JP2002536905A - 狭帯域干渉がある場合における高帯域システムの性能を維持する方法 - Google Patents

狭帯域干渉がある場合における高帯域システムの性能を維持する方法

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JP2002536905A
JP2002536905A JP2000597902A JP2000597902A JP2002536905A JP 2002536905 A JP2002536905 A JP 2002536905A JP 2000597902 A JP2000597902 A JP 2000597902A JP 2000597902 A JP2000597902 A JP 2000597902A JP 2002536905 A JP2002536905 A JP 2002536905A
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チャールズ イー． ジャガー，
マーク エヌ． ウィレッツ，
ミコリノ トビア，
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アイエスシーオー インターナショナル， インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 十分な速さ（即ち一のIS-95 ＣＤＭＡデータフレーム期間内又は２０ｍｓ以内）で干渉信号を動的に検出し、トラッキングし、フィルタリングし、ＣＤＭＡリンク上の狭帯域干渉信号の悪影響を忠実に除去し又は劇的に減少する方法及び装置。ＲＦ信号パスに挿入されたとき、アダプティブノッチフィルタ（ＡＮＦ）はＣＤＭＡ信号内の閾値レベルを越えた狭帯域干渉信号を検出する。検出処理は、例えばＡＭＰＳシステムと関連する指定された狭帯域のような、予め設定された削除帯域を連続的に走査することによって行われる。検出された干渉信号はその後自動的に獲得され抑制される。これは、干渉信号の周波数に拒絶ノッチを電気的に配置することによってなされる。複数のノッチフィルタは複数の干渉信号を同時に抑制するために用いられる。干渉信号が存在しない場合は、バイパスモードが選択され、ＲＦ信号はノッチをバイパスすることができる。干渉信号の検出処理では、干渉信号が最初のノッチ部を通して導かれ抑制される抑制モードにスイッチされる。その代わりに、干渉信号の内容にかかわらず、信号がノッチ部を通過することができるバイパスモードを選択するために外部制御回線を用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に無線通信に関し、特に広帯域システムの性能を低下させる狭
帯域の干渉を最小化するためにノッチフィルタを用いるものに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
無線電話サービスのための世界的な規模の市場は急速な進展を経験しつつある
。電気通信産業においては、サービスの信頼度及び性能が重要な競争の基準であ
ることが広く知られている。都市及び非都市においてセルラーの受信範囲を提供
し続けている既存のアナログサイトによって生成された狭帯域の干渉信号により
引き起こされる問題を解決する手法として、突出した新しい800 及び1900ＭＨｚ
を用いる符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code-Division Multiple Access ）無線
サイトが必要となっている。
【０００３】 アナログ移動電話システム（ＡＭＰＳ：Analog Mobile Phone System）又は移
動通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ：Global System for Mobile commu
nication）のような狭帯域システムに伝統的に割り当てられていた周波数スペク
トルの範囲内でＣＤＭＡ電気通信システムを展開するとき、狭帯域の干渉からＣ
ＤＭＡシステムを保護し、システムの性能品質を維持するために、ＣＤＭＡの受
信範囲の地理的な領域内及びその周辺におけるＣＤＭＡスペクトルの帯域幅より
もわずかに広い帯域を妨害する周波数は正常に取り除かれる。しかしながら、す
べての必要なスペクトルを取り除くことは常に実施可能なわけではなく又は経済
的に行えるわけではなく、場合によっては実施することができない。それを実施
することができない地域の例としては、国又は州の境界領域がある。狭帯域の干
渉がＣＤＭＡ電気通信システムに対して及ぼす悪影響には、妨害されたコール及
び低下したコールレートの増加、ＲＦ電力制御システムの崩壊、平均的な移動局
の電力消費量の増加、セルのキャパシティの縮小、及びセルサイトの受信範囲の
収縮が含まれる。最も悪い場合には、高いレベルの干渉信号がセル又はセクタ全
体を妨害することもあり、ロケーションを通して正常に経路選択されるすべての
ＣＤＭＡ通信を妨害することになる。
【０００４】 適応性のあるノッチフィルタを用いることは新しいことではない。Baghdadyの
米国特許No.3,911,366には、より強い信号とより弱い信号とを分離し、望まない
信号を取り除くための周波数復調受信器が記述されている。Baghdadyの発明は、
固定の同調されたトラップ（ノッチ）を通過させるバンドパスフィルタである第
１ミキサーと、周波数可変のノッチフィルタを達成するための第２ミキサーとを
用いている。このフィルタは、本発明において用いられている周波数可変のノッ
チフィルタといくつかの類似点を有しているが、Baghdadyは２つのＦＭ信号のみ
に対応するものであり、複数の狭帯域干渉信号のために広帯域信号を走査したり
、このような干渉信号をトラッキングして獲得した後にそれらをノッチしたりす
ることには対応していない。
【０００５】 Gutleberの米国特許No.4,027,264には、インテリジェンスな信号のスペクトル
範囲を走査して捕捉し、干渉信号をトラッキングするシステムが記述されている
。しかし、レプリカを生成し、そのレプリカをインテリジェンスな信号から取り
去ることによって、干渉信号が削除されることになる。
【０００６】 Richの米国特許No.5,307,517には、Baghdadyで用いられた手法と同様な手法を
用いて、好ましくない同一チャネルのＦＭ干渉を取り除くための改良された適応
性のあるノッチフィルタが記述されている。受信信号は、ベースバンド信号に周
波数変換され、ハイパスフィルタを通過して送信される。
【０００７】 Wadeの米国特許No.5,263,048には、スペクトラム拡散信号中の狭帯域干渉信号
を取り去るための方法が記述されている。この場合、受信信号は、デジタル化さ
れて時間領域に変換され、それからその信号の振幅は廃棄されて正規化された値
に置き換えられる。
【０００８】 Schilling の米国特許No.5,703,874には、移動セルラーシステムで使用されて
いる周波数をオーバーレイするスペクトルを用いて、移動セルラーシステムによ
って占有されている地理的な領域と同一の領域内で稼働するためのスペクトラム
拡散ＣＤＭＡ通信システムが記述されている。この発明では、移動セルラーシス
テムにおいて事前に定められたチャネルを減衰させるために、基地局は櫛形フィ
ルタを使用する。任意の周波数及び発生での狭帯域伝送を捜して減衰させること
はない。
【０００９】 Long等の米国特許No.5,640,385には、基地局の送信回路における広帯域信号に
狭帯域ＦＭ信号を埋め込んで、広帯域及び狭帯域の同時通信を行うシステムが記
述されている。受信回路にはノッチフィルタが備えられており、狭帯域及び広帯
域の同時通信に対応している。すなわち、狭帯域及び広帯域の両方の信号を回復
する。Long等は、スペクトルを重ね合わせて広帯域及び狭帯域の両方の信号を用
いるシステムについて記述している。特に、システムが、複合広帯域信号を形成
するために広帯域周波数帯域内に狭帯域信号を埋め込み、狭帯域及び広帯域の搬
送波が共通の送信器から送信されることが重要である。このシステムの受信器は
この複合信号を取得し、デジタル化し、変換し、周波数は複合信号に含まれてい
る狭帯域及び広帯域の個々の信号に分離するためにその複合信号をフィルタリン
グする。
【００１０】 この発明は、このような複合信号を用いて、システムのキャパシティを最適化
する手段を提供している。しかしながら、Long等は、広帯域スペクトル内でラン
ダムに発生する他のシステムの狭帯域信号の干渉に広帯域システムが直面してい
るという、システムの衝突の問題に対応できていない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、無線電気通信に適用され、適応性のあるノッチフィルタを用
いることによって、広帯域通信システムへの狭帯域の干渉の悪影響を減少させる
ことにあり、その結果妨害されたコール及び終了したコールレートを回復し、Ｒ
Ｆ電力制御システムの崩壊を減少又は取り除き、平均的な移動局の電力消費の増
加を回避し、セルのキャパシティを維持し、セルサイトの受信範囲を維持する。
【００１２】 本発明のもう一つの目的は、高いレベルの干渉信号がセル又はセクタ全体を妨
害し、ロケーションを通して正常に経路選択される全ての通信が妨害されること
を防止することにある。
【００１３】 本発明の更なる目的は、狭帯域の干渉を克服するためのより利便性が高く、複
雑でなく、低コストな方法を提供することにある。
【００１４】 本発明は、広帯域電気通信システムにおける狭帯域の干渉を抑制する装置を提
供する。指定された狭帯域における信号電力レベルについて高速に解析し、その
指定された帯域内で受信された狭帯域信号電力レベルを検出するための手段を提
供する。指定された狭帯域内での信号電力レベルから平均的な複合広帯域電力レ
ベルを得る方法、それから狭帯域の干渉を識別するための適応性のある閾値を得
るためにこれらの信号電力レベルを用いる方法が示される。最後に、識別された
狭帯域の干渉を抑制するための一又は複数のノッチフィルタを設定する手段が提
供される。
【００１５】 広帯域ＣＤＭＡシステムに適用される本発明にしたがって、広帯域ＣＤＭＡ信
号により用いられるスペクトル（例えば、２２８８ＭＨｚの帯域のスペクトル）
は、狭帯域アナログＡＭＰＳ信号（例えば３０ＫＨｚの帯域の信号）のために走
査される周波数である。識別された周波数帯域は、ノッチフィルタに割り当てら
れ、切り取られる。ノッチフィルタは、好ましくは同調可能なフィルタとしてで
はなく、むしろ固定された中間周波数（ＩＦ）に集められた狭帯域のノッチとし
て実施される。入力された広帯域無線周波数（ＲＦ）信号はノッチの帯域幅の範
囲内で検出された干渉信号を判別するための同調可能な局部発振器（ＬＯ）によ
ってシフトされる。したがって、ＬＯを同調することによって、ノッチが効果的
な中間周波数が設定される。
【００１６】 さらに、干渉検出機能は、搬送波の周波数及び干渉の帯域幅が予め知られてい
る場合において、走査ＦＭ受信器によって実行される。例えば、干渉信号がＡＭ
ＰＳセルラー電話であると仮定した場合、８２４ＭＨｚから８２９ＭＨｚまでを
３０ｋＨｚの間隔で増分してチャネルを走査することが知られている。
【００１７】 本発明の注目に値する特徴は、効果的なものとするためにはより多くの時間を
要する一般的なフィルタリング方法と比較して、処理が速く、受信の際に電気通
信ユーザにとって短い時間経過にすぎず、あったとしてもごくわずかに思われ、
干渉信号を防止するのに十分に速く干渉信号を削除し、又は干渉の結果として妨
害され又は終了したコールの発生率を劇的に減少させることである。
【００１８】 さらに本発明の注目に値する特徴は、複数の干渉信号を除去するために、付加
的なノッチフィルタを追加することができることである。本発明の好適な実施の
形態において、ノッチフィルタよりも多くの干渉信号がある環境に対応するため
に、最も大きい振幅を持つ干渉信号をノッチフィルタに割り当てる。
【００１９】 本発明は、他の方法に比し、より低コストでより利便性が高い方法で狭帯域干
渉の問題を解消し又は和らげ、場合によっては他の方法を補足することができる
。最も一般的な代替方法は、基地局又は移動局でアダプティブアンテナアレイ（
Adaptive Antenna Array）を用いることである。これらのシステムは高コスト且
つ複雑であり、タワーの先端にアンテナ及び他の設備を設置する必要がある。
【００２０】 本発明は、既存の基地局の設備及びソフトウェアの最小限の変更を必要とする
。ＲＦ信号パスの受信器、好ましくは低ノイズアンテナ（ＬＮＡ）の後に装置を
接続するのみで足りるため、導入は簡単で、時間を費やすことがなく、専門的な
作業者なしで行うことができる。本発明は、十分な速さで、且つＣＤＭＡリンク
上の狭帯域干渉信号の悪影響を除去し又は劇的に減らすために忠実に、干渉信号
の動的な検出、トラッキング及びフィルタリングを行う。
【００２１】 この解決手段では、各セルサイトに配置された少なくとも１つのＣＤＭＡ受信
器に対して一つのアダプティブノッチフィルタ（ＡＮＦ）ユニットを設けること
が必要となる。ＲＦ信号パスに挿入されたとき、ＡＮＦはＣＤＭＡ信号の範囲内
で閾値レベルを超えた狭帯域干渉信号を検出し、その後その干渉信号を自動的に
獲得して抑制する。このことは、干渉信号の周波数で拒絶ノッチを電子的に配置
することによって達成される。設備に設けられたノッチフィルタモジュールの数
に依存して複数の干渉信号を同時に抑制することが可能である。
【００２２】 本発明は、干渉信号を検出するために予め設定された帯域を連続的に走査する
ことを可能にする。干渉信号がない場合は、バイパスモードが選択されて、ＲＦ
信号がノッチをバイパスすることを可能にする。検出処理において、干渉信号は
取得され、本発明にしたがい、その干渉信号が最初のノッチ部を通して導かれて
抑制される抑制モードにスイッチされる。複数の干渉信号はレベルにしたがって
ソートされ、縦続されたノッチフィルタの数に至るまで、最も高いレベルの干渉
信号が選択されて抑制される。その代わりに、干渉信号の内容に関係なく、信号
がノッチ部を通過することができるバイパスモードを選択するために、外部の制
御回線を用いることもできる。
【００２３】 本発明は、干渉信号及び受信した平均的な複合ＣＤＭＡ電力レベルの特徴を測
定するために、オペレータに与えるのに十分な操作上のアラーム及び測定基準を
備えた迅速な機能的なテストを、ＲＳ２３２インタフェースを通して局所的に又
は遠隔的に実施する。本発明のもう一つの側面は、機能的な回路要素、すなわち
電力調整器、スキャナ、ノッチフィルタ、操作上のアラーム及び測定基準モジュ
ールの迅速な除去及び交換を可能とするモジュール式の構成である。本発明は全
部で４つのモジュールを含んでいるが、ノッチフィルタモジュールを追加するこ
とによって容易に拡張される。もちろん実用的なレベルで、多くの干渉信号が存
在し、それらの全部がノッチされた場合、デコードされるための要求された信号
において十分なエネルギーが残されていないポイントがある。開示された方法は
具体的には基地局の干渉制御に適用する一方で、移動ユニットにもまた適用する
ことができる。
【００２４】 その上、広帯域システムがその広帯域システムの性能品質を保つために狭帯域
信号を削除しなければならない干渉信号とみなすような各種の環境に、本発明を
適用することができる。ここでは、狭帯域信号のソースとして高度移動電話サー
ビス（ＡＭＰＳ：Advanced Mobile Phone Service ）を用いて記述するが、本発
明はトータルアクセス通信システム（ＴＡＣＳ：Total Access Communication S
ystem）、ノルディック移動電話（ＮＭＴ：Nordic Mobile Telephone）、又はＧ
ＳＭ（the European Global System for Mobile communication ）等の比較的狭
帯域のソースにも同様に適用することができる。
【００２５】 さらに、本発明は、各種の広帯域信号を発するための構成要素に適用すること
が可能である。ここで詳細に説明されるシステムは、移動電気通信システムにお
ける広帯域信号形式としてＣＤＭＡを用いているが、無線構内ネットワーク（Ｗ
−ＬＡＮｓ）、ポイントトゥポイントにおいて用いられる直接的なシーケンス及
び周波数ホッピング信号、又はローカルマルチポート分割サービス（ＬＭＤＳ：
Local Mutiport Distribution Srevice ）システムといったマルチキャスト搬送
波等のようなスペクトラム拡散搬送波の他のタイプを使用するシステムでも、本
発明の実施から恩恵を受けることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
前述した内容及び他の目的、側面及び効果は、図面を参照しながら後述する本
発明の好適な実施の形態の詳細な記述からよりよく理解されるであろう。
【００２７】 ＣＤＭＡ通信においてノッチフィルタを採用するという考えは新しいものでは
ないが、本発明では複数のノッチフィルタを用いた干渉トラッキングシステムを
用いている。本発明の検出及びトラッキング機能は、いくつかの有効な特徴及び
特性を提供するために適応する。第一に、本発明では、単一の高速なスキャナと
、ＣＤＭＡスペクトルの範囲内での信号レベルで受信されるすべての狭帯域チャ
ネルを検出して記録する検出器とを用いており、平均的な複合ＣＤＭＡ電力を取
得する。このような電力測定器を用いることによって、適応性のある閾値は狭帯
域干渉の存在を検出するために取得される。受信した複合ＣＤＭＡ電力が変化す
るにしたがって、この閾値は変化する。受信した複合ＣＤＭＡ電力が比較的高い
とき、固定された閾値は干渉を誤って検出する事態が生じる可能性があるので、
上述したような適応性のある閾値は固定された閾値よりも優れた利点を有してい
る。
【００２８】 第二に、適応性のある閾値を越えるレベルを有している最大Ｎ個のチャネルは
、Ｎ個縦続されたノッチフィルタの設定のために識別される。検出器は、オン閾
値がオフ閾値よりも高く設定されるというヒステリシスを特徴としている。この
ことは、切り換え機能を有するノッチフィルタのオン／オフのチャタリングの程
度を減少させる。移動干渉信号の受信信号レベルは、マルチパスのために変動す
る。その結果、関連しているノッチフィルタの望ましくないオン／オフの切換を
回避するために、オフ閾値よりも低い信号が連続する回数をカウントし、その数
が予め定められた数を越えたときにのみノッチフィルタは切り換えられる。第三
に、走査、干渉信号の識別、及びノッチフィルタの設定の全ての処理は、一のIS
-95 ＣＤＭＡデータフレーム期間（２０ｍｓ）よりも短い期間内で行われる。こ
のことは、干渉の克服を試みるために移動電力の段階的な拡大を制限することに
よって電力制御システムの崩壊をできるだけ少なくし、干渉のためにコールを妨
害したり終了させたりする可能性を排除し又は劇的に少なくする。この期間内に
作動するための本発明の能力は、例えばＡＭＰＳと関連した帯域のような、ノッ
チフィルタに別々に割り当てることができる指定された狭い周波数帯域において
狭帯域の干渉信号が発生するという周知の事実にある程度依存するものである。
【００２９】 本発明は、存在している干渉信号の発生時間、周波数、及び持続期間のような
有益な情報をセルラーシステムの管理者に対して随意に提供することができる。
さらに、受信した複合ＣＤＭＡ電力レベルから定期的な記録を取ることができる
。また、ラップトップ又はパーソナルコンピュータは、ノッチフィルタシステム
から送信されたチャネルレベルのデータを収集して処理することができ、基地局
のサービス員及び技術者に対してＣＤＭＡ及びガードバンドスペクトルを図示す
ることができる。
【００３０】 さらに、スキャナ及び検出器は、ＧＳＭ信号によりホップされた周波数を検出
すると共に、複数のＧＳＭ干渉信号をデホップするように設計することができ、
シーケンスをホッピングしている適当な周波数を各々のノッチフィルタに送信す
る。
【００３１】 本発明のノッチフィルタリング機能は、いくつかの有効な性能特色を提供する
ために適応する。第一に、いくつかのノッチフィルタは経験した干渉の程度に対
処するために縦続させることができる。干渉信号を獲得しノッチするための時間
は干渉信号の数と直接的に比例するのではなく、実際には干渉信号の数によって
ごくわずか増大する。
【００３２】 第二に、各ノッチフィルタのモジュールは、第１ミキサー、局部発振器（ＬＯ
）、中間周波数（ＩＦ）におけるバンドパスフィルタ及びノッチフィルタ、及び
第２ミキサーから構成される。ノッチ周波数の効果的な中心周波数はＬＯを同調
することによって設定される。
【００３３】 第三に、各ノッチフィルタのモジュールはまた、ノッチングが不要であるとき
にＲＦ信号をバイパスするためのＲＦバイパススイッチを特徴としている。この
ノッチフィルタシステムは、電力損失が生じた場合又は他の故障の状態が生じた
場合にシステムをバイパスするためのフェールセーフなバイパスＲＦスイッチを
備えている。
【００３４】 第四に、各ノッチフィルタモジュールは単一の利得を提供し、適応性のあるノ
ッチフィルタシステムの全般的な利得は統一される。受信器のＲＦ利得を変化さ
せることなく、ノッチフィルタモジュールは設けられ、取り除かれ、スイッチを
入れたり切ったりすることができ、又は全体的に適応性のあるノッチフィルタシ
ステムはバイパスされ、取り除かれ、再度設けられることができるので、システ
ムのモジュール方式を円滑にする。モジュール方式は、バイパスの遅延をノッチ
モジュールの遅延と略同一となるように設定することによって、より円滑にする
ことができる。
【００３５】 第五に、設けられて作動しているノッチモジュールの数とその位置とを検知し
、それに応じて制御アルゴリズムを調整する。
【００３６】 第六に、縦続されたノッチフィルタのパスにおける絶対的な遅延の総計は、移
動局と基地局との間の距離の推定値が増加したために予測不可能なハンドオフを
発生させない程度の値に制限される。
【００３７】 随意的に、ノッチモジュールは狭帯域ＦＭ干渉信号を復調することができ、ノ
ッチモジュールＬＯを変調するためにこの信号を用いることができるので、干渉
信号をトラッキングする。効果的なフィルタの帯域幅は干渉信号のスペクトル幅
に適応するので、この技術は、ノッチフィルタの設計の複雑さを低減し、ＣＤＭ
Ａ信号の過度のフィルタリングを回避するために用いることができる。干渉信号
のスペクトルよりも実質的に狭い帯域のノッチフィルタを用いることが認められ
る。ＧＳＭチャネルはＡＭＰＳチャネルに比してより広いので（２００ｋＨｚ対
３０ｋＨｚ）、この技術はＧＳＭをオーバレイしたＣＤＭＡに適用することがで
きる。
【００３８】 図１に、スペクトラム拡散信号１０のスペクトルを示す。ノッチフィルタによ
り扱われる基本的な問題は、図２に示すように、広帯域又はスペクトラム拡散信
号１０と狭帯域の干渉信号２１とが同一の帯域を占有することにある。狭帯域の
干渉信号２１の強度が、スペクトラム拡散信号１０の妨害する割合の信号を越え
る場合、スペクトラム拡散システムにおいて行われるすべての通信を悪化させ又
は排除する能力がある。
【００３９】 他方、通信の悪化はノッチフィルタによって拡散信号から取り除かれたエネル
ギー量にある程度比例するにもかかわらず、図２に示す合計信号は、狭帯域信号
２１（図３に示すように結果としてノッチ３１される）の周波数に置かれている
ノッチフィルタを通過する場合、通信は回復する。そのようなエネルギーの除去
はノッチフィルタによって取り除かれていない未処理の干渉である。
【００４０】 明らかに、干渉はスペクトラム拡散（ＳＳ）帯域の何れにおいても起きる可能
性があり、ノッチフィルタは同調可能であることが望ましい。すなわち、干渉が
存在する帯域上の何れの周波数においてもノッチフィルタを位置づけることがで
きることが望ましい。もし実施することが不可能でないならば、一貫した減衰特
性を保持しながら、高帯域上で同調可能なノッチフィルタを実現することは非常
に困難である。むしろ、特定の固定された周波数における高いＱ要素（Ｘｔａｌ
ｓ，ＳＡＷＳ，ヘリカルフィルタ等）を用いて狭帯域のノッチフィルタを設計す
る方がより実現可能である。
【００４１】 ノッチフィルタの形は、予測される干渉を補足するために適応させることが可
能である。例えば、予測される干渉がＡＭＰＳである場合、ノッチフィルタはＡ
ＭＰＳ標準によって定義されるＦＭ変調に適応する振幅応答特性を用いて実施す
ることができる。
【００４２】 図４を参照すると、固定されたノッチを通過したスペクトラム拡散信号を掃引
することによって、又はその後干渉信号が検出されたときにこの掃引を終了する
ことによって、必要とされる同調作用は達成される。この掃引作用は、局部発振
器４１及びダウンコンバーター４２を制御する電圧を用いることによって行われ
る。ＳＳ信号は、ノッチフィルタ４３を実現するために便利であり且つ経済的な
中間周波数上にある。ノッチフィルタ４３によって干渉信号が除去された後、結
果として「浄化された」ＳＳ信号はＬＯ４１を用いてアップコンバーター４５に
よってもとの周波数に戻される。
【００４３】 ＩＦ、並びにＶＣＯ４１の掃引範囲及びＳＳ信号の帯域幅よりも幾らか広い帯
域幅に集められて付加されたバンドパスフィルタ４４は、ダウン変換処理の下側
波帯を選択するために用いられる。同様にして、もう一つのバンドパスフィルタ
４６は、ミキシング処理の下側波帯を再度選択するためのアップコンバーターの
出力側に用いられる。すぐに見ることができるように、それぞれ変換された上側
波帯は、同様に有効な結果として、Ｆｖｃｏ＜Ｆｃとなるように選ばれる。Ｆｖ
ｃｏ＜Ｆｃとなる特定の選択はフィルタリング要求の実現を容易にする。
【００４４】 この処理からはずれることは、言うまでもなく、ノッチフィルタにおいて干渉
信号を配置している正しい周波数にてＶＣＯによる掃引を停止する手段である。
この機能は、図５に示すように、信号を走査し又は検索する受信器５７を適応さ
せることによって提供される。この走査受信機は、受信信号強度インジケータ（
ＲＳＳＩ）５３を備えた狭帯域の単独の変換ＦＭ検出器を含んで構成される。か
かるＦＭ検出器は、ノッチフィルタと同一の周波数の狭帯域信号を受信するため
に用いられる。したがって、干渉信号が存在するとき、その信号は検出され、そ
の振幅レベルはＲＳＳＩ電圧によって決定される。ＲＳＳＩ電圧５３は、その後
に予め設定されたいくつかの閾値５４と比較される。その結果、コンパレータか
らの出力５２は、掃引駆動されているＶＣＯ４１を停止するために用いられる。
簡単なサンプルアンドホールド回路５５は、ＶＣＯ４１を掃引しているノコギリ
波生成器５６のＤＣ値をクランピングし、それに対応して、干渉信号を受信する
ために適切な周波数にＶＣＯ４１を設定する。その結果、ＶＣＯ４１は、ＳＳ信
号から干渉信号を削除するための効果的なノッチフィルタを設定する。スキャナ
の出力側に弁別器５７を含めることは、ＶＣＯ４１を含めて、ＡＦＣ（Automati
c Frequency Control ）ループ５８を閉じることを可能にする。これは、妨害電
波が存在している限りノッチの位置を維持することになる。適切な選択がなされ
たときのループのパラメータはまた、ノッチ作用がＦＭ信号の偏差をトラッキン
グすることを可能にする。
【００４５】 一の狭帯域干渉信号を除去するためのモジュールとしてみなされる全体の回路
の実現は図５に示されている。バイパススイッチ５１は、妨害電波がないときに
は、何れの信号劣化をも排除するために追加されていることを注記しておく。こ
れは、稼働中のコンパレータ５２と反対の状態によって制御される。妥当な点に
達するまで、これらのモジュールはいくつかの干渉を取り除くために縦続され得
る。かかる「妥当な点」は、ノッチフィルタの帯域幅（すなわち、スペクトラム
拡散から取り除かれた信号エネルギー量は各ノッチの追加と共に増大する）と、
多数の干渉信号と共に生成される相互変調の実用上の問題とに関連している。
【００４６】 図６は図５の変形であり、ＡＭＰＳ信号が受信され且つＡＭＰＳ信号がＣＤＭ
Ａ信号の帯域に共同で置かれている領域に設けられたセルラー方式の基地局に用
いられる例を示している。ＦＭ受信器又は掃引されたＶＣＯを含んではいないが
、個々のノッチフィルタ６１は上述したのと同様の機能を実行する。この検出機
能は、走査ＦＭ受信器６２において処理される。各ノッチモジュールからの受信
器による除去は、周波数のトラッキング機能を獲得することができないことに注
意する。しかしながら、潜在的な干渉信号（ＡＭＰＳ）のパラメータについては
周波数及び帯域幅の両方が知られているために、この能力は必要とされない。
【００４７】 図６において、直接デジタル合成（ＤＤＳ）局部発振器６３は、ＣＤＭＡ帯域
を通してＡＭＰＳチャネルステップ（すなわち、８２４から８４９ＭＨｚまでの
３０ｋＨｚのステップ）毎に、狭帯域ＦＭ受信機６２を繰り返し同調する。各ス
テップはマイクロコントローラ６４からＤＤＳに送信されたデジタル語によって
生成される。ＦＭ受信器のＲＳＳＩ出力６５は、個々の単一のチャネルにおける
電力（ｄＢ）に比例した電圧を提供する。マイクロコントローラ６４において処
理するために、入力がアナログで出力がデジタルであるＲＳＳＩの電圧は変換さ
れ（Ａ／Ｄコンバータブロック６６にて）、記憶される。ＲＳＳＩレベルはノッ
チフィルタのオン閾値と比較される。そしてその閾値を越えている場合、可能で
あれば、ノッチフィルタはそのチャネルに割り当てられる。すべてのノッチフィ
ルタが使用中である場合は、ＲＳＳＩレベルはノッチされた干渉信号の最も低い
レベルと比較される。そして、この値を超えているときは、このノッチの周波数
が新しいチャネルに変わる。各ノッチモジュールにおいてダウン及びアップ変換
を行うために適当なＬＯ周波数を提供する位相ロックロープ（ＰＬＬ）６７に対
して制御語を送信することによって、ノッチフィルタの中心周波数が修正される
。マイクロプロセッサ６４からの情報を通じてＰＬＬ６７により生成されたこの
ＬＯは、ＡＭＰＳチャネルを削除するために適当な周波数にノッチを配置する。
【００４８】 設定されている閾値５４（ノッチフィルタのオン閾値）は、ＣＤＭＡ帯域を通
して狭帯域ＦＭ受信機６２を同調した結果決定される適応性のある閾値とするこ
とができる。特に、記憶されたＲＳＳＩ電圧は、スペクトラム拡散信号１０にと
って平均的な複合電力レベルを決定するためのマイクロコントローラ６４により
処理されることができる。この複合的な評価レベルは、算出された平均的な信号
レベルに定数１０又は１５デシベルずつ増分して加えることによって、設定され
る閾値を決定する際の参照として用いられる。スペクトラム拡散信号のための複
合的な電力レベルの評価は、例えば算出する場合において最も強い３個のＲＳＳ
Ｉをカウントしない等によって改良することができる。
【００４９】 マイクロコントローラ６４のソフトウェアにおいて、優先される機能は、ノッ
チモジュール６１によって除去するために、最も強く且つ複合ＣＤＭＡ信号に最
も大きな損傷を与え得る信号を選択することである。使用可能なノッチモジュー
ル６１の数は、経済的な実用上の理由及び信号パスの歪みによってのみ制限され
るにもかかわらず、この数は統計的に潜在的な脅威と一致すべきである。ノッチ
されていない弱い信号は、それらがＣＤＭＡ信号の妨害幅に含まれていない場合
、基地局と移動局との間の電力制御リンクによって改善されることになる。
【００５０】 ここで、基地局回路は、受信信号の誤りが増大することを確定し、電力を増大
させるための命令信号を移動局の送信機に送信する。
【００５１】 マイクロプロセッサ６４は、ノッチング作用のための任務に加えて、バイパス
モードが故障を引き起こすことを可能にする装置の故障を検知する。また、提供
されるものは内蔵された装置（ＢＩＴＥ）の機能であり、ＣＤＭＡスペクトルの
受信電力レベルを評価するために全てのＣＤＭＡスペクトルを超えたＲＳＳＩ出
力を平均化する手段である。このようにして獲得されたデータは、脅威の解析、
信号解析及び管理機能のために用いられる。これらは、基地局にて局所的に且つ
遠隔的に行うことができる。
【００５２】 本発明は、一つの好ましい実施の形態によって述べられているが、当業者は、
この発明が添付された請求項の目的及び範疇内で実施することができることを認
識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 スペクトラム拡散信号のスペクトルを示している図である。
【図２】 狭帯域の干渉信号を加えたスペクトラム拡散信号を示している図である。
【図３】 干渉信号が削除された後のスペクトラム拡散信号を示している図である。
【図４】 ノッチフィルタの動作を示しているブロック図である。
【図５】 本発明に基づいたノッチフィルタモジュールのブロック図である。
【図６】 ＡＭＰＳ信号がＣＤＭＡ信号である場合に複数のノッチフィルタを用いるよう
に本発明を適応させた、図５の変形である。
【符号の説明】
１０ スペクトラム拡散信号 ２１ 干渉信号（狭帯域信号） ３１ ノッチ ４１ 局部発振器（ＬＯ，ＶＣＯ） ４２ ダウンコンバーター ４３ ノッチフィルタ ４４ バンドパスフィルタ ４５ アップコンバーター ４６ バンドパスフィルタ ５１ バイパススイッチ ５２ コンパレータ ５３ ＲＳＳＩ電圧 ５４ 閾値 ５５ サンプルアンドホールド回路 ５６ ノコギリ波生成器 ５７ 受信器（弁別器） ５８ ループ ６１ ノッチフィルタ（ノッチモジュール） ６２ 走査ＦＭ受信器（狭帯域ＦＭ受信機） ６３ 局部発振器 ６４ マイクロコントローラ（マイクロプロセッサ） ６５ ＲＳＳＩ出力 ６６ Ａ／Ｄコンバータブロック ６７ ＰＬＬ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ウィレッツ， マーク エヌ． カナダ エム８ダブリュ ２エックス２ オンタリオ エトビコク トゥエンティー −セブンス ストリート 61 (72)発明者 トビア， ミコリノ カナダ エル４エル ７エイチ８ オンタ リオ ウッドブリッジ エイトン シーア ール． 25 Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE35 5K052 AA01 DD04 EE05 EE13 GG23 GG26 5K067 AA03 CC10 DD43 DD44 KK00 【要約の続き】 きるバイパスモードを選択するために外部制御回線を用 いることができる。

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 広周波数帯域で作動し得る広帯域電気通信システムにおいて
    狭帯域干渉を抑制するための干渉抑制装置であって、 指定された狭帯域における信号電力レベルについて前記広周波数帯域を高速に
    解析し、前記指定された帯域の範囲内で前記狭帯域信号電力レベルを高速に検出
    する手段と、 前記狭帯域信号電力レベルから平均的な複合広帯域電力レベルを取得する手段
    と、 前記狭帯域の干渉を識別するための適応性のある閾値を取得するために前記信
    号電力レベルを用いる手段と、 前記識別された狭帯域の干渉を抑制するための一又は複数のノッチフィルタを
    設定する手段と を備えることを特徴とする干渉抑制装置。
  2. 【請求項２】 前記広帯域システムはＣＤＭＡシステムであり、前記指定さ
    れた周波数帯域はＡＭＰＳシステムから決定されるものであることを特徴とする
    請求項１に記載の干渉抑制装置。
  3. 【請求項３】 前記解析する手段、前記取得する手段、前記識別する手段、
    及び前記設定する手段は、一のＣＤＭＡデータフレーム期間内に達成されること
    を特徴とする請求項２に記載の干渉抑制装置。
  4. 【請求項４】 前記検出する手段は、ＧＳＭ信号によりホップされた周波数
    の存在を検出すると共に、前記ノッチフィルタの夫々に対するシーケンスをホッ
    プしている適当な周波数を送信することによって複数のＧＳＭ干渉信号をデホッ
    プするためになしてあることを特徴とする請求項１に記載の干渉抑制装置。
  5. 【請求項５】 前記ノッチフィルタは、 第１ミキサーと、 電圧制御発振器と、 狭帯域の固定された周波数フィルタと、 第２ミキサーとを備え、 前記第１ミキサー及び前記電圧制御発振器は、中間周波数信号に対して無線周
    波数信号にヘテロダインを発生させるものであり、前記中間周波数信号はノッチ
    フィルタリング及びバンドパスフィルタリングされ、前記第２ミキサーは前記フ
    ィルタリングされた信号を変換して前記無線周波数に戻すものであることを特徴
    とする請求項１に記載の干渉抑制装置。
  6. 【請求項６】 干渉信号が検出されない場合、前記ノッチフィルタは、無線
    周波数切換回路によってバイパスされ、前記切換回路は、ノッチフィルタのバイ
    パス用に比してより高いノッチフィルタの切換用の切換閾値を有していることを
    特徴とする請求項５に記載の干渉抑制装置。
  7. 【請求項７】 広周波数帯域で作動し得る広帯域電気通信システムにおいて
    狭帯域の干渉を抑制するための干渉抑制方法であって、 指定された狭帯域における信号電力レベルについて前記広周波数帯域を高速に
    解析し、前記指定された帯域の範囲内で前記狭帯域の信号電力レベルを高速に検
    出するステップと、 前記狭帯域の信号電力レベルから平均的な複合広帯域電力レベルを取得するス
    テップと、 前記狭帯域の干渉を識別するための閾値を取得するために前記平均的な複合広
    帯域電力レベルを用いるステップと、 前記識別された狭帯域の干渉を抑制するためのノッチフィルタを設定するステ
    ップと を含むことを特徴とする干渉抑制方法。
  8. 【請求項８】 前記広帯域システムはＣＤＭＡシステムであることを特徴と
    する請求項７に記載の干渉抑制方法。
  9. 【請求項９】 前記解析するステップ、前記取得するステップ、前記識別す
    るステップ、及び前記設定するステップはすべて、一のＣＤＭＡ最大許容フレー
    ム遅延期間内に行われることを特徴とする請求項８に記載の干渉抑制装置。
  10. 【請求項１０】 前記広帯域システムは、スペクトラム拡散システムである
    ことを特徴とする請求項７に記載の干渉抑制方法。
  11. 【請求項１１】 前記広帯域システムは、無線構内ネットワークであること
    を特徴とする請求項１０に記載の干渉抑制方法。
  12. 【請求項１２】 前記広帯域システムは、ローカルマルチポイント分割サー
    ビス型システムであることを特徴とする請求項１０に記載の干渉抑制方法。
  13. 【請求項１３】 前記指定された周波数帯域は、ＡＭＰＳシステムから決定
    されることを特徴とする請求項７に記載の干渉抑制方法。
  14. 【請求項１４】 前記指定された周波数帯域は、ＴＡＣＳシステムから決定
    されることを特徴とする請求項７に記載の干渉抑制方法。
  15. 【請求項１５】 前記検出するステップは、 選択的にＧＳＭ信号によりホップされた周波数の存在を検出すると共に、複数
    のＧＳＭ干渉信号をデホップし、前記ノッチフィルタに対するシーケンスをホッ
    プしている適当な周波数を送信するステップを更に含むことを特徴とする請求項
    ７に記載の干渉抑制方法。
  16. 【請求項１６】 平均的な複合広帯域電力レベルを取得するステップは、 最も強い狭帯域信号電力レベルの予め定められた数を選択するステップを更に
    含み、 平均的な複合広帯域電力レベルの導出には前記最も強い狭帯域信号電力レベル
    の予め定められた数は含まれないことを特徴とする請求項７に記載の干渉抑制方
    法。
  17. 【請求項１７】 閾値を取得するための前記平均的な複合広帯域電力レベル
    を用いるステップは、 閾値を取得するために平均的な複合広帯域電力レベルに予め定められたオフセ
    ットを付加するステップを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の干渉抑制
    方法。
  18. 【請求項１８】 前記広周波数帯域を高速に解析するステップは、 広周波数帯域内で作動することが予期されている狭帯域送信器と関連するチャ
    ネル周波数の数の夫々と関連して周波数が増分する広周波数帯域に亘って狭帯域
    受信器をステップするステップを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の干
    渉抑制方法。
  19. 【請求項１９】 前記予期されている狭帯域送信器はＡＭＰＳセルラー電話
    であり、周波数の増分値は３０ｋＨｚであることを特徴とする請求項１８に記載
    の干渉抑制方法。
  20. 【請求項２０】 狭帯域受信器は少なくとも受信信号強度表示の出力を狭帯
    域チャネルに提供し、該受信信号強度表示は狭帯域信号電力レベルを決定するた
    めに用いられることを特徴とする請求項１９に記載の干渉抑制方法。
  21. 【請求項２１】 ノッチフィルタは、狭帯域干渉の予期される振幅特性と適
    合した振幅応答特性を備えていることを特徴とする請求項７に記載の干渉抑制方
    法。
  22. 【請求項２２】 ノッチフィルタを設定するステップは、 広周波数帯域を含む無線周波数を中間周波数信号にダウン変換し、該周波数は
    前記狭帯域干渉の無線周波数に依存したダウン変換によりシフトするステップと
    、 ノッチフィルタリングされた中間周波数信号を生成するために、狭帯域の固定
    された周波数ノッチフィルタを用いて前記中間周波数信号をフィルタリングする
    ステップと、 出力無線周波数信号を生成するために前記ノッチフィルタリングされた中間周
    波数信号をアップ変換し、該周波数は前記狭帯域干渉の周波数に依存したアップ
    変換によりシフトし、出力された無線周波数信号を、前記広周波数帯域の元の無
    線周波数と一致した無線周波数に戻すステップとを更に含むことを特徴とする請
    求項７に記載の干渉抑制方法。
  23. 【請求項２３】 前記狭帯域の固定された周波数ノッチフィルタは、狭帯域
    干渉を引き起こすと予期された狭帯域送信器の帯域幅に対応したノッチ幅を有し
    ていることを特徴とする請求項２２に記載の干渉抑制方法。
  24. 【請求項２４】 前記広周波数帯域は、少なくとも狭帯域干渉の略２分の１
    の広さであることを特徴とする請求項７に記載の干渉抑制方法。
  25. 【請求項２５】 縦続された複数のノッチフィルタを設定するステップを更
    に含み、縦続された所定のノッチフィルタの出力は縦続された次のノッチフィル
    タの入力に与えられ、狭帯域干渉の対応する複数の事例のうち所定の一つを抑制
    するために複数のノッチフィルタを同調させることを特徴とする請求項７に記載
    の干渉抑制方法。
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