JP4669569B2

JP4669569B2 - 無線局

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Publication number: JP4669569B2
Application number: JP2010111177A
Authority: JP
Inventors: コヴァレフスキーフランク
Original assignee: Ipcom GmbH and Co KG
Current assignee: Ipcom GmbH and Co KG
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2019-10-16
Also published as: DE59912278D1; ATE299625T1; JP4733204B2; EP1320200A1; EP1320200B1; JP2010045834A; DE19850279A1; US7155165B1; EP1125376B1; EP1125376A1; ATE243394T1; JP2010220240A; JP4541554B2; DE19850279B4; WO2000027046A1; JP2003530723A; DE59906039D1

Description

従来技術
本発明は、独立請求項の上位概念記載の第１の無線局と第２の無線局との間の信号の伝送のための方法及び無線局に関する。

出願番号１９８１８２１５を有するドイツ特許出願からすでに無線チャネルを介する基地局と複数の移動局との間の信号の伝送のための方法が公知であり、異なる移動局のデータは異なるコードによって拡散される。変調器において伝送すべき信号の事前等化（Vorentzerrung/pre-equalization）が行われる。

事前等化されたデータ信号がマルチパス伝送チャネルを介して受信器に送信されると、強いフェージング変動によって伝送エラーが発生する。この場合、フェージングは伝送された信号のマルチパス受信において発生しうる振幅変動と解釈する。

独国特許出願公開第１９８１８２１５号明細書

従来技術の問題点を解決すること。

上述の課題は、少なくとも２つのアンテナを有する無線局であって、当該無線局と第１の無線局との間で信号が、アンテナおよび属する無線チャネルを介して伝送され、前記無線局は第１の信号をアンテナによって、属する無線チャネルを介して前記第１の無線局に伝送し、第２の信号をアンテナによって、属する無線チャネルを介して、前記第１の無線局に伝送し、前記第１の信号は、第２の変調器で形成される基準信号と、前記相応する無線チャネルに割り当てられた係数との乗算演算に相応し、前記第２の信号は、前記第２の変調器で形成される基準信号と、相応する無線チャネルに割り当てられた係数との乗算演算に相応し、加算素子が前記無線局内に設けられており、当該加算素子は、前記複数のアンテナによって受信された受信信号の一次結合を行う形式のものにおいて、前記無線局は、前記受信信号が当該加算素子に供給される前に、前記複数のアンテナによって受信された受信信号とそれぞれ相応する無線チャネルに割り当てられた係数との乗算演算を行い、前記無線局は、前記一次結合された受信信号を復調器へ伝送する、ことを特徴とする、少なくとも２つのアンテナを有する無線局によって解決される。

移動無線システム乃至は移動電話システムの一般的な構造第１及び第２の無線局の第１の実施例のブロック線図第１及び第２の無線局の第２の実施例のブロック線図本発明の方法の時間的な経過プラン

本発明の利点
独立請求項の特徴部分記載の構成を有する本発明の無線局は従来技術に対して次のような利点を有する。すなわち、第２の変調器で基準信号が形成され、この基準信号は、第１の係数（ｃ _１）ないしは第２の係数（ｃ _２）と乗算され、属する無線チャネルを介して第１の無線局へ伝送される。第１の信号は、第２の変調器で形成される基準信号と、相応する無線チャネルに割り当てられた係数（ｃ _１）との乗算演算に相応し、第２の信号は、第２の変調器で形成される基準信号と、相応する無線チャネルに割り当てられた係数（ｃ _２）との乗算演算に相応する。この場合、これらの係数の適当な選択によって第２の無線局のアンテナの指向性特性が第１の無線局に対する方向において実現され、この結果、第１の無線局と第２の無線局との間の信号の伝送は比較的少ない送信電力を必要とする。

従属請求項記載の構成によって、独立請求項記載の方法及び無線局の有利な実施形態が可能である。

とりわけ有利には、第１の無線局の送信装置の複数のアンテナからそれぞれ事前等化された信号が放射され、各無線チャネルを介して第２の無線局の受信装置に伝送され、各無線チャネルに対して、インパルス応答の推定が第１の無線局においてもとめられ、各アンテナから放射すべき信号の事前等化が所属の無線チャネルのインパルス応答の推定に依存して行われる。こうして、複数の無線チャネルを介する第１の無線局と第２の無線局との間の信号の伝送が事前等化において考慮されることが保証される。従って、複数の無線チャネルを介する伝送においても受信された信号の等化が第２の無線局において省略でき、このため、第２の無線局におけるコストが節減される。

所属の無線チャネルのインパルス応答の精確な推定は、第２の無線局のアンテナから基準信号が無線チャネルを介して第１の無線局に伝送されて、各無線チャネルのインパルス応答の推定が各無線チャネルを介するこの基準信号の受信から第１の無線局で導出される場合に行われる。

第２の実施形態において第１の無線局の送信装置から放射された事前等化された信号が各無線チャネルを介して第２の無線局の受信装置の複数のアンテナによって受信され、第１の無線局において全ての無線チャネルの全インパルス応答の推定がもとめられ、第１の無線局から放射すべき信号の事前等化が全インパルス応答の推定に依存して行われる場合、第２の無線局における第１の無線局の信号のマルチチャネル受信に対する等化は必要ない。こうして、第１の無線局から放射すべき信号の事前等化に対して第１の無線局と第２の無線局との間のマルチチャネル伝送が考慮される。

この場合、全インパルス応答の精確な推定は、第２の無線局のアンテナから第１の無線局への所属の無線チャネルを介するその都度基準信号の伝送によって可能であり、全インパルス応答の推定は基準信号の重畳された受信から第１の無線局において導出される。第１の無線局から第２の無線局へ伝送される事前等化された信号はこの場合第２の無線局において単に一次結合されるだけでよく、等化なしに続いて復調器に供給される。こうして、第２の無線局におけるコストが節減される。

とりわけ有利には、事前等化された信号は複数の無線チャネルを介して第１の無線局の送信装置から第２の無線局の受信装置に伝送される。こうして、第２の無線局において事前等化された信号の受信が基本的な振幅変動なしに行われることが保証される。

他の利点は、第１の無線局又は第２の無線局と他の無線局との間で他の無線チャネルを介して信号が伝送され、これらの信号により伝送される異なる無線局のデータは異なるコードによって拡散され、事前等化は第１の無線局の変調器において全ての異なるコード及び全ての無線チャネルの伝送特性に依存して行われる。こうして、事前等化はさらに改善され、この結果、無線局の伝送されるデータシンボル間のいわゆるシンボル間干渉（ＩＳＩ）及び多重アクセス干渉（ＭＡＩ）、すなわち他の無線局による妨害が事前等化において考慮され、この結果、このような妨害も第２の無線局における等化を必要としない。

本発明の実施例を図面に図示し、次の記述において詳しく説明する。

実施例の記述
図１には概略的に基地局として構成された第１の無線局１、移動局として構成された第２の無線局２ならびに他の同様に移動局として構成された無線局３を有するセルラー方式移動電話システム乃至は移動無線システムの無線セルが図示されている。このシステムにおいて重要なことは、データの交換が常に基地局１と移動局２、３との間だけで行われ、移動局２、３の間での直接的なデータ交換が不可能であることである。相応して基地局１は中央局と呼ばれ、移動局２、３は周辺局とも呼ばれる。基地局１と移動局２、３との間のデータの交換は無線伝送によって行われる。基地局１から移動局２、３のうちの１つへの無線伝送はこの場合ダウンリンクと呼ばれ、移動局２、３のうちの１つから基地局１へのデータ伝送はアップリンクと呼ばれる。中央又は基地局１及び複数の周辺又は移動局２、３を有する図１に図示されたこのようなシステムにおいては、データが異なる移動局２、３の受信器において別個に検出されるためにどのように異なる移動局２、３に対するデータが変調されるかが決定されなければならない。図１のシステムはいわゆるＣＤＭＡシステム（符号分割多元接続）であり、このＣＤＭＡシステムにおいてはデータ伝送のために共通の周波数バンドが使用でき、基地局１と各移動局２、３との間の個々の無線チャネルはコードに関して区別され、このコードによって相応の移動局２、３に対する信号が拡散される。しかし、このようなコーディングは、基地局１の他にただ１つの移動局２、３だけが無線セルに存在する場合には必要ない。以下においては、基地局１の他に複数の移動局２、３が無線セルに設けられているケースを記述する。この場合、コードによる拡散によって基地局１と所定の移動局２、３との間で交換すべき各信号は使用できる全スペクトルに亘って分布する。伝送すべき各々の個別情報ビットはこの場合多数の小さい「チップ」に分解される。これによって、ビットのエネルギが全周波数スペクトルに亘って分散し、この全周波数スペクトルがＣＤＭＡシステムに使用できる。図２にはＣＤＭＡシステムがダウンリンク伝送に基づいて詳しく説明される。図２は基地局として構成された第１の無線局１及び移動局として構成された第２の無線局２を示す。基地局１はこの場合第１のアンテナ５０を有する。第２の無線局２は第３のアンテナ６０及び第４のアンテナ６５を有する。従って、第１の無線局１及び第２の無線局２はデータを第１の無線チャネル２０及び第２の無線チャネル２５を介して交換する。第１の無線チャネル２０はこの場合第１のアンテナ５０と第３のアンテナ６０との間の伝送区間を記述する。第２の無線チャネル２５は第１のアンテナ５０と第４のアンテナ６５との間の伝送区間を記述する。第１の無線局１は第１の変調器４を含み、この第１の変調器４はデータ源７０のデータストリームを第１の無線チャネル２０及び第２の無線チャネル２５を介する伝送のために処理する。このために、第１の変調器４はさらにコード発生器５から供給されるコード情報を必要とする。例として図２には２つの矢印がデータ源７０から第１の変調器４及び２つの矢印がコード発生器５から第１の変調器４に示されている。これら２つの矢印は２つの異なるデータストリーム乃至は２つの異なるコード情報を表す。実際のシステムでははるかに多くのデータストリーム及びコード情報を同時に処理する。第１の変調器４はデータストリーム及びコード情報から送信信号を発生する。この送信信号は第２の無線局２及び他の無線局３に送信される。図２では例として第２の無線局２だけが受信側移動局として図示されている。第２の無線局２だけが受信側移動局として無線セルに唯一のデータストリームを供給するために設けられているならば、第１の無線局１にはただ１つのコード情報が必要である。しかし、第１の無線局１は通常同時に相応の無線チャネルを介して他の無線局３にも送信する。これらの無線局３の各データも同様に異なるデータで変調される。これらの他の無線局３は図２では簡略化のために図示されていない。

コード発生器５は移動局２、３への選択された無線コネクションに依存してコードを発生する。信号により伝送すべきデータは第１の変調器４においてこのコードによって拡散される。

第１の無線局１と第２の無線局２との間の伝送において多数の妨害が発生する。第１の妨害はこの場合ＩＳＩ（シンボル間干渉）と呼ばれ、この結果、送信された無線信号は複数の異なるパスを介して受信器に到達し、これらの到着時間はこの受信器において僅かに互いに異なる。従って、これは当該無線チャネルにおいて時間的に前に送信された信号が瞬時に受信される信号を妨害すること（よって、シンボル間干渉）によって発生する妨害である。もう１つの妨害は、複数のデータストリームが同時に伝送され、これらの複数のデータストリームがコードに関してのみ異なることによって起こる。この妨害は、基地局１が複数の移動局２、３と同時に無線コンタクトをとっている場合に発生する。これは現代の移動電話システムではごく普通のケースである。従って、これは、異なるユーザの信号に起因し、従ってＭＡＩ（多重アクセス干渉）とも呼ばれる妨害である。

図２は移動局として構成された第２の無線局２の受信部も示し、この受信部は第１の無線チャネル２０及び第２の無線チャネル２５を介するダウンリンクデータの受信のために設定されている。このために第１の復調器７が設けられ、この第１の復調器７は第３のアンテナ６０及び第４のアンテナを介して受信された無線信号を処理する。第１の復調器７は受信された信号を処理し、この受信信号からデータユーザ８に対するデータストリームを発生する。伝送されたデータが例えば音声情報である場合、データユーザ８は音声デコーダであり、他のデータの場合にはコンピュータ又はＦａｘ機器である。通常は、移動局は唯一のデータユーザ８だけを有し、従って、唯一のデータストリームだけを有する。第１の無線チャネル２０及び第２の無線チャネル２５を介する完全に妨害されなかった伝送の場合には、復調のために第１の復調器７はデータユーザ８のために検出すべきデータのコード情報のみを知りさえすればよい。しかし、上記の妨害のためこれでは十分ではない。従って、基地局１には付加的にさらに第１のチャネル推定器１１が設けられている。この第１のチャネル推定器１１は基地局１と移動局２、３との間の全無線チャネルの伝送特性に関する情報を供給する。第１の変調器４はこの場合ＩＳＩもＭＡＩも考慮する送信信号を発生する。この場合、送信信号は、その都度、各移動局２、３が受信の際にできる限り妨害なしの信号を受信するように設計されている。この場合、複数のコードを同時に使用することにより生じる妨害も個々の無線チャネルの伝送特性により生じる妨害も考慮される。この場合図２ではデータの受信器は、すなわち第２の無線局２は相応に簡単に構成されている。この第２の無線局２は第１の復調器７を有し、この第１の復調器７は第２のアンテナ６０及び第４のアンテナ６５の信号を受信する。この第１の復調器７にはさらに当該データストリームに対するコード情報がもう１つのコード発生器９から供給される。これからこの場合第１の復調器７はデータユーザ８に対してデータストリームを発生する。従って、第２の無線局２はとりわけ簡単に構成される。

図２にはダウンリンク伝送の際には有利には無線チャネル２０、２５のあらゆる妨害が送信側局において考慮される。すなわち、ダウンリンク伝送の際には基地局１において考慮される。従って、第２の無線局２及び他の無線局３のダウンリンク部分はとりわけ簡単に構成される。これらの移動局２、３をアップリンクパス、すなわち各移動局２、３から基地局１へのデータ送信においても簡単に保つために、この伝送に対して論文 A.Klein, G. K. Kaleh and P. W. Beier; " Zero forcing and minimum mean - square - division - error equalization for multi user detection in code - division - multiple - access channels" IEEE Trans. Vehic. Tech. Vol. 45 (1996), p.276-287 による方法を使用することができる。この方法では、ＩＳＩ及びＭＡＩの考慮が受信側局、すなわち基地局１でも再び行われる。この場合、このためには第１のチャネル推定器１１に付加的に第２の復調器７５が接続される。こうして移動局２、３がとりわけ簡単に構成されるシステムが可能になる。なぜならば、ＩＳＩ及びＭＡＩの考慮が専ら基地局１で行われるからである。ダウンリンク伝送及びアップリンク伝送が隣接するスロットにおいて同一の周波数バンドにおいて行われる相応のＴＤＤシステム（時分割デュプレクス）において、チャネル伝送特性を基地局１における第１のチャネル推定器１１によって得ることも、それぞれの伝送チャネルの特性を基地局１において受信されるアップリンクデータの評価によってもとめることによって非常に簡単に可能である。さらに、相応のチャネルインパルス応答乃至はチャネル品質が相応の移動局２、３から基地局１へのデータテレグラムによっても伝達されうる。

第１の無線局１から第２の無線局２への伝送に対して唯一の無線チャネルだけが使用される場合、第１の無線局１における伝送すべき信号の事前等化にもかかわらず第２の無線局２における相応の受信信号の振幅変動が生じる可能性がある。この場合、フェージングとも呼ばれる第２の無線局２で受信される信号の振動変動は、例えば建物の近傍での移動局として構成された第２の無線局２の運動によるマルチパス受信又は無線シェーディングから結果的に生じる。マルチパス受信に基づく振幅変動を予防するためには、２つの無線チャネル２０、２５を介する第１の無線局１と第２の無線局２との間の伝送が行われる。これを次に図２に基づいて詳しく説明する。この場合、第１の無線チャネル２０は第１のアンテナ５０と第３のアンテナ６０との間の伝送区間を形成し、第２の無線チャネル２５は第１のアンテナ５０と第４のアンテナ６５との間の伝送区間を形成する。これら２つの伝送区間のうちの１つにおいてこの伝送区間で伝送された信号の振幅変動が発生する場合、信号はさらにこれら２つの伝送区間のうちのもう１つの区間を介して十分な振幅で第２の無線局２において受信されうる。

第１の無線局１はさらに第１の送信/受信装置３０を含み、さらに第２の復調器７５を含む。この第１の送信/受信装置３０はアンテナスイッチ及び場合によっては送信/受信増幅器を含む。第１のアンテナ５０は送信/受信アンテナであり、よって、アンテナスイッチは第１の送信/受信装置３０において送信方向と受信方向との間の切り換えのために使用される。送信方向において、この第１の送信/受信装置３０のアンテナスイッチは第１の変調器４を第１のアンテナ５０に接続する。受信方向において、この第１の送信/受信装置３０のアンテナスイッチは第１のアンテナ５０を第２の復調器７５に接続する。この第２の復調器７５は受信された信号を復調し、１つ又は複数のデータシンクに転送する。第２の復調器７５に供給される受信信号はさらに第１のチャネル推定器１１にも供給される。この第１のチャネル推定器１１は第１の無線局１と第２の無線局２との間の２つの無線チャネル２０、２５の全インパルス応答の推定をもとめ、この推定を第１の変調器４に転送する。第１の無線局１の第１のアンテナ５０から放射すべき信号の事前等化はこの場合第１の変調器４において全インパルス応答の推定に依存して行われる。第２の無線局２では第３のアンテナ６０が第３の送信/受信装置４０に接続され、第４のアンテナ６５が第４の送信/受信装置４５に接続されている。この場合、第３のアンテナ６０及び第４のアンテナ６５は同様にそれぞれ送信/受信アンテナとして構成されており、このため第３の送信/受信装置４０及び第４の送信/受信装置４５においてそれぞれ２つの伝送方向の間で切り換えることができるためにアンテナスイッチが設けられている。第２の無線局２は第２の変調器６を含み、この第２の変調器６は送信の場合には第３の送信/受信装置４０及び第４の送信/受信装置４５の各アンテナスイッチを介して第３のアンテナ６０とも第４のアンテナ６５とも接続される。受信の場合には、第３の送信/受信装置４０及び第４の送信/受信装置４５の各アンテナスイッチは第３のアンテナ６０及び第４のアンテナ６５を加算素子８０を介して第１の復調器７に接続する。この加算素子８０によるこれら２つの受信信号の加算の前に、第３の送信/受信装置４０から供給される受信信号は第１の係数ｃ_１により乗算され、第４の送信/受信装置４５から供給される受信信号は第２の係数ｃ_２により乗算される。送信の場合には逆に第２の変調器６に供給される送信データがこの第２の変調器６における変調の後で一方では第１の第１の係数ｃ_１により乗算され、第３の送信/受信装置４０を介して第３のアンテナ６０に供給され、他方で第２の第１の係数ｃ_２により乗算され、第４の送信/受信装置４５を介して第４のアンテナ６５に供給される。

係数ｃ_１、ｃ_２の相応の選択によって第３のアンテナ６０及び第４のアンテナ６５から有利には第１の無線局１に配向されている放射すべき乃至は受信すべき信号の指向性作用又は指向性特性が実現される。こうして、フェージングによる信号変動に対して有効な対策がとられる。加算素子８０を介して第３のアンテナ６０及び第４のアンテナ６５から供給される受信信号は一次結合され、次いで第１の復調器７における復調に供給される。この場合、第１の係数ｃ_１は第１の無線チャネル２０に割り当てられ、第２の係数ｃ_２は第２の無線チャネル２５に割り当てられている。第２の変調器６において基準信号が形成される。この基準信号は第１の係数ｃ_１乃至は第２の係数ｃ_２との乗算の後で所属の無線チャネル２０、２５を介して第１の無線局１に伝送される。この場合、第１のチャネル推定器１１における全インパルス応答の推定は基準信号の重畳された受信から基地局１において導出される。

図３には図２と同一の参照符号が同一の部材を示している。図２とは異なり、第１の無線局１は第１のアンテナ５０の他に第２のアンテナ５５を含み、これに対して第２の無線局２は第３のアンテナ６０だけを含む。第１の無線チャネル２０は図３では第１のアンテナ５０と第３のアンテナ６０との間の伝送区間を示し、第２の無線チャネル２５は第２のアンテナ５５と第３のアンテナ６０との間の伝送区間を示す。従って、図３では第２の無線局２には第３の送信/受信装置４０だけが必要であり、この第３の送信/受信装置４０は２つの可能な伝送方向のために１つのアンテナスイッチを含む。このアンテナスイッチは一方で第２の変調器６を第３のアンテナ６０に伝送方向に依存して接続し、他方で第１の復調器７を第３のアンテナ６０に伝送方向に依存して接続する。これに対して、第１の無線局１は第１の送信/受信装置３０の他に第２の送信/受信装置３５を含む。この第２の送信/受信装置３５も同様にアンテナスイッチを含み、このアンテナスイッチは第２のアンテナ５５を送信のために第１の変調器４に接続し、受信のために第２の復調器７５に接続しさらに第２のチャネル推定器１２を介して第１の変調器４に接続する。第２のチャネル推定器１２は、ＩＳＩ及びＭＡＩを受信信号から除去するために、付加的に図３に図示されているように第２の復調器７５にも接続されている。

こうして、第１のアンテナ５０及び第２のアンテナ５５からそれぞれ事前等化された信号が放射され、第１の無線チャネル２０乃至は第２の無線チャネル２５を介して第３の送信/受信装置４０に伝送され、第１の無線チャネル２０に対してはそのインパルス応答の推定を第１のチャネル推定器１１においてもとめ、第２の無線チャネル２５に対してはそのインパルス応答の推定を第２のチャネル推定器１２においてもとめる。第１のアンテナ５０から放射すべき信号の事前等化はこの場合第１の無線チャネル２０のインパルス応答の推定及び第２の無線チャネル２５のインパルス応答の推定に依存して第１の変調器４において行われ、第２のアンテナ５５から放射すべき信号の事前等化は第１の無線チャネル２０のインパルス応答の推定及び第２の無線チャネル２５のインパルス応答の推定に依存して第１の変調器４において行われる。この場合、第２の無線局２の第３のアンテナ６０から基準信号が両方の無線チャネル２０、２５及び第１のアンテナ５０及び第２のアンテナ５５を介して第１の無線局１に伝送される。この場合、第１の無線チャネル２０のインパルス応答の推定は第１の無線チャネル２０を介する基準信号の受信から第１のチャネル推定器１１において導出され、第２の無線チャネル２５のインパルス応答の推定は第２の無線チャネル２５を介する基準信号の受信から第２のチャネル推定器１２において導出される。

第１のアンテナ５０及び第２のアンテナ５５から放射すべき信号の事前等化は、第１の無線局１の無線セルにおいて瞬時に使用される全てのコード及びそこで瞬時に使用される全ての無線チャネルの伝送特性に依存して行われる。これらの伝送特性はチャネル推定器１１、１２においてもとめられる。これは、第１のアンテナ５０だけを第１の無線局１からの信号の放射のために使用しかつ第１のチャネル推定器１１だけを使用する図２の実施例においても当てはまる。

第１の無線局１も第２の無線局２もそれぞれ２つのアンテナを装備することができる。この結果、４つの無線チャネルが生じ、これら４つの無線チャネルはフェージングに対してさらに改善された保護を可能にする。第１の無線局１及び第２の無線局２において任意により多くのアンテナを使用することもでき、これにより任意の個数の無線チャネルが第１の無線局１と第２の無線局２との間に設けることができ、第１の無線局１と第２の無線局２との間の無線チャネルの個数が増加するにつれて信号伝送に対するフェージングの影響は減少する。

基地局１の代わりに事前等化を移動局２、３に相応のやり方で設けることもできる。基地局１と以下においてはユーザと呼ばれる移動局２、３との間のマルチチャネル伝送方法では全無線チャネルの伝送特性（ＩＳＩ）及び全無線チャネルのコード（ＭＡＩ）が考慮されるが、このマルチチャネル伝送方法は以下において数学的な式によって記述される。これらの式は相応のプログラム又はこれらの式を実装する相応のハードウェアモジュールによって実現される。

図４は、事前等化を有するＴＤＤモードにおける時間経過を示す。第１のステップ１００において、第２の無線局２が２つの無線チャネル２０、２５の伝送特性の推定のために基準信号を第１の無線局１に送信する。このチャネル推定は第２のステップ１０５において基準信号の受信の後で第１の無線局１において実施される。次いで、第１の無線局１の第１の変調器４において無線局２に伝送すべき信号の事前等化が第３のステップ１１０において行われる。次に、事前等化された信号は第２の無線局２によって第４のステップ１１５において受信され、そこではもはや等化される必要がない。

第１の例として、この場合、図２の第１のアンテナ５０と第３のアンテナ６０乃至は第４のアンテナ６５との間の２チャネル伝送を記述する。この場合、第２の無線局２は複数のユーザのうちの１つである。

ブロック毎の伝送を有する時間離散多重伝送システムを前提とする。ｄ ^（ｋ）＝（ｄ^（ｋ） _１,...,ｄ^（ｋ） _Ｍ）, k＝１,...,Kはｋ番目のユーザのデータブロックのＭ個の伝送すべきデータシンボルのベクトルである。ｄ＝（ｄ ^（１）,...,ｄ ^（Ｋ））は伝送すべき全データシンボルのまとまりを示す。Ｋ人のユーザの各々に、長さＱのＣＤＭＡコードｃ ^（ｋ）＝（ｃ^（ｋ） _１,...,ｃ^（ｋ） _Ｑ）, k＝１,...,Ｋが割り当てられる。伝送すべきデータビットをＣＤＭＡコードで拡散することによって各ビットはＱ個のいわゆるチップに分配される。チップクロック周期はこの場合ちょうどビットクロック周期の１/Ｑである。ｋ番目のユーザのコード行列

によって、ｋ番目のユーザのデータブロックの拡散が次式のように記述される：

この場合Ｍデータビットのブロック全体はＭ・Ｑ個のチップに分配される。全ユーザのチップクロック信号を並べると
Ｃ・ｄ ^Ｔ
になる。ただしここで行列

は全ユーザのコード行列をまとめたものである。

信号は変調の後で本発明によれば線形に事前等化される。図２及び図３にはここで数学的には別個に処理される変調及び事前等化のステップが第１の変調器４によって行われる。この事前等化は行列Ｐによって記述される。送信信号ｓ：
ｓ ^Ｔ＝Ｐ・Ｃ・ｄ ^Ｔ
が得られる。図２の実施例によればｓはｋ番目のユーザに２つの無線チャネル２０、２５を介して到達する。ｈ ^{（ｋ，ｌ）}＝（ｈ_１ ^{（ｋ，ｌ）},...,ｈ_Ｗ ^{（ｋ，ｌ）}）, k＝１,...,K, l＝1,2、によってｋ番目のユーザへのこれら２つの無線チャネル２０、２５のインパルス応答がチップクロック周波数に関して与えられる。Ｗはチップクロック周期の数であり、このチップクロック周期の数に亘ってマルチパス受信が考慮される。マルチパスチャネルによって、チップクロック長Ｍ・ＱのデータブロックはＭ・Ｑ＋Ｗ−１チップクロックに拡大される。最後のＷ−１チップカードはこの場合次のデータブロックの最初のＷ−１チップカードに重畳する。ｋ番目のユーザの復調器はマルチパス信号の他に無線チャネル２０、２５毎に一般的には長さＭ・Ｑ＋Ｗ−１の相加性雑音ｎ ^{（ｋ，ｌ）}＝（ｎ^{（ｋ，ｌ）} _１,...,ｎ^{（ｋ，ｌ）} _{Ｍ・Ｑ＋Ｗ-１}）, k＝１,...,K, l＝1,2 を受信する。

よって、行列

によってこのシステムのｋ番目のユーザの復調器は２つの受信信号

を得る。この場合、行列Ｄは、全ユーザの事前等化されたチップクロック信号をアンテナを介して放射できるように、全ユーザの事前等化されたチップクロック信号を合計する。

これら２つの受信信号ｒ ^{（ｋ，ｌ）}, l＝1,2 , k＝１,...,K は加算素子８０によってまず最初に一次結合されて、
ｒ ^（ｋ）＝ｃ_１・ｒ ^{（ｋ，１）}＋ｃ_２・ｒ ^{（ｋ，２）}
になる。図２に相応するｋ番目のユーザの適当な復調器は簡単な「マッチドフィルタ」として構成でき、このマッチドフィルタは所望のデータ信号のＣＤＭＡコードを有する受信されたチップクロック信号を逆拡散する。ｋ番目のユーザコードｃ ^（ｋ）に対するこの「マッチドフィルタ」受信器（１フィンガーレイク受信器）

は一次結合された受信信号を

に復調する。

次のようにまとめると、

全ての復調された信号の全ベクトルとして

を得る。

Ｍ・Ｋ×Ｍ・Ｑ・Ｋ行列Ｒ^Ｈ・Ｈ・Ｄ^Ｔ・Ｄは、一般的には階数Ｍ・Ｋを有する。よって、（Ｒ^Ｈ・Ｈ・Ｄ^Ｔ・Ｄ）・（Ｒ^Ｈ・Ｈ・Ｄ^Ｔ・Ｄ）^Ｈは可逆であり、次式が存在する。

この選択によって、

になる。よって、Ｒ^Ｈは送信されたデータシンボルｄ ^Ｔ及び相加性雑音を供給する。非常に簡単な受信器の使用にもかかわらず、この検出された信号はＩＳＩもＭＡＩも含まない。これらの妨害は送信側で事前等化によって除去される。

Ｈは簡単に第１の無線局１の第１のチャネル推定器１１によって推定できる。

チャネル推定のためにアックリング伝送において送信されるｋ番目のユーザの基準信号ｐ ^（ｋ）は第３のアンテナ６０を介して形式ｃ_１・ｐ ^（ｋ）において送信され、第４のアンテナ６５を介して形式ｃ_２・ｐ ^（ｋ）において送信される。よって、基地局１は相応の信号
Ｈ^{（ｋ，１）}・ｃ_１・ｐ ^（ｋ）＋Ｈ^{（ｋ，２）}・ｃ_２・ｐ ^（ｋ）
＝ｃ_１・Ｈ^{（ｋ，１）}・ｐ ^（ｋ）＋ｃ_２・Ｈ^{（ｋ，２）}・ｐ ^（ｋ）
を受信し、ｋ番目のユーザのこれら２つの無線チャネル２０、２５の全インパルス応答をｈ ^（ｋ）＝ｃ_１・h ^{（ｋ，１）}＋ｃ_２・h ^{（ｋ，２）}において推定する。

第２として、図３の基地局１と移動局２、３との間の信号伝送のための方法を記述する。この場合、基地局１と移動局２、３の各々との間のマルチチャネル伝送はそれぞれ２つの無線チャネル２０、２５を介して行われ、図３によれば第１のアンテナ５０と第３のアンテナ６０との間ならびに第２のアンテナ５５と第３のアンテナ６０との間で伝送される。

ここでもまたブロック毎の伝送を有する時間離散多重伝送システムを前提とする。ｄ ^（ｋ）＝（ｄ^（ｋ） _１,...,ｄ^（ｋ） _Ｍ）, k＝１,...,Kはｋ番目のユーザのデータブロックのＭ個の伝送すべきデータシンボルのベクトルである。ｄ＝（ｄ ^（１）,...,ｄ ^（Ｋ））は伝送すべき全データシンボルのまとまりを示す。Ｋ人のユーザの各々に、長さＱのＣＤＭＡコードｃ ^（ｋ）＝（ｃ^（ｋ） _１,...,ｃ^（ｋ） _Ｑ）, k＝１,...,Ｋが割り当てられる。伝送すべきデータビットをＣＤＭＡコードで拡散することによって、各ビットはＱ個のいわゆるチップに分配される。チップクロック周期はこの場合ちょうどビットクロック周期の１/Ｑである。ｋ番目のユーザのコード行列

は全ユーザのコード行列をまとめたものである。

信号は変調の後で本発明によれば線形に事前等化される。図２及び図３にはここで数学的には別個に処理される変調及び事前等化のステップが第１の変調器４によって行われる。この事前等化は行列Ｐによって記述される。

第１のアンテナ５０及び第２のアンテナ５５の結果的に生じる送信信号ｓ ^（ｌ）, l＝１,２は全信号ベクトルｓ＝（ｓ ^（１）, ｓ ^（２））にまとめられる、ただしここで、
ｓ ^Ｔ＝Ｐ・Ｃ・ｄ ^Ｔ
である。図３の実施例によれば全信号ベクトルｓはｋ番目のユーザに２つの無線チャネル２０、２５を介して到達する。ｈ ^{（ｋ，ｌ）}＝（ｈ_１ ^{（ｋ，ｌ）},...,ｈ_Ｗ ^{（ｋ，ｌ）}）, k＝１,...,K, l＝1,2 、によってｋ番目のユーザへのこれら２つの無線チャネル２０、２５のインパルス応答がチップクロック周波数に関して与えられる。Ｗはチップクロック周期の数であり、このチップクロック周期の数に亘ってマルチパス受信が考慮される。マルチパスチャネルによって、チップクロック長Ｍ・ＱのデータブロックはＭ・Ｑ＋Ｗ−１チップクロックに拡大される。最後のＷ−１チップカードはこの場合次のデータブロックの最初のＷ−１チップカードに重畳する。ｋ番目のユーザの復調器はマルチパス信号の他に無線チャネル２０、２５毎に一般的には長さＭ・Ｑ＋Ｗ−１の相加性雑音ｎ ^{（ｋ，ｌ）}＝（ｎ^{（ｋ，ｌ）} _１,...,ｎ^{（ｋ，ｌ）} _{Ｍ・Ｑ＋Ｗ-１}）, k＝１,...,K, l＝1,2 を受信する。行列

によってこのシステムのｋ番目のユーザの復調器は信号

を得る。

図３に相応するｋ番目のユーザの適当な復調器は簡単な「マッチドフィルタ」として構成でき、このマッチドフィルタは所望のデータ信号のＣＤＭＡコードを有する受信されたチップクロックチャネルを逆拡散する。ｋ番目のユーザコードｃ ^（ｋ）に対するこの「マッチドフィルタ」受信器（１フィンガーレイク受信器）

は受信信号を

に復調する。

次のようにまとめると、

全ての復調された信号の全ベクトルとして

を得る。

Ｍ・Ｋ×２・Ｍ・Ｑ・Ｋ行列Ｒ^Ｈ・Ｈ・Ｄ^Ｔ・Ｄは、一般的には階数Ｍ・Ｋを有する。よって、（Ｒ^Ｈ・Ｈ・Ｄ^Ｔ・Ｄ）・（Ｒ^Ｈ・Ｈ・Ｄ^Ｔ・Ｄ）^Ｈは可逆であり、次式が存在する。

この選択によって、

Ｈは簡単に第１の無線局１の２つのチャネル推定器１１、１２によって推定できる。

１無線局（基地局）、２無線局（移動局）、３無線局（移動局）、４第１の変調器、５コード発生器、６第２の変調器、７第１の復調器、８データユーザ、９コード発生器、１１第１のチャネル推定器、１２第２のチャネル推定器、２０第１の無線チャネル、２５第２の無線チャネル、３０第１の送信/受信装置、３５第２の送信/受信装置、４０第３の送信/受信装置、４５第４の送信/受信装置、５０第１のアンテナ、５５第２のアンテナ、６０第３のアンテナ、６５第４のアンテナ、７０データ源、７５第２の復調器、８０加算素子

Claims

少なくとも２つのアンテナ（６０、６５）を有する無線局（２）であって、
当該無線局（２）と第１の無線局（１）との間で信号が、アンテナ（６０、６５）および属する無線チャネル（２０、２５）を介して伝送され、
前記無線局（２）は第１の信号をアンテナ（６０）によって、属する無線チャネル（２０）を介して前記第１の無線局（１）に伝送し、第２の信号をアンテナ（６５）によって、属する無線チャネル（２５）を介して、前記第１の無線局（１）に伝送し、
前記第１の信号は、第２の変調器で形成される基準信号と、前記相応する無線チャネル（２０）に割り当てられた係数（ｃ_１）との乗算演算に相応し、前記第２の信号は、前記第２の変調器で形成される基準信号と、相応する無線チャネル（２５）に割り当てられた係数（ｃ_２）との乗算演算に相応し、
加算素子（８０）が前記無線局（２）内に設けられており、当該加算素子は、前記複数のアンテナ（６０、６５）によって受信された受信信号の一次結合を行う形式のものにおいて、
前記無線局（２）は、前記受信信号が当該加算素子（８０）に供給される前に、前記複数のアンテナ（６０、６５）によって受信された受信信号とそれぞれ相応する無線チャネル（２０、２５）に割り当てられた係数（ｃ_１、ｃ_２）との乗算演算を行い、
前記無線局（２）は、前記一次結合された受信信号を復調器（７）へ伝送する、
ことを特徴とする、少なくとも２つのアンテナ（６０、６５）を有する無線局（２）。
無線局（２）はＣＤＭＡ移動無線システム内の移動局として構成されている、請求項１記載の無線局（２）。
係数（ｃ_１、ｃ_２）を相応に選択することによって、少なくとも２つのアンテナ（６０、６５）によって放射されるべきないしは受信された信号の指向性作用または指向性特性が実現され、当該指向性作用または指向性特性は前記無線局（１）に配向されている、請求項１記載の無線局（２）。