JPH10285646A - 陸上移動無線システムにおける連続干渉評価および回避 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動無線装置と陸上移動無線システムの陸上
移動無線ベースサイトとの間の通信時の潜在的な干渉の
改良された評価および回避を提供する。 【解決手段】 干渉回避手段は、各アンテナビーム上の
各無線チャネル装置の動作周波数での潜在的な干渉を監
視する手段を含む。アンテナビーム上に潜在的な干渉が
存在する場合、隣接するアンテナビームが、潜在的な干
渉の機会が低く、かつ通信に十分な信号強度を有し、し
たがって無線チャネル装置の動作周波数での信号の送信
により適しているかどうかが判定される。干渉回避をさ
らに機能強化するために、無線チャネル装置の動作周波
数での受信信号の信号強度がしきい値と比較され、移動
無線装置のベースサイトに対する近接度が評価され、無
線チャネル装置から移動無線装置へ送信された信号の送
信信号強度が、この近接度評価に基づいて制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動携帯電話シス
テムや、パーソナル通信網（ＰＣＮ）や、その他の高周
波数システムなどの陸上移動無線システムに関し、詳細
には、陸上移動無線システムの陸上移動無線ベースサイ
トにおける潜在的な通信干渉の改良された監視および評
価に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動携帯電話システムやパーソナル通信
網（ＰＣＮ）など典型的な陸上移動無線システムでは、
システムを構成する複数のセルが画定される。各セル
は、地理的に画定された領域であり、この領域では、セ
ルの境界内で動作する移動装置用の陸上移動無線ベース
サイト（セル局）によって通信が処理される。このよう
なセルは、セル設計計画では六角形として表されること
が多いが、実際は、地形ならびに建物およびその他の構
造物の存在のために、セルの実際の境界は不規則な形状
を有する。

【０００３】当技術分野で良く知られているように、セ
ルレイアウトは通常、いくつかの異なる周波数セットが
画定される周波数再使用パターンによって特徴付けられ
る。各セルは特定の周波数セットを使用し、セルレイア
ウトは、干渉を最小限に抑えるように、同じ周波数を使
用するセル間に最大の離隔距離を与えるように設計され
る。

【０００４】一般に、セル局アンテナは、セル内のセル
局の位置に応じて、対応する地理領域を効果的にカバー
するように３６０度の方位にわたる通信圏すなわち有効
範囲（coverage）を与える必要がある。大部分の既存の
ベースサイトでは、全方向性アンテナとパネルアンテナ
のどちらかを使用して３６０度の方位が与えられる。パ
ネルアンテナを使用する場合、３６０度の方位は、三つ
など、いくつかのより小さなセクタに分割され、各セク
タは、それぞれビーム幅が１２０度の一対のアンテナを
備える。そのようなベースサイトに関連する問題は、ベ
ースサイトの周波数再使用パターンおよび戦略的位置を
用いた場合でも、移動無線装置とベースサイトとの間の
通信の質を低下させる不可避の干渉が起こることが多い
ことである。

【０００５】最近、多数の方向性ビームを有するアンテ
ナあるいは多数の方向性アンテナが使用されるセクタ化
アンテナ構成を有するベースサイトが開発されている。
潜在的な干渉をより正確に監視し回避するようにそのよ
うなベースサイトを制御し、それによって移動無線装置
と陸上移動無線システム内の様々なベースサイトとの間
に質の高い通信を維持することが望ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、移動
無線装置と陸上移動無線システムの陸上移動無線ベース
サイトとの間の通信時の潜在的な干渉の改良された評価
である。

【０００７】本発明の他の目的は、潜在的な干渉を回避
するために、移動無線装置との通信を確立し実施するよ
うに陸上移動無線ベースサイトを制御することである。

【０００８】本発明の他の目的は、隣接する遠隔ベース
サイトでの通信に対する干渉の可能性を最小限に抑える
ように局部ベースサイトでの通信を制御することであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、単一の
トランク群中の複数の無線チャネル装置を複数の方向性
アンテナまたはアンテナビーム、あるいはその両方と相
互接続するシステムを有する少なくとも一つのベースサ
イトを含む陸上移動無線システムであって、各無線チャ
ネル装置が、受信部と送信部とを有し、システムが、サ
ンプリング周期中に平均して、無線チャネル装置の動作
周波数でＲＦ信号を送受信するのに最も適している、複
数のアンテナのうちの一つに各無線チャネル装置の受信
部および送信部を動的に接続し、ベースサイトはさら
に、他のベースサイトにある各無線チャネル装置の動作
周波数での潜在的な干渉の発生を回避するようにベース
サイトの各無線チャネル装置とベースサイトと通信する
移動無線装置との間の通信を制御する干渉回避手段を含
む。

【００１０】さらに、本発明によれば、干渉回避手段は
さらに、各アンテナビーム上の各無線チャネル装置の動
作周波数での潜在的な干渉を監視する手段を含む。

【００１１】さらに、本発明によれば、潜在的な干渉
は、無線チャネル装置が移動無線装置と通信していない
ときに各無線チャネル装置ごとに監視され、この潜在的
な干渉は、各アンテナ上で無線チャネル装置の動作周波
数で監視される。

【００１２】さらに、本発明によれば、無線チャネル装
置に関連付けられた送信スイッチの状況を監視すること
によって無線チャネル装置が移動無線装置と通信してい
ないことが判定され、無線チャネル装置が送信しておら
ず、したがって無線チャネル装置と通信していないこと
を無線チャネル装置送信スイッチが示すとき、マイクロ
コントローラは、走査受信機、位相同期ループ、制御ス
イッチを制御して、無線チャネル装置の動作周波数での
各アンテナビーム上の受信信号の信号強度がしきい値範
囲内であるかどうかを判定し、そうである場合に、潜在
的な干渉が存在すると判定する。

【００１３】さらに、本発明によれば、マイクロコント
ローラは、潜在的な干渉を監視する手段によって更新さ
れるメモリを備え、各アンテナは、毎秒１０回ないし２
０回など定期的な間隔で、無線チャネル装置の動作周波
数に潜在的な干渉が存在するかどうかを監視される。

【００１４】さらに、本発明によれば、無線チャネル装
置の動作周波数でＲＦ信号を送受信するのに最も適した
アンテナビームであると判定されたアンテナビーム上に
潜在的な干渉が存在する場合、隣接するアンテナビーム
が、潜在的な干渉の機会が低く、かつ通信に十分な信号
強度を有し、したがって無線チャネル装置の動作周波数
でのＲＦ信号の送信により適しているかどうかが判定さ
れる。

【００１５】さらに、本発明では、マイクロコントロー
ラ内のメモリは、メモリに記憶されている干渉情報に重
み付けし、最新の干渉情報は、より古い干渉情報よりも
大きな重みを加えられる。

【００１６】本発明の第二の実施形態によれば、割り当
てられた無線チャネル装置の動作周波数で移動無線装置
と通信するのに最も適すると判定されたビーム上で潜在
的な干渉が検出された場合、システムは、干渉の可能性
が低い異なる動作周波数を有する他の無線チャネル装置
を選択するように制御される。

【００１７】本発明の干渉回避手段の第二の態様によれ
ば、無線チャネル装置の動作周波数でのＲＦ信号の送受
信に最も適した一つあるいは複数のアンテナビームに関
する判定が下されると、本発明は、たとえば参照テーブ
ルを使用することによって、無線チャネル装置の動作周
波数での受信ＲＦ信号の信号強度を一つまたは複数のし
きい値と比較し、移動無線装置のベースサイトに対する
近接度に関する評価を下し、無線チャネル装置から移動
無線装置へ送信された信号の送信信号強度が、この近接
度評価に基づいて制御される。

【００１８】本発明の干渉回避手段の第二の態様によれ
ば、送信スイッチは調整可能な減衰手段を備え、減衰手
段は、近接度評価に基づいて制御され、それによって、
移動無線装置がベースサイトに近いときに減衰が最大に
なるように、移動無線装置のベースサイトに対する近接
度に関して、送信用に与えられるＲＦ信号の減衰の大き
さを逆制御する。

【００１９】本発明の干渉回避装置の第二の態様では、
送信スイッチは、移動無線装置からの受信ＲＦ信号の比
較的低い信号強度によって、移動無線装置がベースサイ
トから遠くにあることが示されたときに減衰を行わず、
送信スイッチは、移動無線装置がベースサイトに近づい
たことを示し、受信ＲＦ信号の信号強度が増加するにつ
れて、たとえば３ｄＢおよび６ｄＢなど二段階で減衰を
増大させる。

【００２０】本発明は、ベースサイトの改良された監視
を行い、ベースサイトと移動無線装置との間の通信によ
って他のベースサイトで潜在的な干渉が発生するかどう
かを判定することによって、従来技術を著しく改良す
る。また、ベースサイトは、無線チャネル装置が通信し
ていないときに実行される潜在的な干渉の判定に基づい
て移動無線装置との通信時に潜在的な干渉を最小限に抑
えるように制御される。したがって、本発明の干渉評価
を有するベースサイトによって実行される干渉回避のた
めに、すでに通信している他のベースサイトで経験され
る干渉は最小限に抑えられる。本発明の干渉回避はさら
に、移動無線装置のベースサイトに対する近接度に基づ
いて移動無線装置との信頼できる通信を行うのに必要な
だけの強度を有するようにベースサイトからのＲＦ信号
の送信を制御することによって機能強化される。

【００２１】本発明の前述のおよび他の目的、特徴、利
点は、添付の図面に鑑みて、本発明の例示的な実施形態
の下記の詳細な説明に照らせばより明らかになろう。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１を参照すると分かるように、
陸上移動無線システムのベースサイト１０は、モジュー
ル式無線信号走査ターゲティングシステム１００を含
む。システム１００は、複数（Ｎ）のアンテナ２０２を
複数（Ｍ）の無線チャネル装置（ＲＣＵ）２０３と動的
に相互接続するために使用される。無線チャネル装置２
０３は、送信部と受信部とを有するトランシーバであ
る。受信部は通常、二つの異なる信号源からＲＦ信号を
受信し、二つのうちの強度の高い方を選択することがで
きる、ダイバーシティ入力、たとえばダイバーシティ１
とダイバーシティ２とを有するダイバーシティ受信機で
ある。走査ターゲティングシステム１００は、サンプリ
ング周期中に平均で、無線チャネル装置２０３の動作周
波数でＲＦ信号の最大受信信号強度を有する二つのアン
テナ２０２に各無線チャネル装置２０３の受信部を動的
に接続する。最大受信ＲＦ信号強度を有するアンテナ
は、ＲＣＵダイバーシティ１入力に接続され、２番目に
高い受信ＲＦ信号強度を有するアンテナはＲＣＵダイバ
ーシティ２入力に接続される。また、走査ターゲティン
グシステム１００は、サンプリング周期中に平均して、
送信ＲＦ信号の所望の送信先に対応する方向へこの一つ
の無線チャネル装置の動作周波数でＲＦ信号を送信する
のに最も適した、複数のアンテナのうちの一つに複数の
無線チャネル装置のそれぞれの送信部を動的に接続す
る。前述のタイプの走査ターゲティングシステムは、１
９９６年７月２６日に出願された共通に所有されている
同時係属特許出願第０８／７０８１３０号に記載されて
おり、この出願の開示は引用によって本明細書に組み込
まれる。

【００２３】本発明の実施形態は本明細書では、ＲＦ信
号の送受信用の１２本の異なる狭ビーム幅アンテナ２０
２と共に使用される実施形態として記載される。これら
の狭ビーム幅アンテナは、主として干渉が低減されるた
めに、信号の質が向上するという顕著な利益を与える。
しかし、当業者には、本発明と共に様々な異なるアンテ
ナ構成を使用できることが理解されよう。アンテナは、
トランシーバと相互接続するための別々の信号ポートと
みなすことができる。１２本の物理的に異なる狭ビーム
幅アンテナの代替策として、各アンテナ２０２は実際に
はマルチビームフェーズアレイアンテナシステムの特定
のビームでよい。共線形放射要素のアレイは各フェーズ
アレイアンテナを形成し、かつそれぞれ、特定の方位方
向へ無線周波数エネルギーを送受信するための別々の信
号ポートとして働く、複数のビームまたはローブを生成
するように、フェーズアレイフィードネットワークによ
って駆動される。また、１２本のアンテナビームが示さ
れているが、それぞれの異なるシステム構成でそれぞれ
の異なる数のアンテナまたはアンテナビームを使用する
ことができる。本発明の他の実施形態では、マルチビー
ムフェーズアレイアンテナの１６本のアンテナビームが
使用される。しかし、１２本の異なるアンテナまたはア
ンテナビームを有するベースサイトに関して本明細書に
記載された本発明は、使用するアンテナまたはアンテナ
ビームの数にはかかわらず、同様に良く理解されよう。

【００２４】アンテナ２０２は、ＲＦ信号の送受信に使
用され、ＲＦ信号を一度に送信または受信するように各
アンテナを制御するために各アンテナ２０２ごとに当技
術分野で知られているタイプのディプレクサ２０６が設
けられる。

【００２５】図２も参照すると分かるように、システム
１００は受信モジュール式相互接続マトリックス２０
０、すなわち、無線チャネル装置２０３上に取り付けら
れた受信端末（ダイバーシティ入力）に、アンテナ２０
２上で受信された信号を与えるために使用されるモジュ
ール式相互接続マトリックスを含む。受信モジュール式
相互接続マトリックス２００は、一つの信号スプリッタ
モジュール２０５が各アンテナ２０２に関連付けられ
る、複数（Ｎ）の信号スプリッタモジュール２０５を備
える。各アンテナ２０２は、ディプレクサ２０６、バン
ドパスフィルタ２０８と、受信信号を信号スプリッタ２
０５に与える前に増幅する調整可能な前置増幅器２１０
とを介して、関連付けられた信号スプリッタモジュール
２０５に接続される。図２で、１２個の信号スプリッタ
モジュール２０５と相互接続された１２本のアンテナ２
０２が示されている。信号スプリッタモジュール２０５
は、電力分割装置すなわちパワーデバイダであり、増幅
ＲＦ信号を複数（Ｘ）の等しい部分に分割する。たとえ
ば、等しい部分はそれぞれ、信号強度の一部（１／Ｘ）
で増幅ＲＦ信号と同じ信号特性（形状）を有する。たと
えば、信号スプリッタとして使用できるように、周波数
範囲が８２４ＭＨｚないし８９４ＭＨｚであり挿入損失
が１６ｄＢである２０ウェイ電力分割装置を選択するこ
とができる。各信号スプリッタモジュール２０５は、受
信ＲＦ信号を２０個の等しい電力部分に分割する。

【００２６】受信モジュール式相互接続マトリックス２
００は、複数（Ｍ）の第一切換モジュール（無線スイッ
チ）２１７も備える。各無線チャネル装置２０３に関連
付けられた一つの無線スイッチ２１７がある。各無線ス
イッチ２１７は、対応する無線チャネル装置２０３上の
一対の受信機コネクタ（ダイバーシティ１入力およびダ
イバーシティ２入力）と相互接続される。各無線スイッ
チ２１７は、対応する一つの信号スプリッタ２０５とそ
れぞれ相互接続される複数のコネクタも備える。各無線
スイッチ２１７は、各ＲＣＵダイバーシティ入力を信号
スプリッタ２０５を介してアンテナに接続するために、
下記で詳しく説明するマイクロコントローラ２６７から
与えられる制御信号の制御下で動作する二極Ｎ投スイッ
チを含む。二極Ｎ投スイッチは、ＤＣ１５Ｖ電源から電
力を与えられタイミング（クロック）データと制御（切
換）データの両方を含むパルス幅変調データストリーム
によって制御される、Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．のＣｅｌｗａｖｅ Ｄｉｖ
ｉｓｉｏｎによって製造されている二極１２投電子スイ
ッチでよい。

【００２７】前述の構成を使用する場合、各無線スイッ
チ２１７には、無線スイッチ２１７と信号スプリッタモ
ジュール２０５とのマトリックス相互接続のために各ア
ンテナ２０２のＲＦ信号出力の一部（１／Ｘ）が与えら
れる。したがって、スイッチモジュール２１７内の二極
Ｎ投スイッチの位置に応じて、各無線チャネル装置を、
関連する切換モジュール２１７および二本のアンテナに
関連付けられた二つの信号スプリッタ２０５を介してい
ずれか２本のアンテナと相互接続することができる。

【００２８】信号スプリッタモジュール２０５と相互接
続される複数（Ｙ）の制御群スイッチ２４０も設けられ
る。各制御群スイッチ２４０は、マイクロコントローラ
２６７から与えられる制御信号の制御下で動作する単極
Ｎ投ースイッチを含む。単極Ｎ投ースイッチは、ＤＣ１
５Ｖ電源から電力を与えられタイミング（クロック）デ
ータと制御（切換）データの両方を含むパルス幅変調デ
ータストリームによって制御される、Ｒａｄｉｏ Ｆｒ
ｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．のＣｅｌｗ
ａｖｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎによって製造されている単極
１２投電子スイッチでよい。

【００２９】各制御群スイッチ２４０は、各信号スプリ
ッタ２０５と対応するＲＦ走査受信機２６０との間に接
続される。各ＲＦ走査受信機２６０には、位相同期ルー
プ（ＰＬＬ）装置２６３とマイクロコントローラ２６
７、たとえばＭｏｔｏｒｏｌａによって製造されている
ＨＣ１１Ｆ１（ＭＣＵ）が関連付けられる。受信モジュ
ール式相互接続マトリックス２００の構成および動作の
詳細な説明は、１９９６年７月２６日に出願された共通
に所有されている同時係属特許出願第０８／７０８１３
０号に記載されており、この出願の開示は引用によって
本明細書に組み込まれる。

【００３０】いくつかの無線チャネル装置、たとえば三
つの無線チャネル装置には、一つのマイクロコントロー
ラ２６７が、対応する位相同期ループ２６３と、ＲＦ走
査受信機と、制御群スイッチ２４０と、三つの無線スイ
ッチ２１７を制御する制御群が関連付けられる。各無線
チャネル装置２０３は、割り当てられた（動作）周波数
上でＲＦ信号を送受信し、位相同期ループ２６３は、そ
れぞれ、対応する群中の三つの無線チャネル装置の動作
周波数に対応する、三つの異なる周波数でＲＦ信号を順
次受信するようにＲＦ走査受信機の受信周波数を制御す
るように構成される。制御群スイッチ２４０は、マイク
ロコントローラ２６７の制御下で、１２本のアンテナ２
０２のうちの一本を選択する。アンテナ２０２から与え
られた信号は、バンドパスフィルタ２０８を介して調整
可能な増幅器２１０に与えられ、そこで増幅される。次
に、受信信号は、対応する信号スプリッタモジュール２
０５に与えられ、そこで２０個の等しい電力部分に分割
される。等しい電力部分の一つは、各制御群スイッチ２
４０に与えられる。

【００３１】アンテナを選択できるように制御群スイッ
チ２４０の単極１２投スイッチの位置を制御する制御信
号が、線２７０上でマイクロコントローラ２６７から制
御群スイッチ２４０に与えられる。選択されたアンテナ
からの増幅ＲＦ信号の部分は、ＲＦ走査受信機２６０に
接続された線２７２に制御群スイッチ２４０を介して与
えられる。マイクロコントローラはまた、位相同期ルー
プを制御する制御信号を線２７５上で位相同期ループ２
６３に与え、それによって、対応する群内の三つの無線
チャネル装置に対応する三つの異なる周波数でＲＦ信号
を順次受信するようにＲＦ走査受信機２６０の受信周波
数を制御する。制御信号は、線２７８上で位相同期ルー
プからＲＦ走査受信機２６０に与えられる。まず、ＲＦ
走査受信機２６０が、位相同期ループの制御下で、第一
の周波数で線２７２上のＲＦ信号の電力レベルを測定す
る。ＲＦ走査受信機は、第一の周波数での線２７２上の
信号の電力レベルを示す信号を線２８０上でマイクロコ
ントローラ２６７に与える。一本のアンテナ上で測定が
行われた後、マイクロコントローラは、次のアンテナ２
０２を選択するための制御信号を線２７０上で制御群ス
イッチ２４０に与える。次いで、次のアンテナ２０２か
ら与えられた信号が第一の周波数で測定され、マイクロ
コントローラ２６７によって測定値が記録される。すべ
てのアンテナ２０２に対してこの手順が繰り返される。

【００３２】第一の周波数ですべてのアンテナ上で測定
が行われた後、マイクロコントローラ２６７は線２７５
上で位相同期ループ２６３に制御信号を与え、それによ
って、ＲＦ走査受信機２６０が第二の周波数でＲＦ信号
を受信するように制御される。次いで、ＲＦ走査受信機
は、第二の励起周波数での受信信号の電力レベルの第二
の測定値を線２８０上でマイクロコントローラ２６７に
与える。マイクロコントローラは次いで、第二の周波数
で各アンテナ上で測定が行われるように、残りのアンテ
ナ２０２を選択するための制御信号を線２７０上で制御
群スイッチ２４０に与える。群中の第三のＲＣＵに対応
する第三の周波数に関してこの手順が繰り返される。

【００３３】各アンテナ２０２は、マイクロコントロー
ラ２６７によって制御されるサンプリング速度に応じて
毎秒約８回ないし１６回、すべての三つの周波数でサン
プリングされる。マイクロコントローラ２６７は、すべ
ての１２本のアンテナに関して三つの無線チャネル装置
動作周波数での受信信号強度の移動平均を維持し、対応
する無線チャネル装置の動作周波数で最大信号強度を有
する選択された二本のアンテナを示す制御信号を線２８
５上で、対応する群中の各無線スイッチ２１７に与え
る。無線スイッチ２１７の二極１２投スイッチは、線２
８５上のマイクロコントローラ２６７からの制御信号に
応答して、二つのダイバーシティ入力を、選択された二
本のアンテナに接続する。当技術分野で知られているよ
うに、無線チャネル装置ダイバーシティ増幅器は次い
で、受信機に入力を与える二つの入力信号のうちの一つ
を選択する。

【００３４】再び図１を参照すると分かるように、シス
テム１００も、アンテナ２０２を介して無線チャネル装
置２０３から与えられる信号を送信できるように、複数
の無線チャネル装置２０３を複数のアンテナ２０２と相
互接続するために使用される送信モジュール式相互接続
マトリックス９００を備える。図３も参照すると分かる
ように、送信モジュール式相互接続マトリックス９００
は、（無線スイッチではなく）各無線チャネル装置２０
３の送信端末と相互接続された送信スイッチ９１７を含
むことを除いて受信モジュール式相互接続マトリックス
２００に類似している。また、信号スプリッタモジュー
ル２０５（図２）はコンバイナモジュール９０５と置き
替えられ、コンバイナモジュール９０５は、様々な無線
チャネル装置から与えられたＲＦ信号を組合せＲＦ信号
として組み合わせ、この組合せＲＦ信号は、送信のため
に増幅器９１０およびフィルタ９０８を介して各コンバ
イナモジュール９０５からアンテナ２０２に与えられ
る。送信モジュール式相互接続マトリックス９００を制
御するために、無線チャネル装置２０３の動作周波数で
最大受信信号強度を有するアンテナとして示されたアン
テナ２０２が、無線チャネル装置２０３から与えられた
信号を送信するのに最適なアンテナであり、したがって
送信モジュール式相互接続マトリックス９００では制御
群スイッチおよび対応する走査受信機と、位相同期ルー
プと、マイクロコントローラが必要とされないものと仮
定する。その代わり、送信モジュール式相互接続マトリ
ックス９００の各送信スイッチは、無線チャネル装置の
送信端末を、対応する無線チャネル装置の動作周波数で
最大信号強度を有するアンテナと相互接続するように制
御される。また、送信モジュール式相互接続マトリック
ス９００では制御群スイッチが必要とされないので、コ
ンバイナモジュール９０５は、使用されないコンバイナ
コネクタに取り付けられたダミー負荷９１５に接続され
るように構成することができる。別法として、各コンバ
イナモジュール９０５は、送信スイッチと相互接続する
のに十分なだけのコネクタを備えることができる。

【００３５】本発明の連続干渉評価は、陸上移動無線基
地システムにおける潜在的な信号干渉を示す情報を監視
し、記憶し、表示することができるように、受信モジュ
ール式相互接続マトリックス２００と送信モジュール式
相互接続マトリックス９００の両方と相互作用する。図
４を参照すると分かるように、マイクロコントローラ２
６７は、潜在的な通信干渉を示すデータを記憶するメモ
リ３００を含む。移動装置とベースサイトとの間の通信
時に、通信が確立された後、各無線チャネル装置は、移
動装置が受信する監視オーディオトーンによって変調さ
れる搬送波周波数を連続的に送信する。この通信は、た
とえば本出願と同じ日に出願され、開示が引用によって
組み込まれた、共通に所有されている同時係属出願（Ｕ
Ｓ ０８／８２９，６８６）に記載されたようないくつ
かの方法で移動装置とベースサイトとの間に確立するこ
とができる。この監視オーディオトーンは、アンテナを
介して送信できるように送信スイッチ９１７、コンバイ
ナ、増幅器、バンドパスフィルタを介して無線チャネル
装置から与えられる。前述のように、監視オーディオト
ーンおよびその他の通信を無線チャネル装置から移動装
置へ送信するために使用される特定のアンテナは、線３
１０上でマイクロコントローラ２６７から与えられる制
御信号の制御下で送信スイッチによって判定される。選
択されるアンテナは、無線チャネル装置の動作周波数で
受信信号の最大信号強度を有するアンテナとして示され
るアンテナに対応する。

【００３６】各送信スイッチ９１７は、対応する無線チ
ャネル装置から与えられたＲＦ信号に応答して、線３１
５上の送信検出信号をマイクロコントローラ２６７に与
える。送信検出信号は、対応する無線チャネル装置が、
選択されたアンテナを介して通信している（ＲＦ信号を
送信している）ことを示す。マイクロコントローラ２６
７は、線３１５上に各送信スイッチからの送信検出信号
がないことに応答して、対応する無線チャネル装置の動
作周波数での干渉評価を実行する。

【００３７】図２ないし図４を参照すると分かるよう
に、連続的な干渉評価を実行するために、無線チャネル
装置に関連付けられた制御群が使用される。マイクロコ
ントローラ２６７は、無線チャネル装置２０３に対応す
る送信スイッチ９１７から線３１５上に与えられた送信
検出信号がないとき、無線チャネル装置２０３の動作周
波数で各アンテナ２０２からＲＦ入力をサンプリングす
るように制御群スイッチ２４０と、走査受信機２６０
と、位相同期ループ２６３を制御する。このサンプリン
グは、各アンテナまたはアンテナビームに関して、サン
プリング間隔ごとに一度、たとえば毎秒１０回ないし２
０回連続的に実行される。無線チャネル装置の動作周波
数でのＲＦ信号の信号強度はＲＦ走査受信機２６０によ
って決定され、この信号の大きさを示す信号が、ＲＦ走
査受信機２６０によって線２８０でマイクロコントロー
ラ２６７に与えられる。マイクロコントローラ２６７は
次いで、受信ＲＦ信号強度と、−７５ｄＢｍないし−１
０５ｄＢｍなどのしきい値範囲を比較する試験を実行す
る。信号の大きさがしきい値範囲内である場合、この信
号が潜在的な干渉体を表すと判定される。この試験の結
果はメモリ３００に記憶される。

【００３８】各無線チャネル装置に関して各アンテナビ
ームごとにメモリ３００に記憶されている情報は、それ
が受信された時間に基づいて重み付けされる。より新し
い干渉情報には、より古い干渉情報よりも大きな重みが
与えられる。たとえば、干渉情報は、１５分時間間隔な
どのサンプリング周期中に更新することができる。サン
プリング周期の終わりに、すでにメモリに記憶されてい
る干渉情報がスケールダウンされ、次いでサンプリング
中に新たに受信されたデータと共に累積される。したが
って、最新のサンプリング周期中に受信された情報は最
も強調されるが、システムは干渉情報の履歴を維持す
る。

【００３９】前述のように、いくつかの無線チャネル装
置２０３が制御群において各マイクロコントローラ２６
７に関連付けられる。図４の例では、各マイクロコント
ローラ２６７に三つの無線チャネル装置２０３が関連付
けられている。したがって、メモリ３００は、三つの無
線チャネル装置に関連付けられた干渉情報を記憶する。
マイクロコントローラのメモリ３００に記憶されている
情報は、干渉、すなわち特定のビームがサンプリングさ
れた回数を示し、干渉体を示す潜在的な干渉体（しきい
値範囲内の無線チャネル装置の動作周波数での信号強
度）を有する。

【００４０】マイクロコントローラ２６７のメモリ３０
０に記憶されている情報を定期的、たとえば１時間おき
に監視マイクロコントローラ３５０にダウンロードし、
それによって、各アンテナビーム上のすべての無線チャ
ネル装置に関する干渉を示す情報をベースサイトのオペ
レータに与えることができる。

【００４１】ベースサイトのオペレータが、監視し、表
示し、印刷すべき干渉情報を選択できるように、監視マ
イクロコントローラ３５０はオペレータインタフェース
３６０を備えることができる。監視マイクロコントロー
ラは、コンピュータ（ＰＣ）を介してリモートオペレー
タインタフェース３６３と、ベースサイトのオペレータ
が見ることのできるビジュアルディスプレイ３６５と、
干渉情報を示すハードコピーレポートを印刷するプリン
タ３７０と相互接続することもできる。監視マイクロコ
ントローラ３５０は、各マイクロコントローラ２６７か
ら検索された干渉情報を記憶するメモリ３５３を含む。

【００４２】表示または印刷するために監視マイクロコ
ントローラ３５０から得ることのできるデータディスプ
レイの例を図５に示す。図５を参照すると分かるよう
に、このディスプレイは、重み付きサンプリング周期中
の各アンテナビーム上の特定のチャネルに関する潜在的
な干渉発生の数を示す。図５は重み付きサンプリング周
期を示すものであるが、当業者には、干渉情報を表示す
る様々なサンプリング周期を選択することができ、必要
に応じて情報に重み付けしてもしなくてもよいことが理
解されよう。

【００４３】図２、図３、図４に戻ると分かるように、
マイクロコントローラ２６７のメモリ３００に記憶され
ている干渉情報は、ＲＦ信号の送信を制御するためにマ
イクロコントローラによって使用される。前述のよう
に、移動無線装置とベースサイト１０との間に呼がセッ
トアップされると、マイクロコントローラ２６７は、ア
ンテナビームを監視し、無線チャネル装置の動作周波数
でＲＦ信号の最大受信信号強度を有するアンテナビーム
を判定するように制御群機器を制御する。マイクロコン
トローラ２６７は、特定の無線チャネル装置に関連付け
られた次の呼に最適なビーム（無線チャネル装置の動作
周波数でＲＦ信号の最大受信信号強度を有するビーム）
を判定した後、干渉情報を含むメモリを監視し、無線チ
ャネル装置の周波数に関してそのビーム上で干渉が受信
されたかどうかを判定する。

【００４４】当業者によって理解されるように、他の無
線チャネル装置が現ベースサイトの特定の無線チャネル
装置と同じ周波数で遠隔のベースサイトと通信している
場合、現ベースサイトが、遠隔のベースサイトの方向を
指し示すビーム上で上記と同じ周波数でＲＦ信号を送信
した場合に、遠隔のベースサイトで潜在的な干渉が発生
する。したがって、マイクロコントローラは、特定のビ
ーム上に潜在的な干渉があると判定した場合、隣接する
ビームを使用してＲＦ信号を送信し、干渉を回避しよう
とする。この場合、マイクロコントローラ２６７は最適
なビームと判定されたビームの両側の二つの隣接するビ
ームを調べる。

【００４５】潜在的な干渉の状況で代替ビームを使用し
てＲＦ信号を送信すべきかどうかを判定するためにマイ
クロコントローラが調べるいくつかの基準がある。ま
ず、必要なことではないが、マイクロコントローラは代
替ビーム上の監視オーディオトーンを調べて、マイクロ
コントローラ自体が適切な移動無線装置を検討してお
り、かつ同じ周波数で動作している他の移動無線装置が
ないことを確認する。しかし、受信信号の信号強度は通
常、十分な大きさのものであり、ＳＡＴすなわち監視オ
ーディオトーンの検査は必要とされない。マイクロコン
トローラは次いで、所与の無線チャネル装置に関して、
最大信号強度を有する隣接するビームを判定する。最後
に、マイクロコントローラは潜在的な干渉の履歴を調べ
て、代替ビームに関連する潜在的な干渉もあるかどうか
を判定する。マイクロコントローラは、隣接する代替ビ
ームの信号強度が十分であり、監視オーディオトーンが
妥当であり、潜在的な干渉の程度が低いと判定した場
合、その隣接する代替ビームを、ＲＦ信号を送信するた
めのビームとして選択する。その後、最初に最適なビー
ムとして判定されたビームをダイバーシティビームとし
て使用してＲＦ信号が受信されるが、代替ビームを使用
してＲＦ信号が送信され、それによって遠隔のベースサ
イトでの干渉の潜在性が最小限に抑えられる。したがっ
て、前述のように、本発明の干渉評価は、送信ビームを
遠隔ベースサイトから離れる方向に向けることによって
遠隔ベースサイトでの干渉を防止する。主として、この
干渉評価は、潜在的な干渉を発生させる方向でのＲＦ信
号の送信を回避し、潜在的な干渉を回避することに関す
る。

【００４６】本発明の第二の実施形態では、システム
は、送信のための異なるビームを選択するのではなく、
干渉を有さない、通信のための代替周波数を選択するこ
とができる。この場合、移動無線装置との通信のための
代替無線チャネル装置が選択される。当技術分野で知ら
れているように、移動無線装置との通信のための周波
数、したがって無線チャネル装置の判定は通常、移動電
話交換局（ＭＴＳＯ）２９０によって下され、ＭＴＳＯ
２９０は、たとえばマイクロコントローラ２６７または
監視マイクロコントローラ３５０と直接通信することに
よって、この決定をベースサイトに伝える。したがっ
て、既知の移動電話システムでこの代替実施形態を実施
するには、ＭＴＳＯが通信のための他の潜在的な周波数
を評価し、それによって陸上移動無線システムにおける
干渉を最小限に抑えることができるように、ＭＴＳＯに
干渉情報を与えなければならない。

【００４７】前述のように、再び図２、図３、図４を参
照すると分かるように、マイクロコントローラ２６７
は、対応する群中の無線チャネル装置２０３の動作周波
数で受信ＲＦ信号強度を示す情報を記憶し、それによっ
てＲＣＵがＲＣＵの動作周波数でＲＦ信号の送受信に最
適なアンテナと相互接続されるように送信スイッチ９１
７および無線スイッチ２１７を制御する。図４に示した
ように、各送信スイッチ９１７は、対応する無線チャネ
ル装置２０３から与えられる送信すべき信号を減衰する
ために使用できる、減衰パッドなど調整可能な減衰手段
９５０を含む。調整可能な減衰手段９５０は、線９５５
上でマイクロコントローラ２６７から与えられる制御信
号によって制御される。

【００４８】本発明の例では、調整可能な減衰手段９５
０は、三つの減衰レベル、すなわち減衰なしと、３ｄＢ
と、６ｄＢとを有する。しかし、当業者には、特定の実
施形態に応じていくつかの異なる大きさおよび量の減衰
を使用できることが理解されよう。マイクロコントロー
ラは、移動無線装置からの受信ＲＦ信号の信号強度を様
々なしきい値の大きさと比較する。しきい値の大きさ
は、メモリに記憶されているしきい値との比較、または
メモリに記憶されている参照テーブルとの比較、または
複数のしきい値レベル／大きさに対して信号の大きさを
評価する当技術分野で知られている他の適切な方法とし
て実施することができる。このようなしきい値の大きさ
は、移動無線装置のベースサイトに対する近接度と相関
付けすることができ、たとえば移動無線装置がベースサ
イトに近ければ近いほど、受信信号強度の大きさが大き
くなる。本発明は、移動無線装置がベースサイトに近け
れば近いほど、ベースサイトがＲＦ信号を移動無線装置
へ送信し、しかも信頼できる通信を行うために必要な信
号強度の大きさが小さくなるという原則を使用する。し
たがって、受信ＲＦ信号の信号強度が第一のしきい値の
大きさよりも小さい場合、マイクロコントローラは、対
応する無線チャネル装置から与えられる送信すべきＲＦ
信号の信号経路で減衰が生じないように送信スイッチを
制御する。受信ＲＦ信号の信号強度が第一のしきい値の
大きさよりも大きい場合、マイクロコントローラは、対
応する無線チャネル装置から与えられる送信すべきＲＦ
信号の信号経路で３ｄＢなど第一の減衰を起こすように
送信スイッチを制御する。同様に、受信ＲＦ信号の信号
強度が第二のより大きなしきい値の大きさを超えた場
合、送信スイッチによって、送信信号経路で６ｄＢなど
第二のより大きな減衰が起こる。

【００４９】送信ＲＦ信号の可変減衰によって、複数の
ベースサイトを有する陸上移動無線システム内の通信全
体が大幅に機能強化される。ベースサイトからのＲＦ信
号の送信を低減させることによって、遠隔ベースサイト
での干渉の潜在性が低減される。本発明を三つの減衰レ
ベル、すなわち０ｄＢと、３ｄＢと、６ｄＢを使用する
ものとして説明したが、当業者には特定のシステムに応
じて様々なレベルの減衰を使用できることが理解されよ
う。別法として、必要に応じて様々な減衰を使用するこ
とができる。

【００５０】本明細書では、本発明を例示的な実施形態
に関して説明したが、当業者には、本発明の趣旨および
範囲から逸脱せずに本発明に前述のおよび様々な他の変
更、省略、追加を加えられることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のモジュール式無線信号走査ターゲティ
ングシステムを有する陸上移動無線ベースサイトの概略
ブロック図である。

【図２】図１のシステムの受信モジュール式相互接続マ
トリックスの概略ブロック図である。

【図３】図１のシステムの送信モジュール式相互接続マ
トリックスの概略ブロック図である。

【図４】図１の干渉評価の概略ブロック図である。

【図５】図４のシステムによって与えられるディスプレ
イの図である。

【符号の説明】

１００ 走査ターゲティングシステム ２００ 受信モジュール式相互接続マトリックス ２０５ ２０に分割する信号スプリッタ ２０６ ディプレクサ ２０８ バンドパスフィルタ ２１７ 無線スイッチ ２４０ ＲＦスイッチ単極１２投 ２６０ ＲＦ走査受信機 ２６３ 位相同期ループ ２６７ マイクロコントローラ ３００、３５３ メモリ ３５０ 監視マイクロコントローラ ３６０、３６３ オペレータインタフェース ３６５ ディスプレイ ３７０ プリンタ ９００ 送信モジュール式相互接続マトリックス ９０５ コンバイナ ９０８ 帯域通過フィルタ ９１５ ダミー負荷 ９１７ 送信スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイビツド・エイ・ダイ アメリカ合衆国、アリゾナ・85048、フエ ニツクス、イースト・ウツドランド・ドラ イブ・3012

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陸上移動無線ベースサイトであって、 それぞれが信号を送信する送信部を有する複数の無線チ
   ャネル装置と、 複数のアンテナ手段と、 前記複数の無線チャネル装置のそれぞれの前記送信部を
   前記複数のアンテナ手段のうちの一本に接続する制御シ
   ステム手段とを備え、 前記制御システム手段が、他のベースサイトでの潜在的
   な干渉の発生を回避するように、ベースサイトの前記複
   数の無線チャネル装置と、ベースサイトと通信する移動
   無線装置との間の通信を制御する干渉回避手段を含む陸
   上移動無線ベースサイト。
2. 【請求項２】 前記干渉回避手段が、各アンテナ手段上
   の各無線チャネル装置の動作周波数で潜在的な干渉を監
   視する監視手段を含む請求項１に記載の陸上移動無線ベ
   ースサイト。
3. 【請求項３】 前記監視手段が、それぞれの無線チャネ
   ル装置が移動無線装置と通信していないことに応答し
   て、各アンテナ手段上の前記それぞれの無線チャネル装
   置の動作周波数で潜在的な干渉を監視する請求項２に記
   載の陸上移動無線ベースサイト。
4. 【請求項４】 前記制御システム手段が、複数の送信ス
   イッチを含み、それぞれの送信スイッチが、それぞれの
   無線チャネル装置の前記送信部に接続され、前記制御シ
   ステムが、前記それぞれの無線チャネル装置の前記送信
   部を前記複数のアンテナ手段のうちの一本に接続するよ
   うに各送信スイッチを制御する請求項１に記載の陸上移
   動無線ベースサイト。
5. 【請求項５】 それぞれの送信スイッチが、前記それぞ
   れの無線チャネル装置の前記送信部から与えられた信号
   に応答して、送信検出信号を与え、前記監視手段が、前
   記送信検出信号が存在しないことに応答して、各アンテ
   ナ手段上の前記それぞれの無線チャネル装置の動作周波
   数で潜在的な干渉を監視する請求項４に記載の陸上移動
   無線ベースサイト。
6. 【請求項６】 前記監視手段が、それぞれの無線チャネ
   ル装置の動作周波数での前記各アンテナ手段上の受信信
   号の信号強度がしきい値範囲内であるかどうかを判定
   し、そうである場合に、潜在的な干渉が存在すると判定
   する手段を含む請求項２に記載の陸上移動無線ベースサ
   イト。
7. 【請求項７】 前記制御システムが、前記それぞれの無
   線チャネル装置の動作周波数で信号を送信するアンテナ
   手段として選択されたアンテナ手段上で検出された潜在
   的な干渉に応答して、代替アンテナ手段が前記選択され
   たアンテナ手段よりも潜在的な干渉の機会が低いと判定
   されるかどうかを判定し、前記それぞれの無線チャネル
   装置の前記送信部を前記それぞれの無線チャネル装置の
   動作周波数で信号を送信するのに適している前記代替ア
   ンテナ手段に接続する請求項６に記載の陸上移動無線ベ
   ースサイト。
8. 【請求項８】 前記制御手段がさらに、前記潜在的な干
   渉を示す情報を記憶する少なくとも一つのメモリ手段を
   含む請求項２に記載の陸上移動無線ベースサイト。
9. 【請求項９】 前記メモリ手段に記憶されている前記情
   報が、前記情報が前記メモリ手段に記憶されている相対
   時間に基づいて重み付けされ、時間的により新しく記憶
   された前記情報がより大きな重みを与えられる請求項８
   に記載の陸上移動無線ベースサイト。
10. 【請求項１０】 異なる動作周波数を有する他の無線チ
    ャネル装置が、選択されたアンテナ手段上で潜在的な干
    渉が検出されたことに応答して、前記それぞれの無線チ
    ャネル装置の動作周波数で信号を送信する通信用として
    選択される請求項２に記載の陸上移動無線ベースサイ
    ト。
11. 【請求項１１】 前記制御システム手段が、 各アンテナ手段上の各無線チャネル装置の動作周波数で
    の受信信号の信号強度を測定し、信号強度を示す信号強
    度信号を与える手段と、 前記信号強度信号に応答して、それぞれの無線チャネル
    装置の前記送信部に接続するためのそれぞれのアンテナ
    手段を示す選択信号を与える選択手段と、 前記信号強度信号に応答して、移動無線装置のベースサ
    イトに対する近接度を示す近接度信号を与える近接度手
    段と、 前記近接度信号に応答して、前記それぞれのアンテナ手
    段を介して前記それぞれの無線チャネル装置の前記送信
    部から送信される信号の送信信号強度を制御する送信信
    号強度信号を与える送信信号強度手段とを含む請求項１
    に記載の陸上移動無線ベースサイト。
12. 【請求項１２】 前記制御システム手段が、複数の送信
    スイッチを含み、各送信スイッチが、対応する無線チャ
    ネル装置の前記送信部に接続され、前記送信スイッチ
    が、前記選択信号に応答して、前記対応する無線チャネ
    ル装置の前記送信部を前記複数のアンテナ手段のうちの
    一本に接続する請求項１１に記載の陸上移動無線ベース
    サイト。
13. 【請求項１３】 各送信スイッチが、前記送信信号強度
    信号に応答して、前記対応する無線チャネル装置の前記
    送信部から与えられる信号を減衰させる調整可能な減衰
    手段を含む請求項１２に記載の陸上移動無線ベースサイ
    ト。
14. 【請求項１４】 前記調整可能な減衰手段が、移動無線
    装置がベースサイトに近いときに減衰が最大になるよう
    に、移動無線装置のベースサイトに対する近接度に関し
    て、送信すべき信号として与えられた信号の減衰の大き
    さを逆制御するように制御される請求項１３に記載の陸
    上移動無線ベースサイト。
15. 【請求項１５】 各アンテナ手段が、選択された方位方
    向の通信圏を形成し、各アンテナ手段の数およびビーム
    幅が、ベースサイトに対する３６０度の通信圏を形成す
    るように選択され構成され、上述のトラフィック分布情
    報が、前記複数の無線チャネル装置が前記選択された各
    方位方向を使用した時間の長さを示す請求項１に記載の
    陸上移動無線システム。
16. 【請求項１６】 各アンテナ手段がマルチビームフェー
    ズアレイアンテナシステムのビームであり、各ビーム
    が、前記選択された方位方向で無線周波数エネルギーを
    送信あるいは受信する別々の信号ポートとして働く請求
    項１５に記載の陸上移動無線システム。
17. 【請求項１７】 各アンテナ手段が、前記選択された方
    位方向で無線周波数エネルギーを送信あるいは受信する
    個別のアンテナである請求項１５に記載の陸上移動無線
    システム。