(57)【要約】  セル方式無線通信のためのアンテナ設備（７０）は、矩形サポート４８のそれぞれの面に取り付けられたＡＮＴ１Ａ，ＡＮＴ１Ｂ，ＡＮＴ２，及びＡＮＴ３を備え、４つのアンテナ有効範囲であるセクター１Ａ及び１Ｂとセクター２及び３とを向上させている。分配器／結合器ユニット（ＳＣＵ）は、ベースステーション（４２）から３つの信号（１、２、及び３）を受信し、信号１を同じ電力の２つの信号１Ａと１Ｂとに分離する。信号１Ａ，１Ｂ，２及び３は、アンテナＡＮＴ１Ａ，ＡＮＴ１Ｂ，ＡＮＴ２、及びＡＮＴ３にそれぞれ接続される。同じ送信信号を搬送する分離信号アンテナＡＮＴ１Ａ及びＡＮＴ１Ｂは、互いに隣接せず、異なる信号に関連する他のセクターによってお互いから分離されている。それゆえ、十分に重なり合わずに著しく通信に影響を与える。これにより、そこでは部分的に獲得不可能になっている信号を導くアンテナ有効範囲領域における信号妨害領域の生成を予防する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースステーション信号を複数の分離信号に分離するための手段と前記分離信号をそれぞれのアンテナに供給するための手段とを有するセル方式無線通信のためのアンテナ設備であって、
前記アンテナは、互いに十分に隔離されたビームを備えて通信性能上無視できる影響を与える相互干渉を有する
ことを特徴とするアンテナ設備。
【請求項２】
前記アンテナは、利得の異なる他のアンテナとともにアンテナアセンブリに組み込まれた分離信号アンテナであることを特徴とする、請求項１に記載のアンテナ設備。
【請求項３】
前記アンテナの全てが同一のビーム幅を有するのではないことを特徴とする、請求項２に記載のアンテナ設備。
【請求項４】
前記他のアンテナのうちの少なくとも１つが、１又は複数のセクター又は分離信号アンテナと重なり合うビームを有することを特徴とする、請求項２に記載のアンテナ設備。
【請求項５】
送信された電力の少なくとも１つと、他のアンテナに関連するアンテナの受信感度とを調整するための手段を備えた請求項１に記載のアンテナ設備。
【請求項６】
アンテナ電気パン及びチルトのうちの少なくとも１つを調整するための手段を備えた請求項１に記載のアンテナ設備。
【請求項７】
受信信号を分離し、かつ、これらを異なるベースステーションポートに経路決定するためのフィルタリング手段を備えた請求項１に記載のアンテナ設備。
【請求項８】
請求項１に記載のアンテナ設備において、前記アンテナは、送信ダイバーシティのための配列がなされたことを特徴とするアンテナ設備。
【請求項９】
分離信号を増幅するために配列された電力増幅器を備えた請求項１に記載のアンテナ設備。
【請求項１０】
アンテナ共有目的のために複数のベースステーション送信信号を結合するための手段を備えた請求項１に記載のアンテナ設備。
【請求項１１】
送信分極ダイバーシティのために配列されたことを特徴とする請求項１０に記載のアンテナ設備。
【請求項１２】
前記結合手段は、フィルタリング手段又はハイブリッドカップリング手段からなることを特徴とする請求項１０に記載のアンテナ設備。
【請求項１３】
請求項１に記載のアンテナ設備において、前記アンテナは４つのオペレータ間で共有されていることを特徴とするアンテナ設備。
【請求項１４】
受信分極ダイバーシティのために配列されたことを特徴とする請求項１３に記載のアンテナ設備。
【請求項１５】
請求項１に記載のアンテナ設備において、前記アンテナは、隣接の信号周波数を使用する複数のオペレータ間で共有され、
前記設備は、前記信号を非隣接の周波数を伴ったグループに分離するための手段と、グループ化された信号を結合するための手段と、前記グループを結合してアンテナ共有を可能にするための手段と
を有することを特徴とするアンテナ設備。
【請求項１６】
送信ダイバーシティのために配列された請求項１５に記載のアンテナ設備。
【請求項１７】
電力配分をオペレータ間で調整可能なように配列された請求項１５に記載のアンテナ設備。
【請求項１８】
アンテナ電気パン及びチルトを調整可能なように配列された請求項１に記載のアンテナ設備。
【請求項１９】
アンテナ電気チルト及び電力配分を調整可能なように配列された請求項１に記載のアンテナ設備。
【請求項２０】
ベースステーション信号を複数の分離信号に分離し、前記分離信号をそれぞれのアンテナに供給する段階を有するセル方式無線通信アンテナ設備の操作方法であって、
前記アンテナは、互いに十分に隔離されたビームを備えて通信性能上無視できる影響を与える相互干渉を有する
ことを特徴とするアンテナ設備。
【請求項２１】
前記アンテナは、利得の異なる他のアンテナとともにアンテナアセンブリに組み込まれた分離信号アンテナであることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記アンテナの全てが同一のビーム幅を有するのではないことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記他のアンテナのうちの少なくとも１つが、１又は複数のセクター又は分離信号アンテナと重なり合うビームを有することを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
送信された電力の少なくとも１つと、他のアンテナに関連するアンテナの受信感度とを調整する段階を備えた請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
アンテナ電気パン及びチルトのうちの少なくとも１つを調整する段階を備えた請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
受信信号を分離し、かつ、これらを異なるベースステーションポートに経路決定するためのフィルタリング段階を備えた請求項２０に記載の方法。
【請求項２７】
請求項２０に記載の方法において、前記アンテナは、送信ダイバーシティのための配列がなされたことを特徴とする方法。
【請求項２８】
分離信号を増幅する段階を備えた請求項２０に記載の方法。
【請求項２９】
アンテナ共有目的のために複数のベースステーション送信信号を結合する段階を備えた請求項２０に記載の方法。
【請求項３０】
送信分極ダイバーシティのために配列されたことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記結合段階は、フィルタリング段階又はハイブリッドカップリング段階からなることを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
請求項２０に記載の方法において、前記アンテナは４つのオペレータ間で共有されていることを特徴とする方法。
【請求項３３】
受信分極ダイバーシティを用いることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
請求項２０に記載の方法において、前記アンテナは、隣接の信号周波数を使用する複数のオペレータ間で共有され、
前記方法は、前記信号を非隣接の周波数を伴ったグループに分離する段階と、グループ化された信号を結合する段階と、前記グループを結合してアンテナ共有を可能にする段階と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】
送信ダイバーシティを用いることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
電力配分をオペレータ間で調整する段階を備えた請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
アンテナ電気パン及びチルトを調整する段階を備えた請求項２０に記載の方法。
【請求項３８】
アンテナ電気チルト及び電力配分を調整する段階を備えた請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セル方式無線通信の区分化に関し、すなわち、送信／受信セクターを用いるセル方式無線通信アンテナの作動装置及び作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セル方式携帯無線通信（携帯電話としてよく知られている）の利用は拡大を続けており、そこには、追加のアンテナ容量を順次要求するユーザへのデータレート（トラフィック・スループット）増大に対する要求が存在する。しかしながら、これに反し、計画作成又は地域規制に責任のある権限機関は、新規のアンテナサイトの設立に対して、及び、既存のアンテナについてのアンテナ追加に対してさえも、徐々に抵抗を増してきている。その結果、セル方式携帯無線通信ネットワークは、有効範囲改善を、トラフィック・スループットを増大させる手段として利用しており、可能な場合は、環境において見た目の影響が低いアンテナ設備を使用してこれを実施している。トラフィック・スループットは、（ａ）帯域幅の増大、つまり、より多くのチャネルを追加することによって、（ｂ）送信電力を増大させることによって、（ｃ）アンテナビーム幅を減少させることによって、あるいは、（ｄ）ノイズ電力を減少させることによって、増大させることができる。もちろん、帯域幅及び送信された有効放射電力（ＥＲＰ）は、オペレータライセンス条件によって制限される。オペレータの選択は、水平及び垂直アンテナビーム幅、あるいはアンテナノイズ電力を減少させることである。ここで、ノイズ電力は、アンテナシステムによって提供される隣接の重なり合う領域（セル）との間を行き来する信号間の自己干渉によって生じる。また、アンテナビーム幅の減少によって、増大された送信無線周波数エネルギーを特定の地理領域へ方向付け、かつ、隣接セルからのノイズ電力を最小化することを可能にする。
【０００３】
典型的な先行技術におけるセル方式無線通信アンテナ設備は、アンテナ照準利得に関して利得が１０ｄＢダウンする地点で測定された場合に、各々が１２０度の水平ビーム幅を持つこととなる３つのセクターを有している。かかる３つのセクター配置は、周波数分割多重通信（ＦＤＭ）システムにおける周波数再利用に対して要求される周波数の数を最小化する点で有利である。また、利用者の一様空間分割に対するトラフィック容量を増大させる六角格子を有している。オペレータは、かかるアンテナ設備の有効範囲の最適化に関し、次の３つの変量を有している。すなわち、（ａ）機械的にアンテナレドームの偏向を低下させること、あるいは（ｂ）電気的にアンテナレドームの偏向を低下させること、そして、（ｃ）各々のセクターに電力を供給すること、である。
【０００４】
もし、アンテナ設備がスループット増大を要求すると、更なるベースステーションの追加によって、これら３つのセクターを６つに増加させることができ、その場合、各々のアンテナは６０度の水平ビーム幅を有することとなる。通常、これらは単一の三角形クロスセクション支持塔の上に取り付けられ、支持塔の各側面上のそれぞれのアンテナ対によって３６０度円弧を包囲するように指向されている。
【０００５】
Watanabeらによる米国特許第4,211,894号明細書には、全ての信号が全てのセクターに供給されるよう、ベースステーション信号を分離及び再結合する技術が開示されている。実際問題としては、隣接するセクター間で重なり合う空間範囲が常に存在することとなり、全てのセクターに全ての信号を供給すると、パターン干渉を生じさせ、かつ、重なり合う領域において信頼性の低い通信を結果として生じさせることとなる。
【０００６】
Schulzによる米国特許第6,611,511号明細書には、分離信号の１つを遅延させ、信号を再結合し、これらを単一のセクターに供給する分離ベースステーションが開示されている。これは、有効範囲ではなく通信の効率性を結果として向上させるものである。
【０００７】
また、米国特許第5,714,957号明細書には、送信信号を、非セクター化された配置においていくつかの重複したビームに分離する技術が開示されている。これにより、アンテナ有効範囲は、実際のセル位相幾何学により良好に適合するものとなったが、ビーム重複領域において信号干渉を引き起こし、トラフィック・スループットが改善されないという課題がある。
【０００８】
送信機信号の分離については、“Radio Network Planning And Optimisation For UMTS” Laiho, Wacker 及び Novosad共著、ISBN 0-471-48653-1 にも記載されている。この手法は、迅速なロールアウトを促進するが、有効範囲領域において信号干渉を発生させ、トラフィック・スループットを低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のアンテナ設備は、しばしば、提供すべき地域に対して良好に適合しない。この点について、通常、道路は、都市領域において直線状又はそれに近い形で、矩形グリッド上に敷設される。同様に、通常、鉄道及び河川は、５ｋｍから１５ｋｍといった移動電話基地の伝搬距離のスケールで見れば、直線状又はそれに近い形である。また、ユーザ密度及び信頼性のある通信に対する要求は、輸送ハイウェイ上のほうがその周辺よりも一般的に高い。１２０度又は６０度の幅のセクタービームに基づいた３又は６つのセクターアンテナ設備においては、（ａ）ユーザのライン又は矩形グリッドを包囲するよう最適化することができず、（ｂ）角度のある支持なしに、矩形状建物の側面上にアンテナを取り付けることができない。さらに、相互セル干渉を最小化するためにセクターへの電力レベルを減少させると、他のセクターへ再割り当てすべき派生超過電力を許可することなしに容量をハンドリングする設備情報を減少させることとなる。かかる設備は、特に非一様な利用者空間分割を伴う場合の、あるいは、アンテナサポート配置構造がセル区分化要求に適合しない場合の有効範囲を最適化するための可変最適化パラメータをほとんど持っていない。
【００１０】
本発明の目的は、セル方式無線通信におけるアンテナ設備の代替形式を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、ベースステーション信号を複数の分離信号に分離する手段と、この分離信号をそれぞれのアンテナに供給する手段とを備えた、セル方式無線通信のためのアンテナ設備を提供する。そして、これらのアンテナは、互いに十分隔離されたビームを有しており、通信性能において無視してよい影響を有する相互干渉を与える。
【００１２】
本発明は、いくつかの利点を与える。地理領域に対するアンテナ有効範囲と利用者密度に対する電力レベルの適合性とを改善するよう構成可能である。複数のオペレータによって共有されるアンテナに関し、また、送信及び受信ダイバーシティに関し、アンテナパン及びチルトの制御を適応させることができる。これらの改善は、ベーステーションの修正なしに、外形的に追加される計測装置によって達成することができる。
【００１３】
アンテナは、利得の異なる他のアンテナと共にアンテナアセンブリの中に組み込むことができる。これら全ては、同一のビーム幅を有してはいない。他のアンテナのうちの少なくとも１つは、１又は複数の他のアンテナビームと重なり合うビームを有している。
【００１４】
アンテナ設備は、他のアンテナに関連するアンテナの送信電力及び受信感度のうちの少なくとも１つを調整するための手段と、アンテナ電気パン及びチルトのうちの少なくとも１つを調整するための手段とを含む。分離信号を増幅するよう配置された電力増幅器と、受信信号を分離してこれらを別のベースステーションポートへ経路選択するためのフィルタリング手段とを備えることができる。
【００１５】
アンテナは、送信分極ダイバーシティに対して配置することができる。この設備は、フィルタリング手段といった結合手段、又はアンテナ共有目的のために複数のベースステーション送信信号を結合するためのハイブリッドカップリング手段を含むことができる。アンテナは４つのオペレータ間で共有することができ、設備を受信分極ダイバーシティに対して配置することができる。
【００１６】
アンテナは、隣接信号周波数を使用する複数のオペレータ間で共有することができ、この設備は、信号を非隣接周波数のグループに分離するための手段と、グループ化された信号を結合するための手段と、アンテナ共有を可能にするためにグループを結合するための手段とを有する。
【００１７】
この設備は、ダイバーシティ送信のため、及びオペレータ間で調整可能な電力分配のために配置可能である。アンテナ電気パン及びチルト、及び電力分配は、調整可能である。
【００１８】
別の面において、本発明は、ベースステーション信号を複数の分離信号に分離し、この分離信号を各アンテナに供給するセル方式無線通信アンテナ設備の実施方法を与える。また、これらのアンテナは、互いに十分隔離されて通信性能上無視できる影響を与える相互干渉を与えるビームを有している。
【００１９】
アンテナは、利得の異なる他のアンテナと共にアンテナアセンブリに組み込むことができる。このアンテナアセンブリ内の全アンテナは、同じビーム幅を有さない。他のアンテナの少なくとも１つは、１又は複数の他のアンテナビームと重なり合うビームを有することができる。
【００２０】
アンテナ設備は、他のアンテナに関連するアンテナの送信電力及び受信感度の少なくとも１つを調整するための手段と、アンテナ電気パン及びチルトのうちの少なくとも１つを調整するための手段とを含む。また、分離信号を増幅するために配置された電力増幅器と、受信信号を分離してこれを異なるベースステーションポートへ経路選択するためのフィルタリング手段とを含むことができる。
【００２１】
アンテナは、送信分極ダイバーシティのために配置される。設備は、フィルタリング手段といった結合手段、又はアンテナ共有目的のために複数のベースステーション送信信号を結合するための手段を含むことができる。アンテナは４つのオペレータ間で共有することができ、設備は受信分極ダイバーシティのために配置することができる。
【００２２】
アンテナは、隣接信号周波数を使用する複数のオペレータ間で共有することができ、この方法は、非隣接周波数を伴うグループに信号を分離すること、グループ化された信号を結合すること、及びアンテナ共有を可能にするようグループを結合することを含む。
【００２３】
この方法は、送信ダイバーシティを与え、オペレータ間の電力分配を調整することを含むことができる。アンテナ電気パン及びチルト、並びに電力分配を調整することを含む。
【００２４】
本発明をより完全に理解できるようにするために、例示目的に限定した方法で、添付図面を参照してその実施形態を以下に記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１を参照すると、従来の先行技術アンテナ設備１０は、アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃをそれぞれ備えた３つのセクター１２ａ、１２ｂ、１２ｃを有している。各アンテナ１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、アンテナ利得がアンテナ照準利得に関して１０ｄＢダウンとなっている各水平放射パターン１６ａ、１６ｂ、１６ｃ上の点線（１０ｄＢダウンの点線）に対して測定された１２０度の水平ビーム幅を持っている。レドーム１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、三角形断面の支持塔２０の各垂直面上に取り付けられている。放射パターン１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、それぞれアンテナ有効範囲パターンである。後述する本発明の実施形態によって与えられる有効範囲との比較のために、参照領域強さ境界２２（鎖状ライン）を示す。フィーダ２４ａ、２４ｂ、２４ｃを介して、レドーム１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、セクターごとに１又は複数のポートを持つベースステーションセクター２６ａ、２６ｂ、２６ｃの各々と通信する。
【００２６】
３つのセクターを有するこのような設備１０は、周波数分割多重通信（ＦＤＭ）システムにおける周波数再利用を要求される周波数の数を最小化するのに有益である。また、設備１０は、一様な加入者の空間分配に対する通信容量を最大化する六角形セルを有している。
【００２７】
設備１０のオペレータは、アンテナの有効範囲を最適化するための３つの変数を有している。つまり、オペレータのアンテナが通信を行う加入者領域、オペレータのアンテナレドームの機械的若しくは電気的ダウンチルト、あるいは、各セクター１２ａ、１２ｂ、１２ｃへの電力供給である。もし、アンテナ設備がスループットの増加を要求するならば、更なるベースステーションの追加と各々が６０度の水平ビーム幅を伴った６つのアンテナの使用とによって、セクター数は６つに増加される。６つのアンテナは、三角形クロスセクション支持塔の垂直面上に対となって取り付けられ、６０度の発散ビームを伴ったアンテナ対によって３６０度円弧がカバーされるよう向けられている。
【００２８】
もし、ベースステーションが、先行技術におけるように、全ベースステーション信号が全セクターに供給されるよう分離及び結合されると、干渉パターンは、調整セクター間の重畳領域２８ａ、２８ｂ、２８ｃにおける低信頼通信を生じさせる結果となる。
【００２９】
先行技術設備１０は、以下に示すようないくつかの不都合がある。
１．１２０度又は６０度のビーム幅を伴った３又は６つのセクター設備は、ユーザのライン又は矩形グリッドをカバーするよう最適化できない。
２．３又は６つのセクター設備は、矩形の建物の側面と同一平面上にアンテナを取り付けることができない。三角形支持塔は、建物の屋根に取り付ける必要がある。代替的には、３つのアンテナを建物の３つの側面に取り付けることができる。そして、これらのうちの２つは、１２０度セクター要求に適合するように３つ目のものから離れて角度付けがなされている。何れの場合においても、視覚的に貫入である。
３．相互セル干渉を最小化するためのセクターへの電力レベルの減少は、他のセクターへの再割り当てのための電力節約を与えることなしに、設備の情報容量を軽減させてしまう。
４．設備１０に対して利用可能な最適化パラメータの数は、有効範囲を最適化するのに十分ではない。
【００３０】
図２を参照すると、本発明に係るアンテナ設備４０は、Ｎセクターアンテナ構造４６への接続のためのポート４４ａから４４ｎを有するベースステーション４２を含んでいる。ここで、図示したようにＮは８であるが、１以上の何れの正整数であってもよい。アンテナ構造４６は、各アンテナＡＮＴ １Ａ、ＡＮＴ １Ｂ、ＡＮＴ ２Ａ、ＡＮＴ ２Ｂ、ＡＮＴ ３、ＡＮＴ ４、ＡＮＴ （Ｎ）Ａ、及びＡＮＴ （Ｎ）Ｂによって規定された、円形ビームパターン１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、３、４、Ｎ（Ａ）及びＮ（Ｂ）によって示されたアンテナセクターを有している。分離信号セクターＮ（Ａ）及びＮ（Ｂ）を規定している鎖状ラインは、既に示したようにＮが任意であることを示し、何れかの特定のアンテナ設備要求に従って選択可能である。数字１、２、又はＮ（Ｎ（Ａ）及びＮ（Ｂ）の場合における括弧内）の後の文字Ａ又はＢは、同一の（分離）ベースステーション信号（後述する通りのもの）を受信するセクターを示し、これらの文字の欠如は非分離信号を受信するセクターを示す。アンテナＡＮＴ １Ａ等は、建物又はアンテナ支持塔４８の側面上にある。参照領域強さ境界５０（鎖状ライン）は、信号分離を伴わない設備の有効範囲領域に対応することを示す。
【００３１】
ベースステーション４２は、セクター１からＮを有しており、各々は、アンテナセクター１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ、３、４、Ｎ（Ａ）、及びＮ（Ｂ）ごとに１又は複数のポートを有している。ポートは、送信に対してはＴＸと，受信に対してはＲＸとラベル付けされている（不図示）。送信及び受信の両方に対しては、信号ＴＸ／ＲＸを使用することが一般的である。また、プラスマイナス４５度分極に対する分離ポートを有するアンテナを伴った分極ダイバーシティを実施することも一般的である。個々の分極に関連しているベースステーションポートは、ＴＸ（＋）／ＲＸ（＋）及びＴＸ（−）／ＲＸ（−）とラベル付けすることができる。厳密に言えば、信号はアンテナ設備内、つまりアンテナによる送信前又は受信後に任意の分極を有するが、設備４０内の信号について、及び分極された時の後述の実施形態について言及することは有益である。後で送信されるか又は早く受信されたときのアンテナにおける分極に関連するからである。本発明は、送信及び受信信号の両方に対する単一ポートを伴ったベースステーションに適用可能であり、そして、分離された送信及び受信ポートを伴ったベースステーションにも、適用可能である。
【００３２】
ベースステーションポートは、５２のようなジャンパーリードを介してセクター分離及び結合ユニット（ＳＣＵ）の各入力（不図示）に接続される。既存の設備１０において、ベースステーション信号は各アンテナセクターを通過する。本発明に係る設備４０においては、別の方法では各アンテナセクターへと渡る少なくとも１つの信号（図示されているのは３つ）は、ＳＣＵにより、１Ａ及び１Ｂなどの各分離信号セクターへ渡る信号に分離される。分離されないベースステーション信号は、不変のＳＣＵを通り抜ける。
【００３３】
ＳＣＵからの出力信号は、５４などのジャンパーリードを介して、この環境における任意項目である有効範囲制御ユニット（ＣＣＵ）の各入力（不図示）に接続されている。ＣＣＵは、以下の機能のうちの１又は複数を有することができる。
１．分離信号セクターに対する全電力が不変という制約内で、いずれの比率においても信号セクターを分離するための信号電力を分配すること（不完全コンポーネントから生じる１ｄＢより少ない僅かな不可避の損失は無視する）。
２．分離信号セクターのパン及びチルト制御目的のために、２以上の信号経路間の既に分離された信号を分割すること。
３．アンテナセクター３及び４へ伝搬する非分離信号に対するパン及びチルト制御を適用すること。
【００３４】
図示したように、ＣＣＵは、指示１ＡＡ、１ＡＢ、１ＢＡ、１ＢＢ等を有する左手カラム５６1を備えている。これらの指示は、ＣＣＵコラム５６1が、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂを信号１ＡＡ／１ＡＢ及び１ＢＡ／１ＢＢの対にそれぞれ分離することを意図された分離信号であることを示す。
【００３５】
ベースステーション４２とＳＣＵとＣＣＵとに関連する鎖状ライン５８は、これらが、何れの特定のアンテナ設備要求に関しても選択可能な任意の数のアンテナセクター１Ａ等に対して使用可能であることを示している。
【００３６】
アンテナ構造４６は、同じベースステーションセクター（例えば、４４ａ）から導かれる分離信号が、互いに調整されず、それゆえ著しくは重なり合わないアンテナセクターへ供給されるよう構成されており、これらの分離信号セクターは、同じ数字で識別された例においては対になっており、放射又はビームパターン１Ａ／１Ｂ、２Ａ／２Ｂ、Ｎ（Ａ）／Ｎ（Ｂ）によって示されている。共通ベースステーションセクターからの分離信号の重なり合いの回避は、いくつかの領域においては獲得不可能な信号へと導くアンテナ有効範囲領域の信号干渉領域の生成を回避する。同じベースステーションセクターに関連する分離信号セクター（例えば、１Ａ、１Ｂ）は、この例においては、少なくとも１つの他のアンテナセクターによって互いに分離される。例えば、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂは、セクター２Ａ、Ｎ（Ｂ）、及び３によって互いに時計回りに分離され、セクターＮ（Ａ）、２Ｂ、及び４によって反時計回りに分離される。３６０度の有効範囲が必要でないならば、２つの分離信号セクターしか備えていない設備においては、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂが他のセクターによって分離されることは重要ではない。実践的な目的の点では、実質的な重なり合いの欠如についての基準は、同じ信号を送信する分離信号アンテナが、互いに十分に隔離されており、重なり合いに依存するこれら信号間の何れの干渉も信号強さが十分に弱く、ユーザハンドセットとの通信上においては無視できるほどの影響であるということである。
【００３７】
既に述べた通り、ＳＣＵ設備は、分離の第１レベルである。ＣＣＵは、選択的に、第２及び第３レベルの分離を実施することができ、図２においては第２レベルのみを示している。これらの分離レベルは、表１に示すようにラベル付けされたＳＣＵ及びＣＣＵ出力信号を発生する。
【００３８】
表１．分離信号ラベル
2008522524.tif 000003
【００３９】
信号を完全に定義するために、分極及びＴＸ又はＲＸ関数を挿入語句に追加することができ、完全な信号ラベルが例えば１ＡＡＡ−ＴＸ、１ＡＡＡ−ＲＸ（＋）、１ＡＡＡ−ＲＸ（−）等として形成される。２つへの信号分離は図２に示したが、ベースステーション信号は、さらに多くの数に分離して２より多くの分離信号セクターを供給することができる。
【００４０】
設備４０の利点は次の通りである。
１．アンテナセクター１Ａ等は、設備４０によって供される地理的領域の要求に対するアンテナ有効範囲の改善整合を可能にする何れの数の構成を有することもできる。
２．アンテナ有効範囲の改善は、ベースステーション４２に外部的に追加された設備によって、修正することなしに得ることができる。
３．追加のハードウェアコストは、図１を参照して記述された先行技術設備に対する更なるベースステーション追加と比較して軽減可能である。
【００４１】
記述の便宜上、本発明のいくつかの実施形態は、各ベースステーションポートが送信及び受信信号の両方に対して使用される形でここに記載されている。もしベースステーションが、分離された送信及び受信ポートを備えているならば、送信信号に対して使用される信号分離ハードウェアは、受信信号のために複製可能である。しかしながら、改善されたアップリンク搬送波対雑音比（ＣＮＲ）は、分離セクターからの受信信号が結合されない場合に得られ、この利点は、ここで記述された実施形態の何れかにおいて得られる。記述の便宜上、及び、図面煩雑性の軽減のために、ここに記述されたいくつかの実施形態は、１つのアンテナ分極のみを有する。通例では、これらの実施形態は第２分極にも同じように適合する二重分極アンテナが使用される。１つの分極に対して使用されるハードウェアは、他の分極のために使用されるものの複製である。また、本発明の実施形態は、タワーマウントアンプ（ＴＭＡ）及び関連フィルタを使用するアンテナと共に使用することができる。これらは、アンテナ支持塔の上に、あるいはマウントフラッシュ上に、あるいは、環境における視覚的影響の必然的な減少を伴った建物の側面上に全く目立たないように近接して取り付けられたセクターアンテナを好都合に使用することができる。
【００４２】
ここで述べられた全ての実施形態において、アンテナビーム幅は、アンテナ照準利得を１０ｄＢ下回るところを示すビーム幅として規定されている。信号分離設備は、各関連ベースステーションと共に又は近くに位置して示されているので、アンテナパラメータ（アンテナ有効範囲の設定）は、アンテナマスト又は支持塔又はアンテナ自体にアクセスすることなしに好都合に設定できる。しかしながら、信号分離設備は、必要であれば、つまりアンテナパラメータが初期の取り付け後に調整を要求しないならば、アンテナと共通の位置に置くことができる。もし、そうでれば、ベースステーションとアンテナアセンブリとの間の信号給電線（signal feeders）の数を減少させることとなる。
【００４３】
次に、図３を参照すると、再度信号分離するために配置された本発明に係る第２アンテナ設備７０が示されている。若干の要素が簡略化又は割愛されているが、図２を参照して記載された設備４０と等価である。この記述は、相違点についての側面に集中している。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。
【００４４】
設備７０は、４つのアンテナ有効範囲セクター１Ａ，１Ｂ、２、及び３を与える４つのアンテナＡＮＴ １Ａ、ＡＮＴ １Ｂ、ＡＮＴ ２、及びＡＮＴ ３を有している。アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂは６０度のビーム幅を持った分離信号アンテナであり、他のアンテナＡＮＴ ２及びＡＮＴ ３は、１２０度のビーム幅を有している。これらのアンテナは、矩形建物又は支持塔４８のそれぞれの側面上に取り付けられている。ＳＣＵは、ベースステーション４２からの３つの信号１、２、及び３を受信する。分配器／結合器ＳＣ１を使用して、信号１を、信号１よりもそれぞれ３ｄＢ少ない電力を等しく有する２つの信号１Ａと１Ｂとに分離する。分配器／結合器ＳＣ１は、出力信号に対する送信モードにおいては分配器として動作し、入力信号に対する受信モードにおいては結合器として動作する。信号１Ａ、１Ｂ、２、及び３は、アンテナＡＮＴ １Ａ、ＡＮＴ １Ｂ、ＡＮＴ ２、及びＡＮＴ ３にそれぞれ結合され、つまり、介在するＣＣＵは存在しない。領域５６における調整セクター間の重なり合いの程度が存在する。
【００４５】
アンテナビーム幅を１２０度から６０度まで減少させると、セクター２及び３と比較して分離信号セクター１Ａ及び１Ｂにおける照準利得は３ｄＢ増加する。正味の効果は、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂの最大フィールド強さがセクター２及び３の場合と同じであるということである。これは、典型的には０．３ｄＢの取るに足らない非理想的な特性による分配器／結合器ＳＣ１における損失を無視する。
【００４６】
アンテナ設備７０は、次の利点を有する。
１．セクター１Ａ、１Ｂ、２、及び３は、アンテナ取り付けの幾何学的形状から矩形グリッド対称を有しており、もし対称であるならば、都市道路及び鉄道システムに好適に適合する。
２．分配器／結合器ＳＣ１、４つのアンテナ、及びそのフィーダの追加コストは、先行技術の３つのアンテナ設備１０のコストに比べて低い。
３．アンテナ有効範囲の改善は、ベースステーション４２に対する一切の修正を必要としない。
４．電気的及び機械的チルトの何れか一方又は両方は、アンテナ有効範囲の最適化に対する更なるオプションを与えるアンテナ１Ａ及びアンテナ１Ｂのビームに独立に適用可能である。
５．分離信号セクター１Ａ及び１Ｂは，調整セクター２及び３と同一の信号を搬送せず、それゆえ干渉パターンは、重複領域５６においては生成されない。
６．分離信号アンテナ１Ａ及び１Ｂは、アンテナの前後比の２倍（典型的には２５ｄＢ）によって分離されたポート（不図示）を備えており、これは少なくも２倍の前後比の隔離を与え、これらのポートで計測したときこれらアンテナ間で典型的には５０ｄＢの隔離となる。したがって、これらのアンテナ間のカップリングは、同一の支持塔４８上で近接して取り付けられたときでさえ無視できるものとなる。
７．アンテナ１Ａ、１Ｂ、２、及び３は、建物又は支持塔４８の各側面に対して傾斜角度を付けることを必要とされておらず、代わりに、四角い建物の側面上に平らに取り付けることができ、さらに、かかる建物と一体化して目立たないように取り付けることができる。
【００４７】
次に、図４を参照すると、再度の信号分離に対して配置されており、しかしながら、ユーザの非一様な分配もカバーしている本発明に係る第３のアンテナ設備８０が図示されている。若干の要素が修正されてはいるが、図３で参照した設備７０と等価である。その記述は、相違点の側面について集中される。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。
【００４８】
設備８０は、４つのアンテナ有効範囲セクター１、２、３Ａ，及び３Ｂを与える４つのアンテナＡＮＴ １、ＡＮＴ ２、ＡＮＴ ３Ａ、及びＡＮＴ ３Ｂを備えている。先の実施形態とは反対に、今度は６０度のビーム幅を持ったアンテナＡＮＴ １及びＡＮＴ ２と、１２０度のビーム幅を持った分離信号アンテナＡＮＴ ３Ａ及びＡＮＴ ３Ｂとなっている。前と同様に、ＳＣＵは、ベースステーション４２からの３つの信号１、２、及び３を受信する。しかしながら、ここでは、分配器／結合器ＳＣ１は、信号１のものではなく、ベースステーション４２からの信号３の経路に位置付けられており、この信号３を、信号１よりも３ｄＢ低い等しい電力レベルの２つの信号３Ａと３Ｂとに分離する。この信号１、２、３Ａ、及び３Ｂは、アンテナＡＮＴ １、ＡＮＴ ２、ＡＮＴ ３Ａ、及びＡＮＴ ３Ｂにそれぞれ接続される。
【００４９】
アンテナビーム幅を１２０度から６０度まで減少させると、セクター１及び２における照準利得において３ｄＢの増加が与えられる。分離信号セクター３Ａ及び３Ｂは、分配器ＳＣ１による３ｄＢ低い送信電力を有しており、さらに、受信信号に対して３ｄＢ低い感度は、分配器ＳＣ１における非同期受信信号のベクトル結合によるものである。これらの電力パラメータは、セクターアンテナの水平放射パターンと参照領域強さ境界５０との間の相違を示す双方向矢印８２によって示されている。正味の効果は、分離セクター３Ａ及び３Ｂの最大フィールド強さがセクター１及び２における場合よりも６ｄＢ低いということであり、分配器／結合器ＳＣ１における損失が無視されるということである。その結果、セクター１及び２は、分離信号セクター３Ａ及び３Ｂと比較して、そして、先行技術の１２０度ビーム幅アンテナと比較しても、増大した有効範囲を有することとなる。それゆえ、有効範囲は、アンテナビーム幅の適切な選択によって最適化される。
【００５０】
次に、図５を参照すると、信号分離に対して配置され、加入者の非一様な分配を再度カバーしているが、等しいビーム幅を持ったアンテナを使用している本発明に係る第４のアンテナ設備１００が図示されている。これは、４つのアンテナＡＮＴ １Ａ、ＡＮＴ １Ｂ、ＡＮＴ ２及びＡＮＴ ３の全てが９０度のビーム幅を有しているという唯一の例外を除いて、図３を参照して記載された設備７０と等価である。その記述は、相違点の側面に集中される。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。等しいビーム幅のアンテナを使用することの効果は、セクター２及び３と比較して分離信号セクター１Ａ及び１Ｂに供給される電力においては３ｄＢの相違が存在するが、４つ全てのアンテナＡＮＴ １Ａ等は、同じ照準利得を有するということである。この電力３ｄＢの相違は、参照領域強さ境界５０に関する水平放射パターン８４及び８６における＋１．２５ｄＢ及び−１．７５ｄＢの隔離を示す矢印８２によって示されている。
【００５１】
次に、図６を参照すると、送信機ダウンリンク電力分配及び受信と受信機感度とに対する制御を与えるための既述のＳＣＵの一部に対する変形１１０が示されている。変形１１０は、電力分配モジュールと呼ばれる。分配器／結合器ＳＣ１は、同じ電力の２つの信号への分離を実施し、１８０度ハイブリッドカプラの第１の入力Ｈａへ接続された第１の出力ＳＣ１ｘを備えて、第１の送信／受信デュプレックスフィルタＦ１ｄに接続された第２の出力ＳＣ１ｙを備えている。このフィルタＦ１ｄは、送信時間及び受信時間遅延デバイスＴ１及びＴ２にそれぞれ接続された、送信出力Ｆ１ｄｔと受信入力Ｆ１ｄｉとを有している。第２の送信／受信デュプレックスフィルタＦ２ｄは、時間遅延デバイスＴ１及びＴ２にそれぞれ接続された、送信入力Ｆ２ｄｔと受信出力Ｆ２ｄｉとを有しており、かつ、カプラＨの第２の入力Ｈｂに接続された単一入／出力線Ｌｉｏを有している。カプラＨは、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂへ送信信号を供給し、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂから受信信号を取得する、総和出力及び差異出力Ｓ及びＤを有している。その入力Ｈａ及びＨｂ上の信号のベクトル総和及びベクトル差異であるＳ及びＤにおいて、送信信号出力を与える。
【００５２】
もし、分配器／結合器ＳＣ１から入力Ｈａ及びＨｂへ到達する送信信号と、第１の送信／受信デュプレックスフィルタＦ１ｄとの間の位相差異がゼロであるならば、Ｓにおけるカプラ総計は最大となり、Ｄにおける差異出力はゼロとなる。これらの送信信号間の位相シフトが増加すると、総出力電力は低下し、差異出力電力は増加する。これらの送信信号の位相差異が１８０度であるとき、差異出力が最大である間の総出力はゼロとなる。その結果として、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂに供給される関連電力レベルはこの位相差異を変化させることによって可変となり、それは、送信時間遅延デバイスＴ１を使用することによって実施される。ハイブリッドカプラＨ、デュプレックスフィルタＦ１ｄ及びＦ２ｄ、及び分配器／結合器ＳＣ１は、逆にではあるが、受信モードにおいて同じ様に作動し、ＨａとＨｂ（ここでは、ハイブリッドカプラ出力）における受信信号間の時間遅延は、受信時間遅延デバイスＴ２を使用して実施される。時間遅延デバイスＴ１及びＴ２は、送信及び受信デュプレックスフィルタＦ１ｄ及びＦ２ｄ間に接続されるので、これらを独立にセットして分離信号セクター１Ａ及び１Ｂにおける関連送信電力と関連受信感度との両方を制御することができる。このデュプレックスフィルタＦ１ｄ及びＦ２ｄは、省略することができ、もし送信電力と受信感度とを独立にセットする必要がないなら、Ｔ１及びＴ２の代わりに単一時間遅延デバイスを使用することができる。
【００５３】
次に、図７を参照すると、電力分配モジュール１１０が、第５のアンテナ設備１２０のＳＣＵに組み込まれて図示されており、ここでは、６０度のビーム幅を持った分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂと、１２０度のビーム幅を持ったセクターアンテナＡＮＴ ２及びＡＮＴ ３とを備えている。設備１２０は、他の点では図５を参照して記載した設備１００と等価であり詳細には説明しない。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。
【００５４】
分離信号アンテナＡＮＴ １Ａに供給される送信電力は、モジュール１１０における送信時間遅延デバイスＴ１を変化させることによって、分離信号アンテナＡＮＴ １Ｂに供給される送信電力に関して調節可能であるが、これらのアンテナに対する総送信電力は一定である。同様に、受信感度は、送信時間遅延デバイスＴ２を変化させることによって調節可能である。その結果、より大きな地理的領域か、あるいは、より大きな通信トラフィック要求の何れかを有する分離信号セクター１Ａ又は１Ｂは、他の分離信号セクター１Ｂ又は１Ａよりも高い電力又は感度を伴って設定することができる。これにより、セクター有効範囲を最適化するための更なる自由度をもたらし、電気的及び機械的アンテナチルトを変化させるための確固たる技術を付け加えることができる。
【００５５】
次に、図８を参照すると、第６のアンテナ設備１４０が、既に記述されたものと等価な部分は同じ参照となって示されている。設備１４０は、図示したような６０度の狭いビーム幅（代替的には、３０度のもの）を備えた分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ、ＡＮＴ １Ｂ、及びアンテナＡＮＴ ２と、全方位性の有効範囲を伴ったセクターアンテナＡＮＴ ３とを有している。その結果、分離信号セクター１Ａ、１Ｂとセクター２との間には重なり合いは存在しないが、分離信号セクター１Ａ、１Ｂとセクター２とは、セクター３上に載置又は重畳される。設備１２０は、他の点では図５を参照して記載した設備１００と等価であり詳細には説明しない。設備１４０は、分離信号セクター１Ａ、１Ｂ、及びセクター２によってカバーされる「Ｔ」トポロジを有し、全方位性アンテナ３によってカバーされる局所領域都市化及びトラフィックと結合される、道路又は線路の交差に対して適している。
【００５６】
図９に、設備１４０の変形バージョン１４０’を示す。ここでは、追加の分配器／結合器ＳＣ２が導入されて第２のベースステーション信号２を信号２Ａ及び２Ｂに分離し、信号２Ａ及び信号２Ｂをそれぞれ受信する分離信号アンテナＡＮＴ ２Ａ及びＡＮＴ ２ＢによってセクターアンテナＡＮＴ ２が置き換えられている。設備１４０’は、局所領域に供するアンテナＡＮＴ ３と、矩形グリッド上に設計された道路又は線路システムに供する分離信号セクター１Ａ、１Ｂ、２Ａ及び２Ｂを使用するのに適している。分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ、ＡＮＴ １Ｂ、ＡＮＴ ２Ａ、及びＡＮＴ ２Ｂは、狭いビーム幅、つまり高利得を有しており、実質的に道路システムに対する有効範囲を限定している。設備１４０’は、他の点では設備１４０と等価であり詳細には述べない。
【００５７】
次に、図１０を参照すると、設備バージョン１４０’の更なる改良バージョン１４０”が示されている。この改良バージョン１４０”においては、分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ、ＡＮＴ １Ｂ、ＡＮＴ ２Ａ、及びＡＮＴ ２Ｂによって与えられる有効範囲は、全方向アンテナＡＮＴ ３の有効範囲の外へ顕著に向けられている。この効果は、ＡＮＴ １Ａ、ＡＮＴ １Ｂ、ＡＮＴ ２Ａ、及びＡＮＴ ２Ｂに対する狭い水平及び垂直幅のアンテナを使用し、アンテナチルトを適切に制御することによって得られる。改良バージョン１４０”は、他の点ではバージョン１４０’と等価である。
【００５８】
図１１に、図２に関して記載されたＣＣＵにおける分離信号セクターのアンテナパン又はアンテナチルトの何れか一方又はその両方の実施のための、分離及び遅延モジュール１５０を示す。入力１５２上の信号１Ａは、分配器／結合器ＳＣ３によって等しく増幅された２つの信号１ＡＡ及び１ＡＢに分離される。そして、これらの信号の１つである１ＡＢは、可変遅延デバイスＴ３によって他方に対して遅延し、あるいは位相シフトされ、そして、両信号はアンテナ分離信号セクター１Ａ（不図示）に出力される。同様のモジュール１５０は、図２において他のアンテナのために使用される。
【００５９】
次に、図１２を参照すると、本発明の更なるアンテナ設備１６０が示されており、アンテナチルト、つまり垂直に関するアンテナビーム傾角を設定の実施のための分離及び遅延モジュール１５０が組み込まれている。既に記載されたものの等価な部分は、同じ参照となっている。設備１６０は、分配器／結合器ＳＣ１からの信号１Ａ及び１Ｂ出力が、これらの対が各々の分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂに供給される前に、各々の分離及び遅延モジュール１５０によって、位相シフト信号対１ＡＡ／１ＡＢ及び１ＢＡ／１ＢＢに互いに更に分離されるという唯一の例外を除けば、図３に関して記載された設備７０と等価である。便宜上、図２とは異なり、分離及び遅延モジュール１５０はＳＣＵに内蔵される。アンテナＡＮＴ １ＡとＡＮＴ １Ｂの各々は、今や２つのポートを有する種類のものであり、電気チルトの角度はそのポートに適用される信号間の位相差によって設定することができる。これは、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂにおいて遠隔的・独立的に調整可能な電気チルトを実施する。公開された国際特許出願番号WO 03/036756には、２つのアンテナ入力間の位相差によって遠隔的に調整可能な電気チルトの角度について開示されている。
【００６０】
設備１６０によって、分離信号セクターによって与えられた有効範囲を最適化することができる。もし、１つの分離信号セクターだけが遠隔的に調整可能な電気チルトを要求するならば、分離及び遅延モジュール１５０のうちの１つは省略されることとなる。
【００６１】
次に、図１３には、本発明の更なるアンテナ設備１７０が示されており、アンテナパン、つまり水平面におけるアンテナビーム動作の実施のための分離及び遅延モジュール１５０が組み込まれている。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。設備１７０は、信号対１ＡＡ／１ＡＢ及び１ＢＡ／１ＢＢを受信する分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂが、２つのポートと、これらのポートに適用される信号間の位相差によって設定可能な電気パンの角度とを有する種類のものであるという唯一の例外を除けば、設備１６０と等価である。これにより、点線円１７２及び双方向矢印１７４の隣接対によって示された位置間で、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂをパンさせることができる。アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂは、２又はそれ以上の垂直アンテナ要素スタックを有しており、その各々は、フェーズドアレイアンテナアセンブリである。アンテナビームは、関係位相を垂直スタックへ適応させることによってパンすることができる。設備１７０によって、一様でないユーザの地理的分布を調節するようアンテナ有効範囲を適応させることができる。例えば、このことは、主要高速道路の直線部分よりもカーブ部分において発生する。
【００６２】
図１４に、分離信号セクターに対する改善されたアップリンク受信搬送波対雑音比（ＣＮＲ）を与える本発明に係るアンテナ設備１８０を示す。これは、改善されたＳＣＵを伴った、図３に関して記載された設備７０と等価である。この記載では相違部分に集中させることとする。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。
【００６３】
ベースステーション４２は、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂに共通の送信ポート１８２ａを有しているが、これらのセクターに対して別々の受信ポート１８２ｂ及び１８２ｃを有している。セクター２及び３に対する送信／受信ポート４４ｂ及び４４ｃについては既に述べた通りである。
【００６４】
ＳＣＵは、第１及び第２のデュプレックスフィルタＦＬ１及びＦＬ２を有しており、これらは、ベースステーション１８２ａ、１８２ｂ、及び１８２ｃとの間を行き来する信号を分離する。送信ポート１８２ａからの送信信号は、分配器／結合器ＳＣ１によって、第１及び第２デュプレックスフィルタＦＬ１及びＦＬ２の送信チャネルＴＸへ通過する２つの信号に分離され、そこから分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂにそれぞれ分離される。これらのアンテナから復帰する受信信号は、これらフィルタの受信チャネルＲＸへ通過し、そこからベースステーション受信ポート１８２ｂ及び１８２ｃへそれぞれ通過する。
【００６５】
先の実施形態においては、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂからの受信信号は、単一ベースステーションポート４４ａに接続する前に、分配器／結合器ＳＣ１によって接続されている。これらセクターからの受信信号は非同期のものであり、つまりこれらは振幅又は位相の何れにおいても一致せず、したがって分配器／結合器ＳＣ１には、３ｄＢベクトル結合損失が存在する。ここで、これらの受信信号は、分配器／結合器ＳＣ１をバイパスし、各々のベースステーション受信ポート１８２ｂ及び１８２ｃに供給される。分離信号セクターに対する３ｄＢベクトル結合損失は、この手段により回避される。さらに、セクター２及び３に対して使用された１２０度アンテナと反対に、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂに対する６０度アンテナの使用は、既に述べた通り指向性利得における３ｄＢの改善を与える。この３ｄＢベクトル加算損失の回避と３ｄＢ指向性利得改善との組み合わせは、セクター１Ａ及び１Ｂに対する総合アップリンク利得改善が６ｄＢであるということを意味する。
【００６６】
セル方式設備においては、ベースステーションアンテナ設備の有効放射電力（ＥＲＰ）に比べて加入者のハンドセットの低ＥＲＰに依存する不利益は、一般にアップリンクである。ＥＲＰは、送信電力とアンテナ指向性利得との積であって、何れの損失よりも少ない。このように、ハンドセットは、低送信電力と実質的な非指向性アンテナとの両方を有する点で二重の不利益を被っている。アップリンク指向性における６ｄＢの改善は、このように、アップリンク通信性能とハンドセットバッテリ寿命とにおいて重要な改善となる。このことは、増大するアップリンク性能によってベースステーションがより広範な空間を構成可能とするところの郊外地域に利点をもたらす。図１４に示した導入フィルタＦＬ１及びＦＬ２の改良は、本発明の何れの実施形態にも組み入れることができる。
【００６７】
次に、図１５を参照すると、送信分極ダイバーシティを与える本発明に係るアンテナ設備２００が示されている。これは、再度改良されたＳＣＵを伴った、図３に関して記載された設備７０と等価である。相違点についての側面に集中している。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂの各々は、異なった分極信号入力に対する異なったポートを有する種類のものであると仮定する。
【００６８】
ベースステーション４２は、２０２ａから２０２ｆまでの６つのポートを有しており、これらのうちで、第１及び第２のポート２０２ａ及び２０２ｂは、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂに対して、それぞれ正（＋）及び負（−）の分極送信信号を与える。これらの送信信号は、それぞれの分配器／結合器ＳＣ１、ＳＣ２によって、等しい電力信号にそれぞれ分配される。分配器ＳＣ１は、アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂの正の分極入力に対する信号を与え、その負の分極入力は、分配器ＳＣ２によって与えられた信号を受信する。マルチパス伝搬環境においては、送信ダイバーシティ（及び受信ダイバーシティ）が、有効範囲及び容量に更なる改善を与える。受信ダイバーシティについても同様に実施可能である。
【００６９】
図１６に、分離信号セクターに対する増加電力を供給する本発明に係るアンテナ設備２２０を示す。これは、再度改良されたＳＣＵを伴った、図１４に関して記載された設備１８０と等価である。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。
【００７０】
設備１８０と２２０との間の相違は、電力増幅器ＰＡ１及びＰＡ２が、分配器／結合器ＳＣ１からフィルタＦＬ１及びＦＬ２の送信チャネルへのそれぞれの送信信号経路に挿入されていることである。これら電力増幅器の導入は、受信信号がフィルタＦＬ１及びＦＬ２における送信信号から拡がることを要求し、そして、既に述べた通りのアップリンクの改善をもたらす。電力増幅器ＰＡ１及びＰＡ２は、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂへの増加電力を伴った送信信号を供給し、これによって、これら分離信号セクターが次の何れをもカバーすることができるようになる。
１．電力増幅器はないが増加トラフィック・スループットを伴う設備１８０のような同一の地理的領域、あるいは、
２．トラフィック・スループットを維持している間の広範な地理的領域
【００７１】
また、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂにおける増加電力レベルは、関連アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂのビーム幅を減少させるオプションも導入し、有効範囲を更に改善する。設備２２０により、アップリンク及びダウンリンク双方の有効範囲及び容量が増大し、第２ベースステーションを不要のものとする。
【００７２】
次に、図１７を参照すると、異なったベースステーションオペレータによって共有される送信ダイバーシティ及びアンテナを提供する本発明に係るアンテナ設備２４０が示されており、同時にまた、既に述べた通りの信号分配を提供している。２人のオペレータが隣り合った隣接周波数を使用しているのでなく、つまり周波数関数のような実質的に実現可能な減衰勾配を有する従来のフィルタによっては、分離することができないものと考えられる。設備２４０は、異なるオペレータ信号を結合し、同時に３ｄＢの電力損失を誘導するハイブリッド結合器の使用を回避する。かかる結合器の使用は、先行技術の一般的な特徴である。
【００７３】
設備２４０は、１２のポート、６つの送信ポート、及び６つの受信ポートを備えたベースステーション（不図示）と共に用いられる。この例においては、３人のオペレータによって使用されるものであるが、オペレータの数はこれよりずっと多くなり得る。各々のオペレータは、送信ポジティブ（＋）及びネガティブ（−）分極信号に対する２つの各送信ポートと、かかる信号を別々に受信するための２つの各受信ポートとを有している。３オペレータ全てのポジティブ分極送信及び受信ポートは、第１結合フィルタＣＦ１への接続２４２によってリンクされている。このフィルタは、ポジティブ分極送信帯域通過フィルタＦＴＸ１（＋）、ＦＴＸ２（＋）、及びＦＴＸ３（＋）を含んでおり、通過帯域を各オペレータ周波数上の中央部に備え、対応送信ポートに接続されている。また、単一ポジティブ分極受信帯域通過フィルタＦＲＸ（＋）も含んでおり、通過帯域は十分に広く、３つ全てのオペレータ周波数を包含している。受信帯域通過フィルタＦＲＸ（＋）は、各ベースステーションオペレータ受信ポートへ出力信号を供給する、ポジティブ分極３ウェイ分配器ＳＰ１（＋）に接続されている。
【００７４】
ポジティブ分極送信及び受信帯域通過フィルタＦＴＸ１（＋）、ＦＴＸ２（＋）、ＦＴＸ３（＋）、及びＦＲＸ（＋）は、出力線２４４Ａ（＋）と２４４Ｂ（＋）とを有する２ウェイ分配器ＳＰ２（＋）に接続されている。これらの出力線は、２つの分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂのポジティブ分極ポートＰ１Ａ＋及びＰ１Ｂ＋に接続されている。これらのアンテナ及び他の２つのものであるＡＮＴ２及びＡＮＴ３は、矩形サポートＳＲの側部にそれぞれ取り付けられている。
【００７５】
設備２４０は、ネガティブ分極についてのコンポーネント、すなわち送受信帯域通過フィルタＦＴＸ１（−）、ＦＴＸ２（−）、ＦＴＸ３（−）、及びＦＲＸ（−）を備えた第２結合フィルタＣＦ２と等価であり、その最後のものは、ベースステーションオペレータ受信ポートへ信号を供給する３ウェイ分配器ＳＰ１（−）に接続されている。フィルタＦＴＸ１（−）、ＦＴＸ２（−）、ＦＴＸ３（−）、及びＦＲＸ（−）は、出力線２４４Ａ（−）と２４４Ｂ（−）とを有する２ウェイ分配器ＳＰ２（−）に接続されている。これらの出力線は、分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂのネガティブ分極ポートＰ１Ａ−及びＰ１Ｂ−に接続されている。
【００７６】
設備２４０の動作は次の通りである。送信モードにおいて、ベースステーションからのポジティブ及びネガティブ分極信号が、送信帯域通過フィルタＦＴＸ１（＋）等及びＦＴＸ１（−）等の各組を介して通過し、分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂに対してポジティブ及びネガティブ分極入力を与える。送信帯域通過フィルタＦＴＸ１（＋）等及びＦＴＸ１（−）等により、送受信信号のローパス結合が可能となり、また、ベースステーション１つのオペレータ送信機から他の同じような送信機へ通過する送信信号を抑制し、結果として、望まない相互変調（周波数ミキシング）製品からベースステーション受信機の非増感（de-sensitisation）を生じさせることとなる。
【００７７】
受信モードにおいては、ポジティブ及びネガティブ分極信号は、分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂから通過し、ポジティブ分極信号は、可逆的に結合器としても動作する分配器ＳＰ２（＋）によって結合される。同様に、これらアンテナからのネガティブ分極信号は、分配器ＳＰ２（−）によって結合される。ポジティブ及びネガティブ分極信号は、受信帯域通過フィルタＦＲＸ（＋）及びＦＲＸ（−）によってフィルタされ、そして、ＳＰ１（＋）とＳＰ１（−）とにそれぞれ分離される。これにより、各オペレータに対するベースステーションへのポジティブ及びネガティブ分極受信信号が与えられる。ベースステーションの受信信号入力は選択的に受信され、オペレータが、それぞれ受信する３つの受信信号周波数から自身の信号周波数をフィルタすることを可能にする。設備２４０は、信号分離を例示するものであり、本発明に係る分離信号アンテナ技術は、アンテナが複数のオペレータによって共有される場合に利用することができる。
【００７８】
次に、図１８を参照すると、２オペレータ共有アンテナを伴い隣接周波数を使用する、送信ダイバーシティ及び低損失結合用に配置された本発明に係るアンテナ設備２６０が示されている。ここで、隣接周波数は、互いに非常に近接したものであるので、周波数関数のような実現可能な減衰勾配を有する従来のフィルタによっては分離することができない。
【００７９】
設備２６０は、図１７に関して記述されたものと等価であり、オペレータの数は２まで減少し、ＳＣＵ（Ｐ）はハイブリッド分離及び結合ユニットＨＳＣＵによって置き換えられている。オペレータの数の減少は、説明の便宜のためであり、後述するように、より多くのオペレータを適応させることもできる。設備２６０の記述は、図１７と比較して相違点に集中している。既述したものと等価な部分は、同じ参照となっている。
【００８０】
ベースステーション（不図示）からのポジティブ分極オペレータ信号は、ＨＳＣＵにおける１８０度第１ハイブリッドカプラ（ハイブリッド）Ｈ１の入力Ｉｎ（１）とＩｎ（２）とにそれぞれ供給されている。ここで、これらは互いに加算及び減算されて、出力Ｓａ及びＤａにてそれぞれ総和信号及び差分信号が供給される。第１ハイブリッドＨ１の総和出力Ｓａは、アンテナＡＮＴ １Ａのポジティブ分極ポートＰ１Ａ＋に接続され、該ハイブリッドの差分出力Ｄａは、アンテナＡＮＴ １Ｂのポジティブ分極ポートＰ１Ｂ＋に接続される。その結果として、ポートＰ１Ａ＋及びＰ１Ｂ＋は、送信モードにおいてポジティブ分極入力信号を受信する。同様に、ネガティブ分極オペレータ信号は、ハイブリッドＨ２によって総和信号及び差分信号に形成され、ネガティブ分極ポートＰ１Ａ−とＰ１Ｂ−とにそれぞれ供給される。ハイブリッドＨ１及びＨ２は可逆であるので、受信モードにおいては逆方向に同様に作動し、個々のオペレータ信号を供給する。
【００８１】
アップリンク方向においては、受信信号は、ハイブリッドＨ１及びＨ２による２つの経路への分離によって、３ｄＢの損失を被る。この損失は、分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂ、つまり１２０度に代わる６０度ビーム幅の指向性における３ｄＢの増加によって補填される。アップリンク動作における更なる改善は、図１４に関して記載した技術を使用することによって得られる。設備２６０は、本発明に係る分離信号方法の補償利益を提供すると同時に、複数のオペレータからの信号を結合する。既に述べた実施形態によれば、オペレータ信号は隣接した周波数を有することができ、双方のオペレータは受信ダイバーシティと同様に送信ダイバーシティを使用することができる。
【００８２】
次に、図１９を参照すると、４オペレータ共有アンテナを結合し、隣接周波数を使用する低損失信号用に配置された本発明に係るアンテナ設備２８０が示されている。設備２８０は、図１８に関して記載されたものと等価であり、共有オペレータの数はＯｐ．１からＯｐ．４まで４に増加しており、これらの信号はフィルタ／分配器アセンブリ２８２を使用して結合又は分離される。これは、受信ダイバーシティを供給するが、送信ダイバーシティは供給しない。
【００８３】
フィルタ／分配器アセンブリ２８２は、４つの送信機／受信機フィルタユニット２８４ａから２８４ｄを有しており、各々は個々のＴＸフィルタとＲＸフィルタとを含んでおり、さらに後者はそれぞれ２ウェイ分配器２８６ａ、２８６ｂ、２８６ｃ、又は２８６ｄに接続されている。Ｏｐ．１からＯｐ．４の各々は、ポジティブ又はネガティブ分極アンテナ送信信号、つまり図示したＴＸ（＋）又はＴＸ（−）の何れか（両方ではない）に関連する単一送信ポート（不図示）を有している。また、各々のオペレータＯｐ．１等は、ポジティブ及びネガティブ分極受信信号、つまりそれぞれ図示されたＲＸ（＋）及びＲＸ（−）の受信のために、２つの受信ポート（不図示）を有している。
【００８４】
送信モードにおいて、第１及び第２オペレータＯｐ．１及びＯｐ．２からの送信信号は、２８４ａ及び２８４ｂにおいてそれぞれフィルタされたＴＸである。そして、これらは第１ハイブリッドＨ１によって結合され、分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂのポジティブ分極ポートＰ１Ａ＋及びＰ１Ｂ＋へ総和及び差分信号として供給される。同様に、これらのアンテナのネガティブ分極ポートＰ１Ａ−及びＰ１Ｂ−は、２８４ｃ及び２８４ｄにおいてフィルタリングして第２ハイブリッドＨ２によって結合した後、第３及び第４オペレータＯｐ．３及びＯｐ．４からの送信信号を受信する。
【００８５】
受信モードにおいて、ポジティブ分極アンテナポートＰ１Ａ＋及びＰ１Ｂ＋からの受信信号は、第１ハイブリッドＨ１によって結合され、２８４ａ及び２８４ｂのＲＸフィルタリングに対する総和及び差分信号として通過する。同様に、ネガティブ分極アンテナポートＰ１Ａ−及びＰ１Ｂ−からの混成受信信号は、第２ハイブリッドＨ２によって結合され、２８４ｃ及び２８４ｄのＲＸフィルタリングに対する総和及び差分信号として通過する。この４つの結果混成受信信号の各々は、分配器２８６ａから２８６ｄの各々において２つに分離される。第１分配器２８６ａからの分離受信信号は、第１及び第４オペレータＯｐ．１及びＯｐ．４のＲＸ（＋）入力ポートへ通過する。第２分配器２８６ｂからの分離受信信号は、第２及び第３オペレータＯｐ．２及びＯｐ．３のＲＸ（＋）入力ポートへ通過する。第３分配器２８６ｃからの分離受信信号は、第２及び第３オペレータＯｐ．２及びＯｐ．３のＲＸ（−）入力ポートへ通過する。第４分配器２８６ｄからの分離受信信号は、第１及び第４オペレータＯｐ．１及びＯｐ．４のＲＸ（−）入力ポートへ通過する。
【００８６】
アップリンク方向において、受信信号は、ハイブリッドＨ１及びＨ２によって２つの経路に分離されて更に分配器２８６ａから２８６ｄにおいて２ウェイに分離されることによって、６ｄＢの損失を被る。これは、各々のオペレータが、受信信号の両方の分極にアクセスできるようにするためである。６ｄＢの損失は、６０度アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂの利得増大によって３ｄＢの損失に軽減され、或は、もし３０度アンテナが使用されれば除去される。代替的に、もしタワーマウントアンプ（ＴＭＡ）がアンテナアセンブリ２８０に組み込まれているならば、１２０度アンテナの保持中は６ｄＢ分離損失の効果を除去することができる。さらに、もしＴＭＡが、１２０度よりも狭いビーム幅の分離信号アンテナと共に使用される場合には、その後、指向性利得はより高くなり、設備２８０は指向性の向上に従ってアップリンクの改善を与える。
【００８７】
次に、図２０を参照すると、５オペレータ共有アンテナを伴った低損失信号結合用に配置された本発明に係るアンテナ設備３００が示されている。設備３００のオペレータは、隣接周波数を有することができ、送信分極ダイバーシティ及び受信分極ダイバーシティの両方が与えられる。設備３００は、図１９に関して記載されたものと等価であり、共有オペレータの数は５まで増加しており、その周波数と共に１〜５まで参照される。オペレータ信号は、フィルタ／分配器アセンブリ３０２を使用して結合又は分離されるが、これは追加の信号及びダイバーシティに対処するために追加の送信フィルタＴＸを有するアセンブリ２８２の改良版である。既述したものと等価な部分は、同じ参照となっている。
【００８８】
本実施形態の目的のために、オペレータ周波数は、周波数１、２、３、４、及び５となっている。つまり周波数２が周波数１及び３と近接し、周波数３が周波数２及び４と近接し、そして周波数４が周波数３及び５と近接している。したがって、奇数番号の周波数１、３、及び５は第１の非隣接グループを形成し、偶数番号の周波数２及び４は第２の非隣接グループを形成する。
【００８９】
ベースステーション（不図示）は、３０４（＋）及び３０４（−）に示したようなポジティブ及びネガティブ分極である２つの分極の各々に対して、５つの送信ポートＴＸと５つの受信ポートＲＸとを有している。これは、各オペレータに４つのポート、つまり各分極に対して送信ポートＴＸ及び受信ポートＲＸを与える。フィルタ／分配器アセンブリ３０２は、２又は３の送信フィルタＴＸと共に受信フィルタＲＸを含む、４つの結合フィルタ３０６ａ〜３０６ｄを有している。送信モードにおいては、ポジティブ及びネガティブ分極を伴った送信信号の第１の非隣接周波数グループ（奇数周波数１、３、及び５）は、第１及び第３の結合フィルタ３０６ａ及び３０６ｃにそれぞれ供給される。同様に、ポジティブ及びネガティブ分極を伴った第２の非隣接周波数グループ（偶数周波数２及び４）は、第２及び第４結合フィルタ３０６ａ及び３０６ｃにそれぞれ供給される。これら１０の全ての送信信号は、ＴＸ１等で帯域通過フィルタリングされ、各結合フィルタ３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、又は３０６ｄからの送信信号は、単一の個別のＴＸフィルタ出力線３０８ａ、３０８ｂ、３０８ｃ、又は３０８ｄに結合される。
【００９０】
第１及び第２のフィルタ出力線３０８ａ及び３０８ｂ上のポジティブ分極送信信号は、第１のハイブリッドＨ１によって結合され、第３及び第４のフィルタ出力線３０８ｃ及び３０８ｄ上のネガティブ分極を伴ったものは、分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂへの供給のために第２のハイブリッドＨ２によって結合される。他の点で、設備３００は、２つの２ウェイ受信信号分配器２８６ａ及び２８６ｃが３ウェイ信号分配器３１０ａ及び３１０ｃによって置き換えられて４から５のオペレータへの増加を与えたとしても、図１９に関連して記載された実施形態に関して既に述べたように作動する。オペレータの数は、更なる結合フィルタ３０６の追加によって増加させることができる。
【００９１】
図２１に、調節可能な送信電力と受信感度（電力配布）とを供給する本発明に係るアンテナ設備３２０を示す。これは、図２０に関して記載された設備３００と等価であり、アセンブリ３０２の別形態であるフィルタ／分配器アセンブリ３２２を備え、図６に示された種類のハイブリッド、置換分配器、及びモジュールを取除くように改良されている。この記述は、相違点についての側面に集中している。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。
【００９２】
設備３２０と３００との間の相違点は、設備３２０においては、オペレータからの全ての送信信号が単一の分極のものであり、かつ、それらが電力分配モジュール１１０ａ又は１１０ｂ（オペレータＯｐ．１及びＯｐ．３）によって、或は等価電力２ウェイ分配器３２４ｃ〜３２４ｅ（オペレータＯｐ．２、Ｏｐ．４、及びＯｐ．５）によって、Ａ及びＢ信号に分離される点である。送信信号（奇数周波数１、３、及び５）の第１の非隣接周波数グループは、ここでは信号Ａ及びＢのサブグループを有しており、第１及び第３結合フィルタ３０６ａ及び３０６ｃにそれぞれ供給される。同様に、第２の非隣接周波数グループ（偶数周波数２及び４）は、ここでは信号Ａ及びＢのサブグループを有しており、第２及び第４結合フィルタ３０６ａ及び３０６ｃにそれぞれ供給される。これら全ての１０の送信信号は、ＴＸ１等で帯域通過フィルタリングされ、そして各結合フィルタ３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、又は３０６ｄからの送信信号は、単一の個別のＴＸフィルタ出力線３０８ａ、３０８ｂ、３０８ｃ、又は３０８ｄに結合される。これらフィルタ出力は、既に分離され、分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂに対する入力のために要求される時に結合されるので、ハイブリッド結合器は不要となる。他の点では、設備３２０は、図２０を参照して記載された実施形態に関して既に述べられた通りに作動する。この実施形態は、電力分配、パン及びチルト、そして信号分離技術が、共有アンテナ設備に適用可能であることを示している。
【００９３】
次に、図２２を参照すると、図３に関して記載された設備７０と等価である本発明に係るアンテナ設備３４０が示されており、ＳＣＵがアンテナパン及びチルトを与えるよう改良されている。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。４４ａにおけるベースステーション出力信号は、分配器ＳＣ４によって分離されて等価な増幅信号１Ａ及び１Ｂを与え、これらは、２つの分離及び遅延モジュール１５０Ａ及び１５０Ｂへの入力として供給される。これらのモジュールは、信号１Ａ及び１Ｂを信号１ＡＡ／１ＡＢ及び１ＢＡ／１ＢＢの各対に分離し、分離信号アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂに対するパン信号を供給する。
【００９４】
信号対１ＡＡ／１ＡＢ及び１ＢＡ／１ＢＢは、分離及び遅延モジュール１５０ＡＡ／１５０ＡＢ及び１５０ＢＡ／１５０ＢＢの個々の連結対によって各々更に分離されて、８つのアンテナ入力信号１ＡＡＡ、１ＡＡＢ、１ＡＢＡ、１ＡＢＢ、１５０ＢＡＡ、１５０ＢＡＢ、１５０ＢＢＡ、及び１５０ＢＢＢを与える。開始１Ａについてのアンテナ入力信号は、分離信号アンテナＡＮＴ １Ａに入力され、開始１Ｂについてのアンテナ入力信号は、分離信号アンテナＡＮＴ １Ｂに入力される。これらのアンテナはアンテナスタックとして実施される。モジュール対１５０ＡＡ／１５０ＡＢ等に対する入力対１５０ｉａａ／１５０ｉａｂの一斉連結は、互いにチルトするために、アンテナＡＮＴ １Ａ及びＡＮＴ １Ｂの各々における全てのスタックに対して与えられる。この実施形態により、分離信号セクター１Ａ及び１Ｂの有効範囲をパン及びチルトの両方において独立かつ同時に制御可能となった。
【００９５】
図２３に、本発明に係るアンテナ設備３４０が示されており、図２１及び図２２に関して記載した設備３２０及び３４０のものと等価な機能が組み込まれている。チルトのためのいくつかのアンテナと、調整可能な送信電力及び受信感度を与えるため他のものを備えるよう改良されたＳＣＵを有している。既に記述されたものと等価な部分は、同じ参照となっている。
【００９６】
４４ａ及び４４ｂにおけるベースステーション信号は、個々のチルト及び遅延モジュール１５０ａ及び１５０ｂに供給される。モジュール１５０ａは、第１のアンテナＡＮＴ１への供給用にその信号をチルト信号１ａ及び１ｂに分離し、モジュール１５０ｂは、第２のアンテナＡＮＴ２への供給用にその信号をチルト信号２ａ及び２ｂに分離する。このチルト信号２ａ及び２ｂは、代替的にパン信号として使用することもできる。
【００９７】
４４ｃにおける第３のベースステーション送信信号は、電力分配モジュール１１０3に供給され、信号３Ａ及び３Ｂに分離される。信号３Ａ及び３Ｂは，分離信号アンテナＡＮＴ ３Ａ及びＡＮＴ ３Ｂに対する入力信号となり、調整可能な送信電力及び受信感度を与える。
【００９８】
次に、図２４を参照すると、異なった区分化要求を有する共有オペレータＯｐ．１及びＯｐ．２のための６セクター共有アンテナ設備４００が示されている。オペレータＯｐ．１は、２つのベースステーション４２ａ及び４２ｂを有し、各々は３セクターアンテナ設備に対するポートを備えており、各ポートはそれぞれのアンテナ結合ユニットＡＣＵに接続されている。オペレータＯｐ．２は、３セクターアンテナ設備に対するポートを与える１つのベースステーション４２ｃを有しており、そのポート信号の各々は、各分配器ＳＰａ、ＳＰｂ、又はＳＰｃによって２つの信号に分離される。これは、ベースステーション４２ｃからの６つの信号の総和を与え、これらの信号の各々は、各アンテナ結合ユニットＡＣＵに接続されている。それゆえ、各アンテナ結合ユニットＡＣＵは、オペレータＯｐ．１及びＯｐ．２の各々から１つの信号を受信し、それぞれの共有アンテナ３８０ａ〜３８０ｆへの供給に対するこれらの信号を結合する。
【００９９】
図２４は、４セクターアンテナ共有を提供するよう改良することが可能である。もしオペレータＯｐ．１が、それぞれ２つの出力を提供する２つのベースステーション４２ａ及び４２ｂを有しており、かつ、オペレータＯｐ．２出力の１つだけが２つの信号に分離されるとすれば、そこには各々のオペレータからの４つの信号と４アンテナ結合ユニットＡＣＵと４共有アンテナとが存在することとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】先行技術の３セクターアンテナ設備を示す説明図である。
【図２】本発明に係るマルチセクターアンテナ設備の一実施形態を例示する説明図である。
【図３】本発明に係る４セクターアンテナ設備を示す説明図である。
【図４】ユーザの非一様分配に適合する本発明に係る４セクターアンテナ設備を例示する説明図である。
【図５】等しいビーム幅のアンテナを有している点以外は図４に例示したものと等価な説明図である。
【図６】本発明に係るマルチセクターアンテナ設備における使用のための電力分配モジュールを示す説明図である。
【図７】電力分配と受信感度制御とを備えた本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図８】異なる載置パターンでお互いの上に重畳又は載置されたセクターを伴った本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図９】異なる載置パターンでお互いの上に重畳又は載置されたセクターを伴った本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図１０】異なる載置パターンでお互いの上に重畳又は載置されたセクターを伴った本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図１１】アンテナパン若しくはチルトの何れか、又は、アンテナパン及びチルトの両方の実施のための分離及び遅延モジュールを示す説明図である。
【図１２】図１１のモジュールを使用して電気チルトを実施する本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図１３】独立かつ遠隔調整可能な電気パン角度を有する分離信号セクターを備えた本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図１４】改善されたアップリンク性能を持つ本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図１５】送信ダイバーシティを伴う本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図１６】分離信号セクターへの電力増加を伴った本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図１７】低損失信号結合と、非隣接周波数と送信ダイバーシティとを伴った共有オペレータとを備えた本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図１８】隣接周波数の低損失信号結合と、２つの共有オペレータ及び送信ダイバーシティとを備えた本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図１９】低損失結合の隣接周波数と４共有オペレータとを備え、送信ダイバーシティなしの本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図２０】低損失結合の隣接周波数と複数共有オペレータと送信ダイバーシティとを備えた本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図２１】低損失結合の隣接周波数と５共有オペレータと第１及び第３のオペレータに対する電力分配とを備えた本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図２２】パン及びチルトを伴った信号分離を実施する本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図２３】チルト及び電力分配を伴った信号分離を実施する本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図２４】信号分離と６セクター共有と異なるオペレータ区分化要求とを実施する本発明に係るアンテナ設備を示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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2008522524.tif 000029
2008522524.tif 000030
2008522524.tif 000031