(57)【要約】本発明は、受信装置におけるフェーディング及び／若しくは受信不良を軽減する方法及びシステムを提供する。該受信装置は、それぞれ異なる受信特性を与えることができる様々なアンテナ構成において動作可能なアンテナダイバーシティ機構を有する。該受信装置は、第１の構成におけるアンテナと、少なくとも第２の構成におけるアンテナを用いた場合の無線信号の受信品質を評価して、処理が繰り返されるとき、次の繰り返しまで使用する、最も優れていると評価された受信を行うアンテナ構成を選択する。アンテナ構成は、受信に有利な方向がそれぞれ異なる構成、あるいは互いに離間したそれぞれ異なるアンテナが選択される構成に対応することができる。該方法は、また、宛先受信装置での受信品質を向上させるような送信用アンテナ構成を選択することによって、送信信号の受信を改善することができる。
2005507224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を受信装置で受信するための方法であって、
（１）アンテナダイバーシティ機構の第１の選択アンテナ構成によって前記無線受信装置で前記無線信号の第１の部分を受信し、該第１の部分の受信品質を評価するステップと、
（２）第２のアンテナ構成として別のアンテナ構成を選択し、前記第２のアンテナ構成によって前記無線受信装置で、前記第１の部分より送信持続時間が短い前記無線信号の第２の部分を受信し、該第２の部分の受信品質を評価するステップと、
（３）該方法の前回の繰り返しで最も優れた受信品質を与えたアンテナ構成である前記第１のアンテナ構成を用いて、ステップ（１）、（２）、（３）を繰り返すステップと、
を備える方法。
【請求項２】
ステップ（２）において、第２のアンテナ構成が可能な構成セットの中からランダムに選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
選択されるものとして少なくとも３つの可能なアンテナ構成がある、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも３つのアンテナ構成が利用可能であり、
ステップ（１）の前に、各アンテナ構成について受信品質を評価し、各構成についての評価された受信品質の指示値を記憶するステップをさらに備え、
ステップ（１）は、第１の選択構成として、受信品質の記憶された指示値が最も優れているアンテナ構成を選択し、第１の選択構成の記憶された指示値をステップ（１）で評価された受信品質に更新するステップをさらに備え、
ステップ（２）は、第２のアンテナ構成として、受信品質の記憶された指示値が２番目に優れている構成を選択し、第２の選択されたアンテナ構成の記憶された指示値をステップ（２）で評価された受信品質に更新するステップをさらに備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記信号は少なくとも第１、第２、第３の部分に分割され、
第２及び第３の部分の送信持続時間は第１の部分より短く、
前記信号の第３の部分について少なくとも第３のアンテナ構成を用いてステップ（２）を繰り返す、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記アンテナ構成の各々は、前記アンテナ機構の有利な受信方向に対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記アンテナ構成の各々は、前記アンテナダイバーシティ機構におけるアンテナの配置位置に対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記アンテナ構成の各々は、前記アンテナ機構の有利な受信方向に対応する、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記アンテナ構成の各々は、前記アンテナダイバーシティ機構におけるアンテナの配置位置に対応する、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記受信装置は第１のトランシーバであって、
前記無線信号は第２のトランシーバから受信され、
前記第１のトランシーバは、前記第２のトランシーバへの送信時に、前記第１の選択アンテナ構成を用いる、
請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記受信装置は第１のトランシーバであって、
前記無線信号は第２のトランシーバから受信され、
前記第１のトランシーバは、選択したアンテナ構成を介して第１のトランシーバから前記第２のトランシーバに送信された最後の送信信号を受信する際の送信信号の受信品質の指示値を前記第２のトランシーバから受信し、
前記第１のトランシーバは、前記第１のトランシーバにおける各アンテナ構成についての送信受信品質の記録を保持、更新し、前記第１のトランシーバは、前記第２のトランシーバへの次回の送信用として、記録された送信受信品質がもっとも優れているアンテナ構成を選択する、
請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記無線信号はスロット状フレーム構造で送信され、
前記第１の部分は前記フレームの複数のスロットを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
無線信号を受信装置で受信するための方法であって、
（１）第１の選択された方向に有利な構成のアンテナを用いて前記無線受信装置で、前記無線信号の第１の部分を受信し、前記第１の部分の受信品質を評価するステップと、
（２）第２の選択された方向に有利な構成の前記アンテナを用いて、前記第１の部分より送信持続時間が短い前記無線信号の第２の部分を受信して、前記第２の部分の受信品質を評価するステップと、
（３）前記第１の選択された方向を、該方法における前回の繰り返しにおいて最も優れた受信品質を与えたような有利な方向に設定し、ステップ（１）、（２）、（３）を繰り返すステップと、
を備える方法。
【請求項１４】
前記信号は少なくとも第１の部分、第２の部分、第３の部分に分割され、
前記第２及び第３の部分の送信持続時間は前記第１の部分より短く、
前記信号の第３の部分について、第３の方向に有利に構成された前記アンテナを少なくとも用いてステップ（２）を繰り返す、
請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
それぞれ異なる受信特性を与えることができる様々なアンテナ構成で動作可能なアンテナダイバーシティ機構を有する受信装置における、無線信号のフェーディング及び／又は受信不良を軽減するための方法であって、
前記受信装置が第１の構成におけるアンテナと、少なくとも第２の構成におけるアンテナと、を用いた場合の無線信号の受信品質を評価するステップと、
該方法の次回の繰り返しまで使用する構成として、最も品質が優れていると評価された受信をするアンテナ構成を選択するステップと、
を備える方法。
【請求項１６】
アンテナ構成は、受信に有利な方向がそれぞれ異なる構成に対応する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
アンテナ構成は、互いに離間した、それぞれ異なるアンテナが選択される構成に対応する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割された無線信号であって、前記第２の部分の送信持続時間が前記第１の部分より短い無線信号を受信するための受信装置であって、
少なくとも２つのアンテナ構成を持つアンテナダイバーシティ機構と、
前記無線信号の前記第１の部分を受信するために前記少なくとも２つのアンテナ構成のうちの１つを選択し、前記無線信号の前記第２の部分を受信するために前記少なくとも２つのアンテナ構成のうちの第２のアンテナ構成を選択するコントローラと、
前記無線信号の前記部分が受信される際の受信品質を判定するための受信品質評価機と、
を備え、
前記コントローラは前記判定された受信品質に応じて、最も優れていると判定された受信品質のアンテナ構成を、次回の無線信号の前記第１の部分の受信用に選択されるアンテナ構成となるように選択する、
受信装置。
【請求項１９】
前記アンテナダイバーシティ機構は操縦可能なアンテナを備え、
各アンテナ構成は、前記無線信号を受信する方向に有利な構成に対応する、
請求項１８に記載の受信装置。
【請求項２０】
前記アンテナダイバーシティ機構は４つのアンテナ構成を持ち、
各構成は前記無線信号の受信に有利な約９０度の方向性カドラント（ｑｕａｄｒａｎｔ）に対応する、
請求項１９に記載の受信装置。
【請求項２１】
前記アンテナダイバーシティ機構は少なくとも２個のアンテナを備え、
各アンテナは互いに無線信号の少なくとも１／２の波長だけ離間し、
各アンテナ構成は前記少なくとも２個のアンテナのうちの１個のアンテナを選択することに対応する、
請求項１８に記載の受信装置。
【請求項２２】
前記少なくとも２個のアンテナは全方向アンテナである、請求項２１に記載の受信装置。
【請求項２３】
第２の無線信号を別の無線受信装置に送信するための送信装置をさらに備え、
前記コントローラはさらに前記第２の無線信号に送信するために前記少なくとも２つのアンテナ構成のうちの１つを選択する、
請求項１８に記載の受信装置。
【請求項２４】
無線通信システムであって、
無線信号を送信する無線基地局と、
少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割され、前記第２の部分の送信持続時間が前記第１の部分より短い無線信号を受信する加入者局と、
を備え、
前記加入者局は、
少なくとも２つのアンテナ構成を持つアンテナダイバーシティ機構と、
前記無線信号の前記第１の部分を受信するために前記少なくとも２つのアンテナ構成のうちの１つを選択し、前記無線信号の前記第２の部分を受信するために前記少なくとも２つのアンテナ構成のうちの第２のアンテナ構成を選択するコントローラと、
前記無線信号の前記部分が受信される際の受信品質を判定するための受信品質評価機と、
を備え、
前記コントローラは前記判定された受信品質に応じて、最も優れていると判定された受信品質のアンテナ構成を、次回の無線信号の前記第１の部分の受信用に選択されるアンテナ構成となるように選択する、
無線通信システム。
【請求項２５】
前記アンテナダイバーシティ機構は操縦可能なアンテナを備え、
各アンテナ構成は、前記無線信号を受信する方向に有利な構成に対応する、
請求項２４に記載の無線通信システム。
【請求項２６】
前記アンテナダイバーシティ機構は４つのアンテナ構成を持ち、各構成は前記無線信号の受信に有利な約９０度の方向性カドラントに対応する、請求項２５に記載の無線通信システム。
【請求項２７】
前記アンテナダイバーシティ機構は少なくとも２個のアンテナを備え、
各アンテナは互いに無線信号の少なくとも１／２の波長だけ離間し、
各アンテナ構成は前記少なくとも２個のアンテナのうちの１個のアンテナを選択することに対応する、
請求項２４に記載の無線通信システム。
【請求項２８】
前記加入者局は、無線信号を前記基地局に送信するよう動作可能でもあり、
前記コントローラはさらに、前記無線信号を前記基地局に送信するために前記少なくとも２つのアンテナ構成の１つ選択する、
請求項２４に記載の無線通信システム。
【請求項２９】
スロット状フレーム構造の無線信号を送受信するためのシステムであって、
前記無線信号を送信するように動作可能な第１のトランシーバと、
前記無線信号を、アンテナダイバーシティを介して複数の可能なアンテナ構成から選択される１つの最初のアンテナ構成から受信するよう動作可能な第２のトランシーバと、
を備え、
前記第２のトランシーバは、前記最初のアンテナ構成において前記第１のトランシーバからのデータを含むスロットの受信中に、前記複数の可能なアンテナ構成から選択される少なくとも１つの代替のアンテナ構成から受信される前記無線信号についての受信品質を判定でき、
前記第２のトランシーバは、前記最初のアンテナ構成と前記少なくとも１つの代替のアンテナ構成とから、前記無線信号を受信するためのアンテナ構成を選択することができる、
システム。
【請求項３０】
前記代替のアンテナ構成の前記選択は、前記第２のトランシーバで生じた前記複数の可能なアンテナ構成の各々から得られる受信品質履歴に基づいて行われる、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記代替のアンテナ構成の前記選択はランダムに行われる、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
前記代替のアンテナ構成の前記選択は、ランダム選択と履歴に基づく選択とを組み合わせて行われる、請求項２９又は３０に記載のシステム。
【請求項３３】
前記ランダム選択及び前記履歴の一方は、前記第２のトランシーバで生じるフェーディングの速度に応じて選択される、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
前記受信品質の判定は所定時間経過後に行われる、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３５】
前記所定時間は、１個のスロットの持続時間中少なくとも１回発生する、請求項３４に記載のシステム。
【請求項３６】
前記受信品質の判定は可変な間隔で行われ、前記可変間隔は前記第２のトランシーバで生じるフェーディングの速度によって決定される、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３７】
前記受信品質の判定は、品質が最低閾値レベルより下がる度に行われる、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３８】
前記受信品質の判定は、２つ以上の代替のアンテナ構成について行われる、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３９】
前記複数の可能なアンテナ構成は４つのアンテナ構成を有する、請求項２９に記載のシステム。
【請求項４０】
前記第２のトランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキーム（ｓｃｈｅｍｅ）は操縦可能なアンテナによって与えられる、請求項２９に記載のシステム。
【請求項４１】
前記第２のトランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは複数の全方向アンテナによって与えられる、請求項２９に記載のシステム。
【請求項４２】
前記第２のトランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは複数の等方性アンテナによって与えられる、請求項２９に記載のシステム。
【請求項４３】
前記無線信号はＣＤＭＡプロトコルを用いる、請求項２９に記載のシステム。
【請求項４４】
前記第２のトランシーバは、受信で用いたアンテナ構成とは異なるアンテナ構成を用いて、前記第１のトランシーバに送信する、請求項２９に記載のシステム。
【請求項４５】
前記第２のトランシーバは、前記無線信号の受信中に前記第１のトランシーバから受信される情報に基づき、送信アンテナ構成を判定し、
前記情報は前記第１のトランシーバでの受信品質を示唆する、
請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
前記第２のトランシーバは、前記第２のトランシーバによって用いられた前記複数の可能なアンテナ構成の各々から得られる送信品質履歴に基づき、送信アンテナ構成を判定する、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
前記第２のトランシーバは、前記第１のトランシーバから前記無線信号を受信中に、第３のトランシーバに送信することができる、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４８】
前記第２のトランシーバは、前記第２のトランシーバを介して前記第３のトランシーバから受信される情報に基づき、前記第１のトランシーバ及び前記第３のトランシーバのどちらに送信するかを判定する、請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
前記第２のトランシーバは、前記第１及び第３のトランシーバの各々について得られる送信品質履歴に基づき、前記第１のトランシーバ及び前記第３のトランシーバのどちらに送信するかを判定する、請求項４８に記載のシステム。
【請求項５０】
複数の可能なアンテナ構成から無線信号を受信するよう動作可能なアンテナを用いて、トランシーバで前記無線信号を受信するための方法であって、
前記トランシーバで前記無線信号の定義された量を受信するステップであって、前記アンテナは最初のアンテナ構成から前記無線信号を受信する、ステップと、
前記最初のアンテナ構成において前記無線信号を受信する前記アンテナについての受信品質を判定するステップと、
前記アンテナについて、前記無線信号を受信する際の、前記最初のアンテナ構成とは異なる少なくとも１つの代替のアンテナ構成を判定するステップと、
少なくとも１つの代替のアンテナ構成において、前記無線信号を受信するよう前記アンテナを調整するステップと、
前記少なくとも１つの代替のアンテナ構成において受信される前記無線信号の受信品質を判定するステップと、
前記最初のアンテナ構成で受信される前記無線信号の受信品質と、前記代替のアンテナ構成で受信される前記無線信号の受信品質と、を比較するステップと、
前記無線信号の別の量を受信するために、前記最初のアンテナ構成及び前記少なくとも１つの代替のアンテナ構成のいずれかを選択するステップと、
を備える方法。
【請求項５１】
前記少なくとも１つの代替のアンテナ構成の選択は、前記トランシーバで生じた前記複数の可能なアンテナ構成の各々から得られる受信品質履歴を解析することによって判定される、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記代替のアンテナ構成の選択はランダムに判定される、請求項５０に記載の方法。
【請求項５３】
前記代替のアンテナ構成の選択は、ランダム選択と履歴に基づく選択を組み合わせて行われる、請求項５１又は５２に記載の方法。
【請求項５４】
受信品質の判定は所定の時間経過後に行われる、請求項５０に記載の方法。
【請求項５５】
受信品質の判定は、品質が最低閾値レベルより下がる度に行われる、請求項５０に記載の方法。
【請求項５６】
前記受信品質の判定は、２つ以上の代替のアンテナ構成について行われる、請求項５０に記載の方法。
【請求項５７】
前記複数の可能なアンテナ構成は４つのアンテナ構成を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５８】
前記第２のトランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは操縦可能なアンテナによって与えられる、請求項５０に記載の方法。
【請求項５９】
前記第２のトランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは複数の全方向アンテナによって与えられる、請求項５０に記載の方法。
【請求項６０】
前記第２のトランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは複数の等方性アンテナによって与えられる、請求項５０に記載の方法。
【請求項６１】
前記無線信号はＣＤＭＡプロトコルを用いる、請求項５０に記載の方法。
【請求項６２】
第１のトランシーバからのデータを含む無線信号を受信し、複数の可能なアンテナ構成から無線信号を送信するよう動作可能なアンテナを用いて、前記第１のトランシーバに無線信号を送信し、前記第１のトランシーバから第２のトランシーバに前記無線信号を受信するための方法であって、
前記第２のトランシーバで、前記無線信号を前記第１のトランシーバに送信し、前記第２のトランシーバにおける前記アンテナは最初のアンテナ構成から前記無線信号を送信するステップと、
前記第１のトランシーバで、前記無線信号について受信される受信品質の指示値を前記第２のトランシーバに送信するステップと、
前記第２のトランシーバで、前記無線信号を送信する際の、前記最初のアンテナ構成とは異なる少なくとも１つの代替のアンテナ構成を判定するステップと、
前記少なくとも１つの代替のアンテナ構成から前記無線信号を送信するよう前記アンテナを調整するステップと、
を備える方法。
【請求項６３】
前記第２のトランシーバで、前記代替のアンテナ構成の判定を、前記複数の可能なアンテナ構成の各々から得られる受信品質履歴を解析することによって行う、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
前記第１のトランシーバで、受信品質の前記指示値の送信は所定の時間経過後に行う、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
前記第１のトランシーバで、受信品質の前記指示値の送信は品質が最低閾値レベルより下がる度に行う、請求項６２に記載の方法。
【請求項６６】
前記複数の可能なアンテナ構成は４つのアンテナ構成を含む、請求項６２に記載の方法。
【請求項６７】
前記第２のトランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは操縦可能なアンテナによって与えられる、請求項６２に記載の方法。
【請求項６８】
前記第２のトランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは複数の全方向アンテナによって与えられる、請求項６２に記載の方法。
【請求項６９】
前記第２のトランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは複数の等方性アンテナによって与えられる、請求項６２に記載の方法。
【請求項７０】
前記無線信号はＣＤＭＡプロトコルを用いる、請求項６２に記載の方法。
【請求項７１】
無線信号を別の無線トランシーバから受信するよう動作可能な無線トランシーバであって、
前記無線信号はスロット状フレーム構造を用い、
各スロットはデータを含むよう動作可能であり、
無線トランシーバと、
複数の可能なアンテナ構成から前記無線信号を受信するよう動作可能なアンテナと、
最初のアンテナ構成と、前記複数のアンテナ構成から選ばれる少なくとも１つの代替のアンテナ構成から前記無線信号についての受信品質を判定し、前記最初のアンテナ構成で前記第１のトランシーバからのデータを含むスロットの受信中に前記無線信号を受信する際のアンテナ構成を選択するよう動作可能な処理手段と、
を備える無線トランシーバ。
【請求項７２】
前記代替のアンテナ構成の前記選択は、前記複数の可能なアンテナ構成の各々から得られる受信品質履歴に基づいて行われる、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項７３】
前記代替のアンテナ構成の前記選択はランダムに行われる、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項７４】
前記代替のアンテナ構成の前記選択は、ランダム選択と履歴に基づく選択を組み合わせて行われる、請求項７２又は７３に記載の無線トランシーバ。
【請求項７５】
前記ランダム選択及び前記履歴に基づく選択の何れかは、前記無線トランシーバで生じるフェーディングの速度に応じて選択される、請求項７４に記載の無線トランシーバ。
【請求項７６】
前記受信品質の判定は所定の時間経過後に行われる、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項７７】
前記所定の時間は、１個のスロットの持続時間中少なくとも１回発生する、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項７８】
前記受信品質の判定は可変な間隔で行われ、前記可変な間隔は前記無線トランシーバで生じるフェーディングの速度によって決定される、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項７９】
前記受信品質の判定は、品質が最低閾値レベルより下がる度に行われる、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項８０】
前記受信品質の判定は、２つ以上の代替のアンテナ構成について行われる、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項８１】
前記複数の可能なアンテナ構成は４つのアンテナ構成を含む、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項８２】
前記無線トランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは操縦可能なアンテナによって与えられる、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項８３】
前記無線トランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは複数の全方向アンテナによって与えられる、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項８４】
前記無線トランシーバでの前記アンテナダイバーシティのスキームは複数の等方性アンテナによって与えられる、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項８５】
前記無線信号はＣＤＭＡプロトコルを用いる、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項８６】
前記無線トランシーバは、受信で用いたアンテナ構成とは異なるアンテナ構成を用いて、前記別の無線トランシーバに送信する、請求項７１に記載の無線トランシーバ。
【請求項８７】
前記無線トランシーバは、前記無線信号の受信中に前記別の無線トランシーバから受信される情報に基づき、送信アンテナ構成を判定する、請求項８６に記載の無線トランシーバ。
【請求項８８】
前記無線トランシーバは、前記複数の可能なアンテナ構成の各々から得られる送信品質履歴に基づき、送信アンテナ構成を判定する、請求項８７に記載の無線トランシーバ。
【請求項８９】
前記無線トランシーバは、前記別の無線トランシーバから前記無線信号を受信中に、さらに別の無線トランシーバに送信することができる、請求項８８に記載の無線トランシーバ。
【請求項９０】
前記無線トランシーバは、前記別の無線トランシーバを介して前記さらに別の無線トランシーバから受信される情報に基づき、前記別の無線トランシーバと前記さらに別の無線トランシーバのどちらに送信するかを判定する、請求項８９に記載の無線トランシーバ。
【請求項９１】
前記無線トランシーバは、前記別の無線トランシーバと前記さらに別の無線トランシーバの各々について得られる送信品質履歴に基づき、前記別の無線トランシーバと前記さらに別の無線トランシーバのどちらに送信するかを判定する、請求項９０に記載の無線トランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信装置において見られる信号フェーディング及び／又は受信不良を軽減するシステム及び方法に関するものである。さらに詳細には、本発明は、受信装置において、受信品質によって、信号を受信及び／又は送信する方向及び／又は配置位置を選択することで信号フェーディング及び／又は受信不良を軽減するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線信号が様々な影響を受けて、無線受信装置で受信した無線信号にフェーディングが生じることがよく知られている。たとえば、ある受信装置で受信した無線信号はレイリーフェーディングやその他のマルチパスフェーディング、あるいは環境フェーディングの影響を受けやすい。
【０００３】
レイリーフェーディングやその他のマルチパスフェーディングの影響は、信号のマルチパスバージョンが破壊干渉して受信装置に到達する信号を減衰する結果生じる。受信装置で生じるフェーディングは、信号が送信装置と受信装置との間を行き来する際の特定の複数パスに依存するので、一般的にはその受信装置特有のものである。このようなフェーディングは、通信システム、特に受信装置の移動と環境変化のいずれによってもマルチパス信号が変化する移動システムにおいては、深刻な問題である。
【０００４】
レイリーフェーディングなどのフェーディングに対処する従来の方法は、送信される情報の誤り訂正符号化、記号繰り返し、インタリーブ処理によって信号内に冗長情報を与え、受信装置で生じたフェーディング中に失われた記号を再構築できるようにすることに集中していた。このような技術によって、システム設計者は信号を選択的に受信できるようになるが、これは冗長情報を送信しなければいけないため、システムスループットの低下と引き換えに達成できるものであり、送信時の帯域利用効率を低下させてしまう。
【０００５】
レイリーフェーディングなどのフェーディングに対処する方法はその他様々なものが提案されている。たとえば、第３世代パートナーシッププロジェクト（「３ＧＰＰ」）は、次世代無線通信システムを開発するために行われているが、この３ＧＰＰは動作の「圧縮モード」を提案する。具体的には、３ＧＰＰ機構のウェブサイト（非特許文献１）から入手可能な文献により詳しく記載されているように、３ＧＰＰエアインタフェースは、データ（音声データ及びＨＴＴＰやＦＴＰデータなどの「純」データ）が一般的には１０ミリ秒の持続時間のフレームで基地局から複数の受信装置に送信され、各フレームがデータの１５個の時間スロットからなるスロット状フレームアーキテクチャとして定義されている。フェーディングやその他の要因によって基地局からの受信が良好でない受信装置は、その受信装置に送られる次の１つ以上のフレームについては圧縮モードで入力するよう希望する旨を基地局に知らせることができる。基地局の送信装置がそれに合意すれば、合意によって定められた圧縮フレームが受信装置に送信される。
【０００６】
圧縮フレームの各々はフレームの終わりに合意によって定められたいくつかの数の空スロット（すなわちデータを含まないスロット）を含む。合意によって定められた数のスロットには受信装置が意図するデータが含まれないことを認識して、受信装置は、それら空スロットの送信時間中、その他の送信装置からの信号、たとえば互いの基地局から放送されるパイロット信号などを自由に受信でき、その他の送信装置のデータを受信する際の自身の受信能力を自由に評価することができる。言い換えれば、受信装置へのデータの送信は、フレームの一部分でのみ行われ、受信装置が当該の送信装置に注目していないときにはフレームの釣り合い上、データはまったく送信されない。
【０００７】
仮に受信装置が、注目している送信装置ではない別の送信装置からのデータをよりよく受信できるとすれば、受信装置は現在の送信装置に対して、その送信装置のデータより優れた状態でデータが受信されている送信装置へのハンドオフの要求を通知する。このようにして、これは送信装置のダイバーシティの一形態とみなすことができるものであるが、ある送信装置からフェーディングやその他の受信不良特性にみまわれる受信装置は、より優れた状態で受信できる別の送信装置に切り替えることができる。
【０００８】
３ＧＰＰ圧縮モードの問題点の一つは、空スロットが送信される度に無線送信容量が消費されることである。現在、３ＧＰＰでは、１個のフレーム内の１５個のスロットのうち一般的には７個のスロットが圧縮モード時に空であることが意図されている。３ＧＰＰ圧縮モードの別の問題点は、空のスロットでそのスロットが空でなければ送信されるデータが次のフレームまで遅延するので、圧縮モード時には待ち時間（遅れ）が増加するということである。３ＧＰＰ圧縮モードのさらに別の問題点は、送信装置と受信装置との間で協調が求められるために、通信システムに遅延が生じ、通信システムに対してオーバーヘッド提供要求がされる。こうして、受信装置がフェーディングやその他の受信不良特性の影響を現在データを送信している送信装置から受けると、その他の送信装置の受信をいかに迅速に評価できても常にいくらかの遅延が加えられる。また、圧縮モードは、受信不良が発生する場合にのみ用いられ、容認できない受信が発生することを可能であれば防ぐように先を見越して用いられるものではない。最後に、３ＧＰＰ圧縮モードは、別の送信装置がシステム内で常に利用可能で、受信装置に対する責任のハンドオフを送信装置同士で行えることを前提としている。
【０００９】
【非特許文献１】
[online]、インターネット＜URL:http://www.3gpp.org＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、従来技術の上記のような問題点の少なくともいくつかを回避又は軽減する、受信装置で生じる無線信号のフェーディング及び／又はその他の受信不良特性を軽減するための新規なシステム及び方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、無線信号を受信装置で受信する方法であって、（１）アンテナダイバーシティ機構の第１の選択アンテナ構成によって受信装置で無線信号の第１の部分を受信し、該第１の部分の受信品質を評価するステップと、（２）第２のアンテナ構成として別のアンテナ構成を選択し、該第２のアンテナ構成によって無線受信装置で、第１の部分より送信持続時間が短い無線信号の第２の部分を受信し、該第２の部分の受信品質を評価するステップと、（３）該方法の前回の繰り返しで最も優れた受信品質を与えたアンテナ構成である第１のアンテナ構成を用いて、ステップ（１）、（２）、（３）を繰り返すステップと、を備える方法が提供される。
【００１２】
少なくとも３つのアンテナ構成があることが好ましい。また、各アンテナ構成についての受信品質がこの方法の開始時に判定され、受信装置に記憶されるのが好ましい。アンテナ構成の受信品質の評価が行われる度に、記憶された値が更新される。ステップ（２）における第２の選択された構成は、２番目に優れた値が記憶された構成である。
【００１３】
また、少なくとも３つのアンテナ構成があり、第１の部分を受信するのに用いられない各構成について信号の一部を受信するようステップ（２）が繰り返され、最も優れていると評価された受信品質を持つ構成を、信号の第１の部分を受信するように次回の繰り返しで用いることが好ましい。また、信号がスロット状フレームとして送信され、第１の部分は複数のスロットを備えることが好ましい。
【００１４】
さらに、アンテナ構成がアンテナダイバーシティ機構の構成を含むことにより、各構成がそれぞれ異なる有利な受信方向に対応することが好ましい。好ましい代替例として、アンテナ構成はそれぞれが離間した異なるアンテナを備えることが好ましい。
【００１５】
本発明の別の態様によれば、無線信号を受信装置で受信する方法であって、（１）第１の選択された方向に有利な構成のアンテナを用いて、無線受信装置で無線信号の第１の部分を受信し、第１の部分の受信品質を評価するステップと、（２）第２の選択された方向に有利な構成のアンテナを用いて、受信装置で第１の部分より送信持続時間が短い無線信号の第２の部分を受信し、第２の部分の受信品質を評価するステップと、（３）第１の選択された方向を、該方法における前回の繰り返しにおいて最も優れた受信品質を与えるような有利な方向に設定し、ステップ（１）、（２）、（３）を繰り返すステップと、を備える方法が提供される。
【００１６】
無線信号は少なくとも第１の部分、第２の部分、第３の部分に分割され、第２及び第３の部分の送信持続時間は第１の部分より短く、無線信号の第３の部分について、第３の方向に有利に構成されたアンテナを用いてステップ（２）を行うことが好ましい。
【００１７】
本発明の別の態様によれば、少なくとも第１の部分と第２の部分とに分割された無線信号であって、第２の部分の送信持続時間が第１の部分より短い無線信号を受信する、受信装置であって、少なくとも２つのアンテナ構成を持つアンテナダイバーシティ機構と、無線信号の第１の部分を受信するために少なくとも２つのアンテナ構成のうちの１つを選択し、無線信号の第２の部分を受信するために少なくとも２つのアンテナ構成のうちの第２のアンテナ構成を選択するコントローラと、無線信号の部分が受信される際の受信品質を判定する受信品質評価機と、を備え、前記コントローラは、判定された受信品質に応じて、最も優れていると判定された受信品質のアンテナ構成を、次回の無線信号の第１の部分の受信用に選択されるアンテナ構成となるように選択する、受信装置が提供される。
【００１８】
アンテナダイバーシティ機構は操縦可能なアンテナを備え、各アンテナ構成は、無線信号の受信に有利な方向に対応することが好ましい。また、アンテナダイバーシティ機構は４つのアンテナ構成を持ち、各構成は無線信号の受信に有利な約９０度の方向性カドラント（ｑｕａｄｒａｎｔ）に対応することが好ましい。
【００１９】
本発明のさらに別の態様によれば、無線通信システムであって、無線信号を送信するための無線基地局と、少なくとも第１の部分と、第２の部分とに分割され、第２の部分の送信持続時間が第１の部分より短い無線信号を受信する加入者局と、を備え、加入者局は、少なくとも２つのアンテナ構成を持つアンテナダイバーシティ機構と、無線信号の第１の部分を受信するために少なくとも２つのアンテナ構成のうちの１つを選択し、無線信号の第２の部分を受信するために少なくとも２つのアンテナ構成のうちの第２のアンテナ構成を選択するコントローラと、無線信号の部分が受信される際の受信品質を判定するための受信品質評価機と、を備え、コントローラは、判定された受信品質に応じて、最も優れていると判定された受信品質のアンテナ構成を、次回の無線信号の第１の部分の受信用に選択されるアンテナ構成となるように選択する、無線通信システムが提供される。
【００２０】
加入者局は無線信号を基地局に送信するようにも動作可能で、コントローラはさらに基地局に無線信号を送信するために少なくとも２つのアンテナ構成のうちの一つを選択するのが好ましい。
【００２１】
本発明は、受信装置におけるフェーディング及び／又は受信不良を軽減するための方法及びシステムを提供する。受信装置は、それぞれ異なる受信特性を与えることができる様々なアンテナ構成で作動可能なアンテナダイバーシティ機構を有している。受信装置は、第1の構成でのアンテナを用いた場合の無線信号の受信品質と、少なくとも第２の構成でアンテナを用いた場合の無線信号の受信品質と、を評価して、処理が繰り返されるとき次回の繰り返しになるまで使用するのに最も良いと評価された受信を行うアンテナ構成を選択する。アンテナ構成は、受信がそれぞれ異なる方向で有利な構成、あるいは各自が互いに離間するそれぞれ異なるアンテナが選ばれるような構成に対応している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照しながら説明する。ただし実施例は一例にすぎない。
【００２３】
図１は、本発明の一実施例に係る、無線ローカルループシステムなどの通信ネットワーク１０を示すもので、通信ネットワーク１０は、基地局２０などの第１のトランシーバと、加入者局２４などの第２のトランシーバと、を有し、これらのトランシーバは無線信号２８によって通信を行う。公知のとおり、無線信号２８は一般的には、多数の信号経路２８（簡略化のために２つの信号経路２８ａ及び２８ｂのみ図示する）を通ってから、加入者局２４のアンテナダイバーシティ機構に受信される。図１に示されるように、信号経路２８ｂは、直線経路である信号経路２８ａより距離が長く、信号は建築物などのオブジェクト３６で反射される。本発明を使用しなければ、経路２８ａ及び２８ｂなどを介して到達する信号が、加入者局２４で破壊干渉によって互いに打ち消しあう傾向になると、加入者局２４でフェーディングが生じるだろう。
【００２４】
図２は、操縦可能なアンテナ３４を用いた加入者局２４のアンテナダイバーシティ機構３２の実施例をより詳細に示している。好ましい操縦可能なアンテナ３４の一例として、たとえば本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願０９／７７５，５１０号に記載のアンテナに類似するものを挙げることができる。この出願の内容を参照として、本明細書に取り入れる。好ましい操縦可能なアンテナの別の例として、本発明の譲受人に譲渡された米国特許出願０９／８９９，９２７号に記載のアンテナに類似するものを挙げることができる。この出願の内容を参照として、本明細書に取り入れる。これらのアンテナいずれを用いても、受信及び／又は送信のために有利な方向が選択できるようなアンテナ構成が選択できる。なお有利な方向とは、アンテナの感度が最も高く、しかも／又はアンテナが最も大きな送信電力を向かわせられる方向である。複数のアンテナを使用する場合などのその他の好適なアンテナダイバーシティ機構３２の例は当業者には明らかであろう。
【００２５】
図２の例に示されるように、操縦可能なアンテナ３４は、アンテナ素子４０と、アンテナ素子４０を「操縦して」、４個の略９０度のセクタ４８ｉ、４８ｊ、４８ｋ、４８ｍのうちの１つのセクタの総括的な方向に無線信号を有利に受信及び送信させるように、浮遊状態と電気的接地状態との間で切り替え可能な４個の操縦素子４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、及び４４ｄを備え、これによって操縦可能なアンテナ３４は４つのアンテナ構成を持つこととなる。当業者には自明なとおり、操縦素子４４の切り替えは個々、ペアなどで行うことができ、有利な受信及び送信方向でそれぞれ異なる特性が生じる。４個の操縦素子４４より多くの又はそれより少ない数の操縦素子４４を用いて、所望であれば、略９０度のセクタの場合より多くの又は少ない方向に対して有利な受信又は送信を行うことが意図されてもよい。たとえば、４個より多い操縦素子４４を有するアンテナを用いて、６個の６０度のセクタ、８個の４５度のセクタなどに有利なアンテナ構成を取ることができる。明確にするためだけの目的で、ここでは約９０度の送信及び／又は受信角度を持つセクタのアンテナ構成のみに言及するが、それよりも大きな又は小さな角度のセクタの構成も本発明の範囲に含まれるものとする。
【００２６】
図３は、加入者局２４をより詳細に示した図である。上述のとおり、加入者局２４は、電気的に操縦可能なアンテナ３４と、利用可能なアンテナ構成を選択するためのコントローラ５０と、からなるアンテナダイバーシティ機構３２を備える。また、加入者局２４は、無線機５４とモデム５８とを備え、これらが無線リンク２８を通して信号を受信し、受信信号をデータに変換する。プロセッサ６２、たとえばインテル社のストロングアーム（ＳｔｒｏｎｇＡｒｍ）プロセッサは、受信データを処理して、処理した受信データを、加入者局２４に接続されたデータ装置６６及び／又は電話装置７０に送る。無線機５４は、受信品質評価機能を備え、信号対雑音比などの適切な受信測定基準を判定し、その測定値をプロセッサ６２に与える。プロセッサ６２はこの測定値に応じて作動可能となり、コントローラ５０に対して、以下に説明するように操縦可能なアンテナ３４のアンテナ構成を選択するよう指示する。
【００２７】
本発明のこの実施例においては、図４ａに示されるように、データが基地局２０から加入者局２４にスロット状フレーム１００構造で送信される。この構造１００は３ＧＰＰ機構が提案した構造に類似している。上で述べた３ＧＰＰ構造では、各フレーム１００が１５個のスロット１０４を備える。本実施例では、ＣＤＭＡを多重接続技術として用い、チップ速度は毎秒３，８４０，０００である。よって、持続時間が１０ミリ秒のフレーム１００では、１個のフレームは３８，４００個のチップからなり、フレーム１００の各スロット１０４は２，５６０個のチップからなる。しかし、当業者に自明なように、本発明はこのようなスロット状フレーム構造で用いられる場合に限定されるものではなく、その他の多くの送信構造と互換性がある。
【００２８】
図４ｂは、３ＧＰＰ機構が提案した従来の圧縮モードに従って構築されたフレーム１００を示すもので、ハッチングを施したスロットは空スロット、すなわち、送信装置と受信装置が合意して圧縮モードで入力するとき受信装置が望むデータをまったく含まないスロットである。空スロットの送信中、受信装置は、より優れた品質でデータを受信装置に受信させることができる別の送信装置を、一般的にはこのような別の送信装置が送信するパイロット信号の受信品質を評価することにより探し当てる。
【００２９】
それとは対照的に、本発明では、加入者局２４が基地局２０から最も優れた品質で信号を受信することができる場合の最初のセクタ４８を選択する。この選択はまず、通常の取得処理の一部として行われ、これにより加入者局２４は自分がサービスを受ける基地局２０を決定する。実質的には、取得処理の一部として、基地局２０からの信号の受信品質をセクタ４８毎に判定し、最も優れた受信品質を持つセクタ４８を最初に選択する。当業者には自明なように、第１のセクタを選択するためにその他の方法、たとえばランダム選択なども用いることができる。
【００３０】
その後、加入者局２４は、時折、別のセクタ４８の方が基地局２０からの信号をより優れた品質で受信できるかを判定する。たとえば、一定の信号対雑音比（ＳＮ比）又はその他の好適な受信品質の測定基準で加入者局２４がセクタ４８ｊから基地局２０の信号を受信していると、加入者局２４は好適な時間切り替えで、別のセクタ、たとえば４８ｋに切り替えて、その方向からセクタ４８ｊよりも高いＳＮ比で信号を受信できるかを判定することができる。この例では、セクタ４８ｋの場合、セクタ４８ｊによって現在得られるＳＮ比よりＳＮ比が向上するので、加入者局２４はセクタ４８ｋからのデータ受信を継続させる。セクタ４８ｋのＳＮ比がセクタ４８ｊのＳＮ比よりも向上していない場合は、加入者局２４はセクタ４８ｊからの受信に戻るか、以下でより詳細に述べるようにその他のセクタ（４８ｉ及び４８ｍ）からの受信を評価する。
【００３１】
ＣＤＭＡシステムの多くは、ＲＡＫＥ受信装置を用いる。ＲＡＫＥ受信装置は、フィンガ(ｆｉｎｇｅｒ)を最も強いマルチパス受信信号に合わせ、マルチパス信号を合成して、合成しなければ得られないより高いＳＮ比を達成することができる。ＲＡＫＥ受信装置のフィンガはそれぞれ、受信信号のマルチパスバージョンの受信特性を定義する、ＲＡＫＥ受信装置について決定される一組のパラメータを有する。本発明では、これらのパラメータの値は、加入者局２４の起動時に、各セクタ４８について決定される。セクタ４８のパラメータはその後、信号をそのセクタ４８から受信する毎に更新され、そのセクタ４８におけるこれらのフィンガパラメータの最新値が、操縦可能なアンテナ３４が別のセクタ４８に切り換る度毎に記憶される。ＲＡＫＥ受信装置を加入者局２４で用いない場合、たとえば、イコライザをＲＡＫＥ受信機の代わりに用いる場合、イコライザの各セクタ４８についての関連の受信パラメータが決定され、記憶される。こうして、加入者局２４は、セクタ４８ｉ、４８ｊ、４８ｋ、及び４８ｍのそれぞれのセクタから信号を受信できるよう決定された最新の一組の受信パラメータを保持する。
【００３２】
記憶したパラメータによって、操縦可能なアンテナ３４の別のセクタ４８への切り替えを非常に迅速に、たとえば１チップ間隔で行うことが可能となる。具体的には、記憶された適切な受信パラメータをＲＡＫＥ受信装置又はイコライザにロードし、素子４４を接地又は浮遊させてセクタ４８を切り替え、信号を新たに選択したセクタ４８から受信するようにする。このように、本発明によれば、あるセクタ４８からの受信品質を非常に迅速に評価することが可能となり、セクタ４８における受信品質の評価は、必要であればスロット毎又は偶数のサブスロット毎に行うことができると考えられる。
【００３３】
受信品質の迅速な（スロット又はサブスロット毎の）評価が行えるので、３ＧＰＰ圧縮モードとは異なり、データを基地局２０から、本発明に係るフレーム１００の各スロット１０４で送信することができる。最悪の場合、加入者局２４がフレーム１００を受信し、スロット１０４の内容を高精度に受信できないほど低い受信品質の別のセクタ４８を選ぶと、スロット１０４の内容が失われることもある。しかし、フレーム１００によるデータ送信において利用される誤り訂正符号化及び記号繰り返しにより、一般的には、失われたスロット１０４又はフレーム１００のその他の部分を復元し、かつ／又は再構築することができる。誤り訂正符号化及び／また記号反復が不十分なとき、加入者局２４は失われたスロット１０４又はフレーム１００のその他の部分の内容を再送信するよう要求できる。加入者局２４がサブスロット評価値を用いれば、スロット１０４を復元及び／又は再構築できる可能性はより高くなる。
【００３４】
本発明においては、いくつかの異なる動作方法が考えられる。第１の方法は、各フレーム１００又は各Ｘ番目のフレーム１００の最後のスロット１０４を受信すると、別のセクタ４８に切り替えるものである。ただし、Ｘは１から１０又はそれ以上であってよい。たとえば、図４ｃに示されるように、加入者局２４は、フレーム１００の最初の１４個のスロット１０４ｉについてセクタ４８ｉから受信し、その後操縦可能なアンテナ３４を切り替えて、１５番目のスロット１０４ｊについて、たとえば４８ｊなどの別の選択セクタから受信するようにする。基地局２０からの信号を、セクタ４８ｉと少なくとも同じ受信品質でセクタ４８ｊから加入者局２４で受信すると、（図示しない次のフレーム１００からの）次の１４個のスロット１０４ｊについてもセクタ４８ｊからの受信は継続される。セクタ４８ｊからのスロット１０４ｊの受信が、セクタ４８ｉからのスロット１０４ｉの受信に比べ受信品質が悪化している場合、（次のフレーム１００からの）次の１４個のスロット１０４ｉはセクタ４８ｉに戻って受信される。
【００３５】
本実施例においては、各セクタ４８から最後に得られた受信品質（ＬＥＲＱ）の表を加入者局２４が保持し、そのＬＥＲＱの表は、キャッシュメモリに記憶された受信パラメータが更新されると、最新情報に更新される。次の区間でどのセクタ４８を検査するかの選択は、ＬＥＲＱの表に示される２番目に高い受信品質レベルに応じて行われる。
【００３６】
たとえば、ＬＥＲＱの表が付録Ａの表１で与えられ、加入者局２４がセクタ４８ｉを介してデータを受信しているとすれば、次に検査されるのはセクタ４８ｊである。セクタ４８ｊが検査され、セクタ４８ｉよりも低い受信品質でデータが受信されるとわかると、加入者局２４はセクタ４８ｉに再び切り替え、ＬＥＲＱの表を付録Ａの表２の４８ｊの値に更新する。次は、セクタ４８ｍが４８ｉ以外の３つのセクタのうち最も高い受信品質履歴を持つので、加入者局２４によって次に検査される。セクタ４８ｍが検査され、加入者局２４がセクタ４８ｍを介してより高い受信品質でデータを受信しているのがわかると、セクタ４８ｍからの受信を継続させて、ＬＥＲＱの表を付録Ａの表３に示されるように更新する。次の切り替えで、加入者局２４は、セクタ４８ｉが最も高い受信品質履歴を持つセクタであるとみなす。セクタ４８ｍが、たとえばフェーディングが生じているセクタ４８ｉより受信品質が優れている場合、受信はセクタ４８ｍに戻り、ＬＥＲＱの表は付録Ａの表４に示されるように更新される。この場合、次の切り替えで、セクタ４８ｋが検査されることになる。
【００３７】
当業者には自明なように、ＬＥＲＱの表を用いる以外の選択方法も利用できる。その場合ＬＥＲＱの表は省略可能である。たとえば、あるセクタ４８にフェーディングが生じているとき、より優れた受信品質で受信する可能性が最も高いセクタは、そのセクタと９０度の角度のセクタのうちの一つであることが多い。たとえば、セクタ４８ｉと４８ｋはあるとき最も優れた受信を行い、４８ｉが選択されるが、セクタ４８ｉでの受信品質が低下すると、セクタ４８ｋでの受信品質も同様に低下する。よって、セクタ４８ｍと４８ｊを評価し、及び／又は用いて、そのうちの１つのセクタが選択され評価される。
【００３８】
フェーディングが起こる前に得られる受信品質とフェーディング中の受信品質との間にまったく相関関係がないこともある。したがって、評価すべき次のセクタ４８はランダムに選択でき、この処理は各セクタ４８が評価されて、最も優れた結果を生むセクタ４８が選択されるまで繰り返される。
【００３９】
いずれの場合でも、受信のためのセクタ切り替え処理は、図５のフローチャートに示されている。ステップ２００で、送信信号のあらかじめ定義された部分、たとえばフレーム１００の１５個のスロット１０４のうちの１４個のスロット１０４が受信され、受信品質が判定される。ここで用いる「部分」という用語は、送信信号の持続時間からなるもので、この用語を、期間又は、送信されるトラフィックのビット、チップ、あるいはその他の好適な送信信号の量の数と定義することができる。ステップ２０４で、ＬＥＲＱの表の値に基づき、あるいはその他の好適な基準に基づき、ランダム選択を行うことも含めて、別のアンテナ方向が選択される。ステップ２０８で、アンテナは選択した方向に切り替えられ、信号の選択された部分、たとえば１スロットについて受信品質が評価され、判定される。ＬＥＲＱの表又はその他の受信した送信品質の記録を用いる場合、この記録は決定した受信値とともに更新される。
【００４０】
当業者には自明なように、加入者局２４の起動時、受信はある期間、たとえば５個のフレームの受信が各方向で行われ、その方向は、受信及び／又は送信特性と、ＲＡＫＥ受信装置、イコライザ、又はその他の受信パラメータを確実に評価できるように選択される。この初期の特徴化及び判定が行われた後、図５の処理が開始される。
【００４１】
ステップ２１６で、ステップ２０４で選択した方向により、ステップ２００で用いた方向よりも優れた受信品質が得られるかどうかを判定する。品質が向上している場合、処理はステップ２００に戻り、ステップ２０４で選択した方向を用いて受信する。品質が向上していなければ、ステップ２２０でそれより前のアンテナ方向に切り替えられてから、ステップ２０４に戻り、処理が繰り返される。
【００４２】
本発明に対処するための別の技術は、フレーム１００の受信中に３個の異なるセクタ４８のそれぞれを検査するというものである。この実施例において、図４ｄに示されるように、各フレーム１００の最初の１２個のスロット１０４を１つのセクタ４８ｉを介して受信することができ、３個の異なるセクタ４８ｊ、４８ｋ、４８ｍが、３個の残りのスロット１０４ｊ、１０４ｋ、１０４ｍについてそれぞれ検査される。最も優れた受信品質であると判定されたセクタ４８が、次のフレーム１００の最初の１２個のスロット１０４を受信するためのセクタとして選択される。
【００４３】
本発明に対処するためのさらに別の技術は、３個の異なるセクタ４８のサブスロットを検査するというものである。よって、図４ｅに示されるように、あるフレーム１００の最初の１４個のスロット１０４ｉが１つのセクタ４８ｉを介して受信され、３個の異なるセクタ４８ｊ、４８ｋ、４８ｍがフレーム１００の１５番目のスロット１０４ｊｋｍの約１／３についてそれぞれ検査される。ここでも、最も優れた受信品質のセクタ４８が、次のフレーム１００の最初の１４個のスロットを受信するためのセクタとして選択される。
【００４４】
フェーディングが、たとえば受信装置、送信装置、あるいはその両方が移動式のときなどのように、フレーム１００の持続時間に相対して、速く生じると、サブスロット検査は１フレームにつき２度以上行われる。たとえば、４個のスロット１０４をあるセクタ４８から受信する。その後、別の３個のセクタ４８が５番目のスロット１０４について検査され、次の４個のスロット１０４用に最も優れた受信を行うセクタ４８が選択され、処理は繰り返される。このように、すべてのセクタ４８の中で最も優れたセクタがフレーム１００につき３回決定される。
【００４５】
明らかなように、上記の動作技術のそれぞれは、フェーディングやその他の無線受信要因に対応してそれぞれ異なる特性を持っている。たとえば、固定の無線環境内で一般的なレイリーフェーディングといった比較的ゆっくりとした変化については、最初に述べた技術で適切に対処でき、移動環境におけるフェーディングについては、サブスロットサンプリング技術の１つを用いてよりよく対処できる。
【００４６】
他の方向を評価する速度は動作中、ネットワーク内で生じる動作条件に応じて変化させることができる。たとえば、加入者局２４が固定環境で用いられる、すなわち、加入者局２４が使用中に移動しなければ、比較的ゆっくりと、たとえば２個のフレーム１００毎に一回、評価を行うことができる。その加入者局２４がその後移動環境で用いられる、すなわち、加入者局２４が比較的高速にある場所から別の場所へと移動しながら用いられるとき、システム２０はその加入者局２４に対する評価方向をより頻繁に、たとえば１フレームにつき１回又はもっと頻繁に切り替えることができる。こうして、いくつかの加入者局２４は低速度でその加入者局２４の送信及び／又は受信方向を評価することができる一方、システム２０内のその他の加入者局２４はより高速度あるいははるかに高速度で評価をする。
【００４７】
上述のとおり、４つの構成より多くの又は４つ未満の構成を持つアンテナダイバーシティ機構を利用できると考えられる。たとえば、６個の６０度セクタを用いて、上記の処理を行って最も優れた受信品質を持つ６個のセクタの中の１個のセクタを選択できる。
【００４８】
上記のシステムならびに方法では、加入者局２４から基地局２０までの送信信号が、基地局２０からの信号を最も優れた品質で受信することができる同一のセクタ４８内で送信されるという単純な仮定をしている。当業者には自明なように、少なくとも周波数分割二重（ＦＤＤ）システムでは、ダウンリンクとアップリンクの送信経路がかなり異なることもありうるので必ずしもこの仮定が正しいとは限らない。したがって、本発明では、加入者局２４から基地局２０へのデータ送信についてもセクタ４８を切り替えることができる。
【００４９】
具体的に言えば、システム１０が時分割二重（ＴＤＤ）システムの場合（すなわち、加入者局２４が同一周波数について、ある時間に信号の送信か受信の一方しか行えない場合）、操縦可能なアンテナ３４を上で述べたように受信時に適切なセクタに切り替えることができる。送信時、受信信号が通る経路は送信信号が通る経路と同じなので、加入者局２４は受信用に最後に選択されたのと同じセクタ４８を用いる。
【００５０】
システム１０が周波数分割二重（ＦＤＤ）システムの場合（すなわち、加入者局２４が同一周波数について、同時に信号の受信と送信の両方ができる場合）、アンテナダイバーシティ機構は加入者局２４内に一方は送信用、もう一方は受信用の２個のアンテナ３２を備える。これらのアンテナ３２の一方を評価して、最も受信品質が優れたセクタ４８に切り替え、他方のアンテナを評価して、最も送信品質が優れたセクタ４８に切り替えられる。後者の場合、送信時、加入者局２４は基地局２０から加入者局２４への最後の送信で送られた情報を用いて、送信用のセクタ４８を選択する。具体的には、基地局２０は加入者局２４に対して、加入者局２４の最後の送信を基地局２０が受信した際の品質を通知する（この情報は加入者局２４に対し明示的に与えられるものも、基地局２０から加入者局２４に送られる電力制御情報やその他の情報から加入者局２４が暗黙的に導出できるものでもよい）。
【００５１】
加入者局２４は、そのセクタ４８の各々について、基地局２０で得られる最後の送信信号の受信品質（ＬＴＲＱ）の記録を、基地局２０が記録しているとおりに保持し、送信する前に、最も優れたＬＴＲＱを有すると記録されたセクタ４８に操縦可能なアンテナ３４を切り替える。基地局２０が加入者局２４に対し、送信受信品質が低下していることを知らせると、加入者局２４はＬＴＲＱ記録内の当該セクタ４８についての品質記録を更新し、現在はどのセクタ４８が最も優れた品質記録があるかを判定し、そのセクタ４８を次の送信用に選択する。あるいは、加入者局２４があるフレーム１００の一部分について各セクタ４８から送信することもでき、基地局２０が、対応するそれぞれの部分が記録された際の品質を知らせる。その後、加入者局２４は次のフレーム１００のバルクを送信するために、最も優れた品質で基地局２０が受信したセクタを選択する。よって、加入者局２４はセクタ４８ｉから基地局２０からの送信信号を受信して、セクタ４８ｋなどを介して基地局に信号を送信すればよい。
【００５２】
ＦＤＤにおいて送信用にセクタ４８を切り替える処理は、図６のフローチャートに示されている。ステップ２５０で、加入者局２４からの基地局２０へ信号がセクタ４８を介して送信される。上述のとおり、この送信信号は、１つのフレームの一部分、フレーム全体か、あるいは複数のフレームからなる。基地局２０は、送信信号を受信し、送信信号の受信品質を判定する。ステップ２５４で、基地局２０は加入者局２４に対し、基地局２０が得た送信信号の受信品質を知らせ、加入者局２４は送信信号の受信品質を記録する。ステップ２５８で、他のすべてのセクタからの以前の送信信号受信品質が現在用いられているセクタの送信信号受信品質よりも優れているかを判定する。現在のセクタからの送信信号受信品質が、少なくとも別のセクタについて最後に記録した送信信号受信品質と同程度であれば、現在のセクタを次の送信でも用いて、処理はステップ２５０に戻る。送信信号受信品質が、他のすべてのセクタについて最後に記録された送信信号受信品質と同程度でなければ、ステップ２６２で、次の送信用として最も優れ、かつ最後に記録された送信信号受信品質のセクタを選択して、処理はステップ２５０に戻る。
【００５３】
加入者局２４でより優れた受信品質が得られるようにセクタ４８間で先を見越して切り替えを行うことによって、加入者局２４への送信信号に基地局２０が割り当てる送信電力を減少させることが可能となり、この電力を基地局２０からのその他の通信に割り当てることができる。基地局２０でより優れた送信受信品質が得られるようにセクタ４８間で先を見越して切り替えを行うことにより、より効率的な送信技術、たとえばＦＥＣ符号化あるいは記号反復の回数を減らした技術などを用いて、加入者局２４から基地局２０へのスループットを向上させることができる。同様にして、基地局２０での受信を向上させるためにセクタ４８間の切り替えを行うことにより、送信で用いられる電力を低減するか、同じ電力値でより多くのデータを（より高速のデータ速度で）送信でき、いずれの場合もシステム２０内での加入者局２４から基地局２０への送信容量全体が改善される。
【００５４】
さらに、ある状況下で、加入者局２４は第１の基地局２０から信号を受信し、信号２４を（図示しない）第２の基地局２０へ送信する場合も考えられる。このような場合、受信用のセクタ４８は第１の基地局２０について決定され、送信用のセクタ４８は、第２の基地局２０について決定されて、第２の基地局２０は第１の基地局に、第２の基地局２０が得た受信品質についてたとえば（図示しない）ランドライン帰路ネットワークを介して知らせ、第１の基地局２０はこの情報を加入者局２４に送信する。
【００５５】
図７は、本発明に係る加入者局３００の別の実施例を示している。この実施例では、操縦可能なアンテナ３４を備えるアンテナダイバーシティ機構３２に代わって、それぞれのアンテナから無線信号の波長の少なくとも１／２だけ離間配置された複数のアンテナ３０４を加入者局３００に設けたアンテナダイバーシティ機構３４が用いられる。加入者局３００は、送信及び／又は受信用に複数のアンテナ３０４のうちの１個のアンテナ３０４を備える構成を選択するための好適なコントローラを有する。別の例では、各アンテナが指向性アンテナで、第１の変形例のように互いに離間しているだけでなく、互いに別の方向にあるか、別の方向になるよう定めることができる。
【００５６】
上述の操縦可能な実施例同様、図７の実施例では、アンテナ３０４のうちの一つが受信及び／又は送信用に選択される。具体的には、他のアンテナ３０４と比較して最も優れた受信品質のアンテナ３０４を適切な区間毎に決定し、そのアンテナを次の区間までの受信用アンテナとして選択する。ＦＤＤの実施例において、最も優れた送信品質を有するアンテナ３０４も同様に適切な区間毎に決定し、そのアンテナ３０４を次の区間までの送信用アンテナとして選択する。
【００５７】
本発明の上記の実施例は、本発明の例を示すためのものであり、当業者であれば、添付の特許請求の範囲によってのみ定義される発明の範囲から逸脱しない範囲での本発明の変更、変形例を実施できるであろう。
【００５８】
「付録Ａ」
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の１つの実施例に係る一対のトランシーバの概略図である。
【図２】本発明の１つの実施例で用いられる、アンテナダイバーシティ機構の概略図である。
【図３】本発明の１つの実施例に係る加入者局の概略図である。
【図４ａ】信号のフレーム構造を示す図である。
【図４ｂ】信号のフレーム構造を示す図である。
【図４ｃ】信号のフレーム構造を示す図である。
【図４ｄ】信号のフレーム構造を示す図である。
【図４ｅ】信号のフレーム構造を示す図である。
【図５】本発明に係る、図２のアンテナダイバーシティ機構を切り替えて受信品質を向上させる方法の１つの実施例のフローチャートである。
【図６】本発明に係る、図２のアンテナダイバーシティ機構を切り替えて受信品質を向上させる方法の１つの実施例のフローチャートである。
【図７】本発明の１つの実施例に係る別のアンテナダイバーシティ機構を有するトランシーバを示した図である。
【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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