KR20050014860A - 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템 - Google Patents

이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템

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KR20050014860A
KR20050014860A KR10-2004-7020361A KR20047020361A KR20050014860A KR 20050014860 A KR20050014860 A KR 20050014860A KR 20047020361 A KR20047020361 A KR 20047020361A KR 20050014860 A KR20050014860 A KR 20050014860A
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마틴 윌렘 클롬프
저마르 조쳄 허버트
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코닌클리즈케 케이피엔 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템에 관한 것이다. 특히, 이동통신 서비스를 위한 큰 구획화된 영역을 커버하기 위한 것이다.

Description

이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템{TELECOMMUNICATIONS RADIO SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION SERVICES}
이동통신 네트워크화가 와이어리스 무선 네트워크 부품(wireless radio network part) 및 고정 코어 네트워크 부품으로 구성되는 것이 알려져 있다. 와이어리스 무선 네트워크 부품은 그 영역의 이동국에 대해 무선으로 기지국과 통신할 수 있게 함으로써 영역에 기여(served)하게 된다. 기지국은 고정 코어 네트워크 부품에 접속된다.
"Akari, K.의 'Fundamental problems of nation-wide mobil radio system', Review of the Electrical Communication Laboratory, Vo.16(1968) 357-373"과, "MacDonald, V.H., 'The Cellular Concept', The Bell System Technical Journal, Vol.58(1979), (1979), 15-41"에 있어서, 기여되어지는 영역은 셀의 중앙에 배치되는 기지국에 따라, 셀로 불리워지는 일정한 육각형으로 재분할된다. 가장 단순한경우에 있어서, 신호가 이 중심으로부터 전방향성 안테나(omnidirectional antennas)를 매개로 방사된다. 현재, 이는 통상 3배의 구획화(sectorization), 즉 셀이 각각 120도 개구각(aperture angle)을 갖는 기지국에 고정되는 분리 안테나를 매개로 3개의 섹터로 재분할된다.
각각의 섹터는 소정의 수용량, 섹터에서 무선-주파수 캐리어 당 동시에 기여할 수 있는 이동장치의 평균 최대수를 갖는다.
원래의 균질 셀룰러 개념(homogenous cellular concept)은 몇개의 방향에 대해 일반화된다. 직경을 줄이는 것에 의한 다른 트래픽 밀도에 대한 셀 사이즈의 적응(셀 분할; cell splitting)은 이미 "셀룰러 개념"에 개시되어 있다.
"Lorenz, R.W., 'Kleinzonennetze fur den Mobilfunk', Nachrichtentechnische Zeitschrift, vol. 31(1978), 192-196"에 있어서, 이는 몇몇 이동무선 네트워크에서 찾을 수 있는 바와 같이, 각각 60도의 6개의 섹터로 셀를 재분할하는 것에 대해 제안되었다. "Halpern, S.W., 'Reuse partitioning in cellular systems', Proc. 33rd IEEE Vechicular Technology Conference (1983), 322-327)"에 있어서, 전방향성 및 3배 구획화된 시스템이 동심링으로 다시 한번 재분할된다. 이러한 개념은 GSM 시스템을 위한 "Intelligent Underlay-Overlay"의 형태로 노키아에 의해 그 후 기술적으로 이행되었다. 각각의 동심링의 섹터의 같은 수가 이 개념의 특징이다.
실제적으로는, 관련 문헌의 기하학적 도형의 이상적인 형상으로부터 다소 상당한 편차가 있다. 이는 기지국의 비이상적 위치에 기인해서 육각형 기하학의 왜곡의 형태로 경치(landscape)와 교통(traffic) 및 획득(acquisition)에 의해 야기된다. 결과적으로, 그럼에도 불구하고 기지국은 그에 따라 기여되는 지역의 중앙에 위치하고, 영역은 최고 6개의 섹터로 재분할된다.
기지국은 지면에 대해, 50m 이하로 비교적 낮게 유지된다. 상기한 이론을 적용할 경우, 높은 바람직하지 않은 간섭을 야기시키므로, 높은 기지국은 고려되지 않는다.
현재에는 전방향성 안테나가 거의 사용되지 않는다. 2중 구획화가 도로 범위 및 철도 범위와 같은 직선 범위를 위해 이용된다.
DE 100 06 621 A1으로부터, 안테나가 대칭적으로 형성화된 z축 회전이 될 수 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 단일 안테나에 따르면, GSM와, TDMA, CDMA 및 UMTS와 같은 기존의 표준에 따라 구획화된 셀을 생성하는 것이 불가능하다.
JP 2002-186018A로부터, 시스템 및 방법은 스프레드 스펙트럼 통신시스템내에서 동적으로 변화되는 트래픽 채널 구획화를 위해 알려져 있다. 이는 스프레드 스펙트럼 셀룰러 통신시스템의 범위내에서 유저의 분배에 있어서의 변경에 응답해서 트래픽 채널의 집중을 변화시킬 수 있게 한다. 이는 영역의 무선 범위를 생성하기 위한 솔루션을 제공하지 않는다.
JP 2002-107439A로부터, 도착 방향-추정장치(arrival direction-estimating device)가 8개의 지향성 안테나를 갖을 수 있는 것을 알 수 있다. 이러한 안테나는 영역의 무선 범위를 생성하기에는 적합하지 않다.
UMTS 라이센스의 획득은, 원격통신회사의 자원에 대한 큰 중압이었다. 적어도 보다 큰 도시를 커버하는 광범위한 UMTS 무선 네트워크를 빠르게 만들 필요가 있다. 그러나, 기지국을 위치시키기 위한 적절한 장소가 부족하고, 기존의 장소에 대한 다음의 교섭에 상당한 문제가 있다. 또한, 이해관계가 다른 관계자들과의 협력의 필요성과 무선 네트워크의 자주 반복되는 재계획에 기인해서 상당한 시간 손실이 있다.
따라서, UMTS 무선 네트워크 구축은 매우 늦은 페이스이면서 큰 재정 비용으로만 가능하게 된다. 더욱이, 범위 공간의 네트워크 전체가 결과로 되는 것을 기대하게 된다.
이와 같이, 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템의 구축은 많은 기지국이 큰 영역을 커버할 수 있도록 필요로 되기 때문에, 시간이 소모되고 고가로 된다.
본 발명은, 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템(telecommunication radio system)에 관한 것으로, 특히 이동통신 서비스를 위한 큰 구획화된(sectorized) 영역을 커버하도록 된 원격통신 무선 시스템에 관한 것이다.
도1은, 도식적 측면도에서 탑의 형태로 높은 사이트를 나타낸 도면,
도2는, 구획화된 배열에서 서로에 대해 집중 관계로 배열된 안테나의 2개의 링을 갖는 탑의 평면도,
도3은, 도식적 측면도의 다른 높은 사이트를 나타낸 도면이다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 비교적 용이하게 커버된 영역의 수용량을 변경하는 가능성에 따라, 소정 크기 및/또는 형상(예컨대, 전체 마을 또는 나라)의 영역을 커버하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템을 비교적 빠르고 경제적으로 생성할 수 있도록 된 원격통신 무선 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은, 비교적 용이하게 커버된 영역의 수용량을 변경하는 가능성에 따라, 소정 크기 및/또는 형상(예컨대, 전체 마을 또는 나라)의 영역을 커버하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템을 비교적 빠르고 경제적으로 생성할수 있도록 된 솔루션을 제공한다.
본 발명은, GSM, TDMA, CDMA 및 UMTS와 같은 구획화된 영역을 이용하는 소정의 원격통신 무선 네트워크에 적용할 수 있다.
본 발명의 하나의 측면에 따르면, 원격통신 무선 시스템이 적어도 하나의 기지국을 구비하는 이동통신 서비스를 위해 제공된다. 기지국이 적어도 2개의 안테나를 구비하고, 사이트에 위치하게 된다. 기지국은 영역을 커버하고, 이는 안테나에 의해 다수의 섹터로 재분할된다. 여기서, 예컨대 6개의 섹터, 적어도 12개의 섹터, 적어도 24개의 섹터, 또는 적어도 48개의 섹터로 될 수 있다.
각각의 섹터는 분리 안테나에 의해 기여될 수 있고, 또는 다수의 섹터는 하나 이상의 위상제어 안테나에 의해 기여될 수 있다.
영역을 커버하기 위해 필요한 섹터의 전체 수는 각각의 섹터의 크기 및 각각의 섹터에서 필요로 되는 전계강도의 함수로서 산출될 수 있다.
사이트는 건조물 지면으로부터 적어도 50m, 가능하게는 90m∼320m의 범위의 높이를 수반하는 높은 구조이다. 높은 구조는, 예컨대 탑, 굴뚝, 무선탑, 초고층 빌딩 또는 고정 위치에서 활공하고 있는 비행선 조차도 될 수 있다. 기지국은 적어도 50m의 높이, 가능하다면 90m∼320m 범위의 높이의 사이트상에 위치하게 된다. 높은 사이트를 이용해서 큰 다수의 섹터를 만드는 것은, 이동 원격통신 서비스를 위한 큰 영역을 커버할 수 있게 한다는 이점을 갖는다. 안테나와 모바일 장치간의 깨끗한 신호가 있기 때문에(기지국이 모바일 수단을 둘러싸고 있는 건물로부터 간섭이 없는 높은 사이트에 위치하기 때문에, 그리고 기지국을 둘러싸고 있는 간섭이 없기 때문에 신호가 깨끗하다), 그리고, 높은 트렁킹 이득(high trunking gain) 때문에(높은 다수의 섹터로 인해 안테나가 높은 이득을 갖는 작은 빔을 이용한다), 도시의 영역에서 조차도 큰 영역이 높은 사이트 상의 기지국으로부터 커버될 수 있다.
안테나는 사이트의 길이방향 축의 제1직교평면의 제1동심링에 배치된다. 또한, 안테나는 사이트의 길이방향 축의 제2직교평면의 제2동심링에 배치되고, 제2동심링은 제1동심링 보다 더 큰 직경을 갖는다.
2개의 동심링을 이용하는 것은 구획화가 매우 덴스(dens)될 수 있다는 이점을 갖고, 지면 레벨에서의 충분한 전력 흐름 밀도, 커버된 영역에서의 충분한 수용량을 확실히 하게 된다. 제1직교평면은 제2직교평면과 동일하게 될 수 있다. 제2동심링 상의 안테나 수는 제1동심링 상의 안테나 수 보다 더 커질 수 있다. 제2동심링 상의 안테나의 수평각 범위는 제1동심링 상의 안테나의 수평각 범위 보다 작아질 수 있다. 제1동심링 상의 안테나의 수직 개구각은 8∼12도의 범위, 바람직하게는 10도로 될 수 있다. 제2동심링 상의 안테나의 수직 개구각은 3∼6.5도의 범위, 바람직하게는 5도의 범위로 될 수 있다. 이러한 설정을 이용하는 것은 커버되어지는 전체 영역에서 -21dBm/㎡의 비교적 일정한 전력 흐름 밀도가 달성될 수 있다는 이점을 갖는다(섹터 당 10W 전송 전력을 가정함). 다른 이점은 이것이 모바일 폰 상에서는 옥내 범위에서 더욱 적절한 -49dBm의 레벨에 대응한다는 것이다.
영역은 제1동심링 상의 안테나에 의해 24개의 섹터로, 제2동심링 상의 안테나에 의해 72개의 섹터로 재분할될 수 있다. 하나 이상의 섹터의 형상 및/또는 크기는, 하나 이상의 안테나를 스위칭 온 또는 오프시키는 것에 의해, 하나 이상의 안테나의 수평각 범위를 변경시키는 것에 의해, 또는 하나 이상의 안테나의 수직 개구각을 변경시키는 것에 의해 변경될 수 있다.
적어도 하나의 안테나는 사이트의 부근 지역의 영역을 커버하기 위해 사이트의 길이방향 축의 제3직교평면에 배치될 수 있다. 제3직교평면은 50m의 높이 아래에 위치하게 된다.
모든 안테나는 하나의 주파수에서 동작한다. 다른 주파수에서 동작하는 통상적인 기지국은 트래픽의 국부적으로 높은 볼륨을 처리하기 위해 영역 내에 위치할 수 있다.
상기 특징 중 어떠한 것을 구비하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선시스템에 이용하기 위한 기지국이 또한 제공된다.
상기 특징 중 어떠한 것을 구비하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선시스템에 이용하기 위한 안테나가 또한 제공된다.
상기 특징 중 어떠한 것을 구비하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선시스템에 이용하기 위한 모바일 네트워크가 또한 제공된다.
제시된 발명이 커버된 영역에서 수용량을 비교적 용이하게 변경시키는 가능성에 따라 소정 크기 및/또는 형상(예컨대, 마을 또는 나라)의 영역의 커버를 가능하게 하는 것 외에(예컨대, 전체 마을 또는 나라) 다른 이점이 또한 있다.
본 발명의 큰 효과는 균질 네트워크(homogenous network)(다른 국의 다른 전파경로와 경로 손실에 기인함과 더불어 장해에 기인하는 간섭 문제 없이)가 구축될 수 있고, 이는 개별 섹터에서 높은 전송 능력을 달성할 수 있도록 된다는 것이다. 섹터 엣지에서의 중첩에 기인해서, 이는 매크로다이버시티(macrodiversity)의 부가 및 양호하고 부드러운 이양(handover)이 달성될 수 있음에 따라 전력 손실을 보상하는 것이 가능하게 된다.
다른 효과는, 집중 사이트를 이용하고 있다는 것으로, 상기한 바와 같이 큰 영역이 커버될 수 있는 높은 사이트는 약간의 기지국이 고정된 코어 네트워크에 접속되어질 필요가 있으므로 고정된 코어 네트워크에서 상당한 절약을 초래하게 된다. 다른 절약은 구축 및 보수 시간 및 비용에서, 그리고 광범위한 전력 공급 및 케이블을 할당하는 것으로부터의 상승작용에서 이루어질 수 있다. 집중 사이트에서의 기지국 구축은 "하룻밤"에 완료될 수 있고, 어떠한 간격이 없는 광범위한 균질 네트워크가 즉각 가능하게 되므로 경쟁적인 효과를 초래하게 된다.
이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 원격통신 무선시스템은, 덴스(dens) 구획화된 시스템을 갖는정확히 하나의 사이트로부터 전체 마을 또는 나라와 같은 큰 영역을 커버하는 것을 가능하게 한다. 이는 종래기술에서 설명한 바와 같은 모든 문제를 실질적으로 회피하는데 도움이 된다.
집중된 사이트, 예컨대 큰 영역이 커버될 수 있는 높은 사이트를 이용하는 것은 보다 적은 기지국이 고정 코어 네트워크에 접속되어질 필요로 인해 상당한 고정 코어 네트워크에서 상당한 절약을 초래하게 된다. 다른 절약은 구축 및 유지보수 시간 및 비용에서 이루어질 수 있고, 그리고 광범위한 전력공급 및 케이블을 할당하는 것으로부터의 상승작용에서 이루어질 수 있다.
집중된 사이트의 기지국의 구축은 "하루밤"에 완료될수 있고, 그리고 어떠한 간격이 없는 광범위한 균질 네트워크가 즉각 가능하게 되므로 경쟁적인 효과를 초래하게 된다.
본 발명은, GSM, TDMA, CDMA 및 UMTS와 같은 구획화된 영역을 이용하는 소정의 원격통신 무선 네트워크에 적용할 수 있다. 이하의 설명은 예로서 UMTS를 이용한다.
UMTS 원격통신 무선 시스템은 건조물 지면으로부터 적어도 50m의 높이, 바람직하게는 90m∼320m 높이를 갖는 기존의 TV탑을 이용해서 실현될 수 있다. 예컨대, TV탑은 280m의 높이를 갖는다.
본 실시예에 있어서, 지면 레벨에서 충분한 전력 흐름 밀도를 달성하고, 커버된 영역에서 충분한 수용량을 얻기 위해, 구획화가 덴스되어야 한다. 이는 안테나의 2개의 링을 이용함으로써 달성될 수 있고, 외부의 하나가 거리의 증가에 따라 표면의 2차적 증가에 기인하는 더 높은 원형 표면 때문에 구획화된 덴서(denser)로 된다. 내부 링은 24개의 섹터를 정의하는 24개의 안테나를 구비하고, 따라서 각각의 경우 15도 수평각 범위이다. 외부 링은 72개의 섹터를 정의하는 72개의 안테나를 구비하고, 따라서 각각의 경우 5도 수평각 범위이다. 안테나는 높은 이득을 갖는 작은 빔을 생성할 수 있도록 이용된다. 내부 안테나의 수직 개구각은 10도 이어야 하고, 약 10도의 경사에서 1km∼3.2km의 거리 범위를 커버하게 된다. 외부 안테나의 수직 개구각은 5도 이어야 하고, 약 2.5도의 경사에서 3.2km∼6.4km의 거리 범위를 커버하게 된다. 이러한 구성에 있어서, 각각의 섹터(내부 또는 외부 안테나로부터)는, 약 1.33㎢의 영역을 커버한다.
이는 (섹터 당 10W의 전송전력에서)커버되어지는 전체 영역에서 -21dBm/㎡인 비교적 일정한 전력 흐름 밀도를 초래한다 휴대전화(OdBi 안테나)에서, 이는 -49dBm(조망선을 가정하는 것)의 레벨에 대응하게 된다. 이 레벨에 따르면, 또한 적절한 옥내의 범위를 달성하는 것이 가능해야만 한다. 예로서 이용되고 있는 바와 같이, 본 발명의 이점은 균질 네트워크(homogenous network)(다른 국의 다른 전파경로와 경로 손실에 기인함과 더불어 장해에 기인하는 간섭 문제 없이)가 구축될 수 있고, 이는 개별 섹터에서 높은 전송 능력을 달성할 수 있도록 된다는 것이다. 충분한 수용량을 갖는 모든 모바일 장치를 커버하는데 필요로 되는 섹터의 수는 섹터의 크기 및 요구되는 전계강도에 의존한다. 섹터 엣지에서의 중첩에 기인해서, 이는 매크로다이버시티(macrodiversity)의 부가 및 양호하고 부드러운 이양(handover)이 달성될 수 있음에 따라 전력 손실을 보상하는 것이 가능하게 된다.개개의 인접하는 셀 계획, 종래의 이동통신 무선 네트워크에서 요구되는 무엇인가는, 내부 링으로부터 섹터를 위한 최대 7명의 이웃과, 외부 링으로부터 섹터를 위한 최소 3명(및/또는 4명)의 이웃과 같은 단순한 분류학으로 대체할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 시스템은 하나의 주파수만으로 모두 동작되는 안테나를 사용하여야 한다. 이는 약 50,000명의 고객(동시에 UMTS 채널 당 10개의 적용, 96의 섹터 및 20mErl/고객 각각)이 고려되는 것을 의미하고, 이는 시초에 UMTS 네트워크에 대해 충분해야 한다.
더욱이, 수용량 요구는 더 보호된다. 섹터는 전체 섹터를 인에블링 또는 디스에이블링하는 안테나를 스위칭 온 또는 오프함으로써, 또는 수평각 범위 및/또는 수직각 범위 및/또는 안테나의 경사를 변경시킴으로써, 그 수용량을 변경시키도록 시프트된 형상으로 될 수 있다. 특히 섹터내에서 격렬한 트래픽의 경우, 각도 뿐만 아니라 거리(시간 지연으로부터 산출된)가 알려지므로 트래픽의 원점은 매우 정확하게 결정될 수 있다. 따라서, 이것이 국부적으로 "핫 스폿"으로 기여하게 되는 기지국을 갖는 UMTS 사이트는, 제1주파수와는 다른 제2주파수에서 건조될 수 있다. 이점은 "핫 스폿"의 위치와 관련되는 추측을 할 필요는 없지만, 이는 상당히 특정하게 결정되어질 수 있음과 더불어 더욱이 기지국이 그 곳에만 건조될 수 있다는 것이다.
높은 사이트(high sight)(높은(high)이라는 것은 적어도 건조물 지면으로부터 50m로서 정의 됨)를 이용하고, 다수의 섹터를 생성함으로써, 이동 원격통신 서비스를 위한 큰 영역을 커버할 수 있게 된다. 안테나와 모바일장치간에는 깨끗한신호가 있기 때문에 (기지국이 모바일장치를 둘러싸고 있는 건물로부터 간섭이 없는 이러한 높은 사이트에 위치함과 더불어 둘러싸는 기지국 간섭이 없기 때문에, 신호가 깨끗하다), 그리고 높은 트렁킹 이득(섹터의 많은 수 때문에, 안테나는 높은 이득을 갖는 작은 빔을 이용한다) 때문에, 도시 영역에서 조차도 큰 영역이 높은 사이트 상의 기지국으로부터 커버될 수 있다.
도 1에 도시된 탑(1)은 적어도 50m, 바람직하게는 약 90m∼320m의 높이(H)를 갖는다. 탑 대신, 이에 한정되는 것은 아니지만, 굴뚝, 무선탑, 초고층 빌딩 또는 고정 위치에서 활공하고 있는 비행선과 같은 소정의 높은 구조물이 이용될 수 있다. 건조물 지면(2)으로부터의 거리(D)에서, 안테나의 적어도 하나의 링(3)이 배치되고, 각각의 안테나가 섹터를 정의한다. 거리(D)는 50m∼450m의 범위이어야 한다. 링(3)이 탑의 상부에 위치할 수 있고, 결과적으로 거리(D)가 높이(H)와 동일하게 된다.
도 2에 따른 실시예에 있어서, 외부링(4)과 내부링(5)인 안테나의 2개의 링이 제공된다. 내부링(5)은 안테나의 24섹터(6)를 갖고, 각각 15도 수평각 범위를 구비한다. 외부링(4)은 72섹터(7)로 재분할되고, 각각 5도 수평각 범위를 구비한다. 일반적으로, 6개의 섹터를 정의하는 적어도 6개의 안테나를 이용할 경우, 안테나의 하나의 링만을 이용하는 것은 더욱 가능하다.
내부 안테나의 수직 개구각은 약 10도 경사에서 1km∼3.2km의 범위에서의 거리를 커버하는 10도이다. 외부 안테나의 수직 개구각은 약 2.5도 경사에서 3.2km∼6.4km의 범위에서의 거리를 커버하는 5도이다.
결과적으로, 각 섹터(6 또는 7)(외부 또는 내부)는 약 1.33㎢의 영역을 커버한다.
도 3에는 건조물 지면(2)상에 위치하는 다른 높이의 사이트(1)가 도시되어 있다. 2개 이상의 안테나가 높은 사이트(1)의 길이방향 축(5)의 직교평면(4)에서 동심링(3)에 배치될 수 있다. 안테나는 높은 사이트의 외측에 접속될 수 있는데, 이는 높은 사이트 주위에 위치하는 프레임에 접속될 수 있거나, 동심링에 안테나를 배열하는 소정의 다른 구조물이 이용될 수 있다.

Claims (25)

  1. 적어도 하나의 기지국을 구비하고, 기지국이 적어도 2개의 안테나를 구비하며, 기지국이 사이트에 위치하고, 기지국이 영역을 커버하며, 영역이 적어도 2개의 안테나에 의해 다수의 섹터로 재분할되는, 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템에 있어서,
    사이트가 건조물 지면으로부터 적어도 50m의 높이를 갖는 높은 구조물이고,
    기지국이 건조물 지면으로부터 적어도 50m의 높이에서 사이트 상에 위치하며,
    적어도 2개의 안테나가 사이트의 길이방향 축의 제1직교평면에서 제1동심링에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 사이트의 높이가 건조물 지면으로부터 90m∼320m의 범위이고, 기지국이 건조물 지면으로부터 90m∼320m의 범위의 높이에서 사이트 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각 섹터가 분리안테나에 의해 기여(served)되는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 다수의 섹터가 하나 이상의 위상제어 안테나에의해 기여되는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 적어도 6개의 섹터가 존재하는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 적어도 12개의 섹터가 존재하는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 적어도 24개의 섹터가 존재하는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서, 적어도 48개의 섹터가 존재하는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  9. 상기 항중 어느 한항에 있어서, 하나 이상의 안테나가 사이트의 길이방향 축의 제2직교평면에서 제2동심링에 배열되고, 제2동심링이 제1동심링 보다 더 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 제1직교평면이 제2직교평면과 동일한 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 제2동심링 상의 안테나의 수가 제1동심링 상의 안테나의수 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한항에 있어서, 제2동심링 상의 안테나의 수평각 범위가 제1동심링 상의 안테나의 수평각 범위 보다 작은 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 제1동심링 상의 안테나의 수직 개구각이 8∼12도, 바람직하게는 10도의 범위인 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 제2동심링 상의 안테나의 수직 개구각이 3∼6.5도, 바람직하게는 5도의 범위인 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한항에 있어서, 영역이 제1동심링 상의 안테나에 의해 24섹터로 재분할되고, 제2동심링 상의 안테나에 의해 72섹터로 재분할되는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한항에 있어서, 하나 이상의 섹터의 형상 및/또는 크기가 하나 이상의 안테나를 스위칭 온 또는 오프 시킴으로써 변경되어질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  17. 제1항 내지 제15항 중 어느 한항에 있어서, 하나 이상의 섹터의 형상 및/또는 크기가 하나 이상의 안테나의 수평각 범위를 변경시킴으로써 변경되어질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  18. 제1항 내지 제15항 중 어느 한항에 있어서, 하나 이상의 섹터의 형상 및/또는 크기가 하나 이상의 안테나의 수직 개구각을 변경시킴으로써 변경되어질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  19. 상기 항중 어느 한항에 있어서, 적어도 하나의 안테나가 사이트 부근의 지역의 영역을 커버하도록 사이트의 길이방향 축의 제3직교평면에 배치되고, 제3직교평면이 50m의 높이 이하에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  20. 상기 항중 어느 한항에 있어서, 영역을 커버하기 위해 필요로 되는 섹터의 전체 수가 각 섹터의 크기와 각 섹터에서의 요구된 전계강도의 함수로서 산출되는것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  21. 상기 항중 어느 한항에 있어서, 모든 안테나가 하나의 주파수에서 동작하도록 된 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 다른 주파수에서 동작하는 통상적인 기지국이 트래픽의 국부적인 높은 볼륨을 처리하기 위해 영역내에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템.
  23. 기지국이 적어도 2개의 안테나를 구비하고, 기지국이 사이트에 위치하며, 기지국이 영역을 커버하고, 영역이 적어도 2개의 안테나에 의해 다수의 섹터로 재분할되는 원격통신 무선 시스템에 이용하기 위한 기지국에 있어서,
    사이트가 건조물 지면으로부터 적어도 50m의 높이를 갖는 높은 구조물이고,
    기지국이 건조물 지면으로부터 적어도 50m의 높이에서 사이트 상에 위치하며,
    적어도 2개의 안테나가 사이트의 길이방향 축의 제1직교평면에서 제1동심링에 배치되는 것을 특징으로 하는 원격통신 무선 시스템에 이용하기 위한 기지국.
  24. 기지국이 사이트에 위치하고, 기지국이 영역을 커버하며, 영역이 다수의 섹터로 재분할되고, 적어도 하나의 섹터가 안테나에 의해 기여되는, 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템에 이용하기 위한 기지국에 이용하기 위한 안테나에 있어서,
    사이트가 건조물 지면으로부터 적어도 50m의 높이를 갖는 높은 구조물이고,
    기지국이 건조물 지면으로부터 적어도 50m의 높이에서 사이트 상에 위치하며,
    안테나와 적어도 하나의 다른 안테나가 사이트의 길이방향 축의 제1직교평면에서 제1동심링에 배치되는 것을 특징으로 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템에 이용하기 위한 기지국에 이용하기 위한 안테나
  25. 적어도 하나의 기지국을 구비하고, 기지국이 적어도 2개의 안테나를 구비하며, 기지국이 사이트에 위치하고, 기지국이 영역을 커버하며, 영역이 적어도 2개의 안테나에 의해 다수의 섹터로 재분할되는, 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템을 구비하는 모바일 네트워크에 있어서,
    사이트가 건조물 지면으로부터 적어도 50m의 높이를 갖는 높은 구조물이고,
    기지국이 건조물 지면으로부터 적어도 50m의 높이에서 사이트 상에 위치하며,
    적어도 2개의 안테나가 사이트의 길이방향 축의 제1직교평면에서 제1동심링에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스를 위한 원격통신 무선 시스템을 구비하는 모바일 네트워크.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1806942A1 (en) * 2006-01-05 2007-07-11 Alcatel Lucent Method of semidynamic centralized interference coordination for cellular systems
GB0602530D0 (en) 2006-02-09 2006-03-22 Quintel Technology Ltd Phased array antenna system with multiple beams
JP4958515B2 (ja) * 2006-10-30 2012-06-20 京セラ株式会社 無線通信方法及び基地局
EP2499698A1 (en) * 2009-11-13 2012-09-19 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Antenna mast arrangement
DE102016200010A1 (de) * 2016-01-04 2017-07-06 Siemens Schweiz Ag Kalibrierung der Position von mobilen Objekten in Gebäuden

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249181A (en) * 1979-03-08 1981-02-03 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Cellular mobile radiotelephone system using tilted antenna radiation patterns
US5200759A (en) * 1991-06-03 1993-04-06 Mcginnis Henry J Telecommunications tower equipment housing
JP2949533B2 (ja) 1991-09-03 1999-09-13 日本電信電話株式会社 移動通信無線ゾーン構成方法
ZA95797B (en) 1994-02-14 1996-06-20 Qualcomm Inc Dynamic sectorization in a spread spectrum communication system
AU2117595A (en) * 1994-03-17 1995-10-03 Endlink, Inc. Sectorized multi-function cellular radio communication system
US6151310A (en) * 1994-03-24 2000-11-21 Ericsson Inc. Dividable transmit antenna array for a cellular base station and associated method
US5648787A (en) * 1994-11-29 1997-07-15 Patriot Scientific Corporation Penetrating microwave radar ground plane antenna
US5581260A (en) 1995-01-27 1996-12-03 Hazeltine Corporation Angular diversity/spaced diversity cellular antennas and methods
WO1997006576A1 (en) * 1995-08-10 1997-02-20 E-Systems, Inc. Low profile antenna array for land-based, mobile radio frequency communication system
SE511079C2 (sv) * 1996-04-29 1999-08-02 Radio Design Innovation Tj Ab Modulärt antennsystem med en sluten ring av antennpaneler
US5991629A (en) 1997-10-14 1999-11-23 At&T Corp. Cellular networks with spare base and satellite stations
US6127988A (en) * 1998-05-05 2000-10-03 Nortel Networks Limited Fixed wireless base station antenna arrangement
US6166702A (en) * 1999-02-16 2000-12-26 Radio Frequency Systems, Inc. Microstrip antenna
AU6337800A (en) 1999-09-13 2001-04-17 Motorola, Inc. Communications system load control methods and apparatus
DE10006621A1 (de) * 2000-02-15 2001-08-16 Bosch Gmbh Robert Breitbandige Antenne mit Rundstrahlcharakteristik
JP3629195B2 (ja) 2000-09-28 2005-03-16 株式会社東芝 到来方向推定装置及び到来方向推定方法
US7158813B2 (en) * 2001-06-28 2007-01-02 Intel Corporation Antenna for wireless systems

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