JP4948717B2 - 信号増幅方法及び送信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば送信ダイバーシチを有する無線通信システムにおける、増幅器電力容量の有効利用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムにおいては、地理的区域が「セル」と称する複数の、空間的に別個の区域に分割される。各セルは、移動交換センタ（ＭＳＣ）と通信するための装置を備えた基地局を有する。移動交換センタは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）のようなローカル及び／又は長距離伝送ネットワークに接続される。各基地局は又、各基地局が移動端末と通信するために用いる無線装置、電力増幅器、及びアンテナを有する。特定の１個の移動端末との通信セッションの各々を「呼」と称する。
【０００３】
移動端末が移動するにつれて、その移動端末で受信される基地局からの信号の強度が変動する。この変動は、種々の因子に起因し、これらの因子には、移動端末の基地局からの距離、いわゆる位相のずれたマルチパスによる破壊的な干渉、及び基地局から移動端末への信号路上における障害物（建物のような）の存在が含まれる。この現象をフェージングと称する。フェージングに対処する方法の１つは、送信ダイバーシチ（送信多様化）として知られる手法によるものである。
【０００４】
送信ダイバーシチは、１つの信号を、空間的に離れた少なくとも２個のアンテナ上で送信する手法からなる。２個のアンテナが用いられる場合、信号は２つの別個の符号化シーケンスを用いて処理され、２つのダイバーシチ符号化された信号（以下、ダイバーシチ符号化信号）が生成され、これらのダイバーシチ符号化信号は各々、２個の電力増幅器のうちの１個の電力増幅器において増幅され、２個のアンテナのうちの１個のアンテナから送信される。
【０００５】
ダイバーシチ符号化信号が空間的に離れたアンテナから送信されるので、これら２つのダイバーシチ符号化信号のフェージングは互いに異なる。これにより、移動端末において受信される信号の品質を低下させることなくこれらのダイバーシチ符号化信号の送信電力の組み合わせ値（組み合わせ送信電力）を削減することが可能になる。一般に、送信ダイバーシチが用いられると３ｄＢの利得が実現される。これは、複数の移動端末のうちの１個の移動端末に向けられた２つのダイバーシチ符号化信号の組み合わせ送信電力を、送信ダイバーシチを用いずに送信される信号の送信電力の約１／２にすることが、通信の品質に影響を与えることなしに可能である、ということを意味する。
【０００６】
送信電力の削減により、同時に送信可能な信号の数を増加させることができ、したがって、無線通信システムの容量の増加が可能となる（無線通信システムの容量（又は簡単に、システム容量）は、その無線通信システムによって同時に搬送可能な呼の数である）。この、システム容量の増加は、電力増幅器の電力容量の合計を増大することなく達成できる。ここに電力増幅器の電力容量とは、或る出力電力レベルでかなりの時間長さにわたって作動するように電力増幅器が設計される際のその出力電力レベルの最大値を意味する。
【０００７】
これら２つのダイバーシチ符号化信号の各々に対して各１個、計２個の電力増幅器が存在するので、送信ダイバーシチを用いる無線通信システム（簡単に、ダイバーシチ・システム）の各電力増幅器の電力容量が「非ダイバーシチ・システム」（送信ダイバーシチを用いない無線通信システム）の電力増幅器の電力容量の１／２であると、ダイバーシチ・システムの電力増幅器電力容量の合計は、非ダイバーシチ・システムに用いられる電力増幅器の電力容量と同じである。
【０００８】
他方、送信ダイバーシチを用いることによって得られる送信電力削減により、これら２個の電力増幅器の各々の電力容量を、同じシステム容量を有する非ダイバーシチ・システムの電力増幅器の電力容量の約１／４まで削減することが可能になる。
【０００９】
送信ダイバーシチの恩恵を得るには、移動端末はダイバーシチ対応能力を持つ、すなわち、ダイバーシチ対応であることが必要となる。すなわち、２個のダイバーシチ符号化信号が移動端末において受信されると移動端末がこれら２個のダイバーシチ符号化信号を処理して組み合わせることができるように設計する必要がある。もし移動端末がダイバーシチ対応能力を持たない、すなわち、ダイバーシチ非対応である場合、ダイバーシチ符号化信号を処理して組み合わせることができない。現在、大抵の移動端末はダイバーシチ非対応である。したがって、基地局が、ダイバーシチ対応の移動端末とも又ダイバーシチ非対応の端末とも通信できると有利である。
【００１０】
基地局の２個の増幅器のうちの１個の増幅器にどのような電力容量が必要かを定義する場合、２つの事例（ケース）が考えられる。第１のケースでは、基地局は全負荷状態にあり、ダイバーシチ非対応の移動端末とだけ通信中である。この場合、全ての信号はその基地局の電力増幅器のうちの１個の電力増幅器、例えば、第１の電力増幅器、によって増幅され、１個のアンテナから送信される。したがって、第１の電力増幅器の電力容量は全ての信号を増幅するに十分な大きさであることを要し、他方、少なくとも非ダイバーシチ・システムの容量と同じ容量を維持する必要がある。
【００１１】
第２のケースでは、基地局は全負荷状態にあり、ダイバーシチ対応の移動端末とだけ通信中である。この場合、信号の各々は符号化されて２つのダイバーシチ符号化信号が生成され、それらの各々が２個の電力増幅器の各１個において増幅される。したがって、第２の電力増幅器は第１の電力増幅器よりも小さくできる。その理由は、上で述べたように、送信ダイバーシチを用いて送信される信号の電力が送信ダイバーシチを用いないで送信される信号の電力よりも小さいからである。しかし、第２の電力増幅器は依然、各移動端末への２つのダイバーシチ符号化信号のうちの１つを増幅するのに十分な大きさを必要とする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の基地局の有する１つの問題点は、２個の電力増幅器の少なくとも１個（そして通常は両方）が大半の時間、十分に利用されないことである（利用が不十分）。基地局と通信中の移動端末の全てがダイバーシチ非対応の場合、基地局から移動端末に送信される信号の全ては第１の電力増幅器によって増幅され、第２の電力増幅器は利用されないままである。
【００１３】
基地局と通信中の移動端末のどれかがダイバーシチ対応の場合、これらの移動端末への信号は両方の電力増幅器によって増幅される。もし第２の電力増幅器が第１の電力増幅器よりも小さい場合、第１の電力増幅器はその利用が不十分であり、したがって、２個の電力増幅器のうちの少なくとも１個が常に、利用不十分の状態にある。
【００１４】
もし第２の電力増幅器が第１の電力増幅器と同じサイズの場合、第１の電力増幅器は利用不十分ではないが、しかし今度は第２の電力増幅器がかなり大きな電力容量を持つことになり、もし移動端末のどれもダイバーシチ非対応の移動端末ではない場合、この（第２の電力増幅器の）電力容量の全てが浪費され無駄になる（尚この場合、移動端末のうちの或るものがダイバーシチ対応であり、別の或るものがダイバーシチ非対応であると、この電力増幅器の電力容量のうちのかなり大きな部分が浪費される）。
【００１５】
電力増幅器のコストがその電力容量に正比例することと、これらの種類の適用例に用いられる電力増幅器が非常に高価であることとから（一般に、基地局の全コスト１５％〜２５％）、上記両方の場合における電力容量の浪費は相当な金額になり得る。
【００１６】
したがって、ダイバーシチ対応移動端末及び非対応移動端末と通信できる基地局であってその電力増幅器がより十分に利用されるような基地局を得ることが求められる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題を、送信ダイバーシチを利用可能なように設計されたシステムにおいて増幅器を共用することによって解決する。その際、増幅器が、１）第１及び第２のダイバーシチ符号化信号であって、これらダイバーシチ符号化信号の各々が、送信ダイバーシチを用いて送信されるべき第１の信号によって表現される情報を表現するようなダイバーシチ符号化信号、を増幅するために、そして２）送信ダイバーシチを用いずに送信されるべき第２の信号を増幅するために共用される。
【００１８】
本発明の一実施例において、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号が、第１及び第２の複合信号を形成するのに用いられる。これら複合信号の各々は、２個の電力増幅器のうちの別個の電力増幅器において増幅される。増幅された複合信号の各々はそれから、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２のダイバーシチ符号化信号を形成するのに用いられる。オプションとして、これら増幅された第１のダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２のダイバーシチ符号化信号は、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号移相版及び増幅された第２のダイバーシチ符号化信号移相版とすることもできる（第１のダイバーシチ符号化信号を位相シフト（移相）して得られる信号を「第１のダイバーシチ符号化信号移相版」と称する）。
【００１９】
第１及び第２の複合信号は又上記第２の信号を用いて形成することもできる。これら複合信号の各々はそれから、２個の電力増幅器（６７０及び６７５）のうちの別個の電力増幅器において増幅され、これら２個の増幅された複合信号を用いて、増幅された第２の信号が形成される。この場合、各複合信号の電力は、第２の信号の電力のわずか１／２である。これにより、ダイバーシチ・システムの２個の電力増幅器のうちの各電力増幅器の電力容量を、同じシステム容量を有する非ダイバーシチ・システムの電力増幅器の電力容量の１／２とすることが可能になる。
【００２０】
したがって、信号が送信ダイバーシチを用いずに送信される場合、両方の電力増幅器が利用され、電力増幅器の電力容量の浪費及びそれに付随するコストが削減される。加えて、用いられる電力増幅器が同一サイズであるので、送信ダイバーシチが用いられると、複合信号の電力は第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の和の電力の１／２になり、これら２個の電力増幅器も又、より十分に利用される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１に示す在来型の無線通信システム１００において、地理的区域が複数のセル１０２、１０４及び１０６に分割される。各セル１０２、１０４及び１０６は、少なくとも１個の基地局１１２、１１４及び１１６をそれぞれ有する。各基地局１１２、１１４及び１１６は、移動交換センタ（ＭＳＣ）１２０と通信するための装置を有する。移動交換センタ１２０は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）のようなローカル及び／又は長距離伝送ネットワーク１２１に接続される。各基地局は又、各基地局が符号１２２、１２４のような移動端末と通信するために用いる装置を有する。特定の１個の移動端末との通信セッションの各々を「呼」と称する。
【００２２】
図２は基地局１１２を更に詳細に示す。基地局１１２は、送信機１３０と受信機１３５とに結合された制御器１２５を有する。送信機１３０及び受信機１３５はアンテナ１４０に結合される。図１及び図２を参照して基地局１１２の動作を説明する。ディジタル信号が移動交換センタから制御器１２５に送られる。これらのディジタル信号は、無線通信システム１００を制御するための信号でもあり得るし、移動端末１２２向けの音声又はデータを搬送するための信号でもあり得る。
【００２３】
制御器１２５が、これらディジタル信号を送信機１３０に送る。送信機１３０は、チャネル処理回路１４７及び無線装置１５０を有する。チャネル処理回路１４７が各ディジタル信号を符号化し、無線装置１５０が符号化された信号を無線周波数（ＲＦ）信号に変調する。このＲＦ信号はそれから、電力容量Ｐ及び利得Ａを有する電力増幅器１７０において増幅される。（電力増幅器の電力容量とは、或る出力電力レベルでかなりの時間長さにわたって作動するように電力増幅器が設計される際のその出力電力レベルの最大値を意味する。）
【００２４】
増幅の結果として信号１６５が得られ、この信号１６５が、アンテナ１４０を介して移動端末１２２に送信される。アンテナ１４０は又、移動端末１２２から基地局１１２に送られる信号１６２を受信する。アンテナ１４０はこれらの信号１６２を受信機１３５に送り、受信機１３５がこれらの信号１６２をディジタル信号に復調して制御器１２５に送り、制御器１２５がこれら復調された信号を移動交換センタに送る。
【００２５】
移動端末１２２が移動するにつれて、その移動端末１２２で受信される基地局１１２からの信号の強度がフェージングにより変動する。フェージングは、例えば、移動端末の基地局からの距離の変化、位相のずれたマルチパスによる破壊的な干渉、及び基地局から移動端末への信号１６５の信号路上における障害物の存在によって生じる。例えば、建物１６４が信号１６５の信号路上の障害物となる。信号１６５は建物１６４を通過する際に大きく減衰するので移動端末１２２において受信される信号の強度は非常に弱まる。
【００２６】
加えて、信号１６５のマルチパスも又移動端末１２２において受信される。信号のマルチパスとは、信号のうち、基地局１１２と移動端末１２２との間の見通し直線パス以外のパスを通って移動端末に至る部分を意味する。例えば、信号１６５が建物１６４に当たり、信号１６５の一部分が建物１６４から反射され、それから更に山脈１６６で反射されて結局のところ移動端末１２２に到達する場合に、信号１６５のマルチパスが生じる。
【００２７】
信号１６５のマルチパスが移動端末１２２に到達すると、そのマルチパスは、建物１６４が移動端末１２２への途中に存在しなかった場合に受信されたであろう信号よりもはるかに弱い。加えて、信号１６５のマルチパスは、信号１６５から位相がずれている可能性があり、その場合には、移動端末１２２においてマルチパスと信号１６５とが組み合わされた場合に破壊的に干渉し合い、より小さな電力を有する信号を生じさせることになる。
【００２８】
移動端末１２２において受信された減衰した信号１６５と移動端末１２２において受信された信号１６５のマルチパスとの和は、位相のずれたマルチパス及び建物１６４による障害がなかった場合に受信されたであろう信号よりもはるかに弱いことになり得る。したがって、移動端末１２２が信号１６５を許容可能電力で受信できるように、信号１６５をはるかに大きい電力で送信する必要がある。
【００２９】
フェージングに対処する方法の１つは、送信ダイバーシチとして知られる手法によるものである。送信ダイバーシチは、１つの信号の多重ダイバーシチ符号化複製信号を、非相関的なフェージング特性を有するチャネル上で送信できる機能に係わる。信号のダイバーシチ符号化版複製信号（ダイバーシチ符号化信号）は、下に述べるダイバーシチ符号及び符号化シーケンスを用いて生成することができる。
【００３０】
送信ダイバーシチは、空間的ダイバーシチ、すなわち、ダイバーシチ符号化信号を空間的に離れたアンテナから送信する手法、又は時間ダイバーシチ、すなわち、ダイバーシチ符号化信号を互いに異なる時間間隔で送信する手法、あるいは偏波ダイバーシチ、すなわち、ダイバーシチ符号化信号を異なる偏波面を有する２個のアンテナから送信する手法、若しくはその他の形式のダイバーシチ、を用いて実現できる。説明の便宜上、空間的ダイバーシチの手法を用いて説明するが、どのダイバーシチ手法を用いることも可能である。
【００３１】
図３は、空間的に離れた２個のアンテナ２４０及び２４５に結合された送信機２３０を示す。基地局１１２が送信ダイバーシチだけを用いて信号を送信できるようにするには、このように、基地局１１２の送信機１３０及びアンテナ１４０を送信機２３０及びアンテナ２４０、２４５に置き換えればよい。ディジタル信号が制御器からチャネル処理回路２４７に供給され、ここで信号が複製され、これら複製された信号（複製信号）の各々が別個の符号化シーケンスを用いて符号化されて、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号が生成される。
【００３２】
ダイバーシチ符号化信号は各々、２個の無線装置２５０及び２５５のうちの別個の無線装置に供給され、ここでダイバーシチ符号化信号は各々、ＲＦ信号に変調される。このうち第１のダイバーシチ符号化信号はそれから、電力増幅器２７０において増幅されアンテナ２４０から送信される。又、第２のダイバーシチ符号化信号はそれから、電力増幅器２７５において増幅されアンテナ２４５から送信される。
【００３３】
ダイバーシチ符号化信号が空間的に離れたアンテナから送信されるので、これら２つのダイバーシチ符号化信号のフェージングは互いに異なる。例えば、図４は、送信機２３０及びアンテナ２４０、２４５を用いる基地局１１２を示すが、これによって説明すると、図から判るように、建物１６４はアンテナ２４５から移動端末１２２への信号２６５の信号路上にあるが、この建物１６４はアンテナ２４０から移動端末１２２への信号２６０の信号路上にはない。
【００３４】
このようにダイバーシチ符号化信号が空間的に離れたアンテナ２４０、２４５から送信され信号のフェージングに差異があるので、移動端末１２２において受信される信号の品質を低下させることなくこれらのダイバーシチ符号化信号の組み合わせ送信電力を削減することが可能になる。一般に、送信ダイバーシチが用いられると３ｄＢの利得が実現される。
【００３５】
これは、移動端末１２２に向けられた２つのダイバーシチ符号化信号の組み合わせ送信電力を、非ダイバーシチ送信電力（送信ダイバーシチを用いないで送信される信号の送信電力）の約１／２にすることが、通信の品質に影響を与えることなく可能である、ということを意味する。送信電力の削減により、同時に送信可能な信号の数を増加させることができ、したがって、無線通信システムの容量の増加が可能となる
【００３６】
移動端末１２２に向けられた２つのダイバーシチ符号化信号の組み合わせ送信電力を、非ダイバーシチ送信電力の約１／２であるので、ダイバーシチ符号化信号の各々の送信電力は非ダイバーシチ送信電力の約１／４になり得る。移動端末への通信が全て送信ダイバーシチを用いると、特定の１個の電力増幅器を介して送信される信号の全て（別個の移動端末に向けられる信号の全て）の組み合わせ電力は、送信ダイバーシチを用いない送信機１３０の特定の１個の電力増幅器を介して送信される信号の送信電力の約１／２である。したがって、容量増加が可能になる。この容量増加は電力増幅器の合計電力容量を増加せずに達成できる。
【００３７】
電力増幅器が２個存在するので（２７０、２７５）、ダイバーシチ・システムの各電力増幅器の電力容量が非ダイバーシチ・システムの電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／２、すなわち、（１／２）Ｐであると、ダイバーシチ・システムの電力増幅器の電力容量の合計Ｐは、非ダイバーシチ・システムに用いられる電力増幅器の電力容量と同じである。（代わりに、送信ダイバーシチを用いることによって得られる送信電力削減により、これら２個の電力増幅器２７０、２７５の各々の電力容量を、同じシステム容量Ｃを有する非ダイバーシチ・システムの電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／４にすることが可能になる。）
【００３８】
移動端末が全てダイバーシチ対応であると、送信機２３０を有する基地局は有利である。これは、２個のダイバーシチ符号化信号が移動端末において受信されると移動端末がこれら２個のダイバーシチ符号化信号を処理して組み合わせることができるように移動端末が設計されていることを意味する。現在、大抵の移動端末はダイバーシチ非対応である。したがって、基地局が、ダイバーシチ対応の移動端末とも又ダイバーシチ非対応の端末とも通信できると有利である。
【００３９】
図５に、基地局１１２に用いて基地局１１２が両形式の移動端末と通信できるようにする送信機５３０及び空間的に離れたアンテナ２４０、２４５を示す。送信機５３０は、信号を第１の電力増幅器５７０と第２の電力増幅器５７５とにそれぞれ供給する無線装置５５０及び５５５を有し、これらの信号はこれらの増幅器において増幅される。これらの信号はそれから、アンテナ２４０及び２４５を介して送信される。
【００４０】
送信機５３０がダイバーシチ非対応の移動端末と通信する場合、送信機５３０は特定の１個の移動端末に関しては送信機１３０のように作動する。言い換えれば、このような移動端末への信号は、第１の電力増幅器５７０だけで増幅され、アンテナ２４０からだけ送信される。これは、送信機５３０を用いるシステムが送信機１３０を用いるシステムと同じシステム容量Ｃを維持するためには、第１の電力増幅器５７０の電力容量が電力増幅器１７０の電力容量と同じでなければならない。したがって、電力増幅器５７０の電力容量はＰである。これにより、送信機５３９を有する基地局がダイバーシチ非対応の移動端末と全負荷状態で通信することが可能になる。
【００４１】
送信機５３０がダイバーシチ対応の移動端末と通信する場合、送信機５３０は特定の１個の移動端末に関しては送信機２３０のように作動する。これは、第２の電力増幅器５７５が第１の電力増幅器５７０よりも小さくてもよいことを意味する。その理由は、上に述べたように、送信ダイバーシチを用いて送信される信号の電力が送信ダイバーシチを用いずに送信される信号の電力よりも小さいからである。
【００４２】
送信機５３０を用いる基地局においては、電力増幅器５７０、５７５のうちの少なくとも１個（そして通常は両方）が大半の時間、その利用が不十分である。送信機５３０と通信中の移動端末の全てがダイバーシチ非対応の場合、送信機５３０から送信された信号の全ては第１の電力増幅器５７０によって増幅され、第２の電力増幅器５７５は利用されないままである。
【００４３】
送信機５３０と通信中の移動端末のいずれかがダイバーシチ対応の場合、これらダイバーシチ対応の移動端末への信号は両方の電力増幅器５７０及び５７５によって増幅される。もし第２の電力増幅器５７５が第１の電力増幅器５７０よりも小さい場合、第１の電力増幅器５７０はその利用が不十分であり、したがって、少なくとも１個の電力増幅器５７０又は５７５が常に、利用不十分の状態にある。
【００４４】
もし第２の電力増幅器５７５が第１の電力増幅器５７０と同じ電力容量を有する場合、第１の電力増幅器５７０は利用不十分ではないが、しかし今度は第２の電力増幅器５７５がかなり大きな電力容量Ｐを持つことになり、ダイバーシチ非対応の移動端末が多ければ多いほど、この電力容量のより多くの部分が浪費されることになる。電力増幅器のコストがその電力容量に正比例することと、これらの種類の適用例に用いられる電力増幅器が非常に高価であることとから（一般に、基地局の全コスト１５％〜２５％）、上に述べた両方の場合における電力容量の浪費は相当な金額になり得る。
【００４５】
図６に、送信機６３０及びアンテナ６４０、６４５を示す。送信機６３０及びアンテナ６４０、６４５は、基地局１１２に用いて、本発明の原理に基づき電力増幅器を共用することにより第１の電力増幅器６７０及び第２の電力増幅器６７５をより十分に利用できるようにするものである。（上に述べたように、説明の便宜上、空間的ダイバーシチの手法を用いて説明するが、本発明の原理に関してはどのダイバーシチ手法を用いることも可能である。）
【００４６】
以下、送信機６３０の一実施例の動作について説明する。送信機６３０がダイバーシチ対応の移動端末と通信中の場合、第１の信号が制御器からチャネル処理回路６４７に供給され、ここで第１の信号が２つの信号に複製される。信号複製の仕方は、用いられるダイバーシチ符号の種類に依る。ダイバーシチ符号としては、直交ダイバーシチ又は空時間拡散のような、どのダイバーシチ符号を用いることもできる。後者については詳細説明が文献にある（3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT; TECHNICAL SPECIFICSATION GROUP RADIO ACCESS NETWORK; PHYSICALCHANNELS AND MAPPING OF TRANSPORT CHANNELS ONTO PHYSICAL CHANNELS (FDD), 3 G TS 25.211 V3.1.1.1, December 1999, (and more particularly in Section 5.3.1.1 "Open loop transmit diversity" (p.15-19))）。
【００４７】
それからチャネル処理回路６４７が、第１の符号化シーケンスを用いて２つの複製信号のうちの一方の信号を符号化して、第１のダイバーシチ符号化信号を生成し、第２の符号化シーケンスを用いて２つの複製信号のうちの他方の信号を符号化して、第２のダイバーシチ符号化信号を生成する。第１及び第２のダイバーシチ符号化信号は、それぞれ導線６８０及び６８５を介して無線装置６５０、６５５に送られ、そこで各信号がＲＦ信号に変調される。
【００４８】
これら２つのダイバーシチ符号化信号は互いに直交である。これにより、これら２つのダイバーシチ符号化信号が移動端末において受信されたときに互いに破壊的な干渉を生じる事態が回避される。これら２つのダイバーシチ符号化信号は、互いに直交な第１及び第２の符号化シーケンスを用いることによって直交にすることができる。例えば、ＣＤＭＡ通信システムにおいては、これら２つの符号化シーケンスは異なる２つのウォルシュ（Walsh） 符号である。（ウォルシュ符号は、いくつかの信号が同じ帯域幅を共用できるように送信機において信号を符号化するのに用いられる直交符号化シーケンスである。）
【００４９】
２つのダイバーシチ符号化信号は、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０の入力部において信号Ｓ1 及びＳ2 として用いられる。したがって、この場合、信号Ｓ1 が第１のダイバーシチ符号化信号、そして信号Ｓ2 が第２のダイバーシチ符号化信号である。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０が各ダイバーシチ符号化信号を用いて、第１及び第２の複合信号を形成する。
【００５０】
以下、第１及び第２の複合信号形成の一実施例を説明する。ここに、各複合信号は、２つのダイバーシチ符号化信号の各々によって表現される情報を有する。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０が、「Ｓ1 の第１及び第２の表現信号」を形成する（信号Ｓ1 によって表現される情報を表現する第１及び第２の信号をＳ1 の第１及び第２の表現信号と称する）。これら各表現信号はＳ1 によって表現される情報を含むが、その有する電力はＳ1 の１／２である。同様に、Ｓ2 の第１及び第２の表現信号が形成され、これら各表現信号はＳ2 によって表現される情報を含むが、その有する電力はＳ2 の１／２である。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０が、Ｓ1 及びＳ2 の第１の表現信号を組み合わせて第１の複合信号を形成し、Ｓ1 及びＳ2 の第２の表現信号を組み合わせて第２の複合信号を形成する。
【００５１】
第１及び第２の複合信号はそれから、第１及び第２の電力増幅器６７０及び６７５によってそれぞれ増幅され、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７のような第２のデバイスに供給される。増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、増幅された複合信号を用いて、増幅された複合信号の各々の第１及び第２の表現信号を形成し、各表現信号は、増幅された複合信号のうちの１つの信号と同じ内容を含み且つ増幅された複合信号のうちの１つの信号の電力の１／２の電力を有する。
【００５２】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、増幅された第１及び第２の複合信号のうちの１つの信号の第１の表現信号を組み合わせて、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号を形成し、増幅された第１及び第２の複合信号のうちの１つの信号の第２の表現信号を組み合わせて、増幅された第２のダイバーシチ符号化信号を形成する。
【００５３】
増幅されたダイバーシチ符号化信号のうちの一方の信号が第１のアンテナ６４０から送信され、増幅されたダイバーシチ符号化信号のうちの他方の信号が第１のアンテナ６４５から送信される。
【００５４】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器に戻って説明すると、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０は、どのハイブリッド組み合わせ器でもよい。図示例では、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０は、９０度ハイブリッド組み合わせ器のような在来型の、生産が容易なハイブリッド組み合わせ器である。下で更に詳しく述べるように、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０は、Ｓ1 に対する同一電力の２つの表現信号と、Ｓ2 に対する同一電力の２つの表現信号とを形成する。これにより、各表現信号の電力がダイバーシチ符号化信号の電力の１／２となり、各表現信号の電圧がダイバーシチ符号化信号の電圧の１／（２1/2） となる。
【００５５】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０が９０度ハイブリッド組み合わせ器の場合、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０は、各ダイバーシチ符号化信号の２つの表現信号のうちの一方の表現信号の位相を９０度移相（シフト）し、他方の表現信号は移相せず、これにより
（１／（２1/2））Ｓ1 及び[（１／（２1/2））Ｓ1]90degと、
（１／（２1/2））Ｓ2 及び[（１／（２1/2））Ｓ2]90degとを
生成する。ここに、 [ｘ]90degは「９０度シフトされたｘ」を表す。又図中では「９０度シフトされたｘ」を「ｘの上方に二重線を引いた符号」を用いて表す。
【００５６】
Ｓ1 の、移相されていない表現信号（１／（２1/2））Ｓ1を、Ｓ2 の、移相された表現信号[（１／（２1/2））Ｓ2]90deg に加えることにより、第１の複合信号、（１／（２1/2））Ｓ1＋[（１／（２1/2））Ｓ2]90deg が形成される。Ｓ2 の、移相されていない表現信号（１／（２1/2））Ｓ2を、Ｓ1 の、移相された表現信号[（１／（２1/2））Ｓ1]90deg に加えることにより、第２の複合信号、（１／（２1/2））Ｓ2 ＋[（１／（２1/2））Ｓ1]90degが形成される。
【００５７】
したがって、第１の複合信号は第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号移相版との組み合わせの関数であり、第２の複合信号は第２のダイバーシチ符号化信号と第１のダイバーシチ符号化信号移相版との組み合わせの関数である。
【００５８】
図７に、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０の一実現例の詳細を示す。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０は、その第１及び第２の入力部６０２、６０３をそれぞれマイクロストリップ・パスに接続されている。マイクロストリップ・パスは一般に、４個の部分パス６０６、６０８、６１０及び６１４からなる。第１のダイバーシチ符号化信号Ｓ1 が第１の入力部６０２に供給され、第２のダイバーシチ符号化信号Ｓ2 が第２の入力部６０４に供給される。
【００５９】
Ｓ1 がマイクロストリップ・パスに入ると、Ｓ1 は２つの表現信号、 （１／（２1/2））Ｓ1及び（１／（２1/2））Ｓ1に分割され、第１の表現信号が部分パス６０６上を、そして第２の表現信号が部分パス６０８上をそれぞれ進み始める。Ｓ2 も又２つの表現信号、（１／（２1/2））Ｓ2及び（１／（２1/2））Ｓ2に分割され、第１の表現信号が部分パス６０８上を、そして第２の表現信号が部分パス６１０上をそれぞれ進み始める。
【００６０】
Ｓ2 の第１の表現信号は部分パス６０８を経て部分パス６０８と６０６との接合点まで進む。部分パス６０８の長さを進むことにより、Ｓ2 の第１の表現信号の位相が９０度シフトされる（尚、Ｓ2 の第１及び第２の表現信号はそれから部分パス６０６及び６１０をそれぞれ経て同じ長さを進むので、これらＳ2 の２つの表現信号は位相が互いに９０度ずれたままである）。部分パス６０８と６０６との接合点において、Ｓ2 の、位相シフト（移相）された第１の表現信号（又は簡単に、第１の表現信号移相版）[（１／（２1/2））Ｓ2]90deg がＳ1 の第１の表現信号（１／（２1/2））Ｓ1と組み合わされて、第１の複合信号 （１／（２1/2））Ｓ1＋[（１／（２1/2））Ｓ2]90degが形成される。第１の複合信号は部分パス６０６を経て第１の出力部６１６に進む。
【００６１】
Ｓ1 の第２の表現信号は部分パス６０８を経て部分パス６０８と６１０との接合点まで進む。これににより、Ｓ1 の第２の表現信号の位相が９０度シフト（移相）される。部分パス６０８と６１０との接合点において、Ｓ1 の、第２の表現信号移相版[（１／（２1/2））Ｓ1]90deg がＳ2 の第２の表現信号（１／（２1/2））Ｓ2 と組み合わされて、第２の複合信号（１／（２1/2））Ｓ2＋[（１／（２1/2））Ｓ1]90deg が形成される。第２の複合信号は部分パス６１０を経て第２の出力部６１８に進む。
【００６２】
第１の複合信号はそれから、第１の電力増幅器６７０において増幅され、第２の複合信号はそれから、第２の電力増幅器６７５において増幅される。これらの電力増幅器においてはそれぞれ利得Ａが得られる。
【００６３】
尚、第１及び第２の複合信号の各々の電力はＳ1 の電力の１／２にＳ2 の電力の１／２を加えたものである。すなわち、複合信号の各々の電力は第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の電力の和の１／２であり、これは第１の信号の電力の１／２である。したがって、第１の信号の電力の１／２だけが、これら増幅器の１つにおいて増幅される。
【００６４】
２つの増幅された複合信号（１／（２1/2））ＡＳ1＋[（１／（２1/2））ＡＳ2]90deg 及び[（１／（２1/2））ＡＳ1]90deg ＋（１／（２1/2））ＡＳ2が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７に供給される（Ａは増幅器の利得）。上に述べたように、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７は、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２のダイバーシチ符号化信号を形成する。
【００６５】
（尚、本発明の目的に対しては、増幅されたダイバーシチ符号化信号とダイバーシチ符号化信号との位相が一致しているかずれているかは重要ではない。しかし、もし或る特定の用途について、増幅されたダイバーシチ符号化信号とダイバーシチ符号化信号との位相が一致していると有利になる場合には、送信機の設計の際にこの一致条件を織り込むことで可能になる。例えば、下に述べるように、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器及び増幅器後ハイブリッド組み合わせ器を１８０度組み合わせ器とする。）
【００６６】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０が９０度ハイブリッド組み合わせ器の場合、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７も又９０度ハイブリッド組み合わせ器とすることができる。
【００６７】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、２つの増幅された複合信号（１／（２1/2））ＡＳ1＋[（１／（２1/2））ＡＳ2]90deg 及び[（１／（２1/2））ＡＳ1]90deg ＋（１／（２1/2））ＡＳ2の各々に対して同一電力の２つの表現信号を形成する。第１の複合信号の電力は、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第１の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【００６８】
第２の複合信号の電力も又、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第２の複合信号の各表現信号の電圧も、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【００６９】
表現信号を形成後、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、増幅された複合信号の各々の２つの表現信号のうちの一方を９０度移相して、次の各式で表される表現信号を生成する。すなわち、
増幅された第１の複合信号の非移相（移相されない）表現信号、
（１／２）ＡＳ1＋[（１／２）ＡＳ2]90deg （１）
増幅された第１の複合信号の表現信号移相版、
[（１／２）ＡＳ1]90deg＋[（１／２）ＡＳ2]180deg （２）
（ここに、 [ｘ]980degは「１８０度シフトされたｘ」を表す。又図中では「１８０度シフトされたｘ」を「ｘの上方に一重線を引いた符号」を用いて表す。）
増幅された第２の複合信号の非移相表現信号、
[（１／２）ＡＳ1]90deg＋（１／２）ＡＳ2 （３）及び
増幅された第２の複合信号の表現信号移相版、
[（１／２）ＡＳ1]180deg＋[（１／２）ＡＳ2]90deg （４）、
を生成する。
【００７０】
増幅された第１の複合信号の非移相表現信号が、増幅された第２の複合信号の表現信号移相版に加えられて、次の信号、
（１／２）ＡＳ1＋[（１／２）ＡＳ2]90deg
＋[（１／２）ＡＳ1]180deg＋[（１／２）ＡＳ2]90deg
＝（１／２）ＡＳ1＋[（１／２）ＡＳ2]180deg＋[ＡＳ2]90deg （５）
が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第１の出力部に生成される。
【００７１】
（１／２）ＡＳ1＋[（１／２）ＡＳ2]180degがゼロに等しいので、式（５）は、 [ＡＳ2]90deg に等しく、これは増幅された（そして移相された）第２のダイバーシチ符号化信号である。したがって、増幅された第２のダイバーシチ符号化信号は、増幅された第１及び第２の複合信号から形成される。詳しくは、この場合、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号は、第１の複合信号と、第２の複合信号の移相版との組み合わせの関数である。
【００７２】
この増幅された第２のダイバーシチ符号化信号は、それからアンテナ６４０を介して移動端末に送信される。
【００７３】
増幅された第２の複合信号の非移相表現信号が、増幅された第１の複合信号の表現信号移相版に加えられて、次の信号、
[（１／２）ＡＳ1]90deg＋（１／２）ＡＳ2
＋[（１／２）ＡＳ1]90deg ＋[（１／２）ＡＳ2]180deg
＝[ＡＳ1]90deg＋（１／２）ＡＳ2＋[（１／２）ＡＳ2]180deg （６）
が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第２の出力部に生成される。
【００７４】
（１／２）ＡＳ2＋[（１／２）ＡＳ2]180degがゼロに等しいので、式（６）は、 [ＡＳ1]90deg に等しく、これは増幅された（そして移相された）第１のダイバーシチ符号化信号である。したがって、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号は、増幅された第１及び第２の複合信号の関数として形成される。詳しくは、この場合、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号は、第２の複合信号と、第１の複合信号の移相版との組み合わせの関数である。
【００７５】
この増幅された第１のダイバーシチ符号化信号は、それからアンテナ６４５を介して移動端末に送信される。
【００７６】
送信機６３０がダイバーシチ非対応の移動端末と通信中の場合、送信機６３０の動作は次の点を除いては、ダイバーシチ対応の移動端末との通信の場合と同様である。すなわち、移動端末に送信されるべき信号（以下、第２の信号と称する）が、ダイバーシチ符号を用いて複製されるのでなく、第１の符号化シーケンスを用いてチャネル処理回路６４７によって符号化されるという点である。結果として得られた信号はそれから導線６８０を経て無線装置６５０に進み、ここでＲＦ信号に変調される。
【００７７】
この（符号化された）第２の信号は、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０の第１の入力部における信号Ｓ1 であり、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０の第２の入力部には信号がないので、Ｓ1 ＝第２の信号、そしてＳ2 ＝０となる。Ｓ2 ＝０であると、第１の複合信号は （１／（２1/2））Ｓ1 となり、第２の複合信号は[（１／（２1/2））Ｓ1]90deg となる。すなわち、、この場合、第１及び第２の複合信号は第２の信号の関数である。第１の複合信号が、第１の電力増幅器６７０において増幅され、第２の複合信号が、第２の電力増幅器６７５において増幅される。
【００７８】
したがって、この場合、第２の信号の１／２だけが電力増幅器の各々において増幅される。これは、各電力増幅器を通る信号の電力レベルが、全信号の電力の１／２であることを意味し、これにより、送信ダイバーシチを用いない送信機１３０の電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／２、すなわち（１／２）Ｐ、の電力容量を有する電力増幅器を用いることが可能になる。
【００７９】
Ｓ2 ＝０であると、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第１の出力部には信号はなく、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第２の出力部には、[ＡＳ1]90degが生成される。[ＡＳ1]90degは、増幅された（符号化され移相された）第２の信号である。したがって、増幅された第２の信号が、増幅された複合信号の関数として形成される。増幅された第２の信号はそれから、アンテナ６４５を介して移動端末に送信される（アンテナ６４０を介して送信される信号はない）。
【００８０】
どの特定の時点においても、送信機６３０がダイバーシチ対応移動端末と、又はダイバーシチ非対応移動端末と、若しくはそれら両方と通信状態にあることが可能である。したがって、（１）送信機６３０が第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の増幅処理を送信機６３０の第１及び第２の電力増幅器６７０、６７５の間で分担させる（両電力増幅器を両増幅処理に共用する）ことが可能であり、又は、（２）送信機６３０が第２の信号の増幅処理を第１及び第２の電力増幅器６７０、６７５の間で分担させることが可能であり、若しくは（１）及び（２）を同時に行うことも可能である。
【００８１】
<<１８０度ハイブリッド組み合わせ器を用いた増幅器共用>>
送信機６３０の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器及び増幅器後ハイブリッド組み合わせ器が９０度ハイブリッド組み合わせ器の場合について上に述べた。上記のように、ハイブリッド組み合わせ器は、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号が２個のアンテナの一方に供給され、増幅された第２のダイバーシチ符号化信号が２個のアンテナの他方に供給される限り、どの種類のハイブリッド組み合わせ器でもよい。例えば、両方のハイブリッド組み合わせ器が１８０度ハイブリッド組み合わせ器でもよい。
【００８２】
図８に、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０及び増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７が１８０度ハイブリッド組み合わせ器の場合の、送信機７３０の動作を示す。送信機７３０がダイバーシチ対応の移動端末と通信中の場合、上に述べたように、移動端末に送信されるべき第１の信号がチャネル処理回路６４７によって複製され符号化されて、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号が生成される。これらダイバーシチ符号化信号はそれから、無線装置６５０、６５５によってそれぞれＲＦ信号に変調される。
【００８３】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０は、ダイバーシチ符号化信号を信号Ｓ1 及びＳ2 として用いる。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０が、各ダイバーシチ符号化信号に対して同一電力の２つの表現信号を形成する。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０が、その第１の出力部に第１の複合信号を生成する。この第１の複合信号は、Ｓ1 及びＳ2 の各々の１つの表現信号の和で、次式で表される。
（１／（２1/2））Ｓ1＋（１／（２1/2））Ｓ2 （７）
したがって、第１の複合信号は、第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号との和の関数である。
【００８４】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０は又、その第２の出力部に第２の複合信号を生成する。この第２の複合信号は、Ｓ1 及びＳ2 の各々の１つの表現信号の差で、次式で表される。
（１／（２1/2））Ｓ1−（１／（２1/2））Ｓ2 （８）
したがって、第２の複合信号は、第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号との差の関数である。
【００８５】
図９に、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０の一実現例の詳細を示す。
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０は、その第１及び第２の入力部７０２、７０３をそれぞれマイクロストリップ・パスに接続されている。マイクロストリップ・パスは１８０度ハイブリッド組み合わせ器においては、部分パス７０６、７０８、７１１及び７１４からなるものと考える。第１のダイバーシチ符号化信号Ｓ1 が第１の入力部７０２に供給され、第２のダイバーシチ符号化信号Ｓ2 が第２の入力部７０４に供給される。
【００８６】
Ｓ1 がマイクロストリップ・パスに入ると、Ｓ1 は２つの表現信号に分割され、第１の表現信号が部分パス７０６上を、そして第２の表現信号が部分パス７０８上をそれぞれ進み始める。Ｓ2 も又２つの表現信号に分割され、第１の表現信号が部分パス７１１上を、そして第２の表現信号が部分パス７１４上をそれぞれ進み始める。
【００８７】
Ｓ1 及びＳ2 の第１の表現信号（１／（２1/2））Ｓ1 及び（１／（２1/2））Ｓ2 はそれぞれ部分パス７０６及び７１１を経て部分パス７１１と７０６との接合点までそれぞれ進む。この接合点において２つの表現信号が組み合わせられて第１の複合信号（１／（２1/2））Ｓ1＋（１／（２1/2））Ｓ2が形成され、第１の出力部７１６に供給される。Ｓ1 及びＳ2 の第２の表現信号 （１／（２1/2））Ｓ1 及び（１／（２1/2））Ｓ2はそれぞれ部分パス７０８及び７１４を経て部分パス７08と７14との接合点までそれぞれ進む。この接合点において２つの表現信号が組み合わせられて第２の複合信号（１／（２1/2））Ｓ1 −（１／（２1/2））Ｓ2が形成され、第１の出力部７１８に供給される。
【００８８】
第１の複合信号は第１の電力増幅器６７０において増幅され、第２の複合信号は第２の電力増幅器６７５において増幅される。第１及び第２の複合信号の各々の電力はＳ1 の電力の１／２にＳ2 の電力の１／２を加えたものである。これは、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の電力の和の１／２であり、これは第１の信号の電力の１／２である。したがって、第１の信号の電力の１／２だけが、これら増幅器の１つにおいて増幅される。
【００８９】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７が、２つの増幅された複合信号の各々に対して同一電力の２つの表現信号を形成する。第１の複合信号の電力は、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第１の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【００９０】
第２の複合信号の電力も又、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第２の複合信号の各表現信号の電圧も、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【００９１】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７はその第１の出力部に、増幅された第１及び第２の複合信号の各々の１つの表現信号の和（次式）を生成する。
（１／２）ＡＳ1＋（１／２）ＡＳ2
＋（１／２）ＡＳ1−（１／２）ＡＳ2 ＝ＡＳ1 （９）
は増幅された第１のダイバーシチ符号化信号である。したがって、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号は、増幅された第１の複合信号及び増幅された第２の複合信号の和の関数として形成される。この増幅された第１のダイバーシチ符号化信号はそれから、アンテナ６４０を介して移動端末に送信される。
【００９２】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７はその第２の出力部に、増幅された第１及び第２の複合信号の各々の１つの表現信号の差（次式）を生成する。
（１／２）ＡＳ1＋（１／２）ＡＳ2
−[（１／２）ＡＳ1−（１／２）ＡＳ2]
＝（１／２）ＡＳ1＋（１／２）ＡＳ2
−（１／２）ＡＳ1＋（１／２）ＡＳ2]＝ＡＳ2 （１０）
ＡＳ2 は増幅された第２のダイバーシチ符号化信号である。したがって、増幅された第２のダイバーシチ符号化信号は、増幅された第１の複合信号と増幅された第２の複合信号との差の関数である。この増幅された第２のダイバーシチ符号化信号はそれから、アンテナ６４５を介して移動端末に送信される。
【００９３】
送信機７３０がダイバーシチ非対応の移動端末と通信中の場合、移動端末に送信されるべき信号（以下、第２の信号と称する）が、チャネル処理回路６４７と２個の無線装置のうちの１個、例えば、無線装置６５０とによって、上に述べたように、ダイバーシチ非対応の移動端末との通信用に処理される。この場合、Ｓ1 が第２の信号であり、Ｓ2 ＝０である。Ｓ2 ＝０であると、第１及び第２の複合信号は両方共（１／（２1/2））Ｓ1 である。
【００９４】
第１の複合信号が、第１の電力増幅器６７０において増幅され、第２の複合信号が、第２の電力増幅器６７５において増幅される。したがって、第２の信号の１／２だけが電力増幅器の各々において増幅される。これは、各電力増幅器を通る信号の電力レベルが、全信号の電力の１／２であることを意味し、これにより、送信ダイバーシチを用いない送信機１３０の電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／２、すなわち（１／２）Ｐ、の電力容量を有する電力増幅器を用いることが可能になる。
【００９５】
式（９）及び（１０）を参照して説明すると、Ｓ2 ＝０の場合、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７の第１の出力部にはＡＳ1 が生成され、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７の第２の出力部には信号がない。ＡＳ1 は、増幅された（符号化された）第２の信号である。この信号はアンテナ６４０を介して移動端末に送信され、アンテナ６４５から送信される信号はない。
【００９６】
<<ディジタル前置補償を有する増幅器共用>>
従来の技術による増幅器共用配置における重要な目標は、許容可能なアンテナ分離限界値を得るために無線装置６５０及び６５５の位相及び利得をマッチングさせなければならない事態を避けることである。これは、アナログ領域において複合信号を形成することによって、すなわち、例えば、上記したようにアナログの増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０及び７９０を用いるなど、アナログ回路を用いることによって直ぐに達成できる。
【００９７】
増幅器６７０及び６７５が線形であると有利である。そうでないと、これらの増幅器を通る信号が歪む。図１０に示すように、増幅に続いてフィードフォワード・ループ７１０、７１５を用いることによって、高い電力レベルで生じる非線形を補償することが可能である。複合信号が、今述べた理由からアナログ領域において形成されるので、フィードフォワード・ループも又アナログ領域において実現される。
【００９８】
フィードフォワード・ループ７１０において、第１の複合信号が導線７２２から導線７２４へ、そして導線７２１へ進む。導線７２１上の信号の電力は第１の複合信号の電力よりも遥かに低い。第１の複合信号が電力増幅器６７０において増幅される間に、導線７２１上のこの信号は遅延回線７３２上で遅延される。
【００９９】
回路７５２が、電力増幅器６７０によって生成された第１の複合信号内の歪みを分離し（この分離は一般に、増幅された第１の複合信号を導線７２１上の信号の関数と比較することによって行われる）、歪み値を補正増幅器７２０に供給する。補正増幅器７２０が歪み（歪み補正）値を増幅し、他方、増幅歪みを有する第１の複合信号が遅延回線７３３上で遅延される。この遅延は、増幅歪みを有する第１の複合信号と歪み補正値とが同時に結合器７３４に到達するように行われる。
【０１００】
結合器７３４が、増幅歪みを有する第１の複合信号と歪み補正分とを組み合わせて、歪みを消去し、増幅された第１の複合信号を生成する。フィードフォワード・ループ７１５は、第２の複合信号に対して同じ機能を行い、結合器７３９の出力部に増幅された第２の複合信号を生成する。
【０１０１】
フィードフォワード・ループ７１０及び７１５を用いると、非線形性に対してよい補償が得られる。しかし、これらのループを実現するにはアナログ回路を用いなければならないという事実から、いくつかの問題が生じる。第１の問題として、アナログ回路は高価である。第２の問題として、信号が遅延回路７３２、７３８及び結合器７３４、７３９を通ることから生じる電力損失により効率が悪い。第３の問題は、アナログ回路がディジタル回路よりも故障を起こしやすいことである。
【０１０２】
図１１に、上記の問題を解決する送信機８３０を示す。この送信機は、複合信号をディジタル領域で、すなわち、ディジタル回路を用いて形成し、これにより、次の米国特許出願に述べられているようにディジタル前置補償（歪み発生の前に別の歪み信号を発生させて本来の歪みを補償する処理）（pre-distortion）を用いて複合信号を前置補償することによって、問題を解決するものである（米国特許出願：co-pending U.S. patent application "Power Amplifier Sharing In A Wireless Communication System With Amplifier Pre-Distortion", Serial No. 09/631,886 filed on the same date and assigned to the same Assignee hereof）。
【０１０３】
従来の技術は、上に述べたように、許容可能なアンテナ分離限界値を得るために無線装置の位相及び利得をマッチングさせなければならない事態を避ける目的でアナログ領域において形成するという考えに基づいている。しかし、本出願人は、増幅器が共用されるシステムにおいてはディジタル前置補償の利点がこれらの問題点を補って余りあることを認識した。共用増幅器において増幅されたディジタル前置補償信号は、アナログのフィードフォワード・ループの高価性、非効率性、及び高い回路故障発生の可能性を伴うことなく、増幅器の非線形性を補償する。
【０１０４】
送信機８３０が、第１及び第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０及び８９５を用いてディジタル領域において複合信号を形成する。各複合信号は、２つのダイバーシチ符号化信号の各々によって表現される情報を有する。各複合信号は、第１及び第２のディジタル前置補償器８２０及び８２５のうちの１つにおいてディジタル前置補償され、それから変調器８６０、８６５においてＲＦ信号のような通信周波数信号に変調される。前置補償された複合信号の各々はそれから、それぞれの電力増幅器６７０、６７５において増幅される。増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、これらの増幅された複合信号を用いて、送信されるべき信号の増幅版を形成する。
【０１０５】
以下、送信機８３０の動作について詳しく説明する。送信機８３０がダイバーシチ対応の移動端末と通信中の場合、第１の信号（すなわち、移動端末に送信されるべき信号）がチャネル処理回路６４７に供給され、ここで第１の信号が、上に述べたように、直交ダイバーシチ又は空時間拡散のようなダイバーシチ符号を用いて複製され、第１のダイバーシチ符号化信号及び第２のダイバーシチ符号化信号が生成される。第１及び第２のダイバーシチ符号化信号は導線６８０、６８２及び６８５、６８７を介して無線装置８５０、８５５にそれぞれ供給される。無線装置８５０、８５５は、これらのダイバーシチ符号化信号を信号Ｓ1 及びＳ2 として用い、これらの信号は各々、これら２個のディジタル増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０、８９５に供給される。
【０１０６】
ディジタル信号は、その実数成分Ｉと象限成分Ｑ（Ｑは時に又虚数成分とも称する）に関して表される。したがって、第１のダイバーシチ符号化信号Ｓ1 は（Ｉ1,Ｑ1） として、又第１のダイバーシチ符号化信号Ｓ2 は（Ｉ2,Ｑ2） として表すことができる。
【０１０７】
アナログの増幅器前ハイブリッド組み合わせ器と同様に、ディジタルの増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０、８９５も、どの種類のハイブリッド組み合わせ器でもよい。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０、８９５が９０度ハイブリッド組み合わせ器の場合、第１の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９０がＳ1 及びＳ2 の第１の表現信号を形成する。これら各表現信号は、それぞれのダイバーシチ符号化信号（Ｓ1又はＳ2）によって表現される情報と同じ情報を表現する。
【０１０８】
第２の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９５がＳ1 及びＳ2 の第２の表現信号を形成する。これら各表現信号は、それぞれのダイバーシチ符号化信号（Ｓ1又はＳ2）によって表現される情報と同じ情報を表現する。各表現信号の電力が、ダイバーシチ符号化信号の電力の１／２となり、各表現信号の電圧はダイバーシチ符号化信号の電圧の１／（２1/2） となる。
【０１０９】
したがって、第１の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９０が、Ｓ1 から表現信号（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） を、そしてＳ2 から表現信号（（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2） をそれぞれ形成し、第２の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９５が、Ｓ1 から表現信号（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） を、そしてＳ2 から表現信号（（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2） をそれぞれ形成する。
【０１１０】
増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９０、８９５は各々それから、２つの表現信号の一方を９０度移相し、他方の表現信号は移相せず、そして非移相表現信号を表現信号移相版と組み合わせて、複合信号を形成する。信号の９０度移相は、実数成分の値と象限成分の値とを交換することによって達成できる。したがって、移相後は、Ｓ1 の表現信号は（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） 及び（−（１／（２1/2））Ｑ1,（１／（２1/2））Ｉ1） となり、Ｓ2 の表現信号は（（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2）及び（−（１／（２1/2））Ｑ2,（１／（２1/2））Ｉ2） となる。
【０１１１】
第１の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９０が、Ｓ1 の非移相表現信号（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） をＳ2 の表現信号移相版（−（１／（２1/2））Ｑ2,（１／（２1/2））Ｉ2） に加えることにより、第１の複合信号（（１／（２1/2））Ｉ1−（１／（２1/2））Ｑ2, （１／（２1/2））Ｑ1＋（１／（２1/2））Ｉ2）を形成する。第２の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９５が、Ｓ2 の非移相表現信号（（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2） をＳ1 の表現信号移相版（−（１／（２1/2））Ｑ1,（１／（２1/2））Ｉ1） に加えることにより、第２の複合信号（（１／（２1/2））Ｉ2−（１／（２1/2））Ｑ1, （１／（２1/2））Ｑ2＋（１／（２1/2））Ｉ1）を形成する。
【０１１２】
それから複合信号に対してディジタル前置補償が行われる。図１２に、第１のディジタル前置補償器８２０を詳しく示す。ディジタル前置補償器が、第１の複合信号のＩ及びＱ成分を二乗して得られた値を組み合わせることにより、回路８１０において第１の複合信号の電力を定める。それからこの電力が、電力増幅器６７０に対する歪み補正値と電力とを相関させるルックアップ（参照用）テーブル８１２において参照される。歪み補正値とは、この電力での電力増幅器６７０の非線形性を補償するために、第１の複合信号の電力に加える必要のある量である。
【０１１３】
それから無線装置８５０のＲＦ部８６０が第１の複合信号をＲＦ信号に変調し、無線装置８５５のＲＦ部８６５が第２の複合信号をＲＦ信号に変調する（ＲＦ部８６０及び８６５はいずれも一般に、変調器を有する）。下に述べるように、適切なアンテナ分離許容限界値を得るために、ＲＦ部８６０及び８６５の位相及び利得をマッチングさせる必要がある。変調された第１の複合信号はそれから電力増幅器６７０において増幅され、変調された第２の複合信号は電力増幅器６７５において増幅される。これらの電力増幅器はいずれも利得Ａを有する。
【０１１４】
尚、第１及び第２の複合信号の各々の電力は、Ｓ1 の電力の１／２にＳ2 の電力の１／２を加えたものである。すなわち、第１及び第２の複合信号の各々の電力は、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の電力の和の１／２であり、これは送信回路から受信された第１の信号の電力の１／２である。したがって、第１の信号の１／２だけが増幅器の各々において増幅される。
【０１１５】
２つの増幅された複合信号（（１／（２1/2））ＡＩ1 −（１／（２1/2））ＡＱ2, （１／（２1/2））ＡＱ1＋（１／（２1/2））ＡＩ2）及び（（１／（２1/2））ＡＩ2−（１／（２1/2））ＡＱ1, （１／（２1/2））ＡＱ2＋（１／（２1/2））ＡＩ1） が、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７に供給される。上に述べたように、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７は、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２のダイバーシチ符号化信号を形成する（尚、本発明の目的に対しては、増幅されたダイバーシチ符号化信号とダイバーシチ符号化信号との位相が一致しているかずれているかは重要ではない）。
【０１１６】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０及び８９５が９０度ハイブリッド組み合わせ器の場合、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７も又９０度ハイブリッド組み合わせ器とすることができる。
【０１１７】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７は、増幅された複合信号（（１／（２1/2））ＡＩ1 −（１／（２1/2））ＡＱ2, （１／（２1/2））ＡＱ1＋（１／（２1/2））ＡＩ2）及び（（１／（２1/2））ＡＩ2−（１／（２1/2））ＡＱ1, （１／（２1/2））ＡＱ2＋（１／（２1/2））ＡＩ1） の各々を用いて、増幅された複合信号の各々に対して同一電力の２つの表現信号を形成する。
【０１１８】
第１の複合信号の電力は、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第１の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。第２の複合信号の電力も又、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第２の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【０１１９】
表現信号を形成後、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、増幅された複合信号の各々の２つの表現信号のうちの一方を９０度移相して、次の各式で表される表現信号を生成する。すなわち、
増幅された第１の複合信号の非移相表現信号、
（(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＱ2,(１／２)ＡＱ1＋(１／２)ＡＩ2） （１１）
増幅された第１の複合信号の表現信号移相版、
（−(１／２)ＡＱ1−(１／２)ＡＩ2,(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＱ2） （１２）
増幅された第２の複合信号の非移相表現信号、
（(１／２)ＡＩ2−(１／２)ＡＱ1,(１／２)ＡＱ2＋(１／２)ＡＩ1） （１３）
そして、増幅された第２の複合信号の表現信号移相版、
（−(１／２)ＡＱ2−(１／２)ＡＩ1,(１／２)ＡＩ2−(１／２)ＡＱ1） （１４）
を生成する。
【０１２０】
増幅された第１の複合信号の非移相表現信号が、増幅された第２の複合信号の表現信号移相版に加えられて、次の信号が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第１の出力部に生成される。
（[(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＱ2]＋[−(１／２)ＡＱ2−(１／２)ＡＩ1],
[(１／２)ＡＱ1＋(１／２)ＡＩ2]＋[(１／２)ＡＩ2−(１／２)ＡＱ1]）
＝（−ＡＱ2,ＡＩ2） （１５）
上に述べたように、信号の９０度移相は、実数成分の値と象限成分の値とを交換することによって達成できる。したがって、（−ＡＱ2,ＡＩ2）は、第２のダイバーシチ符号化信号の移相増幅版である。この信号はそれから、アンテナ６４０を介して移動端末に送信される。
【０１２１】
増幅された第２の複合信号の非移相表現信号が、増幅された第１の複合信号の表現信号移相版に加えられて、次の信号が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第２の出力部に生成される。
（[(１／２)ＡＩ2−(１／２)ＡＱ1]＋[−(１／２)ＡＱ1−(１／２)ＡＩ2],
[(１／２)ＡＱ2＋(１／２)ＡＩ1]＋[(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＱ2]）
＝（−ＡＱ1,ＡＩ1） （１６）
（−ＡＱ1,ＡＩ1）は、第１のダイバーシチ符号化信号の移相増幅版である。この信号はそれから、アンテナ６４５を介して移動端末に送信される。
【０１２２】
送信機８３０がダイバーシチ非対応の移動端末と通信中の場合、送信機８３０の動作は次の点を除いては、ダイバーシチ対応の移動端末との通信の場合と同様である。すなわち、移動端末に送信されるべき信号（以下、第２の信号と称する）が、第１の符号化シーケンスを用いてチャネル処理回路６４７によって符号化され、符号化された信号はそれから２個の無線装置の一方だけ、例えば、無線装置８５０によってＲＦ信号に変調されるという点である。第２の信号は、符号化後にＳ1 として用いられ、Ｓ2 はゼロに設定される。Ｓ1 及びＳ2 は２個のディジタル増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０及び８９５にそれぞれ供給される。
【０１２３】
Ｓ2 ＝０であると、第１の複合信号は（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） となり、第２の複合信号は（−（１／（２1/2））Ｑ1,＋（１／（２1/2））Ｉ1） となる。したがって、第１及び第２の複合信号は、第２の信号の関数である。それから無線装置８５０のＲＦ部８６０が第１の複合信号をＲＦ信号に変調し、無線装置８５５のＲＦ部８６５が第２の複合信号をＲＦ信号に変調する。
【０１２４】
結果として得られる第１の複合信号が電力増幅器６７０において増幅され、同じく結果として得られる第２の複合信号が電力増幅器６７５において増幅される。したがって、この場合、第２の信号の１／２だけが電力増幅器の各々において増幅される。これは、各電力増幅器を通る信号の電力レベルが、全信号の電力の１／２であることを意味し、これにより、送信ダイバーシチを用いない送信機１３０の電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／２、すなわち（１／２）Ｐ、の電力容量を有する電力増幅器を用いることが可能になる。
【０１２５】
Ｓ2 ＝０であると、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第１の出力部には信号はなく、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第２の出力部には、（−ＡＱ3,ＡＩ3）が生成される。（−ＡＱ3,ＡＩ3）は、増幅された（符号化され、移送された）第２の信号である。すなわち、増幅された第２の信号が、増幅された複合信号の関数として形成される。増幅された第２の信号はそれから、アンテナ６４５を介して移動端末に送信される（そしてアンテナ６４０を介して送信される信号はない）。
【０１２６】
増幅された第１及び第２のダイバーシチ符号化信号が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器によって正確に取得されるためには、許容可能なアンテナ分離限界値を得られるように、無線装置８５０、８５５のＲＦ部８６０、８６５が位相及び利得をマッチングされる必要がある。アンテナ分離限界値は、或るアンテナから送信されるように設計されていない全ての信号の電力の、そのアンテナから送信されるように設計されている信号の電力に対する比率である。
【０１２７】
例えば、アンテナ分離限界値が、２０ｄＢに等しいかこれよりも小さければ、許容可能なアンテナ分離限界値といえる。２０ｄＢのアンテナ分離限界値を得るには、ＲＦ部８６０、８６５の位相が１１．５度以内でマッチングし、利得が１．６ｄＢ以内でマッチングする必要がある。
【０１２８】
例示として、本出願人は、ＲＦ部８６０、８６５を、位相及び利得マッチングの困難度を下げられるように設計することを提案する。例えば、ＲＦ部８６０、８６５を（又は、できれば無線装置８５０、８５５）を、同一又は類似の種類及びサイズの構成要素を用いて同じ回路板上に形成できるとよい。加えて、ＲＦ部８６０、８６５が同一のクロックを共用できるとよい。本出願人は、無線装置８５０、８５５、特にＲＦ部８６０、８６５、の設計のこれらの又はその他の因子を改良することによって、無線装置の位相及び利得のマッチングが容易になることを認識した。
【０１２９】
<<１８０度ハイブリッド組み合わせ器を用いた増幅器共用>>
アナログの増幅器前ハイブリッド組み合わせ器と同様に、ディジタル増幅器前ハイブリッド組み合わせ器は、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号が２個のアンテナの一方に供給され、増幅された第２のダイバーシチ符号化信号が２個のアンテナの他方に供給される限り、どの種類のハイブリッド組み合わせ器でもよい。例えば、両方の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器が１８０度ハイブリッド組み合わせ器でもよい。その場合、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器も又１８０度ハイブリッド組み合わせ器となる。
【０１３０】
図１３に、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０及び９９５が１８０度ハイブリッド組み合わせ器の場合の送信機９３０の動作を示す。送信機９３０がダイバーシチ対応の移動端末と通信中の場合、上に述べたように、第１の信号（すなわち、移動端末に送信されるべき信号）がチャネル処理回路６４７に供給され、チャネル処理回路６４７がこの第１の信号をダイバーシチ符号及び符号化シーケンスを用いて符号化して、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号を生成する。無線装置９５０、９５５がこれらダイバーシチ符号化信号を信号Ｓ1 及びＳ2 として用い、これらの信号Ｓ1 及びＳ2 を第１及び第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０及び９９５に供給する。
【０１３１】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０が、Ｓ1 及びＳ2 の第１の表現信号を形成する。これらの第１の表現信号は各々、それぞれのダイバーシチ符号化信号（Ｓ1 又はＳ2） が表現するのと同じ情報を表現する信号である。又、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９５が、Ｓ1 及びＳ2 の第２の表現信号を形成する。これらの第２の表現信号は各々、それぞれのダイバーシチ符号化信号（Ｓ1 又はＳ2） が表現するのと同じ情報を表現する信号である。各表現信号の電力は、ダイバーシチ符号化信号の電力の１／２となり、各表現信号の電圧がダイバーシチ符号化信号の電圧の１／（２1/2） となる。
【０１３２】
したがって、第１の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０が、Ｓ1 から表現信号 （（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1）を、そしてＳ2 から表現信号 （（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2）を形成し、第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９５が、Ｓ1 から表現信号 （（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1）を、そしてＳ2 から表現信号 （（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2）を形成する。
【０１３３】
第１の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０が、第１の複合信号を出力する。この第１の複合信号は、Ｓ1 の１つの表現信号とＳ2 の１つの表現信号との和で、次式で表される。
((１／(２1/2))Ｉ1+(１／(２1/2))Ｉ2,(１／(２1/2))Ｑ1+(１／(２1/2))Ｑ2))（１７）
すなわち、第１の複合信号は、第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号との和の関数である。
【０１３４】
第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９５が、第２の複合信号を生成する。この第２の複合信号は、Ｓ1 の１つの表現信号とＳ2 の１つの表現信号との差で、次式で表される。
((１／(２1/2))Ｉ1-(１／(２1/2))Ｉ2,(１／(２1/2))Ｑ1-(１／(２1/2))Ｑ2))（１８）
したがって、第２の複合信号は、第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号との差の関数である。
【０１３５】
それから無線装置９５０のＲＦ部８６０が第１の複合信号をＲＦ信号に変調し、無線装置９５５のＲＦ部８６５が第２の複合信号をＲＦ信号に変調する。
【０１３６】
変調された第１の複合信号はそれから電力増幅器６７０において増幅され、変調された第２の複合信号は電力増幅器６７５において増幅される。第１及び第２の複合信号の各々の電力は、Ｓ1 の電力の１／２にＳ2 の電力の１／２を加えたものである。これは、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の電力の和の１／２であり、これは送信回路から受信された第１の信号の電力の１／２である。したがって、第１の信号の１／２だけがこれら２つの増幅器の各々において増幅される。
【０１３７】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７が、２つの増幅された複合信号を用いて、増幅された複合信号の各々について同一電力の２つの表現信号を形成する。第１の複合信号の電力は、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第１の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【０１３８】
第２の複合信号の電力も又、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第２の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【０１３９】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７が、増幅された第１の複合信号の１つの表現信号と増幅された第２の複合信号の１つの表現信号との和を出力する（次式）。
（[(１／２)ＡＩ1＋(１／２)ＡＩ2]＋[(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＩ2],
[(１／２)ＡＱ1＋(１／２)ＡＱ2]＋[(１／２)ＡＱ1−(１／２)ＡＱ2]）
＝（ＡＩ1,ＡＱ1） （１９）
（ＡＩ1,ＡＱ1） は増幅された第１のダイバーシチ符号化信号である。この信号はそれからアンテナ６４０を介して移動端末に送信される。
【０１４０】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７は又、増幅された第１の複合信号の１つの表現信号と増幅された第２の複合信号の１つの表現信号との差を出力する（次式）。
（[(１／２)ＡＩ1＋(１／２)ＡＩ2]−[(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＩ2],
[(１／２)ＡＱ1＋(１／２)ＡＱ2]−[(１／２)ＡＱ1−(１／２)ＡＱ2]）
＝（ＡＩ2,ＡＱ2） （２０）
（ＡＩ2,ＡＱ2） は増幅された第２のダイバーシチ符号化信号である。この信号はそれからアンテナ６４５を介して移動端末に送信される。
【０１４１】
送信機９３０がダイバーシチ非対応の移動端末と通信中の場合、送信機９３０の動作は次の点を除いては、ダイバーシチ対応の移動端末との通信の場合と同様である。すなわち、移動端末に送信されるべき信号（以下、第２の信号と称する）が、第１の符号化シーケンスを用いてチャネル処理回路６４７によって符号化され、符号化された信号はそれから２個の無線装置の一方だけ、例えば、無線装置９５０によってＲＦ信号に変調されるという点である。第２の信号はＳ1 として用いられ、Ｓ2 はゼロに設定される。Ｓ1 及びＳ2 は２個のディジタル増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０及び９９５にそれぞれ供給される。
【０１４２】
Ｓ2 ＝０であると、第１の複合信号は（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） となり、第２の複合信号は（−（１／（２1/2））Ｑ1,＋（１／（２1/2））Ｉ1） となる。したがって、第１及び第２の複合信号は、第２の信号の関数である。それから無線装置９５０のＲＦ部８６０が第１の複合信号をＲＦ信号に変調し、無線装置９５５のＲＦ部８６５が第２の複合信号をＲＦ信号に変調する。
【０１４３】
結果として得られる第１の複合信号が電力増幅器６７０において増幅され、同じく結果として得られる第２の複合信号が電力増幅器６７５において増幅される。したがって、この場合、第２の信号の１／２だけがこれら２個の電力増幅器の各々において増幅される。これは、各電力増幅器を通る信号の電力レベルが、第２の信号の電力の１／２であることを意味し、これにより、送信ダイバーシチを用いない送信機１３０の電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／２、すなわち（１／２）Ｐ、の電力容量を有する電力増幅器を用いることが可能になる。
【０１４４】
Ｓ2 ＝０であると、（ＡＩ1,ＡＱ1）が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７の第１の出力部に生成され、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７の第２の出力部には信号はない。（ＡＩ1,ＡＱ1）は、増幅された（符号化された）第２の信号Ｓ1 である。この増幅された第２の信号はそれから、アンテナ６４０を介して移動端末に送信され、アンテナ６４５を介して送信される信号はない。
【０１４５】
上に述べたように、本発明の実施例による送信機は、アナログ又はディジタルいずれの領域においても複合信号を形成できる。例示すれば、増幅に先立ってディジタル領域において複合信号を形成し、ディジタル前置補償手法を用いて複合信号を前置補償することで、上記のような利点が得られる。他方、アナログ領域において複合信号を形成すると、例えば、送信すべき信号が５ＭＨｚよりも広い帯域幅を有することでディジタル前置補償手法が利用できないような適用例において無線装置の位相及び利得をマッチングをさせなければならない事態を避けることが可能である。
【０１４６】
すると、送信すべき信号の帯域幅が５ＭＨｚよりも広い適用例においては、複合信号をアナログ領域で形成することにも利点はある。ディジタル前置補償手法が用いられない実施例（図６及び図８に示す実施例のような）においてさえも、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器をアナログ領域で実現が可能であるが、これらの実施例においては、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器は無線装置が信号を処理する前にそれらの信号を処理することになり、無線装置は位相及び利得のマッチングが必要である。
【０１４７】
本発明の実施例に基づく送信機６３０、７３０、８３０及び９３０は全て、移動端末から信号を受信するために上記のように、少なくとも１個のアンテナと、受信機とを有する基地局１１２のような基地局においての使用が可能である。用いられるダイバーシチ手法が空間ダイバーシチの場合、基地局は又少なくとも２個のアンテナを有することになり、これらのアンテナのうち少なくとも１個のアンテナが受信機に結合され、少なくとも２個のアンテナが送信機に結合される。
【０１４８】
上記の説明は単なる例示に過ぎない。すなわち、例えば例示の実施例において、共用される電力増幅器６７０及び６７５が各々、非ダイバーシチ・システムの電力増幅器１７０の電力容量よりも小さい電力容量を有するとして説明した。本発明の別の実施例においては、共用される電力増幅器６７０及び６７５は、非ダイバーシチ・システムの電力増幅器１７０の電力容量に等しいかこれよりも大きい電力容量を含むいかなる電力容量を有することも可能である。
【０１４９】
本発明の利点の１つは、共用される電力増幅器の電力容量の増加が又、これら電力容量の増加に比して比例的に大きいシステム容量の増加をもたらすことである。例えば、もし共用される電力増幅器６７０及び６７５が非ダイバーシチ・システムの電力増幅器の電力容量と同じで容量を有する場合、共用される電力増幅器を含む基地局の容量は、非ダイバーシチ・システムの基地局の容量の２倍よりも大きくなる。
【０１５０】
更に、例示の実施例においては、送信ダイバーシチが２つのダイバーシチ符号化信号を有するものとして実現されている。本発明の別の実施例においては、送信ダイバーシチは２つよりも多い数のダイバーシチ符号化信号を有するものとして実現が可能である。送信ダイバーシチを実現するのに複数のダイバーシチ符号化信号が用いられる場合、ダイバーシチ符号化信号の各々について１個の電力増幅器を設けることになる（そして、空間ダイバーシチを用いる場合には、ダイバーシチ符号化信号の各々について１個のアンテナを設けることになる）。
【０１５１】
第１の信号がダイバーシチ符号を用いて複製され、符号化シーケンスを用いて符号化されて、ダイバーシチ符号化信号が生成される。ダイバーシチ符号化信号は各々、１個以上の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器によって処理されて複数の複合信号が生成され、これら複数の複合信号は電力増幅器によって増幅される。増幅された複合信号はそれから、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器によって処理されて、各アンテナ上にダイバーシチ符号化信号の１つの増幅版が出力される。
【０１５２】
加えて、本発明の例示実施例において、送信ダイバーシチは、基地局から移動端末に信号を送信ダイバーシチを用いて送信することによって実現している。本発明の別の実施例においては、本発明に基づき移動端末が送信ダイバーシチを用いて信号を基地局に送信することもできる。
【０１５３】
その上、本発明の例示実施例において、２個の電力増幅器の電力容量が等しく、又信号Ｓ1 及びＳ2 が同一電力の表現信号に分割され、これらの表現信号が複合信号を形成する。本発明の別の実施例においては、２個の電力増幅器の電力容量が等しくなく、２つの表現信号の電力も等しくない。２つの表現信号の電力の比率は２個の電力増幅器の電力容量の比率に等しい。増幅された複合信号の各々の表現信号の電力の比率も又２個の電力増幅器の電力容量の比率に等しくなる。
【０１５４】
更に、本発明の例示実施例において、無線装置及びチャネル処理回路を特定の構成とした。本発明の別の実施例においては、無線装置及びチャネル処理回路はいかなる構成にもできる。第１の例として、無線装置６５０及び６５５の機能を複数の無線装置で行うようにもできる。第２の例として、２個の無線送信の機能の一部を組み合わせるようにしてもよい。例えば、本発明の例示実施例のいくつかで、各無線装置が個別にディジタル回路を有するように説明した。オプションとして２個の無線装置がディジタル回路を共用、例えば１個のディジタル前置補償器を共用して第１及び第２のディジタル前置補償器８９０及び８９５に置き換えることもできる。
【０１５５】
第３の例として、ディジタル領域で行われる機能が別個の回路において行われるとして説明したが（例えば、チャネル処理回路、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器、及びディジタル前置補償器）、１個の要素機器を用いてこれら機能のいくつか又は全てを行うようにもできる。
【０１５６】
加えて、いくつかの例示実施例（例えば、図６及び図８に示す実施例）において、無線装置及び増幅器前ハイブリッド組み合わせ器を、別個に実現可能な別個の機能ブロック又は同一回路板上の別個の機能要素として説明した。これらの実施例において、無線装置、チャネル処理回路、及び増幅器前ハイブリッド組み合わせ器が、第１のデバイスを形成する。別の例示実施例においては、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器を無線装置の一部とすることもでき、したがって、第１のデバイスは無線装置及びチャネル処理回路だけから構成されることになる。
【０１５７】
更に、例示実施例において、信号の全てを同一周波数で送信すべきものとしたが、別の実施例においては、信号を異なる周波数で送信できる。例えば、増幅されたダイバーシチ符号化信号は１つの周波数で送信され、増幅された第２の信号は別の周波数で送信される。或いは、増幅されたダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２の信号のうちの或る信号が１つの周波数で送信され、増幅されたダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２の信号のうちの別の信号が別の周波数で送信される。
【０１５８】
その上、例示実施例において、増幅器の共用を、送信ダイバーシチを用いた信号送信と送信ダイバーシチを用いない信号送信とをサポートする適用例において説明したが、別の実施例においては、ディジタル前置補償を用いた増幅器共用手法を別の適用例、例えば、無線通信システムのセルの２つのいわゆるセクタ間で増幅器を共用する適用例において用いることができる。加えて、ディジタル前置補償を伴う増幅器共用手法は、送信ダイバーシチを用いた信号送信だけをサポートする適用例でも、又は送信ダイバーシチを用いない信号送信だけをサポートする適用例でも用いることができる。
【０１５９】
更に、例示実施例において、本発明を電力増幅器の共用に関連させて説明したが、本発明の別の実施例では、共用される増幅器はどのような増幅器でもよい。その場合、無線装置の、ディジタル信号をアナログＲＦ信号に変換する機能は本発明にこのような実施例の実現には有用でないかも知れない。
【０１６０】
加えて、この技術の当業者には、例示実施例では各セルが全体として１つのセクタであるが、セルを複数のセクタに分割できることを認識されよう。この場合、基地局は各セクタについて、無線装置、ハイブリッド組み合わせ器、少なくとも２個の増幅器、及びアンテナを備えることになる。
【０１６１】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
尚、特許請求の範囲に記載した参照番号は発明の容易な理解のためで、その技術的範囲を制限するよう解釈されるべきではない。
【０１６２】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、送信ダイバーシチ対応移動端末及び非対応移動端末と通信できる無線通信システムの基地局において、移動端末への送信のための信号の増幅に複数の電力増幅器を共用するようにしたので、従来の技術の方式では基地局の電力増幅器及びその電力容量利用が不十分だったのに比して、本発明によれば電力増幅器を十分に利用することが可能になる。したがって、電力増幅器の電力容量の浪費及びそれに付随する高いコストが削減され、通信システムの効率が増加できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】在来型の無線通信システムの一部分を示す説明図である。
【図２】図１に示す無線通信システムの基地局の一部分を示すブロック図である。
【図３】２個の空間的に離れたアンテナと、送信ダイバーシチを用いての信号送信が可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【図４】図３の送信機を備えた基地局を含む無線通信システムのセルの説明図である。
【図５】２個の空間的に離れたアンテナと、送信ダイバーシチを用いての信号送信と送信ダイバーシチを用いない信号送信とが可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【図６】２個の空間的に離れたアンテナと、本発明の一実施例に基づき電力増幅器を共用可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【図７】９０度ハイブリッド組み合わせ器の一実現例である。
【図８】２個の空間的に離れたアンテナと、本発明の別の実施例に基づき電力増幅器を共用可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【図９】１８０度ハイブリッド組み合わせ器の一実現例を示す説明図である。
【図１０】電力増幅器の非線形性を補償するために用いられる在来型のフィードフォワード・ループを示すブロック図である。
【図１１】２個の空間的に離れたアンテナと、本発明の別の実施例に基づき電力増幅器を共用可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【図１２】ディジタル前置補償器を示すブロック図である。
【図１３】２個の空間的に離れたアンテナと、本発明の更に別の実施例に基づき電力増幅器を共用可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 在来型の無線通信システム
１０２、１０４、１０６ セル
１１２、１１４、１１６ 基地局
１２０ 移動交換センタ（ＭＳＣ）
１２１ ローカル及び／又は長距離伝送ネットワーク
１２２、１２４ 移動端末
１２５ 制御器
１３０ 送信機
１３５ 受信機
１４０ アンテナ
１４７ チャネル処理回路
１５０ 無線装置
１６２ 信号
１６４ 建物
１６５ 信号
１６６ 山脈
１７０ 電力増幅器
２３０ 送信機
２４０、２４５ アンテナ
２４７ チャネル処理回路
２５０、２５５ 無線装置
２６０ 信号
２６５ 信号
２７０、２７５ 電力増幅器
２８０、２８５ 導線
５３０ 送信機
５４７ チャネル処理回路
５５０、５５５ 無線装置
５７０ 第１の電力増幅器
５７５ 第２の電力増幅器
６０２ 第１の入力部
６０４ 第２の入力部
６０６、６０８、６１０、６１４ 部分パス
６１６ 第１の出力部
６１８ 第２の出力部
６３０ 送信機
６４０、６４５ アンテナ
６４７ チャネル処理回路
６５０、６５５ 無線装置
６７０ 第１の電力増幅器
６７５ 第２の電力増幅器
６８０、６８２、６８５、６８７ 導線
６９０ 増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
６９７ 増幅器後ハイブリッド組み合わせ器
７０２ 第１の入力部
７０４ 第２の入力部
７０６、７０８、７１１、７１４ 部分パス
７１０、７１５ フィードフォワード・ループ
７１６ 第１の出力部
７１８ 第２の出力部
７２０、７２５ 補正増幅器
７２１、７２２、７２４、７２６、７２７、７２９ 導線
７３０ 送信機
７３２、７３３、７３７、７３８ 遅延回路
７３４、７３９ 結合器
７５２、７５７ 回路
７９０ 増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
７９７ 増幅器後ハイブリッド組み合わせ器
８１０ 回路
８１２ ルックアップテーブル
８２０ 第１のディジタル前置補償器
８２５ 第２のディジタル前置補償器
８３０ 送信機
８５０、８５５ 無線装置
８６０、８６５ ＲＦ部（変調器）
８９０ 第１の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
８９５ 第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
９３０ 送信機
９５０、９５５ 無線装置
９９０ 第１の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
９９５ 第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば送信ダイバーシチを有する無線通信システムにおける、増幅器電力容量の有効利用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信システムにおいては、地理的区域が「セル」と称する複数の、空間的に別個の区域に分割される。各セルは、移動交換センタ（ＭＳＣ）と通信するための装置を備えた基地局を有する。移動交換センタは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）のようなローカル及び／又は長距離伝送ネットワークに接続される。各基地局は又、各基地局が移動端末と通信するために用いる無線装置、電力増幅器、及びアンテナを有する。特定の１個の移動端末との通信セッションの各々を「呼」と称する。
【０００３】
移動端末が移動するにつれて、その移動端末で受信される基地局からの信号の強度が変動する。この変動は、種々の因子に起因し、これらの因子には、移動端末の基地局からの距離、いわゆる位相のずれたマルチパスによる破壊的な干渉、及び基地局から移動端末への信号路上における障害物（建物のような）の存在が含まれる。この現象をフェージングと称する。フェージングに対処する方法の１つは、送信ダイバーシチ（送信多様化）として知られる手法によるものである。
【０００４】
送信ダイバーシチは、１つの信号を、空間的に離れた少なくとも２個のアンテナ上で送信する手法からなる。２個のアンテナが用いられる場合、信号は２つの別個の符号化シーケンスを用いて処理され、２つのダイバーシチ符号化された信号（以下、ダイバーシチ符号化信号）が生成され、これらのダイバーシチ符号化信号は各々、２個の電力増幅器のうちの１個の電力増幅器において増幅され、２個のアンテナのうちの１個のアンテナから送信される。
【０００５】
ダイバーシチ符号化信号が空間的に離れたアンテナから送信されるので、これら２つのダイバーシチ符号化信号のフェージングは互いに異なる。これにより、移動端末において受信される信号の品質を低下させることなくこれらのダイバーシチ符号化信号の送信電力の組み合わせ値（組み合わせ送信電力）を削減することが可能になる。一般に、送信ダイバーシチが用いられると３ｄＢの利得が実現される。これは、複数の移動端末のうちの１個の移動端末に向けられた２つのダイバーシチ符号化信号の組み合わせ送信電力を、送信ダイバーシチを用いずに送信される信号の送信電力の約１／２にすることが、通信の品質に影響を与えることなしに可能である、ということを意味する。
【０００６】
送信電力の削減により、同時に送信可能な信号の数を増加させることができ、したがって、無線通信システムの容量の増加が可能となる（無線通信システムの容量（又は簡単に、システム容量）は、その無線通信システムによって同時に搬送可能な呼の数である）。この、システム容量の増加は、電力増幅器の電力容量の合計を増大することなく達成できる。ここに電力増幅器の電力容量とは、或る出力電力レベルでかなりの時間長さにわたって作動するように電力増幅器が設計される際のその出力電力レベルの最大値を意味する。
【０００７】
これら２つのダイバーシチ符号化信号の各々に対して各１個、計２個の電力増幅器が存在するので、送信ダイバーシチを用いる無線通信システム（簡単に、ダイバーシチ・システム）の各電力増幅器の電力容量が「非ダイバーシチ・システム」（送信ダイバーシチを用いない無線通信システム）の電力増幅器の電力容量の１／２であると、ダイバーシチ・システムの電力増幅器電力容量の合計は、非ダイバーシチ・システムに用いられる電力増幅器の電力容量と同じである。
【０００８】
他方、送信ダイバーシチを用いることによって得られる送信電力削減により、これら２個の電力増幅器の各々の電力容量を、同じシステム容量を有する非ダイバーシチ・システムの電力増幅器の電力容量の約１／４まで削減することが可能になる。
【０００９】
送信ダイバーシチの恩恵を得るには、移動端末はダイバーシチ対応能力を持つ、すなわち、ダイバーシチ対応であることが必要となる。すなわち、２個のダイバーシチ符号化信号が移動端末において受信されると移動端末がこれら２個のダイバーシチ符号化信号を処理して組み合わせることができるように設計する必要がある。もし移動端末がダイバーシチ対応能力を持たない、すなわち、ダイバーシチ非対応である場合、ダイバーシチ符号化信号を処理して組み合わせることができない。現在、大抵の移動端末はダイバーシチ非対応である。したがって、基地局が、ダイバーシチ対応の移動端末とも又ダイバーシチ非対応の端末とも通信できると有利である。
【００１０】
基地局の２個の増幅器のうちの１個の増幅器にどのような電力容量が必要かを定義する場合、２つの事例（ケース）が考えられる。第１のケースでは、基地局は全負荷状態にあり、ダイバーシチ非対応の移動端末とだけ通信中である。この場合、全ての信号はその基地局の電力増幅器のうちの１個の電力増幅器、例えば、第１の電力増幅器、によって増幅され、１個のアンテナから送信される。したがって、第１の電力増幅器の電力容量は全ての信号を増幅するに十分な大きさであることを要し、他方、少なくとも非ダイバーシチ・システムの容量と同じ容量を維持する必要がある。
【００１１】
第２のケースでは、基地局は全負荷状態にあり、ダイバーシチ対応の移動端末とだけ通信中である。この場合、信号の各々は符号化されて２つのダイバーシチ符号化信号が生成され、それらの各々が２個の電力増幅器の各１個において増幅される。したがって、第２の電力増幅器は第１の電力増幅器よりも小さくできる。その理由は、上で述べたように、送信ダイバーシチを用いて送信される信号の電力が送信ダイバーシチを用いないで送信される信号の電力よりも小さいからである。しかし、第２の電力増幅器は依然、各移動端末への２つのダイバーシチ符号化信号のうちの１つを増幅するのに十分な大きさを必要とする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記の基地局の有する１つの問題点は、２個の電力増幅器の少なくとも１個（そして通常は両方）が大半の時間、十分に利用されないことである（利用が不十分）。基地局と通信中の移動端末の全てがダイバーシチ非対応の場合、基地局から移動端末に送信される信号の全ては第１の電力増幅器によって増幅され、第２の電力増幅器は利用されないままである。
【００１３】
基地局と通信中の移動端末のどれかがダイバーシチ対応の場合、これらの移動端末への信号は両方の電力増幅器によって増幅される。もし第２の電力増幅器が第１の電力増幅器よりも小さい場合、第１の電力増幅器はその利用が不十分であり、したがって、２個の電力増幅器のうちの少なくとも１個が常に、利用不十分の状態にある。
【００１４】
もし第２の電力増幅器が第１の電力増幅器と同じサイズの場合、第１の電力増幅器は利用不十分ではないが、しかし今度は第２の電力増幅器がかなり大きな電力容量を持つことになり、もし移動端末のどれもダイバーシチ非対応の移動端末ではない場合、この（第２の電力増幅器の）電力容量の全てが浪費され無駄になる（尚この場合、移動端末のうちの或るものがダイバーシチ対応であり、別の或るものがダイバーシチ非対応であると、この電力増幅器の電力容量のうちのかなり大きな部分が浪費される）。
【００１５】
電力増幅器のコストがその電力容量に正比例することと、これらの種類の適用例に用いられる電力増幅器が非常に高価であることとから（一般に、基地局の全コスト１５％〜２５％）、上記両方の場合における電力容量の浪費は相当な金額になり得る。
【００１６】
したがって、ダイバーシチ対応移動端末及び非対応移動端末と通信できる基地局であってその電力増幅器がより十分に利用されるような基地局を得ることが求められる。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題を、送信ダイバーシチを利用可能なように設計されたシステムにおいて増幅器を共用することによって解決する。その際、増幅器が、１）第１及び第２のダイバーシチ符号化信号であって、これらダイバーシチ符号化信号の各々が、送信ダイバーシチを用いて送信されるべき第１の信号によって表現される情報を表現するようなダイバーシチ符号化信号、を増幅するために、そして２）送信ダイバーシチを用いずに送信されるべき第２の信号を増幅するために共用される。
【００１８】
本発明の一実施例において、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号が、第１及び第２の複合信号を形成するのに用いられる。これら複合信号の各々は、２個の電力増幅器のうちの別個の電力増幅器において増幅される。増幅された複合信号の各々はそれから、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２のダイバーシチ符号化信号を形成するのに用いられる。オプションとして、これら増幅された第１のダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２のダイバーシチ符号化信号は、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号移相版及び増幅された第２のダイバーシチ符号化信号移相版とすることもできる（第１のダイバーシチ符号化信号を位相シフト（移相）して得られる信号を「第１のダイバーシチ符号化信号移相版」と称する）。
【００１９】
第１及び第２の複合信号は又上記第２の信号を用いて形成することもできる。これら複合信号の各々はそれから、２個の電力増幅器（６７０及び６７５）のうちの別個の電力増幅器において増幅され、これら２個の増幅された複合信号を用いて、増幅された第２の信号が形成される。この場合、各複合信号の電力は、第２の信号の電力のわずか１／２である。これにより、ダイバーシチ・システムの２個の電力増幅器のうちの各電力増幅器の電力容量を、同じシステム容量を有する非ダイバーシチ・システムの電力増幅器の電力容量の１／２とすることが可能になる。
【００２０】
したがって、信号が送信ダイバーシチを用いずに送信される場合、両方の電力増幅器が利用され、電力増幅器の電力容量の浪費及びそれに付随するコストが削減される。加えて、用いられる電力増幅器が同一サイズであるので、送信ダイバーシチが用いられると、複合信号の電力は第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の和の電力の１／２になり、これら２個の電力増幅器も又、より十分に利用される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１に示す在来型の無線通信システム１００において、地理的区域が複数のセル１０２、１０４及び１０６に分割される。各セル１０２、１０４及び１０６は、少なくとも１個の基地局１１２、１１４及び１１６をそれぞれ有する。各基地局１１２、１１４及び１１６は、移動交換センタ（ＭＳＣ）１２０と通信するための装置を有する。移動交換センタ１２０は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）のようなローカル及び／又は長距離伝送ネットワーク１２１に接続される。各基地局は又、各基地局が符号１２２、１２４のような移動端末と通信するために用いる装置を有する。特定の１個の移動端末との通信セッションの各々を「呼」と称する。
【００２２】
図２は基地局１１２を更に詳細に示す。基地局１１２は、送信機１３０と受信機１３５とに結合された制御器１２５を有する。送信機１３０及び受信機１３５はアンテナ１４０に結合される。図１及び図２を参照して基地局１１２の動作を説明する。ディジタル信号が移動交換センタから制御器１２５に送られる。これらのディジタル信号は、無線通信システム１００を制御するための信号でもあり得るし、移動端末１２２向けの音声又はデータを搬送するための信号でもあり得る。
【００２３】
制御器１２５が、これらディジタル信号を送信機１３０に送る。送信機１３０は、チャネル処理回路１４７及び無線装置１５０を有する。チャネル処理回路１４７が各ディジタル信号を符号化し、無線装置１５０が符号化された信号を無線周波数（ＲＦ）信号に変調する。このＲＦ信号はそれから、電力容量Ｐ及び利得Ａを有する電力増幅器１７０において増幅される。（電力増幅器の電力容量とは、或る出力電力レベルでかなりの時間長さにわたって作動するように電力増幅器が設計される際のその出力電力レベルの最大値を意味する。）
【００２４】
増幅の結果として信号１６５が得られ、この信号１６５が、アンテナ１４０を介して移動端末１２２に送信される。アンテナ１４０は又、移動端末１２２から基地局１１２に送られる信号１６２を受信する。アンテナ１４０はこれらの信号１６２を受信機１３５に送り、受信機１３５がこれらの信号１６２をディジタル信号に復調して制御器１２５に送り、制御器１２５がこれら復調された信号を移動交換センタに送る。
【００２５】
移動端末１２２が移動するにつれて、その移動端末１２２で受信される基地局１１２からの信号の強度がフェージングにより変動する。フェージングは、例えば、移動端末の基地局からの距離の変化、位相のずれたマルチパスによる破壊的な干渉、及び基地局から移動端末への信号１６５の信号路上における障害物の存在によって生じる。例えば、建物１６４が信号１６５の信号路上の障害物となる。信号１６５は建物１６４を通過する際に大きく減衰するので移動端末１２２において受信される信号の強度は非常に弱まる。
【００２６】
加えて、信号１６５のマルチパスも又移動端末１２２において受信される。信号のマルチパスとは、信号のうち、基地局１１２と移動端末１２２との間の見通し直線パス以外のパスを通って移動端末に至る部分を意味する。例えば、信号１６５が建物１６４に当たり、信号１６５の一部分が建物１６４から反射され、それから更に山脈１６６で反射されて結局のところ移動端末１２２に到達する場合に、信号１６５のマルチパスが生じる。
【００２７】
信号１６５のマルチパスが移動端末１２２に到達すると、そのマルチパスは、建物１６４が移動端末１２２への途中に存在しなかった場合に受信されたであろう信号よりもはるかに弱い。加えて、信号１６５のマルチパスは、信号１６５から位相がずれている可能性があり、その場合には、移動端末１２２においてマルチパスと信号１６５とが組み合わされた場合に破壊的に干渉し合い、より小さな電力を有する信号を生じさせることになる。
【００２８】
移動端末１２２において受信された減衰した信号１６５と移動端末１２２において受信された信号１６５のマルチパスとの和は、位相のずれたマルチパス及び建物１６４による障害がなかった場合に受信されたであろう信号よりもはるかに弱いことになり得る。したがって、移動端末１２２が信号１６５を許容可能電力で受信できるように、信号１６５をはるかに大きい電力で送信する必要がある。
【００２９】
フェージングに対処する方法の１つは、送信ダイバーシチとして知られる手法によるものである。送信ダイバーシチは、１つの信号の多重ダイバーシチ符号化複製信号を、非相関的なフェージング特性を有するチャネル上で送信できる機能に係わる。信号のダイバーシチ符号化版複製信号（ダイバーシチ符号化信号）は、下に述べるダイバーシチ符号及び符号化シーケンスを用いて生成することができる。
【００３０】
送信ダイバーシチは、空間的ダイバーシチ、すなわち、ダイバーシチ符号化信号を空間的に離れたアンテナから送信する手法、又は時間ダイバーシチ、すなわち、ダイバーシチ符号化信号を互いに異なる時間間隔で送信する手法、あるいは偏波ダイバーシチ、すなわち、ダイバーシチ符号化信号を異なる偏波面を有する２個のアンテナから送信する手法、若しくはその他の形式のダイバーシチ、を用いて実現できる。説明の便宜上、空間的ダイバーシチの手法を用いて説明するが、どのダイバーシチ手法を用いることも可能である。
【００３１】
図３は、空間的に離れた２個のアンテナ２４０及び２４５に結合された送信機２３０を示す。基地局１１２が送信ダイバーシチだけを用いて信号を送信できるようにするには、このように、基地局１１２の送信機１３０及びアンテナ１４０を送信機２３０及びアンテナ２４０、２４５に置き換えればよい。ディジタル信号が制御器からチャネル処理回路２４７に供給され、ここで信号が複製され、これら複製された信号（複製信号）の各々が別個の符号化シーケンスを用いて符号化されて、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号が生成される。
【００３２】
ダイバーシチ符号化信号は各々、２個の無線装置２５０及び２５５のうちの別個の無線装置に供給され、ここでダイバーシチ符号化信号は各々、ＲＦ信号に変調される。このうち第１のダイバーシチ符号化信号はそれから、電力増幅器２７０において増幅されアンテナ２４０から送信される。又、第２のダイバーシチ符号化信号はそれから、電力増幅器２７５において増幅されアンテナ２４５から送信される。
【００３３】
ダイバーシチ符号化信号が空間的に離れたアンテナから送信されるので、これら２つのダイバーシチ符号化信号のフェージングは互いに異なる。例えば、図４は、送信機２３０及びアンテナ２４０、２４５を用いる基地局１１２を示すが、これによって説明すると、図から判るように、建物１６４はアンテナ２４５から移動端末１２２への信号２６５の信号路上にあるが、この建物１６４はアンテナ２４０から移動端末１２２への信号２６０の信号路上にはない。
【００３４】
このようにダイバーシチ符号化信号が空間的に離れたアンテナ２４０、２４５から送信され信号のフェージングに差異があるので、移動端末１２２において受信される信号の品質を低下させることなくこれらのダイバーシチ符号化信号の組み合わせ送信電力を削減することが可能になる。一般に、送信ダイバーシチが用いられると３ｄＢの利得が実現される。
【００３５】
これは、移動端末１２２に向けられた２つのダイバーシチ符号化信号の組み合わせ送信電力を、非ダイバーシチ送信電力（送信ダイバーシチを用いないで送信される信号の送信電力）の約１／２にすることが、通信の品質に影響を与えることなく可能である、ということを意味する。送信電力の削減により、同時に送信可能な信号の数を増加させることができ、したがって、無線通信システムの容量の増加が可能となる
【００３６】
移動端末１２２に向けられた２つのダイバーシチ符号化信号の組み合わせ送信電力を、非ダイバーシチ送信電力の約１／２であるので、ダイバーシチ符号化信号の各々の送信電力は非ダイバーシチ送信電力の約１／４になり得る。移動端末への通信が全て送信ダイバーシチを用いると、特定の１個の電力増幅器を介して送信される信号の全て（別個の移動端末に向けられる信号の全て）の組み合わせ電力は、送信ダイバーシチを用いない送信機１３０の特定の１個の電力増幅器を介して送信される信号の送信電力の約１／２である。したがって、容量増加が可能になる。この容量増加は電力増幅器の合計電力容量を増加せずに達成できる。
【００３７】
電力増幅器が２個存在するので（２７０、２７５）、ダイバーシチ・システムの各電力増幅器の電力容量が非ダイバーシチ・システムの電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／２、すなわち、（１／２）Ｐであると、ダイバーシチ・システムの電力増幅器の電力容量の合計Ｐは、非ダイバーシチ・システムに用いられる電力増幅器の電力容量と同じである。（代わりに、送信ダイバーシチを用いることによって得られる送信電力削減により、これら２個の電力増幅器２７０、２７５の各々の電力容量を、同じシステム容量Ｃを有する非ダイバーシチ・システムの電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／４にすることが可能になる。）
【００３８】
移動端末が全てダイバーシチ対応であると、送信機２３０を有する基地局は有利である。これは、２個のダイバーシチ符号化信号が移動端末において受信されると移動端末がこれら２個のダイバーシチ符号化信号を処理して組み合わせることができるように移動端末が設計されていることを意味する。現在、大抵の移動端末はダイバーシチ非対応である。したがって、基地局が、ダイバーシチ対応の移動端末とも又ダイバーシチ非対応の端末とも通信できると有利である。
【００３９】
図５に、基地局１１２に用いて基地局１１２が両形式の移動端末と通信できるようにする送信機５３０及び空間的に離れたアンテナ２４０、２４５を示す。送信機５３０は、信号を第１の電力増幅器５７０と第２の電力増幅器５７５とにそれぞれ供給する無線装置５５０及び５５５を有し、これらの信号はこれらの増幅器において増幅される。これらの信号はそれから、アンテナ２４０及び２４５を介して送信される。
【００４０】
送信機５３０がダイバーシチ非対応の移動端末と通信する場合、送信機５３０は特定の１個の移動端末に関しては送信機１３０のように作動する。言い換えれば、このような移動端末への信号は、第１の電力増幅器５７０だけで増幅され、アンテナ２４０からだけ送信される。これは、送信機５３０を用いるシステムが送信機１３０を用いるシステムと同じシステム容量Ｃを維持するためには、第１の電力増幅器５７０の電力容量が電力増幅器１７０の電力容量と同じでなければならない。したがって、電力増幅器５７０の電力容量はＰである。これにより、送信機５３９を有する基地局がダイバーシチ非対応の移動端末と全負荷状態で通信することが可能になる。
【００４１】
送信機５３０がダイバーシチ対応の移動端末と通信する場合、送信機５３０は特定の１個の移動端末に関しては送信機２３０のように作動する。これは、第２の電力増幅器５７５が第１の電力増幅器５７０よりも小さくてもよいことを意味する。その理由は、上に述べたように、送信ダイバーシチを用いて送信される信号の電力が送信ダイバーシチを用いずに送信される信号の電力よりも小さいからである。
【００４２】
送信機５３０を用いる基地局においては、電力増幅器５７０、５７５のうちの少なくとも１個（そして通常は両方）が大半の時間、その利用が不十分である。送信機５３０と通信中の移動端末の全てがダイバーシチ非対応の場合、送信機５３０から送信された信号の全ては第１の電力増幅器５７０によって増幅され、第２の電力増幅器５７５は利用されないままである。
【００４３】
送信機５３０と通信中の移動端末のいずれかがダイバーシチ対応の場合、これらダイバーシチ対応の移動端末への信号は両方の電力増幅器５７０及び５７５によって増幅される。もし第２の電力増幅器５７５が第１の電力増幅器５７０よりも小さい場合、第１の電力増幅器５７０はその利用が不十分であり、したがって、少なくとも１個の電力増幅器５７０又は５７５が常に、利用不十分の状態にある。
【００４４】
もし第２の電力増幅器５７５が第１の電力増幅器５７０と同じ電力容量を有する場合、第１の電力増幅器５７０は利用不十分ではないが、しかし今度は第２の電力増幅器５７５がかなり大きな電力容量Ｐを持つことになり、ダイバーシチ非対応の移動端末が多ければ多いほど、この電力容量のより多くの部分が浪費されることになる。電力増幅器のコストがその電力容量に正比例することと、これらの種類の適用例に用いられる電力増幅器が非常に高価であることとから（一般に、基地局の全コスト１５％〜２５％）、上に述べた両方の場合における電力容量の浪費は相当な金額になり得る。
【００４５】
図６に、送信機６３０及びアンテナ６４０、６４５を示す。送信機６３０及びアンテナ６４０、６４５は、基地局１１２に用いて、本発明の原理に基づき電力増幅器を共用することにより第１の電力増幅器６７０及び第２の電力増幅器６７５をより十分に利用できるようにするものである。（上に述べたように、説明の便宜上、空間的ダイバーシチの手法を用いて説明するが、本発明の原理に関してはどのダイバーシチ手法を用いることも可能である。）
【００４６】
以下、送信機６３０の一実施例の動作について説明する。送信機６３０がダイバーシチ対応の移動端末と通信中の場合、第１の信号が制御器からチャネル処理回路６４７に供給され、ここで第１の信号が２つの信号に複製される。信号複製の仕方は、用いられるダイバーシチ符号の種類に依る。ダイバーシチ符号としては、直交ダイバーシチ又は空時間拡散のような、どのダイバーシチ符号を用いることもできる。後者については詳細説明が文献にある（3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT; TECHNICAL SPECIFICSATION GROUP RADIO ACCESS NETWORK; PHYSICALCHANNELS AND MAPPING OF TRANSPORT CHANNELS ONTO PHYSICAL CHANNELS (FDD), 3 G TS 25.211 V3.1.1.1, December 1999, (and more particularly in Section 5.3.1.1 "Open loop transmit diversity" (p.15-19))）。
【００４７】
それからチャネル処理回路６４７が、第１の符号化シーケンスを用いて２つの複製信号のうちの一方の信号を符号化して、第１のダイバーシチ符号化信号を生成し、第２の符号化シーケンスを用いて２つの複製信号のうちの他方の信号を符号化して、第２のダイバーシチ符号化信号を生成する。第１及び第２のダイバーシチ符号化信号は、それぞれ導線６８０及び６８５を介して無線装置６５０、６５５に送られ、そこで各信号がＲＦ信号に変調される。
【００４８】
これら２つのダイバーシチ符号化信号は互いに直交である。これにより、これら２つのダイバーシチ符号化信号が移動端末において受信されたときに互いに破壊的な干渉を生じる事態が回避される。これら２つのダイバーシチ符号化信号は、互いに直交な第１及び第２の符号化シーケンスを用いることによって直交にすることができる。例えば、ＣＤＭＡ通信システムにおいては、これら２つの符号化シーケンスは異なる２つのウォルシュ（Walsh） 符号である。（ウォルシュ符号は、いくつかの信号が同じ帯域幅を共用できるように送信機において信号を符号化するのに用いられる直交符号化シーケンスである。）
【００４９】
２つのダイバーシチ符号化信号は、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０の入力部において信号Ｓ1 及びＳ2 として用いられる。したがって、この場合、信号Ｓ1 が第１のダイバーシチ符号化信号、そして信号Ｓ2 が第２のダイバーシチ符号化信号である。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０が各ダイバーシチ符号化信号を用いて、第１及び第２の複合信号を形成する。
【００５０】
以下、第１及び第２の複合信号形成の一実施例を説明する。ここに、各複合信号は、２つのダイバーシチ符号化信号の各々によって表現される情報を有する。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０が、「Ｓ1 の第１及び第２の表現信号」を形成する（信号Ｓ1 によって表現される情報を表現する第１及び第２の信号をＳ1 の第１及び第２の表現信号と称する）。これら各表現信号はＳ1 によって表現される情報を含むが、その有する電力はＳ1 の１／２である。同様に、Ｓ2 の第１及び第２の表現信号が形成され、これら各表現信号はＳ2 によって表現される情報を含むが、その有する電力はＳ2 の１／２である。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０が、Ｓ1 及びＳ2 の第１の表現信号を組み合わせて第１の複合信号を形成し、Ｓ1 及びＳ2 の第２の表現信号を組み合わせて第２の複合信号を形成する。
【００５１】
第１及び第２の複合信号はそれから、第１及び第２の電力増幅器６７０及び６７５によってそれぞれ増幅され、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７のような第２のデバイスに供給される。増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、増幅された複合信号を用いて、増幅された複合信号の各々の第１及び第２の表現信号を形成し、各表現信号は、増幅された複合信号のうちの１つの信号と同じ内容を含み且つ増幅された複合信号のうちの１つの信号の電力の１／２の電力を有する。
【００５２】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、増幅された第１及び第２の複合信号のうちの１つの信号の第１の表現信号を組み合わせて、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号を形成し、増幅された第１及び第２の複合信号のうちの１つの信号の第２の表現信号を組み合わせて、増幅された第２のダイバーシチ符号化信号を形成する。
【００５３】
増幅されたダイバーシチ符号化信号のうちの一方の信号が第１のアンテナ６４０から送信され、増幅されたダイバーシチ符号化信号のうちの他方の信号が第１のアンテナ６４５から送信される。
【００５４】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器に戻って説明すると、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０は、どのハイブリッド組み合わせ器でもよい。図示例では、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０は、９０度ハイブリッド組み合わせ器のような在来型の、生産が容易なハイブリッド組み合わせ器である。下で更に詳しく述べるように、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０は、Ｓ1 に対する同一電力の２つの表現信号と、Ｓ2 に対する同一電力の２つの表現信号とを形成する。これにより、各表現信号の電力がダイバーシチ符号化信号の電力の１／２となり、各表現信号の電圧がダイバーシチ符号化信号の電圧の１／（２1/2） となる。
【００５５】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０が９０度ハイブリッド組み合わせ器の場合、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０は、各ダイバーシチ符号化信号の２つの表現信号のうちの一方の表現信号の位相を９０度移相（シフト）し、他方の表現信号は移相せず、これにより
（１／（２1/2））Ｓ1 及び[（１／（２1/2））Ｓ1]90degと、
（１／（２1/2））Ｓ2 及び[（１／（２1/2））Ｓ2]90degとを
生成する。ここに、 [ｘ]90degは「９０度シフトされたｘ」を表す。又図中では「９０度シフトされたｘ」を「ｘの上方に二重線を引いた符号」を用いて表す。
【００５６】
Ｓ1 の、移相されていない表現信号（１／（２1/2））Ｓ1を、Ｓ2 の、移相された表現信号[（１／（２1/2））Ｓ2]90deg に加えることにより、第１の複合信号、（１／（２1/2））Ｓ1＋[（１／（２1/2））Ｓ2]90deg が形成される。Ｓ2 の、移相されていない表現信号（１／（２1/2））Ｓ2を、Ｓ1 の、移相された表現信号[（１／（２1/2））Ｓ1]90deg に加えることにより、第２の複合信号、（１／（２1/2））Ｓ2 ＋[（１／（２1/2））Ｓ1]90degが形成される。
【００５７】
したがって、第１の複合信号は第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号移相版との組み合わせの関数であり、第２の複合信号は第２のダイバーシチ符号化信号と第１のダイバーシチ符号化信号移相版との組み合わせの関数である。
【００５８】
図７に、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０の一実現例の詳細を示す。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０は、その第１及び第２の入力部６０２、６０３をそれぞれマイクロストリップ・パスに接続されている。マイクロストリップ・パスは一般に、４個の部分パス６０６、６０８、６１０及び６１４からなる。第１のダイバーシチ符号化信号Ｓ1 が第１の入力部６０２に供給され、第２のダイバーシチ符号化信号Ｓ2 が第２の入力部６０４に供給される。
【００５９】
Ｓ1 がマイクロストリップ・パスに入ると、Ｓ1 は２つの表現信号、 （１／（２1/2））Ｓ1及び（１／（２1/2））Ｓ1に分割され、第１の表現信号が部分パス６０６上を、そして第２の表現信号が部分パス６０８上をそれぞれ進み始める。Ｓ2 も又２つの表現信号、（１／（２1/2））Ｓ2及び（１／（２1/2））Ｓ2に分割され、第１の表現信号が部分パス６０８上を、そして第２の表現信号が部分パス６１０上をそれぞれ進み始める。
【００６０】
Ｓ2 の第１の表現信号は部分パス６０８を経て部分パス６０８と６０６との接合点まで進む。部分パス６０８の長さを進むことにより、Ｓ2 の第１の表現信号の位相が９０度シフトされる（尚、Ｓ2 の第１及び第２の表現信号はそれから部分パス６０６及び６１０をそれぞれ経て同じ長さを進むので、これらＳ2 の２つの表現信号は位相が互いに９０度ずれたままである）。部分パス６０８と６０６との接合点において、Ｓ2 の、位相シフト（移相）された第１の表現信号（又は簡単に、第１の表現信号移相版）[（１／（２1/2））Ｓ2]90deg がＳ1 の第１の表現信号（１／（２1/2））Ｓ1と組み合わされて、第１の複合信号 （１／（２1/2））Ｓ1＋[（１／（２1/2））Ｓ2]90degが形成される。第１の複合信号は部分パス６０６を経て第１の出力部６１６に進む。
【００６１】
Ｓ1 の第２の表現信号は部分パス６０８を経て部分パス６０８と６１０との接合点まで進む。これににより、Ｓ1 の第２の表現信号の位相が９０度シフト（移相）される。部分パス６０８と６１０との接合点において、Ｓ1 の、第２の表現信号移相版[（１／（２1/2））Ｓ1]90deg がＳ2 の第２の表現信号（１／（２1/2））Ｓ2 と組み合わされて、第２の複合信号（１／（２1/2））Ｓ2＋[（１／（２1/2））Ｓ1]90deg が形成される。第２の複合信号は部分パス６１０を経て第２の出力部６１８に進む。
【００６２】
第１の複合信号はそれから、第１の電力増幅器６７０において増幅され、第２の複合信号はそれから、第２の電力増幅器６７５において増幅される。これらの電力増幅器においてはそれぞれ利得Ａが得られる。
【００６３】
尚、第１及び第２の複合信号の各々の電力はＳ1 の電力の１／２にＳ2 の電力の１／２を加えたものである。すなわち、複合信号の各々の電力は第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の電力の和の１／２であり、これは第１の信号の電力の１／２である。したがって、第１の信号の電力の１／２だけが、これら増幅器の１つにおいて増幅される。
【００６４】
２つの増幅された複合信号（１／（２1/2））ＡＳ1＋[（１／（２1/2））ＡＳ2]90deg 及び[（１／（２1/2））ＡＳ1]90deg ＋（１／（２1/2））ＡＳ2が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７に供給される（Ａは増幅器の利得）。上に述べたように、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７は、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２のダイバーシチ符号化信号を形成する。
【００６５】
（尚、本発明の目的に対しては、増幅されたダイバーシチ符号化信号とダイバーシチ符号化信号との位相が一致しているかずれているかは重要ではない。しかし、もし或る特定の用途について、増幅されたダイバーシチ符号化信号とダイバーシチ符号化信号との位相が一致していると有利になる場合には、送信機の設計の際にこの一致条件を織り込むことで可能になる。例えば、下に述べるように、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器及び増幅器後ハイブリッド組み合わせ器を１８０度組み合わせ器とする。）
【００６６】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０が９０度ハイブリッド組み合わせ器の場合、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７も又９０度ハイブリッド組み合わせ器とすることができる。
【００６７】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、２つの増幅された複合信号（１／（２1/2））ＡＳ1＋[（１／（２1/2））ＡＳ2]90deg 及び[（１／（２1/2））ＡＳ1]90deg ＋（１／（２1/2））ＡＳ2の各々に対して同一電力の２つの表現信号を形成する。第１の複合信号の電力は、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第１の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【００６８】
第２の複合信号の電力も又、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第２の複合信号の各表現信号の電圧も、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【００６９】
表現信号を形成後、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、増幅された複合信号の各々の２つの表現信号のうちの一方を９０度移相して、次の各式で表される表現信号を生成する。すなわち、
増幅された第１の複合信号の非移相（移相されない）表現信号、
（１／２）ＡＳ1＋[（１／２）ＡＳ2]90deg （１）
増幅された第１の複合信号の表現信号移相版、
[（１／２）ＡＳ1]90deg＋[（１／２）ＡＳ2]180deg （２）
（ここに、 [ｘ]980degは「１８０度シフトされたｘ」を表す。又図中では「１８０度シフトされたｘ」を「ｘの上方に一重線を引いた符号」を用いて表す。）
増幅された第２の複合信号の非移相表現信号、
[（１／２）ＡＳ1]90deg＋（１／２）ＡＳ2 （３）及び
増幅された第２の複合信号の表現信号移相版、
[（１／２）ＡＳ1]180deg＋[（１／２）ＡＳ2]90deg （４）、
を生成する。
【００７０】
増幅された第１の複合信号の非移相表現信号が、増幅された第２の複合信号の表現信号移相版に加えられて、次の信号、
（１／２）ＡＳ1＋[（１／２）ＡＳ2]90deg
＋[（１／２）ＡＳ1]180deg＋[（１／２）ＡＳ2]90deg
＝（１／２）ＡＳ1＋[（１／２）ＡＳ2]180deg＋[ＡＳ2]90deg （５）
が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第１の出力部に生成される。
【００７１】
（１／２）ＡＳ1＋[（１／２）ＡＳ2]180degがゼロに等しいので、式（５）は、 [ＡＳ2]90deg に等しく、これは増幅された（そして移相された）第２のダイバーシチ符号化信号である。したがって、増幅された第２のダイバーシチ符号化信号は、増幅された第１及び第２の複合信号から形成される。詳しくは、この場合、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号は、第１の複合信号と、第２の複合信号の移相版との組み合わせの関数である。
【００７２】
この増幅された第２のダイバーシチ符号化信号は、それからアンテナ６４０を介して移動端末に送信される。
【００７３】
増幅された第２の複合信号の非移相表現信号が、増幅された第１の複合信号の表現信号移相版に加えられて、次の信号、
[（１／２）ＡＳ1]90deg＋（１／２）ＡＳ2
＋[（１／２）ＡＳ1]90deg ＋[（１／２）ＡＳ2]180deg
＝[ＡＳ1]90deg＋（１／２）ＡＳ2＋[（１／２）ＡＳ2]180deg （６）
が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第２の出力部に生成される。
【００７４】
（１／２）ＡＳ2＋[（１／２）ＡＳ2]180degがゼロに等しいので、式（６）は、 [ＡＳ1]90deg に等しく、これは増幅された（そして移相された）第１のダイバーシチ符号化信号である。したがって、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号は、増幅された第１及び第２の複合信号の関数として形成される。詳しくは、この場合、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号は、第２の複合信号と、第１の複合信号の移相版との組み合わせの関数である。
【００７５】
この増幅された第１のダイバーシチ符号化信号は、それからアンテナ６４５を介して移動端末に送信される。
【００７６】
送信機６３０がダイバーシチ非対応の移動端末と通信中の場合、送信機６３０の動作は次の点を除いては、ダイバーシチ対応の移動端末との通信の場合と同様である。すなわち、移動端末に送信されるべき信号（以下、第２の信号と称する）が、ダイバーシチ符号を用いて複製されるのでなく、第１の符号化シーケンスを用いてチャネル処理回路６４７によって符号化されるという点である。結果として得られた信号はそれから導線６８０を経て無線装置６５０に進み、ここでＲＦ信号に変調される。
【００７７】
この（符号化された）第２の信号は、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０の第１の入力部における信号Ｓ1 であり、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０の第２の入力部には信号がないので、Ｓ1 ＝第２の信号、そしてＳ2 ＝０となる。Ｓ2 ＝０であると、第１の複合信号は （１／（２1/2））Ｓ1 となり、第２の複合信号は[（１／（２1/2））Ｓ1]90deg となる。すなわち、、この場合、第１及び第２の複合信号は第２の信号の関数である。第１の複合信号が、第１の電力増幅器６７０において増幅され、第２の複合信号が、第２の電力増幅器６７５において増幅される。
【００７８】
したがって、この場合、第２の信号の１／２だけが電力増幅器の各々において増幅される。これは、各電力増幅器を通る信号の電力レベルが、全信号の電力の１／２であることを意味し、これにより、送信ダイバーシチを用いない送信機１３０の電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／２、すなわち（１／２）Ｐ、の電力容量を有する電力増幅器を用いることが可能になる。
【００７９】
Ｓ2 ＝０であると、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第１の出力部には信号はなく、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第２の出力部には、[ＡＳ1]90degが生成される。[ＡＳ1]90degは、増幅された（符号化され移相された）第２の信号である。したがって、増幅された第２の信号が、増幅された複合信号の関数として形成される。増幅された第２の信号はそれから、アンテナ６４５を介して移動端末に送信される（アンテナ６４０を介して送信される信号はない）。
【００８０】
どの特定の時点においても、送信機６３０がダイバーシチ対応移動端末と、又はダイバーシチ非対応移動端末と、若しくはそれら両方と通信状態にあることが可能である。したがって、（１）送信機６３０が第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の増幅処理を送信機６３０の第１及び第２の電力増幅器６７０、６７５の間で分担させる（両電力増幅器を両増幅処理に共用する）ことが可能であり、又は、（２）送信機６３０が第２の信号の増幅処理を第１及び第２の電力増幅器６７０、６７５の間で分担させることが可能であり、若しくは（１）及び（２）を同時に行うことも可能である。
【００８１】
<<１８０度ハイブリッド組み合わせ器を用いた増幅器共用>>
送信機６３０の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器及び増幅器後ハイブリッド組み合わせ器が９０度ハイブリッド組み合わせ器の場合について上に述べた。上記のように、ハイブリッド組み合わせ器は、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号が２個のアンテナの一方に供給され、増幅された第２のダイバーシチ符号化信号が２個のアンテナの他方に供給される限り、どの種類のハイブリッド組み合わせ器でもよい。例えば、両方のハイブリッド組み合わせ器が１８０度ハイブリッド組み合わせ器でもよい。
【００８２】
図８に、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０及び増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７が１８０度ハイブリッド組み合わせ器の場合の、送信機７３０の動作を示す。送信機７３０がダイバーシチ対応の移動端末と通信中の場合、上に述べたように、移動端末に送信されるべき第１の信号がチャネル処理回路６４７によって複製され符号化されて、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号が生成される。これらダイバーシチ符号化信号はそれから、無線装置６５０、６５５によってそれぞれＲＦ信号に変調される。
【００８３】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０は、ダイバーシチ符号化信号を信号Ｓ1 及びＳ2 として用いる。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０が、各ダイバーシチ符号化信号に対して同一電力の２つの表現信号を形成する。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０が、その第１の出力部に第１の複合信号を生成する。この第１の複合信号は、Ｓ1 及びＳ2 の各々の１つの表現信号の和で、次式で表される。
（１／（２1/2））Ｓ1＋（１／（２1/2））Ｓ2 （７）
したがって、第１の複合信号は、第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号との和の関数である。
【００８４】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０は又、その第２の出力部に第２の複合信号を生成する。この第２の複合信号は、Ｓ1 及びＳ2 の各々の１つの表現信号の差で、次式で表される。
（１／（２1/2））Ｓ1−（１／（２1/2））Ｓ2 （８）
したがって、第２の複合信号は、第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号との差の関数である。
【００８５】
図９に、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０の一実現例の詳細を示す。
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器７９０は、その第１及び第２の入力部７０２、７０３をそれぞれマイクロストリップ・パスに接続されている。マイクロストリップ・パスは１８０度ハイブリッド組み合わせ器においては、部分パス７０６、７０８、７１１及び７１４からなるものと考える。第１のダイバーシチ符号化信号Ｓ1 が第１の入力部７０２に供給され、第２のダイバーシチ符号化信号Ｓ2 が第２の入力部７０４に供給される。
【００８６】
Ｓ1 がマイクロストリップ・パスに入ると、Ｓ1 は２つの表現信号に分割され、第１の表現信号が部分パス７０６上を、そして第２の表現信号が部分パス７０８上をそれぞれ進み始める。Ｓ2 も又２つの表現信号に分割され、第１の表現信号が部分パス７１１上を、そして第２の表現信号が部分パス７１４上をそれぞれ進み始める。
【００８７】
Ｓ1 及びＳ2 の第１の表現信号（１／（２1/2））Ｓ1 及び（１／（２1/2））Ｓ2 はそれぞれ部分パス７０６及び７１１を経て部分パス７１１と７０６との接合点までそれぞれ進む。この接合点において２つの表現信号が組み合わせられて第１の複合信号（１／（２1/2））Ｓ1＋（１／（２1/2））Ｓ2が形成され、第１の出力部７１６に供給される。Ｓ1 及びＳ2 の第２の表現信号 （１／（２1/2））Ｓ1 及び（１／（２1/2））Ｓ2はそれぞれ部分パス７０８及び７１４を経て部分パス７08と７14との接合点までそれぞれ進む。この接合点において２つの表現信号が組み合わせられて第２の複合信号（１／（２1/2））Ｓ1 −（１／（２1/2））Ｓ2が形成され、第１の出力部７１８に供給される。
【００８８】
第１の複合信号は第１の電力増幅器６７０において増幅され、第２の複合信号は第２の電力増幅器６７５において増幅される。第１及び第２の複合信号の各々の電力はＳ1 の電力の１／２にＳ2 の電力の１／２を加えたものである。これは、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の電力の和の１／２であり、これは第１の信号の電力の１／２である。したがって、第１の信号の電力の１／２だけが、これら増幅器の１つにおいて増幅される。
【００８９】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７が、２つの増幅された複合信号の各々に対して同一電力の２つの表現信号を形成する。第１の複合信号の電力は、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第１の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【００９０】
第２の複合信号の電力も又、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第２の複合信号の各表現信号の電圧も、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【００９１】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７はその第１の出力部に、増幅された第１及び第２の複合信号の各々の１つの表現信号の和（次式）を生成する。
（１／２）ＡＳ1＋（１／２）ＡＳ2
＋（１／２）ＡＳ1−（１／２）ＡＳ2 ＝ＡＳ1 （９）
は増幅された第１のダイバーシチ符号化信号である。したがって、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号は、増幅された第１の複合信号及び増幅された第２の複合信号の和の関数として形成される。この増幅された第１のダイバーシチ符号化信号はそれから、アンテナ６４０を介して移動端末に送信される。
【００９２】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７はその第２の出力部に、増幅された第１及び第２の複合信号の各々の１つの表現信号の差（次式）を生成する。
（１／２）ＡＳ1＋（１／２）ＡＳ2
−[（１／２）ＡＳ1−（１／２）ＡＳ2]
＝（１／２）ＡＳ1＋（１／２）ＡＳ2
−（１／２）ＡＳ1＋（１／２）ＡＳ2]＝ＡＳ2 （１０）
ＡＳ2 は増幅された第２のダイバーシチ符号化信号である。したがって、増幅された第２のダイバーシチ符号化信号は、増幅された第１の複合信号と増幅された第２の複合信号との差の関数である。この増幅された第２のダイバーシチ符号化信号はそれから、アンテナ６４５を介して移動端末に送信される。
【００９３】
送信機７３０がダイバーシチ非対応の移動端末と通信中の場合、移動端末に送信されるべき信号（以下、第２の信号と称する）が、チャネル処理回路６４７と２個の無線装置のうちの１個、例えば、無線装置６５０とによって、上に述べたように、ダイバーシチ非対応の移動端末との通信用に処理される。この場合、Ｓ1 が第２の信号であり、Ｓ2 ＝０である。Ｓ2 ＝０であると、第１及び第２の複合信号は両方共（１／（２1/2））Ｓ1 である。
【００９４】
第１の複合信号が、第１の電力増幅器６７０において増幅され、第２の複合信号が、第２の電力増幅器６７５において増幅される。したがって、第２の信号の１／２だけが電力増幅器の各々において増幅される。これは、各電力増幅器を通る信号の電力レベルが、全信号の電力の１／２であることを意味し、これにより、送信ダイバーシチを用いない送信機１３０の電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／２、すなわち（１／２）Ｐ、の電力容量を有する電力増幅器を用いることが可能になる。
【００９５】
式（９）及び（１０）を参照して説明すると、Ｓ2 ＝０の場合、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７の第１の出力部にはＡＳ1 が生成され、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７の第２の出力部には信号がない。ＡＳ1 は、増幅された（符号化された）第２の信号である。この信号はアンテナ６４０を介して移動端末に送信され、アンテナ６４５から送信される信号はない。
【００９６】
<<ディジタル前置補償を有する増幅器共用>>
従来の技術による増幅器共用配置における重要な目標は、許容可能なアンテナ分離限界値を得るために無線装置６５０及び６５５の位相及び利得をマッチングさせなければならない事態を避けることである。これは、アナログ領域において複合信号を形成することによって、すなわち、例えば、上記したようにアナログの増幅器前ハイブリッド組み合わせ器６９０及び７９０を用いるなど、アナログ回路を用いることによって直ぐに達成できる。
【００９７】
増幅器６７０及び６７５が線形であると有利である。そうでないと、これらの増幅器を通る信号が歪む。図１０に示すように、増幅に続いてフィードフォワード・ループ７１０、７１５を用いることによって、高い電力レベルで生じる非線形を補償することが可能である。複合信号が、今述べた理由からアナログ領域において形成されるので、フィードフォワード・ループも又アナログ領域において実現される。
【００９８】
フィードフォワード・ループ７１０において、第１の複合信号が導線７２２から導線７２４へ、そして導線７２１へ進む。導線７２１上の信号の電力は第１の複合信号の電力よりも遥かに低い。第１の複合信号が電力増幅器６７０において増幅される間に、導線７２１上のこの信号は遅延回線７３２上で遅延される。
【００９９】
回路７５２が、電力増幅器６７０によって生成された第１の複合信号内の歪みを分離し（この分離は一般に、増幅された第１の複合信号を導線７２１上の信号の関数と比較することによって行われる）、歪み値を補正増幅器７２０に供給する。補正増幅器７２０が歪み（歪み補正）値を増幅し、他方、増幅歪みを有する第１の複合信号が遅延回線７３３上で遅延される。この遅延は、増幅歪みを有する第１の複合信号と歪み補正値とが同時に結合器７３４に到達するように行われる。
【０１００】
結合器７３４が、増幅歪みを有する第１の複合信号と歪み補正分とを組み合わせて、歪みを消去し、増幅された第１の複合信号を生成する。フィードフォワード・ループ７１５は、第２の複合信号に対して同じ機能を行い、結合器７３９の出力部に増幅された第２の複合信号を生成する。
【０１０１】
フィードフォワード・ループ７１０及び７１５を用いると、非線形性に対してよい補償が得られる。しかし、これらのループを実現するにはアナログ回路を用いなければならないという事実から、いくつかの問題が生じる。第１の問題として、アナログ回路は高価である。第２の問題として、信号が遅延回路７３２、７３８及び結合器７３４、７３９を通ることから生じる電力損失により効率が悪い。第３の問題は、アナログ回路がディジタル回路よりも故障を起こしやすいことである。
【０１０２】
図１１に、上記の問題を解決する送信機８３０を示す。この送信機は、複合信号をディジタル領域で、すなわち、ディジタル回路を用いて形成し、これにより、次の米国特許出願に述べられているようにディジタル前置補償（歪み発生の前に別の歪み信号を発生させて本来の歪みを補償する処理）（pre-distortion）を用いて複合信号を前置補償することによって、問題を解決するものである（米国特許出願：co-pending U.S. patent application "Power Amplifier Sharing In A Wireless Communication System With Amplifier Pre-Distortion", Serial No. 09/631,886 filed on the same date and assigned to the same Assignee hereof）。
【０１０３】
従来の技術は、上に述べたように、許容可能なアンテナ分離限界値を得るために無線装置の位相及び利得をマッチングさせなければならない事態を避ける目的でアナログ領域において形成するという考えに基づいている。しかし、本出願人は、増幅器が共用されるシステムにおいてはディジタル前置補償の利点がこれらの問題点を補って余りあることを認識した。共用増幅器において増幅されたディジタル前置補償信号は、アナログのフィードフォワード・ループの高価性、非効率性、及び高い回路故障発生の可能性を伴うことなく、増幅器の非線形性を補償する。
【０１０４】
送信機８３０が、第１及び第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０及び８９５を用いてディジタル領域において複合信号を形成する。各複合信号は、２つのダイバーシチ符号化信号の各々によって表現される情報を有する。各複合信号は、第１及び第２のディジタル前置補償器８２０及び８２５のうちの１つにおいてディジタル前置補償され、それから変調器８６０、８６５においてＲＦ信号のような通信周波数信号に変調される。前置補償された複合信号の各々はそれから、それぞれの電力増幅器６７０、６７５において増幅される。増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、これらの増幅された複合信号を用いて、送信されるべき信号の増幅版を形成する。
【０１０５】
以下、送信機８３０の動作について詳しく説明する。送信機８３０がダイバーシチ対応の移動端末と通信中の場合、第１の信号（すなわち、移動端末に送信されるべき信号）がチャネル処理回路６４７に供給され、ここで第１の信号が、上に述べたように、直交ダイバーシチ又は空時間拡散のようなダイバーシチ符号を用いて複製され、第１のダイバーシチ符号化信号及び第２のダイバーシチ符号化信号が生成される。第１及び第２のダイバーシチ符号化信号は導線６８０、６８２及び６８５、６８７を介して無線装置８５０、８５５にそれぞれ供給される。無線装置８５０、８５５は、これらのダイバーシチ符号化信号を信号Ｓ1 及びＳ2 として用い、これらの信号は各々、これら２個のディジタル増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０、８９５に供給される。
【０１０６】
ディジタル信号は、その実数成分Ｉと象限成分Ｑ（Ｑは時に又虚数成分とも称する）に関して表される。したがって、第１のダイバーシチ符号化信号Ｓ1 は（Ｉ1,Ｑ1） として、又第１のダイバーシチ符号化信号Ｓ2 は（Ｉ2,Ｑ2） として表すことができる。
【０１０７】
アナログの増幅器前ハイブリッド組み合わせ器と同様に、ディジタルの増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０、８９５も、どの種類のハイブリッド組み合わせ器でもよい。増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０、８９５が９０度ハイブリッド組み合わせ器の場合、第１の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９０がＳ1 及びＳ2 の第１の表現信号を形成する。これら各表現信号は、それぞれのダイバーシチ符号化信号（Ｓ1又はＳ2）によって表現される情報と同じ情報を表現する。
【０１０８】
第２の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９５がＳ1 及びＳ2 の第２の表現信号を形成する。これら各表現信号は、それぞれのダイバーシチ符号化信号（Ｓ1又はＳ2）によって表現される情報と同じ情報を表現する。各表現信号の電力が、ダイバーシチ符号化信号の電力の１／２となり、各表現信号の電圧はダイバーシチ符号化信号の電圧の１／（２1/2） となる。
【０１０９】
したがって、第１の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９０が、Ｓ1 から表現信号（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） を、そしてＳ2 から表現信号（（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2） をそれぞれ形成し、第２の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９５が、Ｓ1 から表現信号（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） を、そしてＳ2 から表現信号（（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2） をそれぞれ形成する。
【０１１０】
増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９０、８９５は各々それから、２つの表現信号の一方を９０度移相し、他方の表現信号は移相せず、そして非移相表現信号を表現信号移相版と組み合わせて、複合信号を形成する。信号の９０度移相は、実数成分の値と象限成分の値とを交換することによって達成できる。したがって、移相後は、Ｓ1 の表現信号は（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） 及び（−（１／（２1/2））Ｑ1,（１／（２1/2））Ｉ1） となり、Ｓ2 の表現信号は（（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2）及び（−（１／（２1/2））Ｑ2,（１／（２1/2））Ｉ2） となる。
【０１１１】
第１の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９０が、Ｓ1 の非移相表現信号（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） をＳ2 の表現信号移相版（−（１／（２1/2））Ｑ2,（１／（２1/2））Ｉ2） に加えることにより、第１の複合信号（（１／（２1/2））Ｉ1−（１／（２1/2））Ｑ2, （１／（２1/2））Ｑ1＋（１／（２1/2））Ｉ2）を形成する。第２の増幅前ハイブリッド組み合わせ器８９５が、Ｓ2 の非移相表現信号（（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2） をＳ1 の表現信号移相版（−（１／（２1/2））Ｑ1,（１／（２1/2））Ｉ1） に加えることにより、第２の複合信号（（１／（２1/2））Ｉ2−（１／（２1/2））Ｑ1, （１／（２1/2））Ｑ2＋（１／（２1/2））Ｉ1）を形成する。
【０１１２】
それから複合信号に対してディジタル前置補償が行われる。図１２に、第１のディジタル前置補償器８２０を詳しく示す。ディジタル前置補償器が、第１の複合信号のＩ及びＱ成分を二乗して得られた値を組み合わせることにより、回路８１０において第１の複合信号の電力を定める。それからこの電力が、電力増幅器６７０に対する歪み補正値と電力とを相関させるルックアップ（参照用）テーブル８１２において参照される。歪み補正値とは、この電力での電力増幅器６７０の非線形性を補償するために、第１の複合信号の電力に加える必要のある量である。
【０１１３】
それから無線装置８５０のＲＦ部８６０が第１の複合信号をＲＦ信号に変調し、無線装置８５５のＲＦ部８６５が第２の複合信号をＲＦ信号に変調する（ＲＦ部８６０及び８６５はいずれも一般に、変調器を有する）。下に述べるように、適切なアンテナ分離許容限界値を得るために、ＲＦ部８６０及び８６５の位相及び利得をマッチングさせる必要がある。変調された第１の複合信号はそれから電力増幅器６７０において増幅され、変調された第２の複合信号は電力増幅器６７５において増幅される。これらの電力増幅器はいずれも利得Ａを有する。
【０１１４】
尚、第１及び第２の複合信号の各々の電力は、Ｓ1 の電力の１／２にＳ2 の電力の１／２を加えたものである。すなわち、第１及び第２の複合信号の各々の電力は、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の電力の和の１／２であり、これは送信回路から受信された第１の信号の電力の１／２である。したがって、第１の信号の１／２だけが増幅器の各々において増幅される。
【０１１５】
２つの増幅された複合信号（（１／（２1/2））ＡＩ1 −（１／（２1/2））ＡＱ2, （１／（２1/2））ＡＱ1＋（１／（２1/2））ＡＩ2）及び（（１／（２1/2））ＡＩ2−（１／（２1/2））ＡＱ1, （１／（２1/2））ＡＱ2＋（１／（２1/2））ＡＩ1） が、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７に供給される。上に述べたように、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７は、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２のダイバーシチ符号化信号を形成する（尚、本発明の目的に対しては、増幅されたダイバーシチ符号化信号とダイバーシチ符号化信号との位相が一致しているかずれているかは重要ではない）。
【０１１６】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０及び８９５が９０度ハイブリッド組み合わせ器の場合、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７も又９０度ハイブリッド組み合わせ器とすることができる。
【０１１７】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７は、増幅された複合信号（（１／（２1/2））ＡＩ1 −（１／（２1/2））ＡＱ2, （１／（２1/2））ＡＱ1＋（１／（２1/2））ＡＩ2）及び（（１／（２1/2））ＡＩ2−（１／（２1/2））ＡＱ1, （１／（２1/2））ＡＱ2＋（１／（２1/2））ＡＩ1） の各々を用いて、増幅された複合信号の各々に対して同一電力の２つの表現信号を形成する。
【０１１８】
第１の複合信号の電力は、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第１の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。第２の複合信号の電力も又、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第２の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【０１１９】
表現信号を形成後、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７が、増幅された複合信号の各々の２つの表現信号のうちの一方を９０度移相して、次の各式で表される表現信号を生成する。すなわち、
増幅された第１の複合信号の非移相表現信号、
（(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＱ2,(１／２)ＡＱ1＋(１／２)ＡＩ2） （１１）
増幅された第１の複合信号の表現信号移相版、
（−(１／２)ＡＱ1−(１／２)ＡＩ2,(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＱ2） （１２）
増幅された第２の複合信号の非移相表現信号、
（(１／２)ＡＩ2−(１／２)ＡＱ1,(１／２)ＡＱ2＋(１／２)ＡＩ1） （１３）
そして、増幅された第２の複合信号の表現信号移相版、
（−(１／２)ＡＱ2−(１／２)ＡＩ1,(１／２)ＡＩ2−(１／２)ＡＱ1） （１４）
を生成する。
【０１２０】
増幅された第１の複合信号の非移相表現信号が、増幅された第２の複合信号の表現信号移相版に加えられて、次の信号が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第１の出力部に生成される。
（[(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＱ2]＋[−(１／２)ＡＱ2−(１／２)ＡＩ1],
[(１／２)ＡＱ1＋(１／２)ＡＩ2]＋[(１／２)ＡＩ2−(１／２)ＡＱ1]）
＝（−ＡＱ2,ＡＩ2） （１５）
上に述べたように、信号の９０度移相は、実数成分の値と象限成分の値とを交換することによって達成できる。したがって、（−ＡＱ2,ＡＩ2）は、第２のダイバーシチ符号化信号の移相増幅版である。この信号はそれから、アンテナ６４０を介して移動端末に送信される。
【０１２１】
増幅された第２の複合信号の非移相表現信号が、増幅された第１の複合信号の表現信号移相版に加えられて、次の信号が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第２の出力部に生成される。
（[(１／２)ＡＩ2−(１／２)ＡＱ1]＋[−(１／２)ＡＱ1−(１／２)ＡＩ2],
[(１／２)ＡＱ2＋(１／２)ＡＩ1]＋[(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＱ2]）
＝（−ＡＱ1,ＡＩ1） （１６）
（−ＡＱ1,ＡＩ1）は、第１のダイバーシチ符号化信号の移相増幅版である。この信号はそれから、アンテナ６４５を介して移動端末に送信される。
【０１２２】
送信機８３０がダイバーシチ非対応の移動端末と通信中の場合、送信機８３０の動作は次の点を除いては、ダイバーシチ対応の移動端末との通信の場合と同様である。すなわち、移動端末に送信されるべき信号（以下、第２の信号と称する）が、第１の符号化シーケンスを用いてチャネル処理回路６４７によって符号化され、符号化された信号はそれから２個の無線装置の一方だけ、例えば、無線装置８５０によってＲＦ信号に変調されるという点である。第２の信号は、符号化後にＳ1 として用いられ、Ｓ2 はゼロに設定される。Ｓ1 及びＳ2 は２個のディジタル増幅器前ハイブリッド組み合わせ器８９０及び８９５にそれぞれ供給される。
【０１２３】
Ｓ2 ＝０であると、第１の複合信号は（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） となり、第２の複合信号は（−（１／（２1/2））Ｑ1,＋（１／（２1/2））Ｉ1） となる。したがって、第１及び第２の複合信号は、第２の信号の関数である。それから無線装置８５０のＲＦ部８６０が第１の複合信号をＲＦ信号に変調し、無線装置８５５のＲＦ部８６５が第２の複合信号をＲＦ信号に変調する。
【０１２４】
結果として得られる第１の複合信号が電力増幅器６７０において増幅され、同じく結果として得られる第２の複合信号が電力増幅器６７５において増幅される。したがって、この場合、第２の信号の１／２だけが電力増幅器の各々において増幅される。これは、各電力増幅器を通る信号の電力レベルが、全信号の電力の１／２であることを意味し、これにより、送信ダイバーシチを用いない送信機１３０の電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／２、すなわち（１／２）Ｐ、の電力容量を有する電力増幅器を用いることが可能になる。
【０１２５】
Ｓ2 ＝０であると、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第１の出力部には信号はなく、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器６９７の第２の出力部には、（−ＡＱ3,ＡＩ3）が生成される。（−ＡＱ3,ＡＩ3）は、増幅された（符号化され、移送された）第２の信号である。すなわち、増幅された第２の信号が、増幅された複合信号の関数として形成される。増幅された第２の信号はそれから、アンテナ６４５を介して移動端末に送信される（そしてアンテナ６４０を介して送信される信号はない）。
【０１２６】
増幅された第１及び第２のダイバーシチ符号化信号が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器によって正確に取得されるためには、許容可能なアンテナ分離限界値を得られるように、無線装置８５０、８５５のＲＦ部８６０、８６５が位相及び利得をマッチングされる必要がある。アンテナ分離限界値は、或るアンテナから送信されるように設計されていない全ての信号の電力の、そのアンテナから送信されるように設計されている信号の電力に対する比率である。
【０１２７】
例えば、アンテナ分離限界値が、２０ｄＢに等しいかこれよりも小さければ、許容可能なアンテナ分離限界値といえる。２０ｄＢのアンテナ分離限界値を得るには、ＲＦ部８６０、８６５の位相が１１．５度以内でマッチングし、利得が１．６ｄＢ以内でマッチングする必要がある。
【０１２８】
例示として、本出願人は、ＲＦ部８６０、８６５を、位相及び利得マッチングの困難度を下げられるように設計することを提案する。例えば、ＲＦ部８６０、８６５を（又は、できれば無線装置８５０、８５５）を、同一又は類似の種類及びサイズの構成要素を用いて同じ回路板上に形成できるとよい。加えて、ＲＦ部８６０、８６５が同一のクロックを共用できるとよい。本出願人は、無線装置８５０、８５５、特にＲＦ部８６０、８６５、の設計のこれらの又はその他の因子を改良することによって、無線装置の位相及び利得のマッチングが容易になることを認識した。
【０１２９】
<<１８０度ハイブリッド組み合わせ器を用いた増幅器共用>>
アナログの増幅器前ハイブリッド組み合わせ器と同様に、ディジタル増幅器前ハイブリッド組み合わせ器は、増幅された第１のダイバーシチ符号化信号が２個のアンテナの一方に供給され、増幅された第２のダイバーシチ符号化信号が２個のアンテナの他方に供給される限り、どの種類のハイブリッド組み合わせ器でもよい。例えば、両方の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器が１８０度ハイブリッド組み合わせ器でもよい。その場合、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器も又１８０度ハイブリッド組み合わせ器となる。
【０１３０】
図１３に、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０及び９９５が１８０度ハイブリッド組み合わせ器の場合の送信機９３０の動作を示す。送信機９３０がダイバーシチ対応の移動端末と通信中の場合、上に述べたように、第１の信号（すなわち、移動端末に送信されるべき信号）がチャネル処理回路６４７に供給され、チャネル処理回路６４７がこの第１の信号をダイバーシチ符号及び符号化シーケンスを用いて符号化して、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号を生成する。無線装置９５０、９５５がこれらダイバーシチ符号化信号を信号Ｓ1 及びＳ2 として用い、これらの信号Ｓ1 及びＳ2 を第１及び第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０及び９９５に供給する。
【０１３１】
増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０が、Ｓ1 及びＳ2 の第１の表現信号を形成する。これらの第１の表現信号は各々、それぞれのダイバーシチ符号化信号（Ｓ1 又はＳ2） が表現するのと同じ情報を表現する信号である。又、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９５が、Ｓ1 及びＳ2 の第２の表現信号を形成する。これらの第２の表現信号は各々、それぞれのダイバーシチ符号化信号（Ｓ1 又はＳ2） が表現するのと同じ情報を表現する信号である。各表現信号の電力は、ダイバーシチ符号化信号の電力の１／２となり、各表現信号の電圧がダイバーシチ符号化信号の電圧の１／（２1/2） となる。
【０１３２】
したがって、第１の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０が、Ｓ1 から表現信号 （（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1）を、そしてＳ2 から表現信号 （（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2）を形成し、第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９５が、Ｓ1 から表現信号 （（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1）を、そしてＳ2 から表現信号 （（１／（２1/2））Ｉ2,（１／（２1/2））Ｑ2）を形成する。
【０１３３】
第１の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０が、第１の複合信号を出力する。この第１の複合信号は、Ｓ1 の１つの表現信号とＳ2 の１つの表現信号との和で、次式で表される。
((１／(２1/2))Ｉ1+(１／(２1/2))Ｉ2,(１／(２1/2))Ｑ1+(１／(２1/2))Ｑ2))（１７）
すなわち、第１の複合信号は、第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号との和の関数である。
【０１３４】
第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９５が、第２の複合信号を生成する。この第２の複合信号は、Ｓ1 の１つの表現信号とＳ2 の１つの表現信号との差で、次式で表される。
((１／(２1/2))Ｉ1-(１／(２1/2))Ｉ2,(１／(２1/2))Ｑ1-(１／(２1/2))Ｑ2))（１８）
したがって、第２の複合信号は、第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号との差の関数である。
【０１３５】
それから無線装置９５０のＲＦ部８６０が第１の複合信号をＲＦ信号に変調し、無線装置９５５のＲＦ部８６５が第２の複合信号をＲＦ信号に変調する。
【０１３６】
変調された第１の複合信号はそれから電力増幅器６７０において増幅され、変調された第２の複合信号は電力増幅器６７５において増幅される。第１及び第２の複合信号の各々の電力は、Ｓ1 の電力の１／２にＳ2 の電力の１／２を加えたものである。これは、第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の電力の和の１／２であり、これは送信回路から受信された第１の信号の電力の１／２である。したがって、第１の信号の１／２だけがこれら２つの増幅器の各々において増幅される。
【０１３７】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７が、２つの増幅された複合信号を用いて、増幅された複合信号の各々について同一電力の２つの表現信号を形成する。第１の複合信号の電力は、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第１の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【０１３８】
第２の複合信号の電力も又、Ｓ1 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値に、Ｓ2 の電力に（（１／２）Ａ）2 を乗じた値を加えたものである。したがって、増幅された第２の複合信号の各表現信号の電圧は、Ｓ1 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値に、Ｓ2 の電圧に（１／２）Ａを乗じた値を加えたものとなる。
【０１３９】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７が、増幅された第１の複合信号の１つの表現信号と増幅された第２の複合信号の１つの表現信号との和を出力する（次式）。
（[(１／２)ＡＩ1＋(１／２)ＡＩ2]＋[(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＩ2],
[(１／２)ＡＱ1＋(１／２)ＡＱ2]＋[(１／２)ＡＱ1−(１／２)ＡＱ2]）
＝（ＡＩ1,ＡＱ1） （１９）
（ＡＩ1,ＡＱ1） は増幅された第１のダイバーシチ符号化信号である。この信号はそれからアンテナ６４０を介して移動端末に送信される。
【０１４０】
増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７は又、増幅された第１の複合信号の１つの表現信号と増幅された第２の複合信号の１つの表現信号との差を出力する（次式）。
（[(１／２)ＡＩ1＋(１／２)ＡＩ2]−[(１／２)ＡＩ1−(１／２)ＡＩ2],
[(１／２)ＡＱ1＋(１／２)ＡＱ2]−[(１／２)ＡＱ1−(１／２)ＡＱ2]）
＝（ＡＩ2,ＡＱ2） （２０）
（ＡＩ2,ＡＱ2） は増幅された第２のダイバーシチ符号化信号である。この信号はそれからアンテナ６４５を介して移動端末に送信される。
【０１４１】
送信機９３０がダイバーシチ非対応の移動端末と通信中の場合、送信機９３０の動作は次の点を除いては、ダイバーシチ対応の移動端末との通信の場合と同様である。すなわち、移動端末に送信されるべき信号（以下、第２の信号と称する）が、第１の符号化シーケンスを用いてチャネル処理回路６４７によって符号化され、符号化された信号はそれから２個の無線装置の一方だけ、例えば、無線装置９５０によってＲＦ信号に変調されるという点である。第２の信号はＳ1 として用いられ、Ｓ2 はゼロに設定される。Ｓ1 及びＳ2 は２個のディジタル増幅器前ハイブリッド組み合わせ器９９０及び９９５にそれぞれ供給される。
【０１４２】
Ｓ2 ＝０であると、第１の複合信号は（（１／（２1/2））Ｉ1,（１／（２1/2））Ｑ1） となり、第２の複合信号は（−（１／（２1/2））Ｑ1,＋（１／（２1/2））Ｉ1） となる。したがって、第１及び第２の複合信号は、第２の信号の関数である。それから無線装置９５０のＲＦ部８６０が第１の複合信号をＲＦ信号に変調し、無線装置９５５のＲＦ部８６５が第２の複合信号をＲＦ信号に変調する。
【０１４３】
結果として得られる第１の複合信号が電力増幅器６７０において増幅され、同じく結果として得られる第２の複合信号が電力増幅器６７５において増幅される。したがって、この場合、第２の信号の１／２だけがこれら２個の電力増幅器の各々において増幅される。これは、各電力増幅器を通る信号の電力レベルが、第２の信号の電力の１／２であることを意味し、これにより、送信ダイバーシチを用いない送信機１３０の電力増幅器１７０の電力容量Ｐの１／２、すなわち（１／２）Ｐ、の電力容量を有する電力増幅器を用いることが可能になる。
【０１４４】
Ｓ2 ＝０であると、（ＡＩ1,ＡＱ1）が増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７の第１の出力部に生成され、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器７９７の第２の出力部には信号はない。（ＡＩ1,ＡＱ1）は、増幅された（符号化された）第２の信号Ｓ1 である。この増幅された第２の信号はそれから、アンテナ６４０を介して移動端末に送信され、アンテナ６４５を介して送信される信号はない。
【０１４５】
上に述べたように、本発明の実施例による送信機は、アナログ又はディジタルいずれの領域においても複合信号を形成できる。例示すれば、増幅に先立ってディジタル領域において複合信号を形成し、ディジタル前置補償手法を用いて複合信号を前置補償することで、上記のような利点が得られる。他方、アナログ領域において複合信号を形成すると、例えば、送信すべき信号が５ＭＨｚよりも広い帯域幅を有することでディジタル前置補償手法が利用できないような適用例において無線装置の位相及び利得をマッチングをさせなければならない事態を避けることが可能である。
【０１４６】
すると、送信すべき信号の帯域幅が５ＭＨｚよりも広い適用例においては、複合信号をアナログ領域で形成することにも利点はある。ディジタル前置補償手法が用いられない実施例（図６及び図８に示す実施例のような）においてさえも、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器をアナログ領域で実現が可能であるが、これらの実施例においては、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器は無線装置が信号を処理する前にそれらの信号を処理することになり、無線装置は位相及び利得のマッチングが必要である。
【０１４７】
本発明の実施例に基づく送信機６３０、７３０、８３０及び９３０は全て、移動端末から信号を受信するために上記のように、少なくとも１個のアンテナと、受信機とを有する基地局１１２のような基地局においての使用が可能である。用いられるダイバーシチ手法が空間ダイバーシチの場合、基地局は又少なくとも２個のアンテナを有することになり、これらのアンテナのうち少なくとも１個のアンテナが受信機に結合され、少なくとも２個のアンテナが送信機に結合される。
【０１４８】
上記の説明は単なる例示に過ぎない。すなわち、例えば例示の実施例において、共用される電力増幅器６７０及び６７５が各々、非ダイバーシチ・システムの電力増幅器１７０の電力容量よりも小さい電力容量を有するとして説明した。本発明の別の実施例においては、共用される電力増幅器６７０及び６７５は、非ダイバーシチ・システムの電力増幅器１７０の電力容量に等しいかこれよりも大きい電力容量を含むいかなる電力容量を有することも可能である。
【０１４９】
本発明の利点の１つは、共用される電力増幅器の電力容量の増加が又、これら電力容量の増加に比して比例的に大きいシステム容量の増加をもたらすことである。例えば、もし共用される電力増幅器６７０及び６７５が非ダイバーシチ・システムの電力増幅器の電力容量と同じで容量を有する場合、共用される電力増幅器を含む基地局の容量は、非ダイバーシチ・システムの基地局の容量の２倍よりも大きくなる。
【０１５０】
更に、例示の実施例においては、送信ダイバーシチが２つのダイバーシチ符号化信号を有するものとして実現されている。本発明の別の実施例においては、送信ダイバーシチは２つよりも多い数のダイバーシチ符号化信号を有するものとして実現が可能である。送信ダイバーシチを実現するのに複数のダイバーシチ符号化信号が用いられる場合、ダイバーシチ符号化信号の各々について１個の電力増幅器を設けることになる（そして、空間ダイバーシチを用いる場合には、ダイバーシチ符号化信号の各々について１個のアンテナを設けることになる）。
【０１５１】
第１の信号がダイバーシチ符号を用いて複製され、符号化シーケンスを用いて符号化されて、ダイバーシチ符号化信号が生成される。ダイバーシチ符号化信号は各々、１個以上の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器によって処理されて複数の複合信号が生成され、これら複数の複合信号は電力増幅器によって増幅される。増幅された複合信号はそれから、増幅器後ハイブリッド組み合わせ器によって処理されて、各アンテナ上にダイバーシチ符号化信号の１つの増幅版が出力される。
【０１５２】
加えて、本発明の例示実施例において、送信ダイバーシチは、基地局から移動端末に信号を送信ダイバーシチを用いて送信することによって実現している。本発明の別の実施例においては、本発明に基づき移動端末が送信ダイバーシチを用いて信号を基地局に送信することもできる。
【０１５３】
その上、本発明の例示実施例において、２個の電力増幅器の電力容量が等しく、又信号Ｓ1 及びＳ2 が同一電力の表現信号に分割され、これらの表現信号が複合信号を形成する。本発明の別の実施例においては、２個の電力増幅器の電力容量が等しくなく、２つの表現信号の電力も等しくない。２つの表現信号の電力の比率は２個の電力増幅器の電力容量の比率に等しい。増幅された複合信号の各々の表現信号の電力の比率も又２個の電力増幅器の電力容量の比率に等しくなる。
【０１５４】
更に、本発明の例示実施例において、無線装置及びチャネル処理回路を特定の構成とした。本発明の別の実施例においては、無線装置及びチャネル処理回路はいかなる構成にもできる。第１の例として、無線装置６５０及び６５５の機能を複数の無線装置で行うようにもできる。第２の例として、２個の無線送信の機能の一部を組み合わせるようにしてもよい。例えば、本発明の例示実施例のいくつかで、各無線装置が個別にディジタル回路を有するように説明した。オプションとして２個の無線装置がディジタル回路を共用、例えば１個のディジタル前置補償器を共用して第１及び第２のディジタル前置補償器８９０及び８９５に置き換えることもできる。
【０１５５】
第３の例として、ディジタル領域で行われる機能が別個の回路において行われるとして説明したが（例えば、チャネル処理回路、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器、及びディジタル前置補償器）、１個の要素機器を用いてこれら機能のいくつか又は全てを行うようにもできる。
【０１５６】
加えて、いくつかの例示実施例（例えば、図６及び図８に示す実施例）において、無線装置及び増幅器前ハイブリッド組み合わせ器を、別個に実現可能な別個の機能ブロック又は同一回路板上の別個の機能要素として説明した。これらの実施例において、無線装置、チャネル処理回路、及び増幅器前ハイブリッド組み合わせ器が、第１のデバイスを形成する。別の例示実施例においては、増幅器前ハイブリッド組み合わせ器を無線装置の一部とすることもでき、したがって、第１のデバイスは無線装置及びチャネル処理回路だけから構成されることになる。
【０１５７】
更に、例示実施例において、信号の全てを同一周波数で送信すべきものとしたが、別の実施例においては、信号を異なる周波数で送信できる。例えば、増幅されたダイバーシチ符号化信号は１つの周波数で送信され、増幅された第２の信号は別の周波数で送信される。或いは、増幅されたダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２の信号のうちの或る信号が１つの周波数で送信され、増幅されたダイバーシチ符号化信号及び増幅された第２の信号のうちの別の信号が別の周波数で送信される。
【０１５８】
その上、例示実施例において、増幅器の共用を、送信ダイバーシチを用いた信号送信と送信ダイバーシチを用いない信号送信とをサポートする適用例において説明したが、別の実施例においては、ディジタル前置補償を用いた増幅器共用手法を別の適用例、例えば、無線通信システムのセルの２つのいわゆるセクタ間で増幅器を共用する適用例において用いることができる。加えて、ディジタル前置補償を伴う増幅器共用手法は、送信ダイバーシチを用いた信号送信だけをサポートする適用例でも、又は送信ダイバーシチを用いない信号送信だけをサポートする適用例でも用いることができる。
【０１５９】
更に、例示実施例において、本発明を電力増幅器の共用に関連させて説明したが、本発明の別の実施例では、共用される増幅器はどのような増幅器でもよい。その場合、無線装置の、ディジタル信号をアナログＲＦ信号に変換する機能は本発明にこのような実施例の実現には有用でないかも知れない。
【０１６０】
加えて、この技術の当業者には、例示実施例では各セルが全体として１つのセクタであるが、セルを複数のセクタに分割できることを認識されよう。この場合、基地局は各セクタについて、無線装置、ハイブリッド組み合わせ器、少なくとも２個の増幅器、及びアンテナを備えることになる。
【０１６１】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
尚、特許請求の範囲に記載した参照番号は発明の容易な理解のためで、その技術的範囲を制限するよう解釈されるべきではない。
【０１６２】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、送信ダイバーシチ対応移動端末及び非対応移動端末と通信できる無線通信システムの基地局において、移動端末への送信のための信号の増幅に複数の電力増幅器を共用するようにしたので、従来の技術の方式では基地局の電力増幅器及びその電力容量利用が不十分だったのに比して、本発明によれば電力増幅器を十分に利用することが可能になる。したがって、電力増幅器の電力容量の浪費及びそれに付随する高いコストが削減され、通信システムの効率が増加できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】在来型の無線通信システムの一部分を示す説明図である。
【図２】図１に示す無線通信システムの基地局の一部分を示すブロック図である。
【図３】２個の空間的に離れたアンテナと、送信ダイバーシチを用いての信号送信が可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【図４】図３の送信機を備えた基地局を含む無線通信システムのセルの説明図である。
【図５】２個の空間的に離れたアンテナと、送信ダイバーシチを用いての信号送信と送信ダイバーシチを用いない信号送信とが可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【図６】２個の空間的に離れたアンテナと、本発明の一実施例に基づき電力増幅器を共用可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【図７】９０度ハイブリッド組み合わせ器の一実現例である。
【図８】２個の空間的に離れたアンテナと、本発明の別の実施例に基づき電力増幅器を共用可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【図９】１８０度ハイブリッド組み合わせ器の一実現例を示す説明図である。
【図１０】電力増幅器の非線形性を補償するために用いられる在来型のフィードフォワード・ループを示すブロック図である。
【図１１】２個の空間的に離れたアンテナと、本発明の別の実施例に基づき電力増幅器を共用可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【図１２】ディジタル前置補償器を示すブロック図である。
【図１３】２個の空間的に離れたアンテナと、本発明の更に別の実施例に基づき電力増幅器を共用可能な送信機の一部分とを示すブロック図である。
【符号の説明】
１００ 在来型の無線通信システム
１０２、１０４、１０６ セル
１１２、１１４、１１６ 基地局
１２０ 移動交換センタ（ＭＳＣ）
１２１ ローカル及び／又は長距離伝送ネットワーク
１２２、１２４ 移動端末
１２５ 制御器
１３０ 送信機
１３５ 受信機
１４０ アンテナ
１４７ チャネル処理回路
１５０ 無線装置
１６２ 信号
１６４ 建物
１６５ 信号
１６６ 山脈
１７０ 電力増幅器
２３０ 送信機
２４０、２４５ アンテナ
２４７ チャネル処理回路
２５０、２５５ 無線装置
２６０ 信号
２６５ 信号
２７０、２７５ 電力増幅器
２８０、２８５ 導線
５３０ 送信機
５４７ チャネル処理回路
５５０、５５５ 無線装置
５７０ 第１の電力増幅器
５７５ 第２の電力増幅器
６０２ 第１の入力部
６０４ 第２の入力部
６０６、６０８、６１０、６１４ 部分パス
６１６ 第１の出力部
６１８ 第２の出力部
６３０ 送信機
６４０、６４５ アンテナ
６４７ チャネル処理回路
６５０、６５５ 無線装置
６７０ 第１の電力増幅器
６７５ 第２の電力増幅器
６８０、６８２、６８５、６８７ 導線
６９０ 増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
６９７ 増幅器後ハイブリッド組み合わせ器
７０２ 第１の入力部
７０４ 第２の入力部
７０６、７０８、７１１、７１４ 部分パス
７１０、７１５ フィードフォワード・ループ
７１６ 第１の出力部
７１８ 第２の出力部
７２０、７２５ 補正増幅器
７２１、７２２、７２４、７２６、７２７、７２９ 導線
７３０ 送信機
７３２、７３３、７３７、７３８ 遅延回路
７３４、７３９ 結合器
７５２、７５７ 回路
７９０ 増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
７９７ 増幅器後ハイブリッド組み合わせ器
８１０ 回路
８１２ ルックアップテーブル
８２０ 第１のディジタル前置補償器
８２５ 第２のディジタル前置補償器
８３０ 送信機
８５０、８５５ 無線装置
８６０、８６５ ＲＦ部（変調器）
８９０ 第１の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
８９５ 第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
９３０ 送信機
９５０、９５５ 無線装置
９９０ 第１の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
９９５ 第２の増幅器前ハイブリッド組み合わせ器
Claims (13)
- 送信ダイバーシチを用いて送信されるべき第１の信号の情報を各々が表現する少なくとも第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号とを増幅し、送信ダイバーシチを用いずに送信されるべき第２の信号を増幅する方法であって、
少なくとも２つの増幅器の間で前記少なくとも第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の増幅を分担するステップと、
前記少なくとも２つの増幅器の間で前記第２の信号の増幅を分担するステップと、
前記第２の信号の関数として少なくとも第１及び第２の複合信号の各々を形成するステップとを含み、前記第２の信号の増幅の分担が、
前記第１の複合信号を増幅すること、及び、
前記第２の複合信号を増幅することを含む、方法。 - 前記少なくとも第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の増幅を分担するステップと前記第２の信号の増幅を分担するステップとが同時に実行される、請求項１に記載の方法。
- 前記少なくとも第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の関数として少なくとも第１及び第２の複合信号の各々を形成するステップをさらに含み、前記第１の分担するステップが、
第１の増幅器で前記第１の複合信号を増幅すること、及び、第２の増幅器で前記第２の複合信号を増幅することを含む、請求項１に記載の方法。 - 送信ダイバーシチ用いて送信されるべき第１の信号の情報を各々が表現する少なくとも第１のダイバーシチ符号化信号と第２のダイバーシチ符号化信号とを処理し、送信ダイバーシチを用いずに送信されるべき第２の信号を処理する方法であって、
前記少なくとも第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の関数として少なくとも第１の複合信号と第２の複合信号とを形成するステップと、
増幅された第１の複合信号を生成するために前記第１の複合信号を増幅するステップと、
増幅された第２の複合信号を生成するために前記第２の複合信号を増幅するステップと、
少なくとも前記増幅された第１及び第２の複合信号の関数として、増幅された第１及び第２のダイバーシチ符号化信号を形成するステップとを含み、前記少なくとも第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の増幅が少なくとも２つの増幅器の間で分担される、方法。 - 前記増幅された第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の形成が、
第１のダイバーシチ符号化信号移相版と第２のダイバーシチ符号化信号移相版とを形成することをさらに含み、
前記増幅された第１のダイバーシチ符号化信号が、増幅された前記第１のダイバーシチ符号化信号移相版をさらに含み、前記増幅された第２のダイバーシチ符号化信号が、増幅された前記第２のダイバーシチ符号化信号移相版をさらに含む、請求項４に記載の方法。 - 前記少なくとも第１の複合信号と第２の複合信号との形成が、
第１のダイバーシチ符号化信号移相版と第２のダイバーシチ符号化信号移相版とを形成することをさらに含み、
前記第１の複合信号が、前記第１のダイバーシチ符号化信号と前記第２のダイバーシチ符号化信号の移相版との組み合わせの関数であり、前記第２の複合信号が、前記第２のダイバーシチ符号化信号と前記第１のダイバーシチ符号化信号の移相版との組み合わせの関数である、請求項４に記載の方法。 - 前記増幅された第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の形成が、
第１のダイバーシチ符号化信号移相版と第２のダイバーシチ符号化信号移相版とを形成することをさらに含み、
前記増幅された第１のダイバーシチ符号化信号が、前記増幅された第１の複合信号と前記増幅された第２の複合信号の移相版との組み合わせの関数であり、前記増幅された第２のダイバーシチ符号化信号が、前記増幅された第２の複合信号と前記増幅された第１の複合信号の移相版との組み合わせの関数である、請求項４に記載の方法。 - 前記第１の複合信号が、前記第１のダイバーシチ符号化信号と前記第２のダイバーシチ符号化信号との和の関数であり、前記第２の複合信号が、前記第１のダイバーシチ符号化信号と前記第２のダイバーシチ符号化信号との間の差の関数である、請求項３又は４に記載の方法。
- 前記増幅された第１のダイバーシチ符号化信号が、前記増幅された第１の複合信号と前記増幅された第２の複合信号との和の関数であり、前記増幅された第２のダイバーシチ符号化信号が、前記増幅された第１の複合信号と前記増幅された第２の複合信号との間の差の関数である、請求項４に記載の方法。
- 第２の信号の関数として前記少なくとも第１及び第２の複合信号を形成するステップと、
少なくとも前記増幅された第１及び第２の複合信号の関数として、増幅された第２の信号を形成するステップとをさらに含む、請求項４に記載の方法。 - 少なくとも第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の関数として少なくとも第１の複合信号と第２の複合信号とを形成する第１のデバイスを備え、前記第１及び第２のダイバーシチ符号化信号が、送信ダイバーシチを用いて送信されるべき第１の信号の情報と送信ダイバーシチを用いずに送信されるべき第２の信号を表現し、さらに、
前記第１のデバイスに結合された入力部を有する第１の増幅器を備え、前記第１の増幅器が、増幅された第１の複合信号を生成するために前記第１の複合信号を増幅し、さらに、
前記第１のデバイスに結合された入力部を有する第２の増幅器を備え、前記第２の増幅器は、増幅された第２の複合信号を生成するために前記第２の複合信号を増幅し、さらに、
前記第１の増幅器の出力部に結合された第１の入力部と前記第２の増幅器の出力部に結合された第２の入力部とを有する第２のデバイスを備え、前記第２のデバイスは、少なくとも前記増幅された第１及び第２の複合信号の関数として、増幅された第１及び第２のダイバーシチ符号化信号を形成し、前記少なくとも第１及び第２のダイバーシチ符号化信号の増幅が前記第１及び第２の増幅器の間で分担される、送信装置。 - 前記第１のデバイスが、
チャネル処理回路と、
少なくとも１個の無線装置と、
前記無線装置の出力部に結合された入力部と、前記第１の増幅器に結合された第１の出力部と、前記第２の増幅器に結合された第２の出力部とを有する第１のハイブリッド組み合わせ器を備え、前記第１のハイブリッド組み合わせ器は前記第１及び第２の複合信号を形成し、
前記第２のデバイスが、前記第１の増幅器に結合された第１の入力部と前記第２の増幅器に結合された第２の入力部とを有する第２のハイブリッド組み合わせ器を含む、請求項１１に記載の送信装置。 - 前記第１のデバイスが、前記第１及び第２の増幅器に結合された出力部を有するディジタル前置補償器をさらに含み、前記ディジタル前置補償器は、前記第１の複合信号と前記第２の複合信号とを前置補償し、
前記第１の増幅器は、前記増幅された第１の複合信号を生成するために前記前置補償された第１の複合信号を増幅し、
前記第２の増幅器は、前記増幅された第２の複合信号を生成するために前記前置補償された第２の複合信号を増幅する、請求項１１に記載の送信装置。
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