KR101098149B1 - 안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 - Google Patents

안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 특징은 안테나 패턴 왜곡을 줄이면서 적응성 또는 방향성 안테나를 이용하여 점-대-다점 송신을 수행하는 방법을 제공한다. 일반적으로, 2개 이상의 수신기에 동일 파형을 전송하기보다는, 정보 보유 신호가 서로 다른 무상관 파형으로 변환되고, 각 무상관 파형이 서로 다른 수신기에 전송된다. 한 구현에서, 정보 보유 신호는 정보 보유 신호의 상호 상관 또는 자동 상관이 0이나 매우 작게 2개의 무상관 신호 s1(t) 및 s2(t)로 변환된다. 이러한 무상관은 제 1 수신기(104)에 제 1 신호를 전송하는 동시에, 제 1 신호의 스펙트럼 인버팅된 버전인 무선 주파수 스펙트럼을 갖는 제 2 신호를 제 2 수신기(106)에 전송함으로써 달성될 수 있다. 다른 구현에서, 제 1 신호는 제 1 수신기(104)에 전송되고 시간 지연을 갖고 제 2 수신기(106)에도 전송된다.

Description

안테나 어레이 패턴 왜곡 완화{ANTENNA ARRAY PATTERN DISTORTION MITIGATION}
35 U.S.C §119 하의 우선권 주장 본 특허 출원은 "안테나 어레이 패턴 왜곡 완화"라는 명칭으로 2005년 3월 29일자 제출된 예비 출원 60/666,413호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 본원의 양수인에게 양도되었으며 이로써 본원에 참조로 통합된다.
각종 특징은 방향성 및/또는 적응성 안테나에 관련된다. 적어도 하나의 구현은 안테나 패턴 왜곡을 줄이면서 동일한 신호를 2개의 수신기에 전송하는 방법, 시스템 및 방법에 관련된다.
방향성 및/또는 적응성 안테나는 통상적으로 원하는 방향으로 신호 송신을 전달하는데 사용된다. 이러한 타입의 안테나들은 최신 통신 시스템에 사용될 때 무지향성 안테나보다 많은 이점을 갖는다. 이러한 장점들은 정보 보유(information-bearing) 신호의 송신 및 수신 모두 동안 발생한다. 송신 동안 수신기의 위치를 향한 방사 에너지의 방향성 집중은 단위 송신 전력당 수신 전력량을 상당히 증가시킨다. 이는 일반적으로 송신기-수신기 링크의 품질을 향상시키고 더 높은 레이트의 정보 전송을 가능하게 한다. 고정 레이트 송신에서, 이러한 기본이 되는 링크의 개선은 송신 전력의 감소를 가능하게 하여 전력 증폭기를 더 작고 더 저렴하게 한다. 방향성 송신은 전력 절약에도 기여하며, 이는 배터리 전력 장치에서 중요한 고려 사항이다. 더욱이, 간섭 제한 시스템에서, 의도한 수신기를 향한 전력의 집중은 나머지 시스템에 대해 송신기에 의해 발생한 간섭을 감소시켜 전체 용량을 증가시킨다.
방향성 안테나는 통상적으로 적용되는 가중 벡터에 따라 다른 패턴들을 생성하는 가중 안테나 엘리먼트들의 어레이로서 구현된다. 일반적으로, 수신기 및/또는 송신기는 이러한 가중 안테나에 임의의 가중 벡터를 적용할 수 있다. 어떤 타입의 방향성 안테나는 미리 정의된 벡터들의 유한 세트에 의해 가중화될 수 있는 안테나들의 어레이로 여겨질 수 있는 빔 스위치 안테나이다. 이러한 미리 정의된 벡터 세트는 통상적으로 서로 다른 공간 방향들을 향하는 결과적인 안테나를 지시한다.
대부분의 최신 셀룰러 및/또는 무선 통신 시스템에서, 단일 포인트로부터 다수의 수신기로 동일한 정보가 전송되는 시점이 있다. 이는 예를 들어 (a) 중앙 기지국으로부터 여러 개의 사용자 단말로 방송 채널들이 사용될 때 및/또는 (b) 특정 사용자의 송신이 다수의 기지국에 의해 복조되는 경우, 예를 들어 사용자의 단말이 현재 서비스중인 기지국으로부터 새로운 기지국으로 전이할 때의 핸드오프 프로세스 도중이다. 상술한 이유로, 이들 점-대-다점 송신에 흔히 안테나 어레이를 사용하는 것이 바람직하다.
수신 단에서 복조 프로세스를 용이하게 하기 위해 각 개별 엔티티(예를 들어, 기지국 또는 사용자 단말)는 일반적으로 "파일럿"으로 지칭되는 알려진 기준 신호를 전송하는 경우가 흔하다. 예를 들어, 사용자 단말은 소정 기지국의 파일럿 신호를 이용하여 이러한 기지국과의 통신을 위한 최상의 안테나 패턴을 생성하는 가중 벡터(들)를 찾을 수 있다. 이와 관련하여, 다수의 포인트를 향한 송신을 제공하는 한 가지 방법은 다수의 수신기 각각에 개별적으로 전송되는 경우에 사용할 최상의 안테나 패턴을 찾아 모든 개별 패턴의 합에 의해 전체 패턴의 합성을 시도하는 것이다. 이 합성 패턴은 점-대-다점 송신에 사용된다.
동일한 신호를 다수의 수신기에 전송하기 위한 안테나 패턴의 생성에서, 안테나 패턴 왜곡이 발생할 수 있다. 즉, 동일 신호를 다수의 반송파에 전송함으로써, 점-대-다점 송신을 열화시키는 불필요한 송신 왜곡 및 상쇄가 일어난다.
한 구현은 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡을 완화하기 위한 방법을 제공하며, 이 방법은 (a) 제 3 신호의 무상관(decorrelate) 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 선택하는 단계, (b) 상기 제 1 신호를 제 1 수신기에 전송하는 단계, 및 (c) 상기 제 2 신호를 제 2 수신기에 전송하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 신호 및 제 2 신호를 선택하는 단계는 두 신호의 상호 상관이 0 또는 무시해도 될 만큼 작도록 두 신호를 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 상호 상관은 (a) 서로 다른 제 1 및 제 2 코드를 선택하고, (b) 상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 1 코드를 적용하고, (c) 상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 2 코드를 적용함으로써 달성될 수 있다. 상기 제 2 코드는 상기 제 1 코드의 스펙트럼 인버팅(spectrum-inverted)된 버전일 수 있다. 추가로, 상기 제 1 신호 및 제 2 신호를 선택하는 단계는 (a) 제 2 코드의 시간 지연 또는 시간 반전된(time-reversed) 버전인 제 1 코드를 선택하는 단계, (b) 상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 1 코드를 적용하는 단계, 및 (c) 상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 2 코드를 적용하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 신호는 서로 다른 방향성 빔으로 전송될 수 있다.
다른 구현은 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡을 완화하기 위한 장치를 제공하며, 이 장치는 (a) 제 3 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하는 수단, 및 (b) 상기 제 1 신호 및 제 2 신호를 서로 다른 빔들로 서로 다른 수신기들에 전송하는 수단을 포함한다. 상기 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하는 수단은 (a) 서로 다른(예를 들어, 시간 지연, 시간 반전 등) 제 1 및 제 2 다항식을 선택하는 수단, (b) 상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 1 다항식을 적용하는 수단, 및 (c) 상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 2 다항식을 적용하는 수단을 포함할 수 있다.
다른 구현은 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡을 완화하기 위한 프로세서에 의해 실행 가능하며, 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서가 동작들을 수행하게 하는 명령들을 포함하는 기계 판독 가능 매체를 제공하며, 상기 동작들은 (a) 정보 보유 신호를 생성하는 동작, (b) 상기 정보 보유 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하는 동작, 및 (c) 상기 제 1 신호 및 제 2 신호를 서로 다른 수신기들로 전송하는 동작을 포함한다.
또 다른 구현은 (a) 구성 가능한 방향성 안테나, 및 (b) 상기 안테나를 구성하고 상기 방향성 안테나를 통해 전송된 신호들을 처리하기 위해 상기 방향성 안테나에 통신 가능하게 연결되는 처리 회로를 포함하는 무선 송신기를 제공하며, 상기 처리 회로는 (1) 제 3 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하고, (2) 상기 제 1 신호를 제 1 수신기에 전송하고, (3) 상기 제 2 신호를 제 2 수신기에 전송하도록 구성된다.
상기 제 1 및 제 2 신호는 (a) 서로 다른 제 1 및 제 2 코드의 선택, (b) 제 2 코드의 시간 지연된 버전인 제 1 코드의 선택, 또는 (c) 제 2 코드의 시간 반전된 버전인 제 1 코드의 선택 중 하나에 의해 생성될 수 있다. 상기 방향성 안테나를 구성하는데 사용되는 값들을 저장하기 위해 상기 처리 회로에 저장 장치가 통신 가능하게 연결될 수도 있다. 상기 송신기는 (a) 제 1 빔으로 상기 제 1 신호를 상기 제 1 수신기에 전송하고, (b) 제 2 빔으로 상기 제 2 신호를 상기 제 2 수신기에 전송하여 제 1 수신기와 제 2 수신기 간의 핸드오프 프로시저를 시작하도록 방향성 안테나를 구성할 수 있다. 상기 송신기는 움직이는 항공기에 장착될 수도 있고, 상기 제 1 및 제 2 수신기는 움직이지 않을 수도 있다.
상기 처리 회로는 상기 제 2 수신기와의 링크가 설정되면 상기 제 2 수신기에 통신들을 전달하도록 추가 구성된다. 상기 처리 회로는 상기 제 2 수신기와의 링크가 설정되면 상기 제 1 수신기와의 통신들을 종료하도록 구성될 수도 있다. 추가로, 처리 유닛은 다수의 빔 상에서 수신기들로부터의 파일럿 신호들을 탐색하도록 추가 구성될 수도 있다. 송신기는 상기 처리 회로에 통신 가능하게 연결되며 다른 수신기들의 존재를 탐색하도록 선택 가능하게 활성화되는 제 2 안테나를 포함할 수도 있다.
또 다른 구현은 (a) 무선 송신기로부터 다수의 신호 중 하나를 수신하는 단계, 및 (b) 스펙트럼 인버전(inversion) 코드, 시간 시프트 코드 또는 시간 반전(reversal) 코드에 의해 하나 이상의 신호를 복조하는 단계를 포함하는 신호 수신 방법을 제공한다. 상기 방법은 (a) 상기 하나 이상의 신호가 적절히 수신되었음을 상기 무선 송신기에 통보하는 단계, (b) 상기 하나 이상의 신호가 어떻게 복조되어야 하는지를 지시하는 상기 무선 송신기로부터의 신호 또는 대역 외 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
발명의 일례는 또한 정보 보유 신호를 수신하기 위한 입력 인터페이스, 상기 정보 보유 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하도록 구성된 회로, 및 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 송신을 위한 안테나에 전송하기 위한 출력 인터페이스를 포함하는 마이크로프로세서를 제공한다. 상기 회로는 상기 제 1 신호가 제 1 방향으로 전송되고 상기 제 2 신호가 제 2 방향으로 전송되도록 상기 안테나를 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 방향으로 전환하도록 추가 구성될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 신호는 (a) 서로 다른 제 1 및 제 2 코드의 선택, (b) 제 2 코드의 시간 지연된 버전인 제 1 코드의 선택, 또는 (c) 제 2 코드의 시간 반전된 버전인 제 1 코드의 선택에 의해 생성될 수 있다. 상기 회로는 상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 정보 보유 신호에 상기 제 1 코드를 적용하고, 상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 정보 보유 신호에 상기 제 2 코드를 적용한다.
도 1은 2개의 다른 수신기에 동일 신호가 전송될 때 송신기가 안테나 패턴 왜곡을 줄이는 특징을 설명한다.
도 2는 신호에 다른 코드들을 적용하여 서로 다른 신호 시퀀스들을 생성함으로써 안테나 패턴 왜곡을 줄이는 방식을 설명하는 블록도이다.
도 3은 한 구현에 따라 한 신호가 어떻게 2개의 무상관 신호로 변환되는지를 설명한다.
도 4는 한 구현에 따라 신호의 사전 지식 없이 점-대-다점 송신에서 패턴 왜곡을 줄이는 방식을 설명하는 블록도이다.
도 5는 도 4의 방식에 따라 신호가 어떻게 2개의 무상관 신호로 변환되는지를 설명한다.
도 6은 일례에 따라 2개의 신호를 장식하기 위해 적절한 시간 지연을 선택하는데 사용될 수 있는 통상의 자동 상관 함수를 설명한다.
도 7은 한 구현에 따라 안테나 패턴 왜곡을 완화하는 동시에 제 1 수신기에서 제 2 수신기로의 송신 핸드오프를 수행하는 방법을 설명한다.
도 8은 안테나 어레이 패턴 왜곡 완화에 사용될 수 있는 예시적인 장치를 나타낸다.
다음 설명에서는, 실시예들의 전반적인 이해를 제공하기 위해 특정 항목들이 주어진다. 그러나 실시예들은 이러한 특정 항목 없이 실시될 수도 있는 것으로 당업자들에게 이해될 것이다. 예를 들어, 실시예들을 불필요하게 불명료하게 하지 않도록 회로는 블록도로 도시될 수 있다. 다른 경우에, 실시예를 불명료하게 하지 않도록 잘 알려진 회로, 구조 및 기술이 상세히 도시될 수 있다.
또한, 실시예들은 순서도, 흐름도, 구조도 또는 블록도로서 나타낸 프로세스로서 기술될 수 있다는 점에 유의한다. 순서도는 순차적인 프로세스로서 동작들을 설명할 수 있지만, 많은 동작은 병렬로 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 동작 순서는 재정렬될 수도 있다. 프로세스는 그 동작이 완료되면 종료한다. 프로세스는 방법, 함수, 프로세스, 서브 루틴, 서브 프로그램 등에 대응할 수 있다. 프로세스가 함수에 대응할 때, 그 종료는 호출 함수 또는 메인 함수에 대한 함수의 리턴에 대응한다.
더욱이, 저장 매체는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 디스크 저장 매체, 광 저장 매체, 플래시 메모리 장치 및/또는 정보를 저장하기 위한 다른 기계 판독 가능 매체를 포함하여, 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 매체를 나타낼 수 있다. "기계 판독 가능 매체"라는 용어는 이에 한정되는 것은 아니지만 휴대용 또는 고정 저장 장치, 광 저장 장치, 무선 채널 및 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 포함 또는 운반할 수 있는 다른 각종 매체를 포함한다.
더욱이, 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또 는 마이크로코드로 구현될 때, 필수 작업을 수행하기 위한 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트는 저장 매체나 다른 저장소(들) 등의 기계 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 프로세서는 필수 작업을 수행할 수도 있다. 코드 세그먼트는 프로시저, 함수, 서브 프로그램, 프로그램, 루틴, 서브 루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 클래스, 또는 명령, 데이터 구조 또는 프로그램 명령문의 임의의 조합을 나타낼 수 있다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 인수, 파라미터 또는 메모리 콘텐츠를 전달 및/또는 수신함으로써 다른 코드 세그먼트나 하드웨어 회로에 연결될 수도 있다. 정보, 인수, 파라미터, 데이터 등은 메모리 공유, 메시지 전달, 토큰 전달, 네트워크 송신 등을 포함하는 임의의 적당한 수단에 의해 패스, 전달 또는 전송될 수 있다.
많은 애플리케이션에서, 송신기는 제 1 수신기와의 통신에서 제 2 수신기와의 통신으로 전환하는 것이 종종 바람직하다. 예를 들어, (예를 들어, 항공기에 장착된 경우와 같이) 송신기가 이동할 때, 송신기는 제 1 수신기에서 멀어지고 제 2 수신기에 가까워질 수 있다. 이러한 상황에서, 송신기는 자신의 통신 링크를 제 1 수신기에서 제 2 수신기로 변경할 수 있다. 이러한 핸드오프는 흔히 전송된 정보의 눈에 띄는 지연이나 손실 없이 달성되어야 한다. 이러한 핸드오프를 달성하는 한 가지 방법은 한 기간 동안 핸드오프중에 제 1 수신기 및 제 2 수신기와 모두 통신하는 것이다. 이러한 핸드오프 기간 동안 송신기는 동일한 신호를 제 1 및 제 2 수신기 양쪽에 전송할 수 있다. 그러나 송신기가 적응성 또는 방향성 안테나를 사용할 경우, 두 수신기로의 동일 신호 전송은 불필요한 안테나 패턴 왜곡을 일으 킬 수 있다.
한 특징은 안테나 패턴 왜곡을 줄이면서 적응성 또는 방향성 안테나를 이용하여 점-대-다점 송신을 수행하는 방법을 제공한다. 일반적으로, 2개의 수신기에 동일 파형을 전송하기보다는, 정보 보유 신호가 2개의 서로 다른 파형으로 변환되고, 각 파형이 서로 다른 수신기에 전송된다. 이러한 개념은 2개보다 많은 수신기를 수용하도록 확장될 수 있다.
다른 특징은 정보 보유 신호 s(t)를 상호 상관 ρ가 0이나 매우 작게 2개의 무상관 신호 s1(t) 및 s2(t)로 변환한다. 신호 s1(t) 및 s2(t)를 무상관시킴으로써 안테나 패턴 왜곡이 감소 또는 제거된다.
이러한 무상관 방법이 본 발명에 의해 달성되는 방법의 일례는 제 1 수신기에 제 1 신호 s1(t)를 전송하는 동시에, s1(t)의 스펙트럼 인버팅된 버전인 무선 주파수 스펙트럼을 갖는 s2(t)를 제 2 수신기에 전송하는 것이다.
이러한 무상관 방법이 본 발명에 의해 달성되는 방법의 다른 예는 제 1 수신기에 제 1 신호 s1(t)를 전송하는 한편, 두 신호 s1(t) 및 s2(t) 간에 시간 지연 Δ를 갖고 제 2 신호 s2(t)를 제 2 수신기에 전송하는 것이며, 여기서 신호 s1(t) 및 s2(t)는 동일 신호 s(t)이며, s2(t) = s1(t) - Δ이다. s(t)의 자동 상관을 위한 제로 포인트를 결정 또는 추정함으로써 적절한 시간 지연 Δ가 선택될 수 있다.
정보 보유 신호 또는 파형 s(t)을 원하는 단일 수신기로 전송하는 M개의 안테나(M은 양의 정수)로 이루어진 어레이를 가진 송신기를 고려한다. 송신기는 원하는 수신기에 신호 s(t)를 전송하기 위한 안테나 어레이 가중 벡터
Figure 112010009438098-pct00001
를 알 수 있다. 어레이 가중 벡터
Figure 112010009438098-pct00002
는 원하는 수신기를 향해 신호 s(t)를 지향시키기 위해 송신기 상에 빔 스위치 안테나를 포함하는 적응성 또는 방향성 안테나를 구성하는데 사용될 수 있다. 신호의 반송파 주파수는 f0 으로 정의된다. 공간 좌표 변수는
Figure 112010009438098-pct00003
로 정의되고, 어레이 안테나 엘리먼트들의 공간 좌표는
Figure 112010009438098-pct00004
이다. 송신기의 안테나 어레이 가중 벡터 성분은
Figure 112010009438098-pct00005
= [w1, w2, … , wM]이다.
통상적으로, 신호 또는 파형 s(t)의 M개의 사본이 생성되고, 신호 s(t)의 각 사본은 M개의 안테나 엘리먼트 포트 중 하나를 통해 전송되기 전에, 대응하는 가중 벡터 wi에 의해 가중화되고 반송파 주파수 f 0 에 의해 변조된다. 위치
Figure 112007077460690-pct00006
에서, 서로 다른 안테나로부터의 시간 변화 신호가 더해져 시공간 파형을 생성한다. 이 시공간 파형은 다음 함수에 따라 근사화되어 복소수 표시법으로 표현될 수 있다.
Figure 112007077460690-pct00007
(1) 여기서 c는 광속이고 τ는 일정한 지연이다. 이 표시법은 다음에 의해 간소화될 수 있다.
Figure 112007077460690-pct00008
위치
Figure 112010009438098-pct00009
를 향한 방사 전력은 기대값
Figure 112010009438098-pct00010
을 취할 수 있다. "기대값", "예측 수량", "기대"라는 용어는 확률적 의미로 사용되고 발생 가능성과 관련된다. 이 분석에서는 넓은 의미의 고정 확률 프로세서인 것으로 간주할 수 있는 파형 s(t)의 기대값 Es(t)는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010009438098-pct00011
(2) 여기서 σs 2은 파형 s(t)의 평균 전력이다. 엄밀히 말해서, 송신 파형은 주기 정상성(cyclostationary)을 가질 수도 있다. 그러나 이 분석의 경우에는 결과에 영향을 주지 않는다.
식(2)에서 알 수 있듯이, 수량
Figure 112007077460690-pct00012
는 가중 벡터 성분
Figure 112007077460690-pct00013
에 의해 제어된다.
Figure 112007077460690-pct00014
는 또한 정규화 팩터를 제외한 안테나 패턴의 종래의 정의와 동일하다.
도 1은 2개의 다른 수신기(104, 106)에 동일 신호가 전송될 때 송신기(102)가 안테나 패턴 왜곡을 줄이는 특징을 설명한다. 어떤 구현에서, 2개의 서로 다른 수신기(104, 106)로의 동일 신호 전송은 송신기(102)가 제 1 수신기(104)와 더 멀어져 가까운 제 2 수신기(106)로 스위치 또는 핸드오프될 때 일어날 수 있다. 그러나 본 발명은 핸드오프 상황에서만이 아니라 각종 시스템에서 구현될 수도 있다. 어떤 상황에서, 송신기(102)가 움직이는 동안 수신기(104 및/또는 106)는 움직이지 않고, 다른 상황에서는 수신기(104 및/또는 106)가 움직이고 송신기(102)는 움직이지 않고 그대로인 한편, 또 다른 상황에서 수신기(104 및/또는 106) 및 송신기(102)는 모두 움직이지 않을 수도 있고 움직일 수도 있다.
송신기(102)는 다수의 다른 방법으로 제 1 수신기(104)에서 제 2 수신기(106)로 전환하기로 결정할 수 있다. 예를 들어, 송신기(102)는 수신기로부터의 파일럿 또는 비컨 신호를 주기적으로 또는 필요에 따라 탐색할 수 있다. 송신기(102)는 파일럿 신호 세기를 비교하여 가장 높은 파일럿 신호 세기를 갖는 수신기로 전환할 수 있다. 한 구현에서, 송신기(102)는 그 현재 수신기의 신호 세기가 미리 결정된 임계 레벨 이하인 경우 수신기들을 스위칭할 수 있다.
송신기(102)는 수신기(104, 106)에 각각 방향성 송신(108, 110)을 전송하기 위한 적응성 또는 방향성 안테나를 포함한다. 송신기(102)는 원하는 대로 적응성 안테나를 구성하는데 사용할 수 있는 안테나 어레이 가중 벡터
Figure 112007077460690-pct00015
를 포함, 생성 또는 검색할 수 있다. 안테나 어레이 가중 벡터
Figure 112007077460690-pct00016
는 송신기(102)에 의해 미리 정의될 수도 있고 비행중에 계산될 수도 있다. 송신기(102)는 안테나 어레이 가중 벡터
Figure 112007077460690-pct00017
를 저장하기 위한 메모리 또는 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다. 송신기(102)는 또한 전송될 신호(들)를 처리하고 그리고/또는 안테나를 적절한 가중 벡터
Figure 112007077460690-pct00018
로 설정하여 안테나를 통해 신호 s(t)를 전송하도록 구성되는 처리 유닛 또는 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 송신기는 전송될 신호의 M개의 사본을 생성하여, 각 신호 사본에 대응하는 가중 벡터 wi로 가중치를 부여하고 각 가중된 신호 사본을 M개의 안테나 엘리먼트 포트 중 각 포트를 통해 전송한다.
송신기(102)에서 적응성 또는 방향성 안테나의 사용은 원하는 수신기들에 빔(들)을 집속하여, 송신에 필요한 전력량을 줄이고 불필요한 간섭을 줄인다는 장점을 갖는다. 이는 무지향성 안테나에 비해 스루풋을 향상시킨다. 예를 들어, 방향성 안테나는 기지국에 의해 전송된 동일한 양의 전력에 대해 무지향성 안테나보다 2배 이상의 순방향 링크(기지국에서 수신기) 스루풋을 달성할 수 있다. 방향성 안테나는 또한 수신기에 의해 전송된 동일한 양의 전력에 대해 무지향성 안테나보다 30 내지 40% 더 큰 역방향 링크(수신기에서 기지국) 스루풋을 달성할 수도 있다.
한 구현에서, 송신기(102)는 수신기(104, 106)와 각각 통신하기 위해 2개의 가중 벡터
Figure 112010009438098-pct00019
및
Figure 112010009438098-pct00020
를 얻는다. 동일 신호 s(t)가 두 수신기에 s1(t) 및 s2(t)로서 전송된다. 두 신호 s1(t) 및 s2(t)는 각 안테나 엘리먼트에서의 전압이
Figure 112010009438098-pct00021
가 되도록 상술한 바와 같이 비슷한 처리를 따른다. 식(2)가 얻어지게 하는 동일한 단순화 이후, s1(t) 및 s2(t)의 기대값(E)은 다음과 같이 정의된다.
Figure 112010009438098-pct00022
여기서 σ1 2 및 σ2 2은 각각 s1(t) 및 s2(t)의 평균 전력이고, ρ = E{s1(t)s2(t)*}은 s1(t) 및 s2(t)의 상호 상관이고, 연산자 (.)*은 복소 공액을 나타낸다.
상기 식(3)은 다음과 같이 정의된 요구되는 전력 방사 패턴
Figure 112010056126814-pct00023
및 다음의 왜곡 항을 나타낸다.
Figure 112010056126814-pct00024
(4) 이 왜곡 항은 ρ에 비례한다는 점에 주목하는 것이 중요하다.
식(3)으로 나타낸 안테나 방사 패턴은 한 방사 빔(108)에서 다른 방사 빔(110)으로 에너지가 누설될 가능성이 있기 때문에 사용될 수 있는 최상의 패턴은 아니다. 이러한 한 방사 빔(108)으로부터 다른 방사 빔(110)으로의 누설은 전송된 신호의 품질을 떨어뜨린다.
동일 신호 s(t)가 수신기(104, 106)에 s1(t) 및 s2(t)로서 전송되기 때문에, 이는 상호 상관(ρ = σs 2)이 그 최대값을 취한다는 것을 의미한다. 이는 전체 안테나 방사 패턴을 바꾸고 심지어 전송된 에너지가 의도한 수신기 방향을 벗어나게 함으로써 상당히 바람직하지 않은 결과를 초래한다.
도 2는 신호 s(t)에 서로 다른 코드 c1(t) 및 c2(t)를 적용하여 서로 다른 신호 시퀀스 s1(t) 및 s2(t)를 생성함으로써 안테나 패턴 왜곡을 줄이는 방식을 설명하는 블록도이다. 이 방식은 송신기(102)에서 구현될 수 있다. 이 특징은 s1(t) 및 s2(t)를 이들의 상호 상관 ρ가 0 또는 매우 작도록 선택함으로써 안테나 패턴 왜곡을 감소시킨다. 이는 동일 정보를 두 수신기에 전송하려는 의도와 상충하는 것으로 보일 수도 있지만 이것은 그러한 경우가 아니다.
2개의 서로 다른 코드 c1(t) 및 c2(t)가 다음과 같이 동일 신호 또는 파형 s(t)(202, 204)에 적용된다. s1(t) = c1(t)s(t) s2(t) = c2(t)s(t) 결과적인 상호 상관 항은 이제 다음과 같아지며, ρ = E{c1(t)s(t)s(t)*c2(t)*} = σs 2E{c1(t)c2(t)*} ≡ σs 2ρc1c2 여기서 s(t)와 c1(t) 및 c2(t) 간의 통계적 독립성이 인용되었다.
0 또는 매우 작은 상호 상관 ρc1c2를 갖는 코드 c1(t) 및 c2(t)의 잘 알려진 많은 세트가 있다. IS-856 및 CDMA2000과 같은 최신 셀룰러 통신 표준에서 대역폭 확산에 사용되는 것들과 같은 의사 랜덤 시퀀스가 그 예이다. 서로 다른 코드 또는 생성 다항식 c1(t) 및 c2(t)가 서로 다른 시퀀스 s1(t) 및 s2(t) 생성에 사용될 수 있다.
한 구현에 따르면, 동일 시퀀스의 지연된 버전 및/또는 동일 시퀀스의 시간 반전된 버전이 매우 낮은 상호 상관 ρc1c2를 갖는 코드 c1(t) 및 c2(t) 생성에 사용될 수 있다. s(t) = is(t) + jqs(t)는 복소 기저대역 신호이기 때문에, 가장 최신 셀룰러 통신 표준에 사용되는 파형에 대한 설계에 의한 것과 같이 기대값 E{is(t)qs(t)*}가 작다면, s(t)의 간단한 기저대역 변환이 목적을 달성하게 된다. 구체적으로, s1(t) = s(t) = is(t) + jqs(t), s2(t) = is(t) - jqs(t) 이는 상호 상관 ρc1c2를 매우 낮게 한다. 적응성 또는 방향성 안테나(208)를 통한 전송 전에 안테나 어레이 가중 벡터(206)가 신호 s1(t) 및 s2(t)에 적용된다.
도 3은 한 구현에 따라 한 신호 s(t)가 어떻게 2개의 무상관 신호 s1(t) 및 s2(t)로 변환되는지를 설명한다. 시간 영역 신호 s(t)(302)는 주파수 영역(304)을 갖는다. 제 1 파형 s1(t)는 원래 파형 s(t) = is(t) + jqs(t)와 동일하게 정의된다. 한편, 제 2 파형 s2(t)는 s(t)의 기저대역 변환이며, 변환되지 않은 파형 s1(t)(304)로 얻어진 것의 스펙트럼 인버팅된 버전인 무선 주파수 스펙트럼(306)을 갖는다. 이런 식으로, 무상관 신호 s1(t) 및 s2(t)는 안테나 패턴 왜곡을 감소시키는 동시에 2개의 서로 다른 수신기에 동일한 정보를 운반할 수 있다.
s1(t)의 스펙트럼 인버팅된 버전인 파형 s2(t)를 적절히 탐색하여 복조하기 위해, 수신기는 파형 변화(즉, 스펙트럼 인버전)를 알아야 한다. 이는 여러 가지 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 통신이 설정되어야 하는 새로운 수신기가 인버팅된 신호를 항상 탐색함으로써 룰이 확립될 수 있다. 이러한 룰은 통신이 설정되면 비-인버팅된 신호로 전환하는 방법을 제공하게 된다. 예를 들어, 송신기는 인버팅된 신호가 정의된 시간 구간에 비-인버팅된 신호로 전환될 것이라는 제어 신호 또는 마커를 전송할 수 있다. 다른 구현에서, 송신기 및 수신기는 정의된 시간 구간 후 비-인버팅된 신호로 자동으로 전환하도록 구성될 수 있다.
이러한 탐색이 이루어질 수 있는 다른 방법은 수신기들(예를 들어, 기지국)이 신호 s1(t) 및 s2(t)를 모두 탐색할 수 있다는 점이다. 또 다른 해법은 수신기들에 비-인버팅된 신호 s1(t) 또는 스펙트럼 인버팅된 신호 s2(t)를 탐색해야 하는지를 알리기 위해 통신 시스템에 의해 사용되는 상위 계층 시그널링에 대한 것이다.
스펙트럼 인버전은 추가적인 성능 패널티가 없고 강고하기 때문에, 스펙트럼 인버전은 새로 설계된 송신 시스템에 대한 좋은 옵션이다. 이 접근법의 단점은 수신기들이 파형 s2(t)를 적절히 탐색하여 복조하기 위해 파형 s2(t)에 유입된 변화(즉, 스펙트럼 인버전)를 알아야 한다는 점이다. 이는 스펙트럼 인버팅된 파형을 수신 및/또는 복조하도록 설계되지 않은 기존 시스템(예를 들어, 수신 기지국들)으로 이 해법을 구현할 때 문제를 일으킨다.
도 4는 한 구현에 따라 신호의 사전 지식 없이 점-대-다점 송신에서 패턴 왜곡을 줄이는 방식을 설명하는 블록도이다. 이 방식은 송신기(102)에 구현될 수 있다. 일반적으로, 동일 신호 s(t)의 두 버전 s1(t) 및 s2(t)의 무상관은 신호 s1(t) 및 s2(t) 사이에 시간 지연 Δ(402)를 도입함으로써 달성된다. 그 다음, 안테나 어레이 가중 벡터(404)가 적응성 또는 방향성 안테나(406)를 통한 전송 전에 신호 s1(t) 및 s2(t)에 적용된다. s1(t) 및 s2(t) 간의 시간 지연 Δ는 다음과 같이 표현될 수 있다. s1(t) = s(t) s2(t) = s(t - Δ)
도 5는 도 4의 방식에 따라 신호 s(t)(502)가 어떻게 2개의 무상관 신호 s1(t) 및 s2(t)(504)로 변환되는지를 설명한다. 제1 수신기는 파형 s1(t)를 수신하는 한편, 제 2 수신기는 Δ 단위 시간 뒤에(504) 파형 s2(t)를 수신한다. 작은 값의 시간 Δ 동안, 이 지연은 통신에 아무 영향이 없다. 이들 시간 지연된 신호 s1(t) 및 s2(t)에 대한 상호 상관 항 ρ는 다음과 같다. ρ = E{s(t)s(t - Δ)*} = σS 2RSS(Δ)
상호 상관 ρ는 전송된 신호 자동 상관 함수 Rss(Δ)에 비례한다. 이 자동 상관 함수 Rss(Δ)는 신호 전송에 사용된 펄스 성형 파형에 좌우되며, 따라서 이는 공지되어 있다.
도 6은 통상적인 자동 상관 함수 Rss(Δ)를 나타낸다. Rss(Δ)를 0 또는 매우 작게 하는 시간 지연 Δ 값(602, 604)이 있다. 이들 값(602, 604)은 알려져 있기 때문에 송신기가 설계, 확립 또는 구성되는 시점에 유리한 시간 지연 Δ의 정확한 선택이 사전 선택될 수 있다.
송신기에서 이러한 시간 지연 Δ를 달성하는 여러 가지 방법이 있다. 예를 들어, 신호 s1(t) 및 s2(t)가 디지털-아날로그 변환기(DAC)에 의해 샘플링되는 시점 전에 디지털 시간 지연이 도입될 수 있다. 이러한 시스템에서, 개별 DAC가 각 신호 s1(t) 및 s2(t)에 의해 사용될 수 있다.
이러한 시간 지연 Δ가 달성될 수 있는 방법의 다른 예는 안테나에 도달하기 전에 아날로그 신호의 경로를 따라 어딘가에 아날로그 시간 지연을 도입하는 것이다. 이러한 지연은 원하는 값의 Δ로 조정된 무선 주파수 표면 음향파(SAW) 필터 지연 라인으로서 구현될 수 있다.
도 7은 한 특징에 따라 안테나 패턴 왜곡을 완화하는 동시에 제 1 수신기에서 제 2 수신기로의 송신 핸드오프를 수행하는 방법을 설명한다. 송신기는 다른 수신기들을 탐지할 수 있다(702). 이는 파일럿 신호를 탐색함으로써 또는 상술한 임의의 다른 방식에 의해 달성될 수 있다. 송신기는 다른 수신기들이 이용 가능한지 여부를 결정한다(704). 이는 다른 수신기들로부터 파일럿 신호를 검출하고 그 세기를 결정함으로써 또는 다른 방식으로 이루어질 수 있다. 송신기, 수신기, 또는 이들의 조합은 제 2 수신기로 통신이 핸드오프되어야 하는지를 결정할 수 있다(706). 이는 현재 제 1 수신기가 임계 레벨 이하인 신호 세기를 갖는지 또는 탐색된 수신기들 중 임의의 수신기가 더 강한 신호 세기를 갖는지를 결정함으로써 이루어 수 있다. 대안으로, 제 1 수신기는 송신기로부터의 신호 세기가 임계치 이하인지를 확인할 수 있다. 핸드오프가 타당하지 않다면, 송신기는 현재 제 1 수신기와의 통신을 계속한다. 그렇지 않으면, 송신기 및/또는 제 1 수신기는 통신을 확립할 최상의 제 2 수신기를 선택한다(708). 이는 가장 강한 파일럿 신호 세기를 갖는 수신기를 선택함으로써 또는 다른 방식으로 이루어질 수 있다. 신호 s(t)를 2개의 무상관 신호 s1(t) 및 s2(t)로 우선 변환한 다음 한 신호를 각 수신기에 전송(712)함으로써 동일 신호 s(t)가 현재 제 1 수신기 및 새로운 제 2 수신기에 모두 전송된다. 신호 s(t)의 무상관은 상술한 신규한 방법들 중 임의의 방법에 의해 달성될 수 있다. 한 구현에서, 송신기와 새로운 제 2 수신기 간에 통신 링크가 설정되고(714), 다음에 송신기와 제 1 수신기 간의 통신 링크가 종료된다(716).
다시 도 1을 참조하면, 송신기(102)는 적응성 안테나를 포함할 수 있으며, 이 안테나는 N개의 방향 중 하나로 방향성 빔을 생성하는 N개의 미리 정의된 가중 벡터 wi를 갖는 빔 스위치 안테나일 수도 있고, N은 정수이다. 제 1 수신기에서 제 2 수신기로의 어떤 핸드오프 방식은 무지향성 신호를 전송함으로써 달성될 수 있는 한편, 이는 더 많은 송신 전력을 요구하고 관련되지 않은 수신기들 및 다른 통신 시스템들에 간섭을 일으키는 불필요한 영향을 갖는다. 따라서 한 구현은 송신기(102)에 의해 사용되는 2개의 안테나를 제공하는데, 제 1 안테나는 제 1 수신기(104)와 통신하며, 제 2 안테나는 제 2 수신기(106)와의 통신이 요구될 때 활성화된다. 예를 들어, 제 2 안테나는 제 1 수신기(104)에서 제 2 수신기(106)로의 통신 핸드오프 동안 사용될 수 있다. 제 2 안테나는 다른 수신기들로부터 파일럿 신호를 탐색하도록 활성화될 수 있다. 이는 다른 수신기들을 탐색하기 위해 전환할 필요 없이, 제 1 안테나에 의해 송신기(102)와 제 1 수신기(104) 간의 고정 통신 링크를 유지할 수 있게 한다. 제 2 안테나는 수신기(102)와 제 2 수신기(106) 간의 제 2 통신 링크 확립 또는 협의를 도울 수도 있다. 제 2 통신 링크가 설정되면, 제 1 안테나는 차단될 수 있다. 다른 구현에서, 제 2 안테나는 제 2 수신기(106)와의 링크 설정에 도움을 주는데 사용될 수 있으며, 송신기(102)는 제 1 수신기(104)에서 제 2 수신기(106)로 제 1 안테나를 전환한다. 다양한 다른 핸드오프 및 안테나 구성이 발명의 특징과 함께 사용될 수 있다.
한 구현에 따라, 송신기(102)는 항공기에 장착될 수도 있고 지상의 수신 기지국들에 하나 이상의 타입의 신호를 전송하는데 사용될 수도 있다. 이러한 항공기 장착 송신기는 항공기, 파일럿 및/또는 승객이 지상의 위치들 또는 다른 항공기에서 음성 및/또는 데이터를 전송 및 수신하게 할 수 있다.
다른 구현에서, 송신 장치(102) 및 수신 기지국은 모두 고정 위치에 있을 수도 있고 또는 정적일 수도 있다. 대안으로, 송신 장치(102) 및 하나 이상의 수신 기지국은 움직일 수도 있고 이동할 수도 있다. 더욱이, 또 다른 구현에서, 송신 장치(102)는 정적일 수 있으며 하나 이상의 수신 기지국은 움직이거나 이동할 수 있다. 따라서 본원에 개시된 특징들은 임의의 시나리오에 적용될 수 있다.
도 8은 서로 다른 수신기에 전송되는 신호들의 안테나 어레이 패턴 왜곡 완화에 사용될 수 있는 예시적인 장치(800)를 나타낸다. 장치(800)는 방향성 안테나(810) 및 상술한 바와 같이 방향성 안테나를 통해 전송된 신호들을 처리하도록 구성된 처리 회로(820)를 포함할 수 있다. 처리 회로(820)는 상술한 바와 같이 처리 신호에 사용되는 입력 인터페이스 및 회로로 구성될 수 있다. 장치(800)는 또한 서로 다른 수신기에 전송되는 신호들의 안테나 어레이 패턴 왜곡을 완화하기 위해 처리 회로(820)에 의해 실행 가능한 명령들을 포함할 수 있는 저장 매체(830)를 포함할 수 있다.
상기 실시예들은 예시일 뿐이며 발명을 한정하는 것으로 해석되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 실시예들의 설명은 예시를 위한 것이며, 청구범위를 한정하는 것이 아니다. 이와 같이, 본 교지는 다른 타입의 장치들에 쉽게 적용될 수 있고, 많은 대안, 변형 및 개조가 당업자들에게 명백할 것이다.

Claims (40)

  1. 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡을 완화하기 위한 방법으로서,
    컴퓨터 실행가능 동작들을 수행하도록 하나 이상의 프로세서들을 이용하는 단계를 포함하며, 상기 컴퓨터 실행가능 동작들은,
    제 3 신호의 무상관(decorrelate) 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 선택하는 동작;
    상기 제 1 신호를 제 1 수신기에 전송하는 동작; 및
    상기 제 2 신호를 제 2 수신기에 전송하는 동작을 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 선택하는 동작은,
    서로 다른 제 1 코드 및 제 2 코드를 선택하는 동작;
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 제 1 코드를 상기 제 3 신호에 적용하는 동작; 및
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 제 2 코드를 상기 제 3 신호에 적용하는 동작을 포함하는,
    안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 선택하는 동작은,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호의 상호 상관(cross-correlation)이 0 또는 실질적으로 0이 되도록 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 선택하는 동작을 포함하는, 안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 코드는 상기 제 1 코드의 스펙트럼 인버팅(spectrum-inverted)된 버전인, 안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 방법.
  5. 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡을 완화하기 위한 방법으로서,
    컴퓨터 실행가능 동작들을 수행하도록 하나 이상의 프로세서들을 이용하는 단계를 포함하며, 상기 컴퓨터 실행가능 동작들은,
    제 3 신호의 무상관(decorrelate) 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 선택하는 동작;
    상기 제 1 신호를 제 1 수신기에 전송하는 동작; 및
    상기 제 2 신호를 제 2 수신기에 전송하는 동작을 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 선택하는 동작은,
    제 2 코드의 시간 지연된 버전인 제 1 코드를 선택하는 동작;
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 제 1 코드를 상기 제 3 신호에 적용하는 동작; 및
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 제 2 코드를 상기 제 3 신호에 적용하는 동작을 포함하는,
    안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 방법.
  6. 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡을 완화하기 위한 방법으로서,
    컴퓨터 실행가능 동작들을 수행하도록 하나 이상의 프로세서들을 이용하는 단계를 포함하며, 상기 컴퓨터 실행가능 동작들은,
    제 3 신호의 무상관(decorrelate) 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 선택하는 동작;
    상기 제 1 신호를 제 1 수신기에 전송하는 동작; 및
    상기 제 2 신호를 제 2 수신기에 전송하는 동작을 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 선택하는 동작은,
    제 2 코드의 시간 반전된(time-reversed) 버전인 제 1 코드를 선택하는 동작;
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 제 1 코드를 상기 제 3 신호에 적용하는 동작; 및
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 제 2 코드를 상기 제 3 신호에 적용하는 동작을 포함하는,
    안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호는 서로 다른 방향성 빔으로 전송되는, 안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 방법.
  8. 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡들을 완화하기 위한 장치로서,
    제 3 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 신호 및 제 2 신호를 서로 다른 빔들 상에서 서로 다른 수신기들로 전송하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하기 위한 수단은,
    서로 다른 제 1 및 제 2 다항식을 선택하기 위한 수단;
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 1 다항식을 적용하기 위한 수단; 및
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 2 다항식을 적용하기 위한 수단을 포함하는,
    안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 상호 상관이 0 또는 실질적으로 0이 되도록 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 선택하기 위한 수단을 더 포함하는, 안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 장치.
  10. 삭제
  11. 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡들을 완화하기 위한 장치로서,
    제 3 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 서로 다른 빔들 상에서 서로 다른 수신기들로 전송하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하기 위한 수단은,
    제 2 다항식의 시간 지연된 버전인 제 1 다항식을 선택하기 위한 수단;
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 1 다항식을 적용하기 위한 수단; 및
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 2 다항식을 적용하기 위한 수단을 포함하는, 안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 장치.
  12. 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡들을 완화하기 위한 장치로서,
    제 3 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 서로 다른 빔들 상에서 서로 다른 수신기들로 전송하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하기 위한 수단은,
    제 2 다항식의 시간 반전된 버전인 제 1 다항식을 선택하기 위한 수단;
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 1 다항식을 적용하기 위한 수단; 및
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 2 다항식을 적용하기 위한 수단을 포함하는,
    안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 서로 다른 빔들 상에서 서로 다른 수신기들로 전송하기 위한 수단은,
    상기 제 1 및 제 2 신호를 서로 다른 방향성 빔으로 전송하는 구성 가능한 방향성 송신 수단을 포함하는, 안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 장치.
  14. 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡을 완화하기 위해 프로세서에 의해 실행 가능하며, 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 포함하는 기계 판독 가능 매체로서, 상기 동작들은,
    정보 보유(information-bearing) 신호를 생성하는 동작;
    상기 정보 보유 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하는 동작; 및
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 서로 다른 수신기들로 전송하는 동작을 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하는 동작은,
    서로 다른 제 1 및 제 2 코드를 선택하는 동작;
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 정보 보유 신호에 상기 제 1 코드를 적용하는 동작; 및
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 정보 보유 신호에 상기 제 2 코드를 적용하는 동작을 포함하는,
    기계 판독 가능 매체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 생성하는 동작은,
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 상호 상관이 0 또는 실질적으로 0이 되도록 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 처리하는 동작을 포함하는, 기계 판독 가능 매체.
  16. 삭제
  17. 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡을 완화하기 위해 프로세서에 의해 실행 가능하며, 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 포함하는 기계 판독 가능 매체로서, 상기 동작들은,
    정보 보유(information-bearing) 신호를 생성하는 동작;
    상기 정보 보유 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하는 동작; 및
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 서로 다른 수신기들로 전송하는 동작을 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 생성하는 동작은,
    제 2 코드의 시간 지연된 버전인 제 1 코드를 선택하는 동작;
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 정보 보유 신호에 상기 제 1 코드를 적용하는 동작; 및
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 정보 보유 신호에 상기 제 2 코드를 적용하는 동작을 포함하는, 기계 판독 가능 매체.
  18. 서로 다른 수신기들로 전송되는 신호들에서 안테나 어레이 패턴 왜곡을 완화하기 위해 프로세서에 의해 실행 가능하며, 상기 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 포함하는 기계 판독 가능 매체로서, 상기 동작들은,
    정보 보유(information-bearing) 신호를 생성하는 동작;
    상기 정보 보유 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하는 동작; 및
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 서로 다른 수신기들로 전송하는 동작을 포함하며,
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 생성하는 동작은,
    제 2 코드의 시간 반전된 버전인 제 1 코드를 선택하는 동작;
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 정보 보유 신호에 상기 제 1 코드를 적용하는 동작; 및
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 정보 보유 신호에 상기 제 2 코드를 적용하는 동작을 포함하는,
    기계 판독 가능 매체.
  19. 무선 송신기로서,
    구성 가능한(configurable) 방향성 안테나; 및
    상기 안테나를 구성하고 상기 방향성 안테나를 통해 전송된 신호들을 처리하기 위해 상기 방향성 안테나에 통신 가능하게 연결되는 처리 회로를 포함하며, 상기 처리 회로는,
    제 3 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하고,
    상기 제 1 신호를 제 1 수신기에 전송하고,
    상기 제 2 신호를 제 2 수신기에 전송하도록 구성되며,
    상기 제 1 및 제 2 신호는,
    서로 다른 제 1 및 제 2 코드의 선택;
    제 2 코드의 시간 지연된 버전인 제 1 코드의 선택; 및
    제 2 코드의 시간 반전된 버전인 제 1 코드의 선택 중 하나에 의해 생성되는,
    무선 송신기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호의 상호 상관은 0 또는 실질적으로 0인, 무선 송신기.
  21. 삭제
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 1 코드를 적용하고; 그리고
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 제 3 신호에 상기 제 2 코드를 적용하는 것을 더 포함하는, 무선 송신기.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 방향성 안테나를 구성하는데 사용되는 값들을 저장하기 위해 상기 처리 회로에 통신 가능하게 연결되는 저장 장치를 더 포함하는, 무선 송신기.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 송신기는,
    제 1 빔 상에서 상기 제 1 신호를 상기 제 1 수신기에 전송하고,
    제 2 빔 상에서 상기 제 2 신호를 상기 제 2 수신기에 전송하도록 상기 방향성 안테나를 구성하는, 무선 송신기.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 송신기는 움직이는 항공기에 장착되고, 상기 제 1 수신기 및 상기 제 2 수신기는 움직이지 않는, 무선 송신기.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 송신기는 상기 제 1 수신기와 상기 제 2 수신기 간의 핸드오프 프로시저를 시작하는, 무선 송신기.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 처리 회로는 상기 제 2 수신기와의 링크가 설정되면 상기 제 2 수신기에 통신들을 전달하도록 추가 구성되는, 무선 송신기.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 처리 회로는 상기 제 2 수신기와의 링크가 설정되면 상기 제 1 수신기와의 통신들을 종료하도록 추가 구성되는, 무선 송신기.
  29. 제 19 항에 있어서,
    상기 처리 유닛은 다수의 빔들 상에서 수신기들로부터의 파일럿 신호들을 탐색하도록 추가 구성되는, 무선 송신기.
  30. 제 19 항에 있어서,
    상기 처리 회로에 통신 가능하게 연결되며 다른 수신기들의 존재를 탐색하도록 선택 가능하게 활성화되는 제 2 안테나를 더 포함하는, 무선 송신기.
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 마이크로프로세서로서,
    정보 보유 신호를 수신하기 위한 입력 인터페이스;
    상기 정보 보유 신호의 무상관 버전들인 제 1 신호 및 제 2 신호를 생성하도록 구성되는 회로; 및
    상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 송신을 위한 안테나에 전송하기 위한 출력 인터페이스를 포함하며,
    상기 회로는,
    서로 다른 제 1 및 제 2 코드의 선택,
    제 2 코드의 시간 지연된 버전인 제 1 코드의 선택, 또는
    제 2 코드의 시간 반전된 버전인 제 1 코드의 선택 중 하나에 의해 상기 제 1 및 제 2 신호를 생성하도록 추가 구성되는,
    마이크로프로세서.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 회로는 상기 제 1 신호가 제 1 방향으로 전송되고 상기 제 2 신호가 제 2 방향으로 전송되도록 상기 안테나를 상기 제 1 방향에서 상기 제 2 방향으로 전환하도록 추가로 구성되는, 마이크로프로세서.
  38. 삭제
  39. 제 36 항에 있어서,
    상기 회로는,
    상기 제 1 신호를 생성하기 위해 상기 정보 보유 신호에 상기 제 1 코드를 적용하고; 그리고
    상기 제 2 신호를 생성하기 위해 상기 정보 보유 신호에 상기 제 2 코드를 적용하도록 추가 구성되는, 마이크로프로세서.
  40. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 수신기 및 상기 제 2 수신기에서, 통신 시스템의 상위 계층 시그널링을 기초로, 비-인버팅된 신호 또는 인버팅된 신호 중 하나를 탐색하는 단계를 더 포함하는, 안테나 어레이 패턴 왜곡 완화 방법.
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