JP2000503819A - 携帯電話利用のための高利得システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 携帯型通信システムでは、セクターアンテナ（１２）はセクターに比較的低い受信利得を供する。マルチビームアンテナ（２０）は同しセクターを複数の狭いビーム（２１'、２２'、２３'と２４'）でカバーし、高い利得をもたらす。マルチビームアンテナシステム（１０）は狭いビーム（２１'、２２'、２３'又は２４'）の１つを選択することにより高利得をもたらすが、そして現在ユーザーにより送信された信号の最良の受信を供し、そして、その選ばれたビームをシステム受信器（１８）に結合している。ビーム選択は、連続して各狭いビームをマイクロコンピュータをもととした制御ユニット（４０）と結合させ、そして、ユーザー信号のサンプルを、繰返しのベースをもととして各狭いビームで受信したものとして記憶させることで確立している。記憶されたサンプルは、べスト受信を供しているビームを選択するため解析される。もし連続サンプの解析にもとずき、ビーム（２１'、２２'、２３'又は２４'）の異なる１つがベスト受信を供したならば、その異なるビームはシステム受信器（１８）に結合される。スペーストダイバーシィティ受信は第２のマルチビームアンテナ（２０ａ）を供し、そしてシステム受信器（１８）を２つの中どちらか又は両方選び、入力することで達成される。完全な操作はセクターアンテナ（１２）とシステム受信器（１８）を、特に狭いビーム信号の結合のないとき、結合させることで供される。マルチプルセクターアンテナ(１２と１２ａ)、送信器（１６と１６ａ）と受信器（１８と１８ａ）を用いているシステムが示されていて、アレンジメントは狭いビーム信号通信を可能にしている。このようなマルチビーム受信アレンジメントは、初期のランダムアクセスユーザーコンタクトの間のビーム選択の方法を含んでいるが、それも又記載されている。

Description

【発明の詳細な説明】 携帯電話利用のための高利得システム この発明は自動車ユーザーと交信のためのアンテナシステムに関するもので、 特に、マルチビームシステムと方法に関するもので、自動車ユーザーの装置から 送信された信号の高利得受信を提供するもので、そしてそれは又、自動車ユーザ ーにも高い利得の送信を提供するものである。 背景技術 動いている車の無線通信は、例えば、ふつう固定の局を経るか又はセルサイト を利用する。各セルサイトは、は、セルサイトのまわりのごく狭まい地域内にあ る自動車からの比較的低い電力の信号を伝送したり受信したりするよう配置され ている１つ又はそれ以上のアンテナを含んでいる。期待のアンテナ範囲を得るた め、セルサイトのまわりの地域はセクターに分割される。方位で９０度の４つの セクター、又は１２０度の３つのセクター、このようにセルサイトのまわり３６ ０度となるようにする。セルという用語は通信の範囲をひろげるためにこれにつ らなる隣接のセルの必要性をもたらす。 １２０度セクターの１つをとってみると、１２０度セクター範囲とするアンテ ナシステムの設計は比較的簡単である。そのアンテナシステムは、望みのセクタ ー範囲の地域内のすべての利用者に信号を送るのに効果的であろう。もし信号が セクターの範囲の一番外側にいる利用者にとどくのに弱すぎるときは、伝送電力 は高レベルにすることができる。しかし、セクターの外縁にいる利用者から受信 されるべき信号については、利用者の伝送はふつう車の装備から伝送される電力 の制限の下に入る。もし利用者の伝送電力が、セクター地域の外部から信頼でき る受信をするのに不適切であるときは、セルの全体のサイズと固定セルの受信ア ンテナの利得は、限定された対象となってくる。多くの関連事項は、予想利用者 数や利用できる周波数帯を含めて、又、各セルサイトの範 囲の理想的サイズの決定に関与してくる。しかし、小さい範囲のセルも連続した 地域をカバーするのに必要であることは明らかである。セルサイトの追加には各 種のコストが必要となってくる。 各セルサイトでの高利得のアンテナは遠方の信号を受信を確かなものにする。 しかし、今までのアンテナでは、利得は直接ビーム幅に関係し、１２０度方位セ クターの範囲のアンテナは比較的低い利得であった。高利得は大きなアンテナの 利用で達成されるが、大きさとコストは限定された要素である。高利得は又狭い ビーム幅の利用で可能であるが、それはセクターの一部のみの範囲内である。し かし、セクター範囲は多重ビーム、又はビーム走査又は操作が必要であり、全セ クター範囲を供するためには複雑な制御やサポートシステムが必要であり、その 結果高いコストや複雑さや制限をまねいている。 この発明の目的は、故に、新しい改良されたマルチビーム受信アンテナシステ ム及びマルチビームアンテナの利用による移動通信信号を受信するための方法を 提供することにあり、今迄の方法よりコスト面やその他の有利さを提供するもの である。 発明の開示 発明によると、マルチビームアンテナシステムは通信システムへの利用に適し ていてセクター範囲を供するビーム幅をもつセクターアンテナ、送信器そしてセ クター内にいるユーザーからのユーザー信号を受ける受信器システムを含んでい て、又、次のものを含んでいる。マルチビーム第１アンテナは複数の第１アンテ ナビームを供するが、それはセクターより狭くそしてひとまとめに少くともセク ターの１部分を範囲としている。複数のビームポートはこの第１アンテナビーム の１つに受信された第１アンテナビーム信号を結合するようアレンジされている 。ビームポートの各に結合されたマルチカップラー手段はビームポートの各に結 合されていて、各第１アンテナビームに受信された第１アンテナビーム信号を複 数の平行ポートに役立つようにしている。複数のスイッチ手段は、平行ポートを 経てビームポートの各に結合されていて、そしてスイッ チ出力ポートをもっていて、そして各が選択信号に応じているが、受信器システ ムに結合している第１のスイッチ出力ポートにすべての第１アンテナビームを選 択的に供するようアレンジされていて、そしてすべての第１アンテナビーム信号 は又第２のスイッチ出力ポートに役に立つようになっている。 アンテナシステムは又スイッチ手段の第２のスイッチ出力ポートに結合してい る制御手段を含んでいるが、（ａ）第１のアンテナビームの異るものの中で受信 した第１のアンテナビーム信号が引つづきこの第２のスイッチ出力ポートに供さ れるよう選択信号をスイッチ手段に供するため、（ｂ）一連の供されたビーム信 号を解析し、そして所定のベースのもと第１アレイビームの１つで受信した第１ のアンテナビーム信号を選択するため、そして（ｃ）この選択された第１のアン テナビーム信号を、第１のスイッチ出力ポートを経て受信器システムに結合させ 、ユーザー信号の受信を可能にするよう選択信号をスイッチ手段に供するため。 更に、この所定のベースは最高の振幅でもよいし、或は通信システムの確認さ れているユーザーから受信した信号に対し、凝似信号比に対する最良の信号であ ってもよい。又、制御器手段はつづいて供される第１のアンテナビーム信号の解 析、及び、このベースにもとずき第１のアンテナビームの１つで受信した第１の アンテナビーム信号の選択を続けるよう構成されてもよい。制御器手段は信号受 信の変化に応答し、第１アンテナビームの異なる１つで受信した選択された第１ のアンテナビームを、異なるビームの第１のアンテナビーム信号が比較的高い振 幅の特性を示すことがわかったとき、受信システムに結合させる。 アンテナシステムは又、セクターアンテナによって受信されたセクタービーム 信号を結合するようアレンジされたビームポートを含んでいるが、そこでセクタ ービーム信号は、第１のアンテナビーム信号と同し様に、第１と第２のスイッチ 出力ポートに選択して供されることができる。この構成で制御手段は選択信号を スイッチ手段に供し、セクタービーム信号と、選択され受信システムに結合され たすべての第１アンテナビーム信号がないとき、受信システムに結合させるよう アレンジされている。この代りのセクタービーム信号の利用は、操作の最小レベ ル又は絶対確実なモードを供する。 又発明によると、このセクターより狭いアンテナビームの利用による方位セク ター内のユーザーからの携帯電話信号を受信する方法で、次のステップを有して いる： （ａ）セクターのアンテナビーム範囲を供しているセクタービームで受信した セクタービーム信号の利用でユーザー信号を特定すること； （ｂ）第１の狭いビームを供することで、各はセクターよりより狭いアンテナ ビーム範囲を供し、そしてまとめてセクターの少くとも１部の範囲をまとめて供 している； （ｃ）このユーザー信号の存在に関して、狭いビームの各の中で受信した狭い ビーム信号を解析すること； （ｄ）所定のベースにもとずき、狭いビーム信号の１つを選択すること； （ｅ）選択された狭いビーム信号を出力ポートに結合し、ユーザー信号を受信 器と結合できるようにすること。 方法は更にステップ(ｃ)、（ｄ）と（ｅ）の繰返しを含んでいるが、それは変化 する受信条件をモニターし、狭いビーム信号の異なる１つの選択とこの異なる狭 いビーム信号を出力ポートに結合するためである。 ビーム選択方法は通信システムに有用であるが、それはユーザー信号はまず役 立つ複数のタイムスロットの異なる１つで受信されるが、次のステップを有して いる： （ａ）複数の隣接アンテナビームを供すること； （ｂ）繰返す一連のタイムスロットの第１のタイムスロットの中のユーザーか らの最初の信号を受信すること； （ｃ）どのアンテナビームが最初の信号の最も強い受信を供したかを決定する こと； （ｄ）ステップ（ｃ）で決められたアンテナビームを、タイム期間内のすべて の役に立つタイムスロットの中でユーザーからの一連の信号の受信に割当てるこ と； （ｅ）ユーザーからの信号の最強の受信のあった各アンテナビームに関連のカ ウントを供すること； （ｆ）ユーザーからの信号の受信に対し、ステップ（ｅ）の関連カウントの一 番大きかったものに対するアンテナビームを選択する。 発明の理解のため図面で説明し、発明の範囲はクレイムで示そう。図面の簡単な説明 図１は発明によるマルチビームアンテナシステムを取り入れた携帯型通信シス テムを示している。 図２は図１のシステムの利用に適した制御ユニットの型式をより詳細に示して いる。 図３は発明の操作を記述するのに有用な角／時間のダイアグラムを供している 。 図４は狭いビーム信号送信を供するための改良された図１のシステムの１部を 示している。 図５は全方向性方位範囲を供するアンテナ構成を表わしている。 図６Ａと６Ｂは代表的信号フォーマットを示している。 図７は発明によるビーム選択方法を示している。 発明を実施するための最良の形態 さて図１によって、自動車ユーザーからの信号を受信するための通信システム の型式、及び、ユーザー信号の高利得受信を供するこの通信システムに用いるの に適しているマルチビーム受信アンテナシステム１０の型式を説明しよう。高利 得送信を可能とするアレンジメントも以下記述しよう。 通信システムは、セクターアンテナ１２、送受切換器１４、送信器１６と受信 器１８を含んでいる。通信システムは又同様なセクターアンテナ１２ａを含んで いるが、それは２つの異なる信号路を経てスペーストダイバーシィティ信号受信 を供給するために操作帯域で周波数で数波長だけセクターアンテナ１２から側方 に離れている。この側では、各セクターアンテナ１２と１２ａは、１ ２０度方位セクターの範囲を供給するため効果的ビーム幅をもっているので、全 ての重なるセクターの範囲の結果となる。このシステムは又、送受切換器１４ａ ，第２の送信器１６ａと、第２の受信システム１８ａを含んでいる。送信器１６ ａと受信システム１８ａは追加の操作容量をつくるため、送信器１６と受信シス テム１８に用いられる信号周波数と異なる周波数で操作されるよう配列されてい る。受信につづき、ユーザー信号は、ユーザー指向のパーティーに次の処理や伝 送のため受信器出力１９と１９ａに与えられる。アンテナシステム１０がないと きは各アンテナ１２と１２ａは受信器システム１８に結合され、受信システム１ ８がセクターアンテナ１２又はセクターアンテナ１２ａを経て受信された第１の ユーザー信号を用いるか、その組合せを経た信号を用いることができるようにな っている。同様に、アンテナシステム１０がないとき、受信システム１８ａは異 なる周波数で発信された第２のユーザーからの信号の受信のため、アンテナ１２ と１２ａのどちらか又は両方からの信号を用いるよう配列されている。他の応用 で、基本的な通信システムはシングル送信器／受信器／アンテナ組合せを含んで もよいし、或は他の構成の変化をもってもよい。 図１に示すアンギュラーダイバーシィティ／スペーストダイバーシィティアン テナシステム１０は、アンテナ群２０で示されているように、マルチビーム第１ アンテナ群手段を含んでいるが、それは、ダイポール又は他の放射要素配列の４ つの並んだ鉛直アレイを構成してもよいが、それは４つの第１のアンテナビーム ２１´−２４´を供給するのに適しているが、その各は１２０度セクターより狭 いビーム幅をもっていて、そして４つのビームかまとめて少くともセクターの部 分をカバーするように並べられている。もし４つのビームアンテナ構成が用いら れると、第１のアンテナビームは全１２０度方位セクターをまとめてカバーする よう配列される。望みのビームは放射要素のアレイを用いることにより提供され るが、適切なビーム形式ネットワークを含むもよい含まなくてもよく、又はこの 道に技術のある人にとって他の適当は方法でもかまわない。４つの第１のアンテ ナビームに受信された各結合された第１のアンテナビーム信号に対して、ビーム ポート２１−２４が用意される。ビームポート２５は、同様に、セクターアンテ ナ１２のビームの中に受信されたセクタービーム 信号の結合をさせる。 図１のアンテナシステム１０は又マルチカプラー手段２７−３０を含んでいる が、それは夫々ビームポート２１−２４と結合している。示されているように、 マルチカップラー手段２７−３０はビームポート２１−２４でつくられ、図１の 各ユニット２７−３０の底部から発している３つの出力リードによって示されて いる３つの平行のポートで用いられている。加うるに、３１で示すようにマルチ カップラー手段は同様に送受切換器１４を経てセクタービーム信号をつくるが、 それは３つの平行ポートで用いられている。マルチカップラーユニット２７−３ １は受信器増幅器と関連信号分離回路の形をとるが、それは受信信号に応答し低 ノイズ増幅と各関連信号にマルチポートアクセスを供するためであるが、一方、 特別の応用のために望まれる受信信号の搬送周波数の維持と転換もする。他の具 体例で、３つの平行ポートより多いか又は少ない利用もある。低ノイズ増幅器は マルチカップラユニット２７−３１の各に含まれるが、ビームポート２１−２４ の前にアンテナ２０のビーム出力の所でもあるし、又はこれらの両方の場所でも よい。他のマルチ出力ジャンクション装置又はマトリックス結合配列のタイプも この道に技術のある人は用いることができよう。 説明したように、アンテナシステム１０は更に複数のスイッチ手段を含んでい て、シングルポールの５つの位置のスイッチ装置３３−３５として示されている 。スイッチ装置３３−３５の各はビームポート２１−２５の各と結合されていて 、マルチカップラーユニット２７−３１の平行出力ポートを経ている。スイッチ 手段は複数のスイッチ出力ポート３７−３９をもっていて、スイッチ装置３３− ３５と結合していて、そして、各スイッチ装置は各スイッチ装置３３−３５の各 に夫々連結された点線を通って供給される選択信号に応答している。この配列で 、アンテナシステム１０からの第１のアンテナビーム信号のすべてが独立して選 ばれた基礎の上の第１のスイッチ出力ポート３７、第２のスイッチ出力ポート３ ８と第３の出力スイッチポート３９に選択的に供給される。示したように、第１ と第３のスイッチ出力ポートは夫々第１と第２の受信器システム１８と１８ａに 連結されている。スイッチ装置３３−３５はスイッチ手段をもっていて、複数の 入力の１つと出力をカップリング可能にするため、電 気的、電子的、機械的、光学的又は他の適切な装置の型を有している。 制御器４０は又図１のアンテナシステム１０の中に含まれている。制御器４０ は第２のスイッチ出力ポート３８及びスイッチ装置３３−３５に結合されている 。制御手段４０は次のものを含む複数の機能をはたすよう構成されている。 第１に、選択信号をスイッチ手段のスイッチ装置３４に供給し、第１のアンテナ ２０のビームの異なるものの中で受信した第１のアンテナビーム信号を連続して 第２のスイッチ出力ポート３８に供給するようにするためで、そしてそれによっ て制御器４０で入力させることになる。このような連続選択は連続基礎の上で望 みに応じて進められるが、一方アンテナシステム１０は操作中である。 第２に、連続的に供されるビーム信号と選択の解析のため、所定の基礎の上に、 ビーム信号は第１のアンテナビームの１つの上に受信される。このような選択基 礎は最も高いユーザー信号振幅をもつビーム信号の選択をするか、又は他の３つ の第１のアンテナビーム信号に関連しにせの信号割り当てに対し最善の信号をで ある。第３に、選択信号をスイッチ手段のスイッチ装置３３に供し、第１アンテ ナ２０からの選択ビーム信号を第１スイッチ出力ポート３７を経て受信システム １８に結合させることである。その結果、ユーザー信号は狭いビーム／高い利得 のアンテナによる受信にもとずき受信システム１８に供給されるが、それはアン テナ利得にセクターアンテナ１２によるのより約６ｄＢ高いものとなる。 操作の中で、制御器４０はこのような信号解析と選択を続けるようアレンジさ れている。その結果、もしユーザーが位置やまわりの信号を変えると伝送条件は 変化し、新しい位置のよりよき範囲はアンテナ群２０の他のビームの１つによっ て供給され、そのビームからの信号は受信システム１８と結合される。制御器４ ０は又同し時間同期の中で異なるユーザーから入ってくる多くの信号を扱うよう 構成されることができるが、それは短かい時間内に信号を繰返し処理すること、 又は他の適当な方法によってなされる。制御器４０の構成については、更に後に ふれる。図１に示すように、制御器４０は又、スイッチ装置３３に適用された選 択信号を経て、セクターアンテナ１２のセクタービーム１２´の中に受信された 信号の結合の制御も可能である。代表的な操作では、セク ターアンテナ１２からのユーザー信号は第１の受信器１８に供給される：（ａ） 最初ユーザーの確認；（ｂ）この信号かビーム２１´−２４´からの信号よりも 高い振幅をもっているとき；（ｃ）アンテナシステム１０が働かないかサービス 中であるとき；（ｄ）ユーザーが固定セルサイトに非常に近くて信号レベルが高 いとき；又は（ｅ）他のきめられた操作条件の下にあるとき。かかる構成でもっ て、通信システムは基礎レベルの連続能力をもつが、それはアンテナシステム１ ０の存在なしのパフォーマンスに相当する。 図１の構成の他の特徴を示そう。制御器４０の除外で、アンテナシステム１０ は２つの左右対称の所がある。図１の右側は“ａ”という接尾辞がついている。 もし２つの４ビームアンテナ群２０と２０ａが側方にはなれてそして各がセクタ ーの全範囲を与えたら、スペーストダイバーシィティ受信はセクター内の各ユー ザー位置に利用ができる。信号解析、信号選択及び制御器４０で選られる選択信 号は、特別のユーザーにとって受信器１８に役立つようにすることになるが、同 様にスイッチ出力ポート３７を径て結合したアンテナ群２０のビームの１つから のユーザー信号、そしてスイッチ出力ポート３９を径て結合したアンテナ群２０ ａのビームの１つからのユーザー信号もそうである。受信システム１８はそれで その右又は左の入力を最善の信号受信として選択をする。前に示したように、送 信器１６ａと受信器システム１８ａは、送信器１６と受信器１８によって用いら れるこれらから異なる信号周波数で操作するようアレンジされてもよい。このこ とは、制御器４０に第２のユーザーからのアンテナ群２０と２０ａによって受信 された最良のビーム信号を選ぶのを可能としているが、その信号は第１のユーザ ーから異なる周波数で送信されたものであり、そしてこれらの第２のユーザーの 信号を、受信器１８ａの左と右の入力に結合させるが、受信器１８に結合した第 １のユーザーの信号とは独立している。別の件として、図１には又サンプリング カップラーがある、それは直接的カップラー４２と４２ａであるが、制御器４０ に、送信器１６と１６ａから送信された信号の非常に低い電力のサンプルを供給 するようアレンジされている。このようなサンプルは制御器４０にユーザー信号 の受信の時間に関する関連目標のための同期信号を導き出すことを可能にしてい る。 図２で、図１のアンテナシステム１０の中で用いるのに適している制御器４０ の１つの型を説明する。示されているように、信号分離器５０と５０ａは図１に 含まれているスイッチ出力ポート３８と３８ａからの無線周波数ビーム信号を受 信する。分離器５０はポート３８からのビーム信号、受信器５２と５２ａの入力 に供給する。受信器５２はアンテナ群２０の選択されたビーム信号からの第１の ユーザー／第１の周波数信号を選び、検波し、ビデオ周波数フォーマットとする 。その結果としてのビデオ信号はアナログデジタルコンバーター５４で処理され 、バッファーメモリ５６にデジタルとして記億される。同様に分離器５０ａはポ ート３８ａからのビーム信号を受信器５３と５３ａに供給する。受信器５３はア ンテナ群２０ａからの第１ユーザー／第１周波数信号を選択し検波するが、それ はデジタルの形にコンバートされバッファーメモリ５７に記憶される。同様に、 アンテナ群２０と２０ａからの第２のユーザー／第２の周波数信号は受信器５２ ａと５３ａで選ばれ、処理されそしてバッファーメモリ５６ａと５７ａに記憶さ れる。 第１と第２のプロセッサー６０と６０ａは、中央処理機能をもつマイクロプロ セッサーを備えて信号解析と選択のため記億されているデジタル信号を処理する 。約１５ミリ秒の間に、入ってくる信号の１２０サンプルがバッファーメモリ５ ６に記憶され次の時間幅で処理される。スイッチ装置３４の連続処理の結果、制 御器４０からの選択信号の制御の下で、これらの１２０のサンプルはビーム１２ ´と２１´−２４´の各の中に受信された信号のサンプルを具合よく含むことに なる。これら１２０サンプルのうち、セクターアンテナ１２からの信号の２４の サンプルが第１のユーザーから入ってくる送信を特定し有効にする。図３の角／ 時間のダイアグラムで示すように、第１のアンテナビーム２１´、２２´、２３ ´と２４´からの信号の２４サンプルの連続グループは、それでビーム信号の解 析と選択に用いられ第１のユーザーからの高品質信号をつくりだす。選ばれたビ ーム信号（例えば２１´）は、制御器４０からスイッチ装置３３に供された選択 信号の結果としてポート３７を経て受信器システム１８に結合されることとなる 。タイミング構成のシステムに従い、第１のタイム幅の中の記億された１２０サ ンプルの処理は、次のタイム幅の中でアンテナ ２０によって受信された第１のユーザー信号のサンプルの解析で、毎９０ミリ秒 約６回繰返される。第１のユーザー信号の記億と解析の繰返しの間、この操作の モードで他の５人のユーザーから受信した信号は、それぞれ１５ミリ秒で、５つ の中間時間幅の中に記億され解析される。各１２５ミリ秒につき１サンプルの割 合でのサンプルのサイクルは、第１のタイム幅の中の第１のユーザー信号に対し て１２０サンプルを供給すし、そして次の５つの時間幅の中の５人の追加ユーザ ーに同しことをすることは、処理枠を示すが、それは周期的に繰返される。同時 に、１つのタイム幅に記億された記憶サンプルは次の時間幅の中で解析される。 このように、第１のユーザーのサンプルは、第１のタイム幅の中に記億され、そ して第２のタイム幅の中で解析され、第２のユーザーのサンプルは第２のタイム 幅の中に記憶され、そして第３のタイム幅の中で解析される、等々。それから、 操作の次の枠内で第１のユーザーに対する新サンプルは７番目のタイム幅の中に 記億される、等々、７番目のタイム幅はかくして、６つのタイム幅の第２の枠の スタートを示すことになる。もし第１のユーザーに対する第２の枠の新サンプル の解析が、第１のユーザーの信号が異なるビームの中でより強くなったと指摘し たら、異なるビーム受信器システムと結合されるよう行動がとられる。処理と解 析の手続きの１部として、第１のユーザーに対する連続枠の第１のタイム幅の中 に記憶された信号サンプルは、マルチパス受信の効果を平に平均化される。この 操作は受信器５２、コンバータ５４とバッファメモリ５６と共に第１のプロセッ サー６０で扱はれる。異なる信号サンプリングと処理のアプローチの様々のもの が用いられる。例えば、少数の信号サンプルはより短かい継続期間のタイム幅で 選択される。又、サンプル処理は平行してはじめられ、あとのサンプルは同しタ イム幅で受信される、それは上で論じたように次のタイム幅で処理するのではな くてである。 図３の上の部分に関して、セクタービーム１２ａ′とビーム２４ａ′、２３ａ ′、２２ａ′と２１ａ′の中で受信された第１のユーザー信号に関し、ユニット ５３、５５と５９と共に同じ処理が同時に第１のプロセッサー６０でなされると いうことが判断されよう。同様に、前のタイプの操作が第２の周波数で送信され たユーザー信号に対して進められるが、サフィクス“ａ”で特定され る図２の右側の対応ユニットの中である。その結果、第２のプロセッサー６０ａ は第２の受信器システム１８ａに結合したアンテナ群２０ａとアンテナ群２０に よって受信された選択された第２のユーザー／第２の周波数信号を、次の利用や 処理のためターミナル１９ａで処理し準備させるのに有効となる。この発明を理 解すれば、図２の制御器の要素は色々の方面に使用できよう。アンテナシステム １０は、セクターアンテナを含む各種の通信システムに応用できる。例として携 帯電話システム、特別自動車無線、トラックやタクシーに用いられる内部連結サ ービスなどがある。他の応用としてアンテナシステムは１つ又はそれ以上のマル チビームアンテナを用いて、ワイドビームセクターアンテナなしでモードを送受 信するのに用いられよう。又、色々なデジタルや他の伝送技術、パルスコード変 調及び周波数分割、時間分割又はコード分割多重アクセスなどの多重アクセス技 術を含め、それらは発明を用いるシステムで利用される。 発明によるマルチビーム受信アンテナシステムの以上の説明からみて、セクタ ーより狭いアンテナビームの利用による方位セクタ内にいるユーザーからの携帯 用通信信号を受信するための方法は、次のステップを有している： （ａ）セクターのアンテナビーム範囲を供しているセクタービーム１２′の中 に受信されたセクタービーム信号の利用により、第１のユーザー信号を特定する ； （ｂ）狭いビーム２１′−２４′の第１のビームを供するが、各はセクターよ り狭いアンテナビーム範囲を供しそしてまとめてセクターの範囲を供する； （ｃ）第１のユーザーの信号の存在に関し、連続した一連のベースにもとずき 狭いビームの各の中で受信した狭いビーム信号を解析する； （ｄ）狭いビーム信号の１つを所定のベース（例えば、最高振幅又は擬似信号 比に対し最良の信号）にもとずいて選択する； （ｅ）選択した狭いビーム信号を出力ポートに結合させ、受信器１８に結合で きるようにし、ユーザー信号にセクタービームによって供されたのより高い利得 を供するようにする。方法は更にステップ(ｃ)、（ｄ）と（ｅ）を含んでいて変 化する受信条件をモニターし、狭いビーム信号の異なる１つの選択と異なる狭い ビーム信号を出力ポートと結合させるようにする。望ましい形では、 方法更に、セクタービームの選択を許しそこでステップ（ｄ）と（ｅ）は次の代 りの形式をとる： （ｄ）所定のベースにもとずき、次の信号、狭い信号、セクタービーム信号の グループから１つ信号を選択する；そして （ｅ）選択されたビーム信号を出力ポートと結合し、ユーザー信号の処理のた め受信器と結合できるようにする。 スペーストダイバーシィティ信号受信を供するため、方法は更に次のステップ を有している： （ｆ）複数の第１の狭いビームのもとの位置から側方にはなれた位置から出る 複数の第２の狭いビームを供し、複数の第２のビームは複数の第１のビームに似 た特性をもっている； （ｇ）複数の第２の狭いビームのビームに関して、ステップ(ｃ)、（ｄ）と（ ｅ）を繰返し解析し、選択しそして第２の選択されたビーム信号を第２の出力ポ ートと結合させる；そして （ｈ）受信器システムを第１と第２の出力ポートに結合させ、ユーザー信号を 供するための選択された狭いビーム信号の少くとも１つを用いるようにする。 この方法は第２の受信器、図１の受信器１９ａのような、の包含をかこみこむた めに容易にひろげることができ、ユーザー容量を倍増又はマルチ周波数操作を供 する。又、方法はカプラー４２と４２ａを利用して同期信号を展開することも含 んでいる。 受信アンテナシステムについて記述してきたが、それはユーザーの存在の確認 、これらのユーザーが通信システムを用いる現在の権利、ユーザーからのより強 い信号の受信のための受信器に結合した適切な高利得アンテナビーム、を可能に しているものである。代りに、受け入れられる信号レベルは維持され、遠距離の ユーザー信号を確実に受信しそれにより、大きなセルとより小さなアンテナシス テムを可能にしている。より狭いビーム幅アンテナの利用による６ｄＢの受信利 得の改良で、アンテナの場所を半分に減らすことができる。本アンテナシステム によっての節約は、タイム幅の中の申込者やユーザーの存在を検出することがで きるということである。システムはユーザーからの裁量の受 信信号を現在供給しているビームを決定し、スイッチ装置を活動させビームを受 信器と結合させる。システムは、それからつづけてビームを最良の受信信号で追 いそして、スイッチ手段を制御し、ユーザーに対する最良の信号が受信器と結合 させるようにする。特別の具体例では、システムは３つの基本モードで操作する ようアレンジされている。まず、システムはシステム同期の目的で送信された信 号から得られた信号サンプルの利用によってはじめられる。システムはそれから 上述のように、ふつうの操作モードで操作される。第３のモードは、以前には説 明してないが、システム維持を指向しているが、それは自動的な自己テストと診 断目的のためのマニュアルモードを含むことによるが、この技術に知識のある人 には明らかであろう。 他の具体例 他の応用で、発明によるアンテナシステムはユーザーに狭いビーム信号を供し 、そて受信のために完全なアンテナシステム、そして送信、又はその両方を携帯 型通信応用に供するようにアレンジされているが、セクターアンテナを含むこと には無関係にである。又、入ってくる信号の有効性を携帯型システムでの操作の 可能な信号のタイプとして追加の特徴が新しいユーザーの利用に役立っている、 そして他の可能性も含められる。 図４ 図４では、図１のアンテナシステムの１部が示されているが、それは４ つのビームアンテナ２０を経る狭いビーム幅の信号の送信を供するよう変形され ている。 この構成では、狭いビーム高い利得操作は受信と送信の両方について達成され る。図４は次の変化をもって完全な図１システムの脈の中で観られなければなら ない。図１で、アレンジメントはアンテナ２０のビーム２１'−２４'のすべてに 信号受信に対し、受信器ユニット４０を選択的に結合できるようになっている。 図４で送受切換器７０はマルチカプラ２７のからアンテナ２０のラインに挿入さ れて、そして送受切換器は他のマルチカップラーからラインに対応して加えられ る。又、図４で、スイッチ７２として示されている送信スイッチ 手段は送信器１６からセクターアンテナ１２のラインに挿入さていて、指摘され ているように、スイッチ７２は５つの出力をもっていて、送信器１６からの信号 を、送受切換器１４を経てアンテナ１２に、アンテナ２０のビーム２１'を結合 点７４と送受切換器を経て、又は、ビーム２２'−２４'のすべてに同様に結合点 ７５−７７を経て結合できるようにしている。前にふれたように、アンテナ２０ の４つのビームの４つのアンテナポートを経てのアクセスはビーム形式ネットワ ークの操作で得られるが、それはアンテナ２０の１部として含まれてもよい。こ のアレンジメントでもって、特別なユーザーとの通信は送信された信号の強さの 大きな増加によって高められるが、例えば、ユーザーにセクタービーム１２'の かわりに狭いビーム２１'を経てユーザーに送信することである。遠距離の送受 信の信頼性と連続性はかくして高められる。操作の上で、スイッチ７２は選択信 号に応じてセットされるが、その信号は制御器ユニット４０から供されるが、こ れは特別のユーザーからの信号の受信のため選ばれたビーム２１'−２４'の同し ものを経て信号送信をするためである。 図４のタイプのアレンジメントをするにあたって、図４で示されているような 変形をもって全体の図１のシステムが含まれるということは理解できよう。代り に、送受の両方の機能がは図４のタイプのアレンジメントで可能であるから、セ クターアンテナ１２と送受切換器１４は狭いビーム、高利得特性をもつ完全は携 帯型アンテナシステムを提供することは省くことができる。 図５ 図１のアンテナの構成はセクターアンテナ１２の前後関係の中で記述さ れているが、その半分の電力の点での１２０度のビーム幅をもつビーム、及び同 し１２０度方位範囲をまとめて供している４つの隣接した狭いビームを供してい るアンテナ２０を供している。図５は代りの構成を示しているが、その中でアン テナ１２は、パターン１１０'で指摘されているように方位で全方向性の範囲を 供しているアンテナ１１０で置換えられている。アンテナ１１０は鉛直ダイポー ル又は鉛直モノポールアンテナで、ここで図面にみられる。図１の中のアンテナ ２０の４つのビームは図５では４つのアンテナ１１１−１１４で置換えられてい る、各は特別の利得レベルで方位で９０度の範囲を供している。アンテナ１１１ −１１４のパターンは図５の中で１１１'−１１４'で示さ れている。アンテナ１１１−１１４はアンテナ１２又はアンテナ２０と基本的に は同しタイプであり、９０度の方位範囲をもつシングルビームを供している。こ のアンテナ構造で、操作は図１の操作と対応している。例えばアンテナ１１０に 関し方位１１６に入射するユーザー信号は隣接のパターン１１０を経て獲得され る。それから、もし信号レベルが所定の入口のレベル以下におちた場合、アンテ ナ１１４の狭い９０度パターン１１４'は信号受信に対し選択される。図５で示 したように、パターン１１４'はパターン１１０'に比べかなり高い利得を方位１ １６に沿って供する。他のアレンジメントでは図５のアレンジメントが受信にも 送信にも用いられる。 図６Ａと６Ｂ 図６Ａと６Ｂで携帯型システム信号特性のタイプであるユーザ ーからの信号の波形を説明している。特別な信号部は８０で示されているが、図 ６Ａと６Ｂは信号８０を夫々示しているが、代表的通信信号フォーマット１５ミ リ秒及び代表的ランダムアクセス制御信号フォーマット７．５ミリ秒の前後関係 の中で示している。指摘されているとおり、各信号フォーマットは又同期部８２ とデータ部８４を含んでいる。図６Ｂの信号フォマットはユーザーと相互通信リ ングの確立の前の最初のユーザーのコンタクトと確認の間、ランダムアクセスの ベースの用いられる。図６Ａの信号フォーマットは、ユーザーとふつうの携帯型 通信を可能にする拡大データ部８４を含んでいる。 図１のシステムの操作で、ユーザー信号でない信号の受信を高めることは非生 産的で望ましくない。それ故、携帯型システムとの両立性について受信信号を有 効にすることは望ましいことである。この有効化は異っていてユーザーがこのシ ステムの有利さを知って承知をするよりももっと制約を受けることとなる。アン テナシステム制御の目的に対するはじめの有効さの現在の目的に対して、信号部 ８０のような標準の信号を用いる比較的簡単な方法を提供することが望まれてい る。８０はふつう携帯型システムの中に５００マイクロ秒の基準継続期間をもつ として明記されるが、そのとき信号は、例えば、８５で示されるようにピーク振 幅の７５％である信号のピーク振幅以下の所定の振幅レベルにある。 発明によると、受け入れられるべきユーザーの信号として受信信号を有効と する方法は次のステップを有している： （ａ）ユーザーの信号であろう受信信号を供する； （ｂ）受信信号を解析し信号部のピーク振幅に関し所定の振幅で基準継続期間 をもつ信号部の存在を決定する；そして （ｃ）受信した信号の受信に関する狭いビーム幅アンテナビームの選択を活動 させることだが、そのあとに基準の継続期間に関係する所定の公差限界内にある 所の所定の振幅レベルでの継続期間をもっている信号部の存在の明確な決定がつ づく。 ここでの目標が、はやく用意に経済的に地方のベースにとりつけられる、信頼 できる有効な方法を提供することであるということは強調しなければならない。 ユーザーの呼出し利用収益の損失は直接含まれず、そしてこの目的に対する誤り の有効性は、ユーザーの呼出し承認がつづかないとき、引続き比較的早く改善さ れる。このように、簡素化、スピードそしてコスト効果が、様々な手続きの複雑 さなしでこの方法で得られる。 図７ 発明によるマルチアンテナシステムの操作の中の、ビーム選択方法を記 述するのに有用なフローチャートを図７で示す。図３で説明したように、特別の 時間に特別なユーザー信号の受信に対するビーム選択は信号受信の連続モニタリ ングで決定されるが、それはアンテナ２０の４つの隣接するビームの個々の１つ を経たもので各アンテナビームポートを、一連のタイムスロットの繰返しの進行 の間各タイムスロットの部に対する受信ユニット４０と結合させることによって なされる。図３の中で指摘したように、１５ミリ秒タイムスロットの間、ビーム ２１'−２４'の各は順にサンプルされる。ユーザー信号がシステムアクセスのた め受信された後の時間の間、一方ユーザーの状況が、ユーザーの通信のためのリ ンクがなされる前確認され、携帯型システムはランダムアクセス信号処理を用い 、図６Ａと６Ｂで示されるタイプのユーザーからの通信は、異なるタイムスロッ ト割り当てをリンクが認定されて成立するまで用いる。このようなシーケンスは 、シングルランダムアクセス送信（図６Ｂを参照）によってはじまり、そして、 リンクを成立する制御シーケンスは１０秒の最大完成時間をもっている（例えば ）。このようなはじめのシーケンス処理が含ま れているシステムの中のタイムスロット利用のランダムの特性は、特別のユーザ ーに対する適切なアンテナビームを選択することは困難である。しかし、同時に 、ユーザほ信号が弱いと限界である初期の期間の間の通信の信頼性も改良するた め、発明によって得られる高い受信利得の有利さは重要である。図７の方法は効 果的な解を供している。 図７において、基本のアプローチは、ユーザーによる新らしいコンタクトに対 するリンクの確立の間１０秒以上の時間、現在用いているいタイムスロットのす べてを制御チャネルに差出すことである。この間、リンクが確立されるまで、ユ ーザーの初期のコンタクトに対する最良の受信を供しているアンテナビームは、 ユーザー信号が弱い信号として現れる場合に対し怠慢な選択として用いられる。 図７でステップ８６では、例えば図６Ａと６Ｂの信号部８０に関連し論議された ように有効性がチェックされる。もし信号がユーザーコンタクトランダムアクセ ス信号ならば（ステップ８７）、１０秒タイマーはステップ８９で始動されるが 、すでに始動されていないときである（ステップ８８）。ステップ９０で信号レ ベルは振幅か所定のレベルを越えたか決定するためチェックされる。もしそうな ら、信号は受信のためワイド範囲セクタービームに割り当てられる（ステップ９ １）。小さい信号に対しては、受信はステップ９２でユーザーからの初期の信号 に対して最強の信号受信を供する所の狭いビームの１つに割り当てられる。 それから、非ランダムアクセス信号がユーザーから引続いて受信されるので、 ステップ８７のあと信号の振幅がステップ９３でチェックされる。所定のレベル を越えている信号に対し、方法は進行するが（次を経てである、下方カウンテン グステップ９４、カウンターレベルチェックステップ９５及びタイマー状態チェ ックステップ９６）それは、最強の受信を供するものとして上で選ばれた狭いビ ームに信号受信の割り当てることである（ステップ９７）。これは次のように考 えられる、即ち、このユーザーからの前の信号がないとすべてのカウンターは０ として残る。もし、ステップ９３で信号が小さい信号であると方法はステッブ９ ８に進むが、その点では、最強の受信を供しているビームに対するカウンターは 増加され、他のビームのカウンターは減少する。それからス テップ９５でより高いカウントをもつ後者のビームは、はステップ９９で信号受 信に割り当てられる。このプロセスは、ステップ１００を経て引続くタイムスロ ットに対し続けられる。このようなタイムスロットに対する繰返しは、セクター ビーム選択ステップ１０１と無効の信号カウンター減少ステップ１０２の利用を 含んでいる。すべてにわたる基本の上で、この方法の利用は次の両方を成しとげ る、即ち、たとえタイムスロットの利用が変化しても、割り当てられた狭まいビ ームによるこの初期のユーザーの確認期間の間の弱いユーザー信号の受信、及び このユーザーのための最終タイムスロットの時間まで最強の受信を供している所 の狭いビームの究極の選択である。 この記述で適当な情報が各割り当てに役立つとき、カウンターアレンジメント が入ってくる信号を適当な狭いビームに割り当てるのに有効な計量アレンジメン トを供しているということが判断できよう。この行動は夫々、１０秒の最大期間 の間継続するタイムスロットについて進められるが、その中で適当な割り当てが 成しとげられるべきである。この技術に知識のある人の他の例の中では、関連す るカウンターは１５ミリ秒につき１カウントより大きい割合でカウントアップ、 そして適当な点で１５ミリ秒につき１カウントの割合でカウントダウンをするよ うアレンジされてもよい。カウンターはふつうどの高さまで許されるかという所 定の高さとゼロカウントの底値をもっている。実際のカウントアップの割合と上 限値は、システム追跡とヒステレシスの要求で決定される。 このように図７について通信システムに用いられるビーム選択方法が供された が、その中でユーザー信号は最初に役に立つタイムスロットの中の異なる１つで 受信される。この方法の具体例は次のステップを有している： （ａ）複数の隣接するアンテナビームを供する（ビーム２１'−２４'）； （ｂ）ユーザーからの初めの信号を、一連のタイムスロットの第１のタイムス ロットの中に受信する； （ｃ）初期の信号の最強の受信を供するアンテナビームを決定する； （ｄ）タイム期間内ですべての役立つタイムスロットの中のユーザーからの引 続く信号の受信に対し、ステップ（ｃ）の中で決められたアンテナビームを割り 当てる； （ｅ）このような時間期間内の役立つタイムスロットの中の、ユーザーからの 信号の最強の出現の各アンテナビームに対し関連カウントを供する； （ｆ）ユーザーからの信号の受信に対し選択をするが、それに対しステップ（ ｅ）の関係カウントは最高である。 特別のアレンジメントで、方法は又セクタービームを供することを含んでいて （例．ビーム１２'）そしてステップ（ｅ）から（ｆ）はもしステップ（ｂ）で 受信した初期の信号が所定のレベル（弱い信号）より低い振幅をもっていたとき のみ用いられるようアレンジされている。説明したように、方法は携帯型通信シ ステムに用いる特別の応用をもっているが、その中でユーザーの信号はシステム を用いるアクセスに対しランダムな時間請求である。このようなシステムでは各 タイムスロットはふつう１５ミリ秒の長さであり、そして各のこのタイムスロッ トは１連のタイムスロットの１つであり、毎９０ミリ秒繰返すシリーズをもって いる。又、ここで用いられるステップ（ａ）のタイム期間はふつう１０秒の長さ 以上である。もし弱い入ってくる信号のビーム選択がその時間内で成しとげられ なかったら、それは信号妨害、干渉又は他の理由からであるが、ユーザーからの 引続く信号は、新しいユーザーからの初期信号として処理されそしてビーム選択 は新しくはじまる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 7/26 Ｈ０４Ｂ 7/26 (72)発明者 シャイ、ガリイ エー アメリカ合衆国 ニューヨーク州11790、 ストーニィ ブルック、ベーカー ドライ ブ 66番 (72)発明者 ペデルセン、ジョン エフ アメリカ合衆国 ニューヨーク州11768、 ノースポート、オールド ブリッジ ロー ド 472番 【要約の続き】 ィ受信は第２のマルチビームアンテナ（２０ａ）を供 し、そしてシステム受信器（１８）を２つの中どちらか 又は両方選び、入力することで達成される。完全な操作 はセクターアンテナ（１２）とシステム受信器（１８） を、特に狭いビーム信号の結合のないとき、結合させる ことで供される。マルチプルセクターアンテナ(１２と １２ａ)、送信器（１６と１６ａ）と受信器（１８と１ ８ａ）を用いているシステムが示されていて、アレンジ メントは狭いビーム信号通信を可能にしている。このよ うなマルチビーム受信アレンジメントは、初期のランダ ムアクセスユーザーコンタクトの間のビーム選択の方法 を含んでいるが、それも又記載されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】クレイム ： １．マルチビームアンテナシステムで、セクターアンテナを含む通信システム に適していて、セクター範囲を供するビーム幅、送信器、上記セクターの中のユ ーザーからのユーザー信号を受信する受信システムをもっていて、次の構成を有 している： マルチビーム第１アンテナ手段で複数の第１のアンテナビームを供するもので あり、それは上記セクターより狭く、そしてまとめて上記のセクター少くとも１ 部をカバーする； 複数のビームポートで、その各は上記第１のアンテナビームの１つで受信され た第１のアンテナビームを結合させるようアレンジされている； マルチカプラー手段で、上記のビームポートの各に結合していて、上記第１の アンテナビームで受信された第１のアンテナビーム信号を複数のパラレルポート に役立つようにする； 複数のスイッチ手段で、それは上記のパラレルポートを経て上記ビームポート の各に結合していて、スイッチ出力ポートをもっているがそれは選択信号に応じ ていて、上記受信器システムに結合した第１のスイッチ出力ポートに上記の第１ アンテナビーム信号を、そして、上記第１アンテナビーム信号を第２のスイッチ 出力ポートに選択的に供するものである；そして、 制御手段で、上記スイッチ手段の上記第２のスイッチ出力ポートに結合されて いて、（ａ）選択信号を上記のスイッチ手段に供し、上記第１アンテナビームの 異る１つに受信された第１のアンテナビーム信号を上記の第２のスイッチ出力ポ ートに引続き供するためであり、（ｂ）上記の連続して供されるビーム信号を解 析し、そして所定のベースにもとずき上記第１のアンテナビームの１つで受信さ れた第１のアンテナビーム信号を選択し、そして、（ｃ）選択信号を上記スイッ チ手段に供して、上記選択第１アンテナビーム信号を上記第１スイッチ出力ポー トを経て上記受信システムに結合させ、上記ユーザー信号の受 ２．クレイム１記載のマルチビームアンテナシステムで、その中では、上記の 所定のベースは次の１つを含んでいる、凝似信号比に対するベストの信号及び最 高の信号振幅、それは、上記通信信号の特定のユーザーから受信した信号に対し てである。 ３．クレイム１記載のマルチビームアンテナシステムで、その中で上記制御手 段は連続して供される第１アンテナビーム信号を解析し、そして、上記第１のア ンテナビームの１つで受信した第１アンテナビーム信号を選択するが、上記制御 手段は上記異なるビーム内の上記第１アンテナビーム信号が上記の所定のベース にもとずいて選択されるとき、上記第１のアンテナビームの異なる１つに受信さ れた選択された第１アンテナビーム信号を上記の受信システムに結合させるとい うことにより、信号受信内の変化に応じるようにアレンジされている。 ４．クレイム１記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは上記の複数 のビームポートは、上記セクターアンテナによって受信されたセクタービーム信 号を結合させるようにアレンジされていて、上記セクタービーム信号は、上記第 １アンテナビーム信号と同し様に上記第１と第２のスイッチ出力ポートに選択的 に供されていて、そして、そこでは、上記制御手段は選択信号を上記スイッチ手 段に供し、上記セクタービーム信号を上記受信システムに結合しているすべての 第１アンテナビーム信号のないとき上記受信システムに結合させている。 ５．クレイム１記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは、上記受信 アンテナシステムは更に含んでいる、上記第１のアンテナ手段に関し側方に離さ れた中に、上記第１のアンテナ手段に似たマルチビーム第２のアンテナ手段、関 連ビームポートをもっていて、第１と第２のスイッチ出力ポートをもつマルチカ プラー手段とスイッチ手段、上記第１のアンテナ手段に関連して供されているが 、そしてその中で： 上記制御手段は、上記第２のアンテナ手段と関連して上記スイッチ手段の上記 第２のスイッチ出力ポートと更に結合していて、更に次のようにアレンジされて いる（ａ）選択信号を、上記第２のアンテナ手段の上記スイッチ手段に供 し、上記第２のアンテナビームの異なる１つで受信した第２のアンテナビーム信 号を上記の第２のアンテナ手段の上記第２のスイッチ出力ポートに引続き供され るようにするため、（ｂ）上記の引続いて供される第２のアンテナビーム信号を 解析し、そして、所定のベースにもとずき上記第２のアンテナビーム信号の１つ を選択し、そして（ｃ）選択信号を上記スイッチ手段に供し、上記選択された第 ２のアンテナビーム信号を上記受信システムに又結合させるためである； 上記受信システムは、それにより、上記ユーザー信号を上記側方に離れている マルチビーム第１と第２のアンテナ手段の少くとも１つから受信できるようにな っている。 ６．クレイム５記載のマルチビームアンテナシステムで、通信システムでの利 用に適していて、更に、前に記載した上記セクターアンテナから側方に空間を持 つ第２のセクターアンテナを更に含んでいて、その中で、上記の受信アンテナシ ステムで上記の複数のビームポートは、上記セクターアンテナの各により受信し たセクタービーム信号を結合させるようアレンジされていて、上記セクタービー ム信号は、上記第１と第２のアンテナビーム信号と同し様に、上記第１と第２の アンテナ手段の上記スイッチ出力ポートに選択的に夫々供していて；そしてその 中では、上記の制御手段は選択信号を上記のスイッチ手段に供し上記セクタービ ーム信号を、上記受信システムに結合している第１又は第２のアンテナビーム信 号が夫々ないときに、上記受信システムに結合されるようアレンジされている。 ７．クレイム５記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは、上記の所 定のベースは次の中の１つを含んでいる、凝似信号比に対してベストの信号及び 最高の信号振幅、上記通信信号の特定ユーザーから受信した信号に対してである 。 ８．クレイム１記載のマルチビームアンテナシステムで、通信システムに用い るのに適していて、第１の受信システムが応じている周波数から異なる第２の周 波数の信号に応える第２の受信システムを含んでいて、上記の受信アンテナシス テムは更に、上記第２の受信システムに結合している第３のスイッチ出 力ポートを含んでいて、それに上記第１のアンテナビーム信号のすべてが選択的 に結合していて；そして、そこでは上記の制御手段は、更に、上記第２の周波数 の信号で操作するようアレンジされているが、それは、上記第２の周波数で選択 された第１のアンテナビーム信号を解析され、選ばれそして上記第１の受信シス テムに結合しているビーム信号に関連して供されるのと同し様に上記第２の受信 システムに結合されるようアレンジされている。 ９．クレイム１記載のマルチビームアンテナシステムで、更に同期手段をもっ ていて次のことを含んでいる： 結合手段で上記送信器により送信された信号のサンプルを結合させる；そして 、 同期信号手段で、上記制御手段による利用のための送信された信号の上記サン プルからの信号を同期させる受信アンテナシステムを引出すためのものである。 １０．クレイム１記載のマルチビームアンテナシステムで、更に次のものを含 む： 送信スイッチ手段で、上記送信器と上記マルチビーム第１のアンテナ手段の間 で結合されていて、上記の送信器からの信号を、上記第１のアンテナビームの上 記の１つを経る送電に対し結合させるためのものである。 １１．クレイム１０記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは、上記 送信スイッチ手段は上記制御手段によって供される選択信号に応ずるもので、上 記制御手段に関し副パラグラフ（ｃ）による。 １２．クレイム１０記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは、上記 の送信スイッチ手段は上記マルチビーム第１のアンテナ手段に送受切換器を経て 結合されている。 １３．クレイム１記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは、上記セ クターアンテナは方位には全方向性であり、そして上記マルチービーム第１のア ンテナ手段は４つの第１アンテナ手段を供するが、各は方位では９０度をカバー していて、そして方位についてまとめて３６０度カバーしている。 １４．クレイム１３記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは、上 記セクターアンテナは鉛直ダイポールアンテナと鉛直モノポールアンテナである 。 １５．マルチビームアンテナシステムで、方位セクター内にいるユーザーから のユーザー信号を受信し、上記ユーザー信号を受信器に供するもので、次の構成 をなす： セクターアンテナで、第１の利得でもって上記セクター内の範囲にセクタービ ームを供する； アンテナ手段で複数の狭いビームを供するが、各は上記セクタービームより狭 くそして高い利得を供する； 複数のビームポートで、各は上記のセクターの１つで受信した狭い信号を供す る； 制御手段で、上記のビームポートの各と結合していて、そして、上記セクター ビームを経て供されたユーザーの確認に応じ、上記ユーザーからのユーザー信号 のないことに関し、上記の狭いビームの各の中で受信した狭いビーム信号を解析 し、所定のベースにもとずき上記狭いビーム信号の１つを選択し、そして、上記 の選択した狭いバンド信号を出力ポートと結合させ、上記ユーザー信号の処理の ため受信器に結合できるようにする。 １６．マルチビームアンテナシステムで、方位セクター内のユーザーからのユ ーザー信号を受信し、そして上記のユーザー信号を受信器に供するもので、次の 構成をもっている： アンテナ手段で複数の狭いビームを供するものだが、各は上記の方位セクター よりも狭い； 複数のビームポートで、各は上記の狭いビームの１つで受信した信号を供する ； 制御手段で、上記ビームポートの各と結合していて、つづいているベースにも とずき、継続して、上記ユーザーからの上記ユーザー信号の存在に関連し、上記 狭いビームの各の中で受信された信号を解析し、所定のベースにもとずいて上記 狭いビームの１つの中の信号を選択し、上記選択信号が、出力ポートを結合させ 、上記ユーザー信号の処理のため受信器と結合できるようにし、そし て、引つづいて上記狭いビームの異なる１つの中の信号を上記出力ポートに結合 させるためであるが、それは上記の連続した解析が、上記所定のベースにもとず いて上記の狭いビームの異る１つに信号の選択が結果となったときである。 １７．クレイム１６記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは、上記 の所定のベースは次のうちの１つを含んでいる、上記ユーザーから受信した信号 に対して、凝似信号比に対しベスト信号そして最高の信号振幅。 １８．クレイム１６記載のマルチビームアンテナシステムで、更に次のものを 含んでいる、上記アンテナ手段に関し側方に空間のある、上記第１に示したアン テナ手段に関して供される関連ビームポートをもつ第２のアンテナ手段で、そし てその中では： 上記の制御手段で、上記第２のアンテナ手段と関連している上記ビームポート の各に更に結合していて、その上連続ベースにもとずき、上記のユーザーからの 上記ユーザー信号の存在に関し、上記第２のアンテナ手段の狭いビームの各の中 で受信した信号を連続して解析し、上記の所定のベースにもとずき、上記第２の アンテナ手段の上記狭いビームの１つの中の信号を選択し、上記の選択された第 ２のアンテナ信号を第２の出力ポートに結合させるようにし、そして、上記第２ のアンテナ手段の上記狭いビームの異なる１つの中の信号を引つづき上記の第２ の出力ポートに結合させるのであるが、それは、上記の連続した解析が上記の異 なる第２のアンテナビームの中の信号が、所定のベースにもとずき選択される結 果となったときである； 上記の受信器は従って、上記の側方に空間をもつアンテナ手段の少くとも１つ からの上記ユーザー信号を受信可能にする。 １９．クレイム１６記載のマルチビームアンテナで、そこでは上記制御手段は 次の構成をもつ： 受信器で上記狭いビームの各の中で受信された上記信号に応じ、連続して、上 記狭いビームの各の中に存在する上記ユーザー信号をビデオ信号フォーマットに 翻訳する； アナログデジタルコンバーターで、上記の受信器と結合していて、上記のビデ オ信号フォーマットユーザー信号をデジタル形にコンバートする； バッファーメモリで、上記のアナログデジタルコンバーターと結合していて、 上記狭いビームの各の中に存在する上記ユーザー信号のサンプルを記憶し；そし て、 プロセッサー手段で、上記のバッファメモリと結合していて、上記の記憶サン プルを解析し、そして、所定のベースにもとずいて上記狭いビームの１つで受信 した信号を選択する。 ２０．クレイム１９記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは、上記 のプロセッサー手段は更に、上記狭いビームの上記の選択された１つで受信され た信号を上記出力ポートと結合させる。 ２１．クレイム１６記載のマルチビームアンテナシステムで、更に次のことを 含む： 送信器；及び 送信器スイッチ手段で、上記送信器と上記アンテナ手段の間で結合していて、 送信器からの信号を、上記の所定のベースにもとずき選択した上記狭いビームの 上記の１つを経ての通信に対して結合させ、そして引続き、上記の引続く解析に 従がい、上記狭いビームの異なる１つを経ての通信と結合させる。 ２２．クレイム２１記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは、上記 の送信器スイッチ手段は、上記の引続く解析にもとずく上記制御手段により供さ れた選択信号に応じる。 ２３．クレイム２１記載のマルチビームアンテナシステムで、そこでは、上記 の送信スイッチ手段は送受切換器を経て上記アンテナ手段と結合している。 ２４．受信の方法で、方位セクター内にいるユーザーからの携帯型通信信号を 受信する方法で、上記セクターより狭いアンテナビームを利用するもので、次の ステップを有している： （ａ）上記セクターのアンテナビーム範囲を供しているセクタービームの中で 受信したセクタービーム信号を用いてユーザー信号を確認する； （ｂ）第１の複数の狭いビームを供するが、各は上記セクターよりも狭いアン テナビーム範囲を供し、そして少くとも上記セクターの１部の範囲を供する； （ｃ）上記ユーザー信号の存在に関し、上記の狭いビームの各の中で受信した 狭いビーム信号を解析する； （ｄ）所定のベースにもとずいて、上記の狭いビーム信号の１つを選択する； （ｅ）上記の選択された狭いビーム信号を出力ポートと結合させ、受信器との 結合を可能にし、上記セクタービームによるより高い利得をもったユーザー信号 を供するようにする。 ２５．クレイム２４記載の方法で、そこでは、上記の狭いビームの信号は連続 している一連のベースにもとずきステップ（ｃ）で解析される。 ２６．クレイム２４記載の方法で、更に次の構成をもつ、ステップ(ｃ)、(ｄ) と（ｅ）の繰返しで、繰返し条件の変化をモニターし、上記狭いビーム信号の異 なる１つを選択し、そして上記の異なる狭いビーム信号を上記出力ポートと結合 させる。 ２７．クレイム２４記載の方法で、そこではステップ（ｄ）と（ｅ）は次の構 成をもつ： （ｄ）所定のベースにもとずき、次の信号、上記狭いビームと上記セクタービ ーム信号のグルプからの１つの信号を選択する； （ｅ）上記の選択されたビーム信号を出力ポートと結合させ、上記ユーザー信 号の処理のため受信器に結合させることができるようにする。 ２８．クレイム２４記載の方法で、更に次のステップを有している： （ｆ）上記第１の複数の狭いビームの出発の位置から、側方に空間をもつ位置 から出発する第２の複数の狭いビームを供するが、上記第２の複数のビームは上 記第１の複数のビームに似た特性をもっている； （ｇ）上記第２の複数の狭いビームの狭いビームに関し、ステップ(ｃ)、（ｄ ）と（ｅ）を繰返し、解析し、選択し、そして、第２の選択した狭いビーム信号 を第２の出力ポートと結合させる； （ｈ）受信システムを上記第１と第２の出力サポートに結合させ、上記のユー ザー信号を供し、上記の選択した狭いビーム信号の少くとも１つを利用する。 ２９．クレイム２４記載の方法で、そこでは、次の中の１つにもとずいてステ ップ（ｄ）で上記の狭いビーム信号は選択される、凝似信号比に対しベスト の信号と最も高いユーザー信号振幅。 ３０．携帯型通信システムにより受信した信号の形の有効化のための方法で、 次のステップを有している： （ａ）ユーザー信号である所の受信信号を供する； （ｂ）上記の受信信号を解析し、上記信号部のピーク振幅に関する所定の振幅 レベルにおける基準継続期間をもつ信号部の存在を決定する；そして、 （ｃ）上記の基準継続期間に関し、所定の公差限界内にある上記振幅レベルに おける継続期間をもつ上記信号部の存在の確実な決定を従える有効信号を供する 。 ３１．クレイム３０記載の方法で、その中でステップ（ｂ）の解析は、基準の 部の少くとも１つ及び上記受信信号の同期部に関し所定のタイミングインターバ ル内に存在している信号部に関してのみ実行される。 ３２．クレイム３０記載の方法で、そこでは、上記のステップ（ｂ）の基準継 続期間はふつう５００マイクロ秒であるが、それは信号部の上記ピーク振幅の７ ５％に等しい振幅のレベルで測定したものである。 ３３．ビーム選択方法で、通信システムに利用され、そこではユーザー信号は まず複数の役に立つタイムスロットの異なる１つで受信され、次のステップをも っている： （ａ）複数の隣接するアンテナビームを供する； （ｂ）夫々一連のタイムスロットの最初のタイムスロットの中のユーザーから の最初の信号を受信する； （ｃ）上記の最初の信号の最強の受信を供する所のアンテナビームを決定する ； （ｄ）タイム期間内のすべての役に立つタイムスロットの中の上記ユーザーか らの連続信号の受信のため、ステップ（ｃ）で決められたアンテナビームを割り 当てる； （ｅ）上記のタイム期間内で役立つタイムスロットの中の上記ユーザーからの 信号の最強の受信の生じた各アンテナビーム対し、関連カウントを供する； そして、 （ｆ）上記ステップ（ｅ）関連カウントが最高である所のアンテナビームを、 上記ユーザーからの信号の受信に対し選択する。 ３４．クレイム３３記載のビーム選択方法で、その中でステップ（ａ）は更に 次の構成をもっている、上記複数の隣接するビームとふつう同し方位範囲を供し ているセクターアンテナを提供し、そしてその中では、ステップ（ｃ）から（ｆ ）まではステップ（ｂ）の中で受信した上記の最初の信号が所定のレベルより小 さいときのみ利用される。 ３５．クレイム３３記載のビーム選択方法で、その中ではステップ（ｂ）で、 上記ユーザーは携帯通信のユーザーであり、そして、上記の最初の信号は上記シ ステムの利用のためのアクセスに対しランダムなタイム請求である。 ３６．クレイム３３記載のビーム選択方法で、その中ではステップ（ｂ）で、 各タイムスロットはふつう１５ミリ秒の長さで、そして、毎９０ミリ秒でふつう 繰返される一連のタイムスロットを含んでいる、そして上記のステップ（ｄ）の タイム期間はふつう１０秒以下の長さである。 ３７．クレイム３３記載のビーム選択方法で、その中ではステップ（ｅ）で、 特別なビームによる最強の受信が生ずると、その結果、そのビームに対してカウ ンターのカウントが増加する。 ３８．クレイム３７記載のビーム選択方法で、その中ではステップ（ｅ）で上 記の特別のビーム以外のビームに対するカウンターのカウントは、それらが上記 のユーザーからの信号の最強の受信の出現を供さないときは減少する。 ３９．クレイム３３記載のビーム選択方法で、その中ではステップ（ｆ）で上 記の選択は上記のタイム期間の終に起きる。