JP2838216B2 - マルチパスを克服するための高ビットレート通信システム - Google Patents

マルチパスを克服するための高ビットレート通信システム

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JP2838216B2
JP2838216B2 JP1194461A JP19446189A JP2838216B2 JP 2838216 B2 JP2838216 B2 JP 2838216B2 JP 1194461 A JP1194461 A JP 1194461A JP 19446189 A JP19446189 A JP 19446189A JP 2838216 B2 JP2838216 B2 JP 2838216B2
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    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般的には高データレート／無線周波（R
F）通信システムに関し、かつより詳細には、高データ
ビットレートでデータを送信するセルラーRF通信システ
ムにおけるマルチパス妨害の克服に関する。
（従来の技術） 高いデータレートでデータを送信するため角度変調
（周波数変調または位相変調）を使用するセルラー型無
線電話RF通信システムにおいては、マルチパス妨害の結
果として通信がひどく損傷される。マルチパス妨害は時
間的にずれた２つまたはそれ以上の信号が受信されると
きそのようなシステムにおいて生ずる。これはしばしば
信号偏向構造（signal deflecting structures）を有す
る環境において生ずる。各信号偏向は送信された信号の
到達をおくらせる。これらの偏向はデータ符号期間の実
質的な部分を越える差動的経路遅延、例えば差動的経路
遅延がデータ符号の幅の半分より大きい場合、を有する
信号を発生することが出来、それにより受信機における
信号の明瞭度を損いあるいは破壊する重畳信号を発生す
る。
伝統的には無線通信システムはこの問題をデータを比
較的低いビットレートで送信しデータ符号の持続時間を
ずっと長くすることにより避けてきた。従って、データ
符号の持続時間が偏向された信号の差動的経路遅延より
もずっと長くなり、かつ結果的に生ずる妨害は無視でき
るものとなる。不幸なことに、低ビットレートの通信は
システム設計者が効率的にデジタル化された音声と共に
データ通信を収容できる高容量セルラー無線システムに
対する要求を満たそうと試みるにつれて受容できなくな
ってきている。
高ビットレート通信システムにおけるマルチパス妨害
を克服するためのより近代的な試みは２つのグループに
分類することが出来る。第１のグループは時間領域イコ
ライザを含んでいる。システムは時間領域イコライザを
用いて差動的経路遅延を識別しそれによりそれらが受信
機によって除去されるようにする。通常、タップ付き遅
延線が使用され種々の遅延された出力信号を提供し、こ
れらの信号が時間遅延された信号経路を確認するために
解析される。タップ付き遅延線の出力は次に選択的に加
算され、それにより確認された時間遅延信号経路が加算
されて元の偏向のない信号を表す複合信号が作られる。
この機構はまたデジタル信号プロセッサ（DSP）によっ
て実施することも出来る。
第２のグループはしばしば拡散スペクトラムアプロー
チと称される。この方法は各々の送信信号を比較的高周
波の擬似ランダム（擬似雑音）信号と乗算することを含
む。偏向された信号の遅延の差のため、遅延信号は受信
機においては相関がない。受信機は擬似ランダム（PS
R）信号と共に発生された信号に位相ロックするための
回路を用いる。受信機は次にこのPSR信号を元の信号と
同相で除算しそれにより１つの信号のみが打ち消された
PSR信号と共に受信される。残りの位相の外れた信号
は、元から導入されたPSR信号が（反射により）遅延さ
れたPSR信号と位相が外れているためより弱くなり、従
って排除される。
（発明が解決しようとする課題） 拡散スペクトラム法および時間領域イコライザー法の
双方ともそれらがかなり多くの回路を必要とするという
点で不都合を有している。拡散スペクトラム法はランダ
ムシーケンス発生器のみならず、通信の送信および受信
点において発生されるPSR信号に位相ロックするため各
受信機に位相ロック回路を必要とする。時間領域イコラ
イザは代表的な複合信号を効率的に発生するためかなり
の処理インテリジェンスと共に遅延線回路あるいはその
等価物を必要とする。そのような回路は受信機の価格、
そしてその材料費および大きさをかなり増加させる。
これらの理由のため、前述の不都合を克服する通信シ
ステムが要求される。
本発明の一般的な目的は、前述の不都合を克服する通
信システムを提供することにある。
本発明のより特定的な目的は、マルチパス妨害を克服
するため受信機ターミナルにおいてアンテナ選択を用い
る高データレートのセルラー無線電話通信システムを提
供することにある。
本発明の他の目的は、マルチパス妨害を克服するため
受信および送信ターミナルの双方においてアンテナ選択
を用いる高データレートのセルラー無線電話通信システ
ムを提供することにある。
（実施例） 新規であると信じられる本発明の特徴は特に添付の請
求の範囲に記述されている。本発明は、そのさらに他の
目的および利点と共に、添付の図面および以下の記述を
参照することにより最もよく理解でき、添付の図面にお
いては各参照数字が各要素を表している。
この明細書に開示された構成はセルラー無線電話通信
システムにおける無線周波（RF）通信チャネルにおける
高データレート送信に向けられている。より詳細には、
ここに開示された構成は、例えば建物内におけるセルラ
ー無線通信のようなマルチパス環境にそのような通信を
取り入れることに関する。
第1a図および第1b図は、マルチパス環境におけるその
ようなセルラーシステムを示している。第1a図には２つ
のターミナル、即ち無線電話110および基地局機器（ノ
ード）120（以後「ノード」（node）および「基地局機
器」（base site equipment）という用語は相互交換的
に使用される）が示されている。無線電話110およびノ
ード120の間の通信は（第２図および第３図に示されか
つ説明される）方向性アンテナを用いることにより達成
される。無線電話110およびノード120の双方は、そのよ
うな通信のためそれぞれＡ〜Ｆおよび１〜６として示さ
れた６つのセクタを形成するよう方向性アンテナを含ん
でいる。
マルチパス妨害は一方のターミナルで送信された信号
が他方のターミナルにおいて２つの異なる時間に受信さ
れる時に生ずる。例えば、（経路「ｂ」に沿った）無線
電話110のセクタＣにおける方向性アンテナから送信さ
れた信号を考えると、この信号は構造130で曲げられか
つノード120のセクタ５における方向性アンテナで受信
されるが、同じ送信信号（経路「ａ」に沿った）はその
ような偏向を受けることなくセクタ５の方向性アンテナ
で受信される。
第1b図において、時間／電力グラフは経路「ｂ」に沿
った偏向が受信信号におよぼす効果が図示されている。
この図はノード120のセクタ５において受信された最初
のビットを表している。時間150においては、経路
「ａ」に沿った最初のビットの振幅は正常でありかつ典
型的な点から点への送信で期待されるものとなってい
る。時間160においては、経路「ｂ」を介して最初のビ
ットが後続のビットに対して割当てられた時間の間に到
着し、そのビットのひどい劣化を生ずる。これは経路
「ｂ」を経て到着する最初のビットと同時に経路「ａ」
を経て到着する送信信号の後続ビットにより生ずる。従
って、複数経路の信号が干渉し、かつ信号振幅および信
号の完全性（integrity）が共に劣化する。データ通信
に関しては、「信号の完全性」はデータビットの正確度
を意味する。
本発明に係わる、好ましい実施例はマルチパス妨害を
克服するため受信ターミナルにおいて複数の方向性アン
テナにより与えられる複数（マルチ）セクタを用いる。
単一の電気的にまたは機械的に方向を変えることが出来
るアンテナは複数の方向性アンテナの等価物でありかつ
それに置換えることが出来ることに注目すべきである。
マルチパス信号を受信するターミナルは複数のセクタの
各々における信号を評価し、かつマルチパス妨害により
生ずる信号劣化が最も少ない経路を経て受信されるデー
タを使用するよう選択する。この選択された経路は次に
２方向動作における双方のターミナルの間の後のデータ
の送信のために使用される。
例えば、再びノード120のセクタ５に対する無線電話1
10のセクタＣからの送信を考える。先に述べたように、
セクタ５で受信される信号はひどく劣化しておりかつ多
分理解出来ないものであろう。しかしながら、経路
「ａ」を経たこの信号もまた構造170で偏向を受けるた
め、それはノード120のセクタ３で受信される。ノード1
20においては、そこから送信信号を受信しかつ解釈する
２つのセクタがある。本発明によれば、信号品質、即ち
信号強度および信号の完全性の双方、がより良好な受信
経路を決定するために測定される。
本発明に係わる他の好ましい実施例においては、双方
のターミナルで形成されるすべての６個のセクタがこの
マルチパス問題を克服するために用いられる。そのよう
な使用はマルチパス問題を克服するためにそこから選択
される36の送信経路を与える。本質的に、36の経路はそ
こから信号が送信される６つのセクタおよびそこで信号
が受信される６つのセクタを提供することから生ずる。
双方のターミナルにおいて任意の数のセクタを選択する
ことが出来るが、図示された６つのセクタは典型的なビ
ジネスオフィスの環境でマルチパスを克服するために適
切な選択手段を提供する。
第２図において、上述のように、システムはそれぞれ
２つの地理的無線周波（RF）カバレージ領域（セル）22
5および230のための基地局機器210および220を含むよう
に図示されている。このシステムが向けられる室内／オ
フィスの応用のためセル225および230の境界は不規則に
形成されている。典型的には境界は各セル内に供給され
る通信電力によるのみならずオフィスの構造によっても
規定される。また、多くの反射面のため、方向性アンテ
ナによって形成される「セクタ」は実際の物理的カバレ
ージとほとんど関係がないかあるいは全く関係がない。
むしろ、方向性アンテナは上述のように主としてマルチ
パスを制御するために使用される。
基地局機器210または220はデータを送信および受信す
るための基地無線機器235、無線機器235を制御するため
の制御論理240、そして活動中（active）の無線電話呼
に対する選択された通信経路を格納しかつアクセスする
ためのパスメモリ245を含んでいる。さらに、基地局機
器210または220は、無線電話通信のための６つの先に述
べたセクタ（１〜６）を与えるための方向性アンテナ25
0を含んでいる。そのような無線電話通信を例示する目
的で、無線電話ユニット255はセル225内の基地局機器21
0と通信しているものとして示されている。
各局（site）における基地無線機器235は伝統的な基
地局機器を用いて実施出来るであろう。制御論理240は
伝統的な基地局コントローラ処理機器を使用して実施出
来るであろう。
そのような機器は本発明にあわせて、時分割多重アク
セス（TDMA）通信を収容するよう変更できることも指摘
されるべきである。例えば、適切なTDMA装置はここに参
照のため導入される、「将来のデジタル技術のための入
門書」L.M.Ericsson電話会社、1987年６月、に記載され
ている。
パスメモリ245は任意の伝統的な揮発性または不揮発
性メモリ装置を用いて実施出来る。
基地局機器のさらに詳細については、米国特許第4,54
9,311号マクローリン、第4,485,486号ウエブ他、そして
第4,696,027号ボンタを参照することが出来、これらは
本願と同じ譲受人に譲渡されかつ参照のためここに導入
される。
基地局機器210または220の全体の制御はセルラー交換
コントローラ260によって提供される。交換コントロー
ラ260はまた公共電話中央局265と基地局機器210および2
20の間の呼交換動作を制御するためのデジタル交換ネッ
トワーク（図示せず）を含んでいる。伝統的なセルラー
システムの一般的な詳細に関しては、「セルラー音声お
よびデータ無線電話システム」、ラベッツ他、米国特許
第4,654,867号を参照することが出来る。伝統的なセル
ラー交換コントローラのさらに詳細に関しては、米国特
許第4,268,722号リトル他を参照することが出来る。上
述の米国特許は双方共同じ譲受人に譲渡されておりかつ
ここに参照のため導入される。
第３図においては、第２図の無線電話ユニット255の
詳細なブロック図が示されており、該無線電話ユニット
255は伝統的なRF構成要素、即ち受信機310、シンセサイ
ザ320、送信機315、およびRFスイッチ325を含んでい
る。スイッチ325はセクタ化されたアンテナ330を、それ
ぞれ受信機310および送信機315のために、受信モードお
よび送信モードの間で切換えるために使用される。
受信機310、シンセサイザ320および送信機315は、こ
こに参照のため導入され、アメリカ合衆国、イリノイ州
60196、シャンバーグ、イースト・アルゴンクイン・ロ
ード1313、モトローラ・シーアンドイー・パーツから入
手可能な、モトローラ出版第68P81070E40、「DYNATACセ
ルラー移動電話インストラクションマニュアル」の中に
示されかつ説明された回路を使用して実施できる。
スイッチ325は伝統的なPINダイオードまたは他のよく
知られた技術を使用して実施出来る。
セクタ化されたアンテナ330および250は例えば、（国
会図書館ライブラリ番号第TK7872A6A6）、ジョンソンお
よびジャシック、マクグローヒル出版、1961年、「アン
テナ技術ハンドブック」の第15章に記載されているよう
なホーンアンテナ技術を用いて実施出来る。
他の伝統的な構成要素はスピーカ340を通して受信し
た情報を放送するためのオーディオ増幅器335、無線電
話ユニット225の状態を表示するためのディスプレイ34
5、そして無線電話ユーザーからおよび無線電話ユーザ
ーに対し可聴情報を受信しおよび提供するための入力回
路350およびスピーカ355を含む。
無線電話ユニット225の全体の制御は監視用論理360に
より提供される。監視用論理360により提供される機能
はスイッチ325に対するタイミング、増幅器335のミュー
ティングそして、ディスプレイ345および入力回路350の
制御を含んでいる。さらに、監視用論理360は受信機310
を介する受信データを解析しかつパス／セクタメモリ回
路365におけるセクタパス情報の格納およびアクセスを
行なう。
パス／セクタメモリ回路365は基地局機器（ノード）2
10または220におけるアンテナからのセクタと無線電話2
55との間のデータパスの通信品質を決定しかつ維持する
ためのテーブルを設定するために使用される。
このテーブルの構造を述べる前に、システム通信処理
のいくらかの背景が必要となる。先に述べたように、本
発明の好ましい実施例においては、双方のターミナルで
生成される６つのセクタのすべてがマルチパス問題を克
服するために使用される。そのような設備は36の送信経
路を提供しそこから最良の通信経路が選択される。ノー
ドにおいては、「サウンディング・パルス」（sounding
pulse）と称される特別のTDMAデータ送信が各セクタ
（１〜６を介し順次送信される。無線電話ユニットにお
いては、６つの「サウンディング・パルス」データ送信
が１つのセクタ（Ａ〜Ｆ）で受信される。このTDMAデー
タ送信を１つのセクタ、例えばセクタＡ、で６回繰返し
て受信した後、無線電話ユニットはつぎのTDMAデータ送
信を次のセクタ、例えばセクタＢ、で６回繰返し受信す
る。この通信プロセスはシステム動作全体にわたり継続
する。
パス／セクタメモリ回路365に格納されたテーブルは
通信経路を優先順位づけるために使用される。例えばア
ンテナ330のセクタＡにおいてデータを受信しかつ解析
した後、監視用論理ユニットはデータがノードの５番目
のアンテナセクタから送信されたことを識別する。それ
らの間で行なわれた通信に対して品質測定がなされかつ
そのような測定が経路５−Ａに対して格納される。同様
な測定および記録が各TDMA送信が受信された後行なわれ
る。各品質測定が対応する通信経路（ノードのアンテナ
セクタから無線電話アンテナセクタへ）に対して行なわ
れた後、該測定結果はノードと無線電話ユニットとの間
の他の通信経路に対して行なわれた測定結果と比較され
る。このような比較に基づき、各測定結果がランクづけ
される。任意の与えられた時間において該テーブルは以
下のようなノード−無線電話経路データのエントリーを
含むことができる。
ここで、最も高い品質は50であり最も低い品質は１で
ある。また最も高いランクは１であり、最も低いランク
は36である。
システムはTDMAフレームデータ送信を提供することに
よりそのような解析および測定を導入する。アンテナセ
クタから送信される各フレームはデータを先導するヘッ
ダー情報、特定の呼に対するデータを含むパケット情報
そして各フレームの終わりにおけるトレイラー情報を含
んでいる。ヘッダー情報は好ましくはデータ通信を同期
させるための同期ビット、およびターミナルとフレーム
を送信しているそのセクタを識別するための識別情報を
含む。この情報を用いることにより、受信無線電話ユニ
ットは容易にパス／セクタメモリ回路365におけるテー
ブルの格納のためにフレームを送信するために使用され
たアンテナセクタを容易に決定することが出来る。
テーブルに対する品質測定は該テーブルに記憶された
ランクを確立するために使用され、品質がよくなればな
るほどランクがより高くなる。先に述べたように、品質
を測定することは信号強度および信号の完全性の双方を
決定することを含む。信号強度および信号の完全性は好
ましくは各フレームにおけるヘッダー情報と共にのみ測
定される。このことは各無線電話ユニットの監視用論理
360の処理オーバヘッドを最小化するのみならず各フレ
ーム内のパケット情報に関連するコーディングの要求を
最小化する。
信号強度を測定するために、無線電話ユニット225は
受信機310の出力において伝統的な信号強度検出器370を
用いている。信号強度検出器370は、受信された信号強
度の直接表示を監視用論理360に提供する。前掲の「DYN
ATACセルラ移動電話インストラクションマニュアル」に
述べられているような信号強度検出器がこの目的に適し
ている。監視用論理を受信されたフレームに同期させる
ために、無線電話ユニット225は伝統的な同期検出器375
を用いている。該同期検出器は同期パターンと共にプロ
グラムされ、それによりいったんパターンが検出される
と監視用論理が警報を受けることが出来る。そのような
検出器は入ヘッダ（incoming header）情報をプログラ
ムされた同期パターンと比較する伝統的なシリアル比較
器を用いて実施することが出来る。
信号の完全性を測定するために、無線電話ユニット22
5は干渉検出回路（IDC）380を用いノード−無線電話通
信経路に存在するビット（マルチパス）干渉のレベルを
指示する。IDC380は好ましくはビット誤り率（BER）検
出器を用いて実施される。例えば、通常検波のために使
用されるデジタル復調回路を変更してプログラムされた
同期パターンの間開いている検出器の目（eye）を従来
と同様の方法で決定することによりBERを評価すること
が出来る。いづれの場合にも、干渉検出回路380は信号
の完全性の表示およびマルチパス妨害の量を監視用論理
360に提供する。
従って、監視用論理360は信号強度検出器370およびID
C380を送信されたフレームの信号品質を測定するために
用い、一方同期検出器375は通信に同期を提供する。い
ったん信号品質が測定されると、それはパス／セクタメ
モリ365にテーブル形式で格納されかつ他の35の送信経
路に関してランクづけられる。そのような測定値の記録
およびランクづけは無線電話ユニットにより情報が受信
されている限り継続する。
無線電話ユニットとノードとの間の36の可能な通信経
路を用いて、パス／セクタメモリ365におけるテーブル
を使用する無線電話ユニットは実際のデータ通信のため
に依存する１つのものを選択する。例えば、もしノード
−無線電話経路１−Ｅが最も高品質の通信経路であれ
ば、無線電話ユニットは経路１−Ｅで受信した情報を無
線電話のユーザーに出力しかつ、経路１−Ｅ、即ちアン
テナセクタＥに対応するアンテナセクタ上のノードに情
報を提供する。
好ましくは、そのような測定解析は各無線電話ユニッ
トにおいてのみ行なわれる。もちろん当業者は第３図に
示される回路を第２図の基地局機器210または220に容易
に用いることが出来るが、そのような測定および記録を
無線電話ユニットにのみ限定することにより実質的な処
理および回路のオーバヘッドが基地局機器において避け
られる。このため、無線電話ユニットはそれがデータ通
信のために依存する経路を選択するのみならず、無線電
話ユニットは無線電話ユニットから受信されたデータの
ためにノードがそれに依存する経路を選択する。例え
ば、もし無線電話ユニットが経路１−Ｅがマルチパス妨
害を克服するために適切な通信経路であることを決定す
ると、無線電話ユニットは（先に述べたように）その送
信および受信データのために経路１−Ｅに依存し、かつ
また無線電話ユニットから送信されたデータを受信すべ
きであるアンテナセクタに関してノードに通知する。も
し経路１−Ｅが適切な通信経路であれば、アンテナセク
タ１がノードにより使用され無線電話ユニットから送信
されたデータを受信する。
第４図においては、フロートチャートが受信処理に関
して第３図の無線電話ユニット225のための通信処理を
示している。該フローチャートはブロック410で始ま
り、そこでフレーム同期パターンが検出されたか否かを
決定するためテストが行なわれる。もしフレーム同期パ
ターンが検出されておらなければ、フレーム同期の監視
が継続する。もしフレーム同期が検出されておれば、フ
ローはブロック410からブロック420に進み、そこでヘッ
ダにおけるデータの信号強度が測定される。ブロック42
5において信号の完全性が測定される。ブロック430にお
いて、測定された信号強度および測定された信号の完全
性の双方に基づき品質値が受信フレームを提供した通信
経路に割当てられる。
ブロック435において、割当てられた値（ブロック430
からの）はテーブルにおける他の通信経路に対する記録
された品質値と比較される。これにより、通信経路はラ
ンクづけられ他の35の通信経路に関してその通信経路の
適切さを表示する。ブロック440において、ランクづけ
および品質測定値が対応する通信経路に対して経路／セ
クタメモリのテーブルに格納される。
ブロック450において、６つのフレームが解析され、
測定されかつランクづれられたか否かを決定するためテ
ストが行なわれる。先に述べたように、無線電話ユニッ
トは次のアンテナセクタで６つのフレームを受信する前
に各アンテナセクタ（Ａ〜Ｆ）において６つのフレーム
を受信し、ここでそのような６つのフレームは同じ基本
的なデータ送信であるが異なるノードのアンテナセクタ
（１〜６）からのものを表している。もしこの６つのフ
レームが受信されておらなけば、フローはブロック470
に進み受信されたTDMデータが無線電話ユーザーに提供
されおよび／または適切な応答が無線電話ユニットから
ノードへの送信のために計画される。
ブロック450からフローは455に進み、そこで最も最近
の通信経路のランキングが選択された（最善の）通信経
路の変更を必要としているか否かを決定するためテスト
が行なわれる。（ブロック455における）経路変更は新
しい通信経路が最も高いランキングレベルに到達するた
びごとに生ずるべきではない。むしろ、通信経路の品質
の瞬時的な変化を避けるため、通信経路は好ましくはそ
れが所定の期間だけ最高レベルのランクを維持した後に
のみ、あるいはいくつかの受信フレームの後に変更され
る。この期間の選択は周囲のマルチパス環境に適応する
ためシステムごとの基準により確立されるべきである。
もし通信経路の変更が必要であれば、フローはブロッ
ク455からブロック460に進み、そこで無線電話ユニット
はTDM送信のための経路変更メッセージを計画しそれに
よりノードがどのアンテナセクタが無線電話ユニットか
らの情報を受信するかを記録出来るようにする。
ブロック460からフローはブロック465に進む。
もし通信経路の変更が必要なければ、フローはブロッ
ク455からブロック465に進み、そこで無線電話ユニット
は次のアンテナセクタからのフレームを監視しかつ受信
する。
ブロック465からフローはブロック470に進む。ブロッ
ク470において、選択された「最善の」通信経路は先に
述べたようにデータを電話ユーザーに伝送しかつデータ
をノードに送信するために依存される。
ブロック470からフローはブロック410に戻り、そこで
無線電話ユニットはノードから送信されるフレームの監
視および受信を続ける。
次に第５図を参照すると、フローチャートは受信処理
に関して基地局機器（ノード）210または220に対する通
信処理を示している。フローチャートはブロック510で
始まり、そこで基地局機器内の制御論理が活動中の呼に
おける無線電話ユニットからデータを受信すべきアンテ
ナセクタを決定するためパスメモリをアクセスする。ブ
ロック520において、基地局機器は無線電話TDM送信のた
めに割当てられたセクタを監視しかつ要求に応じて基地
局機器から無線電話へのデータ送信を計画する。ブロッ
ク530において新しい通信経路が無線電話ユニットによ
り割当てられたか否かを決定するためテストが行なわれ
る。もし新しい経路が割当てられていなければ、フロー
はブロック510に戻りそこで通信は次の無線電話呼のた
めに継続する。
もし最後の通信の間に無線電話ユニットによって新し
い経路が割当てられておれば、フローはブロック530か
らブロック540に進み、そこで基地局機器のパスメモリ
が活動している呼における無線電話ユニットから情報を
受信するための適切な経路（アンテナセクタ）を記録す
るため更新される。
第５図に呼／経路テーブル580が各々の活動呼と活動
呼における無線電話ユニットによりそれに割当てられた
経路との間の対応を例示するために示されている。テー
ブル580においては、Ｎ個の活動呼が示されている。第
１の活動呼は「最善の」通信経路Ｄ−３を有するものと
して示されている。第２の活動呼は「最善の」通信経路
Ａ−２を有するものとして示されており、以下同様であ
る。ブロック510においては、基地局機器はテーブル580
にアクセスし各々の特定の無線電話呼のためにデータを
受信するために使用されるべきアンテナセクタを決定す
る。
当業者は本発明の精神および範囲から離れることなく
本発明に対して種々の修正および変更をなしうることを
理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
第1a図は、本発明に従って描かれた、２つの通信ターミ
ナルの間の高データレート通信に対するマルチパス問題
を図示する説明図、 第1b図は、２つの通信ターミナルの間の高データレート
通信に対するマルチパス問題を図示する知られた振幅／
時間グラフであり、第1a図から２つの通信経路がこの問
題を図示するために用いられているものであり、 第２図は、本発明に従い無線電話およびそれぞれの機器
を有する２つの基地局（ノード）を含むセルラー通信シ
ステムを示すブロック図、 第３図は、本発明に係わる無線電話ユニット255を示す
詳細ブロック図であり、 第４図は、本発明に係わる第２図の無線電話225に対す
る通信処理を示すフローチャート、そして 第５図は、本発明に係わる第２図の基地局機器115また
は119に対する通信処理を示すフローチャートである。 110:無線電話、120:基地局機器、 130:構造体、150,160:時間、 170:構造体、 210,220:基地局機器、 225,230:カバレージ領域、 235:基地無線機器、240:制御論理、 245:パスメモリ、 255:無線電話ユニット、 260:セルラー交換コントローラー、 310:受信機、315:送信機、 320:シンセサイザ、 325:RFスイッチ、 330:セクタ化アンテナ、 335:オーディオ増幅器、 340:スピーカ、345:ディスプレイ、 350:入力回路、360:監視用論理、 365:パス／セクタメモリ回路。

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１のターミナル（110）および第２のタ
    ーミナル（120）を有しそれらの間でデータを通信する
    ためのデジタルRF通信システムにおいて使用するための
    ものであり、そのような通信はデータ符号期間の実質的
    な部分を越える差動的経路遅延を有する多重信号（a,
    b）の受信にさらされるものであり、少なくとも前記第
    １のターミナル（110）は、 比較的狭いビームのアンテナセクタを提供するための複
    数の方向性アンテナ（Ａ〜F;330,1〜６）、 前記複数の方向性アンテナ（330）に結合され前記複数
    の方向性アンテナ（１〜６）の各々を介してデジタルRF
    信号を受信するための受信機手段（310）、 前記受信機手段に結合され、プログラムされた同期パタ
    ーンの間における検出器のアイ開口を決定する手段を備
    えることにより、前記通信に存在するビット妨害のレベ
    ルを指示するデジタル復調器を使用して構成された妨害
    検出回路（380）、そして 前記妨害検出回路に結合され少なくとも部分的に受信さ
    れたデジタルRF信号の完全性（380）に基づき差動的経
    路遅延（a,b）に起因する妨害を最小化するため第２の
    ターミナル（120）および前記複数の方向性アンテナ（3
    30）の１つの間の通信経路を評価しかつ選択するための
    選択手段（360）、 を具備することを特徴とするターミナル。
  2. 【請求項２】前記受信機手段は該受信機手段を複数の方
    向性アンテナ（330）に交互に結合するためにスイッチ
    ングするための時分割多重スイッチ（325）を含む請求
    項１に記載のターミナル。
  3. 【請求項３】前記選択手段は各通信経路におけるマルチ
    パス妨害の量を表示するための妨害検出回路（380）を
    含む請求項１に記載のターミナル。
  4. 【請求項４】前記選択手段は最善の通信経路を継続的に
    追跡するためのメモリ手段（365）を含む請求項１に記
    載のターミナル。
  5. 【請求項５】実質的なマルチパス妨害にさらされるRF通
    信のための通信システムにおいて： アンテナ（250）、および 該アンテナ（250）に結合され第１ターミナルのセクタ
    を識別する情報（１′〜６′）を含むRF信号を送信する
    ための送信機手段（235）、 を含む第１のターミナル（230）と； 比較的狭いビームのアンテナセクタ（１〜６）を提供す
    るための複数の方向性アンテナ（250）、 前記複数の方向性アンテナ（１〜６）に結合され前記複
    数の方向性アンテナの各々を介してRF信号を受信するた
    めの受信機手段（210）、 前記受信機手段に結合され、プログラムされた同期パタ
    ーンの間における検出器のアイ開口を決定する手段を備
    えることにより、前記通信に存在するビット妨害のレベ
    ルを指示するデジタル復調器を使用して構成された妨害
    検出回路（380）、そして 前記妨害検出回路（380）に結合され種々のアンテナの
    組合せの内から、少なくとも部分的に送信されたRF信号
    の完全性に基づき第１のターミナルのアンテナおよび第
    ２のターミナルのセクタの間の通信経路を評価しかつ選
    択するための選択手段（240）、 を含む第２のターミナル（225）と； を具備することを特徴とする通信システム。
  6. 【請求項６】前記第２のターミナル（210）は送信され
    たRF信号の信号強度を決定するための手段（370）を含
    む請求項５に記載の通信システム。
  7. 【請求項７】前記選択手段（240）は少なくとも部分的
    に送信されたRF信号の信号強度に基づき通信経路を選択
    するための手段（370）を含む請求項６に記載の通信シ
    ステム。
  8. 【請求項８】前記第２のターミナルは送信されたRF信号
    の信号強度を決定するための手段（370）を含む請求項
    ５に記載の通信システム。
  9. 【請求項９】実質的なマルチパス妨害にさらされるRF通
    信のための通信システムであって： 比較的狭いビームのアンテナセクタ（１′〜６′）を提
    供するための複数の第１のターミナルの方向性アンテナ
    （250）、および 該複数の方向性アンテナ（250）に結合され前記方向性
    アンテナの各々において第１のターミナルのセクタを識
    別する情報を含むRF信号を送信するための送信機手段
    （235）、 を含む第１のターミナル（230）と； 比較的狭いビームのアンテナセクタ（１〜６）を提供す
    るための複数の第２のターミナルの方向性アンテナ（25
    0）、 該複数の第２のターミナルの方向性アンテナ（250）に
    結合され該第２のターミナルの方向性アンテナの各々を
    介して前記第１のターミナルの方向性アンテナの各々か
    らRF信号を受信するための受信機手段（210）、 第１のターミナルの方向性アンテナおよび第２のターミ
    ナルの方向性アンテナの各々の組合せの間の各々の経路
    に対応する経路のテーブルを発生するためのランク順序
    付け手段であって、該ランク順序付けは前記経路の信号
    品質の順序で行なわれるもの、 前記受信機手段に結合され、プログラムされた同期パタ
    ーンの間における検出器のアイ開口を決定する手段を備
    えることにより、前記RF信号のうちの少なくとも１つの
    データの完全性を判定するデジタル復調器として構成さ
    れた妨害検出回路（380）、そして 前記妨害検出回路（380）に結合され種々のランク順序
    付けされたアンテナの組合わせの内から第１のターミナ
    ルのセクタおよび第２のターミナルのセクタの間の通信
    経路を選択するための選択手段（240）、 を含む第２のターミナル（225）と； を具備することを特徴とする通信システム。
  10. 【請求項１０】前記選択された通信経路は二重通信経路
    である請求項９に記載のRF通信ための通信システム。
  11. 【請求項１１】前記選択手段は前記受信されたRF信号の
    少なくとも１つの強度を決定するための手段（370）を
    含む請求項９に記載のRF通信のための通信システム。
  12. 【請求項１２】前記選択手段は前記受信されたRF信号の
    少なくとも１つに対する妨害を判定するための手段（38
    0）を含む請求項11に記載のRF通信のための通信システ
    ム。
  13. 【請求項１３】前記選択手段はマルチパス妨害の少なく
    とも１つおよび不所望の信号源からの信号から前記受信
    されたRF信号の少なくとも１つに対する妨害を判定する
    ための手段（380）を含む請求項９に記載のRF通信のた
    めの通信システム。
  14. 【請求項１４】実質的なマルチパス妨害にさらされる比
    較的高いデータビットレートのRF通信のための通信シス
    テムであって： 比較的狭いビームのアンテナセクタ（１′〜６′）を提
    供するための複数の方向性アンテナ（250）、 前記複数の方向性アンテナに結合され前記複数の方向性
    アンテナの少なくとも１つを介して第１のターミナルを
    指定するデジタルRF信号を受信するための受信機手段
    （220）、 前記複数の方向性アンテナに結合され前記方向性アンテ
    ナの各々において第１のターミナルのセクタを識別する
    情報を含む第２のターミナルを指定するデジタルRF信号
    を送信するための送信機手段（220）、 を含む第１のターミナル（230）と； 比較的狭いビームのアンテナセクタ（１〜６）を提供す
    るための複数の方向性アンテナ（250）、 前記複数の方向性アンテナ（330）に結合され前記第２
    のターミナルの方向性アンテナの各々を介して前記第１
    のターミナルの方向性アンテナの各々から前記第２のタ
    ーミナルを指定するデジタルRF信号を受信するための受
    信機手段（310）、 前記複数の第２のターミナルの方向性アンテナ（330）
    に結合され複数の第２のターミナルの方向性アンテナに
    おいてデジタルRF信号を送信するための送信機手段（31
    5）、 前記受信機手段に結合され種々のアンテナの組合せの内
    から、第２のターミナルを指定するデジタルRF信号の完
    全性（380）に少なくとも部分的に基づき、受信されたR
    F信号の差動的遅延により生ずる受信エラーを最小化す
    るように第１のターミナルのセクタおよび第２のターミ
    ナルのセクタの間の通信経路を選択するための選択手段
    （360）、そして 前記選択された通信経路を指示するために第１のターミ
    ナルにメッセージを送信するための手段（315）、 を含む第２のターミナル（255）と； を具備し、それにより第１のターミナルおよび第２のタ
    ーミナルの双方が選択された通信経路を介して通信され
    るそれぞれの受信されたデジタルRF信号からのデータを
    使用することを特徴とする通信システム。
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