(57)【要約】【課題】スマートアンテナを利用して共通チャネルと専用チャネルの両方を放射する無線通信システムにおけるカバレージの検討に関し、かつ、共通チャネルと専用チャネルについて同等のカバレージを実現すること。【解決手段】セクタ化されたセル内の少なくとも１つの一次局と少なくとも１つの二次局との間で通信システムが情報を送信および受信する。この通信システムは、ビームを生成および整形する装置と、前記ビーム内で信号を送受信するアンテナと、ビームを方向付ける装置とを含む。整形ビームは、連続的または非連続的に、所定の複数の方向に向けられる。ＷＲＴＵがビーコン共通チャネルを正常に取得すると（４２）、ＷＲＴＵは、取得した共通チャネルの識別子番号をＰＳに報告する（４４）。この情報を、システムが使用してＷＴＲＵの位置を特定する（４６）。ＰＳは、そのＷＴＲＵの正しい方向に専用チャネルを割り当てる（４８）。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの無線送受信装置を操作するためのカバレージエリアを有する基地局における通信方法であって、
ある基地局の前記カバレージエリアよりも幅が狭いビームを生成するステップと、
前記基地局の前記カバレージエリアの周囲の複数の位置の間で前記ビームをある方向へ掃引するステップと、ここで、該各位置は、一意の識別で区別され、
ある無線送受信装置から、前記位置の前記一意の識別を示す報告を受信するステップと、
前記検出された位置に従って前記無線送受信装置に対する送信を制御するステップと
を具えたことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記識別は、各位置に関する一意の番号であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記識別は、前記ビームが送信された時刻を示す時間マークであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記識別は、前記基地局によって使用された同一の時間基準に対する時間同期であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記時間基準は、グローバルポジショニングシステムから獲得されたことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記基地局と前記無線送受信装置とのタイミング関係に基づいて、上りリンク送信を行うステップをさらに具えたことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記ビームは、前記複数の位置の間で、非シーケンシャル順序で掃引される特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ビームは、前記複数の位置の間で、シーケンシャル順序で掃引される特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記ビームは、他の位置よりも、特定の位置へ頻繁に向けられる特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記ビームは、他の位置よりも、長い期間に渡って特定の位置へ向けられる特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
基地局であって、
ある基地局の前記カバレージエリアよりも幅が狭いビームを送信するアンテナと、
前記基地局の前記カバレージエリアの周囲の複数の位置の間で前記ビームをある方向へ掃引する手段と、ここで、該各位置は、一意の識別で区別され、
ある無線送受信装置によって検出されて報告された前記ビームの位置から得られる一意の識別に従って前記無線送受信装置に対する送信を制御する手段と
を具えたことを特徴とする基地局。
【請求項１２】
前記識別は、各位置を指定する一意の番号であることを特徴とする請求項１１記載の基地局。
【請求項１３】
前記識別は、前記ビームが送信された時刻を示す時間マークであることを特徴とする請求項１１記載の基地局。
【請求項１４】
前記識別は、前記基地局によって使用された同一の時間基準に対する時間同期であることを特徴とする請求項１１記載の基地局。
【請求項１５】
前記時間基準は、グローバルポジショニングシステムから獲得されたことを特徴とする請求項１４記載の基地局。
【請求項１６】
前記ビームは、前記複数の位置の間で、非シーケンシャル順序で掃引される特徴とする請求項１１記載の基地局。
【請求項１７】
前記ビームは、他の位置よりも、特定の位置へ頻繁に向けられる特徴とする請求項１１記載の基地局。
【請求項１８】
前記ビームは、他の位置よりも、長い期間に渡って特定の位置へ向けられる特徴とする請求項１１記載の基地局。
【請求項１９】
前記ビームは、前記複数の位置の間で、シーケンシャル順序で掃引される特徴とする請求項１１記載の基地局。
【請求項２０】
少なくとも１つのビームを用いて無線の送信および受信を行うように構成された一次局であって、
該一次局のカバレージエリアの一部をカバーするビームを生成して整形する手段と、
前記ビーム内で信号を送信および受信するアンテナと、
ビームを掃引する手段と、ここで、該掃引する手段は、複数の方向へ掃引されたビームを選択的に向け、該ビームは、前記複数の方向の各々についてビームの識別を含み、
ある無線送受信装置から前記ビームのアクノリッジを受信する手段と、ここで、該アクノリッジは、前記無線送受信装置から前記ビームの識別を含み、
前記受信したビームの識別から前記無線送受信装置の位置を決定する手段と、
前記無線送受信装置の位置に基づいて専用チャネルを該無線送受信装置に割当てる手段と
を具えたことを特徴とする一次局。
【請求項２１】
前記整形手段は、前記ビームを、複数の選択可能な幅の一つに整形することを特徴とする請求項２０記載の一次局。
【請求項２２】
前記複数の方向は、セクタ化されたセルの複数のセルに一致することを特徴とする請求項２０記載の一次局。
【請求項２３】
前記セルのセクタは、サイズが異なり、前記整形手段は、該セルのセクタをカバーするために前記ビームを整形することを特徴とする請求項２２記載の一次局。
【請求項２４】
前記掃引手段は、所定のシーケンスにおいて、前記複数の方向へ前記整形されたビームを選択的に向けることを特徴とする請求項２０記載の一次局。
【請求項２５】
前記所定のシーケンスは、シーケンシャルであることを特徴とする請求項２４記載の一次局。
【請求項２６】
前記所定のシーケンスは、非シーケンシャルであることを特徴とする請求項２４記載の一次局。
【請求項２７】
前記非シーケンシャルな所定のシーケンスは、前記掃引手段に、前記ビームを他の複数の方向よりも少なくとも複数の方向のうちの１つの方向へ頻繁に選択的に向けることを特徴とする請求項２６記載の一次局。
【請求項２８】
前記非シーケンシャルな所定のシーケンスは、前記掃引手段に、前記ビームを他の複数の方向よりも少なくとも複数の方向のうちの１つの方向へ長い期間に渡って選択的に向けることを特徴とする請求項２６記載の一次局。
【請求項２９】
前記複数の共通チャネルの各々は、前記セルのセクタに一致した一意の時間マークを有することを特徴とする請求項２０記載の一次局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、スマートアンテナを利用して共通チャネルと専用チャネルの両方を放射する無線通信システムにおけるカバレージの検討に関し、かつ、共通チャネルと専用チャネルについて同等のカバレージを実現することに関する。
【背景技術】
【０００２】
セクタ化は、個々のセルサイト内に複数の異なるカバレージエリアを設けるためのよく知られた手法であり、「スマートアンテナ」技術を用いて実現できる。スマートアンテナ方式は、アンテナの放射パターンを動的に変更して「ビーム」を形成する方式である。このビームは、アンテナの送信および受信のエネルギーを限定的に集中させ、所望のトポグラフィカルなカバレージを確保する。ビーム形成は、セクタの方向と幅を調節できるという点において、セクタ化の拡張である。両方の技術を用いるのは、１）セルとセル内で用いられる無線送受信装置（ＷＴＲＵ）との間の干渉を減らすため、２）受信機と送信機の間の許容距離を延ばすため、および３）ＷＲＴＵの地理的位置を特定するためである。通常、これらの技術は、ＷＲＴＵの大まかな位置がわかっている段階でＷＲＴＵの専用チャネルに適用される。
【０００３】
ＷＴＲＵの位置がわかるまでは、すべてのＷＴＲＵで受信できる情報が共通チャネルにより同報送信される。この情報は、静的セクタにおいて送信可能だが、可変ビームでは送信されない。このアプローチは、専用データ交換に使用する適切なビームを決定するために追加の手順が必要である点で本来的に非能率的である。さらに、ビームは一般に、カバレージエリアを広くとるために十分大きくなくてはならず、このことは、ビームの電力が送信機からの距離とともに低下することを意味する。そのような場合、ビームは、同じ距離をカバーするために、使用電力をより高くし、シンボル時間をより長くし、かつ／またはより堅牢な符号化スキームを用いる必要がある。
【０００４】
図１に示す、従来技術に見られる共通チャネルのカバレージでは、４つの広いビームが重なり合う。これにより、全方位カバレージが可能になるとともに、そのセルサイトにおいて、ある程度の再利用が可能になる。また、これは、各セクタから一意の識別子を送信させることにより、複数の送信から１つを検出するＷＴＲＵ（ＷＴＲＵ１、ＷＴＲＵ２）に、粗いレベルの指向性を提供する。
【０００５】
図２は、一次局（ｐｒｉｍａｒｙ  ｓｔａｔｉｏｎ）（Ｐ）と複数のＷＴＲＵ（ＷＴＲＵ３、ＷＴＲＵ４）の間の下りリンク専用ビームを示す。図１と図２とで一次局Ｐからの電力が同じであり、他のすべての属性が同じであるとすると、図２に示したＷＴＲＵ（ＷＴＲＵ３およびＷＴＲＵ４）は、図１に示したＷＴＲＵ（ＷＴＲＵ１、ＷＴＲＵ２）よりも、一次局Ｐから離れていることが可能である。あるいは、シンボルレートを下げるか、エラー訂正符号化を増やして、カバレージエリアをほぼ同じにすることができる。これらのいずれのアプローチでも、データ配信レートは低下する。このことは、一次局Ｐの受信機上りリンクビームパターンにも当てはまり、また、カバレージおよびオプションについての同じコメントが、ＷＴＲＵから一次局Ｐへのデータについても当てはまる。
【０００６】
従来技術では、一次局ＰやＷＴＲＵの有効距離は、一般に、より高い電力、より低いシンボルレート、エラー訂正符号化、および時間、周波数、または空間のダイバシティを組み合わせることによって延びる。ただし、これらの方法をとると、十分な最適動作にはならない。さらに、共通通信チャネルと専用通信チャネルとでは、カバレージの並び方が一致しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
下りリンク専用チャネルは、スマートアンテナにより、幅を狭めたビームで送信できる。ビームの幅が狭いほど、狭いエリアに働く。ビームを狭めることの利点は、そのセルの他のエリアにあるＷＴＲＵへの干渉が減ることであり、これには、システムの効率を高める効果がある。
【０００８】
しかし、専用チャネルは、依然として共通チャネルからの干渉を受けやすい。共通チャネルは、全カバレージエリアにあるすべての移動局で使用可能でなければならない。図３は、現在用いられている、専用チャネルカバレージ用として、狭いカバレージエリア１０に幅の狭いビームを放射するスマートアンテナシステムと、共通チャネルカバレージ用として、広いカバレージエリア１２に全方位パターンを放射する全方位アンテナによるセルラシステムの放射パターンを示す。共通チャネルは、セル全体を確実にカバーするために高出力で送信されるため、ＷＴＲＵの位置が高出力共通チャネル送信機に近いほど、ＷＴＲＵの専用チャネル受信に干渉する可能性がある。
【０００９】
したがって、従来技術の不利な点がない、無線通信システムにおいて共通チャネルと専用チャネルの両方の公平なカバレージを実現する方法を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
セクタ化されたセルにある少なくとも１つの一次局と少なくとも１つの二次局の間の共通チャネル通信および専用チャネル通信の送受信を行う通信システムは、アンテナを備えて、少なくとも１つのビームを用いる。このシステムは、ビームを生成および整形する装置と、整形ビームを掃引する装置とを含む。掃引装置は、整形ビームを複数の方向に選択的に向ける。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】４つの広いビームが重なり合う、一次局と複数のＷＴＲＵの間の、従来技術の共通チャネルカバレージスキームを示す図である。
【図２】専用ビームを用いる、一次局と複数のＷＴＲＵの間の下りリンク専用ビームの従来技術のスキームを示す図である。
【図３】専用チャネルカバレージ用として狭いカバレージエリアに幅の狭いビームを用い、共通チャネルカバレージ用として広いカバレージエリアに全方位パターンを用いるセルラシステムの、従来技術の放射パターンを示す図である。
【図４】一次局から発せられる共通チャネルビームの回転を示す図である。
【図４Ａ】共通ビーコンチャネルの掃引を示すフロー図である。
【図５】ＷＴＲＵの既知の不均一分布に対するビーム構成を示す図である。
【図６】トラフィックタイプに合わせてビーム幅が調節されるビーム構成を示す図である。
【図７】専用チャネルと共通チャネルの両方について同等なカバレージエリアを有するビーム構成を示す図である。
【図８】専用チャネルと共通チャネルの両方について同等なカバレージエリアを有するビーム構成を示す図である。
【図９】共通ビーコンチャネルが掃引される一実施形態のフロー図である。
【図１０】一意の共通ビーコンチャネルがセルの複数の異なる位置に送信される一実施形態のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明について、図面を参照して説明する。図面中の類似する参照符号は、全体を通して類似する要素を表す。ビーム形成に関する前述の説明は、信号の送信と受信の両方に当てはまる。例えば、送信ビームの幅を狭くすると、そのビームの外にある装置への干渉が減る。逆に、受信ビームの幅を狭くすると、そのビームの外にある信号からの干渉が減る。本発明の前述の説明は、信号の受信と送信の両方に当てはまる。本明細書の特定部分の文脈が、信号の受信と送信の両方には当てはまらない場合、受信か送信かを明示的に指すことがある。
【００１３】
本発明は、主に、スマートアンテナを利用して共通チャネルと専用チャネルの両方を放射する無線通信システムにおけるカバレージの検討に関し、かつ、共通チャネルと専用チャネルについて同等のカバレージを実現することに関する。共通チャネルは、その名前が示すように、すべての装置で利用される。本発明のシステムおよび方法は、専用チャネルを最終的に確立するための有用な情報をシステムおよびＷＴＲＵに供給する形で、それらの共通チャネルをフォーマットする。
【００１４】
図４において、破線の外形は、一次局（ＰＳ）から発せられた共通チャネルビームＢの可能な位置Ｐ１〜Ｐｎを表す。ビームＢは、ある特定の時間帯には、実線の外形で示すように、それらの位置の１つであるＰ１にのみ存在する。矢印は、ビームＢの時間シーケンスを示す。この図４では、ビームＢは、１つの位置Ｐ１から別の位置Ｐ２〜Ｐｎへ時計回りに順番に動く（ただし、時計回りの回転は必須ではない）。
【００１５】
システムは、ビームＢが各位置Ｐ１〜Ｐｎで識別されるようになっている。図４Ａは、図４に示した本発明の実施形態に従う方法４０のフロー図である。
【００１６】
送信された識別ビームＢは、Ｐ１〜Ｐｎの各位置にいる間は一意の識別子を含みながら、セルを囲むように掃引される（ステップ４１）。例えば、第１の位置Ｐ１では第１の識別子Ｉ１が送信され、第２の位置Ｐ２では第２の識別子Ｉ２が生成される（位置Ｐ１〜Ｐｎのそれぞれについても同様）。ビームＢが連続的に掃引される場合は、回転の角度ごと（または、あらかじめ設定された一定角度ごと）に異なる識別子Ｉ１〜Ｉｍを生成することができる。
【００１７】
ＷＲＴＵがビーコン共通チャネルを正常に取得すると（ステップ４２）、ＷＲＴＵは、取得した共通チャネルの識別子番号をＰＳに報告する（ステップ４４）。この情報は、システムがＷＴＲＵの位置を特定するために使用する（ステップ４６）。次にＰＳが、そのＷＴＲＵの正しい方向に専用チャネルを割り当てる（ステップ４８）。共通チャネルは、１つのセクタには短時間しか存在しないので、共通チャネルから専用チャネルへの干渉の総量は大幅に低減される。わずかな欠点として、取得時間が延びる場合があるが、この欠点は、共通チャネルのデータレートを上げることで軽減される。
【００１８】
ビームＢの位置Ｐ１〜Ｐｎを識別する第２の実施形態では、ＷＴＲＵがＰＳに戻す識別子のタイプとして、時間マークを用いる。時間マークまたは識別子をＰＳに返すことにより、どのビームＢがそのＷＴＲＵで検出されたかがＰＳに通知される。その時間帯の間に、ＰＳは、ＷＴＲＵと通信できたビームＢの位置Ｐ１〜Ｐｎを認識する。ただし、反射の可能性があることから、これがＰＳからのＷＴＲＵの方向であるとは限らないことに注意されたい。
【００１９】
ビームＢの位置Ｐ１〜Ｐｎを識別する第３の実施形態では、時間同期を用いる。ビームＢは、位置を特定されると、既知の時間マークと互いに関連付けられる。これを実施する方法の１つは、ＷＴＲＵとＰＳの両方が同じ時間基準（例えば、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙのインターネット時間ブロードキャストまたは電波時間ブロードキャスト（ＷＷＶ）、適切な同期が維持されているローカル時計など）にアクセスできるようにすることである。
【００２０】
ビームＢの位置Ｐ１〜Ｐｎを識別する第４の実施形態では、ＷＴＲＵとＰＳがインフラストラクチャ送信からの時間マークに同期する。ＷＴＲＵは、ビーム送信を検出してＰＳを識別できるが、ビームＢの個々の位置Ｐ１〜Ｐｎを識別できるとは限らない。ＷＴＲＵがビームＢを検出したときの時間ファクタをＰＳに報告することによって、ＰＳは、ＷＴＲＵがどのビームＢのことを言っているかを特定することができる。この実施形態の利点は、ビームＢの位置Ｐ１〜Ｐｎを識別するための追加データを共通チャネル送信に負わせなくてよいことである。
【００２１】
ビームＢの位置を識別する第５の実施形態では、ＧＰＳ受信機をＷＴＲＵに組み込む。それにより、ＷＴＲＵは、自身の地理的位置を緯度と経度で特定し、その情報をＰＳに報告する。ＰＳは、その情報を使用して、ビームＢの方向、ビーム幅、およびビーム電力を正確に生成できる。この実施形態の別の利点は、ＷＴＲＵの正確な位置が得られることである。これにより、ユーザは、必要に応じてそのＷＴＲＵを見つけることができる。
【００２２】
図５に示すように、ビームパターンを、システム管理者が望むように変えることができる。それにより、ＰＳは、個々のエリアで予想されるＷＴＲＵの密度に応じたパターンでビームＢを配置できる。例えば、広いビームＷ１、Ｗ２、Ｗ３をそれぞれ、ＷＴＲＵが少ない位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に放射し、より狭いビームＮ４、Ｎ５、Ｎ６をそれぞれ、ＷＴＲＵが多い位置Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６に放射することができる。これにより、より密度の高いエリアでのより狭い専用ビームＢの生成が容易になり、また、初期通信を確立するための上りリンクおよび下りリンクでの共通チャネル使用のための容量が増える。
【００２３】
ビーム幅の操作は、リアルタイムで行うのが好ましい。ただし、ビーム位置Ｐ１〜Ｐｎの数とそれらに関連付けられたビーム幅パターンが適切かどうかは、通信状態や用途の性質によって決まる。他のビームへのハンドオフが多くならない程度に、その数のＷＴＲＵがビームに入ったり、出たりするのを処理できるように、形成されるビームパターンは十分広くなければならない。静的な装置であれば、狭いビームでサービスできる。例えば、素早く移動する自動車の場合は、交通の流れに垂直な狭いビームでは効果的にサービスできないが、移動方向に平行な狭いビームであればサービスが可能であろう。狭い垂直なビームで十分なのはショートメッセージサービスの場合だけで、電話呼などの音声サービスには不十分である。
【００２４】
異なるビーム幅を用いることの別の利点は、領域内でのＷＴＲＵの動きの性質である。図６に示す、建物ＢＬは、歩く速さの装置ＷＴＲＵｓが主に低速移動しているエリアを表し、ハイウェイＨは、装置ＷＴＲＵｆが主に高速移動しているエリアを表す。低速の装置ＷＴＲＵｓは、通信期間の間、横に行ったり来たりしている狭いビームＮ１〜Ｎ３からサービスを受けることができる。一方、高速移動する装置ＷＴＲＵｆは、通信をサポートするために、広いビームＷ１〜Ｗ３を必要とする。
【００２５】
ビーム幅を整形すると、さらに、１つのビームＢから別のビームＢへのＷＴＲＵのハンドオーバーの頻度が減る。ハンドオーバーが行われている間は２つの別々の通信リンクが維持されているので、ハンドオーバーでは、通常の通信より多くのシステムリソースを使用する必要がある。また、音声通信は、ハンドオーバーにしばしば伴う遅延時間に対する耐性が低いため、ビームのハンドオーバーを避ける必要がある。
【００２６】
データサービスは、パケットのサイズと容量に依存する。数個の小さなパケットであれば問題なく送信できるが、かなりの数のハンドオーバーを要する大きなパケットの場合は、使用する帯域幅が過大になる可能性がある。これは、ハンドオーバー後にリンクを再確立しようとしたときに起こる。帯域幅は、信頼性の高い伝送を意図して同じデータを複数回送信した場合にも使い尽くされてしまう。
【００２７】
多くの場合、下りリンクの共通チャネル通信の後には上りリンク送信が続く。ＷＴＲＵは、ＰＳの送信パターンを知ることによって、上りリンク送信を行う適切なタイミングを決定できる。必要なタイミング調整を行うためには、既知の固定された時間関係か、ブロードキャストされる時間関係を利用する。固定された関係の場合、ＷＴＲＵは、共通タイミングクロックを用いる。ＷＴＲＵは、ＷＴＲＵのセクタ上でＰＳがビームを形成し終わるタイミングまで待機してから、送信を行う。ブロードキャストされる時間関係の場合、ＰＳはＷＴＲＵに、そのアップリンク信号をいつ送信すべきかを知らせる。上りリンクと下りリンクのビーム形成は、重なっても、重ならなくてもよい。送信に応答する装置が、同じタイムスロットが発生するまでアンテナビーム形成タイミングサイクルの間ずっと待機する場合に比べて、より短い時間で応答できるように、重なるのを避けるのが、多くの場合は有利である。
【００２８】
ＣＭＤＡや他のＲＦプロトコルは何らかの時分割形式を利用しているのに留意されたい。これらのタイプの時間的インフラストラクチャに応答する場合は、ビームのセクタ化とプロトコルのタイムスロットの両方が関連する。他の時間に依存しないＲＦプロトコル（Ｓｌｏｔｔｅｄ  ＡＬＯＨＡなど）では、セクタ化だけが関連する。
【００２９】
ここまで説明した実施形態は、ＰＳの周囲にビームＢを順次的に「掃引する」ことに集中している。多くの場合は、これが、一般に、本発明を実施する上で最も簡便な方法である。ただし、別の方法で、様々な位置をとることもできる。例えば、特定のエリアでより多くのカバレージが発生することが望ましい場合がある。これは、時間配分を指定した位置のシーケンスでビームを生成することにより実施できる。例えば、（１から７までの番号を付けた）７つの位置がある場合、（１、２、３、４、２、５、６、２、７、１）というシーケンスを用いることができる。これにより、番号２のビーム位置が他の位置より頻繁にエリアをカバーする。ただし、各位置での滞在時間は一定である。また、ある領域での滞在時間を長くすることが望ましい場合もある。例えば、（１、２、３、４、４、５、６、７、１）というシーケンスにすると、番号４のビーム位置が２期間続く。保証された状況の分析結果に応じて、任意の適切なシーケンスを利用および修正することができる。
【００３０】
同様に、ビーム位置を回転パターンに限定することも必須ではない。ビーム位置は、通信システムの動作に寄与するシーケンスであれば、どのようなシーケンスででも生成できる。例えば、ＰＳに近い位置にあって、複数のビーム位置でカバーされそうなＷＴＲＵに対しては、少なくとも１つのビームＢによって各四分円がカバーされるようにビームＢを徐々に分布させるパターンが有用であろう。
【００３１】
あらゆるＲＦ送信と同様に、ファラデー型の障害物（例えば、接地された金属棒）が存在すると、ＲＦ信号はある物理点で止まるだけであることに注意されたい。通常、その信号は死滅し、送信のピーク値からのある定義済み減衰値が境界になる。本発明の応用において適切なカバレージを実現するためには、隣接するビーム位置がある程度重なり合うことが好ましい。この重なりは、送信アンテナや受信アンテナに近づくほど顕著になる傾向がある。したがって、インフラストラクチャアンテナサイトの近くでは、どのようなＷＴＲＵでも、位置が異なる多数のビームＢを介しての通信が可能である可能性が高い。したがって、複数のビーム位置を介する通信が可能な装置は、必要に応じて、これらの複数の位置を用いて、より高いデータレートを達成することができる。これに対し、装置が遠くにあるほど、一度の短時間のビーム放射を介してしか通信できない可能性が高くなり、高いデータレートを得るためには、滞在時間を長くするなどの別の手法が必要になる。
【００３２】
図７に示す実施形態では、Ｐ１からＰｎまで指定された位置Ｐの数ｎに分割されたセルを共通ビーコンチャネルの掃引が通り抜ける。各位置Ｐは、異なる共通チャネルビームＢを表す。ビーム位置Ｐ３にＷＴＲＵが位置し、ＰＳはセルの中心に位置する。
【００３３】
図７の本発明の実施形態に従う手続きを図９に示す。手続き８１は、セルの周囲の位置Ｐ１からＰｎにかけて共通ビーコンチャネルを掃引する（ステップ９１）ところから始まる。各位置Ｐは、アンテナのエネルギーが集中する物理位置と、一意の共通ビーコンチャネル信号の識別子を表す。セルのカバレージエリア内に位置するＷＴＲＵが、一意の共通ビーコンチャネルを取得する（ステップ９２）。ＷＴＲＵは、取得したビームの識別子をＰＳに報告する（ステップ９４）。ＰＳはＷＴＲＵから識別子を受け取り、ＷＴＲＵの位置を特定する（ステップ９６）。ＷＴＲＵは、専用チャネルをＷＴＲＵの方向に割り当てる（ステップ９８）。
【００３４】
図８に示す、本発明の別の実施形態は、共通チャネルビームをすべてのセクタに存在させることを含み、セルのカバレージエリアの周囲を掃引することを不要にしている。そのような形態を選択するとセル内の干渉が若干増えるが、共通チャネルと専用チャネルの両方のカバレージエリアが同量になる。図示したように、ＰＳは、８つの位置Ｐ１〜Ｐ８を有し、それぞれが、掃引されない、異なる一意の共通ビーコンチャネル信号を表す。ＷＴＲＵは、位置Ｐ４に位置する。
【００３５】
図８の本発明の実施形態に従う代替手続き１００を、図１０に示す。８つの一意の共通ビーコンチャネル信号をセルの位置Ｐ１〜Ｐ８に送る（ステップ１０１）。各位置Ｐは、アンテナのエネルギーが集中する物理位置と、一意の共通ビーコンチャネル信号の識別子を表す。セルのカバレージエリア内に位置するＷＴＲＵが、８つの一意の共通ビーコンチャネルのうちの１つを取得し（ステップ１０２）、どのビームを取得したかを、ビームの識別子でＰＳに報告する（ステップ１０４）。ＰＳはＷＴＲＵから識別子を受け取り、ＷＴＲＵの位置を特定する（ステップ１０６）。ＰＳは、専用チャネルをＷＴＲＵの方向に割り当てる（ステップ１０８）。
【００３６】
ＷＴＲＵが２つ以上のセクタの境界上または境界付近に位置していると、ＷＴＲＵは、関連するセクタを識別しにくい可能性がある。ＷＴＲＵがあるセクタを取得すると、システムがそのアキュゼーションアルゴリズム内のヒステリシスを用いて、ＷＴＲＵが別のセクタにホップする前の一定時間に十分な信号品質を有することを確認する。
【００３７】
本願明細書に記述した、セル全体に位置するビームまたはビーム位置の数が、例として用いられたものであることは、当業者であれば理解されよう。ビームまたはビーム位置の数がより多い形態またはより少ない形態も、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく実施できる。
【図１】
2010004570.tif 000003
【図２】
2010004570.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
2010004570.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
2010004570.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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