KR100506510B1 - 시분할 다중 액세스 통신 시스템용 회로 및 방법 - Google Patents

시분할 다중 액세스 통신 시스템용 회로 및 방법 Download PDF

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KR100506510B1
KR100506510B1 KR10-1999-7000752A KR19997000752A KR100506510B1 KR 100506510 B1 KR100506510 B1 KR 100506510B1 KR 19997000752 A KR19997000752 A KR 19997000752A KR 100506510 B1 KR100506510 B1 KR 100506510B1
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텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
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Abstract

본 발명은 시분할 다중 액세스 통신 방식을 사용하여 통신 시스템(10)의 통신 용량을 증가시키는 방법 및 장치에 관한 것이다. 제어 채널(34) 및 트래픽 채널 (36)을 포함하는 시간 슬롯으로 분할되는 동시통신 캐리어(f1)가 규정된다. 트래픽 채널(36)이 사용되어 트래픽 신호를 원격 가입자 유닛(16)과 통신하도록 한다. 트래픽 채널(36)이 트래픽 신호를 통신하는데 사용되지 않을때, 정보로 변조되든지 아니든지 간에, 캐리어 신호가 발생됨으로써, 동시통신 캐리어(f1)에 동조될때 이동 가입자 유닛(12)에 의해 신호 에너지가 검출되도록 한다. 2개 이상의 신호가 안테나 형성 기술을 사용하여 단일 트래픽 채널(36) 상에서 동시에 전송될 수 있는데, 여기서 2개 이상의 트래픽 신호를 전송하기 위하여 사용된 안테나 빔 패턴은 함께 전체 셀(14)을 커버한다.

Description

시분할 다중 액세스 통신 시스템용 회로 및 방법{CIRCUITRY AND METHOD FOR TIME DIVISION MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 명칭이 "Distributed Indoor Digital Multiple-Access Cellular Telephone System"이며, 1995년 10월 6일자로 출원된 공동-계류중인 특허출원 제 08/540,326호에 관한 것이며, 그 내용은 본원에 참조되어 있다.
본 발명은 일반적으로 시분할 다중 액세스(TDMA) 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 단일 시간 슬롯 동안, 2개 이상의 개별적인 신호가 2개 이상의 개별적인, 즉, 공간적으로 분리된 수신기로 동시에 전송되도록 하는 TDMA 통신 시스템에서 동작할 수 있는 TDMA 전송기용 회로 및 관련 방법에 관한 것이다. 신호는 제어 채널을 형성하는 시간 슬롯을 또한 포함하는 캐리어 상에 전송된다.
단일 시간 슬롯 동안, 개별적인 통신 신호를 동시에 전송하면은 통신 시스템의 통신 용량이 증가된다. 전형적인 실시예에서, 통신 시스템은 전지구적 이동 통신 시스템(GSM)과 같은 셀룰러 통신 시스템을 형성한다. 하나 이상의 통신 신호는 제어 채널이 규정되는 캐리어와 동일한 캐리어 상에 규정된 단일 트래픽 채널 상에 동시에 전송될 수 있다. 셀룰러 통신 시스템의 기지국에 의해 전송된 개별적인 다운링크 신호는 셀 내에 위치된 개별적인, 즉, 공간적으로 분리된 이동 가입자 유닛으로 동시에 전송될 수 있다. 다운링크 신호를 변환하는 안테나의 안테나 빔 패턴이 선택되어, 개별적인 다운링크 신호를 적절한 이동 가입자 유닛으로 동시에 전송시킨다. 안테나 빔 패턴들은 함께 전체의 셀을 커버한다. 셀 내에 어딘가에 위치된 가입자 유닛이 캐리어에 동조되어 트래픽 채널 또는 제어 채널중 어느 한 채널 상에 전송된 신호 에너지를 검출하도록 한다.
마이크로셀룰러 통신 시스템 또는 주파수 공용 통신 시스템(trunked-communication system)과 같은, 다른 TDMA 통신 시스템의 통신 용량이 이와 마찬가지로 증가될 수 있다.
통신 시스템은 최소한 통신 채널에 의해 상호접속된 전송기와 수신기에 의해 형성된다. 전송기에 의해 전송된 통신 신호는 통신 채널 상으로 전송되어 수신기에 의해 수신된다.
무선 통신 시스템은 통신 채널이 전자기 주파수 스펙트럼의 하나 이상의 주파수 대역으로 이루어지는 통신 시스템이다. 전송기 및 수신기 사이에서 고정되거나 배선에 의한 접속이 형성될 필요가 없기 때문에, 무선 통신 시스템은 이와같은 고정되거나 배선에 의한 접속을 사용하는 것이 불편하거나 실용적이지 않을때, 유용하게 사용된다.
셀룰러 통신 시스템은 일종의 무선 통신 시스템이다. 이하에서 네트워크라 칭하는 셀룰러 통신 시스템의 기반구조가 지리적인 영역 전체에 설치되는 경우, 셀룰러 시스템 가입자는 일반적으로 시스템에 의해 커버되는 지리적인 에어리어 내의 임의의 장소에 위치될때, 시스템 내에서 전화로 통신할 수 있다.
기술적인 진보로 인해, 셀룰러 통신 시스템에 따른 통신 비용이 감소되었다. 셀룰러 통신 시스템에 따른 통신 비용의 감소와 동시에, 이와같은 시스템을 사용하는 것이 증가되었다. 어떤 예로서, 종래의 셀룰러 통신 시스템은 자신의 최대 용량에서 동작되었다. 자신의 최대 용량에서 동작될때, 부가적인 사용자가 이와같은 시스템에 따라서 통신하기 위하여 시도하는 액세스는 종종 거부된다. 진행 호출(ongoing call)은 또한 종종 나쁜 영향을 받는다. 다른 형태의 무선 통신 시스템은 자신의 최대 용량에 근접한 레벨에서 유사하게 동작된다.
용량 문제를 피하고 셀룰러 통신 시스템을 사용하도록 허용된 사용자의 수를 증가시키기 위하여, 이와같은 시스템의 통신 성능을 증가시키기 위한 시도가 행해져 왔다. 통신 용량을 증가시키기 위하여, 종래의 아날로그 기술을 사용하는 어떤 종래의 셀룰러 통신 시스템은 디지털 코딩 및 변조 기술을 사용하는 디지털 셀룰러 통신 시스템으로 변환되었다. 마찬가지로, 다른 형태의 통신 시스템이 디지털 통신시스템을 형성하기 위해서 변환되거나 구성되었다.
디지털 통신 시스템이 일반적으로 통신 신호가 보다 효율적으로 전송되는 무선 주파수 전송 채널을 사용하기 때문에, 이와같은 통신 시스템을 위해 할당된 무선 주파수 채널 상으로 보다 많은 수의 통신 신호가 전송될 수 있다.
통신 신호를 형성하기 위하여 변조되는 정보 신호를 디지털화함으로써, 신호 용장성(signal redundancy)은 이로부터 형성된 통신 신호 내의 전송된 정보의 양에 영향을 주지 않고 정보 신호로부터 제거될 수 있다. 또한, 일단 정보 신호가 디지털화되면, 이로부터 형성된 통신 신호는 이산, 즉, 불연속 버스트로 전송될 수 있다. 이로써, 2개 이상의 통신 신호 모두는 함께 다중화되어 단일 주파수 채널 상으로 순차적으로 전송될 수 있다.
시분할 다중 액세스(TDMA) 통신 시스템은 디지털화된 신호의 버스트에 대해 이와같은 다중화를 사용함으로써, 특정 통신 시스템을 위한 용도로 할당된 주파수 대역을 보다 효율적으로 사용하도록 한다. 표준화된 셀룰러 통신 시스템, 즉, 전지구적 이동 통신 시스템(GSM)은 TDMA 셀룰러 통신 시스템이며, 전형적인 TDMA 통신 시스템이다.
무선 통신의 고유 장점을 사용하는 다른 무선 통신 시스템이 마찬가지로 개발되었다. 가령, 상술된 공동-계류정인 특허 출원 제08/540,326호는 마이크로셀룰러 통신 시스템을 서술한 것이다. 이와같은 마이크로셀룰러 통신 시스템은 또한 TDMA 통신 시스템을 더 유용하게 형성할 수 있다.
기존의 TDMA 통신 시스템은 일반적으로 캐리어 주파수에 대해 규정된 캐리어 상에 다수의 채널을 규정한다. 상기 채널은 캐리어가 분할되는 시간 슬롯으로 이루어진다. 종래의 TDMA 통신 시스템은 특정 채널 상에 단일 통신 신호를 전송한다. 종래의 TDMA 통신 시스템이 캐리어 주파수를 신호가 순차적으로 전송되는 다수의 채널로 분할함으로써 제한된 주파수 대역폭이 할당되는 무선 통신 시스템의 통신 용량을 증가시키도록 하지만, 단지 하나의 신호만이 임의의 특정 채널 상에 전송된다. 캐리어를 증가된 수의 시간 슬롯 및 채널로 분할함으로써, 임의의 특정 캐리어 상의 통신 용량이 종래대로 증가될 수 있다.
이와같은 시스템에서 동작할 수 있는 통신 장치는 통상적으로 여러 주파수의 여러 캐리어 상에 전송된 신호를 송수신하기 위하여 동조될 수 있다. 이와같은 캐리어중 일부는 종종 제어 채널이 형성되는 "동시통신(broadcast)" 캐리어로 규정된다. 제어 신호는 상기 제어 채널 상으로 전송된다.
가령, GSM 셀룰러 통신 시스템에서, 제어 채널이 사용되어 기지국에 의한 제어 신호를 원격으로-위치된 가입자 유닛으로 전송하는데 사용된다. 최초에 턴온될때 또는 핸드오버될 목표 무선 기지국을 탐색할때, 가입자 유닛은 이와같은 제어 채널의 동시통신 캐리어에 동조되어 이와같은 캐리어 상으로 지속적으로 전송된 다운링크 에너지를 측정하도록 한다.
다운링크 에너지를 지속적으로 전송하기 위하여 동시통신 캐리어를 이와같이 사용하면은 동시통신 캐리어 상에 전송된 에너지가 관련된 기지국에 의해 규정된 셀 전체에 전송되는 것이 필요로된다. 이와 마찬가지로, 마이크로셀룰러 시스템에서, 동시통신 캐리어 상에 전송된 에너지는 전체 마이크로셀에 걸쳐서 동시통신 되어야만 한다. 캐리어 에너지는 동시통신 캐리어 상에서 규정된 모든 채널상에 지속적으로 전송되어, 동시통신 캐리어에 동조하는 가입자 유닛이 또한 자신 상에 전송된 신호 에너지를 언제라도 검출하도록 한다.
트래픽 채널이 "동시통신" 캐리어 상에 규정되는 동안, 트래픽 채널 상에 전송된 트래픽 신호는 동시통신 캐리어에 동조될때, 가입자 유닛이 신호 에너지를 검출하도록 하기 위하여 셀 또는 마이크로셀 전체에 적절하게 동시통신되어야만 한다. 이러한 요구조건 때문에, 동시통신 캐리어 상에 규정된 트래픽 채널 상으로 전송된 트래픽 신호는 이와같은 신호의 신호 에너지가 셀 내의 임의의 위치에서 검출될 수 있도록 하는 방식으로 전송된다.
하나 이상의 통신 신호가 동시통신 캐리어 상에 규정된 트래픽 채널 상으로 동시에 전송될 수 있는 경우, 채널의 통신 용량이 상당히 증가될 수 있다. 동시통신 캐리어 상에 규정된 TDMA 트래픽 채널의 통신 용량을 증가시키는 이와같은 방법은 통신 시스템의 통신 용량을 더욱 증가시킨다.
TDMA 통신 시스템과 관련된 이러한 배경 정보에 비추어 보면, 본 발명은 상당한 개선점이 도출되었다.
도 1은 본 발명의 실시예가 시스템의 통신 용량을 증가시킬 수 있는 셀룰러 통신 시스템의 도면.
도 2는 실질적으로 셀을 커버하는 안테나 빔 패턴을 도시한 도 1에 도시된 셀룰러 통신 시스템의 단일 셀을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에서 사용된 전형적인 시분할 다중 액세스 통신 방식의 동시통신 캐리어를 포함하는 선택된 캐리어 주파수에서 시간 슬롯으로 규정된 채널을 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 것과 유사한 단일 셀을 도시하였지만, 함께 셀을 커버하는 2개의 개별적인 안테나 빔 패턴을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 동작할 수 있는 무선 기지국의 기능적인 블럭도.
도 6은 도 3에 도시된 주파수중 단일 캐리어 주파수 상의 시간 슬롯으로 규정되며, 본 발명의 실시예의 동작 동안 발생된 여러 안테나 빔 패턴 및 여러 다운링크 신호를 변환하는 채널을 도시한 도면.
도 7은 마이크로셀룰러 통신시스템에서 동작 가능한 본 발명의 실시예에 따른 부분적이고 기능적인 블럭도 및 부분적이며 개략적인 도면.
본 발명은 TDMA 통신 시스템의 통신 용량을 증가시키는데 유용하다. 2개 이상의 개별적인 신호가 동시통신 캐리어 상의 시간 슬롯으로 규정된 단일 TDMA 트래픽 채널 상에서 동시에 전송된다. 셀룰러 통신 시스템에서 구현될때, 다운링크 신호를 변환하는데 사용된 안테나의 안테나 빔 패턴은 상기 안테나 빔 패턴이 전체의 셀을 커버하도록 선택된다. 이로써, 동시통신 캐리어에 동조될때, 셀 내의 임의의 위치에 위치된 이동 가입자 유닛은 캐리어 상에 전송된 신호의 신호 에너지를 검출할 수 있다.
본 발명의 하나의 양상에 있어서, GSM 셀룰러 시스템과 같은 TDMA 셀룰러 통신 시스템은 동시통신 캐리어가 분할되는 단일 시간 슬롯 상에 규정된 단일 트래픽 채널 상에서 2개 이상의 개별적인 다운링크 신호를 동시에 전송한다. 하나 이상의 시간 슬롯은 제어 신호가 전송되는 제어 채널을 규정한다. 개별적인 다운링크 신호는 셀 내에 위치된 2개 이상의 공간적으로-분리된 이동 유닛으로 동시에 전송된다. 다수의 안테나가 사용되어 개별적인 다운링크 신호를 변환하도록 한다. 2개 이상의 이동 가입자 유닛이 위치되는 장소가 결정될때, 선택된 안테나의 안테나 빔 패턴이 형성되어 이동 가입자 유닛중 적절한 유닛으로 적절한 다운링크 신호를 전송하도록 한다. 이동 가입자 유닛의 위치가 변화할때, 안테나 빔 패턴의 구성이 적절하게 변경됨으로써, 동시에-전송된 다운링크 신호를 지속적으로 전송시킨다. 안테나 빔 패턴은 공동으로 전체 셀을 커버한다. 셀 내의 임의의 장소에 위치될때, 동시통신 캐리어에 동조되는 이동 유닛은 제어 신호 또는 동시에-전송된 다운링크 신호중 하나 이 둘중 어느 한 신호의 신호 에너지를 검출할 수 있다. 동시통신 캐리어 상에 규정된 트래픽 채널이 다운링크 신호를 특정 이동 가입자 유닛으로 전송하는데 사용되지 않는 경우, "더미(dummy)"신호가 대신 전송된다. "더미"신호는 가령, 변조되지 않은 캐리어로 이루어지거나, 선택된 신호 강도 레벨로 전송된 임의의 정보로 변조된 캐리어로 이루어진 신호이다. 캐리어 상에 변조된 이와같은 임의의 정보는 다른 이동 가입자 유닛으로 전송되도록 의도된 정보를 포함한다. 이와같은 더미, 즉 의사-통신 신호가 다운링크 신호를 대신하여 전송되어 동시통신 캐리어에 동조되는 이동 유닛이 자신 상에 전송된 신호 에너지를 검출하도록 한다. 즉, 더미 신호는 트래픽 채널의 유휴 부분 상에 전송된다.
본 발명의 다른 양상에서, TDMA 마이크로셀룰러 통신 시스템은 TDMA 채널 상에 2개 이상의 다운링크 신호를 동시에 전송한다. 안테나는 개별적인 다운링크 신호를 변환하기 위해서 선택적으로 결합된다. 선택적으로-결합된 안테나로 구성된 안테나 빔 패턴은 다운링크 신호를 전송할 수 있도록 한다.
그러므로, 이러한 양상 및 다른 양상에서, 다수의 시간 슬롯으로 분할되는 하나 이상의 캐리어를 규정하는 시분할 다중 액세스 통신 시스템에서 통신 신호를 전송하도록 동작할 수 있는 통신 장치용 회로 및 관련 방법이 서술되어 있는데, 상기 다수의 시간 슬롯중 적어도 선택된 시간 슬롯이 트랙픽 채널을 형성한다. 상기 회로 및 관련 방법은 상기 선택된 시간 슬롯으로 이루어진 트래픽 채널 상에서 제1 통신 신호를 제1 원격 통신국에 그리고 적어도 제2 통신 신호를 2 원격 통신국에 동시에 전송한다. 제1 및 제2 원격 통신국은 서로 공간적으로-이격되어, 선택된 에어리어 내의 임의의 장소에 위치되어, 각각의 원격 통신국으로 통신 신호를 동시에 전송하도록 한다. 다수의 안테나가 통신 장치에 선택적으로 결합되어 이로부터 제1 통신 신호 및 적어도 제2 통신 신호를 수신하도록 한다. 다수의 안테나는 트래픽 채널상에서 제1 통신 신호 및 적어도 제2 통신 신호를 동시에 변환한다. 안테나 패턴 형성기가 결합되어 제1 및 제2 원격 통신국의 위치 표시를 수신하도록 한다. 안테나 패턴 형성기는 제1 안테나 빔 패턴을 형성하여 이에 따라서 제1 통신 신호를 전송시키는 방식으로 제1 통신 신호를 적어도 제1 세트의 다수의 안테나에 결합시키는데, 상기 제1 안테나 빔 패턴은 제1 원격 통신국이 위치되는 위치를 커버한다. 안테나 패턴 형성기는 또한 제2 안테나 빔 패턴을 형성하여 이에 따라서 제2 통신 신호를 전송시키는 방식으로 적어도 제2 통신 신호를 적어도 제2 세트의 다수의 안테나에 결합시키는데, 상기 제2 안테나 빔 패턴은 제2 원격 다운링크국이 위치되는 위치를 커버한다. 제1 안테나 빔 패턴 및 적어도 제2 안테나 빔 패턴은 함께 선택된 영역을 커버한다.이하에 간략히 요약되는 첨부 도면, 본 발명의 바람직한 실시예의 다음의 상세한 서술 및 부가된 청구항으로부터 본 발명 및 본 발명의 범위가 보다 완전하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예의 일부를 형성하는 일반적으로 10으로 나타낸 셀룰러 통신 시스템의 일부를 도시한 것이다. 도면에 도시된 시스템(10)의 일부는 상기 시스템에 의해 커버되는 지리적인 에어리어 전체에 걸쳐 이격된 장소에 위치되는 다수의 기지국(12)을 포함한다. 각각의 기지국(12)은 셀(14)을 규정한다. 도시된 실시예에서, 개별적인 셀(14)을 각각 규정하는 세 개의 기지국(12)의 그룹은 함께 위치된다. 기지국(12)은 통상적으로 각각의 기지국의 통신 범위 내에 위치된 가입자 유닛(16)과 같이 원격으로-위치된 가입자 유닛과 무선 통신이 실행되도록 하는 고정된-사이트의 송수신기를 포함한다.
기지국(12)의 그룹은 이동 스위칭 센터(18)(MSC)에 결합된다. 도면에 도시된 통신 시스템(10)의 부분에서, 기지국(12)은 라인(22)에 의하여 MSC에 결합된다. MSC는 차례로, 공중 교환 전화망(PSTN)(24)에 결합된다. PSTN(24)은 도면에서 단일 통신국(26)이 도시되어 있는 다른 통신국과 종래의 방식으로 접속된다. 통신국(26)은 가령, PSTN(24)에 의하여 통신 신호를 송수신할 수 있는 무선 전화 장치 또는 임의의 다른 장치로 이루어진다.
기지국(12), MSC(18) 및 이들 사이의 결합(22)은 종종 이하에서 셀룰러 통신 시스템(10)의 기반구조 또는 셀룰러 네트워크라 칭해진다.
일단, 셀룰러 통신 시스템의 기반구조가 전체의 지리적인 에어리어에 설치되어 서비스가 행해진다면, 이동국이 셀룰러 통신 시스템(10)에 의해 커버된 지리적인 에어리어 내의 임의의 장소에 위치될때, 무선 기지국(12) 및 이동국(16) 사이에서 양방향 통신이 행해진다. 가입자 유닛(16)이 셀들(14) 사이를 이동할때, 하나의 기지국(12)에서 다른 기지국으로 가입자 유닛과의 통신을 "핸드-오프"함으로써 통신이 지속적으로 행해진다.
상술된 바와 같이, 셀룰러 통신 시스템의 사용이 상당히 증가하면은 기존의 셀룰러 통신 시스템의 통신 용량을 증가시키는 것이 필요로된다. 셀룰러 통신 시스템의 용량을 증가시키는 하나의 방법은 시분할 다중 액세스(TDMA) 통신 방식을 사용하는 것이다. 이와같은 방식을 사용함으로써, 기존의 셀룰러 통신 시스템의 통신 용량이 몇 배로 증가될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 셀룰러 통신 시스템(10)의 단일 셀(14)을 도시한 것이다. 상술된 바와 같이, 셀(14)은 고정된-사이트 기지국(12) 및 이동 가입자 유닛 (16) 사이의 무선 통신이 행해질 수 있는 지리적인 영역으로 이루어진다. 종래의 셀룰러 통신 시스템에서, 기지국(12)의 안테나 회로에 의해 형성된 안테나 빔 패턴은 실질적으로 셀(14)의 지리적인 영역을 커버한다. 도 2에 도시된 안테나 빔 패턴 (32)은 실질적으로 셀(14)을 커버한다. 이로써, 무선 기지국(12)에서 발생된 다운링크 신호 (32)는 통상적으로 셀(14) 내의 임의의 장소에 위치된 이동 가입자 유닛(16)에 의해 검출될 수 있다. 셀룰러 통신 시스템에서, 임의의 캐리어 또는 이의 부분들은 제어 채널이 되도록 규정된다. 다운링크 제어 신호가 전체의 셀(14)에 걸쳐서 동시통신되어야만 하기 때문에, 패턴(32)의 안테나 빔 패턴과 유사한 안테나 빔 패턴이 다운링크 제어 신호를 전송할때, 무선 기지국(12)의 안테나 장치에 의해 형성된다. 가입자 유닛, 여기서는 상기 셀(14)에 들어가는 가입자 유닛(16'), 즉 셀 내에 위치될때 턴온되는 가입자 유닛이 캐리어에 동조되어 캐리어상에 전송된 신호의 신호 에너지를 검출하도록 한다. 핸드-오프 결정은 적어도 부분적으로 가입자 유닛(16')에 의해 검출된 신호 에너지의 측정된 레벨에 응답하여 행해진다.
도 3은 채널이 TDMA 통신 방식으로 규정되는 방법을 도시한다. TDMA 통신 방법에서, 캐리어, 여기서는 캐리어(f1, f2, ...., fn)는 프레임으로 분할된다. 각 캐리어(f1-fn)에 대하여 단일 프레임이 도면에 도시되어 있다. 각 캐리어의 연속적인 프레임이 유사하게 도시될 수 있다.
각 프레임은 또한, 시간 슬롯으로 분할된다. 채널들, 즉, 제어 채널 및 트래픽 채널 둘 다는 시간 슬롯으로 규정된다. 도면에 도시된 전형적인 실시예에서, 프레임은 8 개의 시간 슬롯으로 분할되고, 제어 채널(34)은 캐리어(f1)의 시간슬롯 상에 규정되고, 트래픽 채널(36)은 캐리어(f1) 프레임의 시간 슬롯중 나머지 슬롯 상에 규정된다. 트래픽 채널(36)은 캐리어(f2-fn) 프레임의 시간 슬롯 상에 규정된다. 도시된 방식은 실제로 전형적인 것이며, TDMA 통신 방식은 다른 방법으로 이와 유사하게 규정될 수 있다.
TDMA 통신 방법에 따라 동작할 수 있는 셀룰러 통신 시스템은 일반적으로, 종래의 아날로그 통신 방법에 따라 동작할 수 있는 시스템에 비하여 통신 용량을 상당히 증가시키도록 한다.
셀룰러 통신 시스템의 통신 용량을 더욱 증가시키기 위해서, 하나 이상의 통신 신호를 단일 트래픽 채널 상에 동시에 전송하는 것이 제안되었다. 가령, 빔 형성 기술을 사용함으로써, 개별적인 안테나 빔 패턴이 형성되어 무선 기지국(12) 및 2개 이상의 각도-오프셋된 이동 가입자 유닛 사이에 통신 신호를 동시에 전송하도록 한다.
도 4는 2개의 이동국 가입자 유닛(16)이 위치되는 셀(14)을 도시한 것이다. 이동 가입자 유닛은 서로 각도-오프셋된다. 셀을 규정하는 무선 기지국(12)의 안테나 장치에 의해 안테나 빔 패턴을 적절하게 형성함으로써, 동일한 트래픽 채널 (36) 상에서 단일 셀 내의 동시 통신이 행해진다. 지향성 안테나 빔 패턴을 적절하게 형성함으로써, 부가적인 각도-오프셋된 이동 가입자 유닛과의 부가적인 통신이 단일 트래픽 채널(36) 상에서 동시에 행해질 수 있다. 이동 가입자 유닛(16)은 개별적인 가입자 유닛을 커버하기 위하여 개별적인 안테나 빔 패턴, 여기서는 안테나 빔 패턴(44 및 46)이 형성되도록 적어도 충분히 큰 각 거리로 서로 공간적이로 이격되어 떨어진다.
도 4는 또한 셀(14)에 들어가는 가입자 유닛(16')을 도시한 것이다. 가입자 유닛이 캐리어 상에 전송된 신호의 에너지를 검출하기 위하여 캐리어에 동조될때, 안테나 빔 패턴(44 및 46)중 하나에 따라 변환된 신호 에너지는 가입자 유닛(16')에 의해 검출될 수 있다.
그러나, 신호 에너지는 이동 가입자 유닛에 대한 셀을 식별하는 임의의 캐리어, 여기서는 f1 상에서 셀(14) 전체에 지속적으로 전송되어야만 한다. 이러한 캐리어는 통상적으로 자신의 시간 슬롯중 하나 상에서 제어 채널을 갖는 캐리어이다. 그러므로, 제어 채널이 또한 규정되는 캐리어 상에서 규정된 트래픽 채널 상에 2개 이상의 통신 신호를 동시에 전송하는 것은 항상 셀 전체에 신호 에너지를 동시통신해야만 한다. 안테나 빔 패턴들을 선택할때, 특히 안테나 빔 패턴들이 함께 셀(14) 전체를 커버한다는 것을 보장하도록 해야만 한다. 패턴들이 함께 전체 셀 (14)을 커버하도록 안테나 빔 패턴을 형성함으로써, 신호 에너지는 이동 가입자 유닛이 이와같은 캐리어에 동조되고 셀(14) 내의 임의의 장소에 위치될때, 이동 가입자 유닛(16)에 의해 검출될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예의 무선 기지국(12)을 도시한 것이다. 무선 기지국 (12)은 도 1에 도시된 셀룰러 통신 시스템(10)과 같은 무선 통신 시스템에서 동작될 수 있다. 기지국(12)은 TDMA 통신 방식에 따라 동작될 수 있다. 기지국(12)은 2개 이상의 각도로-분리된 이동 가입자 유닛과 동시 통신을 행하기 위하여 동작될 수 있다. 이와같은 통신을 행하기 위하여 형성된 안테나 빔 패턴의 구성을 적절하게 선택함으로써, 제어 채널이 또한 규정되는 동시통신 캐리어 상에서 규정된 트래팩 채널이 또한 2개 이상의 가입자 유닛과 동시에 통신하기 위하여 사용될 수 있다. 이로써, 셀룰러 통신 시스템의 통신 용량이 부가적으로 증가된다.
기지국(12)은 여기서 블럭 형태로 도시된 정보 신호 소스(52)를 포함한다. 신호 소스(52)는 가령, 공중 교환 전화망(PSTN)에 의하여 기지국으로 전송된 대표적인 통신 신호이다. 신호 소스(52)는 다수의 라인(56)에 의해 다수의 동조 가능한 전송기 소자(58)로 인가되는 통신 신호를 형성한다. 전송기 소자(58)는 주파수 합성기(60)에 의해 발생된 신호를 수신하기 위하여 부가적으로 결합된다. 전송기 소자(58)는 라인(56) 상에서 자신에게 인가된 정보 신호의 정보 내용을 상기 주파수 합성기(60)에 의해 발생된 신호 상으로 선택적으로 변조한다. 변조된 신호는 이에 응답하여 라인(62) 상에서 발생된다. 라인(62)은 무선 주파수(RF) 스위치(64)의 제1 측에 결합된다. 다수의 안테나 소자(66)는 RF 메트릭스 스위치(64)의 제2 측에 결합된다. 임의의 라인(62) 상에 발생된 신호는 임의의 안테나 소자(66) 또는 안테나 소자(66)의 임의의 조합에 결합된다. 안테나 소자(66)중 선택된 소자에 인가된 신호 상에 위상 지연이 부가적으로 도입될 수 있다. 다른 안테나 소자(66)에 인가된 신호의 진폭 및 위상을 적절하게 선택함으로써, 안테나 빔 패턴은 바람직하게 구성된다.
가령, 도 4에 도시된 안테나 빔 패턴(44 및 46)에 대하여, RF 메트릭스 스위치(64)에 의해 안테나 소자(66)에 인가될때, 라인(62) 상에 발생된 신호의 진폭 및 위상을 적절하게 선택함으로써, 제1 세트의 안테나 소자(66)는 자신에 대한 안테나 빔 패턴(44 및 46)이 형성될 수 있어서 단일 트래픽 채널 상에 개별적인 신호를 동시에 전송하도록 한다.
제어 장치(72)는 라인(74)에 의하여 정보 신호 소스(52)에 결합되고, 라인 (76)에 의하여 전송기 소자(58)에 결합되며, 라인(78)에 의하여 주파수 합성기(60)에 결합되고, 라인(82)에 의하여 RF 매트릭스 스위치(64)에 결합된다. 제어 장치(72)는 가령, 상기 장치가 결합되는 여러 소자의 동작을 제어하는 그 내에 실행 가능한 알고리즘을 갖는 처리 회로로 이루어진다. 제어 장치(72)는 특히, 라인(62) 상에 발생된 신호의 특성을 제어하고, 적어도 하나의 실시예에서, 안테나 소자(66)중 어느 것이 이와같은 신호를 수신하기 위하여 결합된다. 가령, 제어 장치는 상기 소스(52)에 의해 발생된 정보 신호가 주파수 합성기(60)에 의해 발생된 캐리어 신호 뿐만 아니라, 이와같은 합성기(60)에 의해 발생된 캐리어의 주파수 및 시간 슬롯 상에서 변조되는지 여부를 제어하도록 동작할 수 있다. 그리고, 제어 장치는 적절하게 위상 지연을 도입하고 신호 진폭을 제어하도록 RF 매트릭스 스위치 (64)의 위치지정을 행함으로써, 바람직한 안테나 빔 패턴을 형성하도록 동작할 수 있다.
제어 장치는 부가적으로 라인(84)에 의하여 수신기 회로(86)에 결합된다. 수신기 회로는 원격으로-위치된 이동 가입자 유닛에 의해 기지국(12)으로 전송되며 안테나(66)에 의해 검출되는 업링크 신호를 수신하도록 동작할 수 있다. 기지국 (12)으로 전송된 업링크 신호는 하나의 실시예에서, 이와같은 업링크 신호를 전송하는 가입자 유닛의 적어도 각도 위치지정을 결정하기 위하여 제어 장치(72)에 의해 사용되는 정보를 포함한다.
이와같은 표시에 응답하여, 제어 장치(72)는 안테나 소자(66)에 의하여 형성되어야만 하는 안테나 빔 구성을 결정한다. 안테나 빔 구성이 형성되어 하나 이상의 원격으로-위치된 이동 가입자 유닛과 동시에 통신하도록 한다. 제어 채널이 규정되는 캐리어 상에 트래픽 채널이 규정될때, 안테나 빔 패턴은 기지국(12)이 동시통신하는 셀 전체를 상기 안테나 빔들이 함께 커버하도록 선택된다. 이로써, 신호 에너지가 제어 채널이 규정되는 캐리어 상에서 셀 전체에 연속적으로 전송되어야만 한다는 요구조건이 충족된다. 동시 통신이 트래픽 채널 상에서 필요로되지 않는 경우, 단일 이동 가입자 유닛과 통신하기 위한 안테나 빔 패턴이 셀 전체를 커버하기 위해 선택될 수 있다. 대안적으로, 더미 또는 의사-통신 신호가 셀 전체에 또는 셀의 적절한 부분에 대신 전송될 수 있다.
도 6은 이전에 도 3에서 도시된 캐리어(f1) 상에 규정된 단일 프레임을 도시한 것이다. 여기서, 도 5에 도시된 무선 기지국(12)의 동작 동안, 형성된 안테나 빔 구성 및 신호의 여러 조합이 표시된다.
또 다시, 제1 시간 슬롯(TO)은 제어 신호가 발생되는 제어 채널(34)이 되는 것으로 규정된다. 상술된 바와 같이, 제어 신호는 기지국(12)에 의해 규정된 셀 전체에 동시통신되어야만 한다. 본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 제어 장치(72)는 선택된 라인(76) 상에서 전송기 소자(58)중 선택된 소자로 제어 신호를 발생시킨다.
제어 장치는 이와같은 전송기 소자(58)와 관련된 주파수 합성기(60)가 캐리어(f1)의 주파수에서 발진 신호를 발생시키도록 한다. 선택된 전송기 소자는 제어 신호를 관련된 주파수 합성기(60)에 의해 발생된 캐리어 상으로 변조한다. 변조된 제어 신호는 RF 매트릭스 스위치(64)에 인가되는 라인(62) 상에 형성된다. 라인 (82) 상에 제어 장치(72)에 의해 발생된 부가적인 신호는 스위치(64)가 적절한 진폭과 위상 지연에서 변조된 제어 신호를 결합하도록 하여 선택된 안테나 빔 패턴을 형성하도록 한다. 안테나 빔 패턴이 선택되어 제어 신호가 셀에 의하여 커버된 에어리어 전체에 동시통신되도록 한다.
시간 슬롯(T1 및 T2) 상에 규정된 트래픽 채널은 대표적인 "이용 가능한" 트래픽 채널이다. 즉, 시간 슬롯(T1 및 T2) 상에 규정된 트래픽 채널은 현재 임의의 원격 통신국과의 전화 통신에 이용되고 있지 않는 대표적인 채널이다. 이와같은 시간 슬롯 동안, 제어 장치(72)에 의해 라인(76) 상에 발생된 제어 신호는 전송기 소자(58)가 주파수 합성기(60)에 의해 발생된 캐리어 신호 상의 정보를 변조시키지 않도록 한다. 제어 장치에 의해 라인(78) 상에 발생된 신호는 각각의 합성기 (60)에 의해 발생된 캐리어 신호의 주파수를 결정한다. 이로써, 전송기 소자(58)는 캐리어 주파수, 여기서는 f1에서, 라인(62) 상에 변조되지 않은 신호를 발생시킨다. 제어 장치에 의해 라인(82) 상에 발생된 신호는 RF 매트릭스 스위치가 라인(62) 상에 인가된 신호를 안테나 소자(66)에 결합하도록 하는데, 비변조 신호가 셀 전체에 전송되도록 하는 방법으로 결합한다. 이로써, 셀 내에 위치되고 캐리어(f1)에 동조된 이동 가입자 유닛은 시간 슬롯(T1 및 T2) 동안 신호 에너지를 검출한다.
시간 슬롯(T3) 상에 규정된 트래픽 채널은 2개의 개별적인 통신 신호가 기지국(12)에 의해 동시에 전송되는 대표적인 트래픽 채널이다. 신호 소스(52)에 의해 발생된 개별적인 정보 신호는 각 라인(56)에 의하여 각 전송기 소자(58)로 인가된다. 주파수 합성기(60)에 의해 발생된 캐리어 신호는 대응하는 주파수로 이루어지며, 주파수(f1)의 변조된 신호가 라인(62) 상에 발생된다. 제어 장치에 의해 라인(82) 상에 발생된 신호는 RF 매트릭스 스위치(64)가 라인(62) 상에 발생된 개별적인 변조 신호를 바람직한 진폭 및 위상 지연에서 안테나 소자(66)에 선택적으로 결합시키도록 한다. 안테나 빔 패턴은 도 4에 대하여 상술된 것과 유사한 방법으로 각도적으로 이격되어-떨어진 이동 가입자 유닛과 동시에 통신하도록 형성된다.
하나의 실시예에 있어서, 제어 장치(72)는 부가적으로 가입자 유닛에 의해 전송되어 수신기(86)에 의해 수신된 업링크 신호에 응답하여 이동 가입자 유닛의 각도 위치를 결정하도록 동작할 수 있다.
시간 슬롯(T4) 상에 규정된 트래픽 채널은 시간 슬롯(T1 및 T2) 상에 규정된 트래픽 채널과 유사하며, 대표적인 이용 가능한 트래픽 채널이다. 여기서, 제어 장치(72)는 라인(76, 78, 및 82) 상에 신호를 발생시켜서 주파수(f1)의 변조되지 않은 캐리어가 셀 전체에 전송되도록 한다. RF 매트릭스 스위치(64)는 셀 전체에 변조되지 않은 캐리어를 동시통신하는 안테나 빔 패턴을 형성하도록 한다. 캐리어 (f1)에 동조된 이동 가입자 유닛는 변조되지 않은 캐리어의 신호 에너지를 검출한다. 다른 실시예에서, 정보 이외의 신호(other-than-information signal) 또는 중요하지 않은 정보 신호가 캐리어 상에서 변조되어 셀 전체에 동시통신된다.
시간 슬롯(T5) 상에 규정된 트래픽 채널은 단일 다운링크 신호를 단일 이동 가입자 유닛에 전송하기 위하여 트래픽 채널을 사용하는 대표적인 것이다. 제어 장치(72)는 라인(76, 78, 및 82) 상에 신호를 발생시켜서 선택된 전송기 소자 (58)가 자신(58)과 관련된 주파수 주파수 합성기(60)에 의해 발생된 캐리어 상에서 자신에 인가된 정보 신호를 변조시키도록 한다. 변조된 신호는 라인(62) 상에서 발생되고, RF 스위치(64)는 셀 전체를 커버하는 안테나 빔 패턴이 형성되도록 하는 방법으로 변조된 신호를 안테나 소자(66)에 결합시키도록 위치된다. 이로써, 이동 가입자 유닛과의 전화 통신이 행해진다. 캐리어(f1)에 동조된 다른 이동 가입자 유닛은 셀 내의 임의의 장소에 위치될때, 다운링크 신호의 신호 에너지를 다시 검출할 수 있다.
시간 슬롯(T6) 상에 규정된 트래픽 채널은 다운링크 신호를 단일 이동 가입자 유닛으로 전송하기 위하여 트래픽 채널을 사용하는 대표적인 것이다. 여기서, RF 매트릭스 스위치(64)는 라인(62) 상에서 자신에게 제공된 신호의 진폭을 변경하고 위상을 지연시켜서 2개의 개별적인 안테나 로브(lobe)를 형성하도록 하는데, 여기서 변조된 신호는 정보가 지향될 가입자 유닛이 위치되는 장소를 커버하는 안테나 빔 패턴의 단일-로브에 의하여 전송된다. 변조된 신호는 부가적으로 다른 로브에 따라 변환된다. 캐리어(f1)에 동조된 이동 가입자 유닛는 셀 내의 가입자 유닛의 위치에 따라서 신호 에너지, 즉, 제1 안테나 로브에 따라 변환된 다운링크 신호의 신호 에너지 또는 다른 안테나 로브에 따라 변환된 다운링크 신호의 신호 에너지 이 둘중 하나를 검출한다.
시간 슬롯(T7) 상에 규정된 트래픽 채널은 시간 슬롯(T6) 상에 규정된 트래픽 채널을 전형적으로 사용하는 것과 유사하다. 2개의 개별적인 안테나 로브가 형성된다. 변조된 신호는 셀 내에 위치된 이동 가입자 유닛으로 전송된다. 변조된 신호는 안테나 빔 패턴의 단일-로브에 의하여 전송되며, 상기 로브는 가입자 유닛이 위치되는 위치를 커버한다. 변조되지 않은 캐리어는 다른 안테나 로브에 의하여 전송된다. 캐리어(f1)에 동조된 다른 이동 가입자 유닛은 셀 내의 임의의 장소에 위치될때, 신호 에너지를 검출할 수 있다.
캐리어(f1)가 시간 슬롯(T0) 상에 규정된 제어 채널 상에서 제어 신호의 발생에 기인하여 동시통신 캐리어를 형성할지라도, 하나 이상의 통신 신호가 동시통신 캐리어 상에 규정된 트래픽 채널 상에서 동시에 전송될 수 있다는 것을 도 6으로부터 알 수 있다. 이로써, 동시통신 캐리어 상의 통신 용량이 증가된다. 신호 에너지는 임의의 시간 슬롯 동안, 캐리어(f1)에 동조되는 이동 가입자 유닛에 의해 검출될 수 있다. 이로써, 신호 에너지가 동시통신 캐리어 상에서 셀 전체에 지속적으로 동시통신되어야만 하는 요구조건이 충족된다.
도 7은 상술된 출원 번호 제08/540,326호에서 서술된 것과 유사한 일반적으로 150으로 도시된 마이크로 셀룰러 통신시스템을 도시한 것이다. 상기 시스템 (150)은 마이크로셀룰러 에어리어를 형성하는 규정된 에어리어, 여기서는, 빌딩 구조(152) 내에서 무선 통신을 제공한다. 상술된 출원에 보다 충분히 서술된 바와 같이, 원격 안테나 장치(RAD)(154)로 이루어진 다수의 분포된 안테나는 빌딩 구조 (152) 전체에 이격되어 떨어진다. 각각의 RAD(154)는 자신들중 각각의 RAD에 대해 규정된 서브셀(158) 내의 이동 가입자 유닛(156)과 통신하도록 하는 송수신기 장치를 형성한다.
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RAD(154)는 처리 및 제어 유닛을 포함하는 무선 기지국(162)에 결합된다. 이와같은 구조는 또한 종종 허브(hub)라 일컬어진다. 기지국(162)은 도 5에 도시된 기지국(12)의 회로와 유사한 회로를 포함한다. 기지국(162)은 공중 교환 전화망 (PSTN)과 같은 외부 네트워크에 결합된다. 허브(162)는 마이크로셀룰러 시스템의 동작을 제어하도록 동작한다. 가령, 허브(162)는 RAD(154)중 어느 것이 턴온되는지 선택함으로써 이동 가입자 유닛(156)과 통신하도록 한다.
상술된 특허 출원에서 또한 서술된 바와 같이, 하나의 실시예에서, 2개의 인접한 RAD(154)가 사용되어 동일한 시간에 동일한 다운링크 신호를 전송하도록 한다. 즉, 다운링크 신호가 2개의 인접한 RAD(154)에 의해 동시에 전송되어 이동 가입자 유닛(156)이 하나의 서브셀(158)로부터 그리고 인접한 서브셀 내로 이동할때, 연속적으로 통신을 행하도록 한다. 다운링크 통신 신호가 동시에 전송되는 인접한 서브셀의 쌍은 마이크로셀룰러 에어리어의 마이크로셀 부분을 규정한다.
다운링크 제어 신호는 각각의 RAD(154)로부터 마이크로셀룰러 시스템(150)에 의해 커버되는 에어리어 전체에 전송된다.
마이크로셀룰러 통신 시스템(150)은 마이크로셀룰러 통신 시스템(10)과 관련하여 상술된 것과 유사한 TDMA 통신 방식을 사용하여 구현된다. 신호 에너지는 항상 제어 채널이 규정되는 캐리어 상에 전송될 필요가 있으며, 이와같은 캐리어는 동시통신 캐리어를 형성한다. 가입자 유닛(156)은 동시통신 캐리어의 주파수에 동조될때, 신호 에너지를 검출한다.
시스템(150)에서, 트래픽 채널은 제어 채널이 규정되는 캐리어 상에 규정된다. 허브(162)는 캐리어 상에 규정되는 선택된 트래픽 채널 상에 트래픽 신호를 할당하도록 동작함으로써, 상기 시스템(150)의 통신 용량을 증가시킨다. 단일 트래픽 채널이 규정되는 시간 슬롯 동안, 2개 이상의 개별적인 다운링크 신호는 상이한 서브셀, 즉 다운링크 에너지가 또한 나머지 서브셀 전체에 동시에 전송되는 실시예에서의 상이한 서브셀 쌍에 위치되는 2개 이상의 가입자 유닛(156)으로 전송됨으로서, 2개 이상의 개별적인 다운링크 통신 신호와 관련된 캐리어 주파수에 동조될때 임의 서브셀에 위치되는 가입자 유닛이 신호 에너지를 검출하도록 한다.
동시통신 캐리어 상에 규정된 트래픽 채널이 특정 이동 가입자 유닛과 통신하는데 사용되지 않을때, 변조되지 않은 캐리어 또는 다른 선택 신호로 변조된 캐리어가 서브셀 모두에 전송된다. 이로써, 동시통신 캐리어에 동조된 임의의 서브셀 내에 위치된 이동 가입자 유닛은 동시통신 캐리어가 분할되는 모든 시간 슬롯 동안, 신호 에너지를 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예의 동작이 TDMA 통신 시스템의 통신 용량을 증가시키도록 하기 때문에, 기존의 통신 시스템에 따른 통신 수가 증가될 수 있다.
상술된 서술은 본 발명을 수행하는 바람직한 샘플로 이루어지며, 본 발명의 범위가 반드시 이 서술에 국한되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 다음의 청구항에 의해 규정된다.

Claims (30)

  1. 다수의 시간 슬롯으로 분할된 캐리어 주파수를 규정하는 시분할 다중 액세스 통신 시스템에서 통신 신호를 동시에 전송하는 통신 장치(12)내의 회로로서, 상기 다수의 시간 슬롯중 선택된 시간 슬롯은 트래픽 채널을 형성하며, 상기 캐리어 주파수는 선택된 원격 통신국과 동조하여 신호 에너지를 검출하는, 통신 신호의 동시 전송 회로에 있어서, 상기 회로는:
    상기 선택된 시간 슬롯으로 형성된 트래픽 채널상에서, 제1 통신 신호를 제1 원격 통신국(16)으로 그리고 제2 통신 신호를 제2 원격 통신국(16')에 동시에 전송하며, 2개 이상의 분리된 통신 신호는 단일 시간 슬롯으로서 규정된 단일 TDMA 트래픽 채널상에 동시에 전송되며, 상기 제1 및 제2 원격 통신국은 서로 공간적으로 이격되고 선택된 에어리어 내의 임의의 장소에 위치되는데,
    상기 통신 장치에 선택적으로 결정되고 상기 통신 장치로부터 상기 제1 통신 신호 및 제2 통신 신호를 수신하도록 적응되는 다수의 안테나(66)로서, 상기 다수의 안테나는 상기 트래픽 채널 상에서 상기 제1 통신 신호 및 상기 제2 통신 신호를 동시에 변환시키도록 적응되는, 다수의 안테나(66)와,
    상기 통신 장치로부터 상기 제1 및 제2 원격 통신국(16, 16') 각각의 위치 표시를 수신하기 위하여 결합되는 안테나 패턴 형성기(72)로서, 상기 안테나 패턴 형성기는 제1 안테나 빔 패턴을 형성하여 이에 따라 상기 제1 통신 신호를 전송하도록 하는 방식으로, 상기 제1 통신을 제1 세트의 상기 다수의 안테나(66)에 선택적으로 결합시키고 상기 제1 안테나 빔 패턴은 상기 제1 원격 통신국의 위치를 커버하며 제2 안테나 빔 패턴을 형성하여 이에 따라 상기 제2 통신 신호를 전송하도록 하는 방식으로 상기 제2 통신 신호를 제2 세트의 상기 다수의 안테나에 선택적으로 결합시키도록 적응되며, 상기 제2 안테나 빔 패턴은 제2 원격 통신국의 위치를 커버하며, 상기 제1 안테나 빔 패턴 및 상기 제2 안테나 빔 패턴은 함께 상기 선택된 에어리어를 커버함으로써, 상기 선택된 에어리어 내에 위치되어 상기 캐리어 주파수에 동조될때, 상기 선택된 원격 통신국이 상기 각 제1 및 제2 통신 신호중 한 신호의 신호 에너지를 검출하도록 하는, 안테나 빔 패턴 형성기(72)를 포함하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 주파수가 분할되는 상기 다수의 시간 슬롯은 제어 채널을 더 포함하고, 상기 통신 장치(12)는 상기 제어 채널 상에 제어 신호를 전송하도록 적응되며, 상기 안테나 패턴 형성기는 선택된 에어리어를 커버하는 제3 안테나 빔 패턴을 형성하도록 하는 방식으로 상기 제어 신호를 제3 세트의 상기 다수의 안테나에 결합하도록 적응됨으로써, 상기 제어 신호를 상기 선택된 에어리어 전체에 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 통신 장치(12)는 상기 캐리어 주파수로 실질적으로 상기 신호 에너지를 지속적으로 전송하도록 적응되며, 상기 신호 에너지는 상기 제어 신호와 상기 제1 및 상기 제2 통신 신호중 교호적으로 전송되고 상기 선택된 에어리어 전체에 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  4. 제 2 항에 있어서,
    의사-통신 신호를 발생시키도록 적응되는 의사-통신 신호 발생기를 더 구비하며, 상기 다수의 안테나는 상기 의사-통신 신호 발생기에 선택적으로 결합되고, 상기 안테나 패턴 형성기는 제4 안테나 빔 패턴을 형성하도록 하는 방식으로 상기 의사-통신 신호를 제4 세트의 상기 다수의 안테나에 선택적으로 결합하도록 적응되는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 통신 장치(12)는 실질적으로 상기 캐리어 주파수로 상기 신호 에너지를 지속적으로 전송하도록 적응되며, 상기 신호 에너지는 상기 제어 신호, 상기 의사-통신 신호와 상기 제1 및 제2 통신 신호중 교호적으로 전송되고 선택된 에어리어 전체에 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 안테나 빔 패턴 형성기(72)는 제1 안테나 빔 패턴을 형성하도록 하는 방식으로 상기 제1 통신 신호를 제1 세트의 상기 다수의 안테나에 선택적으로 결합시키고 상기 제4 안테나 빔 패턴을 형성하도록 하는 방식으로 상기 의사-통신 신호를 제4 세트의 상기 다수의 안테나에 선택적으로 결합시키도록 적응되며, 상기 제1 안테나 빔 패턴 및 상기 제4 안테나 빔 패턴은 함께 상기 선택된 에어리어를 커버하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 안테나 패턴 형성기(72)는 단지 상기 제1 통신 신호를 제1 세트의 상기 다수의 안테나에 결합시키도록 적응되고 상기 제1 세트의 안테나가 선택될때, 상기 제1 안테나 빔 패턴이 상기 선택된 에어리어를 커버하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제4 안테나 빔 패턴은 제1 로브 및 제2 로브를 포함하며, 상기 제1 로브 및 제2 로브는 함께 상기 선택된 에어리어를 커버하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 안테나 패턴 형성기(72)는 단지 상기 제1 통신 신호를 제1 세트의 상기 다수의 안테나에 결합하도록 적응되며, 상기 제1 안테나 빔 패턴은 제1 로브 및 제2 로브를 포함하며, 상기 제1 로브 및 제2 로브는 함께 상기 선택된 에어리어를 커버하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 의사-통신 신호 발생기에 의해 발생된 의사-통신 신호는 변조되지 않은 캐리어 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 의사-통신 신호 발생기에 의해 발생된 의사-통신 신호는 전화 이외의 데이터 정보에 의해 변조된 캐리어 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 시스템은 무선전화 통신 시스템을 포함하고, 상기 통신 장치는 고정된-사이트 송수신기를 포함하고, 상기 선택된 에어리어는 셀을 규정하며, 상기 캐리어 주파수는 제1 원격 통신국(16) 및 제2 원격 통신국(16')이 자신의 동작 동안 동조되는 동시통신 캐리어를 포함하며, 상기 안테나 패턴 형성기에 의해 형성된 제1 안테나 빔 패턴 및 제2 안테나 빔 패턴은 함께 셀을 커버하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 안테나(66)는 적응형 안테나의 어레이를 포함하고, 상기 적응형 안테나 어레이의 안테나는 상기 제1 통신 신호 및 제2 통신 신호를 수신하기 위하여 선택된 시간에 선택적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 통신 신호는 상기 제1 안테나 빔 패턴을 형성하여 이에 따라 상기 제1 통신 신호를 전송하고 상기 제2 안테나 빔 패턴을 형성하여 이에 따라 제2 통신 신호를 전송하도록 하는 방식으로 선택된 위상 지연 및 선택된 진폭 오프셋에서 상기 다수의 안테나에 인가되는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 안테나(66)는 분포된 안테나를 포함하고, 제1 세트의 안테나는 제1 통신 신호를 수신하여 상기 제1 원격 통신국을 커버하는 제1 안테나 빔 패턴을 나타내도록 결합된 제1 분포된 안테나 및 제2 통신 신호를 수신하여 상기 제2 원격 통신국을 커버하는 제2 안테나 빔 패턴을 나타내도록 결합된 제2 분포된 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 시스템은 무선전화 통신시스템을 포함하고, 상기 통신 장치(12)는 고정된-사이트 무선 송수신기를 포함하며, 상기 제1 및 제2 원격 통신국이 선택된 에어리어의 임의의 장소에 위치되는 상기 선택된 에어리어는 고정된-사이트 무선 송수신기와 관련된 셀을 포함하며, 상기 다수의 안테나(154)의 각 안테나는 셀의 마이크로셀룰러 에어리어(158)를 규정하고, 상기 제1 및 제2 원격 통신국은 서로 이격되어 2개의 상이한 마이크로셀룰러 에어리어 내에 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 시스템은 무선전화 통신 시스템을 포함하고, 상기 통신 장치(12)는 고정된-사이트 무선 송수신기를 포함하며, 상기 제1 및 제2 원격 통신국이 위치되는 임의의 장소에서의 선택된 에어리어는 상기 고정된-사이트 무선 송수신기와 관련된 셀을 포함하며, 상기 다수의 안테나는 적응형 안테나 어레이를 포함하며, 상기 적응형 안테나 어레이는 상기 제1 및 제2 통신 신호를 각각 수신하기 위하여 동시에 결합되며, 상기 제1 안테나 빔 패턴 및 상기 제2 안테나 빔 패턴을 형성하여 이에 따라 상기 제1 통신 신호 및 상기 제2 통신 신호 각각이 동시에 전송되도록 적응되며, 상기 안테나 빔 패턴 및 상기 제2 안테나 빔 패턴은 함께 상기 선택된 에어리어를 커버하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 장치(12)에 대해서 상기 제1 원격 통신국(16) 및 제2 원격 통신국(16')의 위치를 결정하도록 적응되는 결정기를 더 구비하고, 상기 안테나 패턴 형성기(72)는 상기 제1 및 제2 통신국의 상기 결정기에 의해 결정된 위치의 표시를 수신하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 통신 신호는 제1 다운링크 신호를 포함하고, 상기 제2 통신 신호는 제2 다운링크 신호를 포함하며, 상기 통신 장치(12)는 상기 제1 및 제2 원격 통신국에 의해 발생된 업링크 신호를 수신하도록 적응되는 수신기 회로(86)를 더 포함하며, 상기 결정기는 상기 수신기 회로에 의해 수신된 업링크 신호의 특성에 응답하여 상기 제1 및 제2 원격 통신국의 위치를 각각 결정하도록 적응되는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 결정기에 의해 사용된 업링크 신호의 특성은 상기 업링크 신호의 신호 세기를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 결정기(72)에 의해 사용된 상기 업링크 신호의 특성은 상기 업링크 신호의 위상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 결정기(72)에 의해 사용된 상기 업링크 신호의 특성은 상기 업링크 신호의 신호 품질 레벨을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 결정기(72)에 의해 결정된 상기 제1 원격 통신국 및 제2 원격 통신국의 위치는 상기 통신 장치에 대하여 상기 제1 및 제2 통신국 각각의 각도 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 결정기는 실행가능한 알고리즘을 지닌 처리 장치를 포함하는데, 이 처리 장치는 상기 제1 원격 통신국 및 제2 원격 통신국의 위치를 결정하도록 적응되는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 회로.
  25. 다수의 시간 슬롯으로 분할된 캐리어를 규정하는 시분할 다중 액세스 통신 시스템에서 통신 장치(12)에 형성된 통신 신호를 동시에 전송하는 방법으로서, 사기 다수의 시간 슬롯중 선택된 시간 슬롯은 트래픽 채널을 형성하는, 통신 신호의 동시 전송 방법에 있어서, 상기 방법은:
    상기 트래픽 채널상에서, 제1 통신 신호를 제1 원격 통신국으로 그리고 제2 통신 신호를 제2 원격 통신국에 동시에 전송하는 단계로서, 2개 이상의 분리된 통신 신호는 단일 시간 슬롯으로서 규정된 단일 TDMA 트래픽 채널상에 동시에 전송되며, 상기 제1 및 제2 원격 통신국은 서로 공간적으로 이격되고 선택된 에어리어 내의 임의의 장소에 위치되는데,
    상기 제 1 원격 통신국(16) 및 제 2 원격 통신국(16')의 장소를 결정하는 단계와,
    상기 결정 단계 동안 결정된 장소에 응답하여 제1 통신 신호를 변환시키기 위하여 제1 세트의 안테나를 선택적으로 결합함으로써, 상기 제1 원격 통신국을 커버하는 제1 안테나 빔 패턴을 형성하도록 하는 단계와,
    상기 결정 단계 동안 결정된 장소에 응답하여 상기 제2 통신 신호를 변환시키기 위하여 제2 세트의 안테나를 선택적으로 결합함으로써, 상기 제 2 원격 통신국을 커버하는 제2 안테나 빔 패턴을 형성하도록 하는 단계로서, 상기 제1 안테나 빔 패턴 및 상기 제2 안테나 빔 패턴이 함께 상기 선택된 에어리어를 커버하는, 제2 안테나 빔 패턴 형성 단계와,
    상기 제1 세트의 안테나에서 제1 다운링크 신호 및 상기 제2 세트의 안테나에서 제2 다운링크 신호를 동시에 변환함으로써, 상기 제1 다운링크 신호를 제1 원격 통신국(16)으로 그리고 상기 제2 다운링크 신호를 제2 원격 통신국(16')으로 동시에 전송하는 단계를 포함하는 통신 신호의 동시 전송 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    선택적으로 결합하는 상기 단계 동안, 상기 제1 안테나 빔 패턴 및 제2 안테나 빔 패턴을 형성하는 제1 세트의 안테나 및 제2 세트의 안테나는 상기 제1 및 제2 세트의 안테나 둘 다에 각각 공통되는 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    선택적으로 결합하는 상기 단계 동안 상기 제1 안테나 빔 패턴 및 제2 안테나 빔 패턴을 형성하는 제1 세트의 안테나 및 제2 세트의 안테나는 서로 배타적인 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 동시 전송 방법.
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