KR100727860B1 - 동일 주파수 망에 사용하기 위한 적응형 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀룰러 통신 시스템의 용량을 증가시킬 수 있는 안테나 장치에 관한 것이다. 상기 안테나는 이동 가입자 유닛과 관련하여 동작하며 각각이 프로그램 가능한 위상 시프터 각각에 결합되는 다수의 안테나 소자을 제공한다. 각 안테나 소자의 위상은 예를 들어 파일럿 신호를 수신하는 휴지 모드 동안 최적 수신을 위해 프로그램된다. 상기 안테나 어레이는 이동 가입자 유닛으로부터 송신되는 신호들에 대한 빔 형성기 및 더욱 최적으로 기지국으로부터 송신된 신호들을 탐지하고 수신하기 위한 지향성 수신 어레이를 형성한다. 신호들을 지향적으로 수신하고 송신함으로써, 다중경로 페이딩이 셀간 간섭과 더불어 크게 감소한다. 각 안테나 소자의 적절한 위상을 결정하기 위한 다양한 기술들이 수용된다.

Description

동일 주파수 망에 사용하기 위한 적응형 안테나{ADAPTIVE ANTENNA FOR USE IN SAME FREQUENCY NETWORKS}
본 발명은 셀룰러 통신 시스템에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 빔 형성 송신 및 수신 능력을 제공하기 위해 이동 가입자 유닛들에 의해 사용되는 안테나 장치에 관한 것이다.
코드 분할 다중 액세스(CDMA) 통신 시스템들은 기지국과 하나 이상의 이동 가입자 유닛 사이의 무선 통신을 제공하는데 사용될 수 있다. 상기 기지국은 일반적으로 육상 기반 공중 전화 교환망(PSTN)에 상호 접속되는 컴퓨터 제어 트랜시버 세트이다. 상기 기지국은 순방향 링크 무선 주파수 신호들을 이동 가입자 유닛들에 송신하기 위한 안테나 장치를 포함한다. 상기 기지국 안테나는 또한 각 이동 유닛으로부터 송신된 역방향 링크 무선 주파수 신호들의 수신을 담당한다. 각 이동 가입자 유닛은 또한 순방향 링크 신호의 수신 및 역방향 링크 신호의 송신을 위한 안테나 장치를 포함한다. 일반적인 이동 가입자 유닛은 디지털 셀룰러 전화 핸드세트 또는 셀룰러 모뎀에 접속된 개인용 컴퓨터이다. CDMA 셀룰러 시스템에서, 다수의 이동 가입자 유닛은 동일 주파수상에서, 그러나 다른 코드로 신호들을 송신하고 수신하여 유닛 단위로 신호들의 탐지를 허용할 수 있다.
이동 가입자 유닛에서 신호들을 송신하고 수신하기 위해 사용된 안테나의 가장 일반적인 형태는 단극 또는 무극(omnipole) 안테나이다. 상기 형태의 안테나는 가입자 유닛 내의 트랜시버에 결합하는 단일 와이어 또는 안테나 소자로 이루어진다. 상기 트랜시버는 가입자 유닛 내의 회로로부터 송신되는 역방향 링크 신호들을 수신하며 상기 가입자 유닛에 할당된 특정 주파수에서 안테나 소자 상의 신호들을 변조한다. 특정 주파수에서 안테나 소자에 의해 수신된 순방향 링크 신호들은 트랜시버에 의해 복조되고 가입자 유닛 내의 처리 회로에 공급된다.
단극 안테나로부터 송신된 신호는 본래 무지향성(omnidirectional)이다. 즉, 신호는 일반적으로 수평면상에서 전방향으로 동일한 신호 강도로 송신된다. 단극 안테나 소자의 신호 수신은 마찬가지로 무지향성이다. 단극 안테나는 한 방향에서 신호를 탐지하는 능력과 다른 방향에서 오는 동일한 또는 상이한 신호를 탐지하는 능력에서 차이가 없다.
이동 가입자 유닛들에 의해 사용될 수 있는 안테나의 제 2 형태는 미국 특허 No. 5,617,102에 기술된다. 상기에 기술된 시스템은 랩톱 컴퓨터의 외부 케이스 상에 설치된 두 개의 안테나 소자를 포함하는 지향성 안테나를 제공한다. 상기 시스템은 두 개의 소자에 부착된 위상 시프터(phase shifter)를 포함한다. 위상 시프터는 컴퓨터와의 통신중에 송신되거나 수신된 신호들의 위상에 영향을 미치도록 스위칭 온되거나 오프될 수 있다. 위상 시프터를 스위칭 온함으로써, 안테나 송신 패턴은 집중된 신호 강도 또는 이득을 갖는 송신 빔 패턴 영역을 제공하는 미리 결정된 반구(hemispherical) 패턴에 적응될 수 있다. 이중 소자 안테나는 신호 손실을 최소화하면서 기지국에 대한 방위의 큰 변화를 허용하도록 상기 신호를 미리 결정된 사분원(quadrant) 또는 반원으로 유도한다.
독일 특허 28 12 575는 위상 시프터 회로 소자에 고유한 감쇠 손실의 문제점을 제거하는 위상 제어된 안테나 어레이 유형을 개시한다. 특히, 제어 회로가 계속적으로 위상 시프터 출력을 정정하기 위해 국부적으로 생성된 파일럿 기준 신호를 무선 주파수(RF) 신호 입력 및 중간 주파수(IF) 신호 입력 양쪽에 적용하는 기술이 개시된다.
무선 통신 시스템의 이동 가입자 유닛들 상에 사용되는 종래 기술의 안테나들에 여러 문제점이 존재한다. 그러한 문제점 중 하나는 다중경로 페이딩(multipath fading)이라 지칭된다. 다중경로 페이딩에서, 송신기(기지국 또는 이동 가입자 유닛 중 하나)로부터 송신된 무선 주파수 신호는 정해진 수신기로의 루트 상에서 간섭을 받을 수 있다. 신호는 예를 들어 송신의 직접 경로가 아니라 수신기로의 원래 신호의 반사된 버전을 재유도하는 건물들과 같은 물체로부터 반사될 수 있다. 상기 경우들에서, 수신기는 동일한 무선 신호의 두 가지 모델(원래 모델 및 반사 모델)을 수신한다. 각각의 수신된 신호는 동일한 주파수에 있지만 반사된 신호는 반사 및 더 긴 송신 경로 때문에 원래의 위상과 다를 수 있기 때문에, 원래 및 반사된 신호들은 서로 상쇄되는 경향이 있다. 이것은 수신된 신호에 페이딩 또는 드롭아웃(dropout)을 발생시키고, 따라서 다중경로의 페이딩이 발생한다.
단일 소자 안테나들은 다중경로 페이딩에 고도로 취약하다. 단일 소자 안테나는 송신된 신호가 송신된 방향을 결정할 수 없고, 어떤 특정 방향에서 신호를 더 정확히 탐지하고 수신하도록 동조되거나 감쇠될 수 없다.
상기에 언급된 참조에 기술된 이중 소자 안테나 또한 위상 시프터가 동작할 때 안테나 패턴에 의해 형성된 반구 돌출부(lobe)의 대칭적 특징 때문에 다중경로 페이딩에 취약하다. 안테나 패턴에 형성된 돌출부들이 다소 대칭적이고 서로 마주 향하고 있기 때문에, 원점으로부터 역방향으로 반사된 신호는 직접 수신되는 원래 신호만큼의 전력으로 수신될 수 있다. 즉, 원래 신호가 (송신기에 대해) 정해진 수신기 외에 또는 뒤의 물체로부터 반사되고 직접 수신된 신호로서 반대 방향으로부터 정해진 수신기에서 다시 반사되면, 두 가지 신호들의 위상 차는 다중경로 페이딩 상태를 형성할 수 있다.
셀룰러 통신 시스템에서의 또 다른 문제점은 셀간(intercell) 간섭이다. 대부분의 셀룰러 시스템들은 중심에 위치한 기지국을 갖는 각각의 셀, 즉 개별 셀들로 분할된다. 각 기지국의 배치는 인접한 기지국들이 서로 60° 간격으로 위치하도록 배열된다. 필수적으로, 각각의 셀은 중심에 기지국을 갖는 6면 다각형으로서 조망될 수 있다. 각각의 셀의 에지들은 서로 인접하며 많은 셀은 각각의 셀 에지가 선으로 도시되고 위에서 볼 때 모든 셀이 벌집형 이미지를 형성한다. 셀의 에지로부터 기지국으로의 거리는 일반적으로 셀의 에지 근처에 위치한 이동 가입자 유닛으로부터 상기 셀의 기지국으로 수용가능한 신호를 송신하는데 요구되는 최대 전력량(한 셀의 반경과 같은 거리에서 수용가능한 신호를 송신하는데 요구되는 전력)에 의해 도출된다.
셀간 간섭은 한 셀의 에지 근처의 이동 가입자 유닛이 인접 셀의 에지를 통과하고 인접 셀 내에서 발생하는 통신과 간섭을 일으키는 신호를 송신할 때 발생한다. 일반적으로, 셀간 간섭은 유사한 주파수들이 인접 셀들의 통신에 사용될 때 발생한다. 셀간 간섭의 문제는 가입자 유닛들이 송신하는 신호들이 셀 중심에 위치한 지정된 기지국에 의해 효과적으로 수신될 수 있도록 셀 에지 근처의 상기 가입자 유닛들이 일반적으로 더 높은 송신 전력을 사용한다는 사실에 의해 더 심화된다. 정해진 수신기 외의 또는 뒤에 위치한 또 다른 이동 가입자 유닛이 동일한 전력 레벨로 제공되어, 부가적인 간섭을 나타낸다는 것을 고려하라.
셀간 간섭 문제는 CDMA 시스템들에서 악화하는데, 이는 인접 셀들의 가입자 유닛들이 일반적으로 동일한 주파수상에서 송신하고 있을 수 있기 때문이다. 필요한 것은 간섭 송신의 겉보기(apparent) 수를 감소시켜서 순방향 링크(기지국에서 가입자로)의 동작상의 현저한 효과를 가질 수 있는 가입자 유닛 안테나의 겉보기 조망 범위를 감소시키는 방법이다. 유사한 개선안이 특정 수신 신호 품질을 달성하는데 요구되는 송신된 신호 전력이 감소할 수 있도록 역방향 링크에 대해 요구된다.
본 발명은 CDMA 셀룰러 통신 시스템과 같은 무선 동일 주파수 통신 시스템에서 이동 가입자 유닛에 사용하는 저렴한 안테나 장치를 제공한다.
본 발명은 상기 유닛에 할당된 기지국이 위치하는 방향을 결정하는 정밀한 메커니즘을 제공하며 효율적인 방사 및/또는 수신된 에너지를 최대화하도록 안테나 장치를 구성하는 수단을 제공한다. 상기 안테나 장치는 다수의 안테나 소자 및 상기 안테나 소자들 중 하나에 각각 결합한 같은 수의 조절가능한 위상 시프터들을 포함한다. 위상 시프터들은 상기 안테나 소자들 각각에 대한 가입자 유닛으로부터 송신되는 각각의 역방향 링크 신호들의 위상에 영향을 미치도록 독립적으로 조절가능(즉, 프로그램가능)하다.
합산 회로(summation circuit)가 또한 각 위상 시프터에 결합되고 가입자 유닛으로부터의 송신을 위해 각각의 역방향 링크 신호들을 가입자 유닛으로부터 각각의 위상 시프터에 제공한다. 합산 회로는 또한 각각의 위상 시프터로부터의 각각의 순방향 링크 신호들을 수신하여 가입자 유닛에 제공된 하나의 수신된 순방향 링크 수신 신호로 조합한다.
위상 시프터들은 또한 안테나 소자들 각각의 가입자 유닛에 수신된 순방향 링크 신호들의 위상에 영향을 미치도록 독립적으로 조절가능하다. 순방향 링크 신호들에 대한 위상을 조절함으로써, 상기 안테나 장치는 가입자 유닛에 지정된 순방향 링크 신호들과 유사한 방향으로부터 송신되지 않는 수신 신호들을 거부할 수 있다.
안테나 장치가 기지국에 대해 여러 방향으로 적응되도록 하기 위해, 상기 안테나 장치는 또한 조절가능한 위상 시프터들 각각에 결합된 제어기를 포함한다. 상기 제어기는 각 위상 시프터에 대한 최적 위상 세팅을 결정한다. 예를 들어 각 소자의 적절한 위상은 기지국으로부터 송신된 파일럿 신호에 대한 최적 응답을 모니터링하여 결정될 수 있다. 상기 안테나 장치는 따라서 가입자 유닛으로부터의 신호들의 송신을 위한 빔 형성기(beamformer)로서 동작하고 가입자 유닛에 의해 수신된 신호들에 대한 지향식 안테나로서 동작한다.
각각 프로그램가능한 위상을 갖는 안테나 소자들의 어레이를 사용하여, 상기 안테나 장치는 역방향 링크 통신을 위해 9dB만큼 송신되는 비트당 유효 송신 전력을 증가시키도록 평가된다. 따라서, 본 발명의 안테나 장치는 종래 기술 안테나들에 의해 달성할 수 있는 속도범위를 넘어서 각 가입자 유닛에 대한 데이터 속도를 증가시키면서 셀의 동작 가입자 유닛들의 수는 동일하게 유지할 수 있다. 선택적으로, 데이터 속도가 주어진 속도로 유지되면, 단일 셀에서 더 많은 가입자 유닛이 상기에 기술된 안테나 장치를 사용하여 동작할 수 있다. 어느 경우든지, 셀의 용량이 증가하는데, 이는 어떤 주어진 순간에 통신되는 데이터의 총 합계에 의해 측정된다.
순방향 링크 통신 용량은 또한 안테나 장치의 지향성 수신 용량에 기인하여 증가할 수 있다. 상기 안테나 장치는 인접한 셀들로부터의 간섭에 덜 취약하기 때문에, 사용자들을 추가하거나 또는 셀 반경 크기를 증가시킴으로써 순방향 링크 용량이 증가할 수 있다.
상기 안테나 장치의 물리적 구현에 대해, 본 발명의 일 실시예는 제 1, 제 2 및 제 3 안테나 소자가 정삼각형의 코너들에 대응하는 위치에 배치되고 상기 삼각형에 의해 한정된 영역에 수직으로 정렬되도록 특정한다. 다른 실시예들은 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 안테나 소자가 사각형의 코너들에 대응하는 위치에 배치되고, 상기 제 5 안테나 소자는 사각형의 중심에 대응하는 위치에 배치되도록 특정한다.
본 발명의 목적, 특징 및 이점들은 본 발명의 바람직한 실시예들의 더 상세한 기술에 따라 명백해질 것이며, 유사 참조 문자들이 다른 조망을 통해 동일한 부분들을 지칭하는 첨부한 도면에 도시될 것이다. 상기 도면들은 반드시 스케일링된 것은 아니고, 본 발명의 원리들을 기술하면서 강조되었다.
도 1은 CDMA 셀룰러 통신 시스템의 셀을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 셀룰러 시스템의 이동 가입자 유닛에 의해 사용된 안테나 장치의 바람직한 구조를 도시한다.
도 3은 각 안테나 소자의 위상을 최적으로 세팅하도록 수행된 처리 단계들의 흐름도이다.
도 4는 안테나 소자들의 위상 세팅들을 최적으로 결정하기 위해 섭동 (perturbational) 알고리즘에 의해 수행된 단계들의 흐름도이다.
도 5는 각 안테나 소자에 할당되는 위상 가중치(phase weight)를 계산하기 위한 섭동 계산 알고리즘에 대한 흐름도를 도시한다.
도 6a는 본 발명에 따라 형성된 안테나에 의해 동향으로 0°로 방향이 설정된 빔 패턴의 그래프이다.
도 6b는 본 발명에 따라 형성된 안테나에 의해 동향으로 22°만큼 방향이 설정된 빔 패턴의 그래프이다.
도 6c는 본 발명에 따라 형성된 안테나에 의해 북동향으로 45°만큼 방향이 설정된 빔 패턴의 그래프이다.
도 6d는 이득의 9 데시벨 증가를 나타내는 본 발명에 따라 형성된 안테나에 대한 빔 강도의 그래프이다.
도 1은 종래 CDMA 셀룰러 통신 시스템의 하나의 셀(50)을 도시한다. 상기 셀(50)은 이동 가입자 유닛(60-1 ~ 60-3)들이 중심에 위치한 기지국(160)과 통신하는 지리적 영역을 나타낸다. 각 가입자 유닛(60)은 본 발명에 따라 구성된 안테나(100)를 갖추고 있다. 상기 가입자 유닛(60)들은 무선 데이터 및/또는 음성 서비스를 제공하며 기지국(160)을 통해 예를 들어, 랩톱 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 개인 정보 이동 단말기(PDA) 등과 같은 장치들을 공중 전화 교환망(PSTN), 패킷 교환 컴퓨터 망, 또는 인터넷이나 전용 인트라넷과 같은 다른 데이터 망일 수 있는 망(75)에 접속할 수 있다. 기지국(160)은 망(75)이 인터넷과 같은 이더넷 (Ethernet) 망일 경우 1차군 속도 ISDN, 또는 IS-634나 V5.2 또는 TCP/IP와 같은 다른 LAPD 기반 프로토콜과 같은 몇 가지 다른 효율적인 통신 프로토콜들을 통해 망(75)과 통신할 수 있다. 가입자 유닛(60-1 ~ 60-3)은 본래 이동성일 수 있으며 기지국(160)과 통신하면서 한 위치에서 다른 위치로 이동할 수 있다.
도 1은 본 발명의 설명의 편의를 위해, 그리고 예로서 셀(50) 내에 하나의 기지국(160) 및 세 개의 이동 가입자 유닛(60)만을 도시한다. 본 발명은 셀(50)과 같은 개별 셀 내의 하나 이상의 기지국과 통신하는 더 많은 가입자 유닛이 있는 시스템들에 적용할 수 있다.
도 1은 무선 채널들이 CDMA, TDMA, GSM 또는 기지국(160)과 가입자 유닛(60-1 ~ 60-3) 사이에 데이터 및/또는 음성을 전달하기 위해 할당되는 다른 시스템과 같은 표준 셀룰러 형태 통신 시스템일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 도 1은 공중 인터페이스(air interface)에 대한 IS-95B 표준들에 정의된 것과 같은 코드 분할 다중화 원리들을 사용하는 CDMA형 시스템이다.
본 발명은 빔 형성(beamforming)으로 불리는 프로세스를 통해 이동 가입자 유닛(60)들로부터 기지국(160)으로 역방향 링크 신호들의 지향성 송신을 제공할 뿐 아니라 기지국(160)으로부터 송신된 순방향 링크 무선 신호들의 지향성 수신을 제공하는 안테나(100)를 이동 가입자 유닛(60)들에 제공한다. 이러한 개념은 거의 기지국(160)을 향한 최상의 전파를 위한 방향으로 각 이동 가입자 유닛(60)으로부터 바깥쪽으로 확장하는 예시적인 빔 패턴(71-73)에 의해 도 1에 도시된다. 거의 기지국(160) 방향으로 송신을 유도할 수 있기 때문에, 그리고 거의 기지국(160)의 위치로부터 기원하는 신호들을 지향적으로 수신할 수 있기 때문에, 상기 안테나 장치(100)는 이동 가입자 유닛(60)에 대한 셀간 간섭 및 다중경로 페이딩의 효과들을 감소시킨다. 게다가, 송신 빔 패턴(71, 72, 73)들은 기지국(160)의 방향에서 바깥쪽으로 확장되지만 대부분의 다른 방향에서 감쇠되기 때문에, 이동 가입자 유닛(60-1, 60-2, 60-3)들로부터 기지국(160)으로 효율적인 통신 신호들의 송신을 위한 전력이 덜 요구된다.
도 2는 이동 가입자 유닛(60) 및 본 발명에 따라 형성된 안테나 장치(100)의 세부적인 등측도(isometric view)를 도시한다. 안테나 장치(100)는 5개의 안테나 소자(101-105)가 설치된 플랫폼 또는 하우징(110)을 포함한다. 하우징(110) 내에서, 상기 안테나 장치(100)는 모두 버스(135)를 통해 상호 접속되는 위상 시프터(111-115)들, 양방향 합산 회로망 또는 분할기/결합기(120), 트랜시버(130) 및 제어 처리기(140)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 상기 안테나 장치(100)는 트랜시버(130)를 통해 랩톱 컴퓨터(150)(도시되지 않음)에 접속된다. 안테나(100)는 랩톱 컴퓨터(150)가 기지국(160)으로부터 송신되는 순방향 링크 신호(180) 및 기지국(160)으로 송신되는 역방향 링크 신호(170)를 통해 무선 데이터 통신을 수행하도록 한다.
바람직한 실시예에서, 각 안테나 소자(101-105)는 도면에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 표면상에 배치된다. 상기 바람직한 실시예에서, 네 개의 소자(101, 102, 104, 105)가 각각 사각형의 코너에 대응하는 위치에 배치되고, 제 5 안테나 소자(103)는 사각형의 중심에 대응하는 위치에 배치된다. 모든 소자(101-105)가 위상 시프터(111-115)들에 의한 결정과 동일한 위상 세팅을 갖는다고 가정하면, 하나 이상의 소자(101-105)에 의해 수신된 신호 사이의 위상 관계가 또한 동일한 신호를 수신하는 다른 소자들과 다소 위상이 다르도록 각 소자(101-105)들 간의 거리는 충분히 크다. 즉, 각 소자(101-105)의 위상 세팅이 동일하면, 각 소자(101-105)는 다른 소자들과 위상이 다른 신호를 수신할 것이다.
그러나 본 발명의 안테나(100)의 동작에 따르면, 위상 시프터(111-115)들은 가입자 유닛(상기 예에서 랩톱 컴퓨터(150))으로 송신되고 그리고/또는 상기 가입자 유닛으로부터 수신되는 신호들의 방향성에 영향을 미치도록 독립적으로 조절될 수 있다. 각 소자(101-105)에 대한 위상을 적절하게 조절함으로써, 신호 송신 동안, 위치적으로 기지국(160)을 향해 지향될 수 있는 합성 빔이 형성된다. 즉, 안테나(100)로부터 역방향 링크 신호(170)를 송신하기 위한 최적 위상 세팅은 지향성 역방향 링크 신호 빔 형성기를 형성하는 각 안테나 소자(101-105)에 대한 위상 세팅이다. 그 결과는 지정된 수신기 기지국(160) 방향으로 더 강한 역방향 링크 패턴을 유도하는 안테나(100)이다.
송신에 사용되는 위상 세팅들은 또한 소자(101-105)들이 기지국(160)으로부터 송신되는 순방향 링크 신호(180)들을 최적으로 수신하게 한다. 프로그램 가능한 특성 및 각 소자(101-105)의 독립적인 위상 세팅 때문에, 거의 기지국(160)의 위치에 있는 방향으로부터 도달하는 순방향 링크 신호(180)들만이 최적으로 수신된다. 소자 (101-105)들은 상기 순방향 링크 신호들과 유사한 위치로부터 송신되지 않는 다른 신호들을 거부한다. 즉, 지향성 안테나는 독립적으로 각 소자(101-105)의 위상을 조절함으로써 형성된다.
합산 회로망(120)은 각 위상 시프터(111-115)의 신호 단말기(15)에 접속된다. 송신 동안, 합산 회로망(120)은 각각의 위상 시프터(111-115)에 의해 송신되는 각각의 역방향 링크 신호들을 제공한다. 상기 위상 시프터(111-115)들은 위상 시프트 제어 입력(p)에 의해 세팅되는 각각의 특정 위상 시프터(111-115)와 관련된 위상 세팅에 의해 역방향 링크 신호의 위상을 시프팅한다. 각 소자(101-105)로부터 송신된 역방향 링크 신호(170)들의 위상을 시프팅함으로써, 각 소자(101-105)로부터 전파되는 송신된 신호(170)의 일정 부분들은 다른 소자(101-105)들로부터의 다른 신호(170)들의 다른 부분들과 더욱 동 위상(in phase)에 있을 것이다. 이런 식으로, 서로 동 위상에 있는 신호 부분들이 결합하여 역방향 링크 신호(170)들에 대한 강한 합성 빔을 형성할 것이다. 각각의 안테나 소자(101-105)에 제공된 위상 시프트 양은 더 강한 합성 빔이 송신될 방향을 결정한다.
상기에 나타난 바와 같이, 각 소자(101-105)로부터의 송신을 위해 사용된 위상 세팅은 기지국(160)으로부터 수신되는 순방향 링크 주파수 신호(180)에 대해 유사한 물리적 효과를 제공한다. 즉, 각 소자(101-105)가 기지국(160)으로부터 신호(180)를 수신하면, 각 수신 신호들은 하우징(110)에 대한 각 소자(101-105)의 위치 때문에 초기에 서로 위상이 다를 것이다. 그러나 각각의 수신 신호는 위상 시프터(111-115)에 의해 위상 조절된다. 상기 조절은 각각의 신호를 다른 수신 신호(180)들과 동 위상으로 만든다. 따라서, 각 신호가 합산 회로망(120)에 의해 합산되면, 합성 수신 신호는 정확하고 강할 것이다.
안테나(100)의 각 위상 시프터(111-115)에 대한 위상 시프트를 최적으로 세팅하기 위해, 위상 제어 값들이 제어기(140)에 의해 제공된다. 일반적으로, 바람직한 실시예에서, 상기 제어기(140)는 랩톱 컴퓨터(150)가 안테나(100)를 통해 데이터를 송신하지 않고 수신하지도 않는 휴지 기간(idle period) 동안 최적 위상 세팅들을 결정한다. 이 시간 동안, 수신 신호, 예를 들어, 순방향 링크 파일럿 신호(190)가 기지국(160)으로부터 계속해서 송신되고 각 안테나 소자(101-105)에 수신된다. 즉, 휴지 기간 동안, 위상 시프터(111-115)들은 수신된 신호 에너지 또는 다른 링크 품질 메트릭을 최대화함으로써 기지국(160)으로부터 파일럿 신호(190)의 수신을 최적화하도록 조절된다.
이와 같이 상기 처리기(140)가 현재 파일럿 신호(190)의 최적 수신을 기초로 각 안테나 소자(101-105)에 대한 최적 위상 세팅을 결정한다. 상기 처리기(140)는 그 후에 각각의 조절 가능한 위상 시프터(111-115)에 대한 최적 위상을 제공하고 세팅한다. 상기 안테나(100)가 기지국(160)과 랩톱(150) 사이의 신호들의 송신 또는 수신을 위한 활성 모드에 들어가면, 각 위상 시프터(111-115)의 위상 세팅은 이전 휴지 시간 주기 동안 세팅된 상태를 유지한다.
상기 처리기(140)에 의해 수행된 위상 세팅 계산의 상세한 설명이 주어지기 전에, 본 발명은 어떤 하나의 이동 가입자 유닛(즉, 랩톱(150))에 관련한 기지국(160)의 위치가 본래 거의 원주라는 관찰에 부분적으로 기초한다는 것을 이해해야 한다. 즉, 하나의 원이 이동 가입자 유닛 주위에 그려지고 다른 위치들이 임의의 두 개의 위치 사이에 1도의 최소 입도(granularity)를 갖는 것으로 가정되면, 기지국(160)은 여러 다른 가능한 각도의 위치에 위치할 수 있다. 1도까지의 정확도를 가정하면, 예를 들어, 안테나(100)에 대해 존재하는 360개의 다른 가능 위상 세팅이 있다. 각 위상 세팅 조합은 각 안테나 소자(101-105)마다 하나씩 다섯 개의 위상 시프트 값의 세트로서 고려될 수 있다.
일반적으로, 최적의 위상 시프트 값들을 찾는데는 적어도 두 가지 다른 방법들이 있다. 제 1 방법에서, 상기 제어기(140)는 모든 가능한 위상 세팅 조합이 시도되는 일종의 최적화된 탐색을 실행한다. 각 위상 세팅에 대해(이 경우에, 360개의 각도 세팅 각각에 대해), 제어기(140)의 메모리 저장 위치들로부터 5개의 미리 계산된 위상 값들이 판독되며, 그 후에 각각의 위상 시프터(111-115)들에 적용된다. 그 후에 수신기(130)의 응답이 제어기(140)에 의해 탐지된다. 모든 가능한 각도들을 테스트한 후에, 최대 신호 대 잡음 비(총 간섭(I0)에 대한 비트당 에너지(Eb), 또는 칩당 에너지(Ec) 비)에 의해 측정된 대로 최상의 복원(recovery) 응답을 갖는 수신기가 검출된다.
제 2 방법에서, 각 위상 시프트 값은 다른 위상 값들이 일정하게 유지되는 동안 상기 시프트 값을 변화시킴으로써 개별적으로 결정된다. 상기 섭동 방법은 반복해서 다섯 개의 위상 세팅 각각에 대해 최적 값에 도달한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기(140)에 의해 수행되는 단계(301-306)들을 도시한다. 제 1 "탐색(search)" 방법에 의해 위상 시프터(111-115)들에 대한 최적 위상 세팅을 결정하기 위해, 파일럿 신호(190)가 기지국(160)에 의해 송신될 때와 같이 단계(301-306)들이 데이터 수신 또는 송신의 휴지 기간 동안 수행된다.
단계(301)에서, 상기 제어기(140)는 예를 들어 어떤 순방향 링크 신호(180)들을 탐지함으로써 휴지 모드에 진입한 것으로 결정한다. 단계(302)는 그 후에 기지국(160)이 위치할 수 있는 각각의 가능한 각도 또는 위치에 한 번씩 실행할 루프를 시작한다. 바람직한 실시예에서, 상기 루프는 360번 실행된다. 단계(303)는 그 후에 각각의 위상 시프터(111-115)를 제 1 위치(즉, 각도 0) 세팅에 대응하는 위상 세팅으로 프로그래밍한다. 상기 위상 세팅들은 예를 들어 어레이의 5개 소자에 대응하는 각각의 가능한 각도에 대한 5개의 위상 시프트 세팅들로써 미리 계산되고 표에 저장될 수 있다. 즉, 단계(303)는 이동 가입자 유닛(60) 주위의 360도 원주의 각도 0으로 개념화될 수 있는 제 1 각도에 대해 위상 세팅들을 프로그래밍한다. 단계(304)는 그 후에 출력으로서 합산 회로망(120)으로부터 수신된 파일럿 신호(190)를 측정한다. 단계(304)의 측정은 각 안테나 소자(101-105)가 단계(303)에 적용된 현재의 프로그램된 위상 세팅 세트에 기초하여 수신 파일럿 신호(190)를 얼마나 잘 탐지했는지를 반영한다. 단계(304)는 상기 측정값을 수신된 신호 메트릭 값으로 저장한다. 상기 메트릭은 예를 들어 비트 에러율 또는 칩당 잡음 에너지 레벨(Ec/N0)과 같은 링크 품질 메트릭일 수 있다.
단계(305)는 그 후에 다음 위상 세팅 세트를 위해 위상 시프터들을 프로그램하는 프로세스를 단계(302)로 리턴시킨다. 단계(302-305)들은 360개의 모든 위상 세팅 세트가 위상 시프터(111-115)들로 프로그래밍되고(단계(303)) 상기 세팅 각각에 대해 수신된 파일럿 신호(190)에 대한 측정값이 얻어질 때까지(304) 반복된다. 단계(305)가 위상 세팅 세트들이 더 이상 없다고 판단한 후에, 단계(306)는 어느 세팅에 의해 가장 강도가 센 수신 신호 메트릭 값이 생성되었는지 결정함으로써 최상의 위상 세팅 세트를 결정한다. 단계(307)는 그 후에 상기 최상의 결과를 생성하도록 결정된 위상 세팅 세트로 위상 시프터(111-115)들을 프로그래밍한다.
긴 휴지 기간 동안, 단계(308)가 실행되어 프로세스를 주기적으로 반복한다. 단계(308)는 안테나(100)가 휴지 기간 동안 이동하고 다시 지향되어, 안테나(100)에 관련한 기지국의 방향 및 방위에 영향을 미치는 것을 고려한다.
부가적으로, 상기 안테나는 송신 동안 최적화될 수 있다.
상기 방법으로, 단계(301-308)들은 계속해서 각 안테나 소자(101-105)에 대한 최적 위상 세팅을 업데이팅하고 세팅한다.
도 4는 섭동 알고리즘을 사용하여 안테나 소자(101-105)의 최적 위상 세팅을 결정하는 선택적인 방법에 대한 처리 단계들을 도시한다. 일반적으로, 상기 방법은 각 안테나 소자(101-105)에 대한 가중의 형태로 위상 세팅들을 결정하기 위해 섭동 알고리즘을 사용한다.
단계(400)에서, 안테나 소자(101-105)들 중 하나가 선택된다. 단계(402)에서, 단계(400)에서 선택되지 않은 네 개의 나머지 소자의 위상 세팅은 값이 고정된다. 단계(403)는 그 후에 파일럿 신호 메트릭을 최대화하는 세팅이 결정될 때까지 단계(401)에서 선택된 고정되지 않은 소자의 위상 세팅을 변화시킨다. 그 후에, 상기 프로세스는 이전에 선택된 소자가 상기 최적 위상에 고정되고 다른 소자들 중 하나의 위상 세팅이 가변되는 단계(401)로 복귀함으로써 반복된다. 상기 프로세스는 각 소자가 최적 세팅으로 구성될 때까지 계속된다. 상기 프로세스가 반복됨에 따라, 각 소자의 위상 세팅은 최적 세팅으로 변환된다.
도 5는 각 안테나 소자에 대한 최적 위상 세팅을 결정하기 위해 섭동 알고리즘을 구현하는 더욱 상세한 흐름도를 도시한다. 도 5의 흐름도는 도 3의 제어기(140)에 의해 수행되는 처리 단계들 대신에 사용될 수 있다.
상기 알고리즘은 5개의 알려지지 않은 최적 위상 시프트(W[i], 예를 들어, W[2]에서 W[5]) 중 네 개에 대한 값을 고정한다. 상기 알고리즘은 시스템을 교란시키고 응답을 관찰하여, 고정되지 않은 위상 값, 예를 들어 W[1]에 대한 최적 값을 탐색하도록 적응된다. 이 경우 Ec/IO 인 측정된 링크 품질 메트릭은 제 1 이득 블록(G1)에 공급된다. 다시 입력(G)은 제 2 이득 블록(G2)에 공급된다. "1"의 값부터 "-1"의 값까지 교번하는(alternating) 제 1 고속 "클록" 데이트 값(CLK1)은 I1에 의해 반전되고 제 1 곱셈기(M1)에 공급된다. 곱셈기(M1)의 다른 입력은 이득 블록(G2)에 의해 공급된다.
m1의 출력은 G1의 출력과 함께 제 2 곱셈기(M2)에 공급된다. 적분기(N1)는 평균 레벨을 측정하고 이것을 래치(L)에 제공한다. 일반적으로 "1"과 "0" 사이에서 변하고 CLK1보다 적어도 100배 정도 더 느린 속도로 교번하는 저속 클록(CLK2)이 래치 "클록"(C)을 구동한다. 래치(L)의 출력은 M2의 비반전 출력을 갖는 합산 블록(S)에 의해 합산된다. 그 결과(W[i])는 함수의 국부 최소값(localized minima)을 탐색하게 되는 값이다.
도 5에 도시된 프로세스는 제 1 비고정 위상 값(W[1])을 상기 도출 값에 세팅하고, W[3] 내지 W[5]를 고정된 값에 세팅하고, W[2]를 상기 프로세스의 출력으로 하여 반복된다. 상기 프로세스는 계속해서 5개의 알려지지 않은 위상 값 각각에 대한 최적 값들을 탐색한다.
선택적으로, 각 안테나 소자(101-105)에 할당된 위상을 변화시키는 대신에, 각 소자에 대한 위상 세팅은 각각이 5개의 소자(101-105)들에 대한 할당값들을 갖는 벡터들의 표에 저장될 수 있다. 각 벡터의 5개 값들은 수신 파일럿 신호의 도달 각도에 기초하여 계산될 수 있다. 즉, 각 안테나 소자에 대한 값들은 기지국이 이동 가입자 유닛에 대해 위치하는 방향에 따라 세팅된다. 도달 각도는 표에서 가중치들 (및/또는 위상 세팅들)의 적절한 벡터를 참조하는(lookup) 값으로서 사용될 수 있다. 벡터들을 갖는 표를 사용함으로써, 도달 계산의 단일 각도는 각 소자(101-105)의 위상 세팅들을 적절하게 세팅하도록 수행될 필요가 있다.
도 6a는 0도에(즉, 도면의 오른쪽에) 대응하는 위치에 배치된 기지국을 향하여 지향된 최적 위상 세팅을 통해 얻어진 빔 패턴의 모델의 그래프이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다중경로 페이딩 및 셀간 간섭의 문제점들을 방지하도록 하는 지향성 신호들을 제공한다.
도 6b는 이동 가입자 유닛의 운동 탐지에 따라 상기 빔을 북동향으로 22도만큼 조종하여 얻어진 또 다른 빔 패턴 모델의 그래프이다. 도시된 바와 같이, 각 소자(101-105)의 위상을 조절함으로써, 상기 빔은 무선 신호들의 송신 및 수신을 위한 최적 위치에 조종될 수 있다.
도 6c는 이동 가입자 유닛의 운동 탐지에 따라 북동향으로 22도만큼 조종하여 얻어진 또 다른 빔 패턴 모델의 그래프이다.
도 6d는 종래 기술에 사용된 것과 같은 무지향성 단일 소자 안테나로부터 얻어진 전력 이득과 비교한 안테나 장치(100)로부터 얻어진 전력 이득의 그래프이다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 무극 안테나를 사용하여 종래 기술의 신호 강도를 넘어 9dB만큼 신호를 증가시킴으로써 유도된 전력 신호의 상당한 증가를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예의 안테나 장치는 제조하는데 비용이 비싸지 않고 CDMA 간섭 제한 시스템의 용량을 크게 증가시킨다. 즉, CDMA 시스템의 단일 셀 내에서 동작하는 가입자 유닛의 수는 사용할 수 있는 주파수의 수 및 사용중인 주파수의 수가 증가함에 따라 발생하는 신호 간섭 제한에 의해 부분적으로 제한된다. 더 많은 주파수가 단일 셀 내에서 동작함에 따라, 간섭은 기지국과 효율적으로 통신할 수 있는 사용자의 수에 최대 제한을 부과한다. 셀간 간섭은 또한 셀 용량의 제한 인자로서 기능한다.
본 발명은 인접한 셀들로부터의 간섭을 제거하도록 조력하고 본 발명에 따라 설치된 각각의 이동 유닛으로부터 신호들을 기지국으로 송신하고 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 선택적으로 유도하기 때문에, 셀당 사용자들의 수의 증가가 달성된다.
게다가, 본 발명은 기지국을 향한 확장 지향된 빔을 제공함으로써 각각의 이동 가입자 유닛에 대해 요구되는 송신 전력을 감소시킨다.
안테나의 선택적인 물리적 실시예들은 네 개의 안테나 소자를 포함하며, 상기 소자들 중 세 개는 정삼각평면의 코너에 배치되며 상기 평면으로부터 수직으로 배열되고 바깥으로 확장한다.
본 발명은 특히 당업자에게 바람직한 참조로 기술되고 도시되었으며, 형태 및 세부항목들의 다양한 변형이 첨부된 청구항에 의해 한정된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고서 형성될 수 있다. 당업자는 더 이상 통상적인 실험을 하지 않고서 특히 여기에 기술된 본 발명의 특정 실시예들의 많은 균등물들을 인식할 수 있을 것이다. 예를 들어, 표 대신에 링크된 리스트 또는 데이터베이스에 위상 세팅 값들을 저장하여 각 소자에 대해 적절한 위상을 결정하는 선택적인 메커니즘들이 있을 수 있다. 더욱이, 무선 주파수 측정의 당업자는 수신 파일럿 신호와 같은 신호의 기점을 탐지하기 위한 여러 방법이 있다는 것을 알 것이다. 신호 기점의 위치를 결정하는 상기 메커니즘은 본 발명에 의해 사용하도록 고려되는 것을 의미한다. 상기 위치가 일단 알려지면, 소자들에 대한 적절한 위상 세팅이 형성될 수 있다. 상기 균등물들은 청구항의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (21)

  1. 무선 통신 시스템의 가입자 유닛에 사용하기 위한 안테나 장치로서,
    다수의 안테나 소자; 및
    상기 안테나 소자들 중 하나에 각각 결합된 같은 수의 조절 가능한 위상 시프터를 포함하고,
    상기 위상 시프터들은 상기 안테나 소자들 각각에서 상기 가입자 유닛으로부터 송신되는 각각의 역방향 링크 신호의 위상에 영향을 미치도록 독립적으로 조절 가능하고, 위치적으로 기지국을 향해 지향될 수 있는 합성 빔을 형성하기 위한 상기 위상 시프터 각각의 최적 위상 세팅은 상기 기지국으로부터 송신된 수신 파일럿 신호의 파라미터들로부터 결정되며,
    상기 위상 시프터들에 결합되어, 상기 가입자 유닛으로부터의 송신을 위해 상기 가입자 유닛으로부터 상기 각각의 위상 시프터에 상기 각각의 역방향 링크 신호를 제공하며, 상기 각각의 위상 시프터로부터 각각의 순방향 링크 신호를 수신하고 상기 각각의 순방향 링크 신호를 상기 가입자 유닛에 제공된 하나의 수신 순방향 링크 신호와 조합하는 합산 회로망을 포함하는, 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상 시프터들은 상기 각각의 안테나 소자의 가입자 유닛에서 수신된 각각의 순방향 링크 신호들의 위상에 영향을 미치도록 독립적으로 조절 가능하며, 상기 가입자 유닛에 의도된 순방향 링크 신호들을 송신하는 기지국에서와 동일한 방향으로부터 송신되지 않은 수신 신호들을 거부하도록 하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 가입자 유닛은 공통 반송파 주파수 상에서 코드 분할 다중 액세스 신호들을 송신하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 최적 위상 세팅은 상기 가입자 유닛으로부터의 역방향 링크 신호들의 송신시, 상기 역방향 링크 신호의 수신이 의도되지 않은 다른 수신기 방향으로 방사하는 것을 줄이도록 상기 안테나 소자들을 통해 지향성 역방향 링크 신호 빔이 형성되게 하는 상기 안테나 소자들 각각에 대한 위상 세팅인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 안테나 소자에 대해 신호 전력 대 간섭비가 최대화되도록, 상기 각각의 안테나 소자 상에서 상기 가입자 유닛으로부터 송신될 각각의 역방향 링크 신호의 최적 위상이 세팅되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 최적 위상 세팅은 상기 위상 시프터들이 상기 각각의 안테나 소자 상에서 상기 가입자 유닛으로부터 송신되는 각각의 역방향 링크 신호들의 위상에 영향을 미치도록 독립적으로 조절 가능하지 않은 경우에 비해 비트 에러율이 최소화되도록 상기 각각의 안테나 소자에 대해 세팅되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 최적 위상은 상기 각각의 안테나 소자에 대해 세팅되는 위상이고, 상기 안테나 소자들로부터 지향성 수신 안테나가 형성되어, 상기 가입자 유닛에서 순방향 링크 신호의 수신시 의도된 송신기 방향으로부터 송신된 순방향 링크 신호 패턴을 탐지하고 상기 의도된 송신기의 방향과 다른 방향으로부터 수신된 신호 패턴의 탐지를 억제하도록, 상기 각각의 안테나 소자 상에서 상기 가입자 유닛으로부터 상기 최적 위상의 각각의 역방향 링크 신호가 송신되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 안테나 소자 상에서 상기 가입자 유닛으로부터 송신될 각각의 역방향 링크 신호의 최적 위상은 상기 안테나 소자들로부터 지향성 수신 안테나가 형성되어, 상기 가입자 유닛에서 순방향 링크 신호의 수신시 의도된 송신기 방향으로부터 송신된 순방향 링크 신호 패턴을 탐지하고 상기 의도된 송신기의 방향과 다른 방향으로부터 수신된 신호 패턴의 탐지를 억제하도록, 상기 각각의 안테나 소자에 대해 세팅되는 위상인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 안테나 소자; 및
    상기 제 4 및 제 5 안테나 소자에 각각 결합되어 신호를 송신 및 수신하는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 조절 가능 위상 시프터를 더 포함하고,
    상기 제 4 및 제 5 위상 시프터는 상기 제 4 및 제 5 안테나 소자 각각에서 가입자 유닛으로부터 송신되는 각각의 역방향 링크 신호의 위상에 영향을 미치도록 독립적으로 조절 가능하고, 이에 따라 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 안테나 소자로부터 송신되는 신호들의 위상 조절에 의해 발생하는 지향성 빔 형성으로 인해 상기 가입자 유닛에 저전력이 사용될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 조절 가능 위상 시프터는 상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 및 제 5 안테나 소자 각각에서 가입자 유닛에 수신된 각각의 순방향 링크 신호의 위상에 영향을 미치도록 독립적으로 조절 가능하고, 이에 따라 상기 가입자 유닛에 대해 의도된 순방향 링크 신호들과 유사한 위치로부터 송신되지 않은 수신 신호들을 거부하는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 안테나 소자는 정삼각형의 코너들에 대응하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 안테나 소자는 사각형의 코너에 대응하는 위치에 배치되고, 상기 제 5 안테나 소자는 상기 사각형의 중심에 대응하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  13. CDMA 셀룰러 전화 시스템에서 가입자 유닛의 다수의 안테나 소자에 대한 최적 위상 세팅을 세팅하는 방법으로서,
    ⅰ. 상기 다수의 안테나 소자 각각에서 탐지된 수신 파일럿 신호를 조합하여 조합된 수신 파일럿 신호를 생성하는 단계;
    ⅱ. 상기 조합된 수신 파일럿 신호에 대한 품질 메트릭을 결정하는 단계;
    ⅲ. 상기 수신 파일럿 신호의 품질 메트릭에 응답하여 상기 가입자 유닛 상의 다수의 안테나 소자 중 적어도 하나의 위상 세팅을 조절하는 단계;
    ⅳ. 기지국 유닛에서 발생하는 파일럿 신호를 상기 다수의 안테나 소자 각각에서 탐지하는 단계; 및
    ⅴ. 상기 조합된 수신 파일럿 신호의 상기 결정된 품질 메트릭이 최대값에 도달할 때까지 상기 단계들(ⅰ 내지 ⅴ)을 반복하는 단계를 포함하며, 상기 최대값을 갖는 파일럿 신호는 상기 다수의 안테나 소자 중 적어도 하나의 위상 세팅이 독립적으로 조절 가능하지 않은 경우와 관련하여 측정되는, 최적 위상 세팅 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 품질 메트릭은 수신 신호 에너지 대 간섭비인 것을 특징으로 하는 최적 위상 세팅 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 품질 메트릭은 수신 신호 전력인 것을 특징으로 하는 최적 위상 세팅 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    ⅵ. 상기 가입자 유닛의 다수의 안테나 소자에 대한 최적 위상 세팅을 유지하도록 상기 다수의 안테나 소자의 위상 세팅을 사용하여 상기 가입자 유닛과 기지국 사이의 통신 세션을 시작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 위상 세팅 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    ⅵ. 상기 다수의 안테나 소자의 위상 세팅을 사용하여 상기 가입자 유닛과 기지국 사이의 통신 세션을 시작하는 단계;
    ⅶ. 임계치를 초과하는 통신 세션의 에러율을 탐지하는 단계; 및
    ⅷ. 상기 에러율을 감소시키기 위해 상기 단계들(ⅰ내지 ⅷ)을 반복하여 상기 가입자 유닛의 다수의 안테나 소자에 대한 최적 위상 세팅을 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최적 위상 세팅 방법.
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