JP2000511370A

JP2000511370A - セルラ無線通信システムにおける干渉除去組合せおよびダウンリンク・ビームフォーミング

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Publication number: JP2000511370A
Application number: JP09542224A
Authority: JP
Inventors: フォルセン，ウルフ; オストマン，トマス; ボトムリイ，グレゴリイ，イー．
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲツトエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 2000-08-29
Also published as: WO1997045968A1; AU727141B2; CA2255845C; US6173014B1; MY118073A; AR007302A1; DE69737932D1; EP0903018B1; CA2255845A1; TW358268B; CN1220787A; DE69737932T2; AU3053597A; BR9709488A; EP0903018A1; CN1104105C; BR9709488B1

Abstract

(57)【要約】最近、干渉除去組合せ技術が提案されており、これは、Ｃ／Ｉ制限された環境においてアップリンクの性能を相当上昇させることができる。このＩＲＣ技術のもう１つの関心のある特性は、Ｃ／Ｉ性能が受信信号間の相関が増大するときに劣化しないことである。ＩＲＣ技術のこの特徴を本発明で利用することにより、アンテナ間の間隔の低減を可能にする。本発明の別の側面によれば、ダウンリンクの性能は、ビームフォーミング技術を使用して基地局送信を所望の移動局の方にステアリングすることにより改善する。このようにして、ダウンリンクの性能は、ビームフォーミング技術を使用して、ＩＲＣ技術を使用してアップリンクを改善したのと同じ程度にまで改善する。これにより、システム設計者は、アップリンク性能を改善することに関連したシステム設計において、もっと十分に変形例を利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】セルラ無線通信システムにおける干渉除去組合せおよびダウンリンク・ビームフォーミング背景本発明は、一般にはセルラ無線通信に関し、特に、信号組合せ形基地局における受信アンテナ間の間隔を低減しまた適応型ビームフォーミングを使用してダウンリンク性能を向上させるための方法および装置に関するものである。デジタル・セルラ無線通信システムにおいては、デジタル的に変調する無線信号を使って無線基地局と移動局との間で情報を伝達する。無線基地局は、ダウンリンク信号を移動局に送信し、そして移動局が送信したアップリンク信号を受信する。デジタル・セルラ無線通信システムにおいて発生する共通の問題は、無線伝送チャンネルに存在することのあるマルチパス・フェーディングおよび干渉の結果としての、アップリンク信号およびダウンリンク信号における情報の損失である。前者のマルチパス・フェーディングに関しては、基本的には２つのマルチパス効果、すなわち、フェーディングと時間分散がある。移動局と基地局との間のパス長が比較的短い場合、フェーディングは、受信機に対しほぼ同時に達する送信された信号すなわち主たる放射とその反射すなわちエコーとの相互作用から生じる。これが起きると、主放射とエコーとは、破壊的にあるいは建設的に加算される。もし多くのエコーがある場合、破壊的および建設的加算のパターンは、レイレー分布（Rayleigh distribution）をとり、この故に、この効果が“レイレー・フェーディング”と呼ばれることがある。フェーディング・パターン内のある一定のポイント（ここでは、破壊的加算がフェーディング“ディップ”をもたらす）は、受信した信号の比較的低いキャリア−ノイズ（Ｃ／Ｎ）特性をもたらす。フェーディング・ディップのこれら効果は、多数の受信アンテナをもたせ、そして何らかの形態のダイバーシティ組合せ（例えば、選択性組合せ、ゲイン組合せ、または最大レシオ組合せ）を用いることにより軽減することができ、ここで、各受信アンテナからの信号を組み合せて単一の受信信号を生成する。ダイバーシティ技術は、互いに異なったアンテナにおけるフェーディングは同じでないということを利用し、これにより、１つのアンテナがフェーディング・ディップを受信したときに、その他のアンテナがフェーディング・ディップを受信していない可能性がある。ここで、“移動通信設計の基礎(Mobile Communications Desig n Fundamentals by William C.Y．Lee，Howard W．Sams & Co.，Indiana，USA) ”を参照されたい。この文献の節３．５．１には、いくつかの例が示されていて、別々のアンテナによる２つの受信機の増幅器からの信号をいかに組み合せてフェーディングを消すかについて説明している。より長いパス長に対しては、エコーが主放射に対して遅れるとき、時間分散が発生する。もし十分な大きさのエコーが符号周期のオーダーの時間量だけ主放射から遅れて受信機に達する場合、時間分散が符号間干渉（ISI:inter-symbol int erference）を生じる。デジタル信号変調の場合には、“デジタル通信（Digital Communications，2^nd Ed.，by John G．Proakis，Mc-Graw Hill Book Company ，New York，New York，USA，1989）”に記述されたような最尤シーケンス見積り（MLSE:maximum like lihood sequence estimation）等化器を使用することができる。この文献の節６．７において、ＭＬＳＥ等化法を使って、時間分散または符号間干渉（ＩＳＩ）により壊された信号を検出するための種々の方法が記述されている。また、無線環境においては、所望の信号に対し直交でない信号ソースが存在することがある。非直交信号すなわち干渉は、時には、同一周波数で動作している無線装置から来たり（すなわち、同一チャンネル干渉）、あるいは隣接した周波数バンドで動作している無線装置から来る（すなわち、隣接チャンネル干渉）。あるチャンネルのキャリア−干渉レシオ（Ｃ／Ｉ）が低過ぎるとき、移動局におけるボイス出力の品質は劣ることになる。多くの方法が、干渉を許容可能なレべルまで最小にするための技術が開発されており、これらには、周波数再使用パタ一ンの零位を干渉側の方向に操作するのに使うことができる。最近では、マルチパス・フエーディングおよび干渉の問題を部分的に解消する国特許5,191,598においては、フェーディングおよび時間分散の存在の下で信号を正確に検出するという問題は、各アンテナに対し見積もった透過関数（transm ission function）を有するビタビ・アルゴリズムを使って克服している。この言及により、米国特許5,191,598は、その全体を本開示に含めるものとする。フェーディングおよび干渉の存在の下で信号を正確に検出する別の方法は、“IEEE T ransactions on Vehicular Technology，Vol．24，No．4，Nov．1993,J．H．Win ters:”Signal Acquisition and Tracking with Adaptive Arrays in the Digit al Mobile Radio System IS-54 with Flat Fading”に提示されている。上述の在来の技術は信号晶質を向上させるのに使用できるが、改良の余地が残っている。したがって、親出願では、干渉除去組合せ（ＩＲＣ）技術について記述し、これは、例えば劣化（impairment)相関を使って最尤シーケンス見積りを改良することにより干渉と闘っている。しかし、親出願では、信号の受信を向上させるのに使用できる技術について記述している。これら技術が例えば無線基地局で使用された場合には、システムを不均衡にする、すなわちアップリンクがダウンリンクに優る品質をもつことになる。システムが不均衡であると、システム設計は、最も弱いリンクすなわちダウンリンクに基礎を置くことになり、アップリンクにおいて使用されるＩＲＣが提供する上昇した品質を十分に利用できなくなる。例えば、システム設計者が、周波数再使用を減少させることにより品質の向上を容量とトレードオフしたい場合、ダウンリンク品質が改善されないということにより妨げられてしまう。摘要本発明の１つの形態によれば、ＩＲＣ技術はアップリンクに性能上の改善をもたらすが、類似の改善をダウンリンク（移動ユニットは通常、たった１つのアンテナしか備えていない）で実現できない、ということを本願出願人は認識した。しかし、このアップリンクとダウンリンクとの間で不均衡な性能をもつことは望ましくなく、それは、システム設計者が、改善された性能例えば周波数再使用の増大に関連した利点を十分に利用できるようにしないからである。したがって、本発明の１例示的実施形態によれば、本願出願人は、ビームフォーミング技術を使用して基地局送信を所望の移動局に向けて“ステアリング”することにより、ダウンリンクの性能を改善する。このように、ＩＲＣ技術を使ってアップリンクを改善したのと同様の程度に、ビームフォーミング技術を使ってダウンリンクの性能を改善する。これにより、システム設計者は、アップリンク性能を改良することに関連してシステムの変形例を十分に利用できるようになる。本発明の別の形態によれば、ＩＲＣ受信機を備えた基地局に、互いに密接にて離間させた２つまたはそれ以上のアンテナを含むアンテナ・システムを設けることができる。例えば、在来のダイバーシティ基地局は１０−２０波長離間させた１対のアンテナを備えることがあるが、本発明の基地局は、受信アンテナ間のそれよりもはるかに短い間隔、例えば１波長またはそれ以下のオーダーの間隔をもたせることができる。これは、よりコンパクトでしかも美観上快い基地局を生じさせるだけでなく、基地局の受信機が到来方向情報を基地局送信機に供給できるようにし、そしてこの情報は、上述のビームフォーミング技術において使用する。図面の簡単な説明次に、本発明の例示的実施形態について、添付の図面を参照して説明するが、これら図において、同じ要素を参照するのに同じ記述的符号を使用する。図１は、例示的なセルラ無線通信システムを示す。図２は、在来の基地局とダイバーシティ・アンテナ間隔を示す。図３は、本発明による例示的な基地局を示す。図４は、図３の例示的基地局を異なった詳細度で示す。図５は、本発明の例示的実施形態によるＩＲＣ受信機のブロック図である。図６は、本発明の例示的実施形態によるＩＲＣ受信機が決定する入射角θを示す。図７は、本発明の例示的実施形態によるビームステアリングを示す。図８は、第１の例示的実施形態によるＩＲＢ送信機のブロック図である。図９は、第２の例示的実施形態によるＩＲＢ送信機のブロック図である。詳細な説明以下の説明においては、例示であって限定する目的ではないが、本発明の完全な理解を提供するため、特定の回路、回路コンポーネント、技術等のような特定の細部について記述する。しかし、当業者には明らかなように、本発明は、これら特定の詳細から逸脱する他の実施形態においても実施することができる。その他の場合では、本発明の説明を不必要な詳細さで不明瞭にしないようにするため、周知の方法、デバイス、回路についての詳細な説明は省略する。図１には、例示的なセルラ無線通信システム１００の全体を示している。このシステム１００がサービスする地理的領域は、ある数ｎのセル１１０ａ−ｎとして知られたより小さな無線カバレージ領域に分割することができ、その各セル１１０ａ−ｎは、これに関連してそれそれ無線基地局１７０ａ−ｎをもっている。各無線基地局１７０ａ−ｎは、これに関連して、アンテナ・システム１３Ｏａ− ｎをもち、このアンテナ・システムでは、とりわけ、送信アンテナおよび受信アンテナが位置している。六角形状のセル１１０ａ−ｎの使用は、無線基地局１７０ａ−ｎにそれそれ関連した無線カバレージ領域を示すのに図示表現が便利な方法である。実際には、セル１１０ａ−ｎは、不規則な形状となることがあり、互いに重なったり、また必ずしも隣接していない。また、セル１１０ａ−ｎのセクタ化も可能であり、これは本発明では考慮に入れている。セル１１０ａ−ｎ内に分布しているのは、複数の移動局１２０ａ−ｍである。基地局１７０ａ−ｎは、対応するセル１１０ａ−ｎ内の位置した移動局１２０ａ −ｍと２方向の無線通信を提供する。一般には、移動局の数ｍは、無線基地局の数ｎよりもはるかに多い。無線基地局１７０ａ−ｎは、移動電話交換局（ＭＴＳＯ）１５０に結合しており、そしてこのＭＴＳＯは、とりわけ、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１６０へそしてそこから通信デバイス１８０ａ−ｃへの接続を提供する。この基本的なセルラ無線通信コンセプトは、当該分野においては知られており、したがってこれ以上ここでは説明しない。図２には、在来の基地局アンテナ・システム１３０を示している。その２つの受信アンテナ２７０Ａと２７０Ｂとは、非相関のフェーディング・パターンをもつ信号を受信するために、１０−２０波長分離している。非相関のフェーディングをもつアップリンク信号を受信するのに必要なその間隔は、サイトとサイトの間で変化するが、経験に基づく代表的な方法は、半径が３−５ｋｍの中間サイズのマクロセルにおいては受信アンテナ間に１０−２０波長の水平方向分離を用いることである。例えば、９００ＭＨｚでは、その結果として生じる分離は、３メートルと６メートルとの間であり、これは、大きくて見苦しい程のアンテナの設置となり、また特に都会のセルにおいてはサイトの取得および設置に関して問題を生じることになる。それら２つの受信アンテナの間には、別個の１つの送信アンテナ２８０を設置することができる。これらアンテナは、ダイポール・アンテナ、マイクロストリップ・パッチ・アレイ（microstrip patch array）、あるいは任意の適当な放射構造として構成することができる。図３には、本発明の第１の例示的実施形態による改良したアンテナ・システム１３０’を示している。これでは、２つの受信アンテナ２７０Ａ’と２７０Ｂ’ とが、比較的近接にて隔置している。これは、ＩＲＣ受信機５００の使用により可能である。上述のように、図２の在来のシステムは、非相関のフェーディングをもつ信号を提供するため十分に離れて隔置したアンテナに頼っており、そしてそれら信号は、改良したＣ／Ｎ特性（例えば、フェーディング・ディップで受信した信号よりも３．５−５．５ｄＢ良いオーダー）をもつ複合信号を提供するために組み合せることができる。これと対照に、ＩＲＣ技術は、特定の時間ポイントにおいては、２つの比較的近接して隔置したアンテナで受信する同一ソース（例えば、移動局）からの各信号間の劣化（干渉＋ノイズ）が相関する、という事実に頼っている。劣化相関の評価値は、検出した符号仮説を改良するのに使用し、そしてこれはさらに、干渉の有害な影響に対抗する。干渉をこのようにして取り除くことにより、フェーディング・ディップの影響は、それ程でもなくなり、干渉が制限されたシステムにおいては特にである。したがって、ＩＲＣ受信機と共に使用する受信アンテナ間の間隔は、１０−２０波長あるいはそれ以上とすることができるが、これより短いアンテナ間隔は、ＩＲＣ受信機において頼っている特性すなわち劣化の相関がより短い間隔に対しても成り立つので、使用することができる。例えば、本発明によれば、受信アンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’は、１０波長以下、好ましくは５波長以下（例えば１−５波長）で隔置することができる。また予期されることであるが、受信アンテナ間のそれより短い分離も使用することができ、例えば０．５波長とし、これは、以下に説明する例示的実施形態（これにおいては、到来情報の方向を得て、ダウンリンク・ビームステアリングを提供する）においては有用である。これらアンテナは、例えば、デュープレックス・フィルタを使用する２コラム・アンテナアレイとして実現することができる。各コラムは、垂直に偏波させ、また例えば１０−２０素子の６５−７５度素子パターンをもつようにすることができる。そのアンテナ幅は、例えば、１５００ＭＨｚでほぼ３０ｃｍとすることができる。図３には、簡単化した改良形の基地局１７０’を示しており、これでは、分かり易くするため、ただ１つの送信機６００と受信機５００とを図示しているが、ただし、１つの基地局は、代表的にはそのような送受信機を複数有する。基地局１７０’は、とりわけ、デュープレクサ３００Ａ−Ｂを備え、これは、アンテナ２７０Ａ’と２７０Ｂ’にそれそれ結合している。受信アンテナ２７０Ａ’と２７０Ｂ’が受信するアップリンク信号は、それそれデュープレクサ３００Ａ−Ｂを介して干渉除去組合せ（ＩＲＣ）受信機５００に結合し、そしてそこで、それら受信したアップリンク信号を、続く記述および図で説明する通りに組み合せる。送信側では、ビームフォーミング送信機６００からのダウンリンク信号は、デュープレクサ３００Ａ−Ｂを通してアンテナ２７０Ａ’と２７０Ｂ’に結合する。図４は、改良した無線基地局１７０’のブロック図を示しており、この基地局は、複数の受信機および送信機と、改良したアンテナ・システム１３０’と、そして基地局コントローラ（ＢＳＣ）４００とを有している。ＢＳＣ４００は無線基地局１７０’と共に配置することができるが、アンテナ・システム１３０’は、通常、無線基地局１７０’およびＢＳＣ４００からある距離離れて配置される。本発明の第１実施形態によれば、アンテナ・システム１３０’は、少なくとも２つのアンテナ２７０Ａ’と２７０Ｂ’とから成り、これらは、移動局からのアップリンク信号の受信および移動局へのダウンリンク信号の送信の両方のため、デュープレックスで使用することができる。１つのセル内に位置する移動局は、基地局へのアップリンク情報の送信を、このアップリンク情報でデジタル的に変調した無線信号を使って行う。図４に示すように、アンテナ２７０Ａ’と２７０Ｂ’が受信するアップリンク無線信号は、それそれデュープレクサ３００Ａ−Ｂに、そして続いてそれそれ低ノイズ増幅器４３０Ａ−Ｂに結合し、そしてここで、それら受信したアップリンク無線信号を十分に増幅することにより、基地局の受信機回路が導入するノイズを克服する。この増幅した受信無線信号は、次に、電力分割器４１０Ａ−Ｂに結合し、そしてここで、増幅した受信無線信号を複数の出力受信信号に分割する。もしただ１つの無線チャンネルが必要とされる場合には、電力分割器４１０Ａ−Ｂは必要でない。それら出力受信信号は、干渉除去組合せ（ＩＲＣ）受信機５００ａ−Ｎに結合し、そしてここには、例えば、基地局１７０’に割り当てられた各無線チャンネルに対し１つの受信機がある。数Ｎは、セルまたはセクタに割り当てた無線チャンネルの数を表している。受信機５００ａ−Ｎは、別個のデバイスとして示しているが、これらは、１つのアセンブリとして製作することもできる。各ＩＲＣ受信機５００ａ−Ｎは、各アンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’から発せられる信号を受信する。各ＩＲＣ受信機５００ａ−Ｎの出力は、評価したアップリンク情報ビットストリームであり、これは、移動局が元々送信したアップリンク情報を表している。この評価したアップリンク情報は、基地局コントローラ４００に結合し、そしてこれは、基地局１７０’の動作を制御しまたＭＴＳＯ１５０に対するインターフェースを提供する。基地局から移動局にダウンリンク情報を送信するために、ＭＴＳＯ１５０から受信したダウンリンク情報信号は、ＢＳＣ４００に結合し、そしてこのＢＳＣは、本発明の第２の実施形態によれば、このダウンリンク情報信号を複数の干渉除去ビームフォーミング（ＩＲＢ）無線送信機６００ａ−Ｍの内の１つに向ける。ダイバーシティ受信機の数Ｎと送信機の数Ｍとは等しくできるが、ただしその必要はない。各ＩＲＢ送信機６００ａ−Ｍは、続く記述および図面において説明する通りに、対応するＩＲＣ受信機５００ａ−Ｎからの到来方向（DOA:direction of arrival）情報を受ける。このＤＯＡ情報は、ＩＲＢ送信機において使用することにより、複数の出力信号間の位相および振幅の関係を生成し、そしてこれらは続いて、アンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’に印加して、その結果の放射ビームをステアリングすることにより特定の移動局において受信されるダウンリンク・キャリア−干渉レシオを改善する。図４に示したように、各ＩＲＢ送信機６００ａ−Ｍは、そのダウンリンク情報信号で無線信号を変調して、２つの対応する出力ダウンリンク無線信号を発生する。無線送信機６００ａ−Ｍからのダウンリンク無線信号は、電力分割器４２０Ａ−Ｂに結合し、電力増幅器４４０Ａ−Ｂで増幅し、デュープレクサ３００Ａ−Ｂを介してアンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’に結合し、そしてダウンリンク信号として放射する。図５には、ＩＲＣ受信機５００を詳細に示している。明瞭のためまた簡単にするため、図５は、ただ１つの受信チャンネルのみを示しており、したがって図４においてアンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’とＩＲＣ受信機５００ａ−Ｎとの間に配置して示したデュープレクサ３１０Ａ−Ｂ、増幅器４３０Ａ−Ｂ、および電力分割器４１０Ａ−Ｂは、図５では図示していない。ここで、図４に示したＩＲＣ受信機５００ａ−Ｎは、図５に示したＩＲＣ受信機５００と機能的に等価であり、添え字ａ−Ｎは異なった無線チャンネルを指している。次に図５を参照すると、これには、干渉除去組合せ受信機５００の概略ブロック図を示している。アンテナ２７０Ａ’での受信無線信号は、アンテナ２７０Ａ ’と移動局との間のチャンネル効果とアンテナ２７０Ａ’で受信した劣化により汚染されたところの、移動局により元々送信された信号から成っている。これと同様に、アンテナ２７０Ｂ’での受信無線信号は、アンテナ２７０Ｂ’と移動局との間のチャンネル効果とアンテナ２７０Ｂ’で受信した劣化により汚染されたところの、移動局により元々送信された信号から成っている。アンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’からそれそれ受信したアップリンク無線信号は（図４のオプションの増幅および電力分割の後）、無線ユニット５１０Ａ −Ｂにそれそれ結合する。無線ユニット５１０Ａ−Ｂは、その受信無線信号を既知の方法にしたがってフィルタしダウンコンバートする。このダウンコンバートした受信無線信号は、次に、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器５２０Ａ−Ｂのそれそれに結合し、そしてここで、ダウンコンバートした無線信号をサンプルし変換して、受信信号サンプル・ストリームにする。この受信信号サンプル・ストリームは、信号プリプロセッサすなわちシンク（sync）ブロック５３０Ａ−Ｂにそれぞれ結合し、そしてここで、受信信号サンプル・ストリームは、既知の技術により受信無線信号内に埋め込んだ既知のタイミング／同期シーケンスと相関させる。受信信号サンプル・ストリームはまた、チャンネル・タップ見積り器５４０Ａ− Ｂに結合することにより、チャンネル・タップ評価値を発生し、これら評価値は、各アンテナ２７０Ａ’、２７０Ｂ’に関連した無線伝送チャンネルをモデル化するのに使用する。初期のチャンネル・タップ評価値は、既知の技術により、シンク相関値からあるいは最小二乗見積りから得ることができる。続いて、既知のチャンネル・トラッキング技術を使うことにより、例えば、受信データおよびシーケンス評価プロセッサ５７０内で生成した一時的（tentative）な符号評価値を使用してチャンネル評価値を更新することができる。このチャンネル・タップ評価値は、ブランチ・メトリック・プロセッサ（branch metric processor）５５０に入力する。このブランチ・メトリック・プロセッサ５５０は、ブランチ・メトリック（branch metrics）を形成し、そしてこれらはシーケンス見積りプロセッサ５７０により使用して、送信された情報符号シーケンスの一時的および最終の評価値を生成する。詳細には、仮説の符号値は、ブロック５４０Ａおよび５４０Ｂからのチャンネル・タップ評価値でフィルタすることにより、各アンテナに対する仮説の受信サンプルを発生する。仮説の受信情報とブロック５３０Ａおよび５３０Ｂからの実際の受信情報との間の差（仮説エラーと呼ぶ）は、特定の仮説がどれ程良いかの指示を与える。この仮説エラーの二乗した大きさは、メトリックとして使用して、特定の仮説を評価する。このメトリックは、どの仮説がより良好かについてシーケンス見積りアルゴリズム（例えば、ビタビ・アルゴリズム）を使って判定する際に使用するため、異なった仮説に対し蓄積する。また、ブランチ・メトリック・プロセッサ５５０に結合するのは、劣化相関見積り器５６０から得る劣化相関特性の評価である。劣化相関特性の評価は、アンテナ２７０Ａ’と２７０Ｂ’との間の瞬時的な劣化相関特性に関する情報から成っている。劣化相関見積り器は、劣化プロセス評価を使うことにより、劣化相関特性の評価を更新しトラッキングする。在来の技術とは区別されるように、プロセッサ５５０が形成するブランチ・メトリックは、２つのアンテナが受信する信号に関連する劣化間の相関を考慮に入れることにより改善する。この改善したブランチ・メトリック公式は、以下に要約し、これは親出願において詳細に説明されている。ＩＲＣ技術は、在来のダイバーシティ組合せ技術を拡張して、上述の相関を利用し、これにより受信信号の品質におけるかなりの上昇が実現される。ＩＲＣ技術にしたがって形成するブランチ・メトリックＭｈ(ｎ)は、以下の式により記述することができる。ここで、ｎは、時間指数であり、ｒ（ｎ）＝[ｒ_a(ｎ)，ｒ_b(ｎ)］は、各アンテナで受信する信号サンプルであり、は、フォームＣｘ(τ)のチャンネル・タップ評価値であり、ここで、τは遅延、すなわちτ＝０が主放射であり、τ＝１が第１のエコーである等である。Ｓ_b(ｎ)＝[Ｓ_h(ｎ)，Ｓ_h(n-1)...]^Tは、仮説の信号サンプルであり、ｚ（ｎ）＝[ｚ_a(ｎ)，ｚ_b(ｎ)]^Tは、各アンテナで受信した信号劣化であり、Ａ（ｎ）＝Ｒ_zz(ｎ)^-1関係した品質であり、ここでRzzは、予測値Ｅ(ｚ（ｎ）ｚ^H（ｎ）)に等しい劣化相関行列であり、ｅ_h(ｎ)＝ｒ（ｎ）−Ｃ（ｎ）ｓ_h(ｎ)は、所与の仮説に対する劣化の評価である。 A(n)行列（すなわち、Ａ行列）は、Rzz(ｎ)行列の逆である、すなわち随伴または擬似反転のような関係した量である。本願を読む当業者には明らかなように、Rzz(ｎ)およびA(n)は、他のフォームが既知の劣化相関特性の特定の例である。以下においては、項Ａ行列は、劣化相関特性の任意の評価を参照するため、包括的に使用する。本発明で使用するためにＡ行列を求めることは、特定の応用並びに必要とされる性能に依存して多くの方法で実行することができる。その最も簡単なアプローチは、メモリに記憶しており決して更新しないＡ行列に対する固定の値の集合を使用することである。これら値は、受信アンテナのコンフィギュレーションとそして用いるキャリア周波数とに主として依存する。これの代替のアプローチは、同期情報からＡ行列を求め、そして同期フィールド間においてまたは他の既知のフィールドの間においてそのＡ行列値を一定に保つことである。同期フィールドの各新たな発生時に、前のＡ行列値を使用してまたは使用せずに、Ａ行列を再計算する。別の代替のアプローチは、同期フィールドを使用して、Ａ行列値を初期化または改善し、そして次にそのデータフィールド符号に対し行った判断を使ってＡ行列値をトラッキングすることである。また、Ａ行列値をトラッキングするのに使用する方法に関して考察する。Ａ行列はアンテナ２７０Ａ’と２７０Ｂ’との間の劣化相関特性に関する情報から成るため、相関行列または逆相関行列を評価する標準の評価方法を適用することができる。既知の符号値または検出した符号値のいずれかを使うと、受信信号サンプル・ストリームと仮説の受信信号サンプル・ストリームとの間の差を取ることにより劣化値を得ることができる。時間ｎにおいて、これは劣化値のべクトル（z( n)で示す）を与え、各アンテナに対し１つの値がある。Ａ行列を形成する直線的な方法は、により与えられる。Ｋはスケーリング定数であり、代表的には１またはである。Rzz(n)は、エルミート形行列であるため、行列要素の内の１部分のみしか計算する必要がない。このような直線的なアプローチは、複雑度がかなり高い。この複雑度を低くする１つの方法は、行列反転補助定理を適用しそしてＡ行列を、として直接更新することである。ここで、ｐ（ｎ）＝Ａ（ｎ−１）ｚ（ｎ）Ａ行列はエルミート形であるため、対角線上の要素とそしてこの対角線の上または下のいずれかの要素を計算することしか必要でない。Ａ行列を評価しトラッキングするこれら技術は、例示目的のためにのみ示したものである。一般に、Ａ行列は、本願を読む当業者には理解されるように、各種の方法で表現し評価することができる。本発明はまた、既知の同期シーケンスが不在のブラインド等化問題にも適用することができる。この場合、Ａ行列は、チャンネルを評価する方法と同様の方法で評価する。以上から判るように、アンテナ２７０Ａ’で受信する信号劣化とアンテナ２７０Ｂ’で受信する信号劣化との間の相関をモニタし使用することにより、それらアンテナで受信する情報搬送信号の処理を改善する。劣化相関のこの使用は、干渉の影響を補償する。したがって、アンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’は、非相関のフェーディングをもつ受信信号を発生するのに十分な程離して隔置する必要がないが、それは、所望の信号が、通常、干渉の低減によりフェーディング・ディップの間においても認識されるからである。これにより、本発明の実施形態は、受信アンテナ間の間隔を、在来の空間ダイバーシティ技術を使っては不可能な量にまで低減させることができる。ダウンリンク・ビームフォーミング以上により、ＩＲＣアルゴリズムは、基地局の受信機性能を向上させることができる。しかし、ダウンリンクは改善されず、システムの性能は、ダウンリンクよりもはるかに良いアップリンクにより不均衡となる。本発明の第２の実施形態では、本文で先に説明したＩＲＣ技術を、到来方向（ＤＯＡ）評価およびダウンリンク・ビームフォーミングと組み合せて、ダウンリンクの改善を行うことができるようにする方法を提示する。上記のように、在来の空間ダイバーシティでは、１０−２０波長のオーダーの受信アンテナ間隔を必要としていた。これらアンテナは１波長以上で隔置されていたため、アンテナ応答パターンにおける異なったローブ（すなわち、非相関のフェーディング）は、基地局が受信信号から移動局信号のＤＯＡを判定するのを妨げていた。しかし、本発明によりアンテナ２７０Ａ’と２７０Ｂ’との間の間隔が比較的短くできるため（０．５波長と１波長の間）、上記のように受信信号から到来方向（ＤＯＡ）情報を抽出することができる。図６を参照すると、θは、移動局１２０’の信号の（基準平面７０５に対する）入射角であり、これの受信基地局１７０に対するＤＯＡ情報が望まれる。信号放射７１０、７１５の伝搬時間は、角度θの関数として変化することになるため、角度θは、アンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’で受信する信号間の位相シフトと受信信号の分散行列とを使って判定できる。特定の角度から到来する有用な信号の確率P(θ）は、以下のように計算することができる。Ｐ（θ）=[a(θ)]^HR_xxa（θ）ここで、 a(θ）は、受信信号に対する各アンテナ応答を含む行列であり、 Rxxは、Rxx=Rrr−Rzzとして定めた有用信号の分散行列であり、ここで、 Rrrは、Ｒ_rr＝Ｅ{ｒ（ｎ）[ｒ(ｎ)^Hとして計算できる、受信信号の移動平均であり、そして Rzzは、上で定めた通りの劣化相関行列である。特定の移動局の受信信号に関連する入射角は、関数P(θ)を最大にする偏角（a rgument）として選ぶ。例えばフェーディング・ディップに起因する瞬時的時間変動を平滑化するため、到来方向θは、多数のアップリンク・バースト（例えば、５−１０または１０−２０のバースト）に渡って平均化して、平均（θavg）ＤＯＡ情報を求める（中間値を使用することもできる）。到来方向情報は、干渉除去ビームフォーミング（ＩＲＢ）送信機６００に供給し、ここで、θavgを使って送信機出力信号間の位相オフセットを計算する。この計算した位相オフセットを次に使用することにより、その結果生じるダウンリンク放射パターンを送信アンテナから意図した移動局へステアリングする。代表的には、ダウンリンクにおけるビームフォーミングのために使用するこの位相オフセットは、基地局の受信アンテナ構造と送信アンテナ構造との間の相違により、アップリンクにおける受信信号の間において測定した位相オフセットとは異なっている。所望のビームステアリング角度θを実現するのに使用する送信位相オフセットを決定するため、システムは、所望角度θと各送信アンテナ応答との間の既知の関係を使用する。これら関係は、予め定めることができる。例示的な例として、図７に示した多数の理想的な線状送信アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴＮについて考察する。これでは、アレイ内の各アンテナは、間隔ｄで分離している。各アンテナ間にクロス結合がないと仮説すると、各送信アンテナに結合されるべき送信機６６０からの信号は、対応するブロックＲＦ１−ＲＦＮにおいて、以下の関係が記述する相対的アンテナ応答を使って、互いに対して位相シフトさせることができる。ここで、ｔはアンテナ番号である。もちろんであるが、実際のアンテナ・アレイは、必ずしも理想的、線状またはクロス結合効果のないものではない。したがって、アレイ内のアンテナの相対的応答を決定するより実際的なアプローチは、多数のビームステアリング角度θに対する応答を測定しそしてこれら応答をルックアップ・テーブルに記憶することである。次に、このルックアップ・テーブルにアクセスすることにより、ＩＲＣ受信機から受信したＤＯＡ情報に基づいて、各送信パスに対し適当な位相シフトを提供する。したがって、２つの送信アンテナをもつ上述の例示的システムに対しては、ステアリングは、ビームフォーミング送信機６００が発生する２つの出力信号間に計算した送信位相シフト（そしておそらくは、振幅不均衡）を供給することにより実現する。これは、図８に示すような無線周波数（ＲＦ）であるいは図９に示すようなベースバンドで実現することができる。図８を参照すると、ＩＲＣ受信機５００からのＤＯＡ情報はビームステアリング・コントローラ６３０に結合し、そしてここで位相オフセットを計算する。無線送信機６６０内で生成されたダウンリンク信号は、電力分割器６５０内で分割して複数の出力にする。説明を簡単にするため、図８にはたった２つの出力しか示していないが、２つより多い出力とすることも可能であることは、本発明では考慮に入れている。最も簡単な実施形態においては、ビームフォーミング送信機６００が発生するこの２つの出力信号は、等しい振幅のものであるが、これは必要なものではなく、またビームフォーミング送信機６００が発生する２つ（またはこれより多い）の出力信号間の相対的振幅および位相を変更することによりより良好な性能を実現することができるが、ただし、複雑度が増すというコストがかかる。振幅オフセットは、オプションとしてビームステアリング・コントローラ６３０に結合する電力分割器６５０内で提供する。位相オフセットは、位相シフタ６４０を導入することにより提供し、このシフタは、ビームステアリング・コントローラ６３０により制御する。この２つの（またはこれより多い）出力は、アンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’に結合しそして放射する。２つの（またはこれより多い）出力信号の間の位相（そしてオプションの振幅不均衡）の結果として、そのアンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’からの結果の放射パターンを、移動局（これのアップリンク信号からＤＯＡ情報を計算した）の方に向ける。代替的には、ビームフォーミングは、図９に示したようにベースバンドにおいて生じさせることができる。ＩＲＣ受信機５００からのＤＯＡ情報は、ビームステアリング・コントローラ６３０に結合し、ここで、そのＤＯＡ情報を使って、ダウンリンク・ビームを移動局の方向にステアリングするのに必要な位相（そしておそらく振幅）を計算する。この位相（そしておそらく振幅）情報は、ベースバンド信号を発生するベースバンド・プロセッサ６２０に結合する。先に述べたように、簡単のため２つの出力しか図示していないが、２つより多い出力をもたせることは、十分に本発明の範囲内にある。ベースバンド・プロセッサ６２０からの出力は、無線送信機６６０Ａ−Ｂに結合し、そしてここで、既知の技術にしたがってベースバンド信号を変調しアップコンバートする。この結果生じたＲＦダウンリンク信号は、オプションの増幅および組合せ（図示せず）の後にアンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’に結合しそして放射する。２つの（またはこれより多い）出力信号の間の位相（そしてオプションの振幅不均衡）の結果、それにより生じたアンテナ２７０Ａ’および２７０Ｂ’からの放射パターンは、移動局（これのアップリンク信号からＤＯＡ情報を計算した）の方に向く。以上の本発明の例示的実施形態は、基地局と２つのアンテナをもつアンテナ・システムにて説明した。当業者には理解されるように、本発明は、２つより多いアンテナをもつ基地局においても実施することができる。例えば、アップリンクおよびダウンリンクに対し異なったアンテナを使用するようにすることもできる。例えば、２つの受信アンテナは、正確なＤＯＡ情報を与えるのに十分足りるものであるが、ダウンリンクにおいて２つより多い送信アンテナを使って、ダウンリンクＣ／Ｉをより一層増強することができる。したがって、本発明の例示的実施形態によれば、アップリンク信号とダウンリンク信号の双方の品質は、例えば３ｄＢＣ／Ｉのオーダーで向上させることができる。この改善は、例えば、既存のシステムにおける周波数再使用を増加させ、これによりシステム容量を増大させるのに使用することができる。例えば、Ｄ −ＡＭＰＳおよびＰＤＣネットワークは、今日代表的に使用されている７／２１パターンではなく４／１２周波数再使用パターンを使って動作させることができる。本発明について特定の実施形態で説明したが、当業者には判るように、本発明は、以上に説明し図示した特定の実施形態に限定されるものではない。図示し記述したものに加え異なった実施形態および適合、並びに多くの変更、修正、等価の構成も、本発明の要旨および範囲から逸脱せずに、以上の説明および図面から無理なく示唆されている。本発明は本文でその好ましい実施形態で詳細に説明したが、理解されるように、この開示は、本発明の単なる例示的なものであり、本発明の完全でかつ実施を可能にする開示を提供する目的のためのものに過ぎない。したがって、本発明は、添付の請求の範囲の精神および範囲によってのみ限定されるものであることを意図している。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１０年７月２８日（１９９８．７．２８）【補正内容】請求の範囲１．情報符号を送信する通信システムにおいて、基地局が、アップリンク無線信号を受信するアンテナ・アレイであって、該アンテナ・アレイは、少なくとも２つのアンテナを有し、各アンテナが前記無線信号からの受信サンプルのストリームを発生し、前記少なくとも２つのアンテナが、前記無線信号の１０波長以下で離間させた第１のアンテナと第２のアンテナを含む、前記のアンテナ・アレイと、および前記少なくとも２つのアンテナからの前記少なくとも２つの受信サンプル・ストリームが供給する情報を組み合せて、検出した情報符号を発生する受信機であって、該受信機が、劣化相関ユニットであって、前記少なくとも２つのアンテナの内の１つに関連した劣化と前記少なくとも２つのアンテナの内の別の１つに関連した劣化との間の相関を評価し、そして該相関評価を使用して前記少なくとも２つの受信サンプル・ストリームを組み合せる、前記の劣化相関ユニット、を含む、前記の受信機と、から成る基地局。２．（削除）３．請求項１記載の基地局において、前記少なくとも２つのアンテナは、前記無線信号の５波長以下で離間させた第１のアンテナと第２のアンテナを含むこと、を特徴とする基地局。４．請求項１記載の基地局において、前記少なくとも２つのアンテナは、前記無線信号の１波長以下で離間させた第１のアンテナと第２のアンテナを含むこと、を特徴とする基地局。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者ボトムリイ，グレゴリイ，イー. アメリカ合衆国27511 ノースカロライナ州ケイリイ，マーロットコート 100

Claims

【特許請求の範囲】１．情報符号を送信する通信システムにおいて、基地局が、アップリンク無線信号を受信するアンテナ・アレイであって、該アンテナ・アレイは、少なくとも２つのアンテナを有し、各アンテナが前記無線信号からの受信サンプルのストリームを発生する、前記のアンテナ・アレイと、および前記少なくとも２つのアンテナからの前記少なくとも２つの受信サンプル・ストリームが供給する情報を組み合せて、検出した情報符号を発生する受信機であって、該受信機が、劣化相関ユニットであって、前記少なくとも２つのアンテナの内の１つに関連した劣化と前記少なくとも２つのアンテナの内の別の１つに関連した劣化との間の相関を評価し、そして該相関評価を使用して前記少なくとも２つの受信サンプル・ストリームを組み合せる、前記の劣化相関ユニット、を含む、前記の受信機と、から成る基地局。２．請求項１記載の基地局において、前記少なくとも２つのアンテナは、前記無線信号の１０波長以下で離間させた第１のアンテナと第２のアンテナを含むこと、を特徴とする基地局。３．請求項１記載の基地局において、前記少なくとも２つのアンテナは、前記無線信号の５波長以下で離間させた第１のアンテナと第２のアンテナを含むこと、を特徴とする基地局。４．請求項１記載の基地局において、前記少なくとも２つのアンテナは、前記無線信号の１波長以下で離間させた第１のアンテナと第２のアンテナを含むこと、を特徴とする基地局。５．請求項１記載の基地局であって、さらに、ダウンリンク無線信号を発生するための無線送信機と、前記発生したダウンリンク無線信号を分割して少なくとも２つの出力信号にする電力分割器であって、該少なくとも２つの出力信号は前記少なくとも２つのアンテナの各１つに結合する、前記の電力分割器と、ビームステアリング・コントローラであって、前記受信機から到来方向情報を受け、そして該到来方向情報を使用して少なくとも１つの位相オフセットを発生し、該少なくとも１つの位相オフセットは、前記少なくとも２つの出力信号の内の少なくとも１つのものの少なくとも１つの位相を調節する、前記のビームステアリング・コントローラと、を含むこと、を特徴とする基地局。６．請求項１記載の基地局であって、さらに、送信すべき情報信号を受けそして該情報信号を変調して少なくとも２つのベースバンド信号を発生するベースバンド・プロセッサと、ビームステアリング・コントローラであって、前記受信機から到来方向情報を受け、そして該到来方向情報を使用して少なくとも１つの位相オフセットを発生し、該少なくとも１つの位相オフセットは、前記ベースバンド・プロセッサが使用して前記少なくとも２つのベースバンド信号の内の少なくとも１つを発生する、前記のビームステアリング・コントローラと、および少なくとも２つの無線送信機であって、前記少なくとも２つのベースバンド信号を受け、該少なくとも２つのベースバンド信号を処理して少なくとも２つの無線周波数信号にし、そして該無線周波数信号を前記少なくとも２つのアンテナに結合する、前記の少なくとも２つの無線送信機と、を含むこと、を特徴とする基地局。７．請求項２記載の基地局において、前記基地局は、半径３−５キロメートルを有するセルに対し無線通信カバレージを提供すること、を特徴とする基地局。８．３キロメートル以上の半径を有する地理的領域に対する無線通信カバレージを提供する基地局であって、アップリンク無線信号を受信するアンテナ・アレイであって、該アンテナ・アレイは、少なくとも２つのアンテナを有し、各アンテナが前記無線信号からの受信サンプルのストリームを発生し、各アンテナの間隔が前記無線信号の１０波長以下である、前記のアンテナ・アレイと、および前記少なくとも２つのアンテナからの前記少なくとも２つの受信サンプル・ストリームが供給する情報を組み合せて、検出した情報符号を発生する受信機と、から成る基地局。９．請求項８記載の基地局において、前記間隔は、前記無線信号の５波長以下であること、を特徴とする基地局。１０．請求項８記載の基地局において、前記間隔は、前記無線信号の１波長以下であること、を特徴とする基地局。１１．請求項８記載の基地局であって、さらに、ダウンリンク無線信号を発生するための無線送信機と、前記発生したダウンリンク無線信号を分割して少なくとも２つの出力信号にする電力分割器であって、該少なくとも２つの出力信号は前記少なくとも２つのアンテナの各１つに結合する、前記の電力分割器と、およびビームステアリング・コントローラであって、前記受信機から到来方向情報を受け、そして該到来方向情報を使用して少なくとも１つの位相オフセットを発生し、該少なくとも１つの位相オフセットは、前記少なくとも２つの出力信号の内の少なくとも１つのものの少なくとも１つの位相を調節する、前記のビームステアリング・コントローラと、を含むこと、を特徴とする基地局。１２．請求項８記載の基地局であって、さらに、送信すべき情報信号を受けそして該情報信号を変調して少なくとも２つのベースバンド信号を発生するベースバンド・プロセッサと、ビームステアリング・コントローラであって、前記受信機から到来方向情報を受け、そして該到来方向情報を使用して少なくとも１つの位相オフセットを発生し、該少なくとも１つの位相オフセットは、前記ベースバンド・プロセッサが使用して前記少なくとも２つのベースバンド信号の内の少なくとも１つを発生する、前記のビームステアリング・コントローラと、および少なくとも２つの無線送信機であって、前記少なくとも２つのベースバンド信号を受け、該少なくとも２つのベースバンド信号を処理して少なくとも２つの無線周波数信号にし、そして該無線周波数信号を前記少なくとも２つのアンテナに結合する、前記の少なくとも２つの無線送信機と、を含むこと、を特徴とする基地局。１３．基地局であって、アップリンク無線信号を受信するアンテナ・アレイであって、該アンテナ・アレイは、少なくとも２つのアンテナを有し、各アンテナが前記無線信号からの受信サンプルのストリームを発生する、前記のアンテナ・アレイと、前記少なくとも２つのアンテナからの前記少なくとも２つの受信サンプル・ストリームが供給する情報を組み合せて、検出した情報符号を発生する受信機であって、該受信機が、劣化相関ユニットであって、前記少なくとも２つのアンテナの内の１つに関連した劣化と前記少なくとも２つのアンテナの内の別の１つに関連した劣化との間の相関を評価し、そして該相関評価を使用して前記少なくとも２つの受信サンプル・ストリームを組み合せる、前記の劣化相関ユニットと、を含む、前記の受信機と、送信すべき情報信号を受けそして該情報信号を変調して少なくとも２つのベースバンド信号を発生するベースバンド・プロセッサと、ビームステアリング・コントローラであって、前記受信機から到来方向情報を受け、そして該到来方向情報を使用して少なくとも１つの位相オフセットを発生し、該少なくとも１つの位相オフセットは、前記ベースバンド・プロセッサが使用して前記少なくとも２つのベースバンド信号の内の少なくとも１つを発生する、前記のビームステアリング・コントローラと、および少なくとも２つの無線送信機であって、前記少なくとも２つのベースバンド信号を受け、該少なくとも２つのベースバンド信号を処理して少なくとも２つの無線周波数信号にし、そして該無線周波数信号を前記少なくとも２つのアンテナに結合する、前記の少なくとも２つの無線送信機と、から成る基地局。１４．基地局であって、アップリンク無線信号を受信するアンテナ・アレイであって、該アンテナ・アレイは、少なくとも２つのアンテナを有し、各アンテナが前記無線信号からの受信サンプルのストリームを発生する、前記のアンテナ・アレイと、前記少なくとも２つのアンテナからの前記少なくとも２つの受信サンプル・ストリームが供給する情報を組み合せて、検出した情報符号を発生する受信機であって、該受信機が、劣化相関ユニットであって、前記少なくとも２つのアンテナの内の１つに関連した劣化と前記少なくとも２つのアンテナの内の別の１つに関連した劣化との間の相関を評価し、そして該評価を使用して前記少なくとも２つのサンプル・ストリームを組み合せる、前記の劣化相関ユニットと、を含む、前記の受信機と、ダウンリンク無線信号を発生するための無線送信機と、前記発生したダウンリンク無線信号を分割して少なくとも２つの出力信号にする電力分割器であって、該少なくとも２つの出力信号は前記少なくとも２つのアンテナの各１つに結合する、前記の電力分割器と、およびビームステアリング・コントローラであって、前記受信機から到来方向情報を受け、そして該到来方向情報を使用して少なくとも１つの位相オフセットを発生し、該少なくとも１つの位相オフセットは、前記少なくとも２つの出力信号の内の少なくとも１つのものの少なくとも１つの位相を調節する、前記のビームステアリング・コントローラと、から成る基地局。１５．基地局と移動局との間で通信するための通信方法であって、基地局において、少なくとも２つのアンテナで前記移動局からのアップリンク無線信号を受信するステップと、前記少なくとも２つのアンテナからの信号を、アンテナ劣化相関を使用して処理して、検出した符号を出力するステップと、および該処理ステップから得た情報を使用して、前記アップリンク無線信号の到来方向を判定するステップと、から成る通信方法。１６．請求項１５記載の方法であって、さらに、前記基地局から、ダウンリンク無線信号の送信を、前記到来方向情報を使用して前記ダウンリンク無線信号を前記移動局に向かってステアリングすることにより行うステップと、を含むこと、を特徴とする通信方法。