JPH081390U - 地上通信システムの基地局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は限定された地理上の地域内に広がる
複数の位置に通信サービスを提供する走査スポット ビ
ーム概念、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）概念、及び
周波数再使用概念を結合した地上無線通信システムを提
供することを目的とする。 【構成】 本考案による地上無線システムにおいては、
先行技術によるこれら制約は、基地局からシステムのサ
ービス地域内の隣接した全ての地域に高容量の通信サー
ビスを提供するために、スポット ビーム概念、ＴＤＭ
Ａ概念及び周波数再使用概念を結合することによって解
決される。基地局の所で、サービス地域の個々のセクシ
ョンはＴＤＭＡフレームに従ってスイッチされるスポッ
ト ビームのラスターの異なる１つによってカバーされ
る。これに加えて、少数の伝送周波数が、スペクトルが
効率的に活用されると同時に起動されたスポット ビー
ム間の干渉が抑制されるような方法で、異なるスポット
ビームによって再使用される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本考案は限定された地理上の地域内に広がる複数の位置に通信サービスを提供 する走査スポット ビーム概念、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）概念、及び周 波数再使用概念を結合した地上無線通信システムに関する。

【０００２】

【考案の背景】

無線システムは電気通信ネットワーク内のトランク接続を提供するために長年 に渡って使用されている。最近、無線システムは、特に、都市環境において、高 容量の通信チャネルを供給し、又新たな広帯域サービス、例えば、ビデオ通信会 議などに対応できるローカル ディストリビューション用途を対象として設計さ れている。このような用途には、同軸及び光ファイバ通信システムも使用が可能 であるが、ケーブル管の配設には費用及び時間がかかり、又、都市環境の破壊に つながる恐れがある。一方、無線システムは、比較的簡単に導入でき、高情報搬 送能力及び増大する通信需要に対応するために要求される帯域幅を提供すること ができる。

【０００３】 ローカル ディストリビューション ネットワーク用途に対する各種の地上無 線システムが提案されている。これらに関しては、例えば、ブリティッシュ テ レコム テクノロジー ジャーナル （Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｔｅｌｅｃｏｍ．Ｔｅｃ ｈｎｏｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ）、Ｖｏｌ．２、Ｎｏ．４、１９８４年９月号、ｐ． ９４−１０１にエム．ティー．エイチ．ホイット（Ｍ．Ｔ．Ｈ．Ｈｅｗｉｔｔ） 等によって発表の論文［ローカル ディストリビューション用途に対する高コス ト効率１９ＧＨｚデジタル マルチポイント 無線システム（Ａ ｃｏｓｔ−ｅ ｆｆｅｃｔｉｖｅ１９ ＧＨｚ ｄｉｇｉｔａｌ ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ ｒａ ｄｉｏ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｌｏｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ）］ 、及びブリティッシュテレコム テクノロジー ジャーナル（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｔｅｌｅｃｏｍ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｊｏｕｒｎａｌ）、Ｖｏｌ２．Ｎｏ．１、１ ９８４年１月号、ｐ．２９−４０にエス．エー．モハメッド（Ｓ．Ａ．Ｍｏｈａ ｍｅｄ）、及びエム．ピルグリム（Ｍ．Ｐｉｌｇｒｉｍ）によって発表の論文［ ローカル ディストリビューション用２９ＧＨｚポイント間無線システム２９ ＧＨｚ ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔ ｒａｄｉｏ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒｌ ｏｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ）］を参照すること。これら都市環境の ために設計されたシステムはローカルディストリビューション ネットワーク内 の広帯域サービスに迅速に対応することができる。然しこれらはある種のシステ ム用途において要求されるような多数のシステム顧客を収容することができず、 又これらは干渉を起こすことなく隣接した地域をカバーすることも不可能である 。これに加えて、利用できる無線スペクトルのすべての部分を通じて十分なフェ ード マージンを提供することもできない。更に多くの都市間用途に対して、こ れらは総通信需要を満足するのに必要とされるような非常に高いシステム容量を 提供することも不可能である。

【０００４】

【考案の概要】

本考案による地上無線システムにおいては、先行技術によるこれら制約は、基 地局からシステムのサービス地域内の隣接した全ての地域に高容量の通信サービ スを提供するために、スポット ビーム概念、ＴＤＭＡ概念及び周波数再使用概 念を結合することによって解決される。基地局の所で、サービス地域の個々のセ クションはＴＤＭＡフレームに従ってスイッチされるスポット ビームのラスタ ーの異なる１つによってカバーされる。これに加えて、少数の伝送周波数が、ス ペクトルが効率的に活用されると同時に起動されたスポット ビーム間の干渉が 抑制されるような方法で、異なるスポット ビームによって再使用される。本考 案のもう１つの特徴によると、多段スイッチ装置を使用することによってスポッ ト ビームの数よりもはるかに少数のトランシーバが全てのスポット ビーム間 で効率的に共有される。

【０００５】

【考案の詳細な記述】

図１は本考案による地上通信システム１００を示す。このシステムは基地局１ ０を含む。基地局１０はこのシステムのサービス地域１２内の顧客１１の間での 通信サービスを提供する。地域１２はセクター１３に分割される。個々のセクタ ーは１つ或いは複数の顧客１１を含む。図１は二次元によって表されているが、 セクター１３は互いに重ねて、三次元によるサービス地域の区別を与えることが できる。システム１００内の任意の顧客間及び基地局１０と直接通信する位置に ない顧客との間の通信サービスは公衆電気通信ネットワークと相互接続する基地 局の所の有線及び無線通信リンクを通じて提供することもできる。基地局１０か ら見たシステム サービス地域の全景図が図２に示される。個々の顧客１１の＋ によって表されるアンテナ２１が特定の方位角及び仰角の所に位置する。任意の 方位角及び仰角の所の顧客１１の間の通信サービスは基地局１０の所のアンテナ を通じて経路されるが、これは収束されたＭ×Ｎ個のアレイの送信無線スポット ビーム及び収束されたＭ×Ｎ個のアレイの受信無線スポット ビームを提供す る。この収束スポット ビームの使用によって非常に高い利得が達成される。こ の結果、雨滴減衰の際でも、比較的渋滞の少ないスペクトルの高周波数部分にお いてさえも、非常に低い事故率にて広い地域を通じて通信サービスを提供するこ とができる。これに加えて、スポット ビームが高利得であることから高データ 速度動作に要求されるパワーを提供することが可能であり、更にスポット ビー ム間の信号分離が高いことから周波数の再使用が可能である。このため比較的狭 い割り当てスペクトルの範囲内で多量の通信需要に応じることができる。最後に 、スポット ビームを使用することによって、顧客の屋根或いはビルの窓に設置 できる安価で小さなアンテナを使用することが可能となる。個々の顧客の位置は １つの通信スポット ビームと１つの受信スポット ビームの内側に位置し、従 って、アレイの数Ｍ及びＮは顧客の数及び位置によって決定される。いかに説明 される如く、全ての基地局が同時にスポット ビームを放射するわけではない。 基地局は送信及び受信スポット ビームポートの数よりはるかに少ない数のプー ル化された無線送信機及び受信機を通じてスポット ビーム受信アンテナ ポー トとスポット ビーム送信アンテナ ポートを相互接続するための適当な交換装 置を持つ。従って、任意の時間において相互接続される受信ポート及び送信ポー トの数は使用できる無線受信機及び送信機の数或いは総通信需要のいずれか少な い方に等しい。装置をプール化することによって、無線受信機及び送信機をより 多数のスポット ビームの間で共有することができ、結果として、装置の利用率 の向上、システム コストの削減及びビーム間干渉の減少が達成される。

【０００６】 図３は図２の全景図の上に示された理想化されたＭ×Ｎ個のビーム スポット の送信或いは受信アレイを示す。正方形として理想化された個々のビーム スポ ットは基地局アンテナ上のポートと関連する。これらポートは大きな主反射器に 信号給電するための個別のホーン アンテナ或いは整相列アンテナの形態にて実 現される。基地局の所の特定の送信或いは受信ポートの起動は時分割多重アクセ ス（ＴＤＭＡ）によって行われる。ＴＤＭＡにおいては、時間が一連の反復フレ ームに分割される。そして個々のフレームは幾つかの数Ｃのタイムスロットに分 割される。基地局スポット ビームの特定の送信／受信ペアに対する１つ或いは 複数のタイムスロットの割り当ては顧客の要求に応答して行なわれ、個々の顧客 の通信需要と共に変動する。この送信及び受信基地局スポットビームのＴＤＭＡ タイムスロットに従って選択的な起動によりって“走査”スポット ビームが提 供される。つまり、基地局への、或いは基地局からのスポット ビームのエネル ギーが、実際には個々のホーン アンテナ或いは整相列アンテナは固定されてい るのに移動するように見える。更に、多数の顧客に対する通信容量を提供するた め、基地局１０に複数に並列のＴＤＭＡシーケンスに通信を割り当てるための複 数のペアの送信及び受信装置を設備することもできる。これによって、通信需要 によって必要とされる場合は、複数の送信及び受信ビームを同時に起動すること が可能となる。

【０００７】 図４は多重走査ビーム概念を示す。Ｍ×Ｎ個のアレイの送信及び受信基地局ス ポット ビームによって一面を覆われるサービス地域１２が中の詰まった円筒に よって表される。個々のスポット ビームはヒラミッド容積によって表されるが 、これは縦軸４−４上の点４０によって表される基地局１０から円筒の円周表面 に向かって伸びる。時間ｔ＝０において、基地局１０は収束スポット ビームを 介して異なる顧客１１からの及び／或いは公衆電気通信ネットワークからの３つ の情報チャネルを同時に受信する。この情報はスポット ビーム４１、４２及び ４３を介してこれを要求する顧客１１に送信され。ｔ＝△ｔ、つまり、１或いは それ以上のＴＤＭＡタイムスロットの後に、３つのチャネル上の情報が顧客１１ から或いは公衆電気通信ネットワークから受信され、スポット ビーム４４、４ ５及び４６上に送信される。

【０００８】 この走査ビーム概念はビーム間の干渉を減少し、限られた周波数スペクトルの 範囲でより多くのシステム顧客に通信サービスを提供できるようにするために、 周波数再使用概念と併合することが可能である。図５はＭ×Ｎ個のアレイの送信 或いは受信スポット ビームのいずれかに適用される周波数再使用概念を示す。 個々のスポット ビームは図３のＭ×Ｎ個の格子の部分に重ねられた円で表され る。ｆ１及びｆ２は２つの異なる無線周波数を表す。Ｈ及びＶは２つの直交する 偏波を表わすが、一例として、これは水平及び垂直として指定される。周波数を 変化させ、偏波をずらすことによってＭ×Ｎ個のアレイの送信及び受信スポット ビームを生成することが可能である。ここで、任意の選択されたスポット ビ ームの周囲のスポット ビームは選択されたスポット ビームと同一の周波数及 び偏波を持つことはない。例えば、図５において、スポットビーム５００は周波 数ｆ１にて垂直に偏波されたビームである。５０１から５０８として表される８ 個のこれを包囲するビームのいずれもこれと同一の偏波及び周波数を持つことは ない。

【０００９】 図６には基地局１０の構成が示される。Ｍ×Ｎ個の受信ポート５１０及びＭ× Ｎ個の送信ポート５２０には夫々図５に示されるようにサービス地域を覆うよう に周波数及び偏波が割り当てられる。無線周波数（ＲＦ）５１２に直列に接続さ れた信号給電ホーン或いは特定の位相に設定された複数の整相列要素５１１のい ずれかを含む受信ポートは所定の周波数及び偏波を持つ無線ビーム スポットを 受信する。同様に、個々の送信ポート５２０は所定の周波数及び偏波を持つ無線 スポット ビームを送信する。送信ポート５２０はＲＦ送信機５２２を含むが、 これは信号給電ホーン或いは特定の位相に設定された複数の整相列要素５２１の いずれかに直列に接続される。

【００１０】 受信ポート及び送信ポートは夫々５１３から５１３−Ｎ及び５１４−１から５ １４−Ｎのグループに分割される。個々のグループ５１３−１から５１３−Ｎ内 の受信ポートの数及び個々のグループ５１４−１−５１４−Ｎ内の送信ポートの 数が個々のグループの送信或いは受信ポートが実質的に同量の通信量を処理する ように調整されるのではなく、受信ポート及び送信ポートは個々が複数のＱ個の 受信ポート或いはＱ個の送信ポートを持つよう任意にグループ化される。次に通 信量のバランスが、夫々グループの受信或いは送信ポートにそのグループによっ て処理される通信量に比例する数の複数の中間周波数（ＩＦ）受信機及びＩＦ送 信機を割り当てることによって取られる。次に、ＩＦ受信機と受信ポートの間及 びＩＦ送信機と送信ポートの間の相互接続がＱ×Ｊ個のマトリックス スイッチ を介して提供される。ここで、Ｊは≦Ｑである。従って、個々の受信ポート グ ループと関連するＩＦ受信機の数及び個々の送信ポート グループと関連するＩ Ｆ送信機の数は夫々Ｊ個に制限される。Ｊ個以下の送信機或いは受信機を割り当 てられたグループでは、Ｊ個のマトリックス スイッチ ポートの幾つかは単に 未使用となる。典型的には、Ｑに対する値３２或いは６４であり、Ｊに対する値 は８である。 上記に説明の基地局構成には幾つかの利点がある。第１に、全てのＧ×Ｊ個の マトリックス スイッチは同一であり、共通の同一の製造プロセスにて製造する ことが可能である。第２に、この方法は基地局にモジュール性を与え、要求され る無線スポット ビーム位置の数及び全体としてのサービス需要の増加に伴って 装置の数を簡単に増加することが可能である。又負荷をバランスさせるためグル ープからグループに受信ポート及び送信ポートを移動させるという手間のかかる プロセスを回避することができる。

【００１１】 図６に示される如く、個々のグループのＱ個の受信ポート５１３−１から５１ ３−ＮはＱ×Ｊ個の受信ポート マトリックス スイッチ５１５−１から５１５ −Ｎの異なる１つに接続される。ここで、同一グループ内の個々の受信ポートは Ｑ個のスイッチ端子の異なる１つに接続される。個々のポート マトリックス スイッチの全て或いは一部は個々の受信ポート グループと関連するｊ個のＩＦ 受信機に接続される。ここで、ｊは１、２・・・・・・・・・Ｊである。これらＮ個のグ ループのＩＦ受信機５１６−１から５１６−Ｎによって表される。任意のグルー プ内の個々のＪ個のＩＦ受信機はＪ個のマトリックス スイッチ端子の異なる１ つに接続される。ここで、Ｊ−ｊ個の余分なスイッチ端子が存在する場合は、こ れらは未使用となる。同様に、個々のグループのＱ個の送信ポート５１４−１か ら５１７−ＮはＱ×Ｊ個の送信ポート マトリックス スイッチ５１７−１から ５１７−Ｎの異なる１つに接続される。ここで、同一グループ内の個々の送信ポ ートはＱ個のスイッチ端子の異なる１つに接続される。個々の送信ポート マト リックス スイッチのスイッチ端子は個々の送信ポート グループと関連するｊ 個のＩＦ送信機の異なる１つに接続される。ここで、ｊは１、２・・・・・・・・・Ｊで ある。Ｊ−ｊ個の余分な端子が存在する場合は、それらは未使用となる。これら Ｎ個のグループのＩＦ送信機は５１８−１から５１８−Ｎによって表される。

【００１２】 任意の受信ポートから任意の送信ポートへの通信チャネルを完成するために、 メインスイッチ５１９は異なるスイッチ入力端子上のグループ５１６−１から５ １６−ＮにおけるＩＦ受信機の各々及び異なるスイッチ出力端子上のグループ５ １８−１から５１８−ＮにおけるＩＦ送信機の各々を受信する。

【００１３】 Ｑ×Ｊ個のマトリックス スイッチ５１５−１から５１５−Ｎ、５１７−１か ら５１７−Ｎ及びメイン スイッチ５１９のＴＤＭＡフレーム割り当てに従って の動作はコントローラ５５０によって生成されるバス５６１及び５６２上の制御 信号によって制御される。これらＴＤＭＡフレーム割り当ては個々の顧客１１か らの信号法情報に応答してＴＤＭＡシーケンサー５５３によって遂行される。１ つ或いは複数のＴＤＭＡタイムスロットの期間に任意の顧客から別の顧客への相 互接続を要求するこの信号法情報は専用のＴＤＭＡタイムスロットにおいて、受 信ポート マトリックス スイッチを通じてメイン スイッチ５１９そしてリー ド５６５を介してシーケンサー５５３へと挿入される。個々の顧客は異なる所定 のタイムスロットを持つ。これに加えて、シーケンサー５５３からの信号法情報 を全ての顧客１１に送信するための顧客１１と関連する専用のＴＤＭＡタイムス ロットが存在する。このシーケンサー５５３からの信号法情報は個々の顧客に割 り当てられたＴＤＭＡタイムスロットを通知する。これはリード５６６を通じて メイン スイッチ５１９に送られ、ここから送信ポート マトリックス スイッ チ５１７−１から５１７−Ｎに送られる。信号法情報を送信するためにこのよう に専用ＴＤＭＡタイムスロットを使用することは周知であり、１９８１年２月２ ４日にアカンポラ（Ａｃａｍｐｏｒａ）らに交付された合衆国特許第４，２５２ ，９９９号において詳細に説明されている。

【００１４】 シーケンサー５５３によって生成されたＴＤＭＡフレーム シーケンスはデジ タル インタフェース装置５５１に送信され、ここで、これらは内部メモリ内に 格納される。次に装置５５１は適当な制御信号を夫々バス５６２及び５６１を介 してメイン スイッチ５１９並びに受信ポート及び送信ポート マトリックス スイッチ５１６−１から５１６−Ｎ及び５１７−１から５１７−Ｎに送信するこ とによって格納されたＴＤＭＡタイムスロットの割り当てを遂行する。マスタ クロック発生器５５２はマスタ クロック信号を生成する。マスタ クロック信 号はシーケンサー５５３及びデジタル インタフェース装置５５１に対するＴＤ ＭＡフレーム及びタイムスロットのタイミングを生成する。これに加えて、シー ケンサー５５３からの全ての顧客への信号法情報がマスタ クロックと同期化さ れるため、顧客はこの信号法情報からのそれらのローカル クロックを同期化し 、これによって完全に同期化された通信システムを提供することができる。

【００１５】 前述の如く、本考案による通信システムは、前述の如く無線スポット ビーム を介して基地局と通信を行う顧客と公衆電気通信リンクを通じて基地局と通信を 行う顧客の間の通信サービスを提供するのに使用することもできる。図６に示さ れる如く、メイン スイッチ５１９上の１つ或いは複数の受信ポート及び１つ或 いは複数の送信ポートを有線或いは無線公衆通信設備に接続することができる。 接続されるとこれら設備は任意の他のシステム顧客とみなされ、ＴＤＭＡシーケ ンサー５５３によって受信される相互接続要求に従ってＴＤＭＡタイムスロット が割り当てられる。

【００１６】 基地局１０を経由されるこのシステムの通信は以下のようにマトリックスＴに よって表わすことができる。

【数１】

【００１７】 ここで、要素ｔｉｊはスポット ビーム内ｉ内の顧客から発信され、スポット ビーム内ｊ内の顧客に送られる単位タイムスロット内の全ての通話の和を表し 、Ｍは顧客を含むスポット ビームの総数を表わす。通信マトリックスは必ずし も対称性を持つことは必要とされない。つまり。ｔｉｊ＝ｔｉｊ或いはｔｉｊ＝ ０であることは要求されない。但し、ｔ≧０であるべきである。

【００１８】 この通信を個々のペアのＩＦ受信器及びＩＦ送信器のタイムスロットに割り当 てるためには、以下の真であることが要求される。

【数２】 ここで、Ｐはスイッチ５１９上の入り或いは出ポートの総和を表わす。式（２） は任意のフートプリントから発生する総通信量は１フレーム内のタイムスロット の数を越えることができず（さもなければ、２つ或いはそれ以上の基地局受信機 がこの通信を収容するために同一のフートプリントに接続されることが要求され 、結果として干渉を招く）という事実の記述である。同様に、式（３）は任意の フートプリントに向けられる総通信量はそのフレーム内のタイムスロットの数を 越えることができないという事実の記述である。最後に、式（４）は提供される 総通信量は全てのＰフレーム内のタイムスロットの総数を越えることができない という事実の記述である。

【００１９】 式（２）−（４）が満たされる場合、ＴＤＭＡタイムスロットへの通信の割り 当てが常に可能であることがわかる。マトリックスＴの対角線を２つが同一の行 及び列を占拠しないセットのＰ個のゼロでない要素であると定義する。すると、 式（４）の等式が満足される場合、合計で丁度Ｃとなる全ての行及び列からの要 素を含むＴの対角線が常に存在することになる。この対角線の１つの選択するも のとする。合成によって、対角線の個々の要素からの１単位の通信（合計Ｐ単位 の通信）を矛盾することなくＰ個のＴＤＭＡフレームの第１のタイムスロットに 割り当てることができる。このようにして、元のマトリックスＴからＰ単位の通 信が除去されると、（１）どの行の合計もＣ−１を越えない、（２）どの列の合 計もＣ−１を越えない、及び（３）総通信量がＰ（Ｃ−１）以下であるという特 性を持つ新たなマトリックスＴが存在することとなる。従って、合計が（Ｃ−１ ）となるＴの全ての行及び列をカバーする第２の対角線が発見できる。そして、 個々の要素からの１単位の通信をフレームの第２のタイムスロットに割り当てる ことができる。この方法を継続することによって、Ｔからの全ての通信を矛盾す ることなく割り当てることができる。

【００２０】 この割り当ては唯一のものではなく、一度に対角線要素当たり一単位以上の通 信を抽出することも可能である。これは、マトリックス スイッチ及びメイン スイッチが１つのＴＤＭＡフレーム期間に再構成されるべき回数を減少できるこ とから特に実用上において重要である。これを達成するためには、可能であれば 最も大きな合計を持つ行及び列内の大きな要素から対角線要素を選択することが 必要となる。しかし、抽出可能な最大通信量は、ｔ＝ｍｉｎ（ｔ１、ｔ２）であ る。つまり、ｔはｔ１或いはｔ２の小さな方に等しい。ここで、ｔ１＝その対角 線上の最も小さな要素であり、Ｃ−ｔ２はその対角線によってカバーされない行 及び列の間の最も大きな行或いは列の和である。

【００２１】 図７は通信マトリックスＴからの３つの並列のフレーム シーケンスの生成を 示す。マトリックスＴから選択される対角線要素は丸で囲まれており、合計がリ ダクションされた値Ｃと等しくなるような行及び列が存在する場合は、これに星 印が与えられている。図７に示される如く、マトリックス（ａ）内で選択された 対角線からは６単位の通信の抽出が可能である。が、ここからは５単位のみが選 択される。これは前述の如く、ｔ１つまり対角線上のもっとも小さな要素、ここ では６か、或いはＣ−ｔ２、つまり選択された対角線要素によってカバーされな い行或いは列の行或いは列の最大容量、ここでは１３−８、つまり５のいずれか 小さな方であり、決定的であるためである。個々の３つのＴＤＭＡフレームに対 する対応する通信の割り当てが図８に示される。

【００２２】 これらフレーム割り当てが生成されるとＴＤＭＡシーケンサーはこの割り当て をこれら割り当てを満たすために相互接続されるべきプール化された使用可能な ＩＦ受信機及びＩＦ送信機に対して比較する。例えば、図６に示される如く、選 択された対角線はポート５１３−１に対応するビームをスイッチ５１５−１を介 してこのポートに接続されたＩＦ受信機５１６−１の数に等しい回数だけカバー することが要求される。生成された割り当てが使用できるプール化された装置を 越える場合は、生成された割り当ては無視され、別の対角線が選択される。要求 される対角線が簡単に発見されるのが通常である。好ましくは、ＴＤＭＡシーケ ンサーはまた並列ＴＤＭＡフレーム内の同時のタイムスロットに対して望ましく ない通信割り当てのリストを格納する。これら望ましくない通信割り当てのリス トはある選択された顧客からの同時伝送によって生成される無線信号干渉に関す る経験的データに基づいて決定される。プール化された使用可能な装置の場合と 同様に、ＴＤＭＡ割り当てと望ましくない通信割り当てとの比較が行われる。Ｔ ＤＭＡフレーム内にこれら望ましくない通信割り当てが出現すると、許容できる タイムスロット割り当てに対応する異なるセットの対角線が選択される。この異 なるセットの対角線は少なくとも１つの前の対角線のセットに含まれない対角線 を含む。この異なるセットの対角線の選択が使用できる装置を越えず、望ましく ない通信割り当てを含まない割り当てが得られるまで継続される。

【００２３】 開示の実施態様は単に説明のためのものであり、当業者にとっては、本考案の 精神及び範囲から逸脱することなく、他の構成を考案できることは勿論のことで ある。例えば、開示の実施態様は無線信号及びｒｆ（無線周波数）受信機及び送 信機との関連で説明されたが、本考案は原理的にはこれら信号に制約されるもの ではない。本考案は、単にｒｆ受信機及び送信機を対応する周波数帯域内で動作 する受信機及び送信機と交換するのみで光通信、例えば、赤外線信号の伝送及び 受信を提供することもできる。従って、用語“無線”及び“ｒｆ”は従来の信号 の周波数の外側の範囲の電磁放射を示すものと解釈すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の原理に従ってシステムのサービス地域
内の顧客との通信を行う基地局を含む地上通信システム
を示す図である。

【図２】図１の基地局から見たシステムのサービス地域
の全景図を示す図である。

【図３】図２の全景図を示すが、ここで、格子は基地局
無線スポット ビームの“フートプリント”を示す図で
ある。

【図４】図１の基地局によって使用される走査スポット
ビーム概念の絵図面である。

【図５】図３のスポット ビーム フートプリントに対
する一例としての周波数再使用構成を示す図である。

【図６】図１の基地局内の回線構成の略ブロック図であ
る。

【図７】本考案による夫々１３単位の通信能力を持つ３
個の送信機及び３個の受信機に対する３９単位の通信か
ら構成される４×４通信マトリックスの一例としての実
施例を示す図である。

【図８】図７の一例としての実施例に対するＴＤＭＡフ
レーム割り当てシーケンスを示す図である。

【符号の説明】

５１３−１〜５１３−Ｎ 受信ポート ５１４−１〜５１４−Ｎ 送信ポート ５２０、５１６−１〜５１６−Ｎ 受信機 ５１０、５１８−１〜５１８−Ｎ 送信機 ５１５−１〜５１５−Ｎ、５１７−１〜５１７−Ｎ、５
１９ スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ターシング チュー アメリカ合衆国 07738 ニュージャーシ ィ，リンクロフト，ジャンピング ブルッ ク ロード 112 (72)考案者 コラドー ドラゴン アメリカ合衆国 07739 ニュージャーシ ィ，リットル シルヴァー，ピンクニー ロード 119 (72)考案者 マイケル ジェームス ガンズ アメリカ合衆国 07750 ニュージャーシ ィ，モンマウス ビーチ リヴァー アヴ ェニュー 39

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上通信システム用の基地局において、
   該基地局が、 複数の信号受信ポート 複数の信号送信ポート 少なくとも１つの送信機、 少なくとも１つの受信機及び該送信機及び受信機を夫
   々、時分割多重フレームを構成するタイムスロットシー
   ケンス内の１つのタイムスロットにおいて該信号送信ポ
   ート及び該信号受信ポートの選択された１つに相互接続
   するための装置を含み、 該受信ポートの各々がシステムのサービス地域を構成す
   る複数の地域の１つからの所定の周波数のエネルギーを
   受信するために地上位置に設置され、該所定の周波数が
   該複数の地域の異なる地域からのエネルギーを受信する
   該複数の信号受信ポートの複数に対して同一であり、 該送信ポートの各々が該システムのサービス地域を構成
   する該複数の地域の該１つに該所定の周波数のエネルギ
   ーを送信するために該地上位置に設置され、該所定の周
   波数が該複数の地域の異なる地域にエネルギーを送信す
   る該複数の信号送信ポートの複数に対して同一であるこ
   とを特徴とする基地局。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基地局において、 該同一の周波数のエネルギーを受信する該複数の地域が
   隣接していないことを特徴とする基地局。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の基地局において、 該同一の所定の周波数のエネルギーを送信する該複数の
   地域が隣接していないことを特徴とする基地局。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の基地局において、 該複数の地域の各々が２つの周波数の内の１つの周波数
   を持つエネルギーを送信及び受信することを特徴とする
   基地局。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の基地局において、 該２つの周波数の各々が２つの偏波の内の１つを持つこ
   とを特徴とする基地局。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の基地局において、 該相互接続を行う装置が複数のマトリックス スイッチ
   から構成されることを特徴とする基地局。