(57)【要約】  本発明は、１つ以上の周波数帯域の送受信信号を処理するための１つ以上の送受信部をそれぞれ含む無線接続ノードシステムＡ及び無線接続ノードシステムＢを含む無線通信ネットワークで無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置であって、無線接続ノードシステムＡの１つ以上の送受信部の多入力多出力（ＭＩＭＯ）経路の中の第１の送受信経路の信号と、無線接続ノードシステムＢの１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を無線接続ノードシステムＡのアンテナと接続するＭＩＭＯ結合器Ａと、無線接続ノードシステムＢの１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路の信号と、無線接続ノードシステムＡの１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号とを無線接続ノードシステムＢのアンテナと接続するＭＩＭＯ結合器Ｂとを有する。
2016515333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の周波数帯域の送受信信号を処理するための１つ以上の送受信部をそれぞれ含む無線接続ノードシステムＡ及び無線接続ノードシステムＢを含む無線通信ネットワークで無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置であって、
前記無線接続ノードシステムＡの前記１つ以上の送受信部の多入力多出力（ＭＩＭＯ）経路の中の第１の送受信経路の信号と、前記無線接続ノードシステムＢの前記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を前記無線接続ノードシステムＡのアンテナと接続するＭＩＭＯ結合器Ａと、
前記無線接続ノードシステムＢの前記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路の信号と、前記無線接続ノードシステムＡの前記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号とを前記無線接続ノードシステムＢのアンテナと接続するＭＩＭＯ結合器Ｂと
を有することを特徴とするアンテナ共用化装置。
【請求項２】
前記ＭＩＭＯ結合器Ａは、前記無線接続ノードシステムＡ及びＢのすべての信号処理帯域を処理可能な広帯域特性を有し、前記無線接続ノードシステムＡの第１の送受信経路の送信信号を全反射特性で通過させ、無線接続ノードシステムＢの第２の送受信経路の送信信号を通過させ、両信号を合成して前記無線接続ノードシステムＡのアンテナに出力する方向性結合器モジュールＡを含み、
前記ＭＩＭＯ結合器Ｂは、前記無線接続ノードシステムＡ及びＢのすべての信号処理帯域を処理可能な広帯域特性を有し、前記無線接続ノードシステムＢの第１の送受信経路の送信信号を全反射特性で通過させ、無線接続ノードシステムＡの第２の送受信経路の送信信号を通過させ、両信号を合成して前記無線接続ノードシステムＢのアンテナに出力する方向性結合器モジュールＢを含むことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項３】
前記方向性結合器モジュールＡは、広帯域の第１及び第２の方向性結合器と、これらの間の信号経路にそれぞれ設置される前記無線接続ノードシステムＢの第２の送受信経路の信号帯域のフィルタリング特性を有する上段及び下段帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）で構成され、
前記方向性結合器モジュールＢは、広帯域の第１及び第２の方向性結合器と、これらの間の信号経路にそれぞれ設置される前記無線接続ノードシステムＡの第２の送受信経路の信号帯域のフィルタリング特性を有する上段及び下段ＢＰＦを含むことを特徴とする請求項２に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項４】
前記方向性結合器モジュールは、広帯域ハイブリッド結合器を用いて構成することを特徴とする請求項３に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項５】
前記無線接続ノードシステムＡは、少なくとも帯域１−Ａ及び２−Ａの送受信信号を処理するための少なくとも送受信部１−Ａ及び２−Ａと、前記少なくとも送受信部１−Ａ及び２−ＡのＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路の信号の結合及び分配を行う第１の経路フィルタ結合器を含み、前記送受信部１−Ａ、２−Ａのうちのいずれか１つのＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を外部に提供し、
前記無線接続ノードシステムＢは、少なくとも帯域１−Ｂ及び２−Ｂの送受信信号を処理するための少なくとも送受信部１−Ｂ及び２−Ｂと、前記少なくとも送受信部１−Ｂ及び２−ＢのＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路の信号の結合及び分配を行うフィルタ結合器とを含み、前記送受信部１−Ｂ及び２−Ｂのうちのいずれか１つのＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を外部に提供することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれか１項に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項６】
前記無線接続ノードシステムＡは、前記送受信部１−ＡのＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を外部に提供し、前記無線接続ノードシステムＢは、前記送受信部１−ＢのＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を外部に提供し、
前記方向性結合器モジュールＡの上段及び下段ＢＰＦは、送受信部１−Ｂの信号帯域のフィルタリング特性を有し、前記方向性結合器モジュールＢの上段及び下段ＢＰＦは、前記送受信部１−Ａの信号帯域のフィルタリング特性を有することを特徴とする請求項５に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項７】
前記無線接続ノードシステムＡは、内部に備えられた前記送受信部１−Ａ及び２−Ａに対するＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号の分配及び結合を行う第２の経路フィルタ結合器を含み、前記無線接続ノードシステムＢは、内部に備えられた前記送受信部１−Ｂ及び２−Ｂに対するＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号の分配及び結合を行う第２の経路フィルタ結合器を含み、
前記方向性結合器モジュールＡの上段及び下段ＢＰＦは、前記無線接続ノードシステムＢの第２の経路フィルタ結合器により提供される信号帯域のフィルタリング特性を有し、前記方向性結合器モジュールＢの上段及び下段ＢＰＦは、前記無線接続ノードシステムＡの第２の経路フィルタ結合器により提供される信号帯域のフィルタリング特性を有することを特徴とする請求項５に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項８】
１つ以上の周波数帯域の送受信信号を処理するための１つ以上の送受信部をそれぞれ含む無線接続ノードシステムＡ及び無線接続ノードシステムＢを含む無線通信ネットワークで無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置であって、
前記無線接続ノードシステムＡの前記１つ以上の送受信部の多入力多出力（ＭＩＭＯ）経路の中で第１の送受信経路を通して提供される送信信号を全反射特性で通過させ、前記無線接続ノードシステムＢの前記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中で第２の送受信経路を通して提供される送信信号を通過させ、両信号を合成して前記無線接続ノードシステムＡのアンテナに出力する方向性結合器モジュールＡと、
前記無線接続ノードシステムＡのアンテナの受信信号の一部を前記無線接続ノードシステムＢの前記第２の送受信経路を通して提供する受信信号処理回路を含むＭＩＭＯ結合器Ａと
を有することを特徴とするアンテナ共用化装置。
【請求項９】
前記方向性結合器モジュールＡは、前記無線接続ノードシステムＡ及びＢの全信号処理帯域を処理可能な広帯域特性を有し、
広帯域の第１及び第２の方向性結合器と、これらの間の信号経路にそれぞれ設置される前記無線接続ノードシステムＢの前記第２の送信経路の送信信号帯域のフィルタリング特性を有する上段及び下段送信帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）とを含むことを特徴とする請求項８に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項１０】
前記第１の送受信経路の信号の中の予め定められた第１の周波数帯域と前記第１の周波数帯域外の他の帯域とを分離し、前記第１の周波数帯域の信号を前記方向性結合器モジュールＡに提供するＢＰＦと、
前記無線接続ノードシステムＡ及び前記ＢＰＦと共通で送信信号を受信し、前記第１の周波数帯域の信号をフィルタリングし、前記フィルタリングされた信号を前記方向性結合器モジュールＡに提供する下段第１のＢＰＦと、
前記無線接続ノードシステムＡのアンテナ及び前記ＢＰＦと共通で受信信号を受信し、前記第１の周波数帯域の信号をフィルタリングし、前記フィルタリングされた信号を前記方向性結合器モジュールＡに提供する上段第１のＢＰＦとを有し、
前記方向性結合器モジュールＡは、前記無線接続ノードシステムＡの前記第１の送受信経路を通して提供される送信信号を前記下段第１のＢＰＦを通して受信し、前記無線接続ノードシステムＡのアンテナに出力する信号は、前記上段第１のＢＰＦを通して出力することを特徴とする請求項８に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項１１】
前記受信信号処理回路は、
前記無線接続ノードシステムＡのアンテナの受信信号の一部をカップリングし出力する結合器と、
前記方向性結合器モジュールＡと前記無線接続ノードシステムＢとの接続経路に設置され、前記結合器から提供される受信信号及び前記無線接続ノードシステムＢにより送信された送信信号の結合及び分離を行うデュプレクサとを含むことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のうちのいずれか１項に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項１２】
前記受信信号処理回路は、
前記無線接続ノードシステムＡのアンテナの受信信号の一部をカップリングし出力する結合器と、
前記結合器から提供される受信信号を予め定められた受信信号帯域に従ってフィルタリングし出力する第１の受信ＢＰＦと、
前記第１の受信ＢＰＦから出力された信号を前記方向性結合器モジュールＡに提供するアイソレータとを含み、
前記方向性結合器モジュールＡは、前記アイソレータを通して提供される受信信号を受信し、前記受信された信号を全反射し、前記全反射された信号を前記無線接続ノードシステムＢに送信することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のうちのいずれか１項に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項１３】
前記受信信号処理回路は、
前記無線接続ノードシステムＡにより提供される受信信号を減衰する減衰器と、
前記方向性結合器モジュールＡと前記無線接続ノードシステムＢとの接続経路に設置され、前記減衰器から提供される受信信号及び前記無線接続ノードシステムＢにより送信される送信信号の結合及び分離を行うデュプレクサとを含むことを特徴とする請求項８乃至請求項１０のうちのいずれか１項に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項１４】
前記受信信号処理回路は、
前記無線接続ノードシステムＡにより提供される受信信号を減衰する減衰器と、
前記減衰器から提供される受信信号を予め定められた受信信号帯域に従ってフィルタリングし出力する第１の受信ＢＰＦと、
前記第１の受信ＢＰＦから出力された信号を前記方向性結合器モジュールＡに提供するアイソレータとを含み、
前記方向性結合器モジュールＡは、前記アイソレータを通して提供される受信信号を受信し、前記受信された信号を全反射し、前記全反射された信号を前記無線接続ノードシステムＢに送信することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のうちのいずれか１項に記載のアンテナ共用化装置。
【請求項１５】
前記無線接続ノードシステムＢの前記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中で第１の送受信経路を通して提供される送信信号を全反射特性で通過させ、前記無線接続ノードシステムＡの前記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中で第２の送受信経路を通して提供される送信信号を通過させ、両信号を合成して前記無線接続ノードシステムＢのアンテナに出力する方向性結合器モジュールＢをさらに有することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のうちのいずれか１項に記載のアンテナ共用化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信ネットワーク（個人通信サービス（ＰＣＳ）、セルラー（Cellular）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、移動通信のためのグローバルシステム標準（ＧＳＭ（登録商標））、及びロングタームエボリューション（ＬＴＥ））において、基地局、中継局、小型基地局のような無線接続ノード（Wireless Access Node）システムに関し、特に、多入力多出力（Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ）技術が適用される複数の事業者の無線接続ノードシステムに対するアンテナを共用化するのに適合した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、無線通信サービスの普遍化及び無線広帯域データ通信の活性化に従って、不足した周波数帯域を十分に確保するために様々な周波数帯域が使用可能な周波数帯域となっている。主に使用される周波数帯域は、比較的低周波帯域である８００ＭＨｚ帯域又は９００ＭＨｚ帯域（例えば、６９８〜９６０ＭＨｚ：以下、“第１の周波数帯域”と称する）、比較的高周波帯域である１．８ＧＨｚ帯域又は２．１ＧＨｚ帯域（例えば、１．７１〜２．１７ＧＨｚ：以下、“第２の周波数帯域”と称する）、又は２．３ＧＨｚ帯域（例えば、２．３〜２．７ＧＨｚ：以下、“第３の周波数帯域”と称する）である。第１、第２、及び第３の周波数帯域は、それぞれ第２の世代（２Ｇ、例えば、ＣＤＭＡ）、第３の世代（３Ｇ、例えば、ＷＣＤＭＡ（登録商標））、第４の世代（４Ｇ、例えば、ＬＴＥ）無線接続技術（Radio Access Technology：ＲＡＴ）に従う通信方式に適切に分配し割り当てて使用している。また、多重アンテナ基盤ＭＩＭＯ技術は、データ送信速度を向上させるための必須の技術であり、ＬＴＥ及びモバイルＷｉＭＡＸのような最近の無線通信ネットワークに適用されている。
【０００３】
図１は、通常のアンテナ設置状態を示す複数の事業者別無線接続ノードシステムの一例を示すブロック図であり、例えば、事業者Ａ及びＢの無線通信基地局である基地局システムＡ  １０及び基地局システムＢ  ２０を示す。この場合に、基地局システムＡ  １０及び基地局システムＢ  ２０は、比較的広い地域を担当する一般的な無線通信基地局であり得るが、図１の例では、ビルディングの各層に設置されるなど、特定の陰影地域１に設けられる中継局又は小型基地局に対応する。
【０００４】
図１を参照すると、基地局システムＡ  １０及び基地局システムＢ  ２０は、例えば、それぞれ第１乃至第３の帯域の通信装備を含む。この場合に、第１乃至第３の帯域のそれぞれで事業者別にサブバンドが異なって割り当てられるので、基地局システムＡ  １０は、帯域１−Ａ、２−Ａ、及び３−Ａの送受信信号を処理するための送受信部１−Ａ  １１０、２−Ａ  １２０、及び３−Ａ  １３０を含む。同様に、基地局システムＢ  ２０は、帯域１−Ｂ、２−Ｂ、及び３−Ｂの送受信信号を処理するための送受信部１−Ｂ  ２１０、２−Ｂ  ２２０、及び３−Ｂ  ２３０を含む。例えば、帯域１−Ａは、送信帯域８２４〜８３９ＭＨｚ及び受信帯域８６９〜８８４ＭＨｚを有するように設定され、帯域１−Ｂは、送信帯域８３９〜８４９ＭＨｚ及び受信帯域８８４〜８９４ＭＨｚを有するように設定される。
【０００５】
基地局システムＡ  １０の送受信部１−Ａ  １１０、２−Ａ  １２０、及び３−Ａ  １３０で処理されるそれぞれの異なる帯域の送信信号は、フィルタ結合器１４０により結合され、陰影地域１（例えば、建物の特定の層）に設けられる１つ以上の基地局アンテナＡ  １２に送信され、アンテナ１２により受信された信号は、フィルタ結合器１４０で周波数別に分配され、それぞれの送受信部１−Ａ  １１０、２−Ａ  １２０、及び３−Ａ  １３０に提供される。同様に、基地局システムＢ  ２０の送受信部１−Ｂ  ２１０、２−Ｂ  ２２０、及び３−Ｂ  ２３０と陰影地域１に設けられる１つ以上の基地局アンテナＢ  ２２との間の送受信信号の分配及び結合のために、基地局システムＢ  ２０もフィルタ結合器２４０を含む。
【０００６】
基地局システムＡ  １０及び基地局システムＢ  ２０の各フィルタ結合器１４０及び２４０は、送受信信号に対する無損失結合及び分配のために、デュプレクサ、マルチプレクサなどの構造と類似のフィルタ結合構造で具現される。この場合に、各フィルタ結合器１４０及び２４０は、構造の変更なしに、単純に信号入出力方向が変更される場合に、そのまま分配器として機能し、用語“結合器”は、実際に“結合器／分配器”を意味していることを理解する。このようなフィルタ結合器に対する技術の例は、本願出願人により先出願された韓国特許出願公開１０−２００８−０１１４１０４号（フィルタ結合器／分配器、発明者：バクサンシク（PARK, Sang-Sik）及びヤンミョンフン（YANG, Myeong-Hoon）、公開日：２００８年１２月３１日）である。
【０００７】
一方、図１に示す構造は、ＭＩＭＯ方式でなく、１Ｔ１Ｒ（1Transfer 1Receive）方式で具現された例が図示されている。例えば、基地局システムＡ  １０の送受信部１−Ａ  １１０、２−Ａ  １２０、及び３−Ａ  １３０で第１の送受信経路Ｐ１（Path1）だけがフィルタ結合器１４０と接続される。このような構造において、２Ｔ２Ｒ（2Transfer 2Receive）のようにＭＩＭＯ方式を具現する場合には、基地局システムＡ  １０の送受信部１−Ａ  １１０、２−Ａ  １２０、及び３−Ａ  １３０の第２の送受信経路Ｐ２に対する送受信信号を処理するための追加のフィルタ結合器及び追加のアンテナがさらに備えられる。
【０００８】
図１に示すように、通常、無線通信システムは、一般的に、複数の事業者がサービスしており、事業者ごとに個別に独立した基地局システム１０及び２０とアンテナ１２及び２２とを設置してサービスを提供している。したがって、事業者別に個別に設けられる基地局の相互の干渉による電波品質の低下と、投資の重複及び過剰などの問題点が発生している。特に、事業者別に複数のアンテナの設置の時に設置費用の増加はもちろん、実際のアンテナ設置空間の確保及びアンテナ管理の効率性も大きな問題となる。
【０００９】
さらに、最近では、様々な周波数帯域でＭＩＭＯをサポートするための要求が台頭しており、このために、事業者別に追加のアンテナを設置する場合には、上述した問題点は、より深刻となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述した課題もしくは不都合な点を解決し、少なくとも以下に示す優位性を提供する。すなわち、本発明の目的は、ＭＩＭＯ方式のシステムが確立する場合に適合した複数の事業者別無線接続ノードシステムのアンテナを共用で使用することができるようにするための無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、１つ以上の周波数帯域の送受信信号を処理するための１つ以上の送受信部をそれぞれ備える無線接続ノードシステムＡ及び無線接続ノードシステムＢを含む無線通信ネットワークで無線接続ノードシステムのアンテナを共用化するための装置であって、上記無線接続ノードシステムＡの上記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路の信号及び上記無線接続ノードシステムＢの上記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を上記無線接続ノードシステムＡのアンテナと接続するＭＩＭＯ結合器Ａと、上記無線接続ノードシステムＢの上記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路の信号及び上記無線接続ノードシステムＡの上記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を上記無線接続ノードシステムＢのアンテナと接続するＭＩＭＯ結合器Ｂとを有することを特徴とする。
【００１２】
上記ＭＩＭＯ結合器Ａは、上記無線接続ノードシステムＡ及びＢのすべての信号処理帯域を処理できる広帯域特性を有し、上記無線接続ノードシステムＡの第１の送受信経路の送信信号を全反射特性で通過させ、無線接続ノードシステムＢの第２の送受信経路の送信信号を通過させ、両信号を合成して上記無線接続ノードシステムＡのアンテナに出力する方向性結合器モジュールＡを含み、上記ＭＩＭＯ結合器Ｂは、無線接続ノードシステムＡ及びＢのすべての信号処理帯域を処理可能な広帯域特性を有し、上記無線接続ノードシステムＢの第１の送受信経路の送信信号を全反射特性で通過させ、無線接続ノードシステムＡの第２の送受信経路の送信信号を通過させ、両信号を合成して上記無線接続ノードシステムＢのアンテナに出力する方向性結合器モジュールＢを含む。
【００１３】
上記方向性結合器モジュールＡは、広帯域の第１及び第２の方向性結合器と、これらの間の信号経路にそれぞれ設けられる上記無線接続ノードシステムＢの第２の送受信経路の信号帯域のフィルタリング特性を有する上段及び下段帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）で構成され、上記方向性結合器モジュールＢは、広帯域の第１及び第２の方向性結合器と、これらの間の信号経路にそれぞれ設けられる上記無線接続ノードシステムＡの第２の送受信経路の信号帯域のフィルタリング特性を有する上段及び下段ＢＰＦを含む。
上記方向性結合器モジュールは、広帯域ハイブリッド結合器を用いて構成する。
【００１４】
上記無線接続ノードシステムＡは、少なくとも帯域１−Ａ及び２−Ａの送受信信号を処理するための少なくとも送受信部１−Ａ及び２−Ａと、上記少なくとも送受信部１−Ａ及び２−ＡのＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路の信号の結合及び分配を行う第１の経路フィルタ結合器を備え、上記送受信部１−Ａ及び２−Ａの中の少なくとも１つのＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を外部に提供し、上記無線接続ノードシステムＢは、少なくとも帯域１−Ｂ及び２−Ｂの送受信信号を処理するための少なくとも送受信部１−Ｂ及び２−Ｂと、上記送受信部１−Ｂ及び２−ＢのＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路の信号の結合及び分配を行うフィルタ結合器を備え、上記送受信部１−Ｂ及び２−Ｂの中の少なくとも１つのＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を外部に提供する。
【００１５】
上記無線接続ノードシステムＡは、上記送受信部１−ＡのＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を外部に提供し、上記無線接続ノードシステムＢは、上記送受信部１−ＢのＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号を外部に提供し、上記方向性結合器モジュールＡの上段及び下段ＢＰＦは、上記送受信部１−Ｂの信号帯域のフィルタリング特性を有し、上記方向性結合器モジュールＢの上段及び下段ＢＰＦは、上記送受信部１−Ａの信号帯域のフィルタリング特性を有する。
【００１６】
上記無線接続ノードシステムＡは、内部に備えられた上記送受信部１−Ａ及び２−Ａに対するＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号の分配及び結合を行う第２の経路フィルタ結合器を備え、上記無線接続ノードシステムＢは、内部に備えられた上記送受信部１−Ｂ及び２−Ｂに対するＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路の信号の分配及び結合を行う第２の経路フィルタ結合器を備え、上記方向性結合器モジュールＡの上段及び下段ＢＰＦは、上記無線接続ノードシステムＢの第２の経路フィルタ結合器により提供される信号帯域のフィルタリング特性を有し、上記方向性結合器モジュールＢの上段及び下段ＢＰＦは、上記無線接続ノードシステムＡの第２の経路フィルタ結合器により提供される信号帯域のフィルタリング特性を有する。
【００１７】
また、本発明の他の態様によれば、１つ以上の周波数帯域の送受信信号を処理するための１つ以上の送受信部をそれぞれ備える無線接続ノードシステムＡ及び無線接続ノードシステムＢを含む無線通信ネットワークで無線接続ノードシステムのアンテナを共用化するための装置であって、上記無線接続ノードシステムＡの上記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中で第１の送受信経路を通して提供される送信信号を全反射特性で通過させ、上記無線接続ノードシステムＢの上記１つ以上の送受信部のＭＩＭＯ経路の中で第２の送受信経路を通して提供される送信信号を通過させ、両信号を合成して上記無線接続ノードシステムＡのアンテナに出力する方向性結合器モジュールＡと、上記無線接続ノードシステムＡのアンテナの受信信号の一部を上記無線接続ノードシステムＢの上記第２の送受信経路を通して提供する受信信号処理回路を含むＭＩＭＯ結合器Ａを含むことを特徴とする。
【００１８】
上記方向性結合器モジュールＡは、無線接続ノードシステムＡ及びＢの全信号処理帯域を処理可能な広帯域特性を有し、広帯域の第１及び第２の方向性結合器と、これらの間の信号経路にそれぞれ設けられる上記無線接続ノードシステムＢの上記第２の送信経路の送信信号帯域のフィルタリング特性を有する上段及び下段送信ＢＰＦ（Band Pass Filter）を含む。
【００１９】
上記第１の送受信経路の信号の中で予め定められた第１の周波数帯域と上記第１の周波数帯域外の他の帯域とを分離し、上記第１の周波数帯域の信号を上記方向性結合器モジュールＡに提供するＢＰＦと、上記無線接続ノードシステムＡと上記ＢＰＦと共通で送信信号を受信し、上記第１の周波数帯域の信号をフィルタリングし、上記方向性結合器モジュールＡに提供する下段第１のＢＰＦと、上記無線接続ノードシステムＡのアンテナと上記ＢＰＦと共通で受信信号を受信し、上記第１の周波数帯域の信号をフィルタリングし、上記方向性結合器モジュールＡに提供する上段第１のＢＰＦとをさらに含み、上記方向性結合器モジュールＡは、上記無線接続ノードシステムＡの上記第１の送受信経路を通して提供される送信信号を上記下段第１のＢＰＦを通して受信し、上記無線接続ノードシステムＡのアンテナに出力する信号は、上記上段第１のＢＰＦを通して出力する。
【００２０】
上記受信信号処理回路は、上記無線接続ノードシステムＡのアンテナの受信信号の一部をカップリングし出力する結合器と、上記方向性結合器モジュールＡと上記無線接続ノードシステムＢとの接続経路に設置され、上記結合器から提供される受信信号と上記無線接続ノードシステムＢで送信される送信信号との結合及び分離を行うデュプレクサとを含む。
【００２１】
上記受信信号処理回路は、上記無線接続ノードシステムＡのアンテナの受信信号の一部をカップリングし出力する結合器と、上記結合器から提供される受信信号を予め定められた受信信号帯域に従ってフィルタリングし出力する第１の受信ＢＰＦと、上記第１の受信ＢＰＦから出力された信号を上記方向性結合器モジュールＡに提供するアイソレータを含み、上記方向性結合器モジュールＡは、上記アイソレータを通して提供される受信信号を受信し、上記受信信号を全反射し、上記全反射した信号を上記無線接続ノードシステムＢに送信する。
【００２２】
上記受信信号処理回路は、上記無線接続ノードシステムＡにより提供される受信信号を減衰する減衰器と、上記方向性結合器モジュールＡと上記無線接続ノードシステムＢとの接続経路に設置され、上記減衰器から提供される受信信号と上記無線接続ノードシステムＢにより送信される送信信号の結合及び分離を行うデュプレクサとを含む。
【００２３】
上記受信信号処理回路は、上記無線接続ノードシステムＡにより提供される受信信号を減衰する減衰器と、上記減衰器から提供される受信信号を予め定められた受信信号帯域に従ってフィルタリングし出力する第１の受信ＢＰＦと、上記第１の受信ＢＰＦから出力される信号を上記方向性結合器モジュールＡに提供するアイソレータとを含み、上記方向性結合器モジュールＡは、上記アイソレータを通して提供される受信信号を受信し、上記受信信号を全反射し、上記全反射した信号を上記無線接続ノードシステムＢに送信する。
【発明の効果】
【００２４】
上述したように、本発明による無線通信基地局のアンテナ共用化装置は、複数の事業者別基地局のアンテナを共用で使用することができ、特に、ＭＩＭＯ方式のシステムの確立に適合し、従来技術の各事業者に対する複数のアンテナの重複設置による設置費用の増加、アンテナ設置空間確保の難しさ、及びアンテナ管理の非効率性に対する問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】通常のアンテナ設置状態を示す複数の事業者別無線接続ノードシステムの一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置及び関連装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２におけるＭＩＭＯ結合器に対応する動作を実行するために考慮すべき１つの例示構造に対するブロック図である。
【図４】図２におけるＭＩＭＯ結合器に対応する動作を実行するために考慮すべき他の例示構造に対する詳細なブロック図である。
【図５】図２におけるＭＩＭＯ結合器の詳細なブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置でのＭＩＭＯ結合器の詳細なブロック図である。
【図７】図６の変形例示図である。
【図８】本発明の第３の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置でのＭＩＭＯ結合器の詳細なブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置でのＭＩＭＯ結合器の詳細なブロック図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置でＭＩＭＯ結合器の詳細なブロック図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置及び関連装置に対するブロック図である。
【図１２】図１１のＭＩＭＯ結合器の詳細なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。以降の説明では、具体的な特定事項を示しているが、これは、本発明のより全般的な理解を助けるべく提供しただけであって、このような特定事項が本発明の範囲内で所定の変形又は変更が実施されることができることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には自明である。なお、添付した図において、同一の構成要素または機能的に類似した構成要素に対しては、同一の参照符号及び参照番号を付ける。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置及び関連装置に対するブロック図であり、図１に示した従来の例と同様に、事業者Ａ及びＢの無線通信基地局に対応する基地局システムＡ  １０及び基地局システムＢ  ２０を示す。図２を参照すると、基地局システムＡ  １０及び基地局システムＢ  ２０は、従来と同様に、それぞれ第１乃至第３の帯域の通信装備を具備できる。例えば、基地局システムＡ  １０は、帯域１−Ａ、２−Ａ、及び３−Ａの送受信信号を処理するための送受信部１−Ａ  １１０、２−Ａ  １２０、及び３−Ａ  １３０を含み、基地局システムＢ  ２０は、帯域１−Ｂ、２−Ｂ、３−Ｂの送受信信号を処理するための送受信部１−Ｂ  ２１０、２−Ｂ  ２２０、３−Ｂ  ２３０を含む。
【００２８】
このような構造において、基地局システムＡ  １０及び基地局システムＢ  ２０は、例えば、２Ｔ２Ｒ（2Transfer 2Receive）のＭＩＭＯシステムを実現し、このために、追加で備えなければならないアンテナは、本発明の特徴に従って、相互に相手事業者（すなわち、相手基地局）のアンテナを共用で活用するための構造を有する。
【００２９】
より詳細に説明すると、基地局システムＡ  １０の送受信部１−Ａ  １１０、２−Ａ  １２０、及び３−Ａ  １３０で処理されるＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路Ｐ１を通した送信信号は、従来と類似して、フィルタ結合器１４０により結合され、陰影地域１に設置される１つ以上の基地局アンテナＡ  １２に送信され、この場合に、本発明の特徴に従って設置されるＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０を通してアンテナ１２に送信される。同様に、基地局システムＢ  ２０の送受信部１−Ｂ  ２１０、２−Ｂ  ２２０、３−Ｂ  ２３０で処理されるＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路Ｐ１を通した送信信号は、フィルタ結合器２４０により結合され、本発明の特徴に従って設置されるＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０を通して陰影地域１に設置される１つ以上の基地局アンテナＢ  ２２に送信される。
【００３０】
また、基地局システムＡ  １０の少なくとも１つの帯域の送受信部、すなわち、図２の例において、送受信部１−Ａ  １１０のＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路Ｐ２を通した送信信号は、ＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０に提供され、基地局システムＢ  ２０の少なくとも１つの帯域の送受信部、すなわち、図２の例において、送受信部１−Ｂ  ２１０のＭＩＭＯ経路の中の第２の送受信経路Ｐ２は、ＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０に提供される。
【００３１】
ＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０は、基地局システムＢ  ２０から送信されるＭＩＭＯ経路の中で第２の送受信経路Ｐ２を通した送信信号を基地局システムＡ  １０の送信信号と結合して基地局アンテナＡ  １２に送信する。同様に、ＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０は、基地局システムＡ  １０から送信されるＭＩＭＯ経路の中で第２の送受信経路Ｐ２を通した送信信号を基地局システムＢ  ２０の送信信号と結合して基地局アンテナＢ  ２２に送信する。
【００３２】
受信動作は、送信動作の逆過程により実行される。すなわち、ＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０は、基地局アンテナＡ  １２から受信された信号の中で基地局システムＡ  １０に割り当てられた帯域の信号は、基地局システムＡ  １０に分配し、この信号を基地局Ａのフィルタ結合器１４０に提供し、基地局アンテナＡ  １２により受信された信号の中で基地局システムＢ  ２０に割り当てられた帯域の信号は、基地局システムＢ  ２０に分配し、最終に、基地局システムＢ  ２０の送受信部１−Ｂ  ２１０の第２の送受信経路に提供する。基地局システムＡ  １０のフィルタ結合器１４０は、受信信号を周波数帯域別に分配し、この分配された信号を対応する送受信部１−Ａ  １１０、２−Ａ  １２０、３−Ａ  １３０にそれぞれ提供する。同様に、ＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０は、基地局アンテナＢ  ２２により受信された信号の中で基地局システムＢ  ２０に割り当てられた帯域の信号を基地局システムＢ  ２０に分配し、この信号を基地局Ｂのフィルタ結合器２４０に提供し、基地局アンテナＢ  ２２により受信された信号の中で基地局システムＡ  １０に割り当てられた帯域の信号を基地局システムＡ  １０に分配する。
【００３３】
図３は、図２におけるＭＩＭＯ結合器に対応する動作を実行するために考慮すべき１つの例示構造に対するブロック図であって、例えば、図２のＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０に対応する作用を実行することができる。図３に示すＭＩＭＯ結合器３０−１は、通過信号の周波数帯域のそれぞれに対応するフィルタ部を含むフィルタ結合器の構造に基づいて構成される。
【００３４】
より詳細に説明すると、ＭＩＭＯ結合器３０−１は、基地局システムＡ  １０の第２／第３の周波数帯域（例えば、１．８ＧＨｚ帯域及び２ＧＨｚ帯域）及び基地局システムＡ  １０の第１の周波数帯域（例えば、８００ＭＨｚ帯域の中の周波数帯域１−Ａ）の信号をそれぞれフィルタリングするための第２／第３の帯域通過フィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）３１０及びＢＰＦ  １−Ａ  ３１１を含み、また、基地局システムＢ  ２０の第１の周波数帯域（例えば、８００ＭＨｚ帯域の中の周波数帯域１−Ｂ）の信号をフィルタリングするためのＢＰＦ  １−Ｂ  ３１２を含む。また、ＭＩＭＯ結合器３０−１は、基地局システムＡ  １０により送信された信号が第２／第３のＢＰＦ３１０及びＢＰＦ  １−Ａ  ３１１に分配され入力され、基地局システムＢ  ２０により送信された信号がＢＰＦ  １−Ｂ  ３１２に入力されるように構成される。第２／第３のＢＰＦ３１０、ＢＰＦ  １−Ａ  ３１１、ＢＰＦ  １−Ｂ  ３１２を通過した信号は、さらに合成され、基地局アンテナＡ  １０に提供されるように構成される。このような構成を通して、逆過程において、受信信号は、第２／第３のＢＰＦ  ３１０、ＢＰＦ  １−Ａ  ３１１、ＢＰＦ  １−Ｂ  ３１２により分配され、第２／第３のＢＰＦ  ３１０及びＢＰＦ  １−Ａ  ３１１を通過した信号は、さらに合成され、基地局システムＡ  １０に提供され、ＢＰＦ  １−Ｂ  ３１２を通過した信号は、基地局システムＢ  ２０に提供される。
【００３５】
図２のＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０に対応する作用を実行するＭＩＭＯ結合器３０−１は、上述したように構成され、このような構成原理を用いて、図２のＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０に対応する作用を実行するＭＩＭＯ結合器も実現できる。
【００３６】
しかしながら、図３に示すような構成は、現在使用可能な実際の製品の実現の時には、帯域１−Ａ及び帯域１−Ｂが相互に比較的相当に離隔している場合のみ、その実現が可能である。すなわち、現在の各事業者別周波数割り当て帯域は、実質的に相互に保護（guard）帯域がないように割り当てられる。例えば、帯域１−Ａの送信帯域は、８２４〜８３９ＭＨｚに設定されることができ、帯域１−Ｂの送信帯域は、８３９〜８４９ＭＨｚに設定されることができ、事業者別に使用可能な周波数帯域を最大に活用しているので、帯域１−Ａと帯域１−Ｂとの間には、最大に考慮してみても実際に最大１ＭＨｚ程度の保護帯域が存在する。
【００３７】
しかしながら、通常の無線周波数フィルタの設計の時に、このような周波数帯域を精密にフィルタリングできるようにＢＰＦ  １−Ａ  ３１１及びＢＰＦ  １−Ｂ  ３１２を具現することは、現在の技術では非常に難しく、このような特性を有するようにフィルタを具現するためには、相当な複雑性及び高い費用が要求される。したがって、図３に示す構成でＭＩＭＯ結合器を実現することは、現在では比較的望ましくない。
【００３８】
図４は、図２におけるＭＩＭＯ結合器に対応する動作を実行するために考慮すべき他の例示構造に対する詳細なブロック図であり、例えば、図２のＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０に対応する作用を実行することができる。図４に示すＭＩＭＯ結合器３０−２は、図３に示すＭＩＭＯ結合器３０−１の実際の具現上問題点を多少解決する構成を示す。
【００３９】
図４を参照すると、ＭＩＭＯ結合器３０−２は、第１の周波数帯域外の他の帯域の信号、すなわち、第２／第３の周波数帯域の信号をフィルタリングする第２／第３のＢＰＦ３１０と、第１の周波数帯域（すなわち、周波数帯域１−Ａ及び１−Ｂをすべて含む帯域）の信号をそれぞれフィルタリングする下段第１のＢＰＦ３２０及び上段第１のＢＰＦ３２２及び第１の周波数帯域の中で周波数帯域１−Ｂの信号を通過させる特性を有する方向性結合器モジュール３３０を含む。
【００４０】
また、基地局システムＡ  １０により送信された信号が第２／第３のＢＰＦ３１０及び下段第１のＢＰＦ３２０に分配され入力され、基地局アンテナＡ  １２により受信された信号が第２／第３のＢＰＦ３１０及び上段第１のＢＰＦ３２２に分配され入力されるように構成される。
【００４１】
さらに、方向性結合器モジュール３３０は、下段第１のＢＰＦ３２０及び上段第１のＢＰＦ３２２とそれぞれ１つの入出力ポートが接続され、基地局システムＢ  ２０と他の入出力ポートと接続されるように構成される。この場合に、方向性結合器モジュール３３０は、下段第１のＢＰＦ３２０を通して入力される基地局システムＡ  １０の送信信号を全反射し、基地局システムＢ  ２０の送信信号を通過させ、両信号を合成して上段第１のＢＰＦ３２２に出力するように構成される。従って、基地局アンテナＡ  １２により受信された受信信号の中で第１の周波数帯域信号が上段第１のＢＰＦ３２２を通して方向性結合器モジュール３３０に入力される場合に、方向性結合器モジュール３３０は、これを周波数帯域１−Ａ及び１−Ｂに分離し、周波数帯域１−Ａの受信信号を全反射し、この全反射した受信信号を下段第１のＢＰＦ３２０に出力し、周波数帯域１−Ｂの受信信号を通過させ、この通過させた受信信号を基地局システムＢ  ２０に出力する。
【００４２】
方向性結合器モジュール３３０の構成をより詳細に説明する。方向性結合器モジュール３３０は、それぞれ第１の周波数帯域の信号を処理する第１の方向性結合器３３１及び第２の方向性結合器３３２と、第１の方向性結合器３３１と第２の方向性結合器３３２との間の信号経路にそれぞれ設置される周波数帯域１−Ｂの上段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３３３及び下段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３３４とを含む。
【００４３】
第１の方向性結合器３３１及び第２の方向性結合器３３２の各々は、１番端子又は２番端子に入力される信号を予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、それぞれ３番端子及び４番端子に分配し出力する。逆に、第１の方向性結合器３３１及び第２の方向性結合器３３２は、３番端子及び４番端子に入力される信号をその位相差に従って合成して１番端子又は２番端子に出力する。この場合に、第１の方向性結合器３３１の１番端子は、上段第１のＢＰＦ３２２と接続され、２番端子は、下段第１のＢＰＦ３２０と接続される。第２の方向性結合器３３２の４番端子は、基地局システムＢ  ２０と接続される。また、第１の方向性結合器３３１の３番端子及び第２の方向性結合器３３２の１番端子が上段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３３３を通して接続され、第１の方向性結合器３３１の４番端子及び第２の方向性結合器３３２の２番端子が下段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３３４を通して接続されるように構成される。
【００４４】
下段第１のＢＰＦ３２０を通して第１の方向性結合器３３１の２番端子に入力される信号は、相互に予め定められた位相差を有し、３番及び４番端子に分配され出力され、対応する分配された信号の周波数帯域が周波数帯域１−Ａであるので、上段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３３３及び下段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３３４で全反射され、３番及び４番端子に再入力される。３番及び４番端子に再入力された信号は、予め定められた位相差（例えば、９０°）を有するので、最終に、これらの信号が合成され、１番端子に出力される。一方、第２の方向性結合器３３２の４番端子に入力される信号は、相互に予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、１番及び２番端子に分配され出力され、対応する分配された信号の周波数帯域が周波数帯域１−Ｂであるので、分配された信号が上段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３３３及び下段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３３４を通過し、第１の方向性結合器３３１の３番及び４番端子に入力され、最終に、合成され、第１の方向性結合器３３１の１番端子に出力される。
【００４５】
図２のＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０に対応する作用を実行する他の構造を有するＭＩＭＯ結合器３０−２は、上述したように構成され、図２のＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０に対応する作用を実行するＭＩＭＯ結合器を上記構成の原理を用いて実現される。
【００４６】
しかしながら、図４に示すような構成は、図３に示した構成と比較して、製品の実現の時に容易に製作されることができるが、第２／第３のＢＰＦ３１０と、下段及び上段第１のＢＰＦ３２０及び３２２とが結合されたフィルタ構造が要求される点でやはり多少複雑な構成を有し、比較的多くの数の素子を具備する必要がある。
【００４７】
図５は、図２におけるＭＩＭＯ結合器、すなわち、ＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０及びＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０の詳細なブロック図である。図５に示すＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０及びＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０は、図４に示したＭＩＭＯ結合器３０−２の具現上の問題点を多少解決した構成を示す。
【００４８】
図５を参照すると、ＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０及びＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０は、それぞれ１つの方向性結合器モジュール、すなわち、方向性結合器モジュールＡ  ３４０及び方向性結合器モジュールＢ  ４４０として具現されることがわかる。図４に示した方向性結合器モジュール３３０は、第１の周波数帯域（例えば、８００ＭＨｚ帯域）の信号を処理するように設計されたが、図５に示す方向性結合器モジュールＡ  ３４０及び方向性結合器モジュールＢ  ４４０は、第１乃至第３の周波数帯域、例えば、８００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、２ＧＨｚ帯域の信号をすべて処理可能な広帯域特性を有するように設計される。
【００４９】
本実施形態は、８００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、及び２ＧＨｚの帯域に基づいて例を挙げて説明したが、帯域よりさらに大きいか又は小さい帯域で動作が実行されるように設計されることができることは、当業者には十分に推論可能である。
【００５０】
まず、方向性結合器モジュールＡ  ３４０についてより詳細に説明する。方向性結合器モジュールＡ  ３４０は、基地局システムＡ  １０により送信されたすべての帯域の信号を１つの入出力ポートを通して受信し、基地局システムＢ  ２０に他の入出力ポートを通して接続されるように構成される。この場合に、方向性結合器モジュールＡ  ３４０は、基地局システムＡ  １０の送信信号を全反射し、基地局システムＢ  ２０の送信信号を通過させ、両信号を合成し、基地局アンテナＡ  １２に出力するように構成される。したがって、基地局アンテナＡ  １２により受信された信号が方向性結合器モジュールＡ  ３４０に入力される場合に、方向性結合器モジュールＡ  ３４０は、これを基地局周波数帯域Ａ及びＢに分離し、基地局周波数帯域Ａ（本実施形態では、周波数帯域１−Ａ、２−Ａ、３−Ａ）の受信信号を全反射し、全反射した受信信号を基地局システムＡ  １０に出力し、基地局周波数帯域Ｂ（本実施形態では、周波数帯域１−Ｂ）の受信信号を通過させ、この受信信号を基地局システムＢ  ２０に出力する。
【００５１】
方向性結合器モジュールＡ  ３４０の構成についてより詳細に説明する。方向性結合器モジュールＡ  ３４０は、それぞれ第１乃至第３の周波数帯域の信号を処理する広帯域の第１の方向性結合器３４１及び第２の方向性結合器３４２とこれらの間の信号経路にそれぞれ設置される周波数帯域１−Ｂの上段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４３及び下段 ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４４とを含む。
【００５２】
第１の方向性結合器３４１及び第２の方向性結合器３４２の各々は、１番端子又は２番端子に入力される信号は、予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、それぞれ３番端子及び４番端子に分配し出力する。逆に、３番端子及び４番端子に入力される信号をその位相差に従って合成し、この合成された信号を１番端子又は２番端子に出力する。この場合に、第１の方向性結合器３４１の２番端子は、基地局システムＡ  １０に接続され、１番端子は、基地局アンテナＡ  １２に接続される。第２の方向性結合器３４２の４番端子は、基地局システムＢ  ２０に接続される。また、第１の方向性結合器３４１の３番端子は、上段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４３を通して第２の方向性結合器３４２の１番端子と接続され、第１の方向性結合器３４１の４番端子は、下段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４４を通して第２の方向性結合器３４２の２番端子と接続されるように構成される。
【００５３】
第１の方向性結合器３４１の２番端子に入力される信号は、相互に予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、３番及び４番端子に分配され出力され、対応する分配された信号の周波数帯域が周波数帯域１−Ａ、２−Ａ、３−Ａであるので、上段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４３及び下段第ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４４で全反射され、３番及び４番端子に再入力される。３番及び４番端子に再入力された信号は、予め定められた位相差（例えば、９０°）を有するので、最終に、 これらの信号が合成され、１番端子に出力される。一方、第２の方向性結合器３４２の４番端子に入力される信号は、相互に予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、１番及び２番端子に分配され出力され、対応する分配された信号の周波数帯域が周波数帯域１−Ｂであるので、分配された信号が上段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４３及び下段第ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４４を通過し、第１の方向性結合器３４１の３番及び４番端子に入力され、最終に、合成され、第１の方向性結合器３４１の１番端子に出力される。
【００５４】
第１の方向性結合器３４１及び第２の方向性結合器３４２は、３ｄＢ広帯域ハイブリッド結合器で構成される。この場合に、例えば、第１の方向性結合器３４１及び第２の方向性結合器３４２の２番端子に入力される信号は、９０°の位相差を有し、それぞれ３番及び４番端子に分配し出力される。この場合に、例えば、第１の方向性結合器３４１の２番端子に入力され、３番及び４番端子に分配され出力される信号は、上段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４３及び下段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４４で全反射され、３番及び４番端子に再入力される場合に、これらは、相互に９０°の位相差を有するので、最終に、これらの信号は、相互に合成され１番端子に出力される。また、第２の方向性結合器３４２で他の装備と接続されない４番端子は、５０Ω（Ｏｈｍ）で終端（termination）される。
【００５５】
次いで、方向性結合器モジュールＢ  ４４０の詳細な構成の原理は、方向性結合器モジュールＡ  ３４０と比較して、基地局Ａの信号と基地局Ｂの信号とが反対の方式で処理されるという点の他には、その構成原理が同一である。
【００５６】
すなわち、方向性結合器モジュールＢ  ４４０は、それぞれ第１乃至第３の周波数帯域の信号を処理する広帯域の第１の方向性結合器４４１及び第２の方向性結合器４４２と、これらの間の信号経路にそれぞれ設置される周波数帯域１−Ａの上段ＢＰＦ  １−Ａ  ４４３及び下段ＢＰＦ  １−Ａ  ４４４とを含む。
【００５７】
１番端子又は２番端子に入力される信号は、予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、第１の方向性結合器４４１及び第２の方向性結合器４４２のそれぞれは、３番及び４番端子に分配し出力する。逆に、３番及び４番端子に入力される信号は、その位相差に従って合成し１番又は２番端子に出力する。この場合に、第１の方向性結合器４４１の２番端子は、基地局アンテナＢ  ２２に接続され、１番端子は、基地局システムＢ  ２０に接続される。第２の方向性結合器４４２の４番端子は、基地局システムＡ  １０に接続される。また、第１の方向性結合器４４１の３番端子及び第２の方向性結合器４４２の１番端子は、上段ＢＰＦ  １−Ａ  ４４３を通して接続され、第１の方向性結合器４４１の４番端子及び第２の方向性結合器４４２の２番端子は、下段ＢＰＦ  １−Ａ  ４４４を通して接続されるように構成される。
【００５８】
図５に示すような構成は、図４に示した構成と比較して、広帯域方向性結合器を使用しているが、図４の構成において、第２／第３のＢＰＦ３１０及び下段及び上段の第１のＢＰＦ３２０及び３２２の構造などが要求されないので、図５に示す構成がより簡単であり、全体的に小型及び低コストで実現可能である。
【００５９】
一方、方向性結合器モジュールＡ  ３４０及び方向性結合器モジュールＢ  ４４０は、基地局システムＡ  １０及び基地局システムＢ  ２０の送信信号だけでなく、受信信号も処理するものと説明し、この場合に、方向性結合器モジュールＡ  ３４０の上段及び下段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４３及び３４４は、帯域１−Ｂの送信帯域及び受信帯域のすべてを通過するフィルタ構造を有し、同様に、方向性結合器モジュールＢ  ４４０の上段及び下段ＢＰＦ  １−Ａ  ４４３及び４４４は、帯域１−Ａの送信帯域及び受信帯域のすべてを通過するフィルタ構造を有することをわかる。すなわち、上段及び下段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４３及び３４４は、帯域１−Ｂの中でそれぞれ送信帯域及び受信帯域の通過フィルタがフィルタ結合された構造を有し、同様に、上段及び下段ＢＰＦ  １−Ａ  ４４３及び４４４は、帯域１−Ａの中でそれぞれ送信帯域及び受信帯域の通過フィルタがフィルタ結合された構造を有する。このような構造は、高性能の送信及び受信フィルタが要求される構造であり、比較的その構成が複雑であり、設置空間及び製造コストの観点でやはり問題を有する。
【００６０】
したがって、上段及び下段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４３及び３４４は、帯域１−Ｂの中で送信帯域だけを処理する通過フィルタ構造を有し、同様に、上段及び下段ＢＰＦ  １−Ａ  ４４３及び４４４は、帯域１−Ａの中で送信帯域だけを処理する通過フィルタ構造を有する。この場合に、方向性結合器モジュールＡ  ３４０は、基地局システムＡ  １０の送信及び受信信号はすべて処理できるが、基地局システムＢ  ２０の受信信号は処理できない構成であり、同様に、方向性結合器モジュールＢ  ４４０は、基地局システムＢ  ２０の送信及び受信信号は通過させるが、基地局システムＡ  １０の受信信号は処理できない構成であることがわかる。しかしながら、このような構成は、２Ｔ１Ｒ（2Transfer  1Receive）方式に従うアンテナ共用化システムを実現する場合には、十分に有用であり得る。
【００６１】
一方、この他にも、本発明の他の実施形態において、上記の通りに、上段及び下段ＢＰＦ  １−Ｂ  ３４３及び３４４は、帯域１−Ｂの中で送信帯域だけを処理する通過フィルタ構造を有し、上段及び下段ＢＰＦ  １−Ａ  ４４３及び４４４は、帯域１−Ａの中で送信帯域だけを処理する通過フィルタ構造を有するように、方向性結合器モジュールＡ  ３４０及び方向性結合器モジュールＢ  ４４０を構成する場合に、それぞれの方向性結合器モジュールＡ  ３４０及び方向性結合器モジュールＢ  ４４０で処理できない基地局システムＡ  １０又は基地局システムＢ  ２０の受信信号を処理するために、後述するように、個別の受信信号処理構造をさらに追加する構成を有してもよい。
【００６２】
図６は、本発明の第２の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置でのＭＩＭＯ結合器の詳細なブロック図であって、図６に示すＭＩＭＯ結合器Ａ  ５０は、図２に示すＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０の詳細な構造として適用可能である。図６を参照すると、本発明の第２の実施形態によるＭＩＭＯ結合器Ａ  ５０は、図５に示す方向性結合器モジュールＡ  ３４０と類似の構造を有するが、帯域１−Ｂの中で送信信号の帯域だけを通過させる方向性結合器モジュールＡ  ５３０を含む。また、基地局システムＡ  １０のアンテナ１２の受信信号を第２のポートＰ２を通して基地局システムＢ  ２０に提供する受信信号処理回路として、受信信号帯域１−Ｂを処理するために、方向性結合器モジュールＡ  ５３０とアンテナ１２との接続経路に設置され、共用ポートＰｃを通して入力される受信信号の一部を結合し、アンテナ１２により結合された信号を出力する結合器５５０と、第１の帯域の送信信号及び受信信号をフィルタリングし、方向性結合器モジュールＡ  ５３０と基地局システムＢ  ２０との接続経路に設置され、結合器５５０により提供される受信信号をフィルタリングし、第２のポートＰ２を通して基地局システムＢ  ２０に送信し、基地局システムＢ  ２０により送信された送信信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号を方向性結合器モジュールＡ  ５３０に提供するデュプレクサ５６０とを追加で含む。
【００６３】
デュプレクサ５６０は、結合器５５０により提供される受信信号をフィルタリングするための第１の受信ＢＰＦ５６１と、基地局システムＢ  ２０により送信された送信信号をフィルタリングするための第１の送信ＢＰＦ５６２のフィルタ結合構造で構成される。この場合に、第１の受信ＢＰＦ５６１及び第１の送信ＢＰＦ５６２は、送信及び受信周波数帯域１−Ｂに対応するようにフィルタリング帯域を有するように設計されるが、より簡単に第１の送信及び受信周波数帯域を有するように設定される。その理由は、デュプレクサ５６０が送受信信号を結合するために使用され、基地局システムＢ  ２０の対応する送受信部１−Ｂ  ２１０が対応する帯域に従って送受信信号をフィルタリングするためである。
【００６４】
方向性結合器モジュールＡ  ５３０は、図５の例と同様に、第１乃至第３の周波数帯域、例えば、８００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、２ＧＨｚの帯域の信号をすべて処理可能な広帯域特性を有するように設計される。より詳細に説明すると、方向性結合器モジュールＡ  ５３０は、基地局システムＡ  １０により送信されたすべての帯域の信号を１つの入出力ポート（例えば、第１のポートＰ１）を通して受信し、デュプレクサ５６０を通して他の入出力ポート（例えば、第２のポートＰ２）を通して基地局システムＢ  ２０と接続されるように構成される。この場合に、方向性結合器モジュールＡ  ５３０は、基地局システムＡ  １０の送信信を全反射し、基地局システムＢ  ２０の送信信号を通過させ、両信号を合成して共用ポートＰｃを通して基地局アンテナＡ  １２に出力するように構成される。この場合に、基地局アンテナＡ  １２により受信された信号が結合器５５０を通して方向性結合器モジュールＡ  ５３０に入力される場合に、方向性結合器モジュールＡ  ５３０は、この信号を全反射し、この全反射した信号を基地局システムＡ  １０に出力する。
【００６５】
方向性結合器モジュールＡ  ５３０の構成をより詳細に説明する。方向性結合器モジュールＡ  ５３０は、第１乃至第３の周波数帯域の信号を処理する広帯域の第１の方向性結合器５３１及び第２の方向性結合器５３２とこれらの間の信号経路にそれぞれ設置される周波数帯域１−Ｂの上段及び下段送信ＢＰＦ  １−Ｂ５３３及び５３４とを含む。
【００６６】
１番端子又は２番端子に入力される信号は、予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、第１の方向性結合器５３１及び第２の方向性結合器５３２のそれぞれは、３番端子及び４番端子に分配し出力する。逆に、第１の方向性結合器５３１及び第２の方向性結合器５３２は、３番端子及び４番端子に入力される信号をその位相差に従って合成し、その合成された信号を１番端子又は２番端子に出力する。この場合に、第１の方向性結合器５３１の２番端子は、基地局システムＡ  １０に接続され、１番端子は、基地局アンテナＡ  １２に接続される。第２の方向性結合器５３１の４番端子は、基地局システムＢ  ２０に接続される。また、第１の方向性結合器５３１の３番端子及び第２の方向性結合器５３２の１番端子が上段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３３を通して接続され、第１の方向性結合器５３１の４番端子及び第２の方向性結合器５３２の２番端子が下段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３４を通して接続されるように構成される。
【００６７】
第１の方向性結合器５３１の２番端子に入力される信号は、相互に予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、３番及び４番端子に分配され出力され、対応する分配された信号の周波数帯域が周波数帯域１−Ａ、２−Ａ、３−Ａであるので、上段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３３及び下段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３４で全反射され、３番端子及び４番端子に再入力される。上段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３３及び下段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３４で全反射され、３番及び４番端子に再入力される。３番及び４番端子に再入力された信号は、予め定められた位相差（例えば、９０°）を有するので、最終に、これらの信号が合成され、１番端子に出力される。
【００６８】
一方、第２の方向性結合器５３２の４番端子に入力される信号は、相互に予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、１番及び２番端子に分配され出力され、対応する分配された信号の周波数帯域が周波数帯域１−Ｂであるので、分配された信号が上段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３３及び下段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３４を通過し、第１の方向性結合器５３１の３番及び４番端子に入力され、最終に、合成され、第１の方向性結合器５３１の１番端子に出力される。
【００６９】
上述したように、本発明の第２の実施形態によるＭＩＭＯ結合器Ａ  ５０が構成され、同様の方式でＭＩＭＯ結合器Ｂが構成される。このようなＭＩＭＯ結合器Ｂは、方向性結合器モジュールＡ  ５３０と比較して、基地局Ａの信号と基地局Ｂの信号とが反対の方式で処理されるという点の他には、その構成及び動作原理が同一である。
【００７０】
図７は、図６の変形例示図である。図６に示すＭＩＭＯ結合器Ａ５０の構成で多少変形された構造のＭＩＭＯ結合器Ａ  ５２が示されている。ＭＩＭＯ結合器Ａ  ５２は、図６の例と類似の方向性結合器モジュールＡ  ５４０を含み、図７に示す方向性結合器モジュールＡ  ５４０は、図６に示す方向性結合器モジュールＡ  ５３０とは異なり、第１の周波数帯域、例えば、８００ＭＨｚ帯域の信号を処理可能な（比較的狭帯域の）特性を有するように設計され、これに従って、内部の第１の方向性結合器５４１及び第２の方向性結合器５４２は、狭帯域の特性を有するように設計される。このような構造は、図４に示す構造と多少類似しており、帯域１−Ｂの中で送信帯域だけを通過させるという点で差がある。
【００７１】
また、このような図７に示す構造では、方向性結合器モジュールＡ  ５４０が第１の周波数帯域の信号を処理できるので、方向性結合器モジュールＡの前端には、図４に示した例と同様に、第２／第３の周波数帯域と第１の周波数帯域とを分離して第１の周波数帯域だけを方向性結合器モジュールＡ  ５４０に提供するフィルタ構造５１０、５２０、及び５２２が備えられる。
【００７２】
フィルタ構造をより詳細に説明する。このフィルタ構造は、第１の周波数帯域外の他の帯域の信号、すなわち、第２／第３の周波数帯域の信号をフィルタリングする第２／第３のＢＰＦ５１０と、第１の周波数帯域（すなわち、周波数帯域１−Ａ及び周波数帯域１−Ｂをすべて含む帯域）の信号をそれぞれフィルタリングする下段第１のＢＰＦ５２０及び上段第１のＢＰＦ５２２とを含む。また、基地局システムＡ  １０により送信される信号は、第２／第３のＢＰＦ５１０及び下段第１のＢＰＦ５２０に分配され入力され、基地局アンテナＡ  １２により受信された信号は、結合器５５０を通して第２／第３のＢＰＦ５１０及び上段第１のＢＰＦ５２２に分配され入力されるように構成される。
【００７３】
また、方向性結合器モジュール５４０は、それぞれ１つの入出力ポートが下段第１のＢＰＦ５２０及び上段第１のＢＰＦ５２２と接続され、デュプレクサ５６０を経由して他の入出力ポートを通して基地局システムＢ  ２０と接続されるように構成される。この場合に、方向性結合器モジュール５４０は、下段第１のＢＰＦ５２０を通して入力される基地局システムＡ  １０の送信信号を全反射し、基地局システムＢ  ２０の送信信号を通過させ、両信号を合成し、上段第１のＢＰＦ５２２に出力するように構成される。したがって、基地局アンテナＡ  １２により受信された受信信号の中で第１の周波数帯域信号が上段第１のＢＰＦ５２２を通して方向性結合器モジュールＡ  ５４０に入力される場合に、方向性結合器モジュール５４１は、対応する信号を全反射し、下段第１のＢＰＦ５２０に出力する。
【００７４】
図７に示すように、ＭＩＭＯ結合器Ａ  ５２が構成され、ＭＩＭＯ結合器Ｂが同一の構成で構成される。このようなＭＩＭＯ結合器Ｂの構成及び動作原理は、方向性結合器モジュールＡ  ５４０と比較して、基地局Ａの信号と基地局Ｂの信号とが反対の方式で処理されるという点の他には、その構成及び動作原理と同一である。
【００７５】
図８は、本発明の第３の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置でのＭＩＭＯ結合器の詳細なブロック図である。図８に示すＭＩＭＯ結合器Ａ  ６０は、図２に示すＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０の詳細な構造として適用可能である。図８を参照すると、本発明の第３の実施形態によるＭＩＭＯ結合器Ａ  ６０は、図６に示す方向性結合器モジュールＡ  ５３０と同一の構成を有し、帯域１−Ｂの中で送信信号の帯域だけを通過させる方向性結合器モジュールＡ  ５３０と、図６に示す結合器と同一の構成を有し、アンテナ１２により共用ポートＰｃを通して入力される受信信号の一部をカップリングし出力する結合器５５０と、結合器５５０から提供される受信信号から第１の帯域の受信信号をフィルタリングし出力する第１の受信ＢＰＦ６６０と、第１の受信ＢＰＦ６６０から出力される信号を方向性結合器モジュールＡ  ５３０に提供するアイソレータ６７０と含む。この場合に、方向性結合器モジュールＡ  ５３０は、アイソレータ６７０を通して提供される受信信号を受信し、これを全反射して第２のポートＰ２を通して基地局システムＢ  ２０に送信する構成をさらに含む。上述したように、本発明の第３の実施形態では、結合器５５０、第１の受信ＢＰＦ６６０、及びアイソレータ６７０が受信信号処理回路として提供される。
【００７６】
より詳細に説明すると、図６では、第２の方向性結合器モジュール５３２の４番端子は、５０Ωで終端されるが、図８の実施形態では、アイソレータ６７０を通して提供される受信信号は、方向性結合器モジュールＡ  ５３０の第２の方向性結合器５３２の３番端子に入力されるように構成される。第２の方向性結合器５３２の３番端子に入力される信号は、相互に予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、１番及び２番端子に分配され出力され、対応する分配された信号の周波数帯域が第１の受信周波数帯域であるので、上段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３３及び下段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３４で全反射され、１番及び２番端子に再入力される。１番及び２番端子に再入力された信号は、予め定められた位相差（例えば、９０°）を有するので、最終に、これらの信号が合成され、４番端子に出力される。
【００７７】
上述したように、本発明の第３の実施形態によるＭＩＭＯ結合器Ａ  ６０が構成され、同様の方式でＭＩＭＯ結合器Ｂが構成される。このようなＭＩＭＯ結合器Ｂは、方向性結合器モジュールＡ  ５３０と比較して、基地局Ａの信号と基地局Ｂの信号とが反対の方式で処理されるという点の他には、その構成及び動作原理が同一である。
【００７８】
図９は、本発明の第４の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置でのＭＩＭＯ結合器の詳細なブロック図である。図９を参照すると、本発明の第４の実施形態によるＭＩＭＯ結合器Ａ  ７０は、図６に示す方向性結合器モジュールＡ  ５３０と同一の構成を有し、帯域１−Ｂの中で送信信号の帯域だけを通過させる方向性結合器モジュールＡ  ５３０と、第１の帯域の送信及び受信信号をフィルタリングし、方向性結合器モジュールＡ  ５３０と基地局システムＢ  ２０との接続経路に設置され、外部、すなわち、後述するように、基地局システムＡ  １０、より詳細には、基地局システムＡ  １０の送受信部１−Ａ  １１０から提供される受信信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号を第２のポートＰ２を通して基地局システムＢ  ２０に送信し、基地局システムＢ  ２０から送信された送信信号をフィルタリングし、フィルタリングされた信号を方向性結合器モジュールＡ  ５３０に提供するデュプレクサ７６０とを含む。上述したように、本発明の第４の実施形態では、デュプレクサ７６０だけが受信信号処理回路としてＭＩＭＯ結合器Ａ  ７０内に備えられることをわかる。
【００７９】
デュプレクサ７６０は、例えば、第３のポートＰ３を通して送受信部１−Ａ  １１０から提供される受信信号をフィルタリングするための第１の受信ＢＰＦ７６１と、基地局システムＢ  ２０により送信される送信信号をフィルタリングするための第１の送信ＢＰＦ７６２とを含むフィルタ結合構造を有する。
【００８０】
基地局システムＡ  １０の送受信部１−Ａ  １１０は、送受信信号の結合及び分離を行うために第１の受信ＢＰＦ１１１及び第１の送信ＢＰＦ１１２を含むフィルタ結合構造を有するデュプレクサＤＵＰ（１１１及び１１２）を含む。デュプレクサＤＵＰの第１の受信ＢＰＦ１１１によりフィルタリングされた受信信号は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１１３により増幅され、低雑音増幅器１１３の出力信号の中の一部は、分配器（２ＷＡＹ分配器）１１４により分配された後に、対応する送受信部１−Ａ  １１０に個別に備えられた補助ポートＰａを通して外部に出力される。
【００８１】
上述したように、送受信部１−Ａ  １１０の補助ポートＰａから出力される信号は、減衰器７９０により減衰された後に、ＭＩＭＯ結合器Ａ  ７０の第３のポートＰ３を通してデュプレクサ７６０の第１の受信ＢＰＦ７６１に提供される。この場合に、減衰器７９０は、送受信部１−Ａ  １１０の低雑音増幅器１１３で増幅された信号をさらに基地局システムＢ  ２０で処理するのに適合したレベルに減衰させるために構成される。図９の例では、減衰器７９０が送受信部１−Ａ  １１０とＭＩＭＯ結合器Ａ  ７０との間に個別に設置されるものと図示されているが、ＭＩＭＯ結合器Ａ  ７０の内部に設置されることもある。
【００８２】
上述した構造によると、基地局システムＢ  ２０の受信信号がＭＩＭＯ結合器Ａ  ７０を通して基地局システムＡ  １０の送受信部１−Ａ  １１０で受信された後に、さらにＭＩＭＯ結合器Ａ  ７０に提供され、基地局システムＢ  ２０に再送信されることをわかる。
【００８３】
一方、送受信部１−Ａ  １１０の構造が周波数分割多重化方式で送受信信号の分離及び結合を行う構造を有することをわかる。また、送受信部１−Ａ  １１０は、時分割デュプレクス（ＴＤＤ）方式で送受信信号の分離及び結合を行う構造を有し、この場合に、デュプレクサＤＵＰの代りにＴＤＤスイッチングが備えられる。
【００８４】
上述したように、本発明の第４の実施形態によるＭＩＭＯ結合器Ａ  ７０が構成され、同様の方式でＭＩＭＯ結合器Ｂが構成される。このようなＭＩＭＯ結合器Ｂは、方向性結合器モジュールＡ  ５３０と比較して、基地局Ａの信号と基地局Ｂの信号とが反対の方式で処理されるという点の他には、その構成及び動作原理が同一である。
【００８５】
図１０は、本発明の第５の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置でＭＩＭＯ結合器の詳細なブロック図である。図１０を参照すると、本発明の第５の実施形態によるＭＩＭＯ結合器Ａ  ８０は、図６に示した方向性結合器モジュールＡ  ５３０と同一の構成を有することにより帯域１−Ｂの中で送信信号の帯域だけを通過させる方向性結合器モジュールＡ  ５３０と、例えば、第３のポートＰ３を通して外部、すなわち、基地局システムＡ  １０の送受信部１−Ａ  １１０から提供される受信信号から第１の帯域の受信信号をフィルタリングし、このフィルタリングされた信号を出力する第１の受信ＢＰＦ８６０と、第１の受信ＢＰＦ８６０から出力された信号を方向性結合器モジュールＡ  ５３０に提供するアイソレータ８７０とを含む。この場合に、方向性結合器モジュールＡ  ５３０は、アイソレータ８７０を通して提供される受信信号を受信し、この受信された受信信号を全反射し、全反射した信号を第２のポートＰ２を通して基地局システムＢ  ２０に送信する構成をさらに含む。
【００８６】
より詳細に説明すると、アイソレータ８７０を通して提供される受信信号は、方向性結合器モジュールＡ  ５３０の第２の方向性結合器５３２の３番端子に入力される。第２の方向性結合器５３２の３番端子に入力される信号は、相互に予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、１番及び２番端子に分配され出力され、対応する分配された信号の周波数帯域が第１の受信周波数帯域であるので、上段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３３及び下段送信ＢＰＦ  １−Ｂ  ５３４で全反射され、１番及び２番端子に再入力される。１番及び２番端子に再入力された信号は、予め定められた位相差（例えば、９０°）を有するので、 これらの信号が合成され、４番端子に出力されることにより、最終に、第２のポートＰ２を通して基地局システムＢ  ２０に提供される。
【００８７】
基地局システムＡ  １０の送受信部１−Ａ  １１０は、図９の例と同一の構成を有することにより、個別に備えられた補助ポートＰａを通して受信信号の一部を外部に出力するように構成される。送受信部１−Ａ  １１０の補助ポートＰａから出力される信号は、減衰器７９０により減衰された後に、ＭＩＭＯ結合器Ａ  ８０の第３のポートＰ３を通して第１の受信ＢＰＦ８６０に提供される。
【００８８】
上述したように、本発明の第５の実施形態によるＭＩＭＯ結合器Ａ  ８０が構成され、同様の方式でＭＩＭＯ結合器Ｂが構成される。このようなＭＩＭＯ結合器Ｂは、方向性結合器モジュールＡ  ５３０と比較して、基地局Ａの信号と基地局Ｂの信号とが反対の方式で処理されるという点の他には、その構成及び動作原理が同一である。
【００８９】
図１１は、本発明の第６の実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置及び関連装置に対するブロック図である。図２に示した第１の実施形態と同様に、事業者Ａ及びＢの無線通信基地局に対応する基地局システムＡ  １０５０及び基地局システムＢ  １０６０が例として図示される。また、第１の実施形態と同様に、基地局システムＡ  １０５０は、帯域１−Ａ、２−Ａ、及び３−Ａの送受信信号を処理するための送受信部１−Ａ  １５１０、２−Ａ  １５２０、及び３−Ａ  １５３０を含み、基地局システムＢ  １０６０は、帯域１−Ｂ、２−Ｂ、及び３−Ｂの送受信信号を処理するための送受信部１−Ｂ  １６１０、２−Ｂ  １６２０、及び３−Ｂ  １６３０を含む。
【００９０】
図１１に示す第６の実施形態において、ＭＩＭＯ経路の中の第１の送受信経路Ｐ１を通して基地局システムＡ  １０５０の送受信部１−Ａ  １５１０、２−Ａ  １５２０、及び３−Ａ  １５３０により処理される送信信号は、第１の実施形態と類似しているように、第１の経路フィルタ結合器１５４１により結合され、ＭＩＭＯ結合器Ａ  １０７０に提供されるが、ＭＩＭＯ経路の中で第２の送受信経路Ｐ２を通して送受信部１−Ａ  １５１０、２−Ａ  １５２０、及び３−Ａ  １５３０により処理される送信信号は、第２の経路フィルタ結合器１５４２により結合され、ＭＩＭＯ結合器Ｂ  １０８０に提供される。同様に、ＭＩＭＯ経路の中で第１の送受信経路Ｐ１を通して基地局システムＢ  １０６０の送受信部１−Ｂ  １６１０、２−Ｂ  １６２０、及び３−Ｂ  １６３０により処理される送信信号は、第１の経路フィルタ結合器１６４１により結合され、ＭＩＭＯ結合器Ｂ  １０８０に提供され、ＭＩＭＯ経路の中で第２の送受信経路Ｐ２を通して基地局システムＢ  １０６０の送受信部１−Ｂ  １６１０、２−Ｂ  １６２０、及び３−Ｂ  １６３０により処理される送信信号は、第２の経路フィルタ結合器１６４２により結合され、ＭＩＭＯ結合器Ａ  １０７０に提供される。
【００９１】
図１２は、図１１のＭＩＭＯ結合器、すなわち、ＭＩＭＯ結合器Ａ  １０７０及びＭＩＭＯ結合器Ｂ  １０８０の詳細なブロック図である。図１２を参照すると、ＭＩＭＯ結合器Ａ  １０７０及びＭＩＭＯ結合器Ｂ  １０８０は、それぞれ１つの方向性結合器モジュール、すなわち、方向性結合器モジュールＡ  １７４０及び方向性結合器モジュールＡ  １８４０として具現されることをわかる。方向性結合器モジュールＡ  １７４０及び方向性結合器モジュールＡ  １８４０は、第１乃至第３の周波数帯域（例えば、８００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、及び２ＧＨｚの帯域）の信号をすべて処理可能な広帯域特性を有するように設計される。
【００９２】
まず、方向性結合器モジュールＡ  １７４０をより詳細に説明する。方向性結合器モジュールＡ  １７４０は、基地局システムＡ  １０５０により送信されたすべての帯域の信号を１つの入出力ポートを通して受信し、他の入出力ポートを通して基地局システムＢ  １０６０に接続されるように構成される。この場合に、方向性結合器モジュールＡ  １７４０は、基地局システムＡ  １０５０の送信信号を全反射し、基地局システムＢ  １０６０の送信信号を通過させ、両信号を合成し、合成された信号を基地局アンテナＡ  １２に出力するように構成される。
【００９３】
方向性結合器モジュールＡ  １７４０の構成をより詳細に説明する。方向性結合器モジュールＡ  １７４０は、それぞれ第１乃至第３の周波数帯域の信号を処理する広帯域の第１の方向性結合器１７４１及び第２の方向性結合器１７４２と、これらの間の信号経路にそれぞれ設置される基地局周波数帯域Ｂ（すなわち、周波数帯域１−Ｂ、２−Ｂ、及び３−Ｂ）の上段及び下段ＢＰＦ  １−Ｂ／２−Ｂ／３−Ｂ  １７４３及び１７４４とを含む。上段及び下段ＢＰＦ  １−Ｂ／２−Ｂ／３−Ｂ  １７４３及び１７４４は、それぞれ帯域１−Ｂの周波数信号をフィルタリングするＢＰＦ  １−Ｂと、帯域２−Ｂの周波数信号をフィルタリングするＢＰＦ  ２−Ｂと、帯域３−Ｂの周波数信号をフィルタリングするＢＰＦ  ３−Ｂとがフィルタ結合された構造を有する。
【００９４】
第１の方向性結合器１７４１及び第２の方向性結合器１７４２のそれぞれは、１番端子又は２番端子に入力される信号を予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、それぞれ３番端子及び４番端子に分配し出力する。逆に、第１の方向性結合器１７４１及び第２の方向性結合器１７４２は、３番端子及び４番端子に入力される信号をその位相差に従って合成して１番端子又は２番端子に出力する。この場合に、第１の方向性結合器１７４１の１番端子は、基地局システムＡ  １０５０に接続され、２番端子は、基地局アンテナＡ  １２に接続される。第２の方向性結合器１７４２の４番端子は、基地局システムＢ  １０６０に接続される。また、第１の方向性結合器１７４１の３番端子及び第２の方向性結合器１７４２の１番端子が上段ＢＰＦ  １−Ｂ／２−Ｂ／３−Ｂ  １７４３を通して接続され、第１の方向性結合器１７４１の４番端子及び第２の方向性結合器１７４２の２番端子が下段ＢＰＦ  １−Ｂ／２−Ｂ／３−Ｂ  １７４４を通して接続されるように構成される。
【００９５】
次いで、方向性結合器モジュールＢ  １８４０の詳細な構成の原理は、方向性結合器モジュールＡ  １７４０と比較して、基地局Ａの信号と基地局Ｂの信号とが反対の方式で処理されるという点の他には、その構成原理が同一である。
【００９６】
すなわち、方向性結合器モジュールＢ  １８４０は、それぞれ第１乃至第３の周波数帯域の信号を処理する広帯域の第１の方向性結合器１８４１及び第２の方向性結合器１８４２と、これらの間の信号経路にそれぞれ設置される基地局周波数帯域Ａ（すなわち、周波数帯域１−Ａ、２−Ａ、及び３−Ａ）の上段ＢＰＦ  １−Ａ／２−Ａ／３−Ａ  １８４３及び下段 ＢＰＦ  １−Ａ／２−Ａ／３−Ａ  １８４４とを含む。
【００９７】
１番端子又は２番端子に入力される信号は、予め定められた位相差（例えば、９０°）を有し、第１の方向性結合器１８４１及び第２の方向性結合器１８４２のそれぞれは、３番及び４番端子に分配し出力する。逆に、３番及び４番端子に入力される信号は、その位相差に従って合成し１番又は２番端子に出力する。この場合に、第１の方向性結合器１８４１の１番端子は、基地局システムＢ  １０６０に接続され、２番端子は、基地局アンテナＢ  ２２に接続される。第２の方向性結合器１８４２の４番端子は、基地局システムＡ  １０５０に接続される。また、第１の方向性結合器１８４１の３番端子及び第２の方向性結合器１８４２の１番端子が上段ＢＰＦ  １−Ａ／２−Ａ／３−Ａ  １８４３を通して接続され、第１の方向性結合器１８４１の４番端子及び第２の方向性結合器１８４２の２番端子が下段ＢＰＦ  １−Ａ／２−Ａ／３−Ａ  １８４４を通して接続されるように構成される。
【００９８】
本発明の一実施形態による無線接続ノードシステムのアンテナ共用化装置の構成及び動作は、上述したように構成され、本発明では、具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変形が可能である。
【００９９】
例えば、上記の説明では、基地局システムＡ及びＢのぞれぞれは、３つの帯域の周波数信号を処理するための３つの送受信部を含むが、本発明の他の実施形態において、それぞれの基地局システムＡ及びＢは、２個の帯域又は４個以上の帯域の周波数信号を処理するための複数の送受信部を含み、送受信部の中の一部又は全体のＭＩＭＯ経路を処理するための構成を含む。また、この他にも、基地局システムＡ及びＢのぞれぞれは、１つの帯域の周波数信号を処理するための１つの送受信部を含み、この場合には、基地局システムは、図２及び図６などに示すように、複数の送受信部の信号の結合及び分配を行うためのフィルタ結合器を含む必要がないこともある。
【０１００】
また、上記の説明において、方向性結合器は、３ｄＢハイブリッド結合器を用いて構成されるが、この他にも、方向性結合器は、マジック−Ｔ（Magic-T）結合器を用いて構成され得る。方向性結合器がマジック−Ｔ結合器を用いて構成される場合には、分配及び合成が行われる入出力信号の位相を調整するための位相シフタが入出力端子に適切に備えられる。
【０１０１】
さらに、上記の説明において、本発明のＭＩＭＯ結合器は、基地局システムＡ  １０及び基地局システムＢ  ２０のための２つの結合器、例えば、ＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０及びＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０を含むが、この他にも、ＭＩＭＯ結合器Ａ  ３０及びＭＩＭＯ結合器Ｂ  ４０のうちのいずれか１つが設置される構成も使用可能であり、対応する構成も有用に使用されることができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  陰影地域
１０  基地局システムＡ
１２  基地局アンテナＡ
２０  基地局システムＢ
２２  基地局アンテナＢ
３０、４０  ＭＩＭＯ結合器
５０、５２、６０、７０、８０  ＭＩＭＯ結合器Ａ
１４０、２４０  フィルタ結合器
３１０、３２０、３２２  ＢＰＦ
３３０  方向性結合器モジュール
３３１、３３２  方向性結合器
３４０  方向性結合器モジュールＡ
３４１、３４２  方向性結合器
４４０  方向性結合器モジュールＢ
４４１、４４２  方向性結合器
５１０、５２０、５２２  ＢＰＦ
５３０  方向性結合器モジュール
５３１、５３２  方向性結合器
５４０  方向性結合器モジュール
５４１、５４２  方向性結合器
５５０  結合器
５６０  デュプレクサ
５６１、５６２  ＢＰＦ
６６０  第１の受信ＢＰＦ
６７０  アイソレータ
７６０  デュプレクサ
７６１、７６２  ＢＰＦ
７９０  減衰器
８６０  第１の受信ＢＰＦ
８７０  アイソレータ
１０５０  基地局システムＡ
１０６０  基地局システムＢ
１０７０  ＭＩＭＯ結合器Ａ
１０８０  ＭＩＭＯ結合器Ｂ
１５４１  第１の経路フィルタ結合器
１５４２  第２の経路フィルタ結合器
１６４１  第１の経路フィルタ結合器
１６４２  第２の経路フィルタ結合器
１７４０  方向性結合器モジュールＡ
１７４１  第１の方向性結合器
１７４２  第２の方向性結合器
１８４０  方向性結合器モジュール
１８４１  第１の方向性結合器
１８４２  第２の方向性結合器
【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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【国際調査報告】
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