(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナ装置、少なくとも１個の第２のアンテナ装置、及び、少なくとも１対の受信チャネルを備えるアンテナシステムであって、
前記第１のアンテナ装置が、第１のアンテナ素子アレイ、第１のコンバイナ−スプリッタ、及び、アクティブモジュールを備え、前記第２のアンテナ装置が、第２のアンテナ素子アレイ、及び、第２のコンバイナ−スプリッタを備え、
前記第１のアンテナ素子アレイ及び前記第２のアンテナ素子アレイの各々が、複数のアンテナ素子を備え、前記複数のアンテナ素子が、２つの異なる偏波方向で信号を受信及び送信するように構成され、
前記第１のコンバイナ−スプリッタが、前記第１のアンテナ素子アレイ内のｂ個のアンテナ素子によって受信された２ｂ個の信号を２ａ個の信号に合成するように構成され、前記２ｂ個の信号中のｂ個の信号及び前記２ａ個の信号中のａ個の信号が、前記ｂ個のアンテナ素子の前記２つの異なる偏波方向のうちの一方に対応し、他方のｂ個の信号及び他方のａ個の信号が、前記ｂ個のアンテナ素子の前記２つの異なる偏波方向のうちの他方のものに対応し、ｂ及びａが、１よりも大きな整数であり、ａが、ｂと等しい又はｂより小さく、
前記アクティブモジュールが、信号プロセッサ、及び、ａ個の対の送信−受信チャネルを備え、
前記ａ個の対の各々の送信−受信チャネルが、前記２ａ個の信号のうち前記２つの異なる偏波方向における２個の信号に対応し、各対の送信−受信チャネルが、前記２ａ個の信号のうち前記２つの異なる偏波方向の２個の信号を受信するように構成され、
前記信号プロセッサが、前記ａ個の対の送信−受信チャネルによって受信された前記信号と、前記少なくとも１対の受信チャネルによって受信された前記信号とに対し周波数変換を実施するように構成され、
前記第２のコンバイナ−スプリッタが、前記２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、前記信号が、前記第２のアンテナ素子アレイ内の前記複数のアンテナ素子によって受信され、
前記少なくとも１個の第２のアンテナ装置の各々が、前記少なくとも１対の受信チャネルに対応し、信号送信し、前記少なくとも１対の受信チャネルが、前記第２のコンバイナ−スプリッタによって、前記２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信するように構成され、
前記アクティブモジュールがさらに、前記少なくとも１対の受信チャネルによって受信された前記信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される、
アンテナシステム。
【請求項２】
前記第２のコンバイナ−スプリッタが、詳細には、前記第２のアンテナ素子アレイ内のｎ個のアンテナ素子によって受信された２ｎ個の信号を２個の信号に合成するように構成され、前記２ｎ個の信号のうちのｎ個の信号が、前記２つの異なる偏波方向のうちの一方に対応し、他方のｎ個の信号が、前記２つの異なる偏波方向のうちの他方のものに対応し、前記２個の信号の各々が、前記２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、ｎが１よりも大きな整数であり、
前記少なくとも１個の第２のアンテナ装置の各々が、１対の受信チャネルに対応し、前記第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた前記２個の信号を受信するように構成される、
請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項３】
前記第１のアンテナ素子アレイ内の前記複数のアンテナ素子によって受信された前記信号が、第１の周波数帯域内に配置され、前記第２のアンテナ素子アレイ内の前記複数のアンテナ素子によって受信された前記信号が、第２の周波数帯域内に配置され、前記第２の周波数帯域が、前記第１の周波数帯域を含み、前記第１の周波数帯域よりも広い周波数帯域をカバーし、
前記第２のアンテナ装置がさらに、少なくとも１個の第１のフィルタを備え、前記少なくとも１個の第１のフィルタが、前記第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた前記２個の信号をフィルタリングし、前記第１の周波数帯域の信号を獲得し、前記第１の周波数帯域の前記信号を前記第２のアンテナ装置に対応する受信チャネルの前記対に出力するように構成される、
請求項２に記載のアンテナシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１個の第１のフィルタがさらに、
前記第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた前記２個の信号の前記第１の周波数帯域の前記信号以外の信号の全部又は一部を出力するように構成される、請求項３に記載のアンテナシステム。
【請求項５】
前記第２のコンバイナ−スプリッタが、詳細には、前記第２のアンテナ素子アレイ内のｎ個のアンテナ素子によって受信された２ｎ個の信号を２ｍ個の信号に合成するように構成され、前記２ｎ個の信号中、ｎ個の信号が、前記２つの異なる偏波方向のうちの一方に対応し、他方のｎ個の信号が、前記２つの異なる偏波方向のうちの他方のものに対応し、前記２ｍ個の信号中、ｍ個の信号が、前記２つの異なる偏波方向のうちの一方に対応し、他方のｍ個の信号が、前記２つの異なる偏波方向のうちの他方のものに対応し、ｎ及びｍが、１よりも大きな整数であり、ｍが、ｎと等しい又はｎより小さく、
前記少なくとも１個の第２のアンテナ装置の各々が、ｍ対の受信チャネルに対応し、前記受信チャネルの各対が、前記２ｍ個の信号中、前記２つの異なる偏波方向における２個の信号に対応し、前記受信チャネルの各対が、前記２ｍ個の信号中、２つの異なる偏波方向における２個の信号を受信するように構成される、
請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項６】
前記第１のアンテナ素子アレイ内の前記複数のアンテナ素子によって受信された前記信号が、第１の周波数帯域内に配置され、前記第２のアンテナ素子アレイ内の前記複数のアンテナ素子によって受信された前記信号が、第２の周波数帯域内に配置され、前記第２の周波数帯域が、前記第１の周波数帯域を含み、前記第１の周波数帯域よりも広い周波数帯域をカバーし、
前記第２のアンテナ装置がさらに、前記ｎ個のアンテナ素子によって受信された前記２ｎ個の信号をフィルタリングし、前記第１の周波数帯域の信号を獲得して、前記第１の周波数帯域の前記信号を前記第２のコンバイナ−スプリッタに出力するように構成される、少なくとも１個の第２のフィルタを備える、
請求項２又は請求項５に記載のアンテナシステム。
【請求項７】
前記第１のアンテナ素子アレイ内のｎ個のアンテナ素子によって受信された前記信号が、第１の周波数帯域内に配置され、前記第２のアンテナ素子アレイ内のｎ個のアンテナ素子によって受信された前記信号が、第２の周波数帯域内に配置され、前記第２の周波数帯域が、前記第１の周波数帯域を含み、前記第１の周波数帯域よりも広い周波数帯域をカバーし、
前記第２のアンテナ装置がさらに、前記第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた前記２ｍ個の信号の前記第１の周波数帯域の信号をフィルタ除去して、前記第１の周波数帯域の前記信号を前記ｍ対の受信チャネルに出力するように構成される、少なくとも１個の第２のフィルタを備える、
請求項５に記載のアンテナシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１個の第２のフィルタがさらに、
前記受信された信号の前記第１の周波数帯域の前記信号以外の信号の全部又は一部を出力する
ように構成される、請求項６又は請求項７に記載のアンテナシステム。
【請求項９】
前記第２のアンテナ装置がさらに、
前記少なくとも１個の第２のフィルタによって出力された前記信号の前記第１の周波数帯域の前記信号以外の信号の全部又は一部を２個の信号に合成するように構成される、第３のコンバイナ−スプリッタを備え、
前記２個の信号の各々が、前記２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応する、
請求項８に記載のアンテナシステム。
【請求項１０】
前記アクティブモジュールがさらに、前記第１のコンバイナ−スプリッタによって合成された前記信号と、少なくとも１対の受信チャネルによって受信された前記信号とに対しビームフォーミングを実施するように構成される、
請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナシステム。
【請求項１１】
第１のアンテナ装置、少なくとも１個の第２のアンテナ装置、及び、少なくとも１対の受信チャネルを備えるアンテナシステムであって、
前記第１のアンテナ装置が、第１のアンテナ素子アレイ、第１のコンバイナ−スプリッタ、及び、アクティブモジュールを備え、前記第２のアンテナ装置が、第２のアンテナ素子アレイ、及び、第２のコンバイナ−スプリッタを備え、
前記第１のアンテナ素子アレイ及び前記第２のアンテナ素子アレイの各々が、複数のアンテナ素子を備え、前記複数のアンテナ素子が、２つの異なる偏波方向で信号を受信及び送信するように構成され、
前記第１のコンバイナ−スプリッタが、前記２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、前記信号が、前記第１のアンテナ素子アレイ内の前記複数のアンテナ素子によって受信され、
前記アクティブモジュールが、前記第１のコンバイナ−スプリッタによって、前記２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信し、前記第１のコンバイナ−スプリッタによって合成された前記信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成され、
前記第２のコンバイナ−スプリッタが、前記２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、前記信号が、前記第２のアンテナ素子アレイ内の前記複数のアンテナ素子によって受信され、
前記少なくとも１個の第２のアンテナ装置の各々が、前記少なくとも１対の受信チャネルに対応し、信号送信し、前記少なくとも１対の受信チャネルが、前記第２のコンバイナ−スプリッタによって、前記２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信するように構成され、
前記アクティブモジュールがさらに、前記少なくとも１対の受信チャネルによって受信された前記信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成され、
前記第２のコンバイナ−スプリッタが、前記第２のアンテナ素子アレイ内のｎ個のアンテナ素子によって受信された２ｎ個の信号を２個の信号に合成するように構成され、前記２ｎ個の信号のうちのｎ個の信号が、前記２つの異なる偏波方向のうちの一方に対応し、他方のｎ個の信号が、前記２つの異なる偏波方向のうちの他方のものに対応し、前記２個の信号の各々が、前記２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、ｎが１よりも大きな整数であり、
前記少なくとも１個の第２のアンテナ装置の各々が、１対の受信チャネルに対応し、前記第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた前記２個の信号を受信するように構成され、
前記第１のアンテナ素子アレイ内の前記複数のアンテナ素子によって受信された前記信号が、第１の周波数帯域内に配置され、前記第２のアンテナ素子アレイ内の前記複数のアンテナ素子によって受信された前記信号が、第２の周波数帯域内に配置され、前記第２の周波数帯域が、前記第１の周波数帯域を含み、前記第１の周波数帯域よりも広い周波数帯域をカバーし、
前記第２のアンテナ装置がさらに、少なくとも１個の第１のフィルタを備え、前記少なくとも１個の第１のフィルタが、前記第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた前記２個の信号をフィルタリングし、前記第１の周波数帯域の信号を獲得し、前記第１の周波数帯域の前記信号を前記第２のアンテナ装置に対応する受信チャネルの前記対に出力するように構成される、アンテナシステム。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載のアンテナシステムを備える、基地局システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の基地局システムを備える、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術の分野に関し、特に、アンテナシステム、基地局システム、及び通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線分散型基地局システムにおいて、遠隔無線ユニット（無線遠隔ユニット、Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｕｎｉｔ：ＲＲＵ）は、パッシブアンテナに接続され得る。現在、無線分散型基地局システムの進展の趨勢は、ＲＲＵをアンテナに統合することである。すなわち、ＲＲＵ及びアンテナが、統合体を形成する。アクティブアンテナシステム（Ａｃｔｉｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＡＡＳ）アーキテクチャは、統合型アンテナアーキテクチャである。
【０００３】
図１には、先行技術のアンテナシステムを示す。このアンテナシステムは、２個のアンテナ素子アレイを含む。両方のアンテナ素子アレイにおいて、各素子が、信号の送信及び受信の両方を行うように働く。一方のアンテナ素子アレイ１は、アクティブなコンポーネント、すなわち、トランシーバ２に接続されて、アクティブアンテナアーキテクチャを形成し、２送信機２受信機（２Ｔ２Ｒ）を実装し、他方のアレイ素子アレイ３は、ＲＲＵに接続されており、パッシブアンテナである。先行技術は、２個のチャネルの受信性能向上、すなわち、２Ｒの受信性能向上をサポートするものの、ネットワーク性能向上は劣っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ネットワーク性能向上を改善するアンテナシステム、基地局システム、及び通信システムを開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施態様において、本発明の実施形態において提供されるアンテナシステムは、
第１のアンテナ装置、少なくとも１個の第２のアンテナ装置、及び、少なくとも１対の受信チャネルを含む。
【０００６】
第１のアンテナ装置は、第１のアンテナ素子アレイ、第１のコンバイナ−スプリッタ、及び、アクティブモジュールを含み、第２のアンテナ装置は、第２のアンテナ素子アレイ、及び、第２のコンバイナ−スプリッタを含む。
【０００７】
第１のアンテナ素子アレイ及び第２のアンテナ素子アレイの各々は、複数のアンテナ素子を含み、ここで、アンテナ素子は、２つの異なる偏波方向で信号を受信及び送信するように構成される。
【０００８】
第１のコンバイナ−スプリッタは、２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、ここで、信号は、第１のアンテナ素子アレイ内の複数のアンテナ素子によって受信される。
【０００９】
アクティブモジュールは、第１のコンバイナ−スプリッタによって、２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信し、第１のコンバイナ−スプリッタによって合成された信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。
【００１０】
第２のコンバイナ−スプリッタは、２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、ここで、信号は、第２のアンテナ素子アレイ内の複数のアンテナ素子によって受信される。
【００１１】
少なくとも１個の第２のアンテナ装置の各々は、少なくとも１対の受信チャネルに対応し、少なくとも１対の受信チャネルは、第２のコンバイナ−スプリッタによって、２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信するように構成される。
【００１２】
アクティブモジュールはさらに、少なくとも１対の受信チャネルによって受信された信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。
【００１３】
別の実施態様において、本発明の実施形態において提供される基地局システムは、アンテナシステムを含む。
【００１４】
アンテナシステムは、第１のアンテナ装置、少なくとも１個の第２のアンテナ装置、及び、少なくとも１対の受信チャネルを含む。
【００１５】
第１のアンテナ装置は、第１のアンテナ素子アレイ、第１のコンバイナ−スプリッタ、及び、アクティブモジュールを含み、第２のアンテナ装置は、第２のアンテナ素子アレイ、及び、第２のコンバイナ−スプリッタを含む。
【００１６】
第１のアンテナ素子アレイ及び第２のアンテナ素子アレイの各々は、複数のアンテナ素子を含み、ここで、アンテナ素子は、２つの異なる偏波方向で信号を受信及び送信するように構成される。
【００１７】
第１のコンバイナ−スプリッタは、２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、ここで、信号は、第１のアンテナ素子アレイ内の複数のアンテナ素子によって受信される。
【００１８】
アクティブモジュールは、第１のコンバイナ−スプリッタによって、２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信し、第１のコンバイナ−スプリッタによって合成された信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。
【００１９】
第２のコンバイナ−スプリッタは、２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、ここで、信号は、第２のアンテナ素子アレイ内の複数のアンテナ素子によって受信される。
【００２０】
第２のアンテナ装置の各々は、少なくとも１対の受信チャネルに対応し、少なくとも１対の受信チャネルは、第２のコンバイナ−スプリッタによって、２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信するように構成される。
【００２１】
アクティブモジュールはさらに、少なくとも１対の受信チャネルによって受信された信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。
【００２２】
別の実施態様において、本発明の実施形態において提供される通信システムは、基地局システムを含み、ここで、基地局システムは、アンテナシステムを含む。
【００２３】
アンテナシステムは、第１のアンテナ装置、少なくとも１個の第２のアンテナ装置、及び、少なくとも１対の受信チャネルを含む。
【００２４】
第１のアンテナ装置は、第１のアンテナ素子アレイ、第１のコンバイナ−スプリッタ、及び、アクティブモジュールを含み、第２のアンテナ装置は、第２のアンテナ素子アレイ、及び、第２のコンバイナ−スプリッタを含む。
【００２５】
第１のアンテナ素子アレイ及び第２のアンテナ素子アレイの各々は、複数のアンテナ素子を含み、ここで、アンテナ素子は、２つの異なる偏波方向で信号を受信及び送信するように構成される。
【００２６】
第１のコンバイナ−スプリッタは、２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、ここで、信号は、第１のアンテナ素子アレイ内の複数のアンテナ素子によって受信される。
【００２７】
アクティブモジュールは、第１のコンバイナ−スプリッタによって、２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信し、第１のコンバイナ−スプリッタによって合成された信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。
【００２８】
第２のコンバイナ−スプリッタは、２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、ここで、信号は、第２のアンテナ素子アレイ内の複数のアンテナ素子によって受信される。
【００２９】
各第２のアンテナ装置は、少なくとも１対の受信チャネルに対応し、少なくとも１対の受信チャネルは、第２のコンバイナ−スプリッタによって、２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信するように構成される。
【００３０】
アクティブモジュールはさらに、少なくとも１対の受信チャネルによって受信された信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。
【発明の効果】
【００３１】
本願明細書において提供される、アンテナシステム、基地局システム、及び通信システムを通じて、アクティブアンテナ素子アレイ及びパッシブアンテナ素子アレイで構成されるアンテナシステムにおいては、コンバイナ−スプリッタが、パッシブアンテナ素子アレイによって異なる偏波方向で受信された信号を合成し、少なくとも１対の受信チャネルが使用されて信号が受信され、次いで、受信チャネルによって受信された信号に周波数変換が実施されて、ベースバンド信号が得られる。このアンテナシステムでは、パッシブアンテナ素子アレイにおいて異なる偏波方向における信号が受信され、当該信号に、周波数変換が実施される。したがって、アクティブアンテナ素子アレイ及びパッシブアンテナ素子アレイで構成されるアンテナシステムは、４チャネル受信性能向上以上の受信性能向上を達成すること、すなわち、４Ｒ受信性能向上か、又は、４Ｒ受信性能向上を上回る受信性能向上を達成することができ、それによって、システムの受信性能向上を高める。
【００３２】
本発明の実施形態による、又は、先行技術における、技術的解決手段をより明瞭に例示するために、以下において、これらの実施形態又は先行技術を説明するのに必要とされる添付の図面を簡潔に紹介する。以下の説明における添付の図面が、本発明の実施形態のうちのいくつかを単に示しているに過ぎず、当該技術において当業者らが、創造努力を伴わずとも、添付の図面に従って他の図面を得ることが可能である旨は明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】先行技術におけるアンテナシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態によるアンテナシステムの概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態による第１のアンテナ装置の概略構成図である。
【図４】本発明の別の実施形態によるアンテナシステムの概略構成図である。
【図５】本発明の別の実施形態によるアンテナシステムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下において、本発明の実施形態における技術的解決手段を、添付の図面を参照して明瞭及び徹底的に説明する。記載された実施形態が、本発明の全ての実施形態であるよりもむしろ、本発明のいくつかの例示的実施形態に過ぎないことは明らかである。本発明の実施形態に基づき、当該技術において当業者らにより、創造努力を何ら行うことなく得られた他の全ての実施形態もまた、本発明の保護範囲内に入るものとする。
【００３５】
本発明の技術的解決手段は、汎欧州デジタル移動電話方式（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ：ＧＳＭ（登録商標））、符号分割多元接続（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＣＤＭＡ）システム、広帯域符号分割多元接続ワイヤレス（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ：ＷＣＤＭＡ（登録商標））システム、汎用パケット無線サービス（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＧＰＲＳ）システム、ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＷｉＭＡＸ）システム、及び、ロング・ターム・エボリューション（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ＬＴＥ）システムなどの様々な通信システムに適用可能である。
【００３６】
基地局システムは、アンテナ及び基地局を含み得る。基地局は、ＧＳＭ（登録商標）若しくはＣＤＭＡシステムにおけるベーストランシーバ局（Ｂａｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｓｔａｔｉｏｎ：ＢＴＳ）であるか、ＷＣＤＭＡ（登録商標）システムにおけるノードＢ（ＮｏｄｅＢ）であるか、又は、ＬＴＥシステムにおける進化型ノードＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ  ＮｏｄｅＢ：ｅＮＢ又はｅ−ＮｏｄｅＢ）であることが考えられる。基地局のタイプは、本願明細書において限定されない。
【００３７】
図２は、本発明の実施形態によるアンテナシステムの概略構成図である。図２に示されるように、アンテナシステムは、第１のアンテナ装置、少なくとも１個の第２のアンテナ装置、及び、少なくとも１対の受信チャネル３を含む。
【００３８】
第１のアンテナ装置は、第１のアンテナ素子アレイ１１、第１のコンバイナ−スプリッタ１２、及び、アクティブモジュール１３を含み、第２のアンテナ装置は、第２のアンテナ素子アレイ２１、及び、第２のコンバイナ−スプリッタ２２を含む。
【００３９】
第１のアンテナ素子アレイ１１は、複数個のアンテナ素子を含み、このことは、第２のアンテナ素子アレイ２１についても同じであり、ここで、アンテナ素子は、２つの異なる偏波方向で信号を受信及び送信するように構成される。
【００４０】
第１のコンバイナ−スプリッタ１２は、２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、ここで、信号は、第１のアンテナ素子アレイ１１内の複数個のアンテナ素子によって受信される。
【００４１】
アクティブモジュール１３は、第１のコンバイナ−スプリッタ１２によって、２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信し、第１のコンバイナ−スプリッタ１２によって合成された信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。
【００４２】
第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、ここで、信号は、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子によって受信される。
【００４３】
各第２のアンテナ装置は、少なくとも１対の受信チャネル３に対応し、少なくとも１対の受信チャネル３は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２によって、２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信するように構成される。
【００４４】
アクティブモジュール１３はさらに、少なくとも１対の受信チャネル３によって受信された信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。
【００４５】
第１のアンテナ素子アレイ１１は、複数個のアンテナ素子を含み、このことは、第２のアンテナ素子アレイ２１についても同じであり（アンテナ素子アレイ内の各アンテナ素子は、アンテナ共振器である）、第１のアンテナ素子アレイ１１内に含まれるアンテナ素子の数は、第２のアンテナ素子アレイ２１内に含まれるアンテナ素子の数と同じであるか、又は、異なっていてもよい。各アンテナ素子は、２つの異なる偏波方向で信号を受信及び送信し、第１のアンテナ素子１１内に含まれる全てのアンテナ素子は、同じ２つの偏波方向を有し、第２のアンテナ素子アレイ２１内に含まれる全てのアンテナ素子は、同じ２つの偏波方向を有する。たとえば、第１のアンテナ素子１１内の各アンテナ素子は、水平面に対して＋４５°の角度及び−４５°の角度で信号を受信及び送信してもよく、また、第２のアンテナ素子２１内の各アンテナ素子も、水平面に対して＋４５°の角度及び−４５°の角度で信号を受信及び送信してもよい。そのうえ、本願明細書に内包される全てのアンテナ素子が、信号の受信と送信の両方を行うように構成されていることに留意されるべきである。すなわち、本願明細書における、第１のアンテナ素子アレイ１１と第２のアンテナ素子アレイ２１の両方は、１つの素子を共有する送信機能と受信機能とを有する構造を利用し得る。
【００４６】
第１のアンテナ素子アレイ１１、第１のコンバイナ−スプリッタ１２、及び、アクティブモジュール１３は、第１のアンテナ装置を構成し、この第１のアンテナ装置は、アクティブアンテナ構造である。たとえば、第１のアンテナ装置は、ＡＡＳアクティブアンテナ構造であるか、又は、別の既存のアクティブアンテナ構造であってもよい。アクティブアンテナ構造は、以下に詳述するように、２チャネル受信性能向上、すなわち、２Ｒ受信性能向上を達成することが可能である。
【００４７】
実施可能な実装の態様として、本発明の実施形態は、第１のアンテナ装置の実施可能な構造を提供する。図３に示されるように、第１のアンテナ装置においては、以下のとおりである。
【００４８】
第１のアンテナ素子アレイ１１は、ｂ個のアンテナ素子を含む。
【００４９】
第１のコンバイナ−スプリッタ１２は、第１のアンテナ素子アレイ１１内のｂ個のアンテナ素子によって受信された２ｂ個の信号を、２ａ個の信号に合成するように構成され、２ｂ個の信号のうちのｂ個の信号、及び２ａ個の信号のうちのａ個の信号は、ｂ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、他方のｂ個の信号、及び他方のａ個の信号は、ｂ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、ここで、ｂ及びａは、１よりも大きな整数であり、ａはｂ以下である。
【００５０】
アクティブモジュール１３は、ａ個の対の送信−受信チャネル１３１と、信号プロセッサ１３２とを含み得る。
【００５１】
ａ個の対の各々の送信−受信チャネル１３１は、２ａ個の信号のうちの、２つの異なる偏波方向における２個の信号に対応し、各対の送信−受信チャネル１３１は、２ａ個の信号中、２つの異なる偏波方向における２個の信号を受信するように構成される。
【００５２】
信号プロセッサ１３２は、ａ個の対の送信−受信チャネル１３１によって受信された信号と、少なくとも１対の受信チャネルによって受信された信号とに対し、周波数変換を実施するように構成される。
【００５３】
詳細には、第１のコンバイナ−スプリッタ１２は、既存の２個のａ対ｂ合成−分割ネットワークで構成され得るか、又は、１個の２ａ対２ｂ合成−分割ネットワークで構成され得る。１つの偏波方向で、第１のアンテナ素子アレイ１１内の各アンテナ素子によって受信された信号は、１個の信号として第１のコンバイナ−スプリッタ１２内に入力され得る。すなわち、第１のアンテナ素子アレイ１１では、全部で２ｂ個の信号が、第１のコンバイナ−スプリッタ１２内に入力される。２ｂ個の信号中、ｂ個の信号が、ｂ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、他方のｂ個の信号が、ｂ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応する。２ｂ個の信号を受信した後に、第１のコンバイナ−スプリッタ１２は、２ｂ個の信号のうちの、一方の偏波方向におけるｂ個の信号を、ａ個の信号に合成して、当該ａ個の信号を出力し、２ｂ個の信号のうちの、他方の偏波方向における他方のｂ個の信号を、他方のａ個の信号に合成して、当該他方のａ個の信号を出力してもよい。すなわち、第１のコンバイナ−スプリッタ１２による合成の結果として得られた２ａ個の信号中、ａ個の信号が、ｂ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、他方のａ個の信号が、ｂ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、ここで、ａ及びｂは、１よりも大きな整数であり、ａはｂよりも小さく、ａ対ｂの比は固定値ではなく、アンテナの性能指数（カバレージ性能及び利得など）と実装コストとの間のトレードオフを考慮して決定され得る。
【００５４】
したがって、ａ個の対の送信−受信チャネル１３１が設定され得る。各送信−受信チャネル１３１は、２ａ個の信号中、１個の信号を受信するように構成される。したがって、送信−受信チャネル１３１は、対で設定される必要がある。各対の送信−受信チャネル１３１は、２ａ個の信号のうちの、２つの異なる偏波方向における２個の信号に対応し、各対の送信−受信チャネル１３１は、２ａ個の信号のうちの、２つの異なる偏波方向における２個の信号を受信するように構成される。したがって、ａ個の対の送信−受信チャネル１３１が設定され得る。ａ個の対の各々の送信−受信チャネル１３１は、ＴＲＸ＿Ｍと表される、Ｍ偏波方向における送信−受信チャネルと、ＴＲＸ＿Ｄと表される、Ｄ偏波方向における送信−受信チャネルとを含み、ここで、Ｍ偏波方向及びＤ偏波方向は、第１のアンテナ素子アレイ１１内の各アンテナ素子によって受信された信号の２つの異なる偏波方向である。したがって、ａ個の対の送信−受信チャネル１３１は、ＴＲＸ＿Ｍ１及びＴＲＸ＿Ｄ１、ＴＲＸ＿Ｍ２及びＴＲＸ＿Ｄ２、…、ＴＲＸ＿Ｍａ及びＴＲＸ＿Ｄａであってもよい。
【００５５】
ａ個の対の各々の送信−受信チャネル１３１は、第１のコンバイナ−スプリッタ１２による合成の結果として得られた２個の信号を受信し、次いで、当該２個の信号を信号プロセッサ１３２内に入力し、当該信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得る。本願明細書において述べた送信−受信チャネル１３１が、既存の送信−受信チャネルであってもよく、この既存の送信−受信チャネル１３１が、受信された信号に対し、アナログ−デジタル変換及びダウン変換を実施して、中間周波数信号を取得してもよいことに留意されるべきである。したがって、この実施形態において、送信−受信チャネル１３１によって信号プロセッサ１３２内に入力される信号は、中間周波数信号であり得る。信号プロセッサ１３２はさらに、受信された中間周波数信号の周波数を変換して、ベースバンド信号を取得してもよい。信号プロセッサ１３２によって処理された後に、Ｍ偏波方向及びＤ偏波方向における２個のベースバンド信号が最後に得られる。
【００５６】
結論として、第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３内のａ個の対の送信−受信チャネル１３１は、ｂ個のアンテナ素子の２つの偏波方向で信号を受信することができ、信号プロセッサ１３２は、ａ個の対の送信−受信チャネル１３１によって出力された信号を処理して、２つの偏波方向における２個のベースバンド信号を得ることができる。したがって、第１のアンテナ素子アレイ１１、第１のコンバイナ−スプリッタ１２、並びにアクティブモジュール１３内のａ個の対の送信−受信チャネル１３１及び信号プロセッサ１３２によって達成される受信性能向上は、２チャネル（各チャネルは、ｂ個のアンテナ素子の１つの偏波方向に対応する）の受信性能向上と見なされ得る。すなわち、第１のアンテナ素子アレイ１１、第１のコンバイナ−スプリッタ１２、並びにアクティブモジュール１３内のａ個の対の送信−受信チャネル１３１及び信号プロセッサ１３２は、２Ｒ（Ｒｅｃｅｉｖｅ）受信性能向上を達成することができる。受信性能向上は、端末の送信電力、システムのカバレッジ、システムの容量、及び／又は、システムの信号対雑音比などの性能指数において具体化され得る。
【００５７】
この実施形態において提供されるアンテナシステムでは、第２のアンテナ装置内の第２のアンテナ素子アレイ２１及び第２のコンバイナ−スプリッタ２２が、パッシブアンテナ構造を構成する。第２のアンテナ装置内に設定された第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子によって受信された信号を合成する。この実施形態では、少なくとも１対の受信チャネル３が、アンテナシステム内の各第２のアンテナ装置内に設定されている。各対の受信チャネル３は、２つの異なる偏波方向における信号を受信するように構成され、ここで、信号は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２によって合成されており、各対の受信チャネル３は、次いで、受信された信号を、第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３内に入力して、当該信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。少なくとも１対の受信チャネル３を通じて、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子の２つの偏波方向における信号が受信可能であり、アクティブモジュール１３は、少なくとも１対の受信チャネル３によって出力された信号を処理して、２つの偏波方向における２個のベースバンド信号を得ることができる。したがって、第２のアンテナ素子アレイ２１、第２のコンバイナ−スプリッタ２２、少なくとも１対の受信チャネル３、及びアクティブモジュール１３によって達成される受信性能向上は、２チャネル（各チャネルは、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子の１つの偏波方向に対応する）の受信性能向上と見なされ得る。すなわち、第２のアンテナ素子アレイ２１、第２のコンバイナ−スプリッタ２２、少なくとも１対の受信チャネル３、及びアクティブモジュール１３は、２Ｒ（Ｒｅｃｅｉｖｅ）受信性能向上を達成することができる。したがって、この実施形態において提供されるアンテナシステムでは、第１のアンテナ装置内の第１のアンテナ素子アレイ１１、第１のコンバイナ−スプリッタ１２、及び、アクティブモジュール１３が、２チャネル受信性能向上を達成し得る。第２のアンテナ装置内の第２のアンテナ素子アレイ２１、第２のコンバイナ−スプリッタ２２、及び、少なくとも１対の受信チャネル３、並びに第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３が、２チャネル受信性能向上を達成し得る。このようにして、この実施形態において提供されるアンテナシステムは、４チャネル受信性能向上以上の受信性能向上、すなわち、４Ｒ受信性能向上か、又は、４Ｒ受信性能向上を上回る受信性能向上を達成し得る。
【００５８】
アンテナシステムによって受信される信号が、一般に、複数個の経路を有しており、当該複数個の経路間に相互干渉が存在することに留意されるべきである。アンテナシステムによって受信される信号が、４個の経路を有することが想定される。第１のアンテナ装置のみが２チャネル受信（各チャネルが、ｂ個のアンテナ素子の１つの偏波方向に対応する）を実装することができる場合、第１のアンテナ装置の各チャネルは、２個の経路上の信号に対応し、当該２個の経路の信号間に干渉が存在し、このことが、信号対雑音比などのシステム性能指数を悪化させてしまう。
【００５９】
この実施形態において提供されるアンテナシステムでは、第１のアンテナ装置が２チャネル受信を実装し得る場合に基づき、第２のアンテナ装置内の第２のアンテナ素子アレイ２１及び第２のコンバイナ−スプリッタ２２、少なくとも１対の受信チャネル３、並びに第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３が、２チャネル受信（各チャネルが、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子の１つの偏波方向に対応する）を実装し得る。アンテナシステムによって受信される信号が、４個の経路を有することが想定される。第１のアンテナ装置、第２のアンテナ装置、少なくとも１対の受信チャネル３によって実装された各チャネル、並びに第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３によって実装された各チャネルは、１個の経路のみの信号に対応する必要しかなく、このことは、信号対雑音比などのシステム性能指数を改善する。明らかに、アンテナシステムによって実装されるチャネルが増加すると、システムのより良好な受信性能向上が達成される。
【００６０】
上記の説明は、システムの信号対雑音比を例として挙げることにより、既存の２チャネル受信性能向上に対比するものとして、本願明細書において達成される４チャネルか、又は、それよりも多くのチャネルの受信性能向上を例示している。実際に、２チャネル受信と比較すると、４チャネル受信、又は、それよりも多くのチャネルの受信は、端末のより小さな送信電力と、システムのより良好なカバレッジと、システムのより大きな容量とを達成することが可能であり、このことについては、ここでこれ以上さらに詳述しない。
【００６１】
実施可能な実装の態様として、第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、パッシブアンテナに適用された既存の合成−分割ネットワークであり得る。合成−分割ネットワークは、一般に、パッシブ合成−分割ネットワークと呼ばれる。パッシブ合成−分割ネットワークは、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子によって受信された信号を２個の信号に合成するものであってもよく、当該２個の信号の各々は、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子の１つの偏波方向に対応する。たとえば、第２のアンテナ素子アレイ２１内の各アンテナ素子が、２つの偏波方向で信号を受信し、ここで、当該２つの偏波方向が、水平面に対して＋４５°の角度及び−４５°の角度である場合、第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、第２のアンテナ素子アレイ２１内の全てのアンテナ素子にわたり水平面に対して＋４５°の偏波方向でアンテナ素子によって受信された信号を１個の信号に合成し、第２のアンテナ素子アレイ２１内の全てのアンテナ素子にわたり水平面に対して−４５°の偏波方向でアンテナ素子によって受信された信号を別の１個の信号に合成することが可能である。
【００６２】
このような実装のシナリオにおいて、各第２のアンテナ装置は、１対の受信チャネル３に対応し得る。受信チャネル３の対における１個の受信チャネル３は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた信号の１個の経路を受信するように構成され、１個の信号は、たとえば、第２のアンテナ素子アレイ２１内の全てのアンテナ素子にわたり水平面に対して＋４５°の偏波方向でアンテナ素子によって受信された信号の合成の結果として得られた１個の信号であってもよい。他方の受信チャネル３は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた他方の１個の信号を受信するように構成され、当該１個の信号は、たとえば、第２のアンテナ素子アレイ２１内の全てのアンテナ素子にわたり水平面に対して−４５°の偏波方向でアンテナ素子によって受信された信号の合成の結果として得られた１個の信号であってもよい。
【００６３】
受信チャネル３の対は、受信された信号を第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３内に入力し、当該信号に周波数変換を実施して、２個のベースバンド信号を得てもよい。したがって、各第２のアンテナ装置内の第２のアンテナ素子アレイ２１及び第２のコンバイナ−スプリッタ２２、少なくとも１対の受信チャネル３、及び第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３は、２チャネル受信性能向上、すなわち、２Ｒ受信性能向上を達成することができる。
【００６４】
本願明細書において述べた受信チャネル３が、既存の受信チャネルであってもよく、既存の受信チャネル３が、受信された信号に対しアナログ−デジタル変換及びダウン変換を実施して、中間周波数信号を得てもよいことに留意されるべきである。したがって、この実施形態において、受信チャネル３によってアクティブモジュール１３内に入力される信号は、中間周波数信号であってもよい。アクティブモジュール１３内の信号処理部分、たとえば、図３に示される信号プロセッサ１３２は、受信チャネル３によって入力された中間周波数信号にさらなる周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得てもよい。
【００６５】
明らかに、このシナリオでは、パッシブ合成−分割ネットワーク（すなわち、パッシブアンテナに適用された既存の合成−分割ネットワーク）が第２のアンテナ装置内に設定されてもよく、１対の受信チャネル３が、各第２のアンテナ装置内に設定され、したがって、各第２のアンテナ装置内の第２のアンテナ素子アレイ２１、パッシブ合成−分割ネットワーク、受信チャネル３の対、及び第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３は、２チャネル受信性能向上を達成することができる。この実施形態において提供されるアンテナシステムでは、１個又は複数の第２のアンテナ装置が設定され得る。したがって、少なくとも１個の第２のアンテナ装置及び第１のアンテナ装置は、４チャネル受信性能向上以上の受信性能向上、すなわち、４Ｒ受信性能向上か、又は、４Ｒ受信性能向上を上回る受信性能向上を達成することができる。
【００６６】
実施可能な別の実装の態様として、第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、第１のアンテナ装置内の第１のコンバイナ−スプリッタ１２のものに類似した合成−分割コンポーネントを利用し得る。たとえば、第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、既存の２個のｍ対ｎ合成−分割ネットワークで構成され得るか、又は、１個の２ｍ対２ｎ合成−分割ネットワークで構成され得る。第２のアンテナ素子アレイ２１がｎ個のアンテナ素子を含み、各アンテナ素子によって受信された信号が１個の信号として第２のコンバイナ−スプリッタ２２内に入力され得ることが想定される。すなわち、第２のアンテナ素子アレイ２１では、全部で２ｎ個の信号が第２のコンバイナ−スプリッタ２２内に入力される。２ｎ個の信号中、ｎ個の信号が、ｎ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、他方のｎ個の信号が、ｎ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応する。２ｎ個の信号を受信した後に、第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、２ｎ個の信号中、一方の偏波方向におけるｎ個の信号をｍ個の信号に合成して、当該ｍ個の信号を出力し、他方の偏波方向における他方のｎ個の信号を他方のｍ個の信号に合成して、当該他方のｍ個の信号を出力する。すなわち、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２ｍ個の信号中、ｍ個の信号がｎ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、他方のｍ個の信号がｎ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、ここで、ｍ及びｎは１よりも大きな整数であり、ｍはｎよりも小さく、ｍ対ｎの比は固定値ではなく、アンテナの性能指数（カバレッジ性能及び利得など）と実装コストとの間のトレードオフを考慮して決定され得る。
【００６７】
第１のアンテナ素子アレイ１１内に含まれるアンテナ素子の数が、第２のアンテナ素子アレイ２１内に含まれるアンテナ素子の数と概して同じであり、すなわち、ｎは一般にｂに等しいが、ｍがａと同じであるか、又はａと異なっていてもよいことに留意されるべきである。
【００６８】
このシナリオにおいて、各受信チャネル３は、２ｍ個の信号中、１個の信号を受信するように構成される。したがって、受信チャネル３は、対で設定される必要がある。各対の受信チャネル３は、２ｍ個の信号中、２つの異なる偏波方向における２個の信号に対応し、各対の受信チャネル３は、２ｍ個の信号中、２つの異なる偏波方向における２個の信号を受信するように構成される。したがって、ｍ対の受信チャネル３が、各第２のアンテナ装置内に設定され得る。ｍ対の各々の受信チャネル３は、ＲＸ＿Ｍと表されるＭ偏波方向における受信チャネルと、ＲＸ＿Ｄと表されるＤ偏波方向における受信チャネルとを含む。ｍ対の受信チャネルは、ＲＸ＿Ｍ１及びＲＸ＿Ｄ１、ＲＸ＿Ｍ２及びＲＸ＿Ｄ２、…、ＲＸ＿Ｍｍ及びＲＸ＿Ｄｍであってもよい。
【００６９】
ｍ対の各々の受信チャネル３は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２個の信号を受信し、次いで、当該２個の信号を第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３内に入力し、当該信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得る。受信チャネル３は、既存の受信チャネルであってもよく、この既存の受信チャネル３は、受信された信号に対しアナログ−デジタル変換及びダウン変換を実施して、中間周波数信号を得てもよい。したがって、この実施形態において、受信チャネル３によってアクティブモジュール１３内に入力される信号は、中間周波数信号であり得る。アクティブモジュール１３内の信号処理部、たとえば、図３に示される信号プロセッサ１３２は、受信チャネル３によって入力された中間周波数信号にさらなる周波数変換を実施して、Ｍ偏波方向及びＤ偏波方向における２個のベースバンド信号を得てもよい。
【００７０】
任意選択として、アクティブモジュール１３はさらに、第１のコンバイナ−スプリッタ１２によって合成された信号と、少なくとも１対の受信チャネル３によって受信された信号とにビームフォーミングを実施するように構成される。アクティブモジュール１３は、様々な既存の方法を使用して、第１のコンバイナ−スプリッタ１２によって合成された信号と、少なくとも１対の受信チャネル３によって受信された信号とにビームフォーミングを実施すること、たとえば、アナログ領域においてビームフォーミングを実施すること、又は、デジタル領域においてビームフォーミングを実施することが考えられる。
【００７１】
明らかに、このシナリオでは、第２のコンバイナ２２（２個のｍ対ｎ合成−分割ネットワークで構成されるか、又は、１個の２ｍ対２ｎ合成−分割ネットワークで構成される）、及びｍ対の受信チャネル３が第２のアンテナ装置内に設定されてもよく、したがって、各第２のアンテナ装置内の第２のアンテナ素子アレイ２１、ｍ対ｎ合成−分割ネットワーク、ｍ対の受信チャネル３、及び第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３は、２チャネル受信性能向上を達成することができる。この実施形態において提供されるアンテナシステムでは、１個又は複数の第２のアンテナ装置が設定され得る。したがって、少なくとも１個の第２のアンテナ装置及び第１のアンテナ装置は、４チャネル受信性能向上以上の受信性能向上、すなわち、４Ｒ受信性能向上か、又は、４Ｒ受信性能向上を上回る受信性能向上を達成することができる。
【００７２】
この実施形態において提供されるアンテナシステムを通じて、アクティブアンテナ素子アレイ及びパッシブアンテナ素子アレイで構成されるアンテナシステムにおいては、コンバイナ−スプリッタが、パッシブアンテナ素子アレイによって異なる偏波方向で受信された信号を合成し、少なくとも１対の受信チャネルが使用されて、当該信号を受信し、次いで、受信チャネルによって受信された信号に周波数変換が実施されて、ベースバンド信号が得られる。このアンテナシステムでは、パッシブアンテナ素子アレイにおいて異なる偏波方向における信号が受信され、当該信号に、周波数変換が実施される。したがって、アクティブアンテナ素子アレイ及びパッシブアンテナ素子アレイで構成されるアンテナシステムは、４チャネル受信性能向上以上の受信性能向上を達成すること、すなわち、４Ｒ受信性能向上か、又は、４Ｒ受信性能向上を上回る受信性能向上を達成することができ、それによって、システムの受信性能向上を高める。
【００７３】
図４は、本発明の別の実施形態によるアンテナシステムの概略構成図である。図４に示されるように、パッシブアンテナに適用された既存の合成−分割ネットワークが第２のアンテナ装置内に設定され、すなわち、パッシブ合成−分割ネットワーク、及び１対の受信チャネルが、各第２のアンテナ装置内に設定され、したがって、各第２のアンテナ装置内の第２のアンテナ素子アレイ２１、パッシブ合成−分割ネットワーク、受信チャネル３の対、及び第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３は、以下に詳述するように、２チャネル受信性能向上を達成することができる。
【００７４】
このシナリオにおいて、第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、詳細には、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子によって受信された信号を２個の信号に合成するように構成され、当該２個の信号の各々は、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子の１つの偏波方向に対応する。
【００７５】
それに対応して、各第２のアンテナ装置は、１対の受信チャネル３に対応し、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２個の信号を受信するように構成される。
【００７６】
第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、既存のパッシブ合成−分割ネットワークであってもよい。パッシブ合成−分割ネットワークは、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子によって受信された信号を２個の信号に合成してもよく、当該２個の信号の各々は、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子の１つの偏波方向に対応する。第２のアンテナ素子アレイ２１においては、各アンテナ素子が、Ｍ偏波方向及びＤ偏波方向で信号を受信することが想定される。第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、第２のアンテナ素子アレイ２１内の全てのアンテナ素子によってＭ偏波方向で受信された信号を１個の信号に合成すること、及び、第２のアンテナ素子アレイ２１内の全てのアンテナ素子によってＤ偏波方向で受信された信号を別の１個の信号に合成してもよい。このような実装のシナリオにおいて、第２のアンテナ装置は、１対の受信チャネル３に対応し得る。受信チャネル３の対内の一方の受信チャネル３は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた１個の信号を受信するように構成され、この１個の信号は、たとえば、第２のアンテナ素子アレイ２１内の対応するアンテナ素子によってＭ偏波方向で受信された信号を合成した結果として得られた１個の信号であり得る。他方の受信チャネル３は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた他方の１個の信号を受信するように構成され、信号の１個の経路は、たとえば、第２のアンテナ素子アレイ２１内の対応するアンテナ素子によってＤ偏波方向で受信された信号を合成した結果として得られた１個の信号であり得る。
【００７７】
１対の受信チャネル３は、既存の受信チャネルであってもよく、受信された信号に対しアナログ−デジタル変換及びダウン変換を実施して、中間周波数信号を得てもよい。したがって、受信チャネル３によってアクティブモジュール１３内に入力される信号は、中間周波数信号であってもよい。アクティブモジュール１３内の信号処理部分、たとえば、図３に示される信号プロセッサ１３２は、受信チャネル３によって入力された中間周波数信号の周波数を変換して、２個のベースバンド信号を得てもよい。したがって、各第２のアンテナ装置内の第２のアンテナ素子アレイ２１、パッシブ合成−分割ネットワーク、１対の受信チャネル３、及び第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３は、２チャネル受信性能向上を達成することができる。
【００７８】
各第２のアンテナ装置内に設定されたパッシブ合成−分割ネットワーク、及び各第２のアンテナ装置内に設定された対応する１対の受信チャネル３が、第２のアンテナ素子アレイ２１の２つの偏波方向における２Ｒ受信を実装する場合に基づき、第２のアンテナ装置は、パッシブアンテナとして、ＲＲＵなどのモジュールに接続され得る。
【００７９】
このシナリオにおいて、任意選択として、第１のアンテナ素子アレイ１１内の複数個のアンテナ素子が受信することの可能な信号は、第１の周波数帯域信号として設定されてもよく、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子が受信することの可能な信号は、第２の周波数帯域信号として設定されてもよく、ここで、第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域を含み、第１の周波数帯域よりも広い周波数帯域をカバーする。
【００８０】
第２のアンテナ素子アレイ２１によって受信された信号帯域は、第１のアンテナ素子アレイ１１によって受信された信号帯域を含む。したがって、第１の周波数帯域信号は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２個の信号をフィルタリングすることによって獲得され、１対の受信チャネル３内に出力されて、第２のアンテナ素子アレイ２１の２つの偏波方向における２Ｒ受信を実装してもよい。第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られ、且つ、出力された２個の信号中、第１の周波数帯域信号以外の信号は、ＲＲＵなどのモジュールに出力され、それによって、第２のアンテナ装置は、パッシブアンテナとして働き得る。
【００８１】
それ故に、図４に示される、実施可能な実装の態様として、少なくとも１個の第１のフィルタ２３が、第２のアンテナ装置内に設定され得る。少なくとも１個のフィルタ２３は、第２のコンバイナ−スプリッタと１対の送信−受信チャネル３との間に設定されてもよく、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２個の信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号を第２のアンテナ装置に対応する１対の受信チャネル３に出力するように構成される。
【００８２】
任意選択として、１個の第１のフィルタ２３が設定されてもよく、２個の入力ポート及び２個の出力ポートが、各第１のフィルタ２３上に設定され得る。各入力ポートは、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた１個の信号を受信し、各出力ポートは、フィルタリングによって獲得された１個の信号を受信チャネル３内に入力するように構成される。
【００８３】
任意選択として、２個の第１のフィルタ２３が設定されてもよく、１個の入力ポート及び１個の出力ポートが、各第１のフィルタ２３上に設定されてもよく、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた１個の信号を受信し、フィルタリングによって獲得された１個の信号を受信チャネル３内に入力するように構成される。
【００８４】
さらに、少なくとも１個の第１のフィルタ２３は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２個の信号のうちの第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を、ＲＲＵ、ＲＲＵモジュール、又は、非分散型基地局に出力してもよく、それによって、第２のアンテナ装置は、パッシブアンテナとして働き得る。
【００８５】
実施可能な別の実装の態様として、少なくとも１個の第２のフィルタが、第２のアンテナ素子アレイ２１と第２のコンバイナ−スプリッタ２２との間に設定されてもよく、ｎ個のアンテナ素子によって受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号を第２のコンバイナ−スプリッタ２２に出力するように構成される。第２のフィルタは、既存の共振器フィルタであり得る。
【００８６】
任意選択として、第２のフィルタの数は、アンテナ素子の数と同じであってもよい。すなわち、ｎ個の第２のフィルタが設定され、２個の入力ポート及び２個の出力ポートが、各第２のフィルタ上に設定されてもよく、第２のフィルタは、第２のアンテナ素子アレイ２１内の１個のアンテナ素子によって２つの偏波方向で受信された信号を受信し、当該受信された信号をフィルタ・インし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号を第２のコンバイナ−スプリッタ２２に出力するように構成され、それによって、第１の周波数帯域信号は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２によって合成される。
【００８７】
任意選択として、２ｎ個の第２のフィルタが設定されてもよく、１個の入力ポート及び１個の出力ポートが、各第２のフィルタ上に設定されてもよい。各第２のフィルタは、第２のアンテナ素子アレイ２１内の１個のアンテナ素子によって１つの偏波方向で受信された信号を受信し、当該受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号を第２のコンバイナ−スプリッタ２２に出力するように構成され、それによって、第１の周波数帯域信号は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２によって合成される。
【００８８】
任意選択として、１個の第２のフィルタが設定されてもよく、２ｎ個の入力ポート及び２ｎ個の出力ポートが第２のフィルタ上に設定されてもよい。第２のフィルタは、ｎ個のアンテナ素子によって２つの偏波方向で受信された信号を受信し、当該受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号を第２のコンバイナ−スプリッタ２２に出力するように構成され、それによって、第１の周波数帯域信号は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２によって合成される。
【００８９】
第２のフィルタのいくつかの任意の設定態様のみが上述されている。第２のフィルタの数、及び第２のフィルタのポートの設定が、多くの他の態様で生じ得ること、及び、上に記載された態様が、本発明に対する限定として解釈されるべきではないことが理解され得る。
【００９０】
さらに、少なくとも１個の第２のフィルタは、受信された信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を出力することが考えられ、それによって、第２のアンテナ装置は、パッシブアンテナとして働き得る。このシナリオでは、第３のコンバイナ−スプリッタが第２のアンテナ装置内に設定され得る。第３のコンバイナ−スプリッタは、既存のパッシブ合成−分割ネットワークであってもよく、第３のコンバイナ−スプリッタは、少なくとも１個の第２のフィルタによって出力された信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を２個の信号に合成してもよく、当該２個の信号の各々は、ｎ個のアンテナ素子の１つの偏波方向に対応してもよく、第３のコンバイナ−スプリッタは、合成の結果として得られた当該２個の信号をＲＲＵ、ＲＲＵモジュール、又は、非分散型基地局に出力することが考えられ、それによって、第２のアンテナ装置は、パッシブ・アンテナとして働き得る。
【００９１】
任意選択として、アンテナシステムはさらに、遠隔無線ユニット（図では例示せず）を含み得る。遠隔無線ユニットは、第１のフィルタ２３又は第３のコンバイナ−スプリッタによって出力された２個の信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を受信し、当該受信された２個の信号に周波数変換を実施し、２個のベースバンド信号を得て、当該ベースバンド信号を、デジタルインタフェースを通じてベースバンドユニットに送るように構成される。
【００９２】
この実施形態において提供されるアンテナシステムを通じて、パッシブ合成−分割ネットワークが、各第２のアンテナ装置内に設定され、１対の受信チャネルが各第２のアンテナ装置上に設定され、それにより、第２のアンテナ素子アレイの２つの偏波方向における２Ｒ受信を実装して、４Ｒ受信性能向上か、又は、４Ｒ受信性能向上を上回る受信性能向上を達成する。さらに、この実施形態において、第１のアンテナ素子アレイ内の複数個のアンテナ素子が受信することの可能な信号は、第１の周波数帯域信号として設定されてもよく、第２のアンテナ素子アレイ内の複数個のアンテナ素子が受信することの可能な信号は、第２の周波数帯域信号として設定されてもよく、ここで、第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域を含み、第１の周波数帯域よりも広い周波数帯域をカバーする。少なくとも１個の第１のフィルタが、第２のコンバイナ−スプリッタと１対の受信チャネルとの間に設定され、第１のフィルタは、第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた２個の信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得し、当該第１の周波数帯域信号を１対の受信チャネル内に出力して、第２のアンテナ素子アレイの２つの偏波方向における第１の周波数帯域信号に対し、２Ｒ受信を実装するように構成される。第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られ、且つ、出力された２個の信号中、第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部は、ＲＲＵ又は非分散型基地局に出力されてもよく、それによって、第２のアンテナ装置は、パッシブアンテナとして働き得る。代替的に、少なくとも１個の第２のフィルタが、第２のアンテナ素子アレイと第２のコンバイナ−スプリッタとの間に設定されてもよく、第２のフィルタは、複数個のアンテナ素子によって出力された信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を出力するように構成され、次いで、当該信号は、第３のコンバイナ−スプリッタによって２個の信号に合成されて、ＲＲＵ又は非分散型基地局に出力され、それによって、第２のアンテナ装置は、パッシブアンテナとして働き得る。
【００９３】
図５は、本発明の別の実施形態によるアンテナシステムの概略構成図である。図５に示されるように、この実施形態のシナリオは、以下のとおりであり、すなわち、ｍ対ｎ合成−分割ネットワークが第２のアンテナ装置内に設定され、ｍ対の受信チャネルが各第２のアンテナ装置内に設定されて、第２のアンテナ素子アレイの２つの偏波方向における２Ｒ受信を実装し、したがって、各第２のアンテナ装置内の第２のアンテナ素子アレイ２１、ｍ対ｎ合成−分割ネットワーク、ｍ対の受信チャネル３、及び第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３は、２チャネル受信性能向上を達成することができる。
【００９４】
このシナリオにおいて、第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、第２のアンテナ素子アレイ２１内のｎ個のアンテナ素子によって受信された２ｎ個の信号を２ｍ個の信号に合成するように構成され、２ｎ個の信号のうちのｎ個の信号、及び２ｍ個の信号のうちのｍ個の信号は、ｎ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、他方のｎ個の信号、及び他方のｍ個の信号は、ｎ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、ここで、ｎ及びｍは、１よりも大きな整数であり、ｍはｎ以下である。
【００９５】
それに対応して、ｍ対の受信チャネル３が、各第２のアンテナ装置内に設定されてもよく、各対の受信チャネル３は、２ｍ個の信号の２つの異なる偏波方向における２個の信号に対応し、各対の受信チャネル３は、２ｍ個の信号の２つの異なる偏波方向における２個の信号を受信するように構成される。
【００９６】
第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、第１のアンテナ装置内の第１のコンバイナ−スプリッタ１２のものに類似した合成−分割コンポーネントを利用し得る。第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、既存の２個のｍ対ｎ合成−分割ネットワークで構成され得るか、又は、既存の１個の２ｍ対２ｎ合成−分割ネットワークで構成され得る。第２のアンテナ素子アレイ２１がｎ個のアンテナ素子を含み、全てのアンテナ素子によって１つの偏波方向で受信された信号は、１個の信号として第２のコンバイナ−スプリッタ２２内に入力され得ることが想定される。すなわち、第２のアンテナ素子アレイ２１では、全部で２ｎ個の信号が第２のコンバイナ−スプリッタ２２内に入力される。２ｎ個の信号中、ｎ個の信号がｎ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、他方のｎ個の信号がｎ個のアンテナ素子の２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応する。２ｎ個の信号を受信した後に、第２のコンバイナ−スプリッタ２２は、一方の偏波方向におけるｎ個の信号をｍ個の信号に合成して、当該ｍ個の信号を出力し、他方の偏波方向における他方のｎ個の信号を他方のｍ個の信号に合成して、当該他方のｍ個の信号を出力し、ここで、ｍ及びｎは、１よりも大きな整数であり、ｍはｎよりも小さく、ｍ対ｎの比は固定値ではなく、アンテナの性能指数と実装コストとの間のトレードオフを考慮して決定され得る。
【００９７】
各受信チャネル３は、２ｍ個の信号中、１個の信号を受信するように構成される。したがって、受信チャネル３は、対で設定される必要がある。各対の受信チャネル３は、２ｍ個の信号のうちの２つの異なる偏波方向における２個の信号に対応し、各対の受信チャネル３は、２ｍ個の信号のうちの２つの異なる偏波方向における２個の信号を受信するように構成される。したがって、ｍ対の受信チャネル３が、各第２のアンテナ装置内に設定され得る。ｍ対の各々の受信チャネル３は、ＲＸ＿Ｍと表されるＭ偏波方向における受信チャネルと、ＲＸ＿Ｄと表されるＤ偏波方向における受信チャネルとを含む。ｍ対の受信チャネルは、ＲＸ＿Ｍ１及びＲＸ＿Ｄ１、ＲＸ＿Ｍ２及びＲＸ＿Ｄ２、…、ＲＸ＿Ｍｍ及びＲＸ＿Ｄｍである。
【００９８】
ｍ対の各々の受信チャネル３は、既存の受信チャネルであり、受信された信号に対し、アナログ−デジタル変換及びダウン変換を実施して、中間周波数信号を得ることが考えられる。したがって、受信チャネル３によってアクティブモジュール１３内に入力される信号は、中間周波数信号であり得る。アクティブモジュール１３内の信号処理部分、たとえば、図３に示される信号プロセッサ１３２は、受信チャネル３によって入力された中間周波数信号にさらなる周波数変換を実施して、２個のベースバンド信号を得ることが考えられる。
【００９９】
このシナリオでは、２個のｍ対ｎ合成−分割ネットワーク又は１個の２ｍ対２ｎ合成−分割ネットワークが、各第２のアンテナ装置内に設定され、ｍ対の受信チャネル３が各第２のアンテナ装置内に設定されて、第２のアンテナ素子アレイ２１の２つの偏波方向における２Ｒ受信を実装する。第２のアンテナ装置内の第２のアンテナ素子アレイ２１、ｍ対ｎ合成−分割ネットワーク、ｍ対の受信チャネル３、及び第１のアンテナ装置内のアクティブモジュール１３は、２チャネル受信性能向上を達成することができる。
【０１００】
図４に示される実施形態と同じく、第２のアンテナ装置は、たとえば、ＲＲＵ又は非分散型基地局に接続することによって、パッシブアンテナとして働き得る。
【０１０１】
このシナリオにおいて、任意選択として、第１のアンテナ素子アレイ１１内の複数個のアンテナ素子が受信することの可能な信号は、第１の周波数帯域信号として設定されてもよく、第２のアンテナ素子アレイ２１内の複数個のアンテナ素子が受信することの可能な信号は、第２の周波数帯域信号として設定されてもよく、ここで、第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域を含み、第１の周波数帯域よりも広い周波数帯域をカバーする。第２のアンテナ素子アレイ２１によって受信される信号帯域は、第１のアンテナ素子アレイ１１によって受信される信号帯域を含む。したがって、第２のアンテナ素子アレイ２１内の各アンテナ素子によって出力された信号の第１の周波数帯域信号は、フィルタリングによって得られることが考えられ、当該第１の周波数帯域信号は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２内に入力され、したがって、第２のコンバイナ−スプリッタ２２内に入力された全ての２ｎ個の信号は、第１の周波数帯域内に配置され、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた全ての２ｍ個の信号もまた、第１の周波数帯域内に配置され、それによって、第２のアンテナ素子アレイ２１の２つの偏波方向における２Ｒ受信を実装する。さらに、第２のアンテナ素子アレイ２１内の各アンテナ素子によって出力された信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部は、ＲＲＵ、ＲＲＵモジュール、又は、非分散型基地局に出力されてもよく、それによって、第２のアンテナ装置は、パッシブアンテナとして働き得る。
【０１０２】
それ故に、図５に示されるように、実施可能な実装の態様として、少なくとも１個の第２のフィルタ２４が、第２のアンテナ装置内に設定されてもよく、ｎ個のアンテナ素子によって受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号を第２のコンバイナ−スプリッタ２２に出力するように構成される。第２のフィルタ２４は、既存の共振器フィルタであってもよい。
【０１０３】
任意選択として、図５に示されるように、第２のフィルタ２４の数は、第２のアンテナ素子アレイ２１内のアンテナ素子の数に等しくてもよい。すなわち、ｎ個の第２のフィルタ２４が設定され、２個の入力ポート及び２個の出力ポートが各第２のフィルタ上に設定されてもよく、第２のフィルタは、第２のアンテナ素子アレイ２１内の１個のアンテナ素子によって２つの偏波方向で受信された信号を受信し、当該受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号を第２のコンバイナ−スプリッタ２２に出力するように構成され、それによって、第１の周波数帯域信号は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２によって合成される。
【０１０４】
任意選択として、２ｎ個の第２のフィルタ２４が設定されてもよく、１個の入力ポート及び１個の出力ポートが各第２のフィルタ２４上に設定されてもよい。各第２のフィルタ２４は、第２のアンテナ素子２１内の１個のアンテナ素子によって１つの偏波方向で受信された信号を受信し、当該受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号を第２のコンバイナ−スプリッタ２２に出力するように構成され、それによって、第１の周波数帯域信号は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２によって合成される。
【０１０５】
任意選択として、１個の第２のフィルタ２４が設定されてもよく、２ｎ個の入力ポート及び２ｎ個の出力ポートが第２のフィルタ２４上に設定されてもよい。第２のフィルタは、ｎ個のアンテナ素子によって２つの偏波方向で受信された信号を受信し、当該受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号を第２のコンバイナ−スプリッタ２２に出力するように構成され、それによって、第１の周波数帯域信号は、第２のコンバイナ−スプリッタ２２によって合成される。
【０１０６】
第２のフィルタのいくつかの任意の設定態様のみが上述されている。第２のフィルタの数と、第２のフィルタのポートの設定とが、多くの他の態様で生じ得ることが理解でき、このことについては、ここでこれ以上さらに詳述しない。
【０１０７】
さらに、少なくとも１個の第２のフィルタ２４はさらに、受信された信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を出力するように構成される。
【０１０８】
任意選択として、第３のコンバイナ−スプリッタ２５が第２のアンテナ装置内に設定され得る。第３のコンバイナ−スプリッタ２５は、少なくとも１個の第２のフィルタ２４によって出力された信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を２個の信号に合成するように構成され、これらの２個の信号は、次いで、ＲＲＵ、ＲＲＵモジュール、又は、非分散型基地局に出力される。当該２個の信号の各々は、ｎ個のアンテナ素子の１つの偏波方向に対応し、それによって、第２のアンテナ装置は、パッシブアンテナとして働き得る。
【０１０９】
実施可能な別の実装の態様として、少なくとも１個の第２のフィルタ２４が、第２のアンテナ装置内に設定されてもよく、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２ｍ個の信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号をｍ対の受信チャネル３に出力するように構成される。
【０１１０】
任意選択として、第２のフィルタ２４の数はｍであってもよく、２個の入力ポート及び２個の出力ポートが各第２のフィルタ２４上に設定され得る。第２のフィルタは、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２ｍ個の信号の異なる偏波方向における２個の信号を受信し、当該受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号をｍ対の受信チャネル３内の１対の受信チャネル３に出力するように構成される。
【０１１１】
任意選択として、２ｍ個の第２のフィルタ２４が設定されてもよく、１個の入力ポート及び１個の出力ポートが各第２のフィルタ２４上に設定されてもよい。第２のフィルタは、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２ｍ個の信号中、１個の信号を受信し、当該受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号をｍ対の受信チャネル３内の１個の受信チャネル３に出力するように構成される。
【０１１２】
任意選択として、１個の第２のフィルタ２４が設定されてもよく、２ｍ個の入力ポート及び２ｍ個の出力ポートが第２のフィルタ２４上に設定されてもよい。第２のフィルタは、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２ｍ個の信号を受信し、当該受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号をｍ対の受信チャネル３に出力するように構成される。
【０１１３】
第２のフィルタのいくつかの任意の設定態様のみが上述されている。第２のフィルタの数、及び第２のフィルタのポートの設定が、多くの他の態様で生じ得ることが理解でき、このことについては、ここでこれ以上さらに詳述しない。
【０１１４】
さらに、このシナリオにおいて、少なくとも１個の第２のフィルタ２４はさらに、第２のコンバイナ−スプリッタ２２による合成の結果として得られた２ｍ個の信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を出力するように構成される。
【０１１５】
任意選択として、第３のコンバイナ−スプリッタ２５が第２のアンテナ装置内に設定されてもよい。第３のコンバイナ−スプリッタ２５は、少なくとも１個の第２のフィルタ２４によって出力された２ｍ個の信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を２個の信号に合成するように構成され、当該２個の信号は、次いで、ＲＲＵ、ＲＲＵモジュール、又は、非分散型基地局に出力され、それによって、第２のアンテナ装置は、パッシブアンテナとして働き得る。
【０１１６】
任意選択として、アンテナシステムはさらに、遠隔無線ユニット（図においては例示せず）を含み得る。遠隔無線ユニットは、第３のコンバイナ−スプリッタ２５によって出力された２個の信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を受信し、当該受信された２個の信号に周波数変換を実施し、２個のベースバンド信号を得て、当該ベースバンド信号を、デジタルインタフェースを通じてベースバンドユニットに送るように構成される。
【０１１７】
この実施形態において提供されるアンテナシステムを通じて、２個のｍ対ｎ合成−分割ネットワーク又は１個の２ｍ対２ｎ合成−分割ネットワークが各第２のアンテナ装置内に設定されてもよく、ｍ対の受信チャネルが各第２のアンテナ装置内に設定され、それによって、第２のアンテナ素子アレイの２つの偏波方向における受信を実装し、４Ｒ受信性能向上か、又は、４Ｒ受信性能向上を上回る受信性能向上を達成する。さらに、この実施形態において、第１のアンテナ素子アレイ内の複数個のアンテナ素子が受信することの可能な信号は、第１の周波数帯域信号として設定されてもよく、第２のアンテナ素子アレイ内の複数個のアンテナ素子が受信することの可能な信号は、第２の周波数帯域信号として設定されてもよく、ここで、第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域を含み、第１の周波数帯域よりも広い周波数帯域をカバーする。少なくとも１個の第２のフィルタが、第２のアンテナ素子アレイと第２のコンバイナ−スプリッタとの間に設定され、又は、少なくとも１個の第２のフィルタが、第２のコンバイナ−スプリッタと受信チャネルとの間に設定され、第２のアンテナ素子アレイ内の各アンテナ素子によって受信された信号か、又は、第２のコンバイナ−スプリッタによって出力された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得し、それによって、第２のアンテナ素子アレイの２つの偏波方向における第１の周波数帯域信号に対し２Ｒ受信を実装する。さらに、少なくとも１個の第２のフィルタによって受信された信号の第１の周波数帯域信号以外の帯域上の信号が出力され、第３のコンバイナ−スプリッタによって合成されて、２個の信号が得られることが考えられ、当該２個の信号は、次いで、ＲＲＵ、ＲＲＵモジュール、又は、非分散型基地局に出力され、それによって、第２のアンテナ装置は、パッシブアンテナとして働き得る。
【０１１８】
図２〜図５に示される実施形態は、アンテナシステムが１個の第２のアンテナ装置を含んでいるシナリオについて扱っている。アンテナシステムが複数個の第２のアンテナ装置を含んでいる場合において、各第２のアンテナ装置の構造及び機能については、前述の実施形態における説明を参照されたい。
【０１１９】
さらに、基地局システムが、本発明の実施形態において提供される。基地局システムは、アンテナシステムを含む。アンテナシステムは、第１のアンテナ装置、少なくとも１個の第２のアンテナ装置、及び、少なくとも１対の受信チャネルを含む。
【０１２０】
第１のアンテナ装置は、第１のアンテナ素子アレイ、第１のコンバイナ−スプリッタ、及び、アクティブモジュールを含み、第２のアンテナ装置は、第２のアンテナ素子アレイ、及び、第２のコンバイナ−スプリッタを含む。
【０１２１】
第１のアンテナ素子アレイは、複数個のアンテナ素子を含み、このことは、第２のアンテナ素子アレイについても同じであり、ここで、アンテナ素子は、２つの異なる偏波方向で信号を受信及び送信するように構成される。
【０１２２】
第１のコンバイナ−スプリッタは、２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、ここで、信号は、第１のアンテナ素子アレイ内の複数個のアンテナ素子によって受信される。
【０１２３】
アクティブモジュールは、第１のコンバイナ−スプリッタによって合成された信号を受信し、第１のコンバイナ−スプリッタによって２つの異なる偏波方向で合成された信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。
【０１２４】
第２のコンバイナ−スプリッタは、２つの異なる偏波方向で信号を合成するように構成され、ここで、信号は、第２のアンテナ素子アレイ内の複数個のアンテナ素子によって受信される。
【０１２５】
各第２のアンテナ装置は、少なくとも１対の受信チャネルに対応し、当該少なくとも１対の受信チャネルは、第２のコンバイナ−スプリッタによって２つの異なる偏波方向で合成された信号を受信するように構成される。
【０１２６】
アクティブモジュールはさらに、少なくとも１対の受信チャネルによって受信された信号に周波数変換を実施して、ベースバンド信号を得るように構成される。
【０１２７】
実施可能な実装の態様として、第２のコンバイナ−スプリッタは、第２のアンテナ素子アレイ内のｎ個のアンテナ素子によって受信された２ｎ個の信号を２個の信号に合成するように構成され、ここで、２ｎ個の信号のうちのｎ個の信号は、２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、他方のｎ個の信号は、２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、これらの２個の信号の各々は１つの偏波方向に対応し、ここで、ｎは１よりも大きな整数である。
【０１２８】
各第２のアンテナ装置は、１対の受信チャネルに対応することが考えられ、第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた２個の信号を受信するように構成される。
【０１２９】
任意選択として、第１のアンテナ素子アレイ内の複数個のアンテナ素子によって受信された信号は、第１の周波数帯域内に配置されてもよく、第２のアンテナ素子アレイ内の複数個のアンテナ素子によって受信された信号は、第２の周波数帯域内に配置されてもよく、ここで、第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域を含み、第１の周波数帯域よりも広い周波数帯域をカバーする。
【０１３０】
任意選択として、少なくとも１個の第１のフィルタが、第２のアンテナ装置内に設定されてもよく、第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた２個の信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得し、当該第１の周波数帯域信号を第２のアンテナ装置に対応する１対の受信チャネルに出力するように構成される。
【０１３１】
少なくとも１個の第１のフィルタはさらに、第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた２個の信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を出力するように構成される。
【０１３２】
任意選択として、この実施形態において提供される基地局システムは、さらに、以下のものを含み得る。
アンテナシステム内の少なくとも１個の第１のフィルタによって出力された２個の信号の全部又は一部を受信し、当該受信された２個の信号に周波数変換を実施し、２個のベースバンド信号を得て、当該ベースバンド信号を、デジタルインタフェースを通じてベースバンド・ユニットに送るように構成される、遠隔無線ユニット。
【０１３３】
任意選択として、この実施形態において提供される基地局システムは、さらに、以下のものを含み得る。
アンテナシステム内の少なくとも１個の第１のフィルタによって出力された２個の信号の全部又は一部を受信し、当該受信された２個の信号に周波数変換を実施し、２個のベースバンド信号を得て、当該ベースバンド信号を、デジタルインタフェースを通じてベースバンドユニットに送るように構成される、非分散型基地局。
【０１３４】
実施可能な実装の態様として、第２のコンバイナ−スプリッタはさらに、第２のアンテナ素子アレイ内のｎ個のアンテナ素子によって受信された２ｎ個の信号を２ｍ個の信号に合成するように構成され、ここで、２ｎ個の信号のうちのｎ個の信号は、２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、他方のｎ個の信号は、２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、２ｍ個の信号のうちのｍ個の信号は、２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、他方のｍ個の信号は、２つの異なる偏波方向のうちの１つに対応し、ここで、ｎ及びｍは、１よりも大きな整数であり、ｍはｎ以下である。
【０１３５】
各第２のアンテナ装置は、ｍ対の受信チャネル３に対応し、各対の受信チャネルは、２ｍ個の信号の２つの異なる偏波方向における２個の信号に対応するものであってもよく、各対の受信チャネルは、２ｍ個の信号の２つの異なる偏波方向における２個の信号を受信するように構成される。
【０１３６】
任意選択として、第１のアンテナ素子アレイ内の複数個のアンテナ素子によって受信された信号は、第１の周波数帯域内に配置されてもよく、第２のアンテナ素子アレイ内の複数個のアンテナ素子によって受信された信号は、第２の周波数帯域内に配置されてもよく、ここで、第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域を含み、第１の周波数帯域よりも広い周波数帯域をカバーする。
【０１３７】
少なくとも１個の第２のフィルタが、第２のアンテナ装置内に設定されてもよく、ｎ個のアンテナ素子によって受信された信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号を第２のコンバイナ−スプリッタに出力するように構成される。代替的に、少なくとも１個の第２のフィルタが、第２のアンテナ装置内に設定されてもよく、第２のコンバイナ−スプリッタによる合成の結果として得られた２ｍ個の信号をフィルタリングし、第１の周波数帯域信号を獲得して、当該第１の周波数帯域信号をｍ対の受信チャネルに出力するように構成される。
【０１３８】
任意選択として、少なくとも１個の第２のフィルタはさらに、受信された信号のうちの、第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を出力するように構成される。
【０１３９】
任意選択として、第３のコンバイナ−スプリッタが、第２のアンテナ装置内に設定されてもよく、少なくとも１個の第２のフィルタによって出力された信号の第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部を２個の信号に合成するように構成され、当該２個の信号の各々は、１つの偏波方向に対応する。
【０１４０】
このシナリオにおいて、基地局システム内に設定された遠隔無線ユニットはさらに、アンテナシステム内の第３のコンバイナ−スプリッタによって出力された２個の信号の全部又は一部と、第１の周波数帯域信号以外の信号の全部又は一部の合成の結果として得られた２個の信号とを受信するように構成される。
【０１４１】
この実施形態において、基地局システム内に設定された非分散型基地局はさらに、第３のコンバイナ−スプリッタによって出力された２個の信号の全部又は一部を受信し、当該受信された２個の信号に周波数変換を実施し、２個のベースバンド信号を得て、当該ベースバンド信号を、デジタルインタフェースを通じてベースバンドユニットに送るように構成される。
【０１４２】
この実施形態において提供される基地局システムに含まれるアンテナシステムの詳細な構造及び機能については、本願明細書において上記のアンテナシステムの実施形態を参照されたい。アンテナシステムとＲＲＵとの間の詳細な接続態様については、アンテナシステムの実施形態における関連説明を参照されたい。
【０１４３】
この実施形態において提供される基地局システムを通じて、アクティブアンテナ素子アレイ及びパッシブアンテナ素子アレイで構成されるアンテナシステムにおいては、コンバイナ−スプリッタが、パッシブアンテナ素子アレイによって受信された信号を合成し、少なくとも１対の受信チャネルが使用されて、パッシブアンテナ素子アレイにおける異なる偏波方向でコンバイナによって合成された信号が受信され、次いで、受信チャネルによって受信された信号に周波数変換が実施されて、ベースバンド信号が得られる。このアンテナシステムでは、パッシブアンテナ素子アレイにおいて異なる偏波方向における信号が受信され、当該信号に周波数変換が実施される。したがって、基地局システム内においてアクティブアンテナ素子アレイ及びパッシブアンテナ素子アレイで構成されるアンテナシステムは、４チャネル受信性能向上以上の受信性能向上を達成すること、すなわち、４Ｒ受信性能向上か、又は、４Ｒ受信性能向上を上回る受信性能向上を達成することができ、それによって、システムの受信性能向上を高める。さらに、パッシブアンテナ素子アレイは、パッシブアンテナとして働いて、異なる用途のシナリオにおける要件を満たし得る。
【０１４４】
さらに、本発明の実施形態は、通信システムを提供し、このシステムは、上述のいずれかの基地局システムを含む。
【０１４５】
上述の４チャネル受信態様か、又は、４チャネルよりも多くのチャネルの受信態様が、４チャネル送信か、又は、４チャネルよりも多くのチャネルの送信を実装するために、適切に変化し得ることが理解できる。たとえば、受信態様の実装においては、第１のフィルタ若しくは第２のフィルタの信号分割機能、第２のコンバイナ−スプリッタの信号分割機能、又は、第３のコンバイナ−スプリッタの信号合成機能が適用される。したがって、対応する変形例は、対応する受信チャネルを送信及び受信チャネルに変更することと、第１のフィルタ若しくは第２のフィルタの信号合成機能、第２のコンバイナ−スプリッタの信号合成機能、及び／又は、第３のコンバイナ−スプリッタの信号分割機能を使用することとが適用されることを含み得る。より多くの他の変形例が適用され得る。送信プロセスが一般に、受信プロセスの逆のプロセスであるために、構成及び実装の態様は、送信プロセスと受信プロセスとの間で相互に引用可能であり、本願明細書において繰り返さない。
【０１４６】
当該技術における当業者らは、本発明のあらゆる実施形態において明記された方法のステップの全部又は一部が、プログラムが関連するハードウェアに命令することによって実装され得ることを理解されるべきである。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に格納され得る。プログラムが実行されるときに、このプログラムは、上記のあらゆる実施形態に明記された方法のステップを実行する。記憶媒体は、プログラムコードを格納することの可能な、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気ディスク、又はＣＤ−ＲＯＭなどの任意の媒体であり得る。本願明細書において述べたコンポーネント及び／又は装置は、物理的にスタンドアロン型であるか、又は、共に統合されたものであることが考えられる。たとえば、第２のコンバイナ−スプリッタ及び第１のフィルタは、物理的に同じ合成−分割ネットワークであってもよく、又は、第２のフィルタ及び第２のコンバイナ−スプリッタは、物理的に同じ合成−分割ネットワークであってもよい。
【０１４７】
最後に、本発明の実施形態が、本発明を限定するのではなく、本発明の技術的解決手段を説明することが意図されている旨に留意されるべきである。本発明は前述の実施形態を参照して詳細に説明されているが、当該技術における当業者らは、本発明の実施形態の技術的解決手段の精神及び範囲から逸脱することなく、前述の実施形態において説明された技術的解決手段に対して改変を行うこと、又は、そのうちのいくつかの技術的特徴に対して置換を行うことが、やはり可能である旨を理解されるべきである。
【図１】
0005866701.tif 000002
【図２】
0005866701.tif 000003
【図３】
0005866701.tif 000004
【図４】
0005866701.tif 000005
【図５】
0005866701.tif 000006