JP3195503B2 - 双方向無線通信システム - Google Patents
双方向無線通信システムInfo
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- JP3195503B2 JP3195503B2 JP27855994A JP27855994A JP3195503B2 JP 3195503 B2 JP3195503 B2 JP 3195503B2 JP 27855994 A JP27855994 A JP 27855994A JP 27855994 A JP27855994 A JP 27855994A JP 3195503 B2 JP3195503 B2 JP 3195503B2
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- Japan
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- signal
- frequency domain
- digital
- inverse transform
- frequency
- Prior art date
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Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
- H04B7/0842—Weighted combining
- H04B7/0845—Weighted combining per branch equalization, e.g. by an FIR-filter or RAKE receiver per antenna branch
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線送受信システムに
関し、特に、適用型のアンテナのアレイを用いたシステ
ムに関する。
関し、特に、適用型のアンテナのアレイを用いたシステ
ムに関する。
【０００２】
【０００３】移動無線システムには、今日、ＡＭＰＳの
アナログシステム、北米デジタル移動無線標準（ＩＳ−
５４）と、クェルコム社（Qualcomm）のＣＤＭＡシステ
ムのような、様々な互換性のない信号送信システムが存
在する。このようなシステムは、専用の特定応用向けハ
ードウェアを必要とし、また、その多くのハードウェア
は、一つのシステムについてのみ有効で、他のシステム
には無効となっている。さらに、様々な技術が、これら
の各システムに提案され、信号干渉を減少し、フェージ
ング問題を減少させることにより、性能、および、容量
を増加させている。しかし、これらの技術の適用に当た
っては、必要なハードウェアを追加したり、置換したり
することにより、余分な費用がしばしばかかってくる。
アナログシステム、北米デジタル移動無線標準（ＩＳ−
５４）と、クェルコム社（Qualcomm）のＣＤＭＡシステ
ムのような、様々な互換性のない信号送信システムが存
在する。このようなシステムは、専用の特定応用向けハ
ードウェアを必要とし、また、その多くのハードウェア
は、一つのシステムについてのみ有効で、他のシステム
には無効となっている。さらに、様々な技術が、これら
の各システムに提案され、信号干渉を減少し、フェージ
ング問題を減少させることにより、性能、および、容量
を増加させている。しかし、これらの技術の適用に当た
っては、必要なハードウェアを追加したり、置換したり
することにより、余分な費用がしばしばかかってくる。
【０００４】例えば、フェージングや信号干渉の問題を
解決するために、ベース局で空間ダイバシティ受信を用
いることが提案されている。この空間ダイバシティ無線
システムにおいては、複数のアンテナにより受信される
複数の信号を処理して、他のユーザに起因するフェージ
ングと干渉の問題を解決している。これについては、
“IEEE Journal on Selected Areas in Communication
s”SAC-２巻、４号（１９８４年７月）の“Optimum Com
bining in Digital Mobile Radio with CochannelInter
ference”（J.H.Winters著）を参照のこと。このような
信号処理には、信号の位相と振幅を調整するために、各
アンテナからの信号と、可変の重み係数とを乗算し、そ
の後、出力信号を訂正するために、これらの信号を結合
している。この適用型のアンテナのアレイのパターンを
変更して、干渉信号のパワーを減衰させ、所望の信号受
信を最適化し、移動無線システムの容量と性能を実質的
に増加させている。同様に、ベース局の多数の送信アン
テナを用いて、移動局の容量と性能を改善することもで
きる。特に、最適な組み合わせを用いて、信号を重み付
けし、組み合わせて、出力信号における２乗平均エラー
を最小化し、Ｍ本のアンテナでもって、容量をＭ倍に増
加させることもできる。これについては、“Proc. of t
he First International Conference on Universal Per
sonal Communications”（１９９２年９月２９日−１０
月２日、テキサス州ダラス）２８〜３２頁の“The capa
city of wireless communication systems can be subs
tantially increased by the use of antenna diversit
y”（R.D.Gitlin、J.Salz、J.H.winters共著）を参照の
こと。このようにして、モジュールによる成長が、アン
テナをベース局に追加するだけで達成し得る。このよう
な改善の主なコストは、現在は、ベース局で発生するも
のであるが、（本来は、ユーザでこの費用を負担すべき
であるが）、ベース局に追加されたアンテナの信号を処
理するために、ハードウェアを追加し、修正するのに必
要な投資額は大きく、特に、ベース局が処理し得るよう
な多数のチャネル、例えば、ＡＭＰＳシステムにおいて
は、３３０チャネル／ユーザまでの、あるいは、ＩＳ−
５４システムの３３０周波数チャネルの１０００人のユ
ーザを考慮するとそうである。このような投資は、ハー
ドウェアを各システムの変更によって置換しなければな
らないときには、少なくなる可能性さえある。
解決するために、ベース局で空間ダイバシティ受信を用
いることが提案されている。この空間ダイバシティ無線
システムにおいては、複数のアンテナにより受信される
複数の信号を処理して、他のユーザに起因するフェージ
ングと干渉の問題を解決している。これについては、
“IEEE Journal on Selected Areas in Communication
s”SAC-２巻、４号（１９８４年７月）の“Optimum Com
bining in Digital Mobile Radio with CochannelInter
ference”（J.H.Winters著）を参照のこと。このような
信号処理には、信号の位相と振幅を調整するために、各
アンテナからの信号と、可変の重み係数とを乗算し、そ
の後、出力信号を訂正するために、これらの信号を結合
している。この適用型のアンテナのアレイのパターンを
変更して、干渉信号のパワーを減衰させ、所望の信号受
信を最適化し、移動無線システムの容量と性能を実質的
に増加させている。同様に、ベース局の多数の送信アン
テナを用いて、移動局の容量と性能を改善することもで
きる。特に、最適な組み合わせを用いて、信号を重み付
けし、組み合わせて、出力信号における２乗平均エラー
を最小化し、Ｍ本のアンテナでもって、容量をＭ倍に増
加させることもできる。これについては、“Proc. of t
he First International Conference on Universal Per
sonal Communications”（１９９２年９月２９日−１０
月２日、テキサス州ダラス）２８〜３２頁の“The capa
city of wireless communication systems can be subs
tantially increased by the use of antenna diversit
y”（R.D.Gitlin、J.Salz、J.H.winters共著）を参照の
こと。このようにして、モジュールによる成長が、アン
テナをベース局に追加するだけで達成し得る。このよう
な改善の主なコストは、現在は、ベース局で発生するも
のであるが、（本来は、ユーザでこの費用を負担すべき
であるが）、ベース局に追加されたアンテナの信号を処
理するために、ハードウェアを追加し、修正するのに必
要な投資額は大きく、特に、ベース局が処理し得るよう
な多数のチャネル、例えば、ＡＭＰＳシステムにおいて
は、３３０チャネル／ユーザまでの、あるいは、ＩＳ−
５４システムの３３０周波数チャネルの１０００人のユ
ーザを考慮するとそうである。このような投資は、ハー
ドウェアを各システムの変更によって置換しなければな
らないときには、少なくなる可能性さえある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、大幅に投資することなく、フェージングと干渉の問
題を解決する移動無線システムを提供することである。
は、大幅に投資することなく、フェージングと干渉の問
題を解決する移動無線システムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、ブロック無線受信信号処理は、周波数領域内で実行
される適用型のアンテナのアレイの処理と組み合わされ
る。ベース局の複数のアンテナの各々は、少なくとも一
つのワイドバンドのＲＦ受信機（特定のバンド幅をＩＦ
周波数に移行させる）と、Ａ／Ｄ変換器とを有する。受
信機のバンド幅は、同調される特定のバンド幅内の多数
の移動無線チャネルの全てを受信できるように選択され
る。さらに、信号を受信するために、必要な残りのタス
クには、チャネル分離、ろ波、復調、搬送波とタイミン
グの再生、等価処理と、適用型アンテナアレイの処理が
含まれ、これらは、プログラム可能なデジタル信号プロ
セッサにより実行される。例えば、各アンテナのＡ／Ｄ
変換器から受信されたサンプルのブロックは、ろ波処理
と等価処理が行われる周波数領域内に変換される。その
後、複数のアンテナから得られた周波数領域データは、
チャネル分離用に結合され、復調用に時間領域に変換さ
れる。同様に、送信に際しては、多重チャネルの信号を
表すデジタル信号は、アナログに変換され、このアナロ
グ信号は、複数のワイドバンドの送信器とアンテナを用
いて送信される。
ば、ブロック無線受信信号処理は、周波数領域内で実行
される適用型のアンテナのアレイの処理と組み合わされ
る。ベース局の複数のアンテナの各々は、少なくとも一
つのワイドバンドのＲＦ受信機（特定のバンド幅をＩＦ
周波数に移行させる）と、Ａ／Ｄ変換器とを有する。受
信機のバンド幅は、同調される特定のバンド幅内の多数
の移動無線チャネルの全てを受信できるように選択され
る。さらに、信号を受信するために、必要な残りのタス
クには、チャネル分離、ろ波、復調、搬送波とタイミン
グの再生、等価処理と、適用型アンテナアレイの処理が
含まれ、これらは、プログラム可能なデジタル信号プロ
セッサにより実行される。例えば、各アンテナのＡ／Ｄ
変換器から受信されたサンプルのブロックは、ろ波処理
と等価処理が行われる周波数領域内に変換される。その
後、複数のアンテナから得られた周波数領域データは、
チャネル分離用に結合され、復調用に時間領域に変換さ
れる。同様に、送信に際しては、多重チャネルの信号を
表すデジタル信号は、アナログに変換され、このアナロ
グ信号は、複数のワイドバンドの送信器とアンテナを用
いて送信される。
【０００７】
【実施例】図１に示されたベース局は、Ｍ個の適応型ア
ンテナアレイ１０１−０から１０１−Ｍ（各アンテナ
は、それぞれワイドバンド同調受信機１０２−１から１
０２−Ｍに関連している）と、Ａ／Ｄコンバータ１０３
−１から１０３−Ｍと、デジタル処理回路１０４−１か
ら１０４−Ｍとを有する。ワイドバンド同調受信機１０
２−１から１０２−Ｍは、ローカル発振器（図示せず）
を有するミキサを用いて、特定のバンド幅（例えば、受
信機が現在同調されているバンド内に割り当てられた複
数の無線ラジオチャネルを送受信できるバンド幅）をＩ
Ｆ周波数に変換し、不要な周波数を取り除く。ワイドバ
ンド同調受信機１０２−１から１０２−Ｍは、例えば、
ＩＳ−５４、または、ＡＭＰＳにおいて、９００ＭＨｚ
において１０ＭＨｚの移動バンド幅の全て、あるいは一
部をカバーするように同調してもよい。この受信機を他
のバンドに同調させて、同一の装置が、他の周波数、例
えば、１．８ＧＨｚで用いるよう、変更してもよい。各
受信機からの信号は、受信信号の再生ができるようなサ
ンプリングレート（例えば、バンド幅の２倍）でＡ／Ｄ
変換される。
ンテナアレイ１０１−０から１０１−Ｍ（各アンテナ
は、それぞれワイドバンド同調受信機１０２−１から１
０２−Ｍに関連している）と、Ａ／Ｄコンバータ１０３
−１から１０３−Ｍと、デジタル処理回路１０４−１か
ら１０４−Ｍとを有する。ワイドバンド同調受信機１０
２−１から１０２−Ｍは、ローカル発振器（図示せず）
を有するミキサを用いて、特定のバンド幅（例えば、受
信機が現在同調されているバンド内に割り当てられた複
数の無線ラジオチャネルを送受信できるバンド幅）をＩ
Ｆ周波数に変換し、不要な周波数を取り除く。ワイドバ
ンド同調受信機１０２−１から１０２−Ｍは、例えば、
ＩＳ−５４、または、ＡＭＰＳにおいて、９００ＭＨｚ
において１０ＭＨｚの移動バンド幅の全て、あるいは一
部をカバーするように同調してもよい。この受信機を他
のバンドに同調させて、同一の装置が、他の周波数、例
えば、１．８ＧＨｚで用いるよう、変更してもよい。各
受信機からの信号は、受信信号の再生ができるようなサ
ンプリングレート（例えば、バンド幅の２倍）でＡ／Ｄ
変換される。
【０００８】このデジタル信号は、その後、デジタル処
理回路１０４−１から１０４−Ｍに送られ、そこで、デ
ジタル信号プロセッサを用いて、システムの残りの全て
の要素を実行する。このデジタル回路においては、２Ｎ
個のサンプルのブロックが、ＦＦＴモジュール１１０−
１から１１０−Ｍを用いて周波数領域に変換される。こ
の周波数領域データブロックは、受信信号短期スペクト
ル Ｘi（ｎ） ｉ＝１，．．．，Ｍ ｎ＝１，．．．，２Ｎ を表し、この受信信号短期スペクトルは、その後、乗算
器１１１−１から１１１−Ｍに入力される。これらの乗
算器は、周波数領域データと、Ｈ1（ｎ）からＨM（ｎ）
とを乗算して、周波数領域フィルタ処理を実行し、重み
付け周波数スペクトル、Ｙ1（ｎ）からＹM（ｎ）を生成
する。 Ｙi（ｎ）＝Ｘi（ｎ）Ｈi（ｎ） ｉ＝１，．．．，Ｍ ｎ＝１，．．．２Ｎ このＨ1（ｎ）は、受信フィルタ等価器と、適合型アレ
イ結合重み係数の組み合わせに対応する周波数応答を表
す。このＨ1（ｎ）の生成は以下のようにして行われ
る。周波数領域処理を用いると、受信機フィルタは、時
間領域の畳込み関数ではなく、乗算器として実行され
る。これにより、処理時間が短縮される。さらに、等価
処理と結合重み付けを余分な処理無しに実行できる。
理回路１０４−１から１０４−Ｍに送られ、そこで、デ
ジタル信号プロセッサを用いて、システムの残りの全て
の要素を実行する。このデジタル回路においては、２Ｎ
個のサンプルのブロックが、ＦＦＴモジュール１１０−
１から１１０−Ｍを用いて周波数領域に変換される。こ
の周波数領域データブロックは、受信信号短期スペクト
ル Ｘi（ｎ） ｉ＝１，．．．，Ｍ ｎ＝１，．．．，２Ｎ を表し、この受信信号短期スペクトルは、その後、乗算
器１１１−１から１１１−Ｍに入力される。これらの乗
算器は、周波数領域データと、Ｈ1（ｎ）からＨM（ｎ）
とを乗算して、周波数領域フィルタ処理を実行し、重み
付け周波数スペクトル、Ｙ1（ｎ）からＹM（ｎ）を生成
する。 Ｙi（ｎ）＝Ｘi（ｎ）Ｈi（ｎ） ｉ＝１，．．．，Ｍ ｎ＝１，．．．２Ｎ このＨ1（ｎ）は、受信フィルタ等価器と、適合型アレ
イ結合重み係数の組み合わせに対応する周波数応答を表
す。このＨ1（ｎ）の生成は以下のようにして行われ
る。周波数領域処理を用いると、受信機フィルタは、時
間領域の畳込み関数ではなく、乗算器として実行され
る。これにより、処理時間が短縮される。さらに、等価
処理と結合重み付けを余分な処理無しに実行できる。
【０００９】図２は、Ｋ個のチャネルの周波数領域デー
タのフィルタ処理と等価処理を表す。図２のＡは、Ｋ個
のチャネル用に受信された信号Ｘi（ｎ）の周波数スペ
クトルを表し、図２のＢは、フィルタと等価器の係数を
表し、この得られた重み付け周波数スペクトルＹ
i（ｎ）は、図２のＣに示されている。この図におい
て、点（・）は、周波数スペクトルサンプルを表し、Ｋ
個のチャネルの各々に対し、Ｌ個のサンプルが存在す
る。
タのフィルタ処理と等価処理を表す。図２のＡは、Ｋ個
のチャネル用に受信された信号Ｘi（ｎ）の周波数スペ
クトルを表し、図２のＢは、フィルタと等価器の係数を
表し、この得られた重み付け周波数スペクトルＹ
i（ｎ）は、図２のＣに示されている。この図におい
て、点（・）は、周波数スペクトルサンプルを表し、Ｋ
個のチャネルの各々に対し、Ｌ個のサンプルが存在す
る。
【００１０】Ｍ個の乗算器の出力、Ｙi（ｎ）、ｉ＝
１，．．．，Ｍは、デジタル信号処理回路に入力され、
この回路内の総和器１１２内で加算される。この総和器
１１２の出力Ｚ（ｎ）は、出力信号の短期周波数スペク
トルである。個々のチャネルの分離と時間領域への変換
は、そのチャネルに対応するＮにわたる総和器１１２の
出力Ｚ（ｎ）内に現れるということを利用している。す
なわち、Ｚ（１）からＺ（Ｌ）は、チャネル１の周波数
スペクトルを表し、Ｚ（Ｌ＋１）からＺ（２Ｌ）は、チ
ャネル２の周波数スペクトルを表すことである。かくし
て、各チャネルを分離し、時間領域に変換するために、
分配器１１３は、Ｚ（ｎ）、ｎ＝１，．．．，２Ｎを、
逆ＦＦＴモジュール１１４−１から１１４−Ｋのバンク
に分散して、Ｋ個のチャネルの各々に対し、出力信号サ
ンプルｂ1（ｍ）からｂk（ｍ）を生成する。すなわち、
Ｚ（１）からＺ（Ｌ）は、逆ＦＦＴモジュール１１４ー
１に送られ、Ｚ（Ｌ＋１）からＺ（２Ｌ）は、逆ＦＦＴ
モジュール１１４−２に送られ、以下同様である。デー
タ検知器１１５−１から１１５−Ｋは、受信信号サンプ
ルに対応する受信データ記号ａ1（ｍ）からａk（ｍ）を
決定する。これらのデータ記号は、ライン１１６−１か
ら１１６−Ｍを介して、電話ネットワークに送信され
る。このＦＦＴは、信号を変換するために、線形畳み込
み関数ではなく、環状畳み込み関数を用いているので、
処理装置は、Ａ／Ｄコンバータから２Ｎ個のサンプルを
用いて１チャネルあたり、Ｎ／Ｋの記号を重み係数生成
回路１１７−１から１１７−Ｋに生成しなければならな
い。これについては、C.F.N.CowanとP.M.Grantの共著
“Adaptive Filters”（１９８５年、Prentice-Hall社
刊）の１７７〜１７９ページを参照のこと。
１，．．．，Ｍは、デジタル信号処理回路に入力され、
この回路内の総和器１１２内で加算される。この総和器
１１２の出力Ｚ（ｎ）は、出力信号の短期周波数スペク
トルである。個々のチャネルの分離と時間領域への変換
は、そのチャネルに対応するＮにわたる総和器１１２の
出力Ｚ（ｎ）内に現れるということを利用している。す
なわち、Ｚ（１）からＺ（Ｌ）は、チャネル１の周波数
スペクトルを表し、Ｚ（Ｌ＋１）からＺ（２Ｌ）は、チ
ャネル２の周波数スペクトルを表すことである。かくし
て、各チャネルを分離し、時間領域に変換するために、
分配器１１３は、Ｚ（ｎ）、ｎ＝１，．．．，２Ｎを、
逆ＦＦＴモジュール１１４−１から１１４−Ｋのバンク
に分散して、Ｋ個のチャネルの各々に対し、出力信号サ
ンプルｂ1（ｍ）からｂk（ｍ）を生成する。すなわち、
Ｚ（１）からＺ（Ｌ）は、逆ＦＦＴモジュール１１４ー
１に送られ、Ｚ（Ｌ＋１）からＺ（２Ｌ）は、逆ＦＦＴ
モジュール１１４−２に送られ、以下同様である。デー
タ検知器１１５−１から１１５−Ｋは、受信信号サンプ
ルに対応する受信データ記号ａ1（ｍ）からａk（ｍ）を
決定する。これらのデータ記号は、ライン１１６−１か
ら１１６−Ｍを介して、電話ネットワークに送信され
る。このＦＦＴは、信号を変換するために、線形畳み込
み関数ではなく、環状畳み込み関数を用いているので、
処理装置は、Ａ／Ｄコンバータから２Ｎ個のサンプルを
用いて１チャネルあたり、Ｎ／Ｋの記号を重み係数生成
回路１１７−１から１１７−Ｋに生成しなければならな
い。これについては、C.F.N.CowanとP.M.Grantの共著
“Adaptive Filters”（１９８５年、Prentice-Hall社
刊）の１７７〜１７９ページを参照のこと。
【００１１】次に、重み係数Ｈ1（ｎ）からＨM（ｎ）の
生成について説明する。これらの重み係数は、受信機フ
ィルタの重み係数ＨR（ｎ）と、適用型のアレイの等価
器の重み係数ＨEQi（ｎ）、ｉ＝１，．．．，Ｍの積で
ある。この受信機フィルタの重み係数は、一定で、この
受信機フィルタの重み係数は、各チャネルに対し繰り返
されるので、周期的（Ｋ倍）である。等価器の重み係数
は、時間領域、あるいは、周波数領域の何れかで計算で
きる。例えば、時間領域の処理は、ＬＭＳ、あるいは、
ＤＭＩアルゴリズムを用いて行われる。これについて
は、R.A.MonzingoとT.W.Millerの共著“Introduction t
o Adaptive Arrays”（１９８０年John Wiley and Sons
社(ニューヨーク)刊）の１６２〜１６６ページに記載さ
れている。そして、この重み係数は、ＦＦＴを用いて周
波数領域に変換される。しかし、周波数領域の重み係数
の生成が好ましい理由は、受信機用の周波数領域のスペ
クトルと結合器の出力信号が得られ、この計算された重
み係数は、周波数領域になければならないからである。
この周波数領域の重み付けの計算技術は、前述の“Adap
tive Filters”の１５２〜１５７ページに記載されてい
る。この技術は、周波数領域で受信されたデータ、Ｘi
（ｎ）、ｉ＝１，．．．，Ｍと、時間領域の出力デー
タ、ｂj（ｎ）、ｊ＝１，．．．，Ｋの両方を必要とす
る。これらを用いた好ましい実施例は、図１に示されて
おり、同図においては、重み係数生成回路１１７は、入
力ライン１１８−１から１１８−Ｍの周波数領域の受信
データと、ライン１１９−１からライン１１９−Ｋの時
間領域の出力データを用いて、それぞれ乗算器１１１−
１から１１１−Ｍ用に出力ライン１２０−１から１２０
−Ｍで用いられる重み係数を生成する。
生成について説明する。これらの重み係数は、受信機フ
ィルタの重み係数ＨR（ｎ）と、適用型のアレイの等価
器の重み係数ＨEQi（ｎ）、ｉ＝１，．．．，Ｍの積で
ある。この受信機フィルタの重み係数は、一定で、この
受信機フィルタの重み係数は、各チャネルに対し繰り返
されるので、周期的（Ｋ倍）である。等価器の重み係数
は、時間領域、あるいは、周波数領域の何れかで計算で
きる。例えば、時間領域の処理は、ＬＭＳ、あるいは、
ＤＭＩアルゴリズムを用いて行われる。これについて
は、R.A.MonzingoとT.W.Millerの共著“Introduction t
o Adaptive Arrays”（１９８０年John Wiley and Sons
社(ニューヨーク)刊）の１６２〜１６６ページに記載さ
れている。そして、この重み係数は、ＦＦＴを用いて周
波数領域に変換される。しかし、周波数領域の重み係数
の生成が好ましい理由は、受信機用の周波数領域のスペ
クトルと結合器の出力信号が得られ、この計算された重
み係数は、周波数領域になければならないからである。
この周波数領域の重み付けの計算技術は、前述の“Adap
tive Filters”の１５２〜１５７ページに記載されてい
る。この技術は、周波数領域で受信されたデータ、Ｘi
（ｎ）、ｉ＝１，．．．，Ｍと、時間領域の出力デー
タ、ｂj（ｎ）、ｊ＝１，．．．，Ｋの両方を必要とす
る。これらを用いた好ましい実施例は、図１に示されて
おり、同図においては、重み係数生成回路１１７は、入
力ライン１１８−１から１１８−Ｍの周波数領域の受信
データと、ライン１１９−１からライン１１９−Ｋの時
間領域の出力データを用いて、それぞれ乗算器１１１−
１から１１１−Ｍ用に出力ライン１２０−１から１２０
−Ｍで用いられる重み係数を生成する。
【００１２】本発明の一実施例は、周波数分割多重化
（frequency division multiplexing：ＦＤＭ）（例え
ば、ＩＳ−５４で用いられる）でのデジタルシステムに
最適なものである。しかし、ソフトウェアを修正するだ
けで、周波数領域サンプルからアナログＦＭ信号を生成
する検知器を用いることにより、アナログＦＭ信号、例
えば、ＡＭＰＳで用いられる同一の回路を用いることが
できる。ＣＤＭＡにたいしては、周波数領域にＲＡＫＥ
受信機を用いることにより、本発明の技術を適用でき
る。時間領域のＲＡＫＥ受信機では、この受信信号は、
拡散スペクトルコードの時間オフセットバージョンと相
関がとられる。本発明においては、この相関は、周波数
領域における乗算により実行され、それにより、デジタ
ル信号処理の複雑さが解消される。また、本発明は、受
信機のみならず送信器にも適用できる。送信器に適用す
る場合には、図１の処理は、逆となる。多重チャネルか
らのデータは、デジタル信号処理回路により処理され、
そこで、符号化されて、周波数領域に変換され、全ての
チャネルの周波数領域データは結合されて、各アンテナ
に対し重み付けされて、時間領域に変換される。この時
間領域データは、Ｄ／Ａコンバータにより変換されて、
アナログ信号が、ワイドバンド送信器を用いて、適応型
アンテナアレイ１０１−１から１０１−Ｍにより送信さ
れる。さらに、本発明は、ポイントトゥマルチポイント
ワイヤレスシステム（point-tomultipointwireless sys
tem）、例えば、個人通信システムにも適用可能であ
る。
（frequency division multiplexing：ＦＤＭ）（例え
ば、ＩＳ−５４で用いられる）でのデジタルシステムに
最適なものである。しかし、ソフトウェアを修正するだ
けで、周波数領域サンプルからアナログＦＭ信号を生成
する検知器を用いることにより、アナログＦＭ信号、例
えば、ＡＭＰＳで用いられる同一の回路を用いることが
できる。ＣＤＭＡにたいしては、周波数領域にＲＡＫＥ
受信機を用いることにより、本発明の技術を適用でき
る。時間領域のＲＡＫＥ受信機では、この受信信号は、
拡散スペクトルコードの時間オフセットバージョンと相
関がとられる。本発明においては、この相関は、周波数
領域における乗算により実行され、それにより、デジタ
ル信号処理の複雑さが解消される。また、本発明は、受
信機のみならず送信器にも適用できる。送信器に適用す
る場合には、図１の処理は、逆となる。多重チャネルか
らのデータは、デジタル信号処理回路により処理され、
そこで、符号化されて、周波数領域に変換され、全ての
チャネルの周波数領域データは結合されて、各アンテナ
に対し重み付けされて、時間領域に変換される。この時
間領域データは、Ｄ／Ａコンバータにより変換されて、
アナログ信号が、ワイドバンド送信器を用いて、適応型
アンテナアレイ１０１−１から１０１−Ｍにより送信さ
れる。さらに、本発明は、ポイントトゥマルチポイント
ワイヤレスシステム（point-tomultipointwireless sys
tem）、例えば、個人通信システムにも適用可能であ
る。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、フ
ェージングと干渉の問題を解決する移動無線システムを
提供することができる。
ェージングと干渉の問題を解決する移動無線システムを
提供することができる。
【図１】移動無線ベース局で、空間ダイバシティ受信を
行うブロック無線受信システムのブロック図。
行うブロック無線受信システムのブロック図。
【図２】Ｋチャネルシステムのダイアグラムを表し、横
軸がＫ個のチャネルを表し、縦軸Ｘi（ｎ）は受信信号
スペクトルを表し、縦軸Ｈi（ｎ）は受信機フィルタ等
価器アンテナアレイ結合係数の組み合わせに応答する周
波数応答の係数を表し、縦軸Ｙi（ｎ）は重み付け周波
数スペクトルを表す。そして、順番に、グラフＡ，Ｂ，
Ｃと称する。
軸がＫ個のチャネルを表し、縦軸Ｘi（ｎ）は受信信号
スペクトルを表し、縦軸Ｈi（ｎ）は受信機フィルタ等
価器アンテナアレイ結合係数の組み合わせに応答する周
波数応答の係数を表し、縦軸Ｙi（ｎ）は重み付け周波
数スペクトルを表す。そして、順番に、グラフＡ，Ｂ，
Ｃと称する。
１０１ 適応型アンテナアレイ １０２ ワイドバンド同調受信機 １０３ Ａ／Ｄコンバータ １０４ デジタル処理回路 １１０ ＦＦＴモジュール １１１ 乗算器 １１２ 総和器 １１３ 分配器 １１４ 逆ＦＦＴモジュール １１５ データ検知器 １１６ ライン １１７ 重み係数生成回路 １１８ 入力ライン １１９ ライン １２０ 出力ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−170225（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−307802（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−279001（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−166305（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 21/00 - 25/04 H04B 7/00 H04B 7/02 - 7/12 H04B 7/24 - 7/26 H04L 1/02 - 1/06 H04Q 7/00 - 7/38
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の空間ダイバシティアンテナ（１０
１−１〜１０１−Ｍ）を有するマスタ局と、複数のリモ
ート局との間で、複数の信号チャネルを介して、双方向
無線送信を行うシステムにおいて、 前記マスタ局は、各空間ダイバシティアンテナに対応し
て、 前記複数のリモート局から、複数の信号チャネルの信号
を受信するワイドバンド受信機（１０２−１〜１０２−
Ｍ）と、 前記受信信号をデジタルサンプルに変換するアナログ−
デジタル（Ａ／Ｄ）変換器（１０３−１〜１０３−Ｍ）
と、 前記デジタルサンプルを周波数領域信号に変換し、該周
波数領域信号に重み係数（Ｈ1（ｎ）〜ＨM（ｎ））を乗
じることにより該周波数領域信号をフィルタ処理して重
み付き周波数スペクトルを生成する、デジタル信号処理
モジュール（１０４−１〜１０４−Ｍ）とを有し、 前記マスタ局は、さらに、 前記重み付き周波数スペクトルの、前記複数の空間ダイ
バシティアンテナにわたる和Ｚ（ｎ），ｎ＝１，...，
２Ｎ、を出力する総和器（１１２）と、 周波数領域信号からデータ信号への逆変換を実行するこ
とが可能なＫ個の逆変換モジュールからなる逆変換モジ
ュールアレイ（１１４−１〜１１４−Ｋ）と、 離散周波数チャネルデータ検知器アレイ（１１５−１〜
１１５−Ｋ）と、 前記総和器の出力Ｚ（ｎ）を前記Ｋ個の逆変換モジュー
ルに分配する分配器（１１３）とを有し、 各チャネルのサンプル数をＬ＝２Ｎ／Ｋとし、ｊ＝
１，...，Ｋとして、前記総和器の出力Ｚ（（ｊ−１）
Ｌ＋１）ないしＺ（ｊＬ）は前記データ検知器アレイの
第ｊ周波数チャネルに送られることを特徴とする双方向
無線通信システム。 - 【請求項２】 前記デジタル信号処理モジュールは、フ
ーリエ変換を実行し、 前記逆変換モジュールは、逆フーリエ変換を実行するこ
とを特徴とする請求項１に記載のシステム。 - 【請求項３】 前記逆変換モジュールの出力に応答し
て、前記デジタル信号処理モジュールにより実行される
重み付けを調整する手段をさらに有することを特徴とす
る請求項２に記載のシステム。
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