KR20020040866A - 다수의 회전 안테나를 이용하는 기지국 빔 스위핑 방법 및장치 - Google Patents

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Abstract

기지국이 회전 안테나 어셈블리에 설치된 다수의 지향 안테나를 통하여 무선 신호를 송수신하는 무선 통신 방법 및 장치. 각각의 지향 안테나로부터의 신호빔은 다수의 섹터 커버리지 영역을 통하여 하나의 각방향에서 스위핑한다. 신호빔이 하나의 섹터로부터 다른 섹터로 통과하기 때문에, 그 신호와 관련되는 순방향 및 역방향 링크 신호빔의 라우팅은 신호빔이 나오는 섹터로부터 신호빔이 들어가는 섹터로 스위칭된다.

Description

다수의 회전 안테나를 이용하는 기지국 빔 스위핑 방법 및 장치 {BASE STATION BEAM SWEEPING METHOD AND APPARATUS USING MULTIPLE ROTATING ANTENNAS}
현대의 통신 시스템은 다양한 애플리케이션을 지원하도록 요청되고 있다. 이런 시스템중 하나가 코드분할다중접속 (CDMA) 시스템이며, 이는 이하 IS-95 라고 하는 "TIA/EIA/IS-95: Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" 을 따른다. CDMA 시스템은 지상 링크를 통하여 사용자간에 무선 음성 및 데이터 통신을 가능하게 한다. 다중접속통신 시스템에서의 CDMA 기술사용은 발명의 명칭이 "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" 인 미국특허번호 제4,901,307호, 및 발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 인 미국특허번호 제5,103,459호에 개시되어 있으며, 양쪽 특허 모두 본 발명의 양수인에게 양도되었다.
최근들어, 국제 통신 협회는 무선 통신 채널을 통하여 고속 데이터 및 고품질 음성 서비스를 제공하는 제안서를 제출할 것을 요청했다. 이들 제안중의 첫 번째는 이하 cdma2000 이라고 하는 "The cdma 2000 ITU-R RTT Candidate Submission" 이라는 표제으로, 통신 산업 협회에 의해 공포되었다. cdma2000 에는 기본 및 보조 채널을 통하여 사용자 데이터 (비음성 데이터) 를 송신하는 방법이 개시되어 있다.
CDMA 시스템에서, 사용자는 하나 이상의 기지국을 통하여 네트워크와 통신한다. 예를들어, 가입자국 (subscriber station) 의 사용자는, 역방향 링크를 통하여 기지국에 데이터를 송신함으로써, 지상 기반 데이터 네트워크 (land-based data network) 로 통신을 한다. 기지국은 데이터를 수신하고, 그 데이터를 기지국 제어기 (BSC) 를 통하여 지상 기반 데이터 네트워크로 라우팅한다. 순방향 링크는 기지국으로부터 가입자국으로의 송신을 말하며, 역방향 링크는 가입자국으로부터 기지국으로의 송신을 말한다. IS-95 시스템에서, 순방향 링크와 역방향 링크는 별개의 주파수를 할당받는다.
가입자국은 통신중에 하나 이상의 기지국과 통신한다. CDMA 가입자국은 소프트 핸드오프중에 다수의 기지국과 동시에 통신할 수 있다. 소프트 핸드오프는 이전 기지국과의 링크를 단절하기 전에 새로운 기지국과의 링크를 설립하는 처리이다. 소프트 핸드오프는 통화중 호단절의 확률을 최소화한다. 소프트 핸드오프중 하나 이상의 기지국을 통하여 가입자국에 통신을 제공하는 방법과 시스템은 발명의 명칭이 "MOBILE ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONESYSTEM" 이고 본 발명의 양수인에게 양도된 미국특허번호 제5,267,261호에 개시되어 있다. 소프터 핸드오프는 동일 기지국에 의해 서비스되는 다수의 섹터에서 통신이 가능하게 하는 처리를 말한다. 소프터 핸드오프는 발명의 명칭이 "APPARATUS FOR PERFORMING HANDOFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION" 이고 본 발명의 양수인에게 양도된 계류 미국특허번호 제 5,625,876 호에 상세하게 설명되어 있다.
무선 데이터 애플리케이션에 대한 수요증가로 인하여, 효율적인 무선 데이터 통신 시스템에 대한 필요성이 점차 중요해지고 있다. IS-95 표준은 순방향 및 역방향 링크를 통하여 트래픽 데이터와 음성 데이터를 송신할 수 있다. 고정 사이즈의 코드 채널 프레임으로 트래픽 데이터를 송신하는 방법은 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION" 이고 본 발명의 양수인에게 양도된 미국특허번호 제5,504,773호에 상세하게 설명되어 있다. IS-95 표준에 따르면, 트래픽 데이터 또는 음성 데이터는 14.4Kbps (kilo-bits-per-second) 의 데이터 레이트로 20 milliseconds 지속시간의 코드채널 프레임들로 분할된다.
음성 서비스와 데이터 서비스 사이의 중요한 차이는 음성 서비스가 엄격하고 고정된 지연 요건을 부과한다는 사실이다. 일반적으로, 음성 프레임의 전체 단방향 지연은 100 msec 보다 작아야 한다. 반면에, 데이터 지연은 데이터 통신 시스템의 효율을 최적화하기 위해 사용되는 가변 파라미터가 될 수 있다. 특히, 음성 서비스에 의해 견딜 수 있는 지연보다 충분히 큰 지연을 요구하는 보다효율적인 에러 정정 코딩 기술이 이용될 수 있다.
데이터 통신 시스템의 품질과 효율성을 측정하는 파라미터는 데이터 패킷을 전송하는 데 요구되는 송신 지연과 시스템의 평균 스루풋 레이트이다. 송신 지연은 음성 통신에 대해서와 동일한 영향을 데이터 통신에서 갖지는 않지만, 데이터 통신 시스템의 품질을 측정하는 중요한 지표이다. 평균 스루풋 레이트는 통신 시스템의 데이터 송신 능력의 효율성의 측정치이다. 무선 링크를 통하여 데이터 서비스를 제공하는 예시적인 시스템이 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR HIGHER RATE PACKET DATA TRANSMISSION" 이고 본 발명의 양수인에게 양도된 계류 미국특허출원번호 제08/963,386호에 설명되어 있다.
CDMA 통신 시스템에서는, 신호의 송신 에너지가 신뢰도 성능 요건을 만족하는 최소값으로 유지될 때, 용량이 최대화된다. 신호 수신시, 신뢰도는 수신기에서의 캐리어대간섭비 (C/I; carrier-to-interference ratio) 에 의존한다. 따라서, 수신기에서 일정한 C/I 를 유지하는 송신 전력 제어 시스템을 제공하는 것이 바람직하다. 이런 시스템은 발명의 명칭이 "Method and Apparatus for Controlling Transmission Power in a CDMA Cellular Telephone System" 이고 본 발명의 양수인에게 양도된 미국특허번호 제5,056,109호 ('109 특허) 에 상세하게 설명되어 있다.
'109 특허에서는, C/I ('109 특허에서는 신호대잡음비라함) 가 수신기에서 측정되어 단일의 임계값과 비교되는 폐루프 전력제어 시스템이 설명되어 있다. 측정된 C/I 가 임계값을 초과할 경우, 전력 제어 명령이 송신되어 송신기에게 그송신 전력을 줄이도록 요청한다. 역으로, 측정된 C/I 가 임계값보다 작아질 경우, 전력 제어 명령이 송신되어 송신기에게 송신 전력을 증가시키도록 요청한다. C/I 는 신호의 수신 신뢰도를 결정하는 유일한 인자가 아니기 때문에, '109 특허는 목표 신뢰도를 충족하기 위하여 임계값을 변화시키는 외부 루프 전력제어 시스템도 설명하고 있다.
셀룰라 시스템에서, 임의의 주어진 사용자의 캐리어대간섭비 (C/I) 는 커버리지 영역에서 사용자 위치의 함수인 것으로 알려져 있다. 주어진 레벨의 서비스를 유지하기 위하여, TDMA 와 FDMA 시스템은 주파수 재사용기술에 의존한다, 즉, 모든 주파수 채널 및/또는 시간 슬롯이 각각의 기지국에서 사용되지는 않는다. CDMA 시스템에서, 동일한 주파수 할당이 시스템의 모든 셀에서 재사용됨으로써, 전체 효율을 향상시킬 수 있다. 임의의 주어진 사용자의 가입자국이 획득한 C/I 는, 기지국으로부터 사용자의 가입자국으로의 특정 링크를 위해 지원될 수 있는 정보 레이트를 결정한다.
로드된 CDMA 시스템에서, 많은 신호 간섭이 로드된 시스템 자신의 송신에 의해, 기지국과 가입자국 양쪽으로부터, 발생된다. 순방향 링크 송신이라고도 하는 기지국으로부터 가입자국으로의 송신은 그 자신과 인접 셀에서 간섭을 유발한다. 역방향 링크 송신이라고도 하는 가입자국으로부터 기지국으로의 송신은 다른 가입자국의 역방향 링크에 간섭을 유발한다. 신뢰성 있는 통신을 가능하게 하는 C/I 를 유지하기 위하여, 로드된 CDMA 시스템내의 기지국과 가입자국은 간섭을 극복하도록 더 큰 전력을 송신한다. 무선 통신 채널의 용량은 순방향과역방향 링크를 통하여 송신되는 전력의 합을 제한한다. 따라서, 각각의 가입자국을 위한 순방향과 역방향 링크를 통하여 송신되는 전력이 더 클수록, 시스템이 지원할 수 있는 가입자국은 더 적어진다. 따라서, C/I 를 희생하지 않고 순방향과 역방향 링크 전력을 줄이는 방법을 찾을 필요성이 있다.
본 발명은 무선 통신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 다수 사용자 무선 통신 시스템에서 더 큰 용량을 제공하기 위하여 빔 스위핑 기술을 사용하는 신규한 장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징, 목적 및 이점은, 도면과 참조하여 자세히 설명하며, 도면중 동일한 도면부호는 동일한 대상을 나타낸다.
도 1a 는 본 발명의 실시형태에 따라서 각각의 섹터에서 신호의 브로드 캐스트 커버리지를 제공하기 위하여 브로드빔 안테나를 사용하는 섹터화된 기지국을 갖는 통신 시스템의 도면이다.
도 1b 는 본 발명의 실시형태에 따라서 보조 채널 신호를 가입자국에 송신하기 위하여 트리플빔 안테나를 사용하는 섹터화된 빔스위핑 기지국을 갖는 통신 시스템의 도면이다.
도 2a 는 본 발명의 실시형태에 따라서 구성된 저전력 스위치와 트리플빔 안테나를 사용하는 기지국 송신기의 도면이다.
도 2b 는 본 발명의 실시형태에 따라서 구성된 고전력 스위치와 트리플빔 안테나를 사용하는 기지국 송신기의 도면이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태에 따라서 구성된 3 개의 섹터중 하나를 커버하는 트리플빔 안테나를 사용하는 CDMA 기지국의 블록도이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태에 따라서 다수의 섹터로부터 다수의 안테나로의 신호의 라우팅을 조정하는 방법의 플로우차트이다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 신호를 송신하는 데 사용되는 방법의 단계들의 플로우차트이다.
도 6 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 신호를 수신하는 데 사용하는 방법의 단계들의 플로우차트이다
본 발명은 빔 조정 기술 (beam steering technique) 을 사용하여 시스템내의 기지국들과 가입자국들의 필요 송신 전력을 감소시키는 향상된 성능의 무선 시스템을 제공한다. 이런 향상된 무선 시스템의 기지국은 내로우 신호빔 (narrow signal beam) 을 따라서 순방향 링크 신호를 송신함으로써 인접 셀에 일으키는 간섭을 줄인다. 가입자국은 인접셀이나 섹터에 위치한다.
순방향 및 역방향 링크상에서의 캐리어대간섭비 (C/I) 를 개선하기 위해서, 섹터의 브로드빔 커버리지 섹터 (broad beam coverage sector) 대신에, 또는 그것에 추가하여 내로우 이동 신호빔을 사용하는 기지국 디자인이 제안되어왔다. 예를 들어, 이런 기지국은 임의의 시점에 각 섹터의 일부분 (fraction) 을 커버하는 내로우 신호빔을 사용하여 그 섹터내의 가입자국에 신호를 송신할 수 있다.
신호빔 외부에서 발생하는 신호가 지향 안테나에 의해 크게 줄어들기 때문에, 신호빔내에서 여행하는 역방향 링크 신호는, 신호빔 외부에서 발생하는 신호로부터 적은 간섭을 겪게 된다. 그결과, 이런 역방향 링크 신호는, 브로드 신호빔에서 필요한 것보다 낮은 전력에서 송신됨으로써, 인접 커버리지 영역으로의 간섭을 줄인다.
순방향 링크상에서, 내로우빔을 통해 송신하는 것은, 송신 기지국이 인접 커버리지 영역에 유발하는 간섭을 감소시킨다. 무선 통신 시스템의 다수 기지국들이 내로우 신호빔을 통하여 송신할 경우, 각각의 기지국에 의해 발생한 인접 기지국으로의 평균 간섭이 감소한다. 이런 간섭의 감소에 의해 순방향 링크 신호를 낮은 전력으로 신뢰성있게 송신할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 작은 송신 전력으로 신뢰성있는 통신을 가능하게 함으로써 무선 통신 시스템에서 용량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 내로우빔들을 통하여 무선 통신을 제공하는 방법과 장치는 매우 바람직하다. 또한, 커버리지 영역을 신뢰성있고 안정되게 스위핑하는 신호빔을 제공하는 방법도 매우 바람직하다. 기지국이 종래의 3 섹터 형태로 분할될 경우, 임의의 주어진 시점에 각각의 섹터에서 하나 이상의 신호빔 스위핑을 갖는 것이 바람직하다. 이런 신호빔이 항상 동일한 방향에서 섹터를 스위핑하는 경우, 상대적으로 균일한 커버리지가 제공된다.
신호빔이 120도 섹터 영역을 동일한 방향에서 스위핑하기 위해서는, 신호빔이 매번 스위핑 후에 하나의 섹터 에지 (sector edge) 에서 다른 에지로 점프할 수 있는 게 요구된다. 즉, 신호빔은 하나의 에지에서, 섹터 커버리지 영역을 거쳐서, 반대 에지로 스위핑하고, 첫 번째 에지에서 스위핑을 즉시 재시작해야한다. 이러한 신호빔 이동은 페이즈드 어레이 안테나 (phased array antenna) 를 사용하는 것과 같이, 비기계적 빔 조정 메카니즘으로 가능하지만, 이런 비기계적 방법은 고가이고 구현하기에 복잡하다. 회전 지향 접시 안테나와 같이 신호빔을 조정하기 위한 기계적 수단을 사용하는 것이 비용이 더 저렴하다. 물리적으로 회전하는 접시 안테나가 갖는 문제점은 120도 섹터의 하나의 에지에서 다른 에지로 신속히 변경하는 것과 같이, 크고 갑작스런 빔 각도 변경을 행하는 것이 매우 어렵다는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시형태는 종래의 3 섹터 셀의 각 섹터를 안정되게 스위핑하는 3 개의 신호빔을 제공한다. 빔은 한 방향으로 스위핑하여, 각 섹터의 모든 부분의 상대적으로 균일한 빔 커버리지를 제공한다. 바람직한 실시형태에서, 3 개의 신호빔은 각각의 안테나가 서로간에 약 120도 각도로 향하도록 안테나 어셈블리에 설치된 3 개의 지향 안테나 각각으로부터 방사된다. 이 안테나 어셈블리가 종래의 3 섹터 셀의 중앙에서 한 방향으로 회전하는 경우, 반사되는 3 개의 빔 신호는 섹터 경계들을 동시에 통과하게 된다.
바람직한 실시형태에서, 각각의 섹터에 대한 순방향 및 역방향 링크 통신과 관련되는 기지국 설비는 신호 스위치에 연결된다. 신호 스위치는 임의의 시점에 3 개의 접시 안테나 중의 하나를 통하여 순방향 및 역방향 링크 신호를 각각의 섹터로 라우팅한다. 3 개의 신호빔이 섹터사이의 경계로 스위핑할 때, 신호 스위치는 각 섹터에 대한 기지국 설비로의/로부터의 신호의 라우팅을, 그 빔이 섹터에 방금 진입한 접시 안테나로 변경한다. 즉, 각각의 신호가 하나의 섹터로부터 다른 섹터로 거쳐가기 때문에, 그 빔에 대한 신호는 그것이 나오는 섹터로부터 그것이 진입하는 섹터로 스위칭된다. 단일 섹터용 기지국 설비 관점에서는, 섹터 신호빔은 섹터의 에지로부터 다른 에지로 균일하게 스위핑하고, 섹터의 제 1에지로 위치를 즉시 재변경한다.
신호빔의 스위핑은 여기서 빔스위핑이라고 하고, 빔스위핑 기술을 사용하는 기지국은 여기서 빔스위핑 기지국이라고 한다.
도 1a 는 본 발명의 실시형태에 따라서 각각의 섹터 (104) 에 브로트캐스트 커버리지의 신호를 제공하기 위하여 브로드빔 안테나 (101) 를 사용하는 섹터화된 기지국 (102) 의 도면이다. 이런 종래의 섹터화된 기지국 구성은 본 발명의 바람직한 실시형태를 구현하는 출발점이 된다. 종래의 섹터화된 CDMA 기지국에서와 같이, 브로드 커버리지의 섹터 (104a) 는 2 개의 브로드빔 지향 안테나 (101a) 를 통하여 서비스를 받는다. 종래의 구성에서, 역방향 링크 다이버시티 수신용으로는 양쪽 안테나가 사용되고, 순방향 링크 송신용으로는 단지 한 개의 안테나가 사용된다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 브로드빔 안테나 (101) 는 내로우 신호빔이 적합하지 않은 신호용으로 사용된다. 브로드빔을 사용하여 최선으로 송신될 수 있는 CDMA 신호의 예로는 파일럿, 동기, 및 기본 채널을 포함할 수 있다.
도 1b 는 기지국 (102) 이 트리플빔 안테나 (112) 를 통하여 가입자국 (110) 과 무선으로 통신하는 것을 나타내는 도면이다. 3 개의 지향 안테나 (108) 는 트리플빔 안테나 (112) 상에 기계적으로 설치된다. 3 개의 지향 안테나 (108) 는 서로 120도 각도에서 트리플빔 안테나 (112) 의 중앙으로부터 바깥으로 방사형으로 향하는 방사패턴 (106; 여기서 신호빔이라고도 함) 을 갖는다. 트리플빔 안테나 (112) 는 회전하여, 3 개의 신호빔 (106) 중의 하나가 3 개의 섹터 커버리지 영역 (104) 의 각각을 항상 스위핑하게 된다.
도시한 실시예에서, 가입자국 (110) 양자는 베타 섹터 (104b) 의 커버리지 영역내에 위치한다. 빔의 스위핑은 어느 방향에서든 유효하지만, 설명을 위해, 트리플빔 안테나 (112; 여기서 안테나 어셈블리라고도 함) 가 시계방향으로 회전한다고 가정한다. 그결과, 각각의 신호 빔은, 섹터 알파 (104a) 에서 재시작하기 전에, 알파 섹터 (104a), 베타 섹터 (104b), 그리고 감마 (104c) 를 스위핑한다. 각각의 지향 접시 안테나 (104) 는 각각의 다른 섹터 (104) 에서 포인팅 (pointing) 하는 데 1/3 의 시간을 소비한다.
도면에서, 신호빔 (106a) 은 가입자국 (110b) 을 향해 스위핑한다. 도시한 바와 같이, 가입자국 (110b) 는 임의의 신호빔 (106) 의 커버리지내에 있지 않다. 그결과, 가입자국 (110b) 과의 신뢰성 있는 송신은 강하거나 고전력의 신호를 요구하게 된다. 신뢰도 레벨을 달성하기 위해서 고전력 송신이 요청될 경우, 송신은 비효율적이게 된다. 반대로, 가입자국 (110a) 은 신호빔 (106b) 내에 위치하므로, 트리플빔 안테나 (112) 를 통하여 신호를 효율적으로 송수신할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태는 음성과 데이터 트래픽의 조합이 기지국과 가입자국간에 송신되는 CDMA 시스템이다. 지연에 잘견디지 못하는 음성 트래픽은, 전체 섹터 (104) 를 브로드하게 커버하는, 고정된 브로드빔 안테나 (101;stationary, broad beam antenna) 를 사용하여 송신된다. 인터넷 데이터와 같은 고속 데이터 송신은 에러 제어 프로토콜을 사용하여 지연에 보다 잘 견딜 수 있다. cdma2000 에서, 음성 트래픽은 기본채널을 통하여 송신되고, 비음성 데이터는 보조 채널을 사용하여 송신된다. 바람직한 실시형태에서, 파일럿 채널과 기본 채널 신호는 브로드빔 안테나 (101) 를 통하여 송신된다. 보조 데이터는 트리플빔 안테나 (112) 를 통해 송신된다. 대체 실시형태에서, 기지국 (102) 은 브로드빔 안테나 (101) 와 트리플빔 안테나 (112) 의 조합을 통하여 보조 데이터를 송수신한다.
신호가 지향 안테나 (108b) 를 통하여 수신될 때, 신호빔 (106b) 밖에 위치하는 가입자국 (110b) 으로부터의 송신은 신호빔 (106b) 내에 위치하는 가입자국 (110a) 에 의해 송신된 신호에 최소 간섭을 유발한다. 내로우빔 외부로부터의 간섭의 감소로 인하여, 가입자국 (110a) 은 그 신호를 더 낮은 전력으로 송신할 수 있고, 기지국 (102) 에서는 신뢰성있게 수신될 수 있다. 이런 역방향 링크 전력의 감소로 인하여, 인접 셀 뿐만 아니라 기지국 (102) 의 셀 커버리지 영역에서의 용량은 더 커지게 된다.
또한, 내로우 신호빔을 통한 송신은 신뢰성있는 수신을 위해 요구되는 순방향 링크 전력을 감소시킨다. 신호빔 (106a) 가 상대적으로 내로우한 경우, 섹터 커버리지 영역 (104b) 의 더 큰 부분이 빔 안이 아니라 빔 밖에 있게 된다. 따라서, 평균적으로, 기지국 (102) 는 인접 기지국에 더 적은 간섭을 유발하게 된다. 다수의 기지국이 내로우 신호빔을 통하여 보조 채널 신호를 송신하는 시스템에서는, 이런 순방향 전력의 감소로 인하여 전체 시스템 용량이 증가하게 된다.
예시적인 실시형태에서, 지향 안테나 (108) 는 상대적으로 내로우 안테나 방사 패턴 (106) 을 갖는 접시 안테나이다. 예를 들어, 예시적인 실시형태에서, 각각의 지향 안테나 (108) 는 30 도 하프파워 빔폭 안테나 (30 degree half-power beam width antenna) 이다. 3 개의 지향 안테나 (108) 는 회전 어셈블리상에 기계적으로 결합되고, 각각의 안테나는 다른 안테나 각각으로부터 대략 120 도 방향에서 포인팅한다. 결과되는 어셈블리는 모터 (다음 도면들에 나타냄) 상에 설치된 회전 트리플빔 안테나 (112) 이다. 모터는 트리플빔 안테나 (112) 를 한방향에서 연속적으로 회전시킨다. 트리플빔 안테나 (112) 가 회전하기 때문에, 안테나 방사 패턴이나 신호빔 (106) 도 기지국 (102) 의 커버리지 영역의 3 개의 개별 영역을 커버하도록 회전한다. 본 발명은 지향 접시 안테나에만 제한되는 것이 아니다. 각각의 신호빔 (106) 을 형성하기 위하여, 회전 플랫폼상에 콜리니어 어레이 안테나 또는 위상 어레이 안테나와 같은 다른 종류의 안테나도 설치할 수 있다.
또한, 본 발명은 3 개의 신호빔이나 지향성 안테나에만 제한되는 것은 아니다. 임의의 개수의 신호빔이나 회전 지향 안테나를, 본 발명을 벗어나지 않고, 섹터를 커버하는 데 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시형태에 따른 다수의 빔 안테나의 사용은, 본 발명을 벗어나지 않고, 섹터 커버리지 영역 (104) 의 형상을 변형시킬 수 있게 한다. 예를 들어, 알파 섹터 (104a) 는 기지국 (102) 커버리지의 180 도 부분을 커버하고, 베타 섹터 (104b) 와 감마 섹터 (104c) 는 90도 섹터들을 나타낸다.
도 2a 는 본 발명의 실시형태에 따라서 구성된 저전력 스위치 (202) 와 트리플빔 안테나 (112) 를 사용하는 기지국 송신기를 도시한다. 도시한 예시적인 실시형태에서, 송신기 (204a) 는 알파 섹터에 대응하며, 송신기 (204b) 는 베타 섹터에 대응하고, 송신기 (204c) 는 감마 섹터에 대응한다. 각각의 지향 안테나 (108) 는, 신호 스위치 (202) 에 연결되는 고전력 증폭기 (HPA; 208) 에 연결된다. 트리플빔 안테나 (112) 를 한 방향으로 연속적으로 회전시키는 모터 (210) 위에 트리플빔 안테나가 설치된다.
트리플빔 안테나 (112) 가 회전하기 때문에, 각각의 지향 안테나 (108) 내의 신호빔 (106) 은 3 개의 다른 섹터 (104) 각각을 스위핑한다. 신호 스위치 (202) 는 송신기 (204a) 로부터의 신호들이 알파 섹터 (104a) 내에 신호 빔 (106) 을 갖는 지향 안테나 (108) 을 통하여 항상 송신되도록 한다. 마찬가지로, 신호 스위치 (202) 는 베타 섹터 (104b) 를 향하는 임의의 지향 안테나를 통하여 송신기 (204b) 로부터의 신호를 라우팅하고, 감마 섹터 (104c) 을 향하는 임의의 지향 안테나 (108) 를 통하여 송신기 (204c) 로부터의 신호를 라우팅한다. 도 1 에 나타낸 시점에, 예를 들어, 송신기 (204a) 로부터의 신호들은 HPA (208a) 와 안테나 (108a) 를 통하여 라우팅되어, 알파 섹터 (104a) 에 위치하는 신호 빔 (106a) 을 통하여 송신된다. 송신기 (204b) 로부터의 신호들은 HPA (208b) 과 안테나 (108b) 를 통하여 라우팅되어, 알파 섹터 (104b) 에 위치하는 신호빔 (106b) 을 통하여 송신된다. 송신기 (204c) 로부터의 신호들은 HPA (208c) 와안테나 (108c) 를 통하여 라우팅되어, 알파 섹터 (104c) 에 위치하는 신호빔 (106c) 을 통하여 송신된다.
제어 프로세서 (206) 는 어떤 송신기 신호가 각각의 HPA (108) 로 라우팅될지, 그리고 언제 라우팅이 변경될 지를 나타내는 제어신호를 신호 스위치 (202) 로 송신한다. 예시적인 실시형태에서, 기지국 (102) 의 커버리지 영역은 3 개의 120도 섹터 (104) 로 공평하게 분할된다. 3 개의 신호빔 (106) 모두가 섹터 경계들을 통과할 때, 제어 프로세서 (206) 는 제어 신호를 신호 스위치 (202) 로 송신함으로써, 3 개의 신호 모두가 스위칭되도록 한다. 3 개의 신호빔 (106) 이 서로 120도 이격되어 향하는 트리플빔 안테나 (112) 에서, 3 개의 송신기 (204) 와 3 개의 HPA (208) 사이의 연결은 동시에 스위칭된다.
예시적인 실시형태에서, 제어 프로세서 (206) 는 신호 스위치 (202) 로의 제어신호 타이밍을 회전 트리플빔 안테나 (112) 의 각위치 (angular position) 에 기초한다. 제어 프로세서 (206) 는 모터 (210) 로부터 각위치 신호를 수신한다. 바람직한 실시형태에서, 이 각위치 신호는 단지 언제 섹터가 변경될지, 그리고 어떤 안테나가 어떤 섹터에 할당될지를 제어 프로세서 (206) 에 지시한다. 예를 들어, 모터 (210) 는 언제 지향 안테나 (108a) 가 알파와 베타, 베타와 감마, 및 감마와 알파 사이의 경계를 통과하는 지를 나타내는 신호를 송신한다. 이런 정보는, 제어 프로세서 (206) 가 3 개의 송신기 (204) 모두로부터 3 개의 HPA (208) 모두로의 신호의 라우팅을 적절하게 조정하는 데 충분하다.
대체 실시형태에서, 모터 (210) 는 제어 프로세서 (206) 에 보다 상세한 각위치 정보를 송신한다. 이들 신호는 제어 프로세서가 섹터 (104) 의 상대적인 사이즈를 조정하도록 한다. 위에 설명한 실시예에서, 알파 섹터 (104a) 는 기지국 (102) 의 커버리지의 180도 부분을 커버할 수 있고, 베타 섹터 (104b) 와 감마 섹터 (104c) 는 90도 섹터들을 나타낸다. 서로 120도 간격으로 이격된 빔을 갖는 트리플빔 안테나를 사용하는 방법에서, 베타 섹터 (104b) 와 감마섹터 (104c) 는 그들 섹터를 스위핑하는 빔을 갖지 못할 수도 있다. 그러나, 알파 섹터 (104a) 는 그 섹터를 스위핑하는 빔을 2개 가질 수도 있다.
모터 (210) 는 안테나 어셈블리 (112) 를 회전시킬 수 있는 임의의 모터일 수 있다. 모터 (210) 는 연속적으로 스위핑하거나 소정 회전각을 통하여 단계적으로 스위핑할 수 있다. 안테나 어셈블리를 회전시킬 수 있는 모터의 디자인은 당해기술분야에서 공지되어 있으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 임의의 디자인을 사용할 수도 있다.
또다른 대체 실시형태에서, 제어 프로세서 (206) 는 제어 신호를 모터 (210) 에 송신하여 그 회전 속도를 가속 또는 감속시킬 수 있다. 이런 가속 또는 감속은 기지국 (102) 의 커버리지 영역내 로딩 패턴을 포함한 여러가지의 가능한 기준중 임의의 하나에 기초한다.
또다른 대체 실시형태에서, 제어 프로세서 (206) 는 모터 (210) 로부터 각위치 신호들을 수신하지 않고, 신호 스위치 (202) 의 라우팅을 제어한다. 이 대체 실시형태에서, 제어 프로세서 (206) 는, 섹터들로부터 안테나로의 신호의 라우팅을 특정 가입자국으로부터 수신된 전력제어 신호와 같은 기준 또는 제어 프로세서 (206) 의 내부 타이머에 기초한다. 독립적인 내부 타이머가 사용되는 경우, 섹터 (104) 의 위치는 시간의 함수로 이동하며, 이는 바람직할 수도 있고 바람직하지 않을 수도 있다.
도 2b 는 HPA (208) 와 지향 안테나 (108) 사이에 위치하는 고전력 스위치 (212) 를 사용하는 대체 실시형태의 도면이다. 송신기 (204) 로부터, 신호 스위치 (202) 를 통하여, HPA (208) 의 입력으로 저전력 신호들을 라우팅하는 대신에, 고전력 스위치 (212) 는 HPA (208) 의 증폭된 출력을 안테나 (108) 로 라우팅한다. HPA (208) 로부터 안테나 (108) 로의 신호의 라우팅은 위에 설명한 제어 프로세서 (206) 로부터의 신호에 기초한다. 일반적으로, 도 2a 의 장치에서 안테나 (108) 를 통해 송신된 결과신호는 도 2b 의 장치에서의 신호와 동일하다.
도 3 은 신호빔 (106) 의 위치에 기초하여 하나의 CDMA 섹터 모듈 (302) 로부터 적절한 안테나 송신 모듈 (322) 로 신호들을 라우팅하는 CDMA 기지국 장치의 블록도이다. 예시적인 실시형태에서, 디지털 신호 스위치 (324) 는 양방향이고, 제어 프로세서 (206) 로부터의 신호에 기초하여 CDMA 섹터 모듈 (302) 과 다양한 안테나 송신 모듈 (322) 사이에서 순방향 링크 및 역방향 링크 신호를 라우팅한다. 예시적인 실시형태에서, 제어 프로세서 (206) 는 모터 (210) 로부터 각위치 정보를 수신한다.
각각의 안테나 송신 모듈 (322) 은 양방향 안테나 (108) 와 다이플렉서 (diplexer; 320) 을 포함한다. 다이플렉서 (320) 는 순방향 및 역방향 링크의 다른 주파수신호들이 안테나 (108) 을 통하여 서로 간섭하지 않고 공급될 수 있게한다. 순방향에서, 디지털 신호 스위치 (324) 로부터의 복소 디지털 신호는 송신기 (326) 에 공급되고, 송신기 (326) 에서는 신호가 변조되고, 아날로그로 변환되며, RF 캐리어 주파수로 상향변환된다. 송신기 (326) 으로부터의 상향 변환된 아날로그 신호는 HPA (208) 에 공급되고, HPA (208) 는 그 신호를 증폭하고, 다이플렉서 (320) 와 안테나 (108) 를 통하여 송신한다. 역방향 링크 아날로그 신호는 안테나 (108) 를 통하여 수신되고, 다이플렉서 (320) 를 통하여 공급된 후, 수신기 (28) 에 공급된다. 수신기 (328) 에서, 역방향 링크 신호는 디지털 신호 스위치 (324) 에 공급되기 전에, 하향변환되고 샘플링된다.
CDMA 섹터 모듈 (302) 은 단일 섹터 (104) 와 관련된 순방향 및 역방향 링크 신호를 처리한다. 순방향 링크 프레임은 순방향 에러 정정 (FEC) 모듈 (304) 에 공급되고, 순방향 에러 정정 모듈 (304) 은 FEC 코드에 기초하여 프레임을 인코딩한다. FEC 모듈 (304) 은 터보 코딩, 콘볼류셔널 코딩, 또는 다른 형태의 소프트 판정이나 블록 코딩을 포함하는 여러 가지 순방향 에러 정정 기술중 임의의 것을 이용할 수 있다. 그 인코딩된 프레임은 FEC 모듈 (304) 에 의해 인터리버 (306) 으로 제공되고, 인터리버 (306) 는 데이터를 인터리빙하여 송신된 신호에 시간 다이버시티를 제공한다. 인터리버 (306) 는 블록 인터리빙과 비트 반전 인터리빙 (bit reversal interleaving) 과 같은 다수의 인터리빙 기술중 임의의 것을 이용한다. 인터리버 (306) 의 출력은 바이너리이고, 신호점 매핑 모듈 (308) 에 공급되며, 신호점 매핑 모듈 (308) 에서는 바이너리 샘플 스트림이 복소 디지털 샘플 스트림으로 변환된다. 그 다음에, 왈쉬 확산기 (310) 는 복소 디지털 샘플 스트림을 왈쉬 채널 코드로 확산된다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 왈쉬 확산기 (310) 에 의해 수행된 왈쉬 확산은 CDMA 보조 채널에 대응한다. 왈쉬 확산 후에, 왈쉬 확산기 (310) 의 출력은 의사잡음 (PN) 확산기 (312) 에 공급되고, PN 확산기 (312) 는 PN 코드를 이용하여 공급된 출력을 확산한다. 그다음에, PN 확산기 (308) 의 출력은 디지털 신호 스위치 (324) 에 공급되며, 디지털 신호 스위치 (324) 는 공급된 신호를 하나 이상의 안테나 송신 모듈 (322) 로 라우팅된다. 또한, 디지털 신호 스위치 (324) 는 복소 역방향 링크 샘플 스트림을 하나 이상의 CDMA 핑거 복조기 (330) 로 공급하고, 하나 이상의 CDMA 핑거 복조기는 역방향 링크 신호를 PN 역확산, 복조, 및 디코딩한다.
바람직한 실시형태에서, PN 확산기 (312) 는 복소 PN 코드로 왈쉬 확산기 (310) 의 복소 출력을 곱하는 복소 PN 확산기이다. 대체 실시형태에서, PN 확산기 (312) 는 왈쉬 확산기 (310) 의 복소 출력을 실수 (비복소수) PN 코드로 곱한다.
신호점 매핑 모듈 (308) 은, 본 발명에서 벗어나지 않고, 다양한 매핑 기능중 임의의 것을 수행할 수 있다. 신호점 매핑 모듈 (308) 에서 이용될 수 있는 매핑 방식은 바이너리 위상 시프트 키잉 (BPSK), 쿼드러쳐 위상 시프트 키잉 (QPSK), 또는 8 진 위상 시프트 키잉 (8PSK) 을 포함한다.
도 3 에 나타낸 CDMA 섹터 모듈 (302) 의 구성부들은 단일 섹터 (104) 에서의 무선 통신 서비스를 가능하게 한다. 도시한 바와 같이, 디지털 신호 스위치 (324) 는 PN 확산기 (312) 로부터 2 개의 순방향 링크 신호를 수신하고, 2 개의 역방향 링크 신호를 핑거 복조기 (330) 에 제공한다. 각각의 신호쌍은 복소 신호 스트림의 실수와 허수 성분을 나타낸다. 하나의 순방향 링크 복소 신호와 하나의 역방향 링크 복소 신호 스트림의 신호 세트는 단일 섹터 (104) 와 관련되는 신호들을 구성하고, 이들 신호는 디지털 신호 스위치 (324) 에 의해 동시에 스위칭된다. 다시말해, 디지털 신호 스위치 (324) 는 주어진 섹터와 관련되는 순방향 링크 복소 신호 스트림을 동일한 섹터와 관련되는 역방향 링크 복소 신호 스트림과 동일한 세트의 안테나 송신 모듈 (322) 로 항상 라우팅한다. 단일 섹터에 대한 순방향 링크 및 역방향 링크 신호 스트림은, 함쳐서 섹터 신호 스트림이라 한다. 디지털 신호 스위치 (324) 으로부터의 섹터 신호 스트림을 섹터와 관련되는 하드웨어나 장치들로 전송하기 위해 사용되는 접속부는 섹터 접속부라 한다.
바람직한 실시형태에서, CDMA 섹터 모듈 (302) 는 3 개의 섹터에서 서비스를 가능하게 하는 데 적합한 추가 하드웨어를 포함한다. 예를 들어, FEC 모듈 (304), 인터리버 (306), 신호점 매핑 모듈 (308), 왈쉬 확산기 (310), 및 PN 확산기 (312) 를 포함하는 순방향 링크 신호처리 체인은 각각의 지원되는 섹터들에 대하여 이중화되고, 추가 세트의 복소 신호들이 PN 확산기 (312) 에 의해 디지털 신호 스위칭 (324) 에 제공된다. 핑거 복조기 (330) 의 공동 풀 (common pool) 은 3 개의 섹터들 모두에 대하여 역방향 링크 서비스를 제공하는 데 사용된다. 각각의 핑거 복조기 (330) 는 디지털 신호 스위치 (324) 에 의해 라우팅된, 3 개의 안테나 송신 모듈 (322) 각각으로부터의 3 개의 복소 샘플 스트림에 억세스할 수 있다. 이 구성은 단일의 가입자국 (110) 에 의해 송신된 신호가 소프터 핸드오프 기술을 이용하여 다수의 섹터에 의해 복조될 수 있도록 한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서 섹터의 개수는 최대 3 개로 제한되지는 않는다. 또한, 섹터의 개수는 안테나 송신 모듈 (322) 의 개수와 동일할 필요도 없다. 예를들어, 대체 실시형태에서는, 6 개의 지향 안테나가 회전 어셈블리상에서 서로 60 도 각도로 설치된다. 대체 실시형태에서, 기지국 (102) 은 3 개의 섹터 (104) 에 대해 서비스를 제공하는 6 개의 안테나 송신 모듈 (322) 을 포함한다. 제어 프로세서 (206) 는 디지털 신호 스위치 (324) 가 신호들을 라우팅하여, 모든 섹터 (104) 가 임의의 시점에 섹터 (104) 를 스위핑하는 2 개의 빔 (106) 을 포함한다.
도 4 는 본 발명의 실시형태에 따라서 다수의 섹터들로부터의 다수의 안테나 송신 서브시스템으로의 신호를 라우팅하는 것을 조정하는 방법의 플로우차트이다. 플로우차트의 시작 (402) 에서, 안테나 어셈블리 (112) 는 초기 각위치 또는 빔각 (beam angle) 에 있다고 가정한다. 또한, 일반적으로 섹터당 한 개의 섹터신호 스트림이 신호 스위치 (324) 를 통하여 안테나 송신 서브시스템 (322) 으로 라우팅된다. 안테나 어셈블리 (112) 의 각위치 또는 빔각은 모터 (210) 의 운동으로 인하여 증가한다 (404).
예시적인 실시형태에서, 신호 스위치 (324) 를 통한 신호의 라우팅을 변경하는 판정 (406) 은 신호빔 (106) 이 하나의 섹터 (104) 로부터 다른 섹터 (104) 로 스위핑했는 지를 나타내는 지에 기초한다. 예를 들어, 새로운 빔각은 신호빔 (106b) 이 베타 섹터 (104b) 로부터 감마 섹터 (104c) 로 스위핑된 것을 나타낸다.신호빔 (104) 이 섹터 경계를 통과하였다고 결정되면, 신호빔과 관련되는 안테나 송신 서브시스템 (322) 을 통하여 송수신되는 신호는 CDMA 섹터 모듈 (302) 의 적절한 섹터 접속부로 재라우팅 (rerouting) 되어야한다 (408).
임의의 필요한 재라우팅 조정이 빔각도 변경에 응답하여 수행되면, 안테나 어셈블리 (112) 의 빔각도는 재변경된다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 신호들을 송신하는 데 사용되는 방법의 단계들의 플로우 차트이다. 바람직한 실시형태는 위에서 설명한 안테나 어셈블리 (112) 를 사용하는 기지국으로부터의 CDMA 순방향 링크 신호를 송신하는 데 사용된다. 신호는 단계 (502) 를 시작하기 전에 생성되고, 신호빔 (106) 을 갖는 하나 이상의 지향 안테나 (108) 를 통한 신호의 송신 (520) 으로 종료한다 (522).
발생한 베이스밴드 데이터는, 위에서 설명한 FEC 코더 (304) 와 인터리버 (306) 에 의한 것처럼, 순방향 에러정정 (FEC) 인코딩되고 (504) 인터리빙된다 (506). 그다음에, 그 인터리빙된 신호는, 신호점 매핑 모듈 (308) 에 의한 것처럼, 신호점 매핑을 이용하는 복소수 값으로 매핑된다 (508). 그 복소 샘플 스트림은, 왈쉬 확산기 (310) 에 의한 것처럼, 왈쉬 확산을 이용하여 확산된다 (510). 그다음에, 왈쉬 확산 데이터는 PN 확산기 (312) 에서와 같이, 의사잡음 (PN) 확산을 이용하여 확산된다 (512). PN 확산 신호 스트림은 적절한 송신기나 송신기들 (326) 로 라우팅된다 (514). 그다음에, 라우팅된 신호들 각각은 송신기(들) (326) 에 의한 것처럼, RF로 상향변환되고 (516), HPA (들) 에 의한 것처럼 증폭된다 (518). 그다음에, 신호들은 지향 안테나 (들) (108) 을 통한 것처럼 신호빔 (들) 을 통하여 송신된다 (520). 위에서 설명한 바와 같이, 다른 종류의 FEC 인코딩 (504), 인터리빙 (506), 신호점 매핑 (508), 및 왈쉬 확산 (510) 이, 본 발명을 벗어나지 않고, 사용될 수 있다.
도 6 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따라서 신호를 수신하는 방법의 단계들의 플로우차트이다. 바람직한 실시형태는, 본 발명에 따라서 구성된 CDMA 기지국에 의해 이용되어, 위에서 설명한 바와 같이 안테나 어셈블리 (112) 를 통하여 역방향 링크 신호를 수신하고 디코딩한다.
신호들은, 지향 안테나 (들) (108) 을 통해서와 같이, 하나 이상의 신호빔 (106) 을 통하여 수신된다 (604). 수신 신호들은 수신기 (328) 에 의한 것처럼 RF 로부터 베이스밴드로 하향변환된다 (606). 그다음에, 하향변환된 신호들은 하나 이상의 섹터 접속부를 통하여 하나 이상의 핑거 복조기 (330) 로 라우팅된다 (608).
각각의 핑거 복조기 (330) 내에서는, CDMA 기술이 CDMA 데이터 프레임을 디코딩하는 데 사용된다. 이들 기술은, 신호가 수신된 핑거들을 서치하고 (610), 위치가 파악된 하나 이상의 핑거들을 PN 역확산하고 (612), PN 역확산 신호를 왈쉬 디코딩하고 (614), 디코딩된 복소 샘플 스트림을 바이너리 데이터 스트림으로 디매핑하는 것 (616) 을 포함한다. 디매핑된 바이너리 스트림은 디인터리빙되고 (618), 순방향 에러 정정 (FEC) 기술을 사용하여 디코딩되어 (620), 수신 프레임의 유효성 (validity) 을 결정한다. 하나 이상의 유효한 프레임 수신으로, 처리는다른 신호가 수신됨에 따라서 계속 진행한다 (604).
순방향 링크 송신에서와 같이, 기재된 단계들은 본 발명을 벗어나지 않고 다양한 가용 기술들을 이용하여 수행될 수 있다. 예를들어, 단계 612 와 614 에서, PN 역확산과 왈쉬 역확산은 실수이거나 복소수일수 있다. 신호점 디매핑 (616) 은 바이너리 위상 시프트 키잉 (BPSK), 쿼드러쳐 위상 시프트 키잉 (QPSK), 또는 8 진 위상 시프트 키잉 (8PSK) 을 포함하는 다양한 매핑중 임의의 것을 이용할 수 있다. 디인터리빙 단계 (618) 는 블록 인터리빙과 비트 반전 인터리빙과 같은 다양한 인터리빙 기술중 임의의 것을 사용할 수 있다. FEC 디코딩 단계 (620) 는 터보 코딩, 콘볼루셔널 코딩, 또는 다른 형태의 소프트 판정이나 블록 코딩과 같은 다양한 디코딩 기술중의 임의의 것을 사용할 수 있다.
바람직한 실시형태의 상기 설명은 당업자가 본 발명을 제작하거나 사용할 수 있도록 제공된 것이다. 이들 실시형태에 다양한 변경이 가해질 수 있음이 명백하며, 여기 정의된 기본 원리들은 창조력을 사용하지 않고도 다른 실시형태들에 응용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기 나타낸 실시형태에만 제한되는 것이 아니라 여기 개시한 원리 및 신규한 특징들과 일치되는 최광의 범위를 부여받는 것이다.

Claims (55)

  1. 제 1 소정 개수의 지향 안테나를 구비하는 안테나 어셈블리;
    상기 안테나 어셈블리에 기계적으로 연결되고, 그 축 둘레로 상기 안테나 어셈블리를 회전시키는 모터; 및
    상기 지향 안테나 각각과 제 2 소정 개수의 섹터 접속부 사이에 신호를 라우팅하는 신호 스위치를 구비하고,
    상기 제 1 소정 개수의 지향 안테나는, 각각의 상기 안테나의 방사 패턴이 상기 안테나 어셈블리의 중앙으로부터 바깥으로 방사형으로 향하도록 상기 안테나 어셈블리에 조립되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    파일럿 채널 신호를 송신하는 브로드빔 안테나를 더 구비하고,
    상기 파일럿 채널 신호는 상기 안테나 어셈블리를 통하여 송신되는 신호에 대하여 코히런트하게 송신되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 스위치는 디지털 신호 스위치인 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지향 안테나는 30도 하프파워 안테나 (30-degree half-power antenna) 인 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지향 안테나는 접시 안테나 (dish antenna) 인 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지향 안테나는 코리니어 어레이 안테나 (collinear array antenna) 인 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수는 3 이상인 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수는 3 인 것을 특징을 하는 무선 통신 기지국.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 방사 패턴은 서로 대략 120 도로 상기 안테나 어셈블리로부터 바깥으로방사하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 소정 개수는 3 인 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수는 6 인 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  12. 제 1 항에 있어서,
    아날로그 RF 신호를 증폭하여 증폭된 신호를 생성하는 고전력 증폭기를 더 구비하고,
    상기 신호 스위치는 상기 증폭된 신호를 상기 고전력 증폭기로부터 상기 지향 안테나로 라우팅하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  13. 제 1 항에 있어서,
    섹터 라우팅 신호를 생성하는 제어 프로세서를 더 구비하고,
    상기 신호 스위치는, 상기 섹터 라우팅 신호에 기초하여, 신호를 하나 이상의 상기 섹터 접속부로부터 각각의 상기 지향 안테나로 라우팅하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수의 고전력 증폭기를 더 구비하고,
    각각의 고전력 증폭기는 상기 지향 안테나들중의 하나와 상기 신호 스위치 사이에 배치되며,
    각각의 상기 고전력 증폭기는 상기 신호 스위치로부터 아날로그 RF 신호를 수신하고, 상기 아날로그 RF 신호를 증폭하여 증폭된 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 신호 스위치로부터 베이스밴드 신호를 수신하고, 상기 베이스 밴드 신호를 상향변환하여 상기 아날로그 RF 신호를 생성하는 상기 제 1 소정 개수의 송신기를 더 구비하고,
    각각의 상기 송신기는 상기 고전력 증폭기중의 하나와 상기 신호 스위치 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  16. 제 14 항에 있어서,
    섹터 라우팅 신호를 생성하는 제어 프로세서를 더 구비하고,
    상기 신호 스위치는, 상기 섹터 라우팅 신호에 기초하여, 신호를 상기 섹터 접속부중의 하나 이상으로부터 각각의 상기 지향 안테나로 라우팅하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 모터는 상기 제어 프로세서에 각위치 신호 (angular position signal)를 제공하고,
    상기 섹터 라우팅 신호는 상기 각위치 신호에 기초하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  18. 제 14 항에 있어서,
    제 1 데이터 신호의 PN 확산을 수행하여 PN 확산 신호를 생성하고, 상기 신호 스위치에 의한 라우팅을 위해 상기 섹터 접속부중의 상기 하나 이상에 상기 PN 확산 신호를 제공하는 의사잡음 (PN) 확산기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 PN 확산기는 상기 제 1 데이터 신호에 실수 PN 코드를 곱하는 실수 PN 확산기인 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 PN 확산기는 상기 제 1 데이터 신호에 복소 PN 코드를 곱하는 복소 PN 확산기인 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  21. 제 18 항에 있어서,
    브로드빔 안테나를 더 구비하고,
    상기 PN 확산기는 파일럿 신호를 확산하여 PN 확산 파일럿 신호를 생성하며,
    상기 PN 확산 파일럿 신호는 상기 브로드빔 안테나를 통하여 송신되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  22. 제 18 항에 있어서,
    제 2 데이터 신호를 수신하고, 그 수신된 제 2 데이터 신호를 왈쉬 코드로 곱하여 상기 제 1 데이터 신호를 생성하는 왈쉬 확산기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드는 보조 채널 왈쉬 코드인 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 섹터 접속부중의 상기 하나 이상으로부터 하향변환된 역방향 링크 샘플 스트림을 수신하고, 상기 하향변환된 역방향 링크 샘플 스트림의 PN 역확산을 수행하여 PN 역확산 역방향 링크 신호를 생성하는 하나 이상의 CDMA 핑거를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 기지국.
  25. 제 1 소정 개수의 순방향 링크 신호중 하나의 순방향 링크 신호를 제 2 소정 개수의 지향 안테나중의 제 1 지향 안테나로, 상기 제 1 지향 안테나의 각위치에 기초하여, 라우팅하는 단계; 및
    상기 하나의 순방향 링크 신호를 상기 제 1 지향 안테나에 대응하는 신호빔을 통하여 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    파일럿 채널 신호를 브로드 신호빔을 통하여 송신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 파일럿 채널 신호는 상기 제 1 소정 개수의 순방향 링크 신호중 하나 이상에 대하여 코히런트한 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    시간에 대하여 상기 각위치를 조정하여, 상기 신호빔이 상기 제 1 소정 개수의 따로 떨어진 섹터 영역을 스위핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수의 섹터 커버리지 영역중 2 개 사이의 경계에서의 상기신호빔의 스위핑에 기초하여, 상기 하나의 순방향 링크 신호를 상기 제 2 소정 개수의 지향 안테나중 제 2 지향 안테나로 라우팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  29. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 지향 안테나는 접시 안테나인 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  30. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 지향 안테나는 코리니어 어레이 안테나인 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  31. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 2 소정 개수는 3 이상인 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  32. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 2 소정 개수는 3 인 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 지향 안테나는 서로 대략 120 도로 축으로부터 바깥으로 방사형으로 향하는 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  34. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수는 3 인 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수는 6 인 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  36. 제 25 항에 있어서,
    PN 역확산 신호를 의사잡음 (PN) 확산하여 상기 하나의 순방향 링크 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 PN 확산 단계는 실수 PN 확산이고,
    상기 PN 역확산 신호는 실수 PN 코드로 곱해지는 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 PN 확산 단계는 복소 PN 확산이고,
    상기 PN 역확산 신호는 복소 PN 코드로 곱해지는 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  39. 제 36 항에 있어서,
    왈쉬 코드를 이용하여 왈쉬 역확산 신호를 왈쉬 확산하여, 상기 PN 역확산 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드는 보조 채널 왈쉬 코드인 것을 특징으로 하는 정보신호 송신 방법.
  41. 제 1 소정 개수의 지향 안테나중 제 1 지향 안테나에 대응하는 제 1 신호 빔을 통하여 제 1 역방향 링크 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 소정 개수의 지향 안테나의 각위치에 기초하여, 제 2 소정 개수의 섹터 접속부중의 제 1 섹터 접속부를 통하여 상기 제 1 역방향 링크 신호를 핑거 복조기로 라우팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    시간에 대하여 상기 각위치를 조절하여, 상기 제 1 신호빔이 상기 제 2 소정 개수의 따로 떨어진 섹터 커버리지 영역을 스위핑하는 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 신호빔이 상기 제 2 소정 개수의 섹터 커버리지 영역중 2개 사이의 경계를 스위핑할 때, 상기 제 1 역방향 링크 신호의 상기 라우팅을 조정하여, 상기 제 1 역방향 링크 신호를 제 2 섹터 접속부를 통하여 라우팅하는 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  44. 제 41 항에 있어서,
    상기 하나의 지향 안테나는 접시 안테나인 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  45. 제 41 항에 있어서,
    상기 하나의 지향 안테나는 코리니어 어레이 안테나인 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  46. 제 41 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수는 3 이상인 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  47. 제 41 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수는 3 인 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수의 지향 안테나는 서로 대략 120 도로 축으로부터 바깥으로 방사형으로 향하는 것을 특징으로 하는 정보신호 수신방법.
  49. 제 41 항에 있어서,
    상기 제 2 소정 개수는 3 인 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 제 1 소정 개수는 6 인 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  51. 제 41 항에 있어서,
    상기 제 1 역방향 링크 신호를 의사잡음 (PN) 역확산하여 PN 역확산 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 PN 역확산 단계는 실수 PN 역확산이고,
    상기 제 1 역방향 링크 신호는 실수 PN 코드로 곱해지는 것을 특징으로 하는 기지국.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 PN 역확산 단계는 복소 PN 역확산이고,
    상기 제 1 역방향 링크 신호는 복소 PN 코드로 곱해지는 것을 특징으로 하는 기지국.
  54. 제 51 항에 있어서,
    왈쉬 코드를 이용하여 상기 PN 역확산 신호를 왈쉬 역확산하여 왈쉬 역확산 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드는 보조 채널 왈쉬 코드인 것을 특징으로 하는 정보신호 수신 방법.
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