(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星通信システムにおける共通チャネル干渉を抑制する方法において、前記衛星通信システムは、複数のアンテナ素子を有する受信アンテナを備えていて、各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号を供給するように配列され、この方法は、
各アンテナ素子信号をデジタル化して、各々のデジタル化されたアンテナ素子信号を処理し、素子信号の中に存在するそれぞれの周波数チャネルにおける受信信号成分を分離するステップと、
周波数チャネルのうちの少なくとも１つにおける受信信号成分から導出される複数のビーム信号のうちの１つ以上に対する複合加重値を計算するステップと、
少なくとも１つの周波数チャネルにおいて、計算された複合加重値に従って、導出されたビーム信号のうちの１つ以上を調整するステップと、
１つ以上の導出されて調整されたビーム信号を用いて、前記少なくとも１つの周波数チャネルにおける少なくとも１つの導出されたビーム信号の中の干渉をキャンセルして、干渉が抑制された出力信号を供給するステップとを有していて、
複合加重値を計算するステップは、固定係数アルゴリズムを用いて加重値を決定するステップを有していて、初期加重値は、導出されたビーム信号を強調するように、複数の導出されたビーム信号に対して選択される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
導出されたビーム信号は、地理的に方向が定められたスポットビームであり、固定係数アルゴリズムの初期加重値は、予め決められた地理的位置からのスポットビームの選択に基づくことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記衛星通信システムは、複数のビーム形成ネットワークを更に備えていて、
前記方法は、信号成分からビーム信号を導出するために、前記ビーム形成ネットワークの各々で、それぞれのビーム形成加重値によって、前記周波数チャネルの各々における前記信号成分をデジタル的に加重するステップを更に有していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記受信アンテナは、直接放射アレイアンテナ、アレイフィードリフレクタアンテナ、またはイメージングフェーズドアレイアンテナであることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
各周波数チャネルにおける各信号成分をそれぞれのビーム信号として用いて、受信信号成分から複数のビーム信号を導出するステップを更に有していることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記受信アンテナは、ビーム当たり単一フィードアンテナであることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
複合加重値を計算するステップは、導出されたビーム信号のうちの１つ以上に関連する地理的位置に応じて、固定係数アルゴリズムを初期化して、前記少なくとも１つの導出されたビーム信号の中の干渉をキャンセルするステップを更に有していることを特徴とする請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
複合加重値を計算するステップは、導出されたビーム信号のうちの１つ以上の各々と干渉抑制出力信号との相関をとるステップを有していることを特徴とする請求項１から７のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
第１チャネルとは異なる第２チャネルにおける複数のビーム信号のうちの１つ以上に対する複合加重値を決定するために、第１チャネルにおける複数のビーム信号のうちの１つ以上に対して計算された複合加重値を調整するステップを更に有していることを特徴とする請求項１から８のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
衛星通信システムにおける共通チャネル干渉を抑制するための装置において、前記衛星通信システムは、複数のアンテナ素子を有する受信アンテナを備えていて、各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号を供給するように配列され、前記装置は、
各アンテナ素子信号をデジタル化するためのアナログデジタルコンバータと、
各々のデジタル化されたアンテナ素子信号を処理して、素子信号の中に存在するそれぞれの周波数チャネルにおける受信信号成分を分離するための複数のデマルチプレクサと、
周波数チャネルのうちの少なくとも１つにおける受信信号成分から導出された複数のビーム信号のうちの１つ以上に対する複合加重値を計算するための処理装置と、
少なくとも１つの周波数チャネルにおいて、計算された複合加重値に従って、導出されたビーム信号のうちの１つ以上を調整して、キャンセル信号を形成するための複数の複合加重ユニットと、
１つ以上のキャンセル信号を用いて、前記少なくとも１つの周波数チャネルにおける少なくとも１つの導出されたビーム信号の中の干渉をキャンセルして、干渉が抑制された出力信号を供給するためのキャンセルユニットとを備えていて、
前記処理装置は、固定係数アルゴリズムを用いて複合加重値を計算するように構成されていて、初期加重値は、導出されたビーム信号を強調するように、複数の導出されたビーム信号に対して選択される
ことを特徴とする装置。
【請求項１１】
導出されたビーム信号は、地理的に方向が定められたスポットビームであり、
固定係数アルゴリズムの初期加重値は、予め決められた地理的位置からのスポットビームの選択に基づくことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
信号成分からビーム信号を導出するために、それぞれのビーム形成加重値によって、前記周波数チャネルの各々における前記信号成分をデジタル的に加重するための複数のビーム形成ネットワークを更に備えていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記受信アンテナは、直接放射アレイアンテナ、アレイフィードリフレクタアンテナ、またはイメージングフェーズドアレイアンテナであることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記受信アンテナは、ビーム当たり単一フィードアンテナであることを特徴とする請求項１０から１３のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記処理装置は、制御信号の中で受信された命令に基づいて、初期複合加重値を選択して、少なくとも１つの導出されたビーム信号の中の干渉を抑制するように構成されていることを特徴とする請求項１０から１４のうちのいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
衛星通信システムにおける共通チャネル干渉を抑制する方法において、前記衛星通信システムは、複数のアンテナ素子を有するアンテナを備えていて、各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号と関連し、前記方法は、
複数の周波数チャネルの各々において複数のビーム信号を生成するステップを有していて、前記ビーム信号は、アンテナ素子信号のうちの１つ以上に対応し、
更に、周波数チャネルのうちの少なくとも１つにおいてビーム信号のうちの１つ以上に対する複合加重値を計算するステップと、
少なくとも１つの周波数チャネルにおいて、計算された複合加重値に従って、ビーム信号のうちの１つ以上を調整するステップと、
１つ以上の調整されたビーム信号を用いて、前記少なくとも１つの周波数チャネルにおけるビーム信号のうちの少なくとも１つの中の干渉をキャンセルして、干渉が抑制された出力信号を供給するステップとを有していて、
複合加重値を計算するステップは、固定係数アルゴリズムを用いて加重値を決定するステップを有していて、初期加重値は、導出されたビーム信号を強調するように、複数の導出されたビーム信号に対して選択される
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記アンテナは、受信アンテナを含み、
前記衛星通信システムは、複数のアナログビーム形成ネットワークを更に備えていて、
前記方法は、ビーム信号を導出するために、前記アナログビーム形成ネットワークの各々で、複数のアンテナ素子信号の利得および位相を調整するステップを更に有していることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記アンテナは、送信アンテナを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記衛星通信システムは、複数のアナログビーム形成ネットワークを更に備えていて、
前記方法は、前記アナログビーム形成ネットワークの各々で、ビーム信号に基づいてアンテナ素子信号の各々を導出するステップを更に有していることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
衛星通信システムにおける共通チャネル干渉を抑制するための装置において、前記衛星通信システムは、複数のアンテナ素子を有するアンテナを備えていて、各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号と関連し、前記装置は、
複数の周波数チャネルの各々において複数のビーム信号を生成するための信号処理装置を備えていて、前記ビーム信号は、１つ以上のアンテナ素子信号に対応し、
更に、周波数チャネルのうちの少なくとも１つにおいて、ビーム信号のうちの１つ以上に対する複合加重値を計算するためのプロセッサ装置と、
少なくとも１つの周波数チャネルにおいて、計算された複合加重値に従って、ビーム信号のうちの１つ以上を調整するための複数の複合加重ユニットと、
１つ以上の調整されたビーム信号を用いて、前記少なくとも１つの周波数チャネルにおけるビーム信号のうちの少なくとも１つの中の干渉をキャンセルして、干渉が抑制された出力信号を供給するためのキャンセルユニットとを備えていて、
前記処理装置は、固定係数アルゴリズムを用いて複合加重値を計算するように構成されていて、初期加重値は、導出されたビーム信号を強調するように、複数の導出されたビーム信号に対して選択される
ことを特徴とする装置。
【請求項２１】
前記アンテナは、受信アンテナを含み、
前記衛星通信システムは、ビーム信号を導出するために、複数のアンテナ素子信号の利得および位相を調整するための複数のアナログビーム形成ネットワークを更に備えていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記アンテナは、送信アンテナを含むことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記衛星通信システムは、ビーム信号に基づいてアンテナ素子信号を導出するための複数のアナログビーム形成ネットワークを更に備えていることを特徴とする請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置を備えていて、各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号と関連し、
更に、請求項１０から１５または２０から２３のうちのいずれか一項に記載の装置を備えていることを特徴とする衛星通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星通信システムにおける干渉抑制に関し、特に、以下のものに限定されるわけではないが、衛星通信システムにおいて、周波数チャネルを共有する複数のユーザ信号間での共通チャネル干渉を抑制するための装置、システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星通信システムは、狭いスポットビームの形で、ペイロード設計および適用範囲の提供の中で、デジタル処理アーキテクチャをますます使用する。スポットビームパラメータを制御するために、複合（complex）デジタル加重値（weights）を各通信周波数チャネルに割り当てることを含むビーム形成技術による、多素子アンテナシステムを用いて、またはビーム当たり単一ポートアンテナシステムを用いて、このような狭いスポットビームを正確に定めることが知られている。
【０００３】
現在の傾向は、通信システムにおけるユーザの総数が増加する一方で、各ユーザによって要求されるビットレートも増加する。より高い容量に対する絶えず増加する要求と共に、このようなシステムに対する、帯域幅をより効率的に使用するための圧力がある。これを達成する１つの方法は、可能なシステムの中で周波数の再利用を最大化することによる。衛星システムに対する、再利用方法の原理は、多数のスポットビームの使用を含み、各々はユーザの『セル』に割り当てられ、スポットビームは周波数資源を共有する。
【０００４】
周波数再利用方式は、システム間で変化するが、代表的な選択は、３色、４色および７色と呼ばれ、スポットビームの規則的な六角形の格子構造の全域で、３つ、４つまたは７つの周波数が再利用され、３色によって、システムにおける周波数の再利用のより高い濃縮が提供される。あるいは、同じ周波数を共有するビームの不規則なジオメトリもあり得る。同じ『チャネル』上のユーザ間での干渉を制限するために、周波数は、隣接していないビーム間でのみ共有される。その意図は、空間分離によって、干渉者（interferers）を一次ビームのサイドローブの中に配置して、そのビーム上でのそれらの影響を最小化することである。しかしながら、サイドローブの中でさえ、干渉者は、著しい信号劣化を引き起こし得る。干渉者の影響を減らす１つの方法は、アンテナサイズを増加させ、これによりサイドローブのレベルを低下させ、共通チャネル干渉も減らすことである。しかしながら、この方法は、資源に関して高コストであることに加えて、非効率的であると考えられ得る。なぜなら、それは、干渉者が必ずしもいるわけではない位置を含む、全ての可能な干渉位置にわたって、低い利得を設定するからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術に固有の制限に対処することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、衛星通信システムにおける共通チャネル干渉を抑制する方法が提供される。この衛星通信システムは、複数のアンテナ素子を有する受信アンテナを備えている。各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号を供給するように配列されている。この方法は、各アンテナ素子信号をデジタル化するステップと、各々のデジタル化されたアンテナ素子信号を処理して、素子信号の中に存在するそれぞれの周波数チャネルにおける受信信号成分を分離するステップと、少なくとも１つの周波数チャネルにおける受信信号成分から導出される複数のビーム信号のうちの１つ以上に対する複合加重値（complex weighting values）を計算するステップと、少なくとも１つの周波数チャネルにおいて、計算された複合加重値に従って、導出されたビーム信号のうちの１つ以上を調整するステップと、１つ以上の導出されて調整されたビーム信号を用いて、前記少なくとも１つの周波数チャネルにおける少なくとも１つの導出されたビーム信号の中の干渉をキャンセルして、干渉が抑制された出力信号を供給するステップとを有している。
【０００７】
この衛星通信システムは、複数のビーム形成ネットワークを更に備え得る。この方法は、信号成分からビーム信号を導出するために、前記ビーム形成ネットワークの各々で、それぞれのビーム形成加重値によって、前記周波数チャネルの各々の前記信号成分をデジタル的に加重する（weighting）ステップを更に有している。
【０００８】
受信アンテナは、直接放射アレイアンテナ、アレイフィード（fed）リフレクタアンテナまたはイメージングフェーズドアレイアンテナであってもよい。
【０００９】
受信信号成分から複数のビーム信号を導出するステップは、各周波数チャネルにおける各信号成分をそれぞれのビーム信号として用いることによって達成され得る。受信アンテナは、ビーム当たり単一フィードアンテナ（single feed per beam antenna）であってもよい。
【００１０】
複合加重値を計算するステップは、固定係数アルゴリズムを用いて、加重値を決定するステップを有していてもよい。
【００１１】
さらにまた、複合加重値を計算するステップは、導出されたビーム信号のうちの１つ以上と関連する地理的位置に応じて、固定係数アルゴリズムを初期化して、前記少なくとも１つの導出されたビーム信号の中の干渉をキャンセルするステップを更に有し得る。適切な初期複合加重値を選択することによって、導出された正しいビーム信号が強調されることを保証することができる。適切な初期複合加重値を選択するための命令は、制御信号の中でアルゴリズムに対して指定され得る。
【００１２】
複合加重値を計算するステップは、導出されたビーム信号のうちの１つ以上の各々と、干渉が抑制された出力信号との相関をとるステップを有し得る。
【００１３】
この方法は、第１チャンネルと異なる第２チャネルにおいて、複数のビーム信号のうちの１つ以上に対する複合加重値を決定するために、第１チャンネルにおける複数のビーム信号のうちの１つ以上に対して計算された複合加重値を調整するステップを更に有し得る。
【００１４】
本発明によれば、衛星通信システムにおける共通チャネル干渉を抑制するための装置が更に提供される。衛星通信システムは、複数のアンテナ素子を有する受信アンテナを備えている。各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号を供給するように配列されている。この装置は、各アンテナ素子信号をデジタル化するためのアナログデジタルコンバータと、各々のデジタル化されたアンテナ素子信号を処理して、素子信号の中に存在する、それぞれの周波数チャネルにおける受信信号成分を分離するための複数のデマルチプレクサと、少なくとも１つの周波数チャネルにおける受信信号成分から導出される複数のビーム信号のうちの１つ以上に対する複合加重値を計算するための処理装置と、少なくとも１つの周波数チャネルにおいて、計算された複合加重値に従って、導出されたビーム信号のうちの１つ以上を調整して、キャンセル信号を形成するための複数の複合加重ユニットと、１つ以上のキャンセル信号を用いて前記少なくとも１つの周波数チャネルにおける少なくとも１つの導出されたビーム信号の中の干渉をキャンセルして、干渉が抑制された出力信号を供給するためのキャンセルユニットとを備えている。
【００１５】
この装置は、信号成分からビーム信号を導出するために、それぞれのビーム形成加重値によって、前記周波数チャネルの各々における前記信号成分をデジタル的に加重するための複数のビーム形成ネットワークを更に備えている。受信アンテナは、直接放射アレイアンテナ、アレイフィードリフレクタアンテナ、またはイメージングフェーズドアレイアンテナであってもよい。代替案として、複数のビーム信号は、各周波数チャンネルにおける各信号成分をそれぞれのビーム信号として用いることによって、受信信号成分から導出され得る。受信アンテナは、ビーム当たり単一フィードアンテナであってもよい。
【００１６】
処理装置は、固定係数アルゴリズムを用いて、複合加重値を計算するように構成され得る。処理装置は、制御信号の中で受信される命令に基づいて、初期複合加重値を選択して、少なくとも１つの導出されたビーム信号の中の干渉を抑制するように構成され得る。
【００１７】
本発明によれば、衛星通信システムにおける共通チャネル干渉を抑制する方法も提供される。この衛星通信システムは、複数のアンテナ素子を有するアンテナを備えている。各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号と関連している。この方法は、複数の周波数チャネルの各々において、複数のビーム信号を生成するステップを有している。ビーム信号は、アンテナ素子信号のうちの１つ以上に対応している。この方法は、更に、周波数チャネルのうちの少なくとも１つにおいて、ビーム信号のうちの１つ以上に対する複合加重値を計算するステップと、少なくとも１つの周波数チャネルにおいて、計算された複合加重値に従って、ビーム信号のうちの１つ以上を調整するステップと、前記少なくとも１つの周波数チャンネルにおいて、１つ以上の調整されたビーム信号を用いて、ビーム信号のうちの少なくとも１つの中の干渉をキャンセルして、干渉が抑制された出力信号を供給するステップとを有している。
【００１８】
アンテナは、受信アンテナを含んでいてもよく、かつ衛星通信システムは、複数のアナログビーム形成ネットワークを更に備えていてもよい。この方法は、ビーム信号を導出するために、前記アナログビーム形成ネットワークの各々で、複数のアンテナ素子信号の利得および位相を調整するステップを更に有していてもよい。
【００１９】
アンテナは、送信アンテナを含んでいてもよく、かつ衛星通信システムは、複数のアナログビーム形成ネットワークを更に備えていてもよい。この方法は、ビーム信号に基づいて、前記アナログビーム形成ネットワークの各々で、アンテナ素子信号の各々を導出するステップを更に有していてもよい。
【００２０】
本発明によれば、衛星通信システムにおける共通チャネル干渉を抑制する装置も提供される。衛星通信システムは、複数のアンテナ素子を有するアンテナを備えている。各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号と関連している。この装置は、複数の周波数チャネルの各々において、複数のビーム信号を生成するための信号処理装置を備えている。ビーム信号は、アンテナ素子信号のうちの１つ以上に対応している。この装置は、更に、周波数チャネルのうちの少なくとも１つにおいて、ビーム信号のうちの１つ以上に対する複合加重値を計算するためのプロセッサ装置と、少なくとも１つの周波数チャネルにおいて、計算された複合加重値に従って、ビーム信号のうちの１つ以上を調整するための複数の複合加重ユニットと、前記少なくとも１つの周波数チャンネルにおいて、１つ以上の調整されたビーム信号を用いて、ビーム信号のうちの少なくとも１つの中の干渉をキャンセルして、干渉が抑制された出力信号を供給するためのキャンセルユニットとを備えている。
【００２１】
本発明によれば、複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置を備えていて、各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号と関連し、更に、本発明による装置を備えている衛星通信システムも提供される。
【００２２】
本発明によれば、複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置を備えていて、各アンテナ素子は、それぞれのアンテナ素子信号を供給するように配列され、更に、本発明による装置を備えている衛星通信システムも提供される。
【００２３】
本発明の実施形態が、例として、添付の図面に関して記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ビーム形成メカニズムを組み込んでいる、通信衛星におけるアップリンクおよびダウンリンク信号を処理するための既知のシステムの概略ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるアクティブ干渉抑制を組み込んでいる、ビーム形成装置の概略ブロック図である。
【図３】ユーザ信号間での共通チャネル干渉を抑制する際に、図２のビーム形成装置の中で実行されるステップを示しているフロー図である。
【図４】ユーザ信号間での共通チャネル干渉を抑制するための複合加重パラメータの更新を計算する際に、図２の制御機能ユニットによって実行されるステップを示しているフロー図である。
【図５】更に詳細に図１の制御機能を示している概略ブロック図である。
【図６】周波数再利用方式における六角形の格子上に間隔をあけて配置されたユーザビームの一例を示していて、本発明の一実施形態によるキャンセルビームを示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
多素子アンテナシステムと共に、デジタルビーム形成アーキテクチャは、様々な周波数チャネルと関連するビームのフレキシブルで独立した再構成を提供する。これは、個々の周波数チャネルの基礎上で、グローバルな、成形された局所の、または狭いスポットビームを提供するために用いられ得る。スポットビームの位置を変える能力は、様々な地上位置間での経路設定容量の手段を提供する。
【００２６】
衛星アンテナの重要なクラスは、複数の素子を含み、そこでは、素子に加えられるか又は素子から受信される信号の、振幅および位相加重の独立制御、または同等にデジタル領域における信号の複合加重は、ビーム特性を決定するのに役立つ。具体的には、このクラスの中に、直接放射アレイ（ＤＲＡ）があり、これは、直接フェーズドアレイ（開口が放射エレメントの２次元アレイによって形成されている）、イメージングフェーズドアレイ（ＩＰＡ）（一次ＤＲＡの開口直径が、アンテナ「光学」の手段によって拡大され、与えられたビームは、複数の加重された個々のフィードまたは素子信号から合成される）、アレイフィードリフレクタ（ＡＦＲ）（フィード素子のアレイが、与えられたフィードと関連する遠方場ビームパターンが指向的で、かつ与えられたビームが、通常は全フィードセットの加重されたサブセットから合成されるように、リフレクタの焦点面からオフセットされている）、および半焦点リフレクタアンテナとも呼ばれる。また、個々のフィードが特定のビームに対応するビーム当たり単一フィード（ＳＦＰＢ）アンテナとも関連する。
【００２７】
本発明の実施形態は、狭帯域デジタルビーム形成アーキテクチャの中に組み込まれ得る。その例が、図１に示されていて、そこでは、ビーム形成は、各周波数チャネルに対して別々に実行される。
【００２８】
フォワードリンクプロセッサ２は、固定地上局のＣバンドアップリンク（４〜８ＧＨｚ）から移動端末のＬバンド（１〜２ＧＨｚ）ダウンリンクへのリンクをサポートする。そして、リターンリンクプロセッサ３は、移動端末のＬバンドアップリンクから固定地上局のＣバンドダウンリンクへのリンクをサポートする。フォワードリンク受信アンテナは、ビーム当たり単一フィード（ＳＦＰＢ）アンテナであるので、フォワードアップリンクに関しては、ビーム形成ネットワークは必要ない。フォワードリンク２上の信号は、多くの１２．６ＭＨｚサブバンド４において、プロセッサに届けられ、それは、アップリンク上での二極分化の各々上のスペクトルのサブ分割に対応している。各サブバンドは、Ａ／Ｄコンバータ６によってサンプリングされる。各サブバンドは、効率的な高速フーリエ変換（ＦＦＴ）フィルタバンクを用いて８で狭帯域チャネル（１００ｋＨｚ）に多重分離される（各チャネルは、通常、単一の変調されたキャリアを含んでいる）。切替機能１０は、全サブバンドスペクトルからの必要なチャネルの選択を可能にして、アップリンクとダウンリンク間にフレキシブルな周波数マッピングを提供するために必要である。また、この点で、個々のチャネルは、それらに適用されるプログラム可能な利得を有する。
【００２９】
チャネルは、それから、ダウンリンク送信アンテナフィード素子のいくつか又は全てへの経路を定められる。送信アンテナは、この例では、ＡＦＲであるが、このアーキテクチャは、ＤＲＡまたはＩＰＡにも適用可能である。ビーム特性は、１２で、複合デジタルビーム形成加重値のフレキシブルな制御によって（各周波数チャネルに対して形成される複数のビームで）定められる。個々の素子信号は、１３で、ＦＦＴフィルタ機能を用いて周波数多重される。素子信号は、１４で、Ｄ／Ａ変換され、後処理チェーンに入力される。
【００３０】
リターンリンクプロセッサ３は、移動端末Ｌバンドアップリンクから固定地上局Ｃバンドダウンリンクへのリンクをサポートする。フォワードリンクと同じタイプの処理機能が実行されるが、データが流れる方向は逆である。プロセッサ入力は、受信アンテナ素子１６からである。この例では、受信アンテナはＡＦＲであるが、このアーキテクチャは、ＤＲＡまたはＩＰＡに同じように適用可能である。アナログ信号はデジタルサンプルに変換され、これは、ビーム形成器（beam-former）機能の前に、個々のチャネル（２００ｋＨｚ）に多重分離される。ビーム形成器機能１８は、複合加重を適用し、素子全体の和は、（各周波数チャンネルに対して形成される複数のビーム信号によって）最終的なビーム形成チャネル信号を生成する。フィーダダウンリンクのために２０で信号を多重化する前に、プログラム可能な利得調整が１０で適用され得る。リターンリンク送信アンテナは、ビーム当たり単一フィード（ＳＦＰＢ）アンテナであるので、リターンダウンリンクに関しては、ビーム形成ネットワークは必要ない。
【００３１】
後述するように、本発明によるアクティブ干渉抑制は、リターンリンクのための受信（移動）アンテナのビーム形成器機能１８と共に組み込まれ得る。代替案として、または追加として、本発明によるアクティブ干渉抑制は、フォワードリンクのための送信（移動）アンテナのビーム形成器機能１２と共に組み込まれ得る。アクティブ干渉抑制は、受信および送信ビーム形成機能の両方に適用され得る。例えば、ユーザ信号がチャネル切替およびレベル制御ユニット２２を介してリターンアップリンクからフォワードダウンリンクに直接渡される直接移動対移動トラフィック（図１中のユーザ端末ＵＴ−ＵＴにマークされている）に対して適用され得る。
【００３２】
図２は、本発明による図１のリターンリンク３のためのビーム形成装置を概略的に示している。
【００３３】
図２を参照すると、ビーム形成装置は、Ｍ素子を有するフェーズドアレイ３０を含んでいて、この場合は、直接放射アレイ（ＤＲＡ）アンテナの形である。素子の各々の出力は、複数の受信ユニット３２のそれぞれ１つに供給され、受信ユニットの各々は、複数のアナログデジタルコンバータ（Ａ／Ｄ）３４のそれぞれ１つに接続されている。そして、Ａ／Ｄの各々は、複数の周波数デマルチプレクサ３６、この場合はデジタルデマルチプレクサ３６のそれぞれ１つに接続されている。デマルチプレクサ３６の各々は、Ｎ個の周波数チャネルに対応するＮ個の機能出力を有している。そして、各デマルチプレクサ３６の各出力は、各チャネルに対する‘ｋ’個のビーム形成ネットワーク181〜18k、この場合はデジタルビーム形成ネットワークの各々に接続されている。
【００３４】
この例において、ビーム形成ネットワーク181〜18kによって形成される各ビームは、Ｍ素子の全部の組から合成されると仮定される。（各チャネル１〜Ｎの）各ビーム１〜ｋのために、各ビーム形成ネットワーク181〜18kの出力（x1〜xk）は、複数の複合加重ユニット3811〜38kkを介して、それぞれの加算ユニット401〜40kに提供される。加算ユニットは、干渉キャンセルユニットとも呼ばれる。処理装置とも呼ばれる制御機能ユニット４２は、ビーム形成ネットワークの出力（x1〜xk）および結果として生じる干渉が抑制された出力信号（y1〜yk）からの入力を受信するように接続されていて、かつ各チャネルに対する加重ユニット3811〜38kkによって適用される複合加重値（complex weightings）を調整するように定められている。
【００３５】
加重された干渉者のキャンセルは、低利得キャンセル素子、例えばＤＲＡの個々の素子を用いて達成され得ることに注意されたい。しかしながら、与えられた干渉者の位置でサイドローブをキャンセルする際に、『求められている』ユーザに焦点を合わせられたビームのメインローブ内の利得において、潜在的な著しい乱れがあるであろう。同じ周波数チャネルを共有している高利得スポットビームの組が、一次ビームのメインローブ利得に対する乱れを最小にするように、相互干渉キャンセルビームとして作用することは、本発明の実施形態の重要な特徴である。
【００３６】
図２のアーキテクチャは、ＩＰＡアンテナおよびＡＦＲアンテナにも適用可能である（与えられたチャネルに対する与えられたビームは、通常、素子フィードの全セットのサブセットから形成される）。
【００３７】
図２のアーキテクチャは、ＳＦＰＢアンテナにも適用可能であり、そこでは、複数のビームの対応する周波数チャネルは、認可されたユーザアクセスを含んでいて、ＢＦＮを必要とすることなく、図２の複合加重および加算回路に直接供給される。
【００３８】
図３は、出力ビーム信号の中の共通チャネル干渉を抑制するために、図２のビーム形成装置の中で実行されるステップを示しているフロー図である。
【００３９】
使用において、図３を参照すると、ＤＲＡは、地球上の様々な位置にある一連の送信地上端末、例えば地上局またはユーザ端末から、異なる周波数上の複数のキャリアを受信する。ＤＲＡの各素子３０は、個々のキャリアの合計を含む全部のシステムのスペクトルを受信する（ステップ１００）。受信ユニット３２での低ノイズ増幅（ステップ１０１）、ダウンコンバージョン、およびバンド外信号を除去するためのフィルタリングに続いて、各素子信号は、一連のデジタルサンプルの形で（システムの帯域幅と整合した速度で）、全システムスペクトルが定められるように、Ａ／Ｄコンバータ３４においてサンプリングされる（ステップ１０２）。各素子３０に対するサンプリングされた信号は、デジタルデマルチプレクサ３６によって、デジタル的に周波数多重分離され（ステップ１０３）、全システム帯域幅を構成する個々の周波数チャンネル１〜Ｎの系列の各々に対して、個別のデジタル的にサンプリングされた（複合サンプル）表現を提供する。与えられた周波数チャネルは、単一のキャリアまたは複数のキャリアを含み得る。または、与えられた広帯域キャリアが、複数のチャネルにわたって共有され得る。
【００４０】
それぞれのデジタルビーム形成ネットワーク（ＤＢＦＮ）181〜18kのグループは、Ｎチャネルの各々と関連している。与えられたＤＢＦＮは、Ｍ素子の各々からチャネルに固有の信号を受信し、このサンプルに、与えられた素子に固有の複合加重値（complex weight）を掛け、加重された素子の寄与を合計し、各チャネルに対するビーム出力x1〜xkを形成する（ステップ１０４）。与えられた周波数チャネルと関連するビームの特性は、複合加重値の選択によって制御され、単に加重値を変えることによって、時間と共に変えられ得る。例えば、与えられた方向にスポットビームを形成することが要求される場合、必要な方向における利得を最大にするために全ての素子３０からの寄与がコヒーレントに加わるように、線形位相勾配がアレイの開口（平面であるものと仮定する）全体に形成されるように、そのビームに対応するビーム形成ネットワークに対する加重値が選択される。
【００４１】
それから、干渉抑制が、各チャネルにおけるビーム信号x1〜xkの各々に対して適用される（ステップ１０５）。特に、干渉が各チャネルにおいて抑制されるべき各一次ビーム信号に対して、各ビーム形成ネットワーク181〜18kの出力（x1〜xk）は、それぞれの加重ユニット３８によって加重され、そのチャネルのその一次ビームに対応する加算ユニット401〜40kのうちのそれぞれ１つに提供される。加算ユニット401〜40kは、（１〜Ｎチャネルのうちの）各チャネルに対して、干渉が抑制された出力ビーム信号（y1〜yk）を供給する（ステップ１０６）。
【００４２】
各チャネルにおけるビーム信号（x1〜xk）に適用されるべき加重値は、そのチャネルに対する一組の複合加重ユニット3811〜38kkによって適用される。ここで、この例においては、１〜ｋの加重ユニットの組３８が、それぞれの複合加重値w11〜wkkを適用することによって、各チャネルの各一次ビーム用のキャンセルビームを生成するために用いられる。
【００４３】
図４は、ユーザ信号間での共通チャネル干渉を抑制するために複合加重パラメータの更新値（updates）を計算する際に、図２の制御機能ユニット４２によって実行されるステップを示しているフロー図である。図３に関する上記のルーチンは、この場合は、図４のルーチンと一緒に実行される。
【００４４】
図４を参照すると、制御機能ユニット４２は、ビーム形成ネットワークの出力（x1〜xk）および結果として生じるビーム信号（y1〜yk）を受信して、これらの値の測定値をとる（ステップ２０１）。測定値に基づいて、制御機能ユニット４２は、各チャネル１〜Ｎに対する加重ユニット3811〜38kkによって適用される複合加重値に対する更新値を計算する（ステップ２０２）。これらの更新値は、次のビーム出力y1〜ykが、共通チャネル干渉が抑制される所望のビーム構造に収束するように、それぞれの複合加重ユニット3811〜38kkに適用される（ステップ２０３）。複合加重調整計算のプロセスは、反復的であるので、各々の新しい加重調整値が、１つ以上の以前に調整された複合加重値から生じる出力信号に基づいて決定される。
【００４５】
各チャネル１〜Ｎの各ビーム１〜ｋに対して加重ユニット3811〜38kkによって適用される複合加重値を調整することによって、制御機能ユニット４２は、そのチャネルにおける他のビームによって引き起こされる、特定のビームにおける干渉を抑制することができる。また、加重値を各チャネルにおけるビーム信号（x1〜xk）に適用することによって、複数の周波数チャネルは、個別に、かつ各チャネルに特有な干渉者の抑制と並行して、処理され得る。キャリアが複数の周波数チャネルをカバーする場合、キャリアの各チャネルにおける干渉は、従って、個別に抑制され得る。そして、全体の干渉抑制は、改善され得る。キャンセル信号に適用される複合加重値は、この例においては、主信号における干渉がキャンセル信号によって抑制されるように、逆位相で適用される。システム設定は、加重値が適用の前に校正係数を用いて調整されることを要求するかもしれない。
【００４６】
制御機能ユニット４２は、図５に関して後で詳しく述べるように、各ビームに対して適切な複合加重値w1〜wkを決定するために、アルゴリズムを適用する。
【００４７】
本発明の一実施形態によれば、各出力ビームに対する複合加重調整値Δw1-kを決定する際に適用されるアルゴリズムは、固定係数アルゴリズム（ＣＭＡ）に基づく。
【００４８】
アルゴリズムは、ビーム形成ネットワーク181〜18kからの出力x1〜xkをキャンセルビームとして用いて、特定の『求められている』一次信号から干渉を取り除くように設計されている。これは、各ビーム信号を加重して、キャンセル信号を供給し、その結果を一次ビームに加え、これがまた加重され得ることによってなされる。一次ビームは、通常、ビーム形成ネットワーク181〜18kによって生成されるスポットまたは他の整形されたビームである。
【００４９】
このアルゴリズムの目的は、一次およびキャンセルビームxiに適用されるべき一組の加重値wiを生成することである。加重されたビームの合計
【００５０】
【数１】
0005383815.tif 000002
【００５１】
は、干渉が取り除かれるという期待される結果と共に、『干渉が抑制された出力信号』を与える。干渉が抑制された出力信号は、‘ｙ’によって識別され、各チャネルに対する加算ユニット401〜40kのいずれかからの出力であり得る。
【００５２】
固定係数アルゴリズムは、源の分離のセミブラインド方法であり、それは、均一のエンベロープの信号を生成するように動作する。これの基礎は、共通チャネル干渉を含む、いかなる干渉も、エンベロープを歪める傾向があることである。アルゴリズムは、この歪み、および、これによる、共通周波数チャネルからの干渉を最小にするように設計されている。これは、求められている信号が送信時に比較的一定のエンベロープを有するという仮定の上で動作することによって達成される。このような信号は、例えば、ＱＰＳＫのようなＰＳＫタイプの変調されたキャリアを有する信号、またはＰＳＫの他の次数を用いる信号または代わりの変調スキームを含み得る。本発明は、例えばＱＡＭのような、一定ではない係数の変調スキームでも動作することが示されてきた。この一定のエンベロープの変化の主な源は、求められている信号に加えられる干渉源の寄与に起因する。従って、受信信号に一定のエンベロープを強制することは、不必要な干渉者の除去という結果になり得る。
【００５３】
固定係数アルゴリズムは、『コスト関数』Ｇ、すなわち、現在の解決策が、要求されているものからどの程度遠いかという基準に基づいて、最も急勾配で適切な方法（steepest decent method）を介して導出される。最も急勾配で適切な方法は、コスト関数を最も速いルートでゼロの方へ動かすパラメータ変化を作り出すことによって、コスト関数を減らすことを意図している。我々のケースにおいて、それは、我々が、Ｇの勾配に比例する加重値を変化させるべきであることを意味する。
【００５４】
【数２】
0005383815.tif 000003
【００５５】
ここで、パラメータμは、収束の速度を制御するパラメータである。我々がこれを離散的な加重更新値に適合させる場合、以下の式が得られる。
【００５６】
【数３】
0005383815.tif 000004
【００５７】
最小にするコスト関数を式（４）に示す。ここでγはGodard半径として知られている。
【００５８】
【数４】
0005383815.tif 000005
【００５９】
『Godard半径』は、必要な信号振幅の基準を与え、式（１）から以下の式が得られる。
【００６０】
【数５】
0005383815.tif 000006
【００６１】
加重ベクトルｗによって微分することによって、以下の誤差関数が得られる。
【００６２】
【数６】
0005383815.tif 000007
【００６３】
ここでｘ[ｎ]は、時間ｎにおけるｘのサンプルである。
【００６４】
式（６）がゼロに等しいことが要求されるので、以下の更新された式に至る。
【００６５】
【数７】
0005383815.tif 000008
【００６６】
式（６）の直観的な分析は、アルゴリズムが、入力ベクトルｘと適応アルゴリズムのスカラー出力ｙとの相関によって操舵されることを示している。
【００６７】
制御機能ユニット４２は、各ビームに対する初期加重値w1〜wkを選択して、求められている信号を強調することができる。一定の係数を示し、かつ例えばランダムノイズ干渉のような一定の係数を示さない信号によって囲まれている、求められている信号を強調するために、ＣＭＡアルゴリズムが用いられるとき、通常、適応加重値を同じ値に初期化することで足りる。干渉が、求められている信号に見られる固定係数特性を示さないとき、アルゴリズムの性質は、求められている信号が強調され、かつ他の全ての信号が抑制されることを可能にする。しかしながら、形が似ている（全て固定係数を有する）複数のユーザ信号を生成する衛星通信システムにおいては、アルゴリズムの視点から、全ての信号が同じに見える。もしビーム加重値が全て同じ値に初期化されれば、強調される信号は、アルゴリズムに入力される信号のいずれかであり得る。本発明のいくつかの実施形態によれば、この問題は、導出されたスポットビームをアルゴリズムへの入力として用いて、我々のアルゴリズムの初期状態を適切に選択し、特定の位置に焦点を合わせられた導出されたスポットビームを強調することによって解決される。例えば、ユーザまたはユーザに対応する地理的位置が特定され、ユーザまたは位置の方向に焦点を合わせられたスポットビームが識別される。いくつかの実施形態によれば、識別されたスポットビームの適応加重値は１に初期化され、かつ他のビームの適応加重値はゼロに初期化され得る。複合加重調整計算のプロセスは反復的であるので、新しい加重調整値は、初期加重値から生じる出力信号に基づいて決定される。換言すれば、上述したように、導出されたビームまたはスポットビームを入力として用いて、初期加重値を選択することによって、アルゴリズムは、そのユーザに対して最適化されたビームパターンにより近く設定される。初期化後に加重値を反復的に調整することによって、最適化されたビームパターンが、その後、得られる。初期ビーム加重値は、アルゴリズムが、求められている信号を選択することを保証するために用いられるだけである。値を初期化するプロセスは、求められている信号がシステムの全体を通して強調されることを保証するために、あらゆる周波数チャネルにおけるあらゆるビーム信号に対して繰り返され得る。
【００６８】
いくつかの実施形態において、干渉抑制アルゴリズムを適用することが望まれる地理的位置は、地上の制御局または衛星のメモリにおけるシステムレベルで特定される。例えば、通信衛星の運営会社は、特定のユーザ位置に対する信号は、干渉が抑制されるべきであり、システムは、その位置に対してシステムによって受信または送信される信号をチェックすることを決定することができる。システムは、複合加重ユニット3811〜38kkと特定の加算ユニット401〜40kとの特定の組によって形成される出力ビームynと関連する地理的位置を決定して、アルゴリズムに対して位置と関連するビーム信号xnを特定することができる。そして、アルゴリズムは、識別されたビーム信号xnを強調するように初期化され得る。
【００６９】
図５は、固定係数アルゴリズムを適用するために用いられる、図２の制御機能ユニット４２の機能的な構成要素を示している概略ブロック図である。
【００７０】
図５は、特に、特定のチャネルにおける１つのビーム信号xnの中での干渉を抑制するための機能的な構成要素を示している。同様の装置が、さらに、他のチャネルの各々の中での他のビーム信号の各々における干渉を抑制するために適用される。
【００７１】
図５を参照すると、制御機能ユニット４２は、出力信号デジタル相関器５０と、第１〜第ｋビーム信号デジタル相関器521〜52kとを有している。プロセッサ５４は、相関器５０、５２からの出力を受信して、更新アルゴリズムを適用し、複合加重値の更新値Δw1-kを計算する。
【００７２】
使用において、出力信号デジタル相関器５０は、干渉が抑制されている特定のビームに対するビーム出力信号ynを受信する。これは、自己相関がとられ、|y|2を生成し、これはプロセッサ５４に供給される。第１〜第ｋビーム信号デジタル相関器521〜52kは、ynとキャンセルビーム信号x1〜xkの各々との相関をとり、結果として生じる信号もプロセッサ５４に入力として供給される。プロセッサ５４は、上記の式（６）に従って、複合加重ユニット３８に対する複合加重値の更新値Δw1-kを生成する。ここで、μは、更新値の収束速度を制御して、システムに減衰を提供するために用いられる。μの値は、当業者にとって明らかであるように、通常、アルゴリズムが、関係している通信信号に対して適切な時間内に収束して、所望の干渉キャンセルを提供するように、特定のシステム設定に対して固定される。γの値は、達成されるべき最適信号係数の基準として選択され、通常、固定される。しかしながら、過去の例、例えばγ=|y|2から値を計算することは可能である。ここで、ｙは、直前または他の以前のサイクルからとられるか、または２以上の以前のサイクルにわたって平均される。
【００７３】
プロセッサ５４は、本発明の実施形態によれば、さらに、精度向上のために、加重更新値をシステムに適用する前に、これらの平均をとることを適用する。
【００７４】
プロセッサ５４は、本発明のいくつかの実施形態によれば、上述したように、さらに、アルゴリズムの初期状態をセットして、正しいビームを強調する。システムレベルで、干渉抑制アルゴリズムが適用されるべき地理的領域またはユーザが決定され得る。システムは、それから、地理的領域と関連するスポットビームxnを識別して、これに応じてプロセッサ５４に対する命令を準備する。命令は、制御信号においてプロセッサに送信され得る。プロセッサは、制御信号を受信することができ、かつ特定された命令に従ってアルゴリズムを初期化して、識別されたスポットビームxnを含むスポットビーム（x1〜xk）の組を処理することができる。命令は、各複合加重ユニット３８に適用されるべき初期加重値を特定することができる。あるいは、命令は、対象となるビームxnを特定することができ、かつプロセッサ５４が、対象となるビームを強調するのに必要な初期加重値を決定することができる。
【００７５】
記載されている実施形態において、一次ビーム信号は、キャンセル信号に加えて複合加重ユニットによって加重され、かつキャンセル信号によって抑制もされる。本発明の実施形態によれば、加重の閾値は、例えば、その係数が予め決められたレベル以下に下がらないように、または一次ビームに適用される加重が、予め決められた係数（factor）以上までビーム信号を制限しないように、一次ビーム信号の加重値に適用される。
【００７６】
本発明は、与えられた広帯域のキャリアが複数のチャネル全体で共有されるブロードバンド信号と共に用いることにも適用可能である。この場合、制御機能ユニット４２によって実行される測定は、これらの多数のチャネルからの寄与を含むので、これに応じた上記システムの変更が必要である。例えば、図５を参照すると、出力信号相関器５０は、一次信号が見られるチャネルの全て又はほぼ全てからの測定値を含んでいる。あまりに少ないチャネルしか使用しないと、十分に固定されていない係数を有する歪んだ信号を与える可能性がある。最適な動作は、適切に選択されるべきサブセットを必要とするが、ビーム信号相関器５２は、うまくチャネルのサブセットを使用することができる。
【００７７】
ブロードバンド信号の場合、測定は、チャネル毎に実行され、プロセッサ５４の中で合計される。ここで、例えば、相関器５０の出力の合計は、十分な数のチャネルが含まれることを保証するために実行される。信号は、出力信号相関器５０に供給される前に、復元されることを必要とすると思われるかもしれない。しかしながら、これは必要ない。その結果、プロセッサ５４内のパラメータを調整することによって、比較的固定されたシステムアーキテクチャを有していて、かつ様々な信号シナリオ、例えば信号チャネルより広い信号に応じることが可能である。ビーム信号相関器出力のサブセットが、最適な動作をするように用いられる選択も、プロセッサ５４内で作られ得る。
【００７８】
特定の状況において、ブロードバンド信号が、いくつかの狭帯域信号によって干渉される場合、ビーム信号相関器521からの２つの異なるサブセットが選択され得る。１つは、１つのチャネルにおける干渉者に焦点を合わせていて、１つは、異なるチャネルにおける異なる干渉者に焦点を合わせている。
【００７９】
各チャネル１〜Ｎにおけるビーム信号x1〜xkの各々に対して上記装置の中で実行される計算は、本発明の一実施形態によれば、ある状況におけるチャネルの既知の特性を利用することによって最小限にされ得る。例えば、特定のチャネルにおけるキャンセルビームに対して計算された複合加重調整値は、予め決められた比率ずつ変更されて、他のチャネルにおけるキャンセルビームに適用され得る。予め決められた比率は、関係している異なる周波数のために必要な加重における既知の差を考慮に入れるために、問題のチャネルに基づいて決定され得る。このような状況、例えば、本発明が、異なるチャネル上の多くの異なる信号をアップリンクするフィーダ局のネットワークに関して適用されるとき、干渉位置は、両方のチャネルにおいて同じである。１つのチャネルにおける１つの信号に焦点を合わせて、他のチャネル全体に計算結果を適用することは可能である。フィーダ局は固定位置にあり、全ての干渉は複数のチャネル上にあるので、干渉位置は、帯域の全域で同じである。
【００８０】
本発明の特定の実施形態について述べてきたが、本発明は、これらの例に限られない。例えば、上述したシステムは、ビーム出力x1〜xkの各々がキャンセルビームとして用いられ得るように定められている。実際には、キャンセルビームの数は、アンテナの（通常メインローブに最も近い）最高のサイドローブ内のユーザに焦点を合わせるために、減少され得る。合理的な仮定は、メインビームと最初のサイドローブとの間の指向性が約２０ｄＢだけ異なることである。より低レベルのサイドローブ内の干渉者は、より大きな程度に抑制される。５ｄＢの抑制でさえ、性能を非常に改善することができるので、サイドローブが最高の位置での干渉者のサブセットのみを考慮することは可能である。特定の干渉者をキャンセルするために用いられるビームは、他の干渉者の方向において非常に低い指向性を有する。従って、キャンセル信号は、いくらか独立していて、複数の信号の抑制が、（一度に１つの信号を取扱う）信号毎の方法におけるキャンセル信号を用いて達成され得ることを示唆していて、複雑さを大いに減らす。
【００８１】
図６は、六角形の格子上に間隔をあけて配置されたユーザビームの一例を示している。そこでは、一次ビーム６０は、それを囲んでいる第１〜第６共通（co-）チャネルビーム62a-fを有することが示されている。これらは潜在的に最高のサイドローブの中にあり、この場合はメインビームの最も近くにあり、かつ図示した円形の線６４と６６の間に入る。メインビーム６０のサイドローブ構造の知識を利用することによって、キャンセルビームとしてビーム62a-fのみを用いることは可能である。特に、一般に、我々がメインビーム６０から外へ移動するにつれて、サイドローブは著しく落ちる。それで、干渉の原理は、６人の最も近いユーザから来るので、好都合にも、アルゴリズムは、これらのキャンセルビームのみに焦点を合わせるように適合されることができ、システムの複雑さを減らす。
【００８２】
本発明をＤＲＡアンテナタイプに関して説明してきたが、本発明は、他のアンテナタイプ、例えばＩＰＡ、ＡＦＲおよびＳＦＰＢにも適用可能である。
【００８３】
ＩＰＡアンテナに関して、上記の干渉抑制アーキテクチャおよび方法は、いかなる変更も必要になることなしに、ＩＰＡアンテナに適用可能である。
【００８４】
ＡＦＲアンテナに対しては、本発明による干渉抑制を実施するために、上記システムおよび方法の最小限の適合が必要である。与えられた周波数チャネルと関連するビームは、通常、フィード信号のサブセットの加重された組合せによって（通常、メインローブを形成するための高振幅加重を有するフィードと、サイドローブのレベルを制限するために加重される他のフィードとの限られた組を用いて）形成される。
【００８５】
ＳＦＰＢシステムに対しては、アンテナからの単一の素子出力が既にスポットビームを形成しているので、上述したデジタルビーム形成ネットワーク181〜18kは必要ない。このようなシステムにおけるスポットビームは、通常、広い領域に焦点を合わせている。各フィードは、多くの空間的に分離されたビーム上で占有されている同じチャネルによって、多くの占有されたチャネルを有するスポットビームを形成する。従って、干渉抑制は、ビームのサブセットからの対応する周波数チャネル出力に対して適用される。
【００８６】
本発明は、ダウンリンクを提供する信号のための送信アンテナシステムにも適用され得る。本発明は、特に、共通チャネルビームの加重加算によってサイドローブをキャンセルすることによって、共通チャネルユーザの特定の方向における送信ビーム利得を減らすために用いられ得る。一例において、本願にて説明したのと同じ加重干渉ビームアーキテクチャが用いられるが、必要な加重は、特定の共通チャネルユーザ位置の知識と関連して用いられるビームパターンの詳細な知識から定められる。ユーザ位置は、例えば、衛星へのアップリンクに適用される干渉抑制アルゴリズムの結果から導出され得る。このような方法で、ダウンリンクにおけるビーム間での共通チャネル干渉は抑制され得る。
【００８７】
本発明は、システムのリターンリンク３に関して、例えば図１に記載したように記載したが、例えば、図１の地上局アップリンクを受信するための受信アンテナに関連する、または地上局にダウンリンクを送信するための送信アンテナに関連する、衛星通信システムのフォワードリンクの中での使用にも適用可能である。図１の例において、これらのアンテナは、ＳＦＰＢタイプのアンテナであるので、対応するビーム形成ネットワークを必要としない。しかしながら、本発明は、他のアンテナ、例えばＤＲＡ、ＩＰＡまたはＡＦＲアンテナと共にも用いられ得る。これらは、ビーム形成ネットワークと共に用いられ得る。
【００８８】
本発明は、例えば、移動機器へのリンクのための送信または受信ビーム形成に関する、ＴＤＭＡを用いる通信システムにも適用され得る。このようなシステムでは、与えられたチャネルは、ＴＤＭＡベースの与えられたビームにおける多くの様々なアクセスによって用いられ得る。干渉抑制加重値の任意の組が、与えられた干渉者の位置に対して適用されるので、このようなＴＤＭＡアクセスに隣接するビームは、ホッピング干渉を抑制しなければならない。従って、ビーム加重値は、ＴＤＭＡ方式における各タイムスロットに変更される。収束速度を制御するために用いられる減衰係数μは、収束が各タイムスロット内で十分に速く起こるように、このようなシステムの中で調整され得る。
【００８９】
本発明の実施形態をデジタルビーム形成に関して説明してきたが、本発明は、これに限られない。代替案として、アナログビーム形成装置、およびアナログビーム形成から生じるビーム信号に対するアナログデジタル変換およびデジタル多重分離が用いられ得る。このようなシステムの実施は、アナログビーム形成ネットワークの追加によって、ＳＦＰＢアンテナの実施と同様となる。
【符号の説明】
【００９０】
３０  フェーズドアレイ
３２  受信ユニット
３４  アナログデジタルコンバータ（Ａ／Ｄ）
３６  周波数デマルチプレクサ（デジタルデマルチプレクサ）
181〜18k  ビーム形成ネットワーク（デジタルビーム形成ネットワーク）
3811〜38kk  複合加重ユニット
401〜40k  加算ユニット（干渉キャンセルユニット）
４２  制御機能ユニット（処理装置）
【図１】
0005383815.tif 000009
【図２】
0005383815.tif 000010
【図３】
0005383815.tif 000011
【図４】
0005383815.tif 000012
【図５】
0005383815.tif 000013
【図６】
0005383815.tif 000014