JP2001503220A - いくつかの信号を合成する方法及び基地局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、無線ネットワークにおいていくつかの信号を合成する方法及びいくつかの信号を合成するための基地局（２００）に関する。基地局（２００）はアンテナ（２０６）、搬送波を生成して変調するための変調手段（２０２）、生成された搬送波を変調するために使用される信号を生成するための送信器（２０１）を備える。信号で変調された搬送波はアンテナ（２０６）を使用して伝送される。変調手段（２０２）は２もしくは２よりも多数の信号でそれら特有の搬送波を変調する。基地局は、信号によって変調された搬送波を増幅するための手段（２０３）と、増幅の後、信号によって変調された搬送波を同一のアンテナ（２０６）に対して受動的に合成するための手段（２０４）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】 いくつかの信号を合成する方法及び基地局発明の分野 本発明はいくつかの信号を合成する方法に関する。この方法は無線ネットワー クの基地局において使用され、搬送波及び信号が基地局において生成され、信号 は生成された搬送波を変調するために使用され、基地局は信号で変調された搬送 波を伝送するためのアンテナを備える。 本発明は更に、無線ネットワークにおいていくつかの信号を合成するために使 用される基地局に関する。この基地局はアンテナと、搬送波を生成し変調するた めの変調手段と、生成された搬送波を変調するための信号を生成するための送信 器とを備え、信号で変調された搬送波はアンテナを使用して伝送される。従来技術 ＧＳＭ／ＤＣＳシステムといったようなセルラー方式無線システムでは、基地 局アンテナは、基地局送信器によって生成されたいくつかの信号を伝送する。信 号は搬送波を変調し、搬送波は無線チャネルを使用して無線経路に伝送される。 １つのアンテナだけを使用して、送信器によって生成された信号を無線経路に伝 送する様々な方法がある。基地局において、いくつかの送信器を同一のアンテナ と結合するために異なるコンバイナーを使用することは一般的である。 それ程頻繁にはアンテナの送受信は直線のサイトを有さず、地形もしくは建物 によって引き起こされる障害物がある。従って、受信器で知覚される信号はいく つかの経路上を伝播され、障害物から反射され、異なる位相である信号の合計で ある。位相がランダムに分散される場合、異なる位相のいくつかの信号の合計は レイリー分布に従う。また、信号のフェージングは信号の周波数によって変化す る。信号の周波数選択性フェージングは、デジタルセルラー方式無線ネットワー クにおいて周波数ホッピング技術を使用する理由の１つである。周波数ホッピン グは、接続で使用される伝送周波数を一定の間隔で変更させる。特に、加入者端 末が非常にゆっくりと移動するか、もしくは、静止しているような場合に、周波 数ホッピングによって転送品質を改善することができる。例えば、移動電話が使 用される場合がしばしばそのような場合に該当する。周波数ホッピングによって 実現される周波数ダイバーシティに加えて、本方法は無線接続によって引き起こ される干渉をいくつかの周波数上に分散するのに有用であり、ある特定の周波数 における瞬間的な干渉は小さいままになる。 デジタルＧＳＭ及びＤＣＳシステムにおいて周波数ホッピングから利点を得る ためには、使用される周波数は４よりも大きくなければならない。一般的に、最 新の狭帯域送信器コンバイナーが基地局において使用される。いくつかの送信器 を１つのアンテナと結合するという機能を有する狭帯域コンバイナーは、周波数 ホッピングで使用される周波数の数を実際のトランシーバユニット及びコンバイ ナーフィルターの数に制限する。従って、例えば、３つのトランシーバユニット 及び３つのコンバイナーフィルターを使用する基地局は、周波数ホッピングにお いて３つの周波数の使用を可能にする。 狭帯域送信器コンバイナーは大きく複雑な素子である。何故ならば、それらを 同調させることが可能でなければならないからである。このような同調を必要と しない広帯域コンバイナーもまたつくられてきた。周波数ホッピングシンセサイ ザーを共に備える広帯域コンバイナーは、使用される周波数の数を制限しない。 しかしながら、広帯域コンバイナーに関する問題は、２よりも多数の送信器が同 一の広帯域コンバイナーと結台される場合、コンバイナー減衰が狭帯域コンバイ ナーと比べて非常に大きくなることである。従って、大きなトラフィック容量が 要求される基地局において広帯域コンバイナーを使用することはできず、狭帯域 コンバイナーを使用しなければならなかった。従って、これらの基地局における 周波数ホッピングの実施は不十分であった。 代わりに、信号の最終増幅の前に、変調された搬送波を合成することも可能で あった。特に線形増幅器が増幅器として使用されてきた。しかしながら、線形増 幅器の不都合は、増幅器の線形性要求が高度であるので、実施が技術的に困難な ことであった。更に、線形増幅器の性能は好ましくなかった。発明の概要 本発明の目的は、周波数ホッピングの実施が容易になるように、いくつかの送 信器を同一のアンテナに結合可能にすることである。本発明の更なる目的は、実 施するのが容易であるような増幅器を使用して、搬送波を増幅する基地局を実施 することである。 これは前文で説明される方法で実現され、この方法は、２もしくは２よりも多 数の信号がそれら特有の搬送波を変調し、それから、信号によって変調された搬 送波は増幅され、増幅の後、信号によって変調された搬送波は同一のアンテナに 対して受動的に合成されることを特徴とする。 本発明の基地局は、変調手段が２もしくは２よりも多数の信号でそれら特有の 搬送波を変調し、基地局は、信号によって変調された搬送波を増幅するための手 段と、増幅の後、信号によって変調された搬送波を同一のアンテナに対して受動 的に合成するための手段とを備えることを特徴とする。 大きな利点が本発明の方法で実現される。この方法では、搬送波は２つの異な る信号によって変調され、いくつかの搬送波は、搬送波を１つのアンテナを使用 して伝送できるといったように合成される。この方法はＤＤＳ変調方法を使用す るのが好ましく、その方法によって、例えば、２つの変調信号を容易に実施でき る。更に、搬送波は増幅器で増幅され、その増幅器の線形性要求を実施するのは 容易である。加えて、搬送波を１つのアンテナに対して合成することは、周波数 ホッピングの使用を可能にする広帯域で実施される。 また、本発明の方法の好ましい実施態様は添付の従属請求項にも開示されてお り、本発明の基地局の好ましい実施態様は添付の従属請求項に開示されている。図面の簡単な説明 以下では、添付図の例について、本発明をより詳細に説明する。 図１は、本発明の基地局を使用することができるセルラー方式無線システムを 示す。 図２は、本発明の基地局の構成を例示するブロック図を示す。好ましい実施態様の詳細な説明 図１は、本発明の解決策を使用することができるセルラー方式無線システムを 示す。セルラー方式無線システムは、各々のセルに少なくとも１つの基地局２０ ０と多数の加入者端末１００とを備える。信号を送受信するために、加入者端末 １００はアンテナ１０１を備え、基地局はアンテナ２０６を備える。基地局２０ ０はそのエリア内の加入者端末１００と通信する。基地局２００から基地局コン トローラ３００への接続もあり、その基地局コントローラは基地局２００の動作 を制御し、加入者端末１００の呼を更に固定のネットワークもしくはシステムの 他の部分に接続する。基地局２００と基地局コントローラ３００との間の接続は 、例えば、ＰＣＭ技術を使用して実施される。図１では、基地局２００と加入者 端末１００はトランシーバとして動作する。本発明の基地局２００は、周波数ホ ッピング技術が使用される、例えば、デジタルＧＳＭ及びＤＣＳセルラー方式無 線システムにおいて使用されるのが好ましい。 図１に示されるセルラー方式無線システムでは、基地局２００と加入者端末１ ００は、搬送波を使用して信号を互いに伝送する。伝送された信号は、基地局２ ００と加入者端末１００との間の接続を確立するために使用される。伝送された 信号は情報を含む。信号は伝送の前に変調される。変調では、搬送波は、例えば 、デジタル信号で変調される。受信では、搬送波が復調され、それによって、情 報を含む信号は搬送波から分離される。 図２では、ブロック図は、本発明の１つの好ましい実施態様に従う基地局２０ ０の構成を例示する。本発明の基地局２００は多数の送信器２０１、変調手段２ ０２、アンテナ２０６を備える。図２に示される解決策では、送信器２０１は変 調手段２０２に接続している。変調手段２０２は搬送波信号を生成して変調する 。基地局２００は、信号で変調された搬送波を加入者端末１００に伝送する。更 に、基地局２００は、信号を増幅するための手段２０３と、送信器２０１をアン テナ２０６と結合するための手段２０４とを備える。更に、基地局２００は、手 段２０４とアンテナ２０６との間に接続されたアンテナフィルタ２０５を備える 。アンテナフィルタ２０５は、同一の物理アンテナが送信アンテナ及び受信アン テナとして使用される場合に必要とされるデュプレックスフィルタとして機能 する。 図２に示される解決策では、同一の変調手段２０２に接続する２つの送信器２ ０１があるのが好ましい。送信器２０１は信号を変調手段２０２に伝送し、信号 は変調手段２０２において生成された搬送波を変調する。搬送波を変調する場合 、変調手段２０２は、様々な変調方法を容易に実施できるＤＤＳ（Direct Digit al Synthesis（ダイレクトデジタル合成））方法を使用するのが好ましい。ＤＤ Ｓ方法では、出力周波数が基準周波数からデジタル的に生成される。ＤＤＳ方法 は、特に、周波数ホッピング及び拡散スペクトル技術を使用するセルラー方式無 線システムにおいて使用するのに非常に良く適合している。従って、図２に示さ れる解決策では、変調手段２０２は、２つの送信器２０１によって生成された信 号を使用して搬送波を変調する。変調手段２０２は、２もしくはいくつかの信号 でそれら特有の搬送波を変調するのが好ましい。 変調後、搬送波は、増幅器として機能する手段２０３に接続される。手段２０ ３は、搬送波が基地局２００から加入者端末１００へ十分遠くに伝播するといっ たように搬送波を増幅する。手段２０３はハーフ線形として実施されるのが好ま しく、それによって、手段２０３の線形性要求は、例えば、線形増幅器の線形性 要求と比べて適当な制限の範囲内に抑えられる。加えて、ハーフ線形増幅器を実 施することは非常に容易であり、前記増幅器について良好な性能が得られる。増 幅の後、搬送波はアンテナフィルタ２０５を介してアンテナ２０６に接続される 。それから、搬送波は基地局２００のカバレージエリア内の加入者端末１００に 伝送される。 もし、基地局２００が２よりも多数の送信器２０１を備えるならば、多数の搬 送波が基地局２００において生成される。各々の搬送波が２つの送信器２０１に よって生成された信号を含むのが好ましいような多数の搬送波が生成される。い くつかの生成された搬送波は手段２０４において合成される。それによって、い くつかの送信器２０１によって生成された信号は同一のアンテナ２０６に接続さ れる。手段２０４は、信号によって変調された、１つのアンテナ２０６を使用す る搬送波を受動的に合成する。手段２０４は広帯域コンバイナーを使用して実施 されるのが好ましい。前記コンバイナーはセルラー方式無線ネットワークにおけ る周波数ホッピングの使用を可能にする。 本発明の基地局２００では、いくつかの送信器２０１が１つのアンテナ２０６ に接続される。送信器２０１は、搬送波を変調する信号を生成する。搬送波は２ つの異なる信号によって変調されるのが好ましい。変調された搬送波は増幅され 、もし、いくつかの搬送波が生成されるならば、搬送波は、例えば、ハイブリッ ドコンバイナー２０４において合成される。コンバイナー２０４は、いくつかの 搬送波を１つのアンテナ２０６を介して無線経路に伝送するために合成するよう にされる。 添付図に従う例について上記に本発明を説明してきたけれども、本発明はそれ に限定されず、添付の請求の範囲に開示された本発明の思想の範囲内で様々な方 法で変更され得ることは明白である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年１月７日（１９９９．１．７） 【補正内容】 請求の範囲 １． 無線ネットワークの基地局（２００）で使用される、いくつかの信号を合 成する方法であって、搬送波及び信号が基地局で生成され、信号は生成された 搬送波を変調するために使用され、基地局（２００）は、信号で変調された搬 送波を伝送するためのアンテナ（２０６）を備えるような方法において、 ２もしくは２よりも多数の信号はそれら特有の搬送波を変調し、それか ら、信号によって変調された搬送波は、各々が少なくとも２つの搬送波を増幅 する１セットのマルチ−搬送増幅器で増幅され、増幅器の出力信号は同一のア ンテナ（２０６）に対して受動的に合成されることを特徴とする方法。 ２． 搬送波は広帯域で同一のアンテナ（２０６）に対して合成される請求項１ に記載の方法。 ３． 周波数ホッピングを使用するＧＳＭ／ＤＣＳ無線ネットワークで使用され る請求項１に記載の方法。 ４． ＤＤＳ方法もしくはＤＤＳ方法に相当する方法が変調で使用される請求項 １に記載の方法。 ５． アンテナ（２０６）、搬送波を生成して変調するための変調手段（２０２ ）、生成された搬送波を変調するための信号を生成するための送信器（２０１ ）を備える、無線ネットワークにおいていくつかの信号を合成するために使用 される基地局（２００）であって、信号で変調された搬送波はアンテナ（２０ ６）を使用して伝送されるような基地局（２００）において、 変調手段（２０２）は２もしくは２よりも多数の信号でそれら特有の搬送 波を変調し、前記基地局は、各々が少なくとも２つの搬送波を増幅できる、信 号によって変調された搬送波を増幅するための１セットのマルチ−搬送手段（ ２０３）と、手段（２０３）の出力信号を同一のアンテナ（２０６）に対して 受動的に合成するための手段（２０４）とを備えることを特徴とする基地局。 ６． 手段（２０６）は広帯域である請求項５に記載の基地局。 ７． 搬送波を変調する際に、変調手段（２０２）はＤＤＳ方法もしくはＤＤＳ 方法に相当する方法を使用する請求項５に記載の基地局。 ８． 手段（２０３）はハーフ線形であるのが好ましい請求項５に記載の基地局 。 ９． 基地局（２００）は、特に、周波数ホッピングを使用するＧＳＭ／ＤＣＳ 無線ネットワークにおいて使用される請求項５に記載の基地局。

───────────────────────────────────────────────────── 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，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，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，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 無線ネットワークの基地局（２００）で使用される、いくつかの信号を合 する方法であって、搬送波及び信号が基地局で生成され、信号は生成された 送波を変調するために使用され、基地局（２００）は、信号で変調された搬 波を伝送するためのアンテナ（２０６）を備えるような方法において、 ２もしくは２よりも多数の信号はそれら特有の搬送波を変調し、それか ら、信号によって変調された搬送波は増幅され、増幅の後、信号によって変調 された搬送波は同一のアンテナ（２０６）に対して受動的に合成されることを 特徴とする方法。 ２． 搬送波は広帯域で同一のアンテナ（２０６）に対して合成される請求項１ に記載の方法。 ３． 周波数ホッピングを使用するＧＳＭ／ＤＣＳ無線ネットワークで使用され る請求項１に記載の方法。 ４． ＤＤＳ方法もしくはＤＤＳ方法に相当する方法が変調で使用される請求項 １に記載の方法。 ５． アンテナ（２０６）、搬送波を生成して変調するための変調手段（２０２ ）、生成された搬送波を変調するための信号を生成するための送信器（２０１ ）を備える、無線ネットワークにおいていくつかの信号を合成するために使用 される基地局（２００）であって、信号で変調された搬送波はアンテナ（２０ ６）を使用して伝送されるような基地局（２００）において、 変調手段（２０２）は２もしくは２よりも多数の信号でそれら特有の搬送 波を変調し、前記基地局は、信号によって変調された搬送波を増幅するための 手段（２０３）と、増幅の後、信号によって変調された搬送波を同一のアンテ ナ（２０６）に対して受動的に合成するための手段（２０４）とを備えること を特徴とする基地局。 ６． 手段（２０６）は広帯域である請求項５に記載の基地局。 ７． 搬送波を変調する際に、変調手段（２０２）はＤＤＳ方法もしくはＤＤＳ 方法に相当する方法を使用する請求項５に記載の基地局。 ８． 手段（２０３）はハーフ線形であるのが好ましい請求項５に記載の基地局 。 ９． 基地局（２００）は、特に、周波数ホッピングを使用するＧＳＭ／ＤＣＳ 無線ネットワークにおいて使用される請求項５に記載の基地局。