KR20020043251A - 비고정 섹터화된 안테나 - Google Patents

비고정 섹터화된 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR20020043251A
KR20020043251A KR1020027005380A KR20027005380A KR20020043251A KR 20020043251 A KR20020043251 A KR 20020043251A KR 1020027005380 A KR1020027005380 A KR 1020027005380A KR 20027005380 A KR20027005380 A KR 20027005380A KR 20020043251 A KR20020043251 A KR 20020043251A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antennas
subset
base station
antenna
antenna structure
Prior art date
Application number
KR1020027005380A
Other languages
English (en)
Inventor
울프잭케일
Original Assignee
밀러 럿셀 비
퀄컴 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 밀러 럿셀 비, 퀄컴 인코포레이티드 filed Critical 밀러 럿셀 비
Publication of KR20020043251A publication Critical patent/KR20020043251A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/28—Cell structures using beam steering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H01Q3/04—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying one co-ordinate of the orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0491—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more sectors, i.e. sector diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

셀 경계들이 이동하는 기지국. 셀 경계들을 이동시킴으로서, 고정되거나 또는 천천히 움직이는 가입자국이 그것이 수신할 수 있는 서비스와 관련하여 불리하게 되지 않는다. 바람직힌 제 1 실시예에서, 섹터화된 안테나 구조는, 안테나 구조를 회전시키거나 안테나 구조의 각을 오실레이팅함으로써, 이동하도록 된다. 바람직한 제 2 실시예에서, 다른 커버리지 영역 분할을 갖는 2개의 별개의 안테나 구조들이 제공되고, 2개의 안테나 구조들의 각각으로부터 번갈아 통신이 제공된다. 본 발명의 또 다른 이점은, 섹터들의 이동 또는 다양한 구성을 이용하는 추가적인 정보를 이용함으로써 가입자국의 위치 선택을 개선할 수 있다는 것이다.

Description

비고정 섹터화된 안테나{NON STATIONARY SECTORIZED ANTENNA}
도 1 은 지리적 섹터들 (106a, 106b, 및 106Cc) 을 각각 서비스하는 송신 안테나들 (108a, 108b, 및 108c) 을 갖는 종래의 3섹터화된 무선 기지국 (100) 을 예시한다. 가입자국 (102) 은 안테나 (108b) 의 커버리지 영역의 중심 가까이에 위치한다. 가입자국 (104) 은 섹터들 (106b 및 106c) 사이의 경계 가까이에 위치한다. 현재의 안테나들로부터의 안테나 빔 패턴들은, 신호의 세기가 섹터 경계들 가까이에서 감소되도록 되고, 두 섹터들 사이의 간섭이 경계에서 최대가 되도록 되기 때문에, 가입자국 (102) 은 안테나 (108b) 또는 안테나 (108c) 로부터의 서비스 수신에 대해 가입자국 (104) 와 관련하여 유리하게 위치된다.
가입자국 (104) 에 적절한 서비스를 보장하는 한 방법은 가입자국 (104) 를 섹터들 (108c 및 108b) 과의 소프터 핸드오프 상태에 두는 것이다. 소프터 핸드오프의 과정은 가입자국이 기지국의 복수의 섹터들과 동시에 통신하도록 되는 과정이다. 소프터 핸드오프는, 본 발명의 양수인에게 양도되고, 여기에 참조로포함된, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HAND-OFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION" 인 미국특허 제 5,625,876 호에 설명되어 있다. 소프터 핸드오프는 다양한 기지국들과의 예비 통신에 관련된, 보다 일반적인 소프트 핸드오프의 특별한 형태이며, 본 발명의 양수인에게 양도되고, 여기에 참조로 포함된, 발명의 명칭이 "METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM" 인 미국특허 제 5,101,501 호에 설명되어 있다.
소비자들에게 고속 무선 디지탈 데이타과 같은 더 다양한 서비스를 제공하기 위한 바램과 함께 시스템의 더 큰 용량에 대한 증가되는 바램으로, 소프트 및 소프터 핸드오프들이 덜 바람직하게 되었다. 소프트 핸드오프들은 같은 정보들이 예비적으로 송신될 것이 요구되지만, 이것은 시스템 용량을 감소시킨다. 이 상황이 고속 데이타의 송신에 있어서는 더 악화되고, 이것은 고속 데이타의 각각의 버전을 송신하기 위한 상당한 리소스들을 요구한다.
시스템 처리량을 최대화하는 목표를 유지하는 한편, 소프트 핸드오프의 충격을 조절하기 위해 2가지 방법이 소개된다. 제 1 방법은 가입자국의 위치, 및 가입자국이 소프트 핸드오프 또는 소프터 핸드오프에 있는지에 따라 가입자국에 선택적으로 비율 세트 (rate set) 들을 할당하는 것이다. 예를 들면, 그것은, 가입자국 (104) 과의 통신을 위해 필요로 하는 경우보다 가입자국 (102) 과의 통신을 위해 더 적은 리소스들을 필요로 하기 때문에, 가입자국 (102) 은 가입자국 (104) 보다 더 높은 비율로 통신하도록 된다. 비율 할당 형태의 예가, 본 발명의 양수인에게 양도되고, 여기에 참조로 포함되며, 1997년 8월 8일에 출원된, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPATUS FOR REVERSE LINK DATA RATE SCHEDULING" 인 미국특호출원 제 08/835,632 호에 설명된다.
또 다른 방법은 소프트 핸드오프들을 금지하고, 일정한 가입자국과의 통신을 위해 트랜스미터의 선택을 강제하는 것이다. 그러한 시스템이 본 발명의 양수인에게 양도되고, 여기에 참조로 포함되며, 1997년 11월 3일 출원된, 발명의 명칭이 "METHOD AND APPATUS FOR HIGHER RATE PACKET DATA TRANSMISSION" 인 미국특허출원 제 08/963,386 호에 설명된다. 미국특허출원 제 08/963,386 호 ('386 출원) 에서, 가입자국은 기지국으로부터의 신호들의 세기를 측정하고, 가입자국에 의해 수신된 가장 센 신호를 송신하는 기지국의 정체를 확인하는 메시지를 송신하여 가입자국에 의해 수신된 가장 센 신호의 세기에 따라 선택된 통신에 대한 비율을 나타낸다.
이 방법들의 단점은 고정되거나 천천히 이동하는 가입자국의 경우에 있어서, 불리가 영구하지는 않더라도 오래간다는 것이고, 이것은 셀 경계들 가까이에 위치한 그 고정되거나 천천히 이동하는 사용자들에게 부당하다.
본 발명은 무선통신에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 비고정 무선 안테나를 이용하여 무선 통신 신호들을 송신하는 신규의 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징들, 목적들, 및 이점들이, 도면 부호들에 대응하여 표시된 첨부 도면이 참조되어 이하에서 개시된 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1 은 3섹터화된 기지국의 통신 시스템을 예시하는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 작동의 바람직한 실시예를 설명하는 플로우차트이다.
도 3 은 본 발명의 기지국의 송신 서브시스템의 제 1 실시예의 구성부들을 예시하는 블록도이다.
도 4 는 본 발명의 기지국의 송신 서브시스템의 제 2 실시예의 구성부들을 예시하는 블록도이다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 구성된 6섹터화된 기지국의 통신 시스템을 예시하는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 바람직한 가입자국을 예시하는 블록도이다.
도 7 은 회전하는 수신 안테나 구조를 이용하는 본 발명의 기지국의 수신 서브시스템의 구성부들을 예시하는 도면이다.
도 8 은 변하는 수신 안테나 구조를 이용하는 본 발명의 기지국의 수신 서브시스템의 구성부들을 예시하는 도면이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 데이타를 송신하는 고정되거나 천천히 이동하는 가입자국들을 셀 가까이의 그들의 위치에 기인하여 불리하게 하지 않는 신규의 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명은 셀 경계들이 이동하는 기지국을 설명한다. 셀 경계들을 이동시킴으로써, 고정되거나 또는 천천히 이동하는 가입자국은 그것이 수신할 수 있는 서비스에 관하여 불리하게 되지 않는다. 제 1 실시예에서, 섹터화된 안테나 구조들이, 안테나 구조들을 회전시키거나 안테나 구조들의 각을 오실레이팅함으로써 이동하도록 된다. 제 2 실시예에서, 다른 커버리지 영역 분할들을 갖는 2개의 별개의 안테나 구조들이 제공되고, 2개의 안테나 구조들의 각각으로부터 번갈아 통신이 제공된다.
본 발명의 또 다른 이점은, 섹터들의 이동 또는 다양한 구성을 이용하는 추가적인 정보를 이용함으로써 가입자국의 위치 선택을 개선할 수 있다는 것이다.
도 1 은 본 발명에 의해 수행되는 작동을 예시하는 블록도이다. 블록 (200) 에서, 송신을 위한 신호가 발생된다. 바람직한 실시예에서, 발생된 신호는 코드 분할 다중 접속 통신 신호이다. 신호는 코드 분할 다중 접속 통신 신호들의 발생은 본 발명의 양수인에게 양도되고, 여기에 참조로 포함되며, 발명의 명칭이 "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" 인 미국특허 제 5,103,459 호에 상세히 설명된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 발생된 파형은 상기의 미국특허출원 제 08/963,386 호에 설명된 고속 무선 데이타에 대한 것이다. 본 발명은 통신 산업 협회 IS-95 표준들의 항목과 WCDMA 및 cdma2000 과 같은 제안된 제 3 세대 표준들에서 설명된 것들과 같은 형태의 다른 코드 분할 다중 접속에 적용가능하다. 그러나, 본 발명은 천천히 이동하거나 고정되어 있는 가입자가 그 기지국 커버리지 영역내의 위치에 의해 불리하게 되는 GSM 또는 TDMA와 같은 다른 변조 포맷들에 대해 마찬가지로 적용가능하다.
블록 (202) 에서, 파형이 비고정 안테나에 제공된다. 바람직한 실시예에서, 안테나는 섹터화된 안테나이다. 섹터들의 경계들은 천천히 움직이거나 고정되어 있는 가입자국들에 대한 지리적인 불리함들을 제거하도록 이동한다. 본발명의 바람직한 실시예에서, 섹터들은 전력 제어의 비율에 비하여 느린 비율로 이동되고, 데이타 비율은 통신 시스템들의 피드백 루프들을 요한다. 그러나, 섹터 경계들이 이동은 가입자국에 대한 서비스의 시간에 비하여 빠르다.
블록 (204) 에서, 신호는 비고정 안테나로부터 송신된다. 제 1 실시예에서, 섹터화된 안테나 구조는 안테나 구조를 동력 장치가 서치된 플렛폼에 결합시키거나 페이즈드 어레이 안테나 (phased array antenna) 를 이용함으로써 회전된다. 회전은 연속적이거나 또는 강제된 회전각을 통해 오실레이팅할 수 있다. 제 2 실시예에서, 비고정 안테나는 섹터화된 안테나들의 다양한 세트들을 제공하거나 섹터화된 안테나 세트들 사이의 신호의 송신을 변화함으로써 영향을 받는다.
블록 (206) 에서, 비고정 안테나를 통해 송신된 신호들은 기지국의 커버리지 영역내의 가입자국에 의해 수신된다. 신호가 복조되고, 가입자국의 사용자에게 제공된다.
불록 (208) 에서, 송신 기지국으로부터 수신된 신호들의 신호 세기들은 가입자국에서 측정된다.
블록 (210) 에서, 가입자국은 측정된 신호 세기들을 나타내는 메시지를 포함하는 통신 신호를 기지국에 송신한다.
블록 (212) 에서, 가입자국에 송신된 신호는 비고정 안테나 구조에서 송신된다.
순방향 링크 신호들의 송신에 있어서 위치 선택이 비고정 안테나 구조로부터 이익을 얻을 수 있다는 것이 본 발명의 또 다른 이점이다. 순방향 링크 신호의스위핑의 바람직한 제 1 실시예에서, 예고 가능한 형태에 있어서의 가입자국을 향한 섹터 스위프들로서, 신호 세기는 스위핑 안테나 커버리지 빔의 앞쪽 가장자리에 대한 가입자국의 근접을 나타낸다. 기록된 신호 세기들에 있어서 이러한 변화들은 가입자국의 위치를 평가하는데 이용된다. 또한, 위치 선택은 고정 안테나들의 다양한 세트들로부터의 변하는 순방향 링크 신호 송신들로부터 이득을 얻을 수 있다. 가입자국에 의해 기록된 신호 세기들은 순방향 링크 신호들이 송신되는 안테나 구조에 기초하여 변한다. 기록된 신호 세기들에 있어서 이 변화들은 가입자국의 위치를 평가하는데 이용된다. 바람직한 실시예에서, 컨트롤 프로세서는 두개의 별개의 섹터화들에 대하여 삼각분할 기술 (triangulation technique) 을 이용할 수 있고, 섹터화의 어느 경우에 있어서 기록된 에너지들에 주목하여, 가입자국의 섹터 경계에의 근접을 결정할 수 있다.
수신에 대한 안테나들이 고정된 채로 있는 반면, 순방향 링크 신호의 송신에 이용되는 안테나들이 이동하도록 하는 것이 어떤 상황에서는 바람직할 수 있다. 반대로, 송신에 대한 안테나들이 고정된 채로 있는 반면, 역방향 링크 신호의 수신에 이용되는 안테나들이 이동하도록 하는 것이 어떤 상황에서는 바람직할 수 있다. 다른 링크상에는 아닌 하나의 링크상에 이동하는 빔구조를 제공하는 하나의 가능성있는 이유는 소프터 핸드오프가 다른 링크상에는 아닌 하나의 링크상에서 지지될 수 있다는 것이다. 이들 및 다른 변경들이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 당업자들에 의해 쉽게 이해될 수 있다.
도 3 에서, 섹터화된 기지국 (320) 의 송신 시스템의 제 1 실시예의 개략적인 블록도가 예시된다. 송신되는 데이타는 3개의 스트림들 (318a, 318b, 및 318c) 에 제공된다. 각각의 데이타 스트림 (318a, 318b, 및 318c) 은 송신을 위해 대응하는 파형 발생기 (300a, 300b, 및 300c) 에 의해 처리된다. 그 후, 처리된 데이타 스트림이 안테나 구조 (312) 의 대응하는 안테나 (314a, 314b, 및 314c) 에 제공된다. 제 1 실시예에서, 안테나 구조 (312) 는, 안테나들 (300a, 300b, 및 300c) 로부터의 송신이 지향하게 되는 각들을 변화시킬 수 있는 회전자 메카니즘 (316) 에 유효하게 결합된다. 또 다른 실시예에서, 기계적 수단에 의해 제공되는 이동의 효과는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 페이스드 어레이 안테나들이나 빔 리플렉터들 또는 다른 수단들을 이용함으로써 영향을 받을 수 있다.
바람직한 실시예에서, 회전자 (316) 는 축주위의 회전에 있어서 거의 일정한 각속도로 안테나 구조 (312) 를 회전시키는 모터이다. 또 다른 실시예에서, 회전자 (316) 는, 안테나 구조 (312) 의 이동이 반시계 방향의 방식에 의해 이어지는 시계 방향으로 변하는 각세트를 오가도록, 제한된 각세트내에서 안테나 구조 (312) 의 각을 변경시킨다.
바람직한 실시예에서, 기지국 (320) 과의 통신중에 있는 가입자국들은, 가입자국이 가장 강한 신호를 수신하고 수신된 신호의 세기에 기초하여 데이타가 가입자국에 송신될 것을 요구하는 기지국의 섹터를 나타내는 메시지를 기지국 (320) 에 송신한다. 바람직한 실시예에서, 각운동은, 비율 요구 피드백 루프의 레이턴시 (latency) 에 의존하는 기지국 (320) 에 의한 송신시에, 비율 요구 정보가 여전히 여전히 적용가능하기에 충분히 느리도록 선택되는 비율을 갖는다. 이동국은 수신 신호들을 측정하고, 그 비율 요구 메시지를 발생하고, 이 메시지를 송신한다. 기지국은 메시지를 수신하고, 메시지에 따라 결정된 비율로 송신을 위한 데이타를 처리하고, 데이타를 송신한다. 기지국에 의한 데이타의 송신시에, 각이, 가입자국이 그것의 요구가 기초를 두고 있는 신호 세기를 측정할 때의 그것의 위치로부터 수용가능한 문턱값 이상으로 변하지 않도록 하는 것은 중요하다. 이 상황은 전력 제어 피드백 루프와 같은 다른 시스템에서 다른 관련 피드백 루프들에 마찬가지로 적용가능하다.
파형 발생기 (300) 의 바람직한 블록도가 파형 발생기 (300a) 내에 제공된다. 송신을 위한 데이타가 프레임 포맷터 (302) 에 제공된다. 바람직한 실시예에서, 프레임 포맷터 (302) 는 사이클 리던던시 체크 비트들의 세트를 발생하고, 꼬리 비트들과 그 비트들 및 총 메시지 비트들을 송신을 위한 정보에 첨부한다. 정보가 인코더 (304) 에 제공된다. 인코더 (304) 는 컨벌루셩 인코더 또는 터보 인코더와 같은 어떤 형태의 순방향 에러 보정의 형태일 수도 있다. 인코딩된 심볼들은 송신된 데이타내에서 더 큰 시간 다양성을 제공하기 위해 심볼들을 재정리하는 인터리버 (306) 에 제공된다.
그 후, 데이타는 변조기 (308) 에 제공된다. 바람직한 실시예에서, 변조기 (308) 는 미국특허출원 제 08/963,386 호에 설명된 고 데이타 비율 CDMA 변조기이다. 본 발명은 순방향 링크들에 대한 제공되지 않은 시스템들에서 추가적인 이점들을 갖지만, 또한, 제안된 제 3 세대 CDMA 시스템들 및 IS-95 CDMA 시스템들과 같은, 순방향 링크의 소프터 핸드오프를 제공하는 시스템들에 있어서 유용하다.
바람직한 실시예에서, 신호들의 각각은 안테나 (314a, 314b, 및 314c) 를 통해 수신된 신호들이 각각 다른 PN시퀀스를 이용하여 확산되도록 기지국 (320) 의 각각의 섹터들에 대해 다른 의사잡음 시퀀스를 이용하여 확산된다. 변조 신호들은 안테나 구조 (312) 를 통한 송신을 위해 필터링되고, 업컨버팅되고, 증폭되는 송신기 (310) 에 제공된다.
도 4 는 본 발명의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 제 2 의 실시예에서, 송신 안테나의 물리적인 이동은 다른 방향들을 가리키고 있는 2이상의 고정 안테나 구조들 사이의 스위칭에 의해 대체된다. 송신을 위한 데이타가 파형 발생기 (300a) 에 관하여 설명된 신호를 처리하는 파형 발생기 (400a, 400b, 및 400c) 에 제공된다.
처리된 신호들이 스위치 (402) 에 제공된다. 초기에, 스위치 (402) 는 처리된 신호들이 파형 발생기 (400a, 400b, 및 400c) 에 의한 신호 처리가 안테나들 (406a, 406b, 및 406c) 을 통해 각각 송신되는 제 1 안테나 구조 (404a) 로 향하도록 한다. 소정의 시간 간격후에, 스위치 (402) 는 처리된 신호들을 파형 발생기 (400a, 400b, 및 400c) 에 의한 신호 처리가 안테나들 (408a, 408b, 및 408c) 을 통해 각각 송신되는 안테나 구조 (404b) 로 지향하게 한다. 고정된 안테나 구조들의 어떠한 숫자도 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 이용될 수 있다는 것이 당업자들에게 이해될 것이다.
도 5 에서, 2개의 안테나 구조들을 이용하는 셀 커버리지 영역의 변하는 섹터화가 예시된다. 안테나들 (408a, 408b, 및 408c) 에 의해 제공된 제 1 섹터화 패턴은 실선 (502a, 502b, 및 502c) 으로 표시된다. 안테나들 (406a, 406b, 및 406c) 에 의해 제공된 제 2 섹터화는 점선 (500a, 500b, 및 500c) 으로 표시된다.
바람직한 실시예에서, 스위칭은, 기지국 (410) 이 비율 정보가 다른 안테나 구조로부터 송신된 신호들의 측정에 기초한다고 결정하는 보호시간 (guard timea) 으로 수행된다. 또 다른 실시예에서, 스위치 (402) 는 가입자국이 수신된 신호들의 세기를 측정하고 그 메시지를 송신하도록 시스템의 피드백 루프를 초과하는 비율로 작동한다. 기지국은 다른 안테나 구조에 스위칭하고, 가입자국에 송신하기에 앞서 초기상태로 돌아간다. 이러한 방식으로, 비율 요구 정보는 여전히 데이타가 송신되는 안테나 구조들에 관련된다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 송신 비율 선택을 측정 피드백으로 동기화하는 많은 방법들이 당업자들에게 떠오를 것이다.
도 6 은 본 발명의 가입자국 (616) 을 예시하는 개략적인 블록도이다. 신호들이 안테나 (600) 에서 수신되고, 듀플렉서 (602) 를 통해 수신기 (RCVR; 604) 에 제공된다. 수신기 (604) 는 수신된 신호를 다운컨버팅하고, 증폭하고, 필터링하며, 수신된 신호를 복조기 (606) 및 탐색기 (608) 에 제공한다.
바람직한 실시예에서, 복조기 (606) 는 CDMA 복조기 구조, 특히 미국특허출원 제 08/963,386 호에 개시된 CDMA 파형 구조에 따라 수신된 신호를 복조한다. 바람직한 실시예에서, 복조기는 종래기술에 알려진 RAKE 구조에 따라 작동한다. RAKE 복조기는 별도로 다른 전파 경로들을 통해 가입자국에 도착한 신호들을 복조한다. 이것은 더 신뢰성 있는 복조를 제공할 추가적인 경로 다양성을 제공한다. 바람직한 RAKE 구조가 본 발명의 양수인에게 양도되고, 여기에 참조로 포함된, 발명의 명칭이 "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"인 미국특허 제 5,109,390 호에 개시된다.
또한, 수신된 신호는 탐색기 (608) 에 제공된다. 탐색기 (608) 는 기지국들 및 가입자국의 주변에 있는 섹터들에 의해 송신된 다른 신호들을 탐색하고, 그 신호들의 에너지들을 측정한다. 바람직한 실시예에서, 메시지가 가장 센 수신 신호를 갖는 기지국, 및 수신된 신호의 세기에 따라 기지국으로부터 요구된 비율의 표시을 표시하는 메시지 발생기 (MSG GEN; 610) 에 의해 발생된다. 또 다른 실시예에서, 메시지는 다양한 기지국들 및 섹터들에 대한 신호 세기 측정을 나타낸다.
메시지가 변조기 (612) 에 제공되고, 송신을 위해 역방향 링크 트래픽 신호에 포함된다. 그 후, 역방향 링크 신호는 송신기 (TMTR; 614) 에 제공된다. 송신기 (614) 는 송신을 위한 신호를 업컨버팅하고, 필터링하고, 증폭한다. 신호는 안테나 (600) 를 통한 송신을 위해 듀플렉서 (602) 에 제공된다.
바람직한 실시예에서, 수신 안테나들은 섹터 경계들 가까이의 가입자국들의 서브세트의 역방향 링크 송신이 지리적으로 불리하지 않도록 유사하게 회전되거나 스위칭된다.
도 7 은 본 발명의 기지국의 수신 서브시스템을 예시한다. 역방향 링크 신호는 수신 서브 시스템 (712) 의 안테나 구조 (700) 에서 수신된다. 제 1 실시예에서, 안테나 구조 (700) 는 회전자 (740) 에 결합된다. 바람직한 실시예에서, 회전자 (740) 는 축 주위를 회전하는데 있어서 일정한 각속도로 안테나 구조 (700) 를 회전시키는 모터이다. 또 다른 실시예에서, 회전자 (740) 는 안테나 구조 (700) 의 운동이 시계 반대 방향에 의해 이어지는 시계 방향으로 변하는 각들의 세트를 오가도록, 제한된 각들의 세트내에서 안테나 구조 (700) 의 각을 변경한다.
역방향 링크 신호들이 안테나들 (702a, 702b, 및 702c) 에 의해 수신되고, 수신자들 (706a, 706b, 및 706c) 에 각각 제공된다. 수신자들 (706a, 706b, 및 706c) 수신된 신호들을 다운컨버팅하고, 필터링하고, 증폭하며, 수신된 신호들을 복조기 (708a, 708b, 및 708c) 에 각각 제공한다. 바람직한 실시예에서, 복조기들 (708a, 708b, 및 708c) 은 코드분할 다중접속 통신 시스템이다. 다시, 본 발명은 다른 링크상에서 이용되는 변조 포맷에 의해 제한되지 않는다는 것이 본 발명의 당업자들에게 이해될 것이다. 그 후, 복조된 심볼들이 컨트롤 프로세서 (710) 에 제공된다.
바람직한 실시예에서, 복조된 신호들은 가입자국에 의해 수신된 신호들의 세기를 표시하는, 가입자국들로부터의 메시지를 포함한다. 메시지내의 정보는 기지국에 의해 이용되어 기지국이 어느 안테나로부터 기지국의 커버리지 영역내의 각각의 가입자국에 송신해야 하는지를 결정한다. 안테나 경계들이 이동하기 때문에, 결과적으로 고정되거나 천천히 움직이는 가입자국을 이동하도록 하는 것과 같고, 이것은 기지국에 의해 제공될 때, 소프터 핸드오프를 야기할 수 있다. 소프터 핸드오프는 상기한 미국특허 제 5,625,876 호에 상세히 설명된다.
본 발명의 또 다른 이점은 위치 선택이 순 방향 링크 신호의 스위핑으로부터 이익을 얻을 수 있다는 것이다. 섹터가 예고된 방법으로 가입자국을 향하여 스위핑함에 따라, 신호 세기는 가입자국의 스위핑 안테나 커버리지 빔의 앞 가장자리에의 근접을 나타낼 것이다. 기록된 신호 세기들에 있어서의 이 변화들은 컨트롤 프로세서 (710) 에 의해 이용되어 가입자국의 위치가 평가되게 된다.
도 8 은 본 발명의 수신자 서브시스템의 또 다른 실시예를 예시한다. 이 제 2 실시예에서, 수신 안테나의 물리적인 이동은 다른 방향들로 지향하게 되는 2이상의 고정된 안테나들 사이의 스위칭에 의해 대체된다.
초기에, 스위치 (406) 는 신호들이 안테나들 (802a, 802b, 및 802c) 을 통해 수신되고, 수신 서브시스템들 (808a, 808b, 및 808c) 로 제공되는 제 1 안테나 구조 (800a) 로부터의 신호들을 수신한다. 수신 서브시스템들 (808) 은 수신 신호들을 다운컨버팅하고, 필터링하며, 증폭하고, 복조한다. 소정의 시간 간격후에, 스위치 (806) 는, 신호들이 안테나들 (804a, 804b, 및 804c) 을 통해 수신되고, 수신 서브시스템들 (808a, 808b, 및 808c) 에 제공되는 안테나 구조 (800b) 로부터 제공되도록 스위칭한다. 수신 서브시스템 (808) 은 수신된 신호들을 다운컨버팅하고, 필터링하며, 증폭하고, 복조한다.
도 5 를 참조하면, 셀 커버리지 영역의 섹터화가 예시된다. 제 1 섹터화 패턴은 안테나들 (802a, 802b, 및 802c) 에 의해 수신되고, 실선 (502a, 502b, 및 502c) 에 의해 표시된다. 제 2 섹터화 패턴은 안테나들 (804a, 804b, 및 804c)에 의해 수신되고, 실선 (500a, 500b, 및 500c) 으로 표시된다.
본 발명의 또 다른 이점은 위치 선택이 변하는 순방향 링크 신호 송신들로부터 이익을 얻을 수 있다는 것이다. 가입자국에 의해 기록된 신호 세기들은 순방향 링크 신호들이 송신되는 안테나 구조에 기초하여 변할 것이다. 기록된 신호 세기들에 있어서의 이 변화들은 컨트롤 프로세서 (810) 에 의해 이용되어 가입자국의 위치가 평가된다. 바람직한 실시예에서, 컨트롤 프로세서는 2개의 별개의 섹터화를 위해 삼각분할 기술들을 이용할 수 있고, 섹터화의 어느 경우에 있어서 기록된 에너지들에 주목하여, 가입자국의 섹터 경계에의 근접을 결정할 수 있다.
바람직한 실시예에 관한 이상의 설명은 당업자가 본 발명을 이용하도록 하기 위해 제공된다. 이 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게 아주 명백할 것이고, 여기에서 정의된 일반적인 원칙들이 발명 능력을 이용하지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시예들에 국한되는 것으로 의도되지 않으며, 여기에 개시된 원칙들 및 신규의 특징들을 포함하는 가장 넓은 범위를 갖는다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 신호를 발생시키는 파형 발생기; 및
    변하는 전파 경로들을 따라 상기 무선 통신 신호를 전파하는 다중 방향 안테나 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중 방향 안테나 구조는,
    회전자와 유효하게 결합된 하나 이상의 안테나; 및
    상기 하나 이상의 안테나의 방향을 변화시키는 회전자를 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전자는 중심축 주위로 거의 일정한 각속도로 상기 하나 이상의 안테나를 회전시키는 것을 특징으로 하는 기지국.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전자는 시계방향 회전 및 반시계방향 회전 사이를 제한된 각세트내에서 변하는 상기 하나 이상의 안테나를 회전시키는 것을 특징으로 하는 기지국.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 안테나는 이동하는 플랫폼에 유효하게 결합된 3개의 안테나들을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국은 CDMA 기지국인 것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중 방향 안테나 구조는,
    복수의 안테나들; 및
    상기 복수의 안테나들중 상기 안테나들의 제 1 서브세트와 상기 복수의 안테나들중 상기 안테나들의 하나 이상의 추가적인 서브세트 사이에서 상기 통신 신호를 번갈아 제공하는 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 안테나들의 상기 하나 이상의 추가적인 서브세트는 안테나들의 제 2 서브세트이고, 안테나들의 상기 제 2 세트가 지향하게 되는 방향은 안테나들의 상기 제 1 서브세트의 커버리지 영역을 양분하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 기지국은 CDMA 기지국인것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제 8 항에 있어서,
    안테나들의 상기 제 1 서브세트는 3개의 안테나들을 포함하고, 안테나들의 상기 제 2 서브세트는 3개의 안테나를 포함하며, 안테나들의 상기 제 1 서브세트 및 안테나들의 상기 제 2 서브세트내의 각각의 안테나들은 서로 120°떨어지도록 지향하게 되고, 안테나들의 상기 제 2 서브세트는 3개의 안테나를 포함하고, 안테나들의 상기 제 1 서브세트 및 안테나들의 제 2 서브세트내의 각각의 안테나들은 서로 120° 떨어지도록 지향하게 되고, 안테나들의 상기 제 2 서브세트는 안테나들의 상기 제 1 서브세트의 방향으로부터 60°만큼 상쇄하도록 지향하게 되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 제 1 항에 있어서,
    변하는 전파 경로들을 따라 상기 역방향 링크 무선 통신 신호들을 수신하는 다중 지향성 안테나 구조; 및
    상기 역방향 무선 통신 신호들을 복조하는 수신 시스템을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다중 지향성 안테나 구조는
    회전자에 유효하게 결합된 하나 이상의 안테나; 및
    상기 하나 이상의 안테나의 방향을 변화시키는 회전자를 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 회전자는 중심축 주위로 거의 같은 속도로 상기 하나 이상의 안테나를 회전시키는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 회전자는, 시계방향 회전과 반시계방향 회전 사이에서 변하는 상기 하나 이상의 안테나를 제한된 각들의 세트내에서 회전시키는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 안테나는 이동하는 플랫폼에 유효하게 결합된 3개의 안테나들을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 기지국은 CDMA 기지국인 것을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 다중 방향 안테나 구조는
    복수의 안테나들; 및
    상기 복수의 안테나들중 상기 안테나들의 제 1 서브세트와 상기 복수의 안테나들중 상기 안테나들의 하나 이상의 추가적인 서브세트 사이에서 상기 통신 신호를 번갈아 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 안테나들의 상기 하나 이상의 추가적인 서브세트는 안테나들의 제 2 서브세트이고, 안테나들의 상기 제 2 세트가 지향하게 되는 방향은 안테나들의 상기 제 1 서브세트의 커버리지 영역을 양분하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 기지국은 CDMA 기지국인것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제 18 항에 있어서,
    안테나들의 상기 제 1 서브세트는 3개의 안테나들을 포함하고, 안테나들의 상기 제 2 서브세트는 3개의 안테나를 포함하며, 안테나들의 상기 제 1 서브세트 및 안테나들의 상기 제 2 서브세트내의 각각의 안테나들은 서로 120°떨어지도록 지향하게 되고, 안테나들의 상기 제 2 서브세트는 3개의 안테나를 포함하고, 안테나들의 상기 제 1 서브세트 및 안테나들의 제 2 서브세트내의 각각의 안테나들은 서로 120° 떨어지도록 지향하게 되고, 안테나들의 상기 제 2 서브세트는 안테나들의 상기 제 1 서브세트의 방향으로부터 60°만큼 상쇄하도록 지향하게 되는 것을 특징으로 하는 기지국.
KR1020027005380A 1999-10-28 2000-10-26 비고정 섹터화된 안테나 KR20020043251A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42941599A 1999-10-28 1999-10-28
US09/429,415 1999-10-28
PCT/US2000/029709 WO2001031742A1 (en) 1999-10-28 2000-10-26 Non stationary sectorized antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020043251A true KR20020043251A (ko) 2002-06-08

Family

ID=23703147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027005380A KR20020043251A (ko) 1999-10-28 2000-10-26 비고정 섹터화된 안테나

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1234354A1 (ko)
JP (1) JP2003527785A (ko)
KR (1) KR20020043251A (ko)
CN (1) CN1608332A (ko)
AU (1) AU1441001A (ko)
BR (1) BR0014978A (ko)
TW (1) TW472417B (ko)
WO (1) WO2001031742A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2805119B1 (fr) * 2000-02-16 2003-02-07 Mitsubishi Electric Inf Tech Procede de repartition des communications au sein d'une cellule d'un reseau de radiocommunication, dispositif et station de base correspondants
KR100422324B1 (ko) * 2001-07-24 2004-03-12 엘지전자 주식회사 이동통신 기지국용 섹터 통합형 안테나
US6785559B1 (en) 2002-06-28 2004-08-31 Interdigital Technology Corporation System for efficiently covering a sectorized cell utilizing beam forming and sweeping
EP1394896A1 (de) * 2002-08-29 2004-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Ansteuerung einer Antennenanordnung, deren Umfeld in Sektoren unterteilt ist, um die Signalqualität einer Empfangstation an der Sektorengrenze zu verbessern

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965602A (en) * 1989-10-17 1990-10-23 Hughes Aircraft Company Digital beamforming for multiple independent transmit beams
US5859612A (en) * 1996-06-06 1999-01-12 Qualcomm Incorporated Method for using an antenna with a rotating beam for determining the position of a mobile subscriber in a CDMA cellular telephone system
US5969689A (en) * 1997-01-13 1999-10-19 Metawave Communications Corporation Multi-sector pivotal antenna system and method
SE509175C2 (sv) * 1997-04-18 1998-12-14 Ericsson Telefon Ab L M Metod och anordning för att förbättra en antenns prestandaparametrar
IT1304083B1 (it) * 1998-12-22 2001-03-07 Italtel Spa Sistema e procedimento per il controllo delle antenne di una retedi telefonia radiomobile

Also Published As

Publication number Publication date
EP1234354A1 (en) 2002-08-28
JP2003527785A (ja) 2003-09-16
BR0014978A (pt) 2003-07-29
AU1441001A (en) 2001-05-08
CN1608332A (zh) 2005-04-20
WO2001031742A1 (en) 2001-05-03
TW472417B (en) 2002-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8265630B2 (en) Antenna adaptation to manage the active set to manipulate soft hand-off regions
AU769936B2 (en) Method and system for initiating idle handoff in a wireless communications system
CA2372564C (en) Method and apparatus for soft handoff communications in a communication system operating according to multiple communication standards
CA2173484C (en) Method and apparatus for reducing the average downlink transmitted power from base stations during soft handoff
CN100387090C (zh) 具有不同频谱能力的数字基站的切换方法
KR100292638B1 (ko) 무선 통신 방법 및 무선 통신 장치
CN1072435C (zh) 切换方法及蜂窝式通信系统
US7003296B2 (en) Method of signaling compressed mode parameters to a mobile station
JPH10243449A (ja) Ｃｄｍａ通信ネットワークにおける通信方法
JP2003500953A (ja) Ｃｄｍａ通信システムにおけるソフトハンドオフのための方法及び装置
JP2001016633A (ja) 無線ユニットの動作カテゴリに基づくマクロダイバーシティモードを有するマクロダイバシティ制御システム
WO2001028036A1 (en) Base station beam sweeping method and apparatus using multiple rotating antennas
JP2001524793A (ja) 中継装置の使用を通してｃｄｍａシステムにおけるハンドオフを実行する方法および装置
WO1999039456A1 (en) Method and apparatus for collector arrays of directional antennas co-located with zone managers in wireless communications systems
CN1496040A (zh) 具有用于把一个码片偏移时间超前和滞后地舍去/入的第一和二接收部分的cdma类型移动站
KR20020043251A (ko) 비고정 섹터화된 안테나
WO2000011901A1 (en) Method and apparatus for streamlining in a communication system
US20050048922A1 (en) Reverse link combination device and method in a mobile communication system supporting a softer handoff
CN1258946C (zh) 用于控制无线电通信系统中的硬和软越区切换中方法和系统
EP1064733A1 (en) Method and apparatus for collector arrays in wireless communications systems
KR100309886B1 (ko) 더미fa를이용한기지국내의핸드오프방법및그를위한이동통신기지국

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination