JP2000503184A - 携帯無線電話においてアンテナダイバーシティを提供する方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 移動ユニットにおけるダイバーシティアンテナシステムは、CDMA 移動ユニットのフェージングの影響を緩和するために、時間ダイバーシティ、空間ダイバーシティ、そしてアンテナパターンダイバーシティを備えている。このシステムはダイバーシティアンテナ（105）とメインアンテナ（100）を具備しており、これらは異なるアンテナ利得パターンを有するよう物理的に分離かつ指向されている。第一の実施例において、ダイバーシティアンテナ（105）は単に受信アンテナとして機能し、一方メインアンテナ（100）は送信と受信の両方の機能を果たす。第二の実施例においては、メインアンテナ（100）とダイバーシティアンテナ（105）の両方が信号の送受信をおこなう。遅延回路（130）はダイバーシティアンテナ（105）を加算器（135）に連結し、ここでメインアンテナ（100）とダイバーシティアンテナ（105）で受信された信号がそれぞれ合成される。

Description

【発明の詳細な説明】 携帯無線電話においてアンテナダイバーシティを提供する方法とその装置 発明の背景 I．発明の分野 この発明は、通信システム、特にセルラー式電話や個人通信サービス(PCS)、 無線構内交換機(PBX)、そして無線ローカルループ電話システムを含む無線通信 システムに関する。さらに詳しくは、この発明は、セルラー式通信システムやマ イクロセルラー式通信システム用に新しく改良された分散型アンテナシステムに 関し、地球環境下において確実な信号受信の促進をはかるものである。 II．関連技術の説明 符号分割多重接続（CDMA）変調技術は、多数のシステムユーザを有するような 通信を容易にするのに用いられる技術のうちの一つである。この他の周波数ホッ ピングスペクトラム拡散や時分割多重接続(TDMA)、周波数分割多重接続(FDMA)、 そして振幅コンパンド単側波帯変調のような振幅変調（AM）などの多元接続通信 システム技術はよく知られているが、CDMA のスペクトラム拡散変調技術は多元 接続通信システムに関して著しく有利である。多元接続通信システムにおけるCD MA 技術の使用については、米国特許番号 4,901,307 の"SPREAD SPECTRUM MULTI PLE ACCESS C0MMUNICATI0N SYSTEM USING SATELLITE 0R TERRESTRIAL REPEATERS ”「衛星または地上中継器を用いたスペクトラム拡散多元接続通信システム」に 明らかにされており、本発明の譲り受け人に帰するものであり参考までにここに 組み込んだ。 前述の特許においては、多元接続技術について開示されており、この中では多 数の移動電話システムユーザの各々がトランシーバを有し、符号分割多重接続（ CDMA）スペクトラム拡散通信信号を用いて衛星中継器または地上基地局（または セルサイト局、セルサイト、または略してセルと呼ぶ）を介し、通信を行う。 CDMA 変調技術の使用により、周波数スペクトラムを多数回再使用することがで き、したがってシステムユーザの許容量の増加が可能となる。また CDMA 変調技 術の使用により、他の多元接続技術を用いるよりも非常に高いスペクトル効率が 得られる。 地上チャネル（channel）では、レイリーフェージングの特性を示す信号フェ ージングを経験する。この地上チャネル信号におけるレイリーフェージング特性 は、様々な自然環境から反射される信号により生じる。信号は、多方向から、異 なる伝送遅延を有して移動ユニット受信機へと到達する。セルラー移動電話シス テムを含む移動無線通信に通常用いられる UHF 周波数帯においては、異なる経 路を進行する信号に著しい位相差が生じる。しばしば深いフェージングのために 、信号が破壊的に合成される可能性が生じる。 地上チャネルフェージングは移動ユニットの物理的位置により非常に左右され る。移動ユニットの位置が少しでも変化すると、全信号伝搬路の物理的遅延が変 化し、さらにこれにより各経路に異なる位相が生じる。したがって、移動ユニッ トの動きは非常に急速なフェージング過程の原因となる。例えば、850 MHz のセ ルラー無線周波数帯において、このフェージングは一般に毎時毎マイル毎秒１フ ェードの自動車速度（one fade per second per mile per hour of vehicle spe ed）と同じぐらい速い。これほど激しいフェージングは地上チャネルの信号を非 常に混乱させるものであり、粗悪な通信特性の原因となる。移動ユニットにおけ るフェージングの問題は、アンテナのパターンや利得に障害を与えるユーザの頭 または手によりさらに悪化される。 米国特許番号4,901,307に開示されているダイレクトシーケンススペクトラム 拡散 CDMA 変調技術は、衛星または地上中継器を利用した通信システムに用いら れている狭帯域変調技術に対する多くの利点を提供している。地上チャネル(cha nnel)は、特にマルチパス信号に関する通信システムに特殊な問題を生じる。CDM A 技術の使用により、例えばフェージングのようなマルチパスの悪影響が緩和さ れる一方その利点が生かされ、地上チャネルの特殊な問題が克服される。 CDMA通信システムにおいて、全基地局で通信用に同じ広帯域周波数チャネルが 用いられることがある。一般的に、ある周波数帯が基地局から遠隔局または移 動局への通信（順方向リンク）に用いられ、他の周波数帯が遠隔局、または、移 動局から基地局への通信（逆方向リンク）に用いられる場合、周波数分割方式が 使用される。同じ周波数帯を占める信号を区別するために、処理利得を提供する CDMA 波形特性も用いられる。さらに、高速PN（pseudo noise）変調により多く の異なる伝搬路が分離され、PN チップ持続時間、すなわち1/帯域幅を越える経 路遅延の差が与えられる。およそ 1MHz の PN チップレートが CDMA システムに 使用されると、帯域幅拡散とシステムデータレートとの比率に等しい全スペクト ラム拡散処理利得が、経路遅延差が１マイクロセカンドよりも長い相互に異なる 経路を識別するために利用される。１マイクロセカンドの経路遅延差はおよそ1, 000 フィートの差動路程距離に相当する。都市環境は一般に１マイクロセカンド を上回る差動経路遅延を与え、ある地域では 10〜20 マイクロセカンドまでの値 が報告されている。 従来の電話システムに用いられているアナログ FM 変調のような狭帯域変調シ ステムでは、多重経路の存在は激しいマルチパスフェージングの原因となる。し かしながら、広帯域 CDMA 変調においては、異なる経路は復調過程において識別 され、これによりマルチパスフェージングの苛酷度は著しく低減される。特定の システムに関しては、時として経路の遅延差が PN チップ持続時間よりも短いこ とがあるため、CDMA 識別技術を用いてもマルチパスフェージングが完全に除去 されるわけではない。このオーダーの経路遅延を有する信号は復調器では識別で きず、その結果ある程度のフェージングが残る。 したがって、このような通信システムにおいてフェージングを低減するような 形態のダイバーシティが設けられることが望ましい。ダイバーシティはフェージ ングの悪影響を緩和するための一つのアプローチであり、時間ダイバーシティ、 周波数ダイバーシティ、そして空間ダイバーシティの三つの主要ダイバーシティ がある。 時間ダイバーシティは、反復、時間インターリービング(interleaving)、誤り 検出、そして反復の一形態である補正コーディングをおこなうことで最適に得る ことができる。本来広帯域信号である CDMA は、広範囲にわたる帯域幅に信号エ ネルギーを拡散することにより周波数ダイバーシティの形態を提供する。した がって、周波数選択性フェージングは、CDMA 信号帯域幅のごく小部分にしか影 響を及ぼさない。空間ダイバーシティまたはパスダイバーシティは、二つ以上の 基地局を経由して、移動ユーザへまたは移動ユーザからの、同時リンクを介する 多重信号経路を設けることにより得られる。さらに、パスダイバーシティは、受 信され別々に処理される異なる伝搬遅延を有する到達信号を受け入れ、スペクト ラム拡散処理を通してマルチパス環境を利用することにより得られる。前述のダ イバーシティのそれぞれを採用したセルサイトを有する CDMA 通信システムにつ いては米国特許番号 5,280,472 の"CDMA MICR0CELLULAR TELEPH0NE SYSTEM AND DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM THEREF0R”「CDMA マイクロセルラー式電話システ ムとそのための分散型アンテナシステム」において説明されており、本発明の譲 り受け人に帰するものであり参考までにここに組み込んだ。この特許において、 ダイバーシティは多数の受信機を有し、そのそれぞれが異なる経路を進行し異な る遅延を示す信号を受信する受信機構造に利用されている。 ダイバーシティを実現する一つの方法は、配列されたアンテナを使用すること であり、これは前述した米国特許番号5,280,472に説明されている。この特許に おいて、ダイバーシティを提供するためにセルサイト基地局に配列されたアンテ ナの使用が開示されており、一つの方法は、アンテナ同士をある程度離して置く 方法である。この隔たりにより二つのアンテナは実質的に同じ受信可能範囲を有 し、その一方で十分に離れて独立のフェージングを供給する。しかし、移動ユニ ットの大きさは比較的小さいため、物理的離隔距離のみに基づくフェージング特 性において十分な独立性を設けるには、配置されたアンテナはお互いに近すぎる 位置にある。移動ユニットにおいて受信ダイバーシティを実現するのにさらに有 利な方法として、配置されたアンテナ一式の各アンテナに垂直偏波や水平偏波な どのような異なる偏波を供給することが挙げられる。 標準的な地球環境には様々な方向に向いた、電波を反射するような表面を有す る多くの物体が存在する。これにはビルディングなどの人造の構造物と丘や谷な どの自然の地形との両方が含まれる。したがって、地球環境下における移動ユニ ットはセルサイトにある固定アンテナへ、または、固定アンテナから移動ユニッ トへの様々な信号経路を有する。これらの信号経路は、地球環境における物体の 反射表面からの多重反射を伴う。信号の各反射により、その反射角に依存して反 射信号の偏波が回転される。したがって、同じ表面から反射して異なる偏波を有 する二つの信号は、異なる位相特性を有した信号経路を形成し、位相特性が異な るため二つの信号は異なるフェージング特性を有する。この過程のおかげで、異 なる偏波を有し配列された二つのアンテナは、お互いに非常に近くに位置してい たとしても高度のフェージングにおける独立性を有している。 前述の米国特許番号5,280,472において採用されたダイバーシティの他の方法 は、パスダイバーシティである。パスダイバーシティでは、信号は多数のアンテ ナから放射され、一つ以上の伝搬経路を提供する。二つ以上のアンテナが移動ユ ニットの受信機へ満足な通信経路を提供できれば、パスダイバーシティを介して フェージングの緩和が行われる。同様に、逆方向リンク通信経路がパスダイバー シティの利用により強化される。 前述した特許と特許応用例は、多数の移動電話システムユーザが、スペクトラ ムを多数回使用できる符号分割多重接続スペクトラム拡散変調を用いて、衛星中 継器または地上基地局を介して通信するという新しい多元接続技術について開示 している。その結果としてのシステム設計において、従来の多元接続技術による よりも高いスペクトル効率が得られる。 発明の要約 この発明は、移動ユニットにおけるフェージングの影響を緩和するために、時 間ダイバーシティと空間ダイバーシティ、そしてアンテナパターンダイバーシテ ィを設けたダイバーシティアンテナシステムを包含する。このシステムは複数の アンテナを具備し、これらのアンテナはダイバーシティアンテナとメインアンテ ナを具備する。メインアンテナとダイバーシティアンテナは、非常に異なるアン テナ利得を有するよう物理的に分離かつ指向されている。第一の実施例において 、ダイバーシティアンテナは受信アンテナとしてのみ機能し、一方メインアンテ ナは送信と受信の両役割を担う。第二の実施例において、メインアンテナとダイ バーシティアンテナの両方が信号の送受信を行う。遅延回路はダイバーシティア ンテナを加算器に連結し、ここでメインアンテナとダイバーシティアンテナそれ ぞ れで受信された信号が合成される。 メイン信号とダイバーシティ信号の合成により、二つのアンテナの物理的離隔 距離による空間ダイバーシティが提供される。また、メインアンテナとダイバー シティアンテナのパターン/利得が非常に異なるように指向されているか、また は、二つのアンテナが別々に偏波された場合、アンテナパターンダイバーシティ が提供される。ダイバーシティ信号がメイン信号に足される前に、遅延をダイバ ーシティ信号に挿入することで時間ダイバーシティが提供され、二つの信号は移 動ユニットのレーキ受信機により識別される。 加算器の出力は CDMA 移動ユニットの標準受信回路に与えられる。レーキ受信 機は信号をメイン信号とダイバーシティ信号の成分に分解する。ダイバーシティ 結合器と複号器はその後、信号成分の時間調整を行い、足し合わせ、その合成信 号を復号する。ここで、メイン信号とダイバーシティ信号は、他の多重受信経路 によって生じる信号の組合わせと全く同じ方法で、既存の移動ユニット受信回路 により処理される。本発明の合成信号の処理に既存の移動ユニット受信回路を使 用することにより、多重受信チェーン（chains）のサイズやコスト、重量の追加 の必要性がなくなり、その一方でダイバーシティアンテナを設けることにより遂 行される様々な形態のダイバーシティを利用できる。CDMA 移動ユニットの既存 の RF 回路と共に本発明を使用することにより克服された他の点として、独立し たアンテナにそれぞれ連結される多重受信経路を選択するスイッチを使用する際 につきものの損失を防ぐことが可能であることが挙げられる。 図面の簡単な説明 本発明の特徴や目的そして利点は、それぞれの参考特性が関連付けられた図と 共に以下の詳細な説明からさらに明白となるであろう。図に関して、図１は本発 明におけるダイバーシティアンテナシステムの第一の実施例を、図２は本発明に おけるダイバーシティアンテナシステムの第二の実施例を、そして図３は本発明 におけるダイバーシティアンテナシステムと共に使用可能な CDMA 移動ユニット を示している。 実施例の詳細説明 図１に示される第一の実施例において、メインアンテナ100 は信号の送信と受 信の両方に、そしてダイバーシティアンテナ105 は受信のみに利用される。メイ ンアンテナ100 は送受切替器115 に結合され、送受切替器115 は送信回路と受信 回路の両方をメインアンテナ100 に連結する。送信回路は電力増幅器140 を通っ て送受切替器115 に連結される。送受切替器115 の受信出力部は第一低雑音増幅 器120 を通って加算器135 に結合される。 ダイバーシティアンテナ105 で受信された信号は、帯域通過フィルター110 を 通されて、疑似受信信号が所望の受信帯域幅外へと除去され、その後、第二低雑 音増幅器125 により増幅される。遅延130 は第二低雑音増幅器125 と加算器135 の間に挿入される。この遅延130 は必要とされる時間ダイバーシティを提供する ので、ダイバーシティアンテナ105 で受信された信号は受信回路のレーキ受信機 によりメインアンテナ100 で受信される信号から識別されることが可能であり、 これについては後述する(Fig.２参照)。好ましい実施例において、この遅延は5 μｓから10μｓのオーダーであり、メインアンテナ100 から反射される大信号を 妨害することなく、レーキ受信機で適切な受信をおこなうために十分な時間ダイ バーシティを提供する。遅延130 により遅延された後にダイバーシティアンテナ 105 で受信された信号は加算器135 に与えられ、メインアンテナ100 で受信され た信号と合成される。 移動ユニットにおいて使用される本発明のダイバーシティアンテナ技術の第二 実施例を図２に示す。図１に示される第一実施例とは異なり、この第二実施例に おいては、信号の送信と受信の両方に、メインアンテナ200 に加えてダイバーシ ティアンテナ205 が使用される。また、図１の第一実施例と同様に、送受切替器 220 は送信回路と受信回路の両方をメインアンテナ200 に連結するが、この第二 実施例においては、送信回路と受信回路をダイバーシティアンテナ205 にも連結 する。 メインアンテナ200 は加算器235 を介して送受切替器220 に連結される。ダイ バーシティアンテナ205 は遅延230 と加算器235 の両方を介して送受切替器220 に連結される。図１における第一実施例のように、遅延230 は時間遅延をダイバ ーシティアンテナ205 で受信された信号に挿入し、要求される時間ダイバーシテ ィを提供する。これによりダイバーシティアンテナ205 で受信された信号は、移 動ユニット受信回路のレーキ受信機によりメインアンテナ200 で受信された信号 から識別されることが可能となる。メインアンテナ200 とダイバーシティアンテ ナ205 で受信された信号は、送受切替器220 に入力される前に加算器235 で合成 される。送受切替器220 の送信入力部は、電力増幅器240 を介して移動ユニット の送信回路に、受信入力部は低雑音増幅器250 を介して移動ユニットの受信回路 に結合される。 図２の第二実施例は、移動ユニットが送信する場合にメイン信号と遅延ダイバ ーシティ信号の両方が移動ユニットから送信されるという点で図１の第一実施例 とは異なる。この第二実施例においては、逆方向リンクの場合に、時間ダイバー シティと空間ダイバーシティの両方が提供される。移動ユニットにより提供され るこの時間ダイバーシティと空間ダイバーシティの利用が可能な CDMA 基地局に ついては、前述米国特許5,280,472で説明されている。 前述の両実施例において、メインアンテナ 100、200 そしてダイバーシティア ンテナ 105、205 は物理的に隔離されており、受信時には空間ダイバーシティが 提供される。セルサイトから移動ユニットへの順方向リンクにおける信号は、メ インアンテナ 100,200 またはダイバーシティアンテナ 105,205 のどちらかにお いてフェージングを経験するかもしれない。しかし、順方向リンクの経路の長さ がメインアンテナ 100,200 とダイバーシティアンテナ 105,205 で物理的に異な るため、それぞれの実施例における両アンテナが同時にフェージングを経験する ことは起こり得ない。さらに、前述の各実施例のダイバーシティアンテナ 105,2 05 には偏波を生じさせるか、またはメインアンテナ 100,200 の利得パターンと は異なる利得パターンを有するように移動ユニット中に物理的に指向することが 可能である。このようなアプローチの一つとして、ダイバーシティアンテナ105, 205をメインアンテナ 100,200 に垂直になるよう取り付ける。この場合、操作位 置における移動体の方向による偏波損失が低減される。他のアプローチとして、 例えばわく形アンテナとロッドアンテナというような二つの異なる型のアンテナ を使用する。このような場合、わく形アンテナはロッドアンテナとは異なるアン テナパ ターンを有する。 前述の各実施例においてダイバーシティアンテナ 105,205 の存在により、移 動ユニットの受信チェーンにおける全雑音指数がダイバーシティアンテナの無か った場合よりも減少される。さらに、ダイバーシティアンテナ 205 が送受信を おこなう第二実施例においては、このアンテナの存在により移動ユニットの全送 信電力が減少される。これらの因子は、移動ユニットの設計においてアンテナダ イバーシティとアンテナ関連の損失との間にトレードオフ（tradeoff）を与える 。このトレードオフに対処するために、本発明の各実施例において加算器 135、 235は、それぞれダイバーシティ信号をメイン信号とは異なる重みと合成する。 これは特に、ダイバーシティアンテナ205 が信号の送受信をおこなう第二実施例 において便利である。例えば、雑音指数において 3 dB の損失があり送信電力が 要求されない場合、ダイバーシティアンテナ205 で受信される信号は加算器235 において、メインアンテナ200 で受信される信号よりもさらに低い重みと合成さ れる。この場合、ダイバーシティアンテナ205 によるダイバーシティのメリット は理論上可能であるよりも少ないが、満足のいく性能を提供するものである。例 をあげると、ユーザの頭付近で移動局が動作している場合は、アンテナパターン において 20 dBから 30 dB程度のヌルは一般的である。ダイバーシティ信号がメ イン信号よりも 10 dB低い重みと合成されると、ダイバーシティアンテナ205 の 存在による著しい雑音指数または送信電力の損失もなく、ヌル度がおよそ 10 dB に制限される。 前述の各実施例において、ダイバーシティ信号を加算器 135,235 においてメ イン信号と合成する前に遅延 130,230 において時間遅延させることにより、時 間ダイバーシティが得られる。この時間ダイバーシティは、CDMA 波形に用いら れるPNシーケンスの直交性により可能となる。以下に説明するように、加算器 1 35,235で生成される合成信号は、メイン信号とダイバーシティ信号を分離し、そ れらを時間調整し、その後再結合する処理が成される。 代わりの実施例では、レーキ受信機より前の受信経路のいかなる点においても 、加算することが可能であるということに注意したい。例えば、（IF において ）ダウンコンバートした後に合成をおこなう一利点として、RFにおけるよりも I F に おける時間遅延の方が容易に実現できることが拳げられる。しかしながら、合成 点以前のダイバーシティ受信経路における回路の重複に関して付随するトレード オフが存在する。 図３は本発明のダイバーシティアンテナ技術と共に使用可能な CDMA 移動ユニ ットのブロック図を示している。受信機304 は、増幅と周波数のダウンコンバー トを行うために、前述実施例のおのおのの受信経路から RF 周波数信号を受信す る。受信した信号は、フィルターにかけられデジタル化されて、デジタルデータ 受信機 310A〜310N と探索受信機314 に与えられる。受信機 304、デジタルデー タ受信機 310A〜310N、そして探索受信機314 についてのさらなる詳細は、来国 特許番号5,103,459の"SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM"「CDMA セルラー移動電話システム における信号波形発生システムとその方法」と、米国特許番号5,109,390の"DIVE RSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"「CDMA セルラー式電話 システムにおけるダイバーシティ受信機」に示されており、本発明の譲り受け人 に帰するものである。 受信機304 は移動ユニットの送信電力を調整する電力制御機能も果たす。受信 機304 はアナログ電力制御信号を生成し、これは送信電力制御回路308 に供給さ れる。 アナログ受信機304 から出力されるデジタル信号は、前述実施例のメイン信号 と時間遅延されたダイバーシティ信号を含み、なおかつ現行の基地局と全近隣基 地局から送信されるパイロット搬送波と共に多くの通話中信号をも包含する。受 信機 310A〜310N の機能は、これらのデジタル信号と適切な PN シーケンスの相 関をとることである。この相関処理により、適切な PN シーケンスに合致する信 号の信号対混信比を増大し、一方で他の信号は増大しないという「プロセシング ゲイン」として技術上良く知られている特性が得られる。相関をとられた出力は その後、最も近い基地局からのパイロット搬送波を搬送波位相リファレンスとし て用いて同時に検出される。この検出過程の結果は一連の符号化データシンボル である。 本発明において使用された PN シーケンスの特性は、本発明における時間遅延 ダイバーシティ信号と同様、地球環境下においてマルチパス伝送によって生じる ものを含むダイバーシティ信号に識別が施されることである。信号が一つ以上の 経路、または本発明においては一つ以上のアンテナを通り抜けて移動受信機に到 達すると、信号の受信時間に差が生じる。この時間差がーチップ持続時間を超え ると、相関処理により信号が識別される。データ受信機は先に到着した信号また は後に到着した信号のどちらかを追跡し復調する。二つ以上の受信機、一般には 三つ、が備えられていると、多数の独立経路が並行して追跡かつ処理可能となる 。 探索受信機314 は制御プロセッサ316 の制御下において、受信した他のマルチ パスパイロット信号用の基地局のパイロット信号のノミナルタイム（nominaltim e）前後の時間域を連続的に走査するためのものである。受信機314 はノミナル タイム（nominal time）以外の時間における所望の波形のいかなる受信強度をも 計測する。受信機314 は、受信信号の信号強度を比較し、最も強い信号を指示す る制御プロセッサ316 に信号強度信号を与える。プロセッサ316 は制御信号をデ ータ受信機 310A〜310N に与え、それぞれの受信機は最も強い信号のうちそれぞ れ異なる一つを処理する。 受信機 310A〜310N の出力はダイバーシティ結合器及び復号器回路318 に供給 される。ダイバーシティ結合器回路は回路318 中に包含され、受信シンボルの二 つのストリームのタイミングを調整して整列させ、それらを足し合わせる。この 足し合わせ処理は、二つのストリームの相対信号強度に対応する数を二つのスト リームに乗ずることにより進めることができる。この操作は極大比ダイバーシテ ィ結合と考えられる。結合された信号のストリームはその後、回路318 中に包含 される前方誤り訂正（FEC）復号器を用いて復号される。通常のデジタルベース バンド装置はデジタルボコーダーシステムであり、CDMA システムは多様なボコ ーダー設計に対応するよう設計されている。 ベースバンド回路320 は一般に可変比型のデジタルボコーダー（表示されてい ない）を有する。ベースバンド回路320 はさらに、電話器または他の種類の周辺 デバイスとのインターフェースとしての役割を果たす。ベースバンド回路320 は 回路318 から供給された情報に応じて、出力情報信号をユーザに提供する。 移動ユニットー基地局間のリンク（逆方向リンク）において、ユーザのアナロ グ音声信号は一般に送受話器を介してベースバンド回路320 への入力として与え られる。ベースバンド回路320 は、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナ ログデジタル（A/D）変換器（表示されていない）を有する。デジタル信号はデ ジタルボコーダーに与えられ、そこで符号化される。ボコーダーの出力は前方誤 り訂正（FEC）符号化回路（表示されていない）に与えられる。好ましい実施例 において、実現された誤り訂正符号化はたたみ込み符号化方式によるものである 。 デジタル符号化信号はベースバンド回路320から送信変調器322へと出力され る。 送信変調器322 は送信データを符号化し、好ましい実施例においては、ウォル シュコードに基づく 64 の直交信号技術が用いられ、その後PN搬送波信号の符号 化された信号を変調する。このPN搬送波信号のPNシーケンスは全移動ユニットの 間では共通であるが、各ユニットごとに異なるコード位相オフセットを有しこれ は通話用に移動局に割り当てられる。代わりに、通話用に割り当てられたアドレ ス機能に従いPN シーケンスを選択することができる。PN シーケンスは、基地局 から送信され受信機 310A〜310N と制御プロセッサ316 により復号された通話セ ットアップ情報から、制御プロセッサ316 により決定される。制御プロセッサ31 6 はコールデコーディング（call decoding）を行うため、PN シーケンス情報を 送信変調器322 と受信機310A〜310N に供給する。さらに、外部PNコードがPN信 号拡散に用いられる。データ変調に関する更なる詳細は前述の米国特許番号5,10 3,459で開示されている。 送信変調器322 はさらに、変調信号をアナログ信号に変換し IF 搬送波に変調 する。送信変調器322 からの IF 信号出力は送信電力制御回路308 に与えられる 。この回路308 において、送信信号電力は受信機304 からのアナログ電力制御信 号により制御される。電力調整コマンドの形態で基地局から送信される制御ビッ トはデータ受信機 310A〜310N により処理され、制御プロセッサ316 に与えられ る。このような電力調整コマンドは移動ユニット伝送時に電力レベルを設定する 際に制御プロセッサ316 において使用される。これらのコマンドに応じて、制御 プロセッサ316 はデジタル電力制御信号を発生し、この信号は回路308 に与えら れる。電力制御に関する受信機 310A〜310N と受信機314、制御プロセッサ316、 そして送信電力制御回路 308 の関係についての詳しい情報は、来国特許番号5,0 56,109 の"METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CEL LULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM"「CDMA セルラー移動電話システムにおいて送 信電力を制御する方法とその装置」において得ることが可能であり、本発明の譲 り受け人に帰するものである。電力制御された変調信号は、送信電力制御回路30 8 により本発明の送信電力増幅回路 140,240 に出力される。 好ましい実施例についての先の説明は、この分野において技術を有する者が本 発明を作る、または使用することができるように提供したものである。前述した 実施例への様々な改良はこの分野において技術を有する者であれば容易に行うこ とができ、またここで定義されている一般的な原理を他の実施例に適用するのに 発明的才能は必要ではない。したがって、本発明はここに示された実施例に制限 されるものではなく、ここに公表した原理と新しい特色に一致して広範囲にわた り提供されるものである。

───────────────────────────────────────────────────── 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，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(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，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1.通信信号を伝送する少なくとも一つの基地局を具備する無線通信環境下で動作 する移動無線におけるダイバーシティアンテナシステムであって、 無線信号を送信し、前記通信信号を受信するものであって、その受信された前 記通信信号に応じてメインアンテナ信号を供給するメインアンテナと、 前記通信信号を受信し、その受信された前記通信信号に応じてダイバーシティ アンテナ信号を供給する少なくとも一つのダイバーシティアンテナと、 前記少なくとも一つのダイバーシティアンテナに結合され、前記ダイバーシテ ィアンテナ信号を時間遅延するための遅延回路と、 前記メインアンテナに結合された主入力部と、前記遅延回路に結合されたダイ バーシティ入力部と、出力部とを有し、前記メインアンテナ信号と前記ダイバー シティアンテナ信号の和に応じて合成信号を発生する加算器とを有するダイバー シティアンテナシステム。 2．請求の範囲第１項に記載のダイバーシティアンテナシステムであって、さら に、 前記メインアンテナと前記加算器の主入力部とに連結されてその間に置かれ、 前記メインアンテナ信号を受信し、かつ、前記無線信号を前記メインアンテナに 提供する送受切替器を有するダイバーシティアンテナシステム。 3.請求の範囲第２項に記載のダイバーシティアンテナシステムであって、さらに 、 前記送受切替器と前記加算器の主入力部に連結されてその間に置かれ、前記メ インアンテナ信号を増幅するための第一低雑音増幅器と、 前記ダイバーシティアンテナと前記遅延回路とに連結されてその間に置かれ、 前記ダイバーシティアンテナ信号を増幅するための第二低雑音増幅器とを有する ダイバーシティアンテナシステム。 4.請求の範囲第３項に記載のダイバーシティアンテナシステムであって、さらに 、 前記ダイバーシティアンテナと前記第二低雑音増幅器に連結されてその間に置 かれ、前記ダイバーシティアンテナ信号のスペクトル純度を向上させるための帯 域通過フィルターを有するダイバーシティアンテナシステム。 5．請求の範囲第１項に記載のダイバーシティアンテナシステムであって、 前記少なくとも一つのダイバーシティアンテナが、前記メインアンテナと垂直 になるよう前記移動無線に取り付けられるダイバーシティアンテナシステム。 6.請求の範囲第１項に記載のダイバーシティアンテナシステムであって、さらに 、前記加算器の出力部に連結され、前記合成信号を受信し、前記無線信号を前記 メインアンテナと前記少なくとも一つのダイバーシティアンテナに提供するため の送受切替器を有するダイバーシティアンテナシステム。 7.受信回路と送信回路を有する移動無線におけるダイバーシティアンテナシステ ムであって、 無線信号を送受信するメインアンテナと、 無線信号を送受信するダイバーシティアンテナと、 前記ダイバーシティアンテナに連結され、前記ダイバーシティアンテナにより 送受信される無線信号を時間遅延するための遅延回路と、 前記メインアンテナと前記遅延回路に連結され、前記メインアンテナにより受 信される無線信号と前記遅延回路により遅延された受信無線信号を足し合わせる ための結合回路と、 前記結合回路に入出力部が連結され、入力部が前記送信回路に連結され出力部 が前記受信回路に連結された送受切替器とを有するダイバーシティアンテナシス テム。 8．請求の範囲第７項に記載のダイバーシティアンテナシステムであって、 前記ダイバーシティアンテナが前記メインアンテナに垂直になるよう前記移動 無線に取り付けられるダイバーシティアンテナシステム。 9.無線信号を伝送する少なくとも一つの基地局を有する無線通信環境下において 動作する、メインアンテナと少なくとも一つのダイバーシティアンテナを有する 移動無線においてダイバーシティ受信を提供する方法であって、 前記メインアンテナにおいて前記無線信号を受信する工程と、 前記少なくとも一つのダイバーシティアンテナにおいて前記無線信号を受信す る工程と、 前記少なくとも一つのダイバーシティアンテナで受信された前記無線信号を時 間遅延する工程と、 前記メインアンテナで受信された前記無線信号と前記時間遅延無線信号とを足 し合わせる工程とを有する移動無線においてダイバーシティ受信を提供する方法 。 10.請求の範囲第９項に記載のダイバーシティ受信を提供する方法であって、さ らに、 前記メインアンテナで受信された前記無線信号を前記時間遅延無線信号に足し 合わせる前に、前記メインアンテナで受信された前記無線信号を増幅する工程と 、 前記メインアンテナで受信された前記無線信号を前記時間遅延無線信号に足し 合わせる前に、前記ダイバーシティアンテナで受信された信号を増幅する工程と を有するダイバーシティ受信を提供する方法。 11．請求の範囲第 10 項に記載のダイバーシティ受信を提供する方法であって、 さらに、 前記ダイバーシティアンテナで受信された前記無線信号を帯域通過フィルター にかける工程を有するダイバーシティ受信を提供する方法。