JPH08228176A - 地上移動体無線ベース局において使用される無線信号走査およびターゲットシステム - Google Patents

地上移動体無線ベース局において使用される無線信号走査およびターゲットシステム

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JPH08228176A
JPH08228176A JP7309605A JP30960595A JPH08228176A JP H08228176 A JPH08228176 A JP H08228176A JP 7309605 A JP7309605 A JP 7309605A JP 30960595 A JP30960595 A JP 30960595A JP H08228176 A JPH08228176 A JP H08228176A
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channel device
signal
antenna
operating frequency
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Sheldon Kent Meredith
シェルドン・ケント・メレディス
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Radio Frequency Systems Inc
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    • H04B7/06952—Selecting one or more beams from a plurality of beams, e.g. beam training, management or sweeping

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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は単一トランクグループの複数の無線チ
ャンネル装置203 を複数のアンテナビームと接続する自
動車無線ベース局の走査およびターゲットシステム100
のカバレージを改良しＲＦ信号の干渉を減少させること
を目的とする。 【解決手段】走査およびターゲットシステム100 は、平
均的サンプリング期間に１つの無線チャンネル装置203
の動作周波数でＲＦ信号の最強の受信信号強度の複数の
アンテナビームの任意の１つと各無線チャンネル装置20
3 の受信部分を動的に接続する受信手段200 と、平均的
サンプリング期間に送信されたＲＦ信号に対して所望さ
れた目的地に対応した方向に１つの無線チャンネル装置
の動作周波数でＲＦ信号を送信するのに最適のアンテナ
ビームの１つと各無線チャンネル装置の送信部分を動的
に接続する送信手段900 とを具備していることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用セル電話
機システム、パーソナル通信ネットワーク（ＰＣＮ）、
またはその他の高周波システム等の地上移動無線システ
ム用の改良された地上移動無線ベース局に関するもので
あり、特にＲＦ干渉が減少され、使用容量および地理的
カバレージが改良された地上移動無線ベース局に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車用セル電話システムまたはパーソ
ナル通信ネットワーク（ＰＣＮ）等の典型的な地上移動
体無線システムにおいて、システムを構成する複数のセ
ルが定められている。各セルは、セルの境界内で動作し
ている移動体装置に対する地上移動体無線ベース局（セ
ル局）によって通信が処理される地理的に限定された領
域である。これらのセルはセル設計方式においてしばし
ば六角形で表されるが、現実には地形やビルディングお
よびその他の構造物の存在のために、実際のセルの境界
は不規則的な形状を有する。技術的に良く知られている
ように、セルのレイアウトは典型的に、多数の異なる周
波数セットが限定される周波数再使用パターンを特徴と
する。各セルは特定の周波数セットを使用し、セルのレ
イアウトは干渉を最小にするように同じ周波数セットを
使用してセルの間を最大限に分離するように設計され
る。移動体装置が１つのセルから別のセルへの通路に沿
って移動したときに、１つのセル局から別のセル局に引
継ぎ(handoff) が発生する。引継ぎ動作は、移動体電話
機スイッチング局（ＭＴＳＯ）によって制御される。引
継ぎ命令は、典型的に移動体装置からセル局で受信され
た信号が予め定められた信号強度より低くなり、したが
って移動体装置がセル境界に位置していることを示した
ときに発生される。移動体装置が１つのセルから別のも
のに移動したとき、ＭＴＳＯは移動体装置が入ろうとし
ているセルに対して移動体装置が離れようとしているセ
ルによって送信されていた周波数とは異なる周波数で送
信を始めるように命令する。この手順は移動体装置がセ
ル間を移動するときに反復される。
【０００３】移動体装置は、典型的に制御装置と、トラ
ンシーバと、およびアンテナシステムとを含む。各セル
局は典型的に制御手段と、複数の無線チャンネル装置
（ラジオ）と、電力プラントと、データ端末装置と、ア
ンテナとを含んでいる。ＭＴＳＯは全てのセル局に座標
を与え、また適切な処理およびスイッチング手段を具備
している。ＭＴＳＯと種々のセル局との間の通信リンク
は典型的にマイクロ波、Ｔ搬送波または光ファイバであ
り、セル局とＭＴＳＯとの間において音声および制御デ
ータの両者を伝送する。セル局を制御するＭＴＳＯはま
た通常全国的な電話ネットワークへの接続を行う。
【０００４】一般に、セル内におけるセル局の場所に応
じてセル局アンテナは、対応した地理的領域を効果的に
カバーするために360 °の方位角にわたる通信のカバレ
ージを提供する必要がある。典型的に、360 °の方位角
は、多数の小さいセクタに分割され、指向性ビームを有
するアンテナが各セクタにサービスするために設けら
れ、各アンテナがセクタの方位角に対応したビーム幅を
有する。例えば、３つのセクタが限定された場合、各セ
クタには 120°のビーム幅をそれぞれ有する１対のアン
テナが設けられる。上記の地上移動体無線ベース局にお
いて、各無線チャンネル装置は、ＲＦ信号をそれぞれ送
信し、受信することができる送信部分および受信部分を
有するトランシーバである。各無線チャンネル装置の送
信部分はＲＦ信号の送信のために１つのセクタ内の１つ
のアンテナに直接接続され、受信部分はＲＦ信号の受信
のためにセクタ中の両アンテナに直接接続されている。
セクタ内の特定のアンテナ対に接続された全ての無線チ
ャンネル装置は一緒にグループ化されている。例えば、
３つの120 °のセクタの中に60個の無線チャンネル装置
および３対のアンテナを有する地上移動体無線ベース局
において、無線チャンネル装置はそれぞれ20個からなる
３つのグループに分割され、１つのグループ内の無線チ
ャンネル装置は全て同じアンテナ対に接続される。１対
のアンテナに割当てられた無線チャンネル装置のグルー
プを“トランクグループ”と呼ぶ。
【０００５】移動体装置が呼出し要求を送信したとき、
要求はセル局によって受信され、セル局が使用すべき音
声チャンネルに最も良好な指向性アンテナを選択する。
同時に、セル局は高速データリンクを介してＭＴＳＯに
要求を送る。ＭＴＳＯは呼出しに適した音声チャンネル
を選択し、最も良好な指向性アンテナおよびアンテナの
トランクグループ中の１つの無線チャンネル装置により
選択に基づいて動作するようにセル局に指示する。ＭＴ
ＳＯはまた電話ネットワークとの適切な接続を行うこと
によって呼出し要求に基づいて動作する。
【０００６】移動体装置が１つのセルから別のものに移
動しているとき、引継ぎが上記のように発生する。移動
体装置がセル内を移動している場合、セル内の全てのア
ンテナは移動体装置から必ずしも音声信号とは限らない
信号レベルを受信する。呼出しが設定された（受信され
た信号レベルが最も強い）セクタ内のアンテナだけが移
動体装置との間で信号を送信および受信する。移動体装
置がセル内を移動しており、別のセクタが最も強い信号
を受信した場合、システムは弱いセクタでは無線チャン
ネル装置をオフに切替え、強いセクタで無線チャンネル
装置をオンに切替えるため、呼がセル内の異なるセクタ
中の新しい無線チャンネル装置およびアンテナ対によっ
てサービスされる。典型的に、このセル内における変化
はベース局制御手段のみによって処理され、ＭＴＳＯは
関与しない。
【０００７】セル局に対する使用容量は、所定の時間期
間にわたって統計的に使用されることができる利用可能
な全放送時間の割合として定められる。60個の無線チャ
ンネル装置を有する上述のベース局において、１時間の
間の利用可能な全放送時間は60個の装置×60分＝3600分
であり、使用容量は統計的に１時間で使用されることが
できるその3600分の割合である。使用容量は 100％より
少ない。これは種々の要因のためであるが、最も重要な
のは所定のトランクグループ中の全ての無線チャンネル
装置が使用中である可能性のために生じることである。
“待ち行列理論”と呼ばれる数学の分野では、トランク
グループの使用容量がトランクグループ中のラジオの個
数と共に非線形的に増加することを教示している。例え
ば文献（Bert氏他によるData Networks 2nd Edition,17
4 乃至179 頁）を参照されたい。したがって、非常に多
数の小さいトランクグループは少数の大きいトランクグ
ループに比較してあまり効果的ではないため、それらを
避けることが望ましい。
【０００８】ベース局からのＲＦ信号の送信および受信
は、例えば 120°と対照的に30°の狭いビーム幅を有す
る指向性アンテナを使用することによって改良されるこ
とが技術的に良く知られている。この改良は多数の要因
によるものである。第１の重要な要因は干渉の減少であ
る。エネルギは主として既知の方向に、すなわちアンテ
ナの狭いビーム幅に向かって送信されるため、アンテナ
のビームの外側の移動体装置に対してベース局が生成す
るＲＦ干渉ははるかに少ない。さらに、ベース局は主と
して移動体装置の方向からエネルギを受信するため、所
望しない信号の受信は大幅に減少される。このようにし
て、高められたアンテナの指向性により両方向の干渉を
減少することができる。
【０００９】干渉の減少に加えて、地理的カバレージの
改良が行われる。地理的カバレージはベース局を囲む地
理的領域に関連し、ここにおいてベース局から送信さ
れ、移動体装置によって受信されたＲＦ信号の大きさ
は、予め定められた量だけ移動体装置の受信機に存在す
る電気的雑音を克服するために十分に大きい。その量は
典型的に17ｄＢであり、例えばベース局から移動体装置
で受信された信号は、17ｄＢだけ受信機の雑音フロア
（ｆｌｏｏｒ）を越えなければならない。アンテナの指
向性および利得は、その垂直方向および方位角のビーム
幅に関連している。例えば360 °のビーム幅を有するア
ンテナ等の無指向性アンテナに対して、アンテナ利得
は、その垂直方向のビーム幅を狭くすることによっての
み増加されることができる。このような無指向性アンテ
ナは、等方性（球面）放射器に関してほぼ10乃至12ｄＢ
の典型的な最大利得を有する。90°乃至120 °のビーム
幅を有するセクタアンテナにより、達成可能な利得は等
方性放射器に関してほぼ15ｄＢである。例えば15°乃至
30°の狭いビーム幅のアンテナを使用すると、等方性放
射器に関してほぼ26ｄＢの利得が達成できる。上記のこ
とから、狭いビーム幅のアンテナは広いビーム幅を有す
るアンテナに関して改良された地理的カバレージの顕著
な利点を提供することが理解できる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のシステムに
おいて、狭いビーム幅のアンテナを使用する利点は、多
数の小さいトランクグループ（狭いビーム幅のアンテナ
と関連した）を使用した使用容量の損失に対してバラン
スを取られなければならない。本発明は、大きいトラン
クグループ中の任意の無線チャンネル装置と複数のアン
テナの任意のビームとの相互接続を行うことによってこ
の問題を解決するものである。
【００１１】本発明の目的は、無線チャンネル装置の任
意の１つがＲＦ信号の送信および受信のために単一のト
ランクグループ中のアンテナの任意の１つと相互接続さ
れる複数のアンテナおよび複数の無線チャンネル装置を
有する地上移動体無線ベース局を提供することである。
本発明の別の目的は、平均的にサンプリング期間中に１
つの無線チャンネル装置の動作周波数でＲＦ信号の最も
強い受信信号強度を有する複数のアンテナの任意の１つ
と複数の各無線チャンネル装置の受信端末とを動的に相
互接続する地上移動体無線ベース局走査およびターゲッ
トシステムを提供することである。本発明のさらに別の
目的は、平均的にサンプリング期間中に送信されたＲＦ
信号に対して所望された目的地に対応した方向に１つの
無線チャンネル装置の動作周波数でＲＦ信号を送信する
のに最もよく適した複数のアンテナの任意の１つと各無
線チャンネル装置の送信端末装置を動的に相互接続する
地上移動体無線ベース局走査およびターゲットシステム
を提供することである。本発明のさらに別の目的は、使
用容量および地理的カバレージが改良され、ＲＦ信号干
渉が減少された地上移動体無線ベース局を提供すること
である。本発明のさらに別の目的は、複数の（Ｎ個の）
アンテナの複数の（Ｍ個の）無線チャンネル装置とのマ
トリクス接続のために迅速に組立てられる複数のモジュ
ールを有するモジュラ相互接続マトリクスにより容易に
構成されることができる地上移動体無線ベース局を提供
することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によると、走査お
よびターゲットシステムは、単一のトランクグループ中
の複数の無線チャンネル装置を複数のアンテナと相互接
続し、各無線チャンネル装置が受信部分および送信部分
を有し、走査およびターゲットシステムが平均的にサン
プリング期間中に１つの無線チャンネル装置の動作周波
数におけるＲＦ信号の最も強い受信信号強度を有する複
数のアンテナの任意の１つと各無線チャンネル装置の受
信部分を動的に接続し、さらに平均的にサンプリング期
間中に送信されたＲＦ信号に対して所望された目的地に
対応した方向に無線チャンネル装置の動作周波数におい
てＲＦ信号を送信するのに最もよく適した複数のアンテ
ナビームの任意の１つと複数の無線チャンネル装置の任
意の１つの送信部分を動的に接続する。
【００１３】さらに本発明によると、走査およびターゲ
ットシステムは、アンテナの任意の１つと各無線チャン
ネル装置の受信部分を相互接続し、アンテナによって受
信されたＲＦ信号を対応した無線チャンネル装置に供給
する受信モジュラ相互接続マトリクスと、ＲＦ信号の送
信のためにアンテナの任意の１つと各無線チャンネル装
置の送信部分を相互接続する送信モジュラ相互接続マト
リクスとを含む。さらに本発明によると、受信モジュラ
相互接続マトリクスは、走査受信機に各アンテナを接続
する第１のスイッチング手段を含み、各走査受信機が対
応した各無線チャンネル装置と関連し、各アンテナが第
１のスイッチング手段によって各走査受信機と逐次的に
相互接続され、各走査受信機が対応した各無線チャンネ
ル装置の動作周波数において各アンテナ上で受信された
信号強度を示すマイクロ制御装置に出力データ信号を供
給して、対応した各無線チャンネル装置の動作周波数で
最も強い信号強度を有するアンテナを決定する。さら
に、受信モジュラ相互接続マトリクスは、１つの無線チ
ャンネル装置とそれぞれ関連しており、１以上のアンテ
ナと無線チャンネル装置とを相互接続する複数の第２の
スイッチング手段と、第２のスイッチング手段に制御信
号を供給して、無線チャンネル装置の動作周波数におい
て最も強い信号強度を有するものとして示されたアンテ
ナと各無線チャンネル装置を接続するマイクロ制御装置
とを含む。
【００１４】さらに本発明によると、各無線チャンネル
装置は、２つのアンテナから信号を受信して、最も強い
信号強度を有する信号を決定することができるダイバー
シティ受信機を有し、マイクロ制御装置は、第２のスイ
ッチ手段に制御信号を供給して、関連した各無線チャン
ネル装置の動作周波数において最も強い信号強度を有す
る２つのアンテナを指示し、第２のスイッチ手段が最も
強い信号強度を有するアンテナおよび２番目に強い信号
強度を有するアンテナとダイバーシティ受信機を相互接
続する。
【００１５】さらに本発明によると、送信モジュラ相互
接続マトリクスはアンテナの任意の１つと送信部分を相
互接続する第３のスイッチング手段を含み、マイクロ制
御装置は、受信モジュラ相互接続マトリクス中の対応し
た無線チャンネル装置に対して信号が受信されたとき、
第３の各スイッチング手段を制御して、最も強い信号強
度を有するものとして指示されたアンテナと対応した送
信部分とを相互接続する。
【００１６】本発明は、単一のトランクグループ中の複
数の無線チャンネル装置を複数のアンテナと相互接続す
る走査およびターゲットシステムを提供することによっ
て従来技術を著しく改良するものである。このようなシ
ステムは、ＲＦ信号の改良された送信および受信のため
に地上移動体無線ベース局における複数の指向性アンテ
ナの使用を可能にする。単一のトランクグループが設け
られるため、セル局の使用容量は、従来技術のセル局の
ものより30％だけ増加される。さらに、指向性アンテナ
の使用はＲＦ干渉を減少させ、地理的カバレージを改良
する。システムは、容易に製造および試験が行われ、し
たがって無線チャンネル装置をアンテナと相互接続する
簡単で経済的な手段を提供するモジュラ素子により構成
されてもよい。本発明のシステムは、特にフェイズドア
レイアンテナのそれぞれ狭いビーム幅のビームがＲＦ信
号の送信および受信のために使用されることのできる多
ビームフェイズドアレイアンテナの使用によく適してい
る。このような多ビームフェイズドアレイアンテナが使
用された場合、走査およびターゲットシステムによって
選択される特定のビームは、受信および、または送信に
対して最初に挙げられた“アンテナ”である。このよう
なフェイズドアレイアンテナは、所望のビーム（“アン
テナ”）を選択するためにバトラーマトリクスフィード
ネットワーク等のフェイズドアレイフィードネットワー
クを使用する。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の上記およびその他の目
的、特徴および利点は、以下の実施例の詳細な説明およ
び添付図面から明らかになるであろう。図１を参照する
と、地上移動体無線システムベース局10は、本発明のモ
ジュラ無線信号走査およびターゲットシステム100 を含
む。システム100 は、複数（Ｎ個）のアンテナ202 を複
数（Ｍ個）の無線チャンネル装置203 と動的に接続する
ために使用される。無線チャンネル装置203 は、送信部
分および受信部分を有するトランシーバである。受信部
分は、典型的に２つの異なる信号源からＲＦ信号を受信
して、２者のうちの強いものを選択することができるダ
イバーシティ受信機である。本発明の走査およびターゲ
ットシステム100 は、平均的にサンプリング期間中に１
つの無線チャンネル装置203 の動作周波数でＲＦ信号の
最も強い受信信号強度を有するアンテナ202 の任意の１
つと各無線チャンネル装置203 の受信部分を動的に接続
する。さらに、走査およびターゲットシステム100 は、
平均的にサンプリング期間中に送信されたＲＦ信号に対
して所望された目的地に対応した方向に１つの無線チャ
ンネル装置203 の動作周波数でＲＦ信号を送信するのに
最もよく適した複数のアンテナの任意の１つと複数の各
無線チャンネル装置の送信部分を動的に接続する。
【００１８】本発明の第１の実施例は、16個の異なる狭
ビーム幅アンテナ202 により使用されるものとして説明
されている。しかしながら、当業者は種々の異なるアン
テナ構造が本発明により使用されてもよいことを理解す
るであろう。特に、アンテナ202 は、直線上に配置され
た放射素子のアレイが各フェイズアレイアンテナを形成
し、特定の方位角方向における無線周波数エネルギの受
信または送信のためにビームを発生するようにフェイズ
アレイフィードネットワークによってアレイが駆動され
る、多ビームフェイズドアレイアンテナシステムの特定
のビームであってもよい。
【００１９】アンテナ202 は、ＲＦ信号の送信および受
信のために使用され、ＲＦ信号をいつでも送信または受
信するために各アンテナを制御するために技術的に知ら
れているタイプのデュプレクサ206 が各アンテナ202 に
対して設けられている。
【００２０】図２を参照すると、システム100 は受信モ
ジュラ相互接続マトリクス200 、すなわち無線チャンネ
ル装置203 に取付けられた受信端末装置にアンテナ202
で受信された信号を供給するために使用されるモジュラ
相互接続マトリクスを含む。受信モジュラ相互接続マト
リクス200 は１個の信号分割モジュール205 が各アンテ
ナ202 と関連している複数（Ｎ個）の信号分割モジュー
ル205 を含む。各アンテナ202 は、デュプレクサ206 、
バンドパスフィルタ208 、および信号分割器205 に供給
される前に受信された信号を増幅する調節可能な前置増
幅器210 を介してその関連した信号分割モジュール205
に接続されている。図２において、16個の信号分割モジ
ュール205 に接続された16個のアンテナ202 が示されて
いる。信号分割モジュール205 は増幅されたＲＦ信号を
複数（Ｘ個）の等しい部分に分割するパワー分割器であ
り、例えば各等しい部分は何分の１か（１／Ｘ）の信号
強度で増幅されたＲＦ信号と同じ信号特性（形状）を有
している。例えば、信号分割器として使用するために、
824 乃至894 ＭＨｚの周波数範囲および16ｄＢの挿入損
失を有する20方向パワー分割器が選択されてもよい。図
３において、受信されたＲＦ信号を20個の等しい部分に
分割する各信号分割器モジュール205 が示されている。
【００２１】図３を参照すると、信号分割モジュール20
5 は、アンテナによって供給された増幅された信号が信
号分割モジュール205 に入力される入力コネクタ212 を
含む。信号分割モジュール205 はまた増幅されたＲＦ信
号の等しい部分が供給される複数（Ｘ個）の出力コネク
タ215 を含む。図３は、20個の出力コネクタ215 を有す
る信号分割モジュール205 を示す。
【００２２】再度図２を参照すると、受信モジュラ相互
接続マトリクス200 はまた複数（Ｍ個）の第１のスイッ
チングモジュール（ＲＦスイッチングモジュール）217
を含む。第１のスイッチングモジュール217 は、各無線
チャンネル装置203 と１つづつ関連している。図４を参
照すると、第１の各スイッチングモジュール217 は、対
応した無線チャンネル装置203 （図１および２）におけ
る１対の受信機コネクタと接続するための１対の第１の
コネクタ222 を含む。第１の各スイッチングモジュール
217 はまた複数（Ｎ個）の第２のコネクタ225 を含む。
第１のコネクタ222 および第２のコネクタ225 は、第１
のスイッチングモジュール217 内に配置された電子スイ
ッチ230 にそれぞれ接続される。電子スイッチ230 はま
た接地コネクタ231 、電力供給コネクタ232 および第１
のスイッチングモジュール217 に取付けられた制御コネ
クタ235 に接続される。電子スイッチ230 は、制御コネ
クタ235 に供給された制御信号の制御下で動作し、第２
のコネクタ225 の１つに第１の各コネクタ222 を１つづ
つ接続する双極Ｎ投スイッチである。電子スイッチ230
はラジオ・フリークエンシー・システムズ社のセルウェ
ーブ・デヴィジョン製であり、15ＶＤＣ電源によって給
電され、タイミング（クロック）データおよび制御（ス
イッチング）データの両者を含むパルス幅変調されたデ
ータ流によって制御される双極16投電子スイッチＳＷ94
81であってもよい。
【００２３】図２、３、４および６を参照すると、信号
分割モジュール205 および第１のスイッチングモジュー
ル217 の両者の第２のコネクタ215 、225 は、第１のス
イッチングモジュール217 の第２のコネクタ225 がそれ
ぞれ各信号分割モジュール205 の第２のコネクタ215 に
１つづつ接続されるように構成され配列される。したが
って、当業者は、上記の構造を使用して第１の各スイッ
チングモジュール217がそれぞれ第１のスイッチングモ
ジュール217 と信号分割モジュール205 とのマトリクス
相互接続により、各アンテナ202 のＲＦ信号出力の一部
分（１／Ｘ）を供給されることを理解するであろう。
【００２４】図３を参照すると、第１のスイッチングモ
ジュール217 （図４）の信号分割モジュール205 との上
記のマトリクス相互接続を実現するために、信号分割モ
ジュール205 は、形状がほぼ長方形のハウジング236 を
含み、その長方形の短い方の側の１方の中央に第１のコ
ネクタ212 が取付けられている。信号分割モジュール20
5 の第２のコネクタ215 は２つのグループに分けられ、
長方形のハウジングの対向する長い方の側で等しい間隔
で配置される。信号分割モジュール205 の第１のコネク
タ212 および第２のコネクタ215 の両者は、図７に示さ
れたタイプの雄型同軸迅速着脱コネクタ238 である。
【００２５】図４を参照すると、第１のスイッチングモ
ジュール217 はまたほぼ方形のハウジング237 を含む。
第１のコネクタ222 は、第１のスイッチングモジュール
ハウジング237 の一方の長い側の中心点に対して等間隔
で配置され、第２のコネクタ225 は、接地コネクタ231
、パワーコネクタ232 および制御コネクタ235 と共に
ハウジング237 の他方の長い側に位置される。第１のス
イッチングモジュール217 上のコネクタは全て、図８に
示されたタイプの雌型同軸迅速着脱コネクタ239であ
る。
【００２６】図７および８に示された雄型および雌型同
軸迅速着脱コネクタ238 ，239 は、互いに相互接続する
ように設計され、それらの間で接続を行う既知のコネク
タから選択されてもよい。コネクタのディメンション
は、雄型および雌型コネクタが相互接続されたときに、
ねじまたはその他のインターロック手段を必要とせずに
強くしっかり接続するために十分な摩擦がそれらの間に
生じているように選択される。
【００２７】図３、４および６を参照すると、第１のス
イッチングモジュール217 の第２のコネクタ225 の配列
は、信号分割モジュール205 が互いに隣接して配列され
て、第２のコネクタ215 の行が互いに平行であるとき、
信号分割モジュール205 の第２のコネクタ215 の平行な
行に垂直に配置された第１のスイッチングモジュール21
7 の第２のコネクタ226 が互いに結合するように選択さ
れる。
【００２８】再び図２を参照すると、複数（Ｙ個）の第
２のスイッチングモジュール240 が設けられて信号分割
モジュール205 と相互接続されている。図５を参照する
と、第２のスイッチングモジュール240 はほぼ長方形の
ハウジング242 を含む。ハウジング242 の長い側の一方
には第１のコネクタ245 が取付けられ、ハウジングの他
方の長い側には複数（Ｎ個）の第２のコネクタ248 、接
地コネクタ250 、パワーコネクタ251 および制御コネク
タ254 が取付けられている。第２のスイッチングモジュ
ールハウジング242 内には電子スイッチ257 が配置さ
れ、このスイッチは第２のスイッチングモジュール240
上に取付けられたコネクタ254 、248 、250 、251 、25
4 の全てに相互接続される。電子スイッチ257 は、制御
コネクタ254 を介して供給された制御信号の制御の下に
第２のコネクタ248 の任意の１つに第１のコネクタ245
を相互接続する単極Ｎ投スイッチである。電子スイッチ
257は、ラジオ・フリークエンシー・システムズ社のセ
ルウェーブ・デヴィジョン製であり、15ＶＤＣ電源によ
って給電され、タイミング（クロック）データおよび制
御（スイッチング）データの両者を含むパルス幅変調さ
れたデータ流によって制御される単極16投電子スイッチ
ＳＷ9480であってもよい。
【００２９】再度図２を参照すると、第２の各スイッチ
ングモジュール240 上の第１のコネクタ245 （図５）
は、対応したＲＦ走査受信機260 に接続される。位相ロ
ックループ（ＰＬＬ）装置263 および例えばモトローラ
社製のＨＣ11Ｆ1 （ＰＬＬ）等のマイクロ制御装置267
が各ＲＦ走査受信機260 と関連している。以下詳細に説
明するように、マイクロ制御装置267 は位相ロックルー
プ263 を制御し、このループ263 が無線チャンネル装置
203 のものと関連した選択された周波数でＲＦ信号を順
次受信するようにＲＦ走査受信機の受信周波数を制御す
る。またマイクロ制御装置267 は、分割器205 を介して
アンテナ202 と各ＲＦ走査受信機を順次相互接続する第
２のスイッチングモジュール240 を制御する。その後、
ＲＦ走査受信機260 は、選択された無線チャンネル装置
203 の動作周波数で受信されたＲＦ信号強度を測定し、
マイクロ制御装置267 にその指示を与える。マイクロ制
御装置267 は信号強度情報を使用して、選択された無線
チャンネル装置の動作周波数の受信されたＲＦ信号の最
も強い信号強度のアンテナを決定し、その後選択された
無線チャンネル装置203 の第１のスイッチングモジュー
ル217 を制御して、最も強い信号強度を有する２つのア
ンテナ202 と相互接続する。
【００３０】図３、５および６を参照すると、第１のス
イッチングモジュール217 のように、第２のスイッチン
グモジュール240 上の第２のコネクタ248 は全て図８に
示されたタイプの雌型同軸迅速着脱コネクタ239 であ
る。さらに、第１のスイッチングモジュール217 のよう
に第２のスイッチングモジュール240 上の第２のコネク
タ248 は、信号分割モジュール205 上の第２のコネクタ
215 の行に対して垂直に配置されたときに、第２のコネ
クタ248 、215 が互いに接続されるように配列される。
【００３１】受信モジュラ相互接続マトリクス200 の動
作は、実施例によって最もよく理解される。図２を参照
すると、15個の第１のスイッチングモジュール217 は15
個の対応した無線チャンネル装置203 に接続されてい
る。無線チャンネル装置203 および第１のスイッチング
モジュール217 は同数のグループに分けられ、各グルー
プが対応した第２のスイッチングモジュール240 、ＲＦ
走査受信機260 、マイクロ制御装置267 および位相ロッ
クループ263 と関連している。図２の実施例において、
第１のスイッチングモジュール217 および無線チャンネ
ル装置203 は、３個づつよりなる５つのグループに分け
られる。したがって、第２のスイッチングモジュール24
0 、ＲＦ走査受信機260 、位相ロックループ263 および
マイクロ制御装置267 が５個づつ存在している。
【００３２】16個の信号分割モジュール205 が存在し、
それぞれ各アンテナ202 と関連している。各信号分割モ
ジュール205 は、20個の第２のコネクタ215 を含む。第
２のコネクタのうちの15個は各信号分割モジュール205
上に15個の第１のスイッチングモジュール217 との相互
接続のために設けられ、信号分割モジュール205 上の残
りの５個の第２のコネクタ215 が５個の第２のスイッチ
ングモジュール240 との相互接続のために設けられてい
る。信号分割モジュール205 、第１のスイッチングモジ
ュール217 および第２のスイッチングモジュール240 の
相互接続は、図６に示されている。信号分割モジュール
205 は互いに隣接して配列され、各信号分割モジュール
205 上の２つの行の第２のコネクタ215 は別の信号分割
モジュール205 上の第２のコネクタ215 の行に平行に配
列される。第１のスイッチングモジュール217 のうちの
10個は互いに隣接して配列され、第２のコネクタ225 の
行は互いに平行であり、信号分割モジュール205 上の第
２のコネクタ215 の行に対して垂直である。その後、雄
型および雌型同軸迅速着脱コネクタ238 、239 （図７お
よび８）は、10個の第１の各スイッチングモジュール21
7 上の１以上の第２のコネクタ225 が16個の各信号分割
モジュール205 上の１以上の第２のコネクタ215 と相互
接続されるように互いに相互接続される。残りの５個の
第１のスイッチングモジュール217 および５個の第２の
スイッチングモジュール240 は、16個の隣接した信号分
割モジュール205 の反対側において同様にして配列され
る。
【００３３】上記のモジュラ相互接続マトリクスを使用
して、以下のパラメータに基づいて種々の関係が設定さ
れる： Ｎ＝アンテナ数 Ｍ＝無線チャンネル装置数 Ｙ＝無線チャンネル装置が配列されるグループ数 上記のパラメータによって設定された関係は、 信号分割モジュール数＝Ｎ 第１のスイッチングモジュール数＝Ｍ 第２のスイッチングモジュール数＝Ｙ 第１および第２のスイッチングモジュール上の第２のコ
ネクタ数＝Ｎ 信号分割モジュール上の第２のコネクタ数＝Ｘ＝（Ｍ＋
Ｙ） 各マイクロ制御装置267 は、５つのグループからそれぞ
れ１つづつの対応した位相ロックループ263 、第２のス
イッチングモジュール240 および３個の第１のスイッチ
ングモジュール217 を制御する。各無線チャンネル装置
203 は、割り当てられた（動作）周波数でＲＦ信号を送
信および受信し、位相ロックループ263は３つの異なる
周波数でＲＦ信号を順次受信するＲＦ走査受信機の受信
周波数を制御するように構成され、３つの各周波数はそ
の対応したグループの中の３つの無線チャンネル装置の
動作周波数に対応している。マイクロ制御装置267 の制
御の下に、第２のスイッチングモジュール240 は16個の
アンテナ202 の１個を選択する。アンテナ202 によって
供給された信号は、受信された信号が増幅される調節可
能な増幅器210 にバンドパスアンテナ208 を介して供給
される。次に、受信された信号は、信号が20の等しい部
分に分割される対応した信号分割モジュール205 に供給
される。等しい部分のうちの１つは、第２のスイッチン
グモジュール240 のそれぞれに供給される。
【００３４】制御信号は、マイクロ制御装置267 から第
２のスイッチングモジュール240 の制御端子254 （図
５）にライン270 で供給され、アンテナ選択のために第
２のスイッチングモジュール240 の単極16投スイッチ25
7 （図５）の位置を制御する。選択されたアンテナから
の増幅されたＲＦ信号の一部分は、第２のスイッチング
モジュール240 の第１のコネクタ245 （図５）を介して
ライン272 に供給され、このライン272 がＲＦ走査受信
機260 に接続される。アンテナが位相ロックループを制
御し、したがって対応したグループ内の３つの無線チャ
ンネル装置に対応した３つの異なる周波数でＲＦ信号を
順次受信するＲＦ走査受信機260 の受信周波数を制御す
るために選択されると、マイクロ制御装置はまたライン
275 で位相ロックループ263 に制御信号を供給する。制
御信号は、位相ロックループによってライン278 でＲＦ
走査受信機260 に供給される。最初に、ＲＦ走査受信機
260は、位相ロックループの制御の下で第１の周波数で
ライン272 のＲＦ信号のパワーレベルを測定する。ＲＦ
走査受信機260 は、マイクロ制御装置267 にライン280
で信号を供給して、第１の周波数におけるライン272 上
の信号のパワーレベルを示す。その後、マイクロ制御装
置267 はライン275 で位相ロックループ263 に制御信号
を供給し、それから位相ロックループ263 が第２の周波
数でＲＦ信号を受信するためにＲＦ走査受信機260 を制
御する。その後、ＲＦ走査受信機260 はライン280 の第
２の励起周波数で受信された信号のパワーレベルの第２
の測定値をマイクロ制御装置267 に与える。この手順は
第３の周波数に対して繰返される。
【００３５】１つのアンテナに関して３つの異なる励起
周波数で測定が行われた後、マイクロ制御装置は、次の
アンテナ202 の選択のためにライン270 で制御信号を第
２のスイッチングモジュール240 に供給する。その後、
次のアンテナ202 によって供給された信号は３つの励起
周波数で測定され、これらの測定値はマイクロ制御装置
267 によって記録される。この手順は16個のアンテナ20
2 の全てに対して繰返される。各アンテナ202 は、マイ
クロ制御装置267 により制御されるサンプリング速度に
応じて１秒当たりほぼ 8乃至16回３つ全ての周波数でサ
ンプルされる。マイクロ制御装置267 は、16個全てのア
ンテナに対する周波数で動作する３個の無線チャンネル
装置における受信された信号強度のランニング平均を維
持し、対応した無線チャンネル装置の動作周波数で最も
強い信号強度を有する２つのアンテナを示す対応したグ
ループ中の第１の各スイッチングモジュール217 にライ
ン285 で制御信号を供給する。電子第１のスイッチング
モジュール217 中の双極16投電子スイッチ230 （図３）
は、マイクロ制御装置267 からのライン285 上の制御信
号に応答して２つの第１のコネクタ222 （図３）に第２
のコネクタ225 （図３）のうちの２個を接続する。技術
的に知られているように、その後、無線チャンネル装置
ダイバーシティ増幅器は２個の入力信号のいずれかを選
択して、受信機に入力を供給する。
【００３６】マイクロ制御装置267 は、図９のサブルー
チンを使用して第１および第２のスイッチングモジュー
ル217 、240 、ＲＦ走査受信機260 および位相ロックル
ープ（ＰＬＬ）を制御することができる。図９を参照す
ると、サブルーチンはステップ300 で入力され、その後
ステップ301 が実行され、ここにおいてアンテナカウン
タｎは１に等しく設定される。次にステップ302 が実行
され、ここにおいてマイクロ制御装置267 は第２のスイ
ッチングモジュール240 に制御信号を供給し、ＲＦ走査
受信機260 をアンテナｎに接続する。その後、マイクロ
制御装置267 はステップ303 を実行し、ここにおいて周
波数カウンタｍは１に等しく設定される。その後、マイ
クロ制御装置267 は、ステップ304 で無線チャンネル装
置ｍに対応した周波数で走査受信機260 を変調するよう
にＰＬＬ263 に命令する。次にステップ305 において、
走査受信機は受信された信号強度の測定値をマイクロ制
御装置に供給し、マイクロ制御装置は無線チャンネル装
置ｍの周波数でアンテナｎに対して信号強度のランニン
グ平均を更新する。その後、ステップ306 が実行され、
ここにおいて周波数カウンタがインクレメントされる。
その後、マイクロ制御装置は、周波数カウンタがＲＦ装
置受信機260 と関連した無線チャンネル装置の個数Ｙに
等しいか否かをチェックする試験307 を実行する。試験
307 の結果が否定的である場合、サブルーチンはステッ
プ304 に戻る。しかしながら、試験307 の結果が肯定的
ならば、アンテナカウンタがインクレメントされるステ
ップ308 が実行される。次に、アンテナカウンタが合計
アンテナ数Ｎに等しいか否かをマイクロ制御装置がチェ
ックする試験309 が実行される。試験309 の結果が否定
的ならば、サブルーチンはステップ302 に戻る。しかし
ながら、試験309 の結果が肯定的ならば、マイクロ制御
装置267 が第１のスイッチングモジュール217 を制御し
て、無線チャンネル装置203 の動作周波数で受信された
ＲＦ信号の最も強い信号強度を有するものとして示され
ている２つのアンテナ202 と無線チャンネル装置203 を
接続するステップ310 が実行される。その後、サブルー
チンはステップ301 に戻る。
【００３７】アンテナ202 は狭いビーム幅の指向性アン
テナであるため、マイクロ制御装置は、隣接したアンテ
ナが連続的にサンプルされるのではなく、隣接していな
いアンテナが連続的にサンプルされるように第２のスイ
ッチングモジュール240 を制御してアンテナ202 をサン
プルする。例えば、アンテナが順次 1乃至16の符号を付
けられている場合、アンテナは次の順序： 1、 4、 7、
10、13、16、 3、 6、9、12、15、 2、 5、 8、11、14
にサンプルされてもよい。
【００３８】再度図１を参照すると、システム100 はま
たアンテナ202 を介して無線チャンネル装置203 によっ
て供給された信号の送信のために複数のアンテナ202 と
複数の無線チャンネル装置203 を相互接続するために使
用される送信モジュラ相互接続マトリクス900 を含む。
図１０を参照すると、送信モジュラ相互接続マトリクス
900 は、第１のスイッチングモジュール917 が無線チャ
ンネル装置203 の送信端末装置への相互接続用の１個の
第１のコネクタを備えていることを除き、受信モジュラ
相互接続マトリクス200 に類似している。さらに、信号
分割モジュール205 （図２）は結合モジュール905 と置
換され、この結合モジュール905 はその複数の第２のコ
ネクタに供給されたＲＦ信号を結合して結合されたＲＦ
信号にし、この結合されたＲＦ信号は送信のために第１
のコネクタから増幅器910 およびフィルタ908 を介して
アンテナ202 に供給される。送信モジュラ相互接続マト
リクス900 を制御するために、無線チャンネル装置203
の動作周波数で最も強い受信された信号強度を有するも
のとして示されたアンテナ202 は、無線チャンネル装置
203 によって供給された信号の送信に対して最良のアン
テナであり、したがって第２のスイッチングモジュール
および対応した走査受信機、位相ロックループおよびマ
イクロ制御装置は送信モジュラ相互接続マトリクス900
では不要であると仮定する。その代わり、送信モジュラ
相互接続マトリクス900 の第１の各スイッチングモジュ
ールは、対応した無線チャンネル装置の動作周波数で最
も強い信号強度を有するアンテナと対応した第２のコネ
クタと第１コネクタを相互接続するように制御される。
さらに、５個の第２のスイッチングモジュールは送信モ
ジュラ相互接続マトリクス900 において不要であるた
め、結合モジュール905 は、使用されていない５個の第
２のコネクタに取付けられた５個のダミー負荷915と接
続するように構成されてもよい。その代わりに、各結合
モジュール905 は15個の第１のスイッチングモジュール
との相互接続のために15個の第２のコネクタだけを具備
してもよい。
【００３９】以上、15個の無線チャンネル装置を16個の
アンテナと相互接続する本発明を説明してきた。無線チ
ャンネル装置またはアンテナの数を増加することが所望
された場合には、それに応じてモジュラ素子を修正する
ことができる。その代わりとして、無線チャンネル装置
を増加するために複数のモジュラ相互接続マトリクスが
設けられてもよい。例えば、図１１を参照すると、４個
の送信モジュラ相互接続マトリクスが15個の無線チャン
ネル装置および16個のアンテナ202 にそれぞれ相互接続
するために設けられている。各モジュラ相互接続マトリ
クス930 は、無線チャンネル装置およびアンテナを所望
の全体数にするために第２の結合器または分割器935 を
介してアンテナ202 に接続されてもよい。図１１に示さ
れているように、合計60個の無線チャンネル装置が16個
のアンテナに相互接続されるために、15個の無線チャン
ネル装置をそれぞれ有する４個の送信モジュラ相互接続
マトリクス900 が設けられている。
【００４０】本発明のモジュラ無線信号走査およびター
ゲットシステム100 の上記の説明から理解できるよう
に、ベース局10における全ての無線チャンネル装置203
は、任意の無線チャンネル装置203 が任意のアンテナ20
2 に対していつでも相互接続可能であるため、単一のト
ランクグループとして動作する。したがって、本発明は
従来技術と比較して使用容量を顕著に改良する。例え
ば、技術的に知られている20個の無線チャンネル装置を
それぞれ有する３つのトランクグループとは全く異なっ
て、本発明のシステムによる60個の無線チャンネル装置
の単一のトランクグループを使用すると、ベース局にお
ける使用容量はほぼ30％増加される。本発明はまた、従
来技術において使用される広いビーム幅のアンテナと対
照的に、狭いビーム幅の指向性アンテナを使用して従来
技術にまさる顕著な利点を提供する。技術的に良く知ら
れているように、所定のパワーレベル（信号強度）に対
して、狭いビーム幅のアンテナの利用は、上記に説明さ
れているようにＲＦ信号の送信および受信の両者に対す
る干渉を著しく減少させ、それによって信号伝送の品質
を大幅に改良する。
【００４１】以上、主としてＲＦ信号の送信および受信
のために16個の異なるアンテナを使用するものとして本
発明を説明してきた。これらのアンテナは、上記のよう
に改良された信号伝送品質の既知の利点を達成するよう
に狭いビーム幅を有するものとして説明されている。し
かしながら、16個のアンテナは、ＲＦ信号を送信し、受
信するための16個の異なる手段と相互接続する16個の分
離した信号ポートとして考えることができる。例えば、
16個の物理的に分離したアンテナの代りとして、本発明
は、各アンテナがＲＦ信号の送信および受信用の分離し
た信号ポートとしてそれぞれ動作する複数の狭ビームま
たは主ローブを有する放射パターンを含む多ビーム、フ
ェイズドアレイアンテナと共に使用されてもよい。
【００４２】図１２を参照すると、本発明は、その記載
の特に図３，４，６，７，９および１０並びにその説明
がここにおいて参照とされている、Sheldon K.Meredith
氏による本出願人の別出願の米国特許出願08/365,590
（1994年12月28日出願）に記載されたタイプの３個の多
ビームアンテナ940 （スペーステーパされてもよい）と
共に使用されてもよい。この実施例において、 4乃至30
°のビーム幅のビームをそれぞれ有しており、全体とし
て360 °の方位角がカバーされるように配列されている
３個のこのようなアンテナ940 が使用されてもよい。３
個のアンテナの12個のビームは信号ポートのうちの12個
に相互接続され、４個の付加的なアンテナ945 が合計16
個に対する残り４個のポートにより使用されてもよい。
セル局の領域の中の地形およびビルディング構造に応じ
て、干渉が生じていそうな領域において３個の多ビーム
フェイズドアレイアンテナから離れた位置に無指向性ア
ンテナ、または広ビームアンテナを４個の付加的なアン
テナ945 の１つとして設けられることが望ましい。さら
に、アンテナ945 は、このような領域でサービスしてい
る移動体に対するセルの中の車庫、スポーツスタジア
ム、トンネルまたはその他の遮蔽された領域等の別の離
れた位置に配置されてもよい。このような離れたアンテ
ナ945 は、光ファイバライン、マイクロ波、ミリメート
ル波等を介してセル局に接続されてもよい。このタイプ
の構造は、アンテナの最適な配置および使用方法につい
ていくつかのオプションをシステム設計者に提供する。
【００４３】図１２の実施例において、４個の受信モジ
ュラ相互接続マトリクス200 を介して60個の無線チャン
ネル装置に相互接続される16個のアンテナが示されてい
る。各アンテナ940 ，945 によって供給された信号は、
４つの等しいパワー部分に各アンテナ940 ，945 の出力
を分割する分割器950 に供給される。示されてはいない
が、無線チャンネル装置に適切な信号レベルを与える必
要に応じて、各アンテナ940 ，945 の出力が増幅され、
濾波されることは当業者によって理解されるであろう。
図１２から理解できるように、本発明は60個の無線チャ
ンネル装置の任意の１個に対する16個のアンテナの任意
の１個の相互接続を可能にする。したがって、各無線チ
ャンネル装置は、無線チャンネル装置の動作周波数で受
信されたＲＦ信号の最も強い信号強度を有する２個の無
線チャンネル装置に動的に相互接続される。実質的に１
つの大きいトランクのグループが本発明のシステムによ
って生成される。
【００４４】図１３を参照すると、ＲＦ信号の改良され
た伝送のために、ここにおいて参照とされている、Shel
don K.Meredith氏による本出願人の別出願の米国特許出
願08/ 314,898 明細書（1994年 9月29日出願）に記載さ
れたタイプのパワー分配システム955 を設けることが望
ましい。このようなシステムを使用することにより、Ｒ
Ｆ信号の伝送品質が改良され、一方において電力消費量
が減少される。図１３のシステムは、16個の各結合器93
5 の出力を、したがって60個の無線チャンネル装置203
の出力を16個の増幅器910 の間に均一に広げる高速フー
リエ変換マトリクス960 に16個の各結合器935 の出力
が、供給されることを除いて、図１１に示されたシステ
ムに類似している。増幅器910 の出力は、信号を再結合
する逆高速フーリエ変換マトリクス965 に供給され、そ
れによってその出力において増幅された形態の分割器出
力を供給する。
【００４５】本発明は、ここにおいて互いに直接相互接
続されて、複数のアンテナの任意の１つを無線チャンネ
ル装置の任意の１つとマトリクス接続するモジュールを
使用するものとして記載されている。しかしながら、本
発明の別の実施例では、マトリクスを生成する相互接続
モジュールを設けるのではなく、マトリクス接続の素子
が既知の同軸ケーブルと相互接続されることができる。
同軸ケーブルを使用したこのようなマトリクス接続（送
信モジュール相互接続マトリクス）の１例は、図１４に
概略的に示されている。60個の無線チャンネル装置と関
連した60個のスイッチを有し、16個の結合器を介した16
個のアンテナとをＲＦ信号送信のために相互接続する場
合に、 960個の同軸ケーブルが結合器とスイッチとの間
に必要とされる。同様に、16個のアンテナによって受信
されたＲＦ信号のために 960個の同軸ケーブルが60個の
スイッチと16個の分割器との間に必要とされる。この実
施例では無線チャンネル装置とアンテナの所望のマトリ
クス接続が実現されるが、ケーブル装置の物理的体積お
よびコネクタ、ケーブルおよびケーブル装置並びに検査
の費用が著しく高い。
【００４６】以上、本発明をその実施例に関して説明し
てきたが、当業者は本発明の技術的範囲を逸脱すること
なく上記およびその他種々の変更、削除および追加が可
能なことを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモジュラ無線信号走査およびターゲッ
トシステムを有する地上移動体無線システムベース局の
概略的なブロック図。
【図２】図１のシステムの受信モジュラ相互接続マトリ
クスの概略的なブロック図。
【図３】図２の受信モジュラ相互接続マトリクスの分割
器／結合器モジュールの斜視図。
【図４】図２の受信モジュラ相互接続マトリクスの第１
のスイッチングモジュールの斜視図。
【図５】図２の受信モジュラ相互接続マトリクスの第２
のスイッチングモジュールの斜視図。
【図６】図２の受信モジュラ相互接続マトリクスの斜視
図。
【図７】同軸迅速着脱コネクタの側面図。
【図８】同軸迅速着脱コネクタの側面図。
【図９】図２のマトリクスのマイクロ制御装置によって
行われるルーチンの論理的フロー図。
【図１０】図１のシステムの送信モジュラ相互接続マト
リクスの概略的なブロック図。
【図１１】図１０のシステムの送信モジュラ相互接続マ
トリクスの第１の別の実施例の概略的なブロック図。
【図１２】図２の受信モジュラ相互接続マトリクスの第
１の別の実施例の概略的なブロック図。
【図１３】図１０の送信モジュラ相互接続マトリクスの
第２の別の実施例の概略的なブロック図。
【図１４】図１０の送信モジュラ相互接続マトリクスの
第３の別の実施例の概略的なブロック図。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 単一のトランクグループ中の複数の無線
    チャンネル装置を複数のアンテナビームと相互接続し、
    各無線チャンネル装置が受信部分および送信部分を有し
    ている走査およびターゲットシステムにおいて、 平均的にサンプリング期間中に１つの無線チャンネル装
    置の動作周波数においてＲＦ信号の最も強い受信信号強
    度を有する複数のアンテナビームの任意の１つと各無線
    チャンネル装置の受信部分を動的に接続する受信手段
    と、 平均的にサンプリング期間中に送信されたＲＦ信号に対
    して所望された目的地に対応した方向に１つの無線チャ
    ンネル装置の動作周波数においてＲＦ信号を送信するの
    に最もよく適した複数のアンテナビームの任意の１つと
    各無線チャンネル装置の送信部分を動的に接続する送信
    手段とを具備していることを特徴とする走査およびター
    ゲットシステム。
  2. 【請求項２】 前記受信手段は、 対応したグループの無線チャンネル装置とそれぞれ関連
    した複数の走査受信機と、 前記各走査受信機に各アンテナビームを１つづつ選択的
    に接続する第１のスイッチング手段と、 前記各走査受信機とそれぞれ関連した複数の位相ロック
    ループと、 前記各走査受信機に各アンテナビームを１つづつ選択的
    に相互接続するように前記第１のスイッチング手段を制
    御し、前記対応したグループ中の無線チャンネル装置の
    動作周波数で前記走査受信機を変調するように前記位相
    ロックループを制御し、前記対応したグループ中の無線
    チャンネル装置の動作周波数における受信されたＲＦ信
    号の信号強度測定値を前記走査受信機から受信する制御
    手段とを具備している請求項１記載の走査およびターゲ
    ットシステム。
  3. 【請求項３】 前記受信手段はさらに、アンテナビーム
    の任意の１つと各無線チャンネル装置の受信部分を接続
    する第２のスイッチング手段を具備し、前記制御手段
    は、１つの無線チャンネル装置の動作周波数で受信され
    たＲＦ信号の最も強い信号強度を有するものとして示さ
    れたアンテナビームと１つの無線チャンネル装置の受信
    部分とを接続するように前記第２のスイッチング手段を
    制御する請求項２記載の走査およびターゲットシステ
    ム。
  4. 【請求項４】 前記送信手段はアンテナビームの任意の
    １つと各無線チャンネル装置の送信部分を接続する第３
    のスイッチング手段を含み、前記制御手段は、１つの無
    線チャンネル装置の動作周波数で受信されたＲＦ信号の
    最も強い信号強度を有するものとして示されたアンテナ
    ビームと無線チャンネル装置の１つの送信部分を接続す
    るように前記第３のスイッチング手段を制御する請求項
    ３記載の走査およびターゲットシステム。
  5. 【請求項５】 各無線チャンネル装置は、２つのアンテ
    ナビームから信号を受信し、最も強い信号強度を有する
    信号を決定することができるダイバーシティ受信機を有
    し、前記制御手段は、平均的に前記サンプリング期間中
    に１つの無線チャンネル装置の動作周波数におけるＲＦ
    信号の最も強い受信信号強度を有する複数のアンテナビ
    ームのうちの２つと各無線チャンネル装置の受信部分を
    動的に接続するように前記第２のスイッチング手段を制
    御する請求項３記載の走査およびターゲットシステム。
  6. 【請求項６】 複数の無線チャンネル装置および複数の
    アンテナビームを有し、各無線チャンネル装置が受信部
    分および送信部分を有し、ベース局が単一のトランクグ
    ループ中の無線チャンネル装置の送信および受信部分を
    複数のアンテナビームと相互接続し、離れた移動体ラジ
    オとＲＦ信号を交換する走査およびターゲットシステム
    を有する地上移動体無線ベース局において、 走査およびターゲットシステムが、 平均的にサンプリング期間中に１つの無線チャンネル装
    置の動作周波数におけるＲＦ信号の最も強い受信信号強
    度を有する複数のアンテナビームの任意の１つと各無線
    チャンネル装置の受信部分を動的に接続する受信手段
    と、 平均的にサンプリング期間中に送信されたＲＦ信号に対
    して所望された目的地に対応した方向に１つの無線チャ
    ンネル装置の動作周波数においてＲＦ信号を送信するの
    に最もよく適した複数のアンテナビームの任意の１つと
    各無線チャンネル装置の送信部分を動的に接続する送信
    手段とを具備していることを特徴とする地上移動体無線
    ベース局。
  7. 【請求項７】 前記受信手段は１以上の受信モジュラ相
    互接続マトリクスを含み、各受信モジュラ相互接続マト
    リクスが対応したグループの無線チャンネル装置と関連
    し、平均的に前記サンプリング期間中に前記対応したグ
    ループ中の前記１つの無線チャンネル装置の動作周波数
    においてＲＦ信号の最も強い受信信号強度を有するアン
    テナビームの任意の１つと前記対応したグループ中の各
    無線チャンネル装置の受信部分とを動的に接続する請求
    項６記載の地上移動体無線ベース局。
  8. 【請求項８】 前記送信手段は１以上の送信モジュラ相
    互接続マトリクスを含み、各送信モジュラ相互接続マト
    リクスが対応した受信モジュラ相互接続マトリクスと関
    連し、平均的に前記サンプリング期間中に送信されたＲ
    Ｆ信号に対して所望された目的地に対応した方向に前記
    対応したグループ中の前記１つの無線チャンネル装置の
    動作周波数においてＲＦ信号を送信するのに最もよく適
    したアンテナビームの任意の１つと前記対応したグルー
    プ中の各無線チャンネル装置の送信部分とを動的に接続
    する請求項７記載の地上移動体無線ベース局。
  9. 【請求項９】 前記１以上の受信モジュラ相互接続マト
    リクスは、 対応した無線チャンネル装置のグループ中の対応したサ
    ブグループの無線チャンネル装置とそれぞれ関連した複
    数の走査受信機と、 前記各走査受信機と前記各アンテナビームを１つづつ選
    択的に接続する第１のスイッチング手段と、 前記走査受信機の１つとそれぞれ関連した複数の位相ロ
    ックループと、 前記各走査受信機に各アンテナビームを１つづつ選択的
    に相互接続するように前記第１のスイッチング手段を制
    御し、前記対応したサブグループ中の無線チャンネル装
    置の動作周波数で前記走査受信機を変調するように前記
    位相ロックループを制御し、前記対応したサブグループ
    中の無線チャンネル装置の動作周波数で受信されたＲＦ
    信号の信号強度測定値を前記走査受信機から受信する制
    御手段と、 前記アンテナビームの任意の１つと無線チャンネル装置
    の前記対応したグループ中の前記各無線チャンネル装置
    の受信部分とを接続する第２のスイッチング手段とを具
    備しており、前記制御手段は、前記１つの無線チャンネ
    ル装置の動作周波数で受信されたＲＦ信号の最も強い信
    号強度を有するものとして示されたアンテナビームと前
    記１つの無線チャンネル装置の受信部分を接続するよう
    に前記第２のスイッチング手段を制御する請求項８記載
    の地上移動体無線ベース局。
  10. 【請求項１０】 前記１以上の送信モジュラ相互接続マ
    トリクスは、前記対応したグループ中の各無線チャンネ
    ルの送信部分をアンテナビームの任意の１つと接続する
    第３のスイッチング手段を含み、前記制御手段は１つの
    無線チャンネル装置の動作周波数において受信されたＲ
    Ｆ信号の最も強い信号強度を有するものとして示された
    アンテナビームと１つの無線チャンネル装置の送信部分
    とを接続するように前記第３のスイッチング手段を制御
    する請求項９記載の地上移動体無線ベース局。
  11. 【請求項１１】 各無線チャンネル装置は、２つのアン
    テナビームから信号を受信し、最も強い信号強度を有す
    る信号を決定することができるダイバーシティ受信機を
    有し、前記制御手段は、平均的に前記サンプリング期間
    中に前記１つの無線チャンネル装置の動作周波数におけ
    るＲＦ信号の最も強い受信信号強度を有するアンテナビ
    ームのうちの２つと前記各無線チャンネル装置の受信部
    分を動的に接続するように前記第２のスイッチング手段
    を制御する請求項１０記載の地上移動体無線ベース局。
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