JPH08505503A - 二重分布アンテナシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 分布アンテナシステム（30,35）は、システム性能の改良のための信号ダイバーシティを容易にする多通路信号を供給する通信システムにおいて使用される。アンテナシステム（30,35）の各ノード（200）は、１以上のアンテナ（196）を具備している。共通ノード（200）における各アンテナ（196）は、異なる遅延を有する通路をベースステーション（100）に提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 二重分布アンテナシステム 発明の背景 Ｉ．発明の分野 本発明は通信システム、特にセル電話機、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ） 、ワイアレス私設分岐交換機（ＰＢＸ）および無線局部ループ電話機システムを 含む屋内通信システムに関する。特に、本発明は、拡散スペクトル信号を使用し て屋内通信を容易にするマイクロセル通信システム用の新しい改良された分布ア ンテナシステムに関する。 II．関連技術の説明 コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）変調技術の使用は、非常に多数のシステ ム利用者が存在する通信を容易にするいくつかの技術のうちの１つである。周波 数ホッピング拡散スペクトル、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多 重アクセス（ＦＤＭＡ）等の別の多重アクセス通信システム技術、並びに振幅圧 伸単一サイドバンド（ＡＣＳＳＢ）等の振幅変調方式が技術的に知られている。 しかしながら、ＣＤＭＡの拡散スペクトル変調技術は、多重アクセス通信システ ムに対するこれらの変調技術にまさる大きい利点を有している。多重アクセス通 信システムにおけるＣＤＭＡ技術の使用は、本発明の出願人に譲渡された米国特 許第4,901,307号明細書（1990年2月13日出願）に記載されている。 上記の特許明細書には、それぞれトランシーバを有する非常に多数のモービル 電話機システム利用者が、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）拡散スペクトル 通信信号を使用する衛星中継器または地球ベースステーション（セルステーショ ン、セル位置または略してセルとも呼ぶ）を通じて通信する多重アクセス技術が 記載されている。ＣＤＭＡ通信を使用する時、周波数スペクトルは何回も再使用 されることが可能であり、したがってシステム利用者容量の増加を可能にする。 ＣＤＭＡの使用は、結果的に別の多重アクセス技術を使用して達成可能なものよ り非常に高いスペクトル効率を実現する。 地球チャンネルは、レイリーフェーディングによって特徴付けられる信号フェ ーディングを受ける。地球チャンネル信号におけるレイリーフェーディング特性 は、物理的な環境の多数の異なる特徴物体から反射された信号によって発生させ られる。結果として、信号は異なる伝送遅延で多数の方向から可動式装置の受信 機に到達する。セルモービル電話機システムのものを含むモービル無線通信に対 して通常使用されるＵＨＦ周波数帯域において、異なる通路を伝播する信号の著 しい位相差が生じる可能性がある。結果的に信号が破壊的に加算される可能性が 生じ、時々深いフェードが発生する。 地球チャンネルフェーディングは、可動式装置の物理的な位置の非常に強い関 数である。可動式装置の位置における小さい変化は、全ての信号伝播路の物理的 な遅延を変化し、結果的に各通路に対して異なる位相を生じさせる。したがって 、環境中での可動式装置の移動が、結果的に非常に速いフェー ディングプロセスを生じることができる。例えば、850ＭＨｚのセル無線周波数 帯域において、このフェーディングは典型的にビークル速度の毎時マイル当り１ フェード／秒の速さであることができる。この厳しいフェーディングは地球チャ ンネルの信号に対して非常に破壊的であり、結果的に通信品質を劣化させる可能 性が高い。フェーディングの問題を克服するために付加的な送信機電力が使用で きる。しかしながら、このような電力増加は過度の電力消費の面で利用者に、ま た干渉の増加においてシステムに影響を与える。 米国特許第4,901,307号明細書に記載された直接シーケンス拡散スペクトルＣ ＤＭＡ変調技術は、衛星または地球中継器を利用した通信システムで使用される 狭帯域変調技術にまさる多数の利点を提供する。地球チャンネルは、特に多通路 信号に関して全ての通信システムに対して特別な問題を発生させる。ＣＤＭＡ技 術の使用は、例えばフェーディング等の多通路の悪影響を軽減することによって 地球チャンネルの特別な問題が克服されることを可能にし、一方においてその利 点を利用する。 ＣＤＭＡ通信システムにおいて、同じ広帯域周波数チャンネルが全てのベース ステーションによって通信のために使用されることができる。典型的に、ある周 波数がベースステーションから遠隔地またはモービルステーションへの通信（順 方向リンク）のために使用され、別のものが遠隔地またはモービルステーション からベースステーションへの通信（逆方向リンク）のために使用されるＦＤＭＡ 方式が使用される。 処理利得を生じるＣＤＭＡ波形特性もまた同じ周波数帯域を占有する信号間を区 別するために使用される。さらに、高速疑似雑音（ＰＮ）変調は、通路遅延の差 がＰＮチップ期間すなわち１／帯域幅を越えた場合、多数の異なる伝播路が分離 されることを可能にする。ほぼ１ＭＨｚのＰＮチップ速度がＣＤＭＡシステムに おいて使用された場合、システムデータ速度に対する拡散帯域幅の比に等しい全 拡散スペクトル処理利得が、通路遅延が互いに１マイクロ秒以上異なっている通 路を区別するために使用されることができる。１マイクロ秒の通路遅延微分は、 ほぼ1,000フィートの微分通路距離に対応する。都市環境では典型的に１マイク ロ秒を越える微分通路遅延が生成され、10乃至20マイクロ秒までのものがいくつ かのエリアにおいて報告される。 通常の電話機システムによって使用されるアナログＦＭ変調等の狭帯域変調シ ステムにおいて、多通路の存在は結果的に深刻な多通路フェーディングを生じさ せる。しかしながら、広帯域ＣＤＭＡ変調により、異なる通路は復調プロセスで 区別されることができる。この区別は、多通路フェーディングの深刻さを大幅に 減少する。多通路フェーディングは、特定のシステムに対してＰＮチップ期間よ り小さい遅延微分を有する通路が時々存在するため、ＣＤＭＡ弁別技術を使用し ても完全には回避されない。このオーダーの通路遅延を有する信号は復調器にお いて弁別されることができず、ある程度のフェーディングを生じさせる。 したがって、このように通信システムにおいて、システム がフェーディングを減少することを可能にするある形態のダイバーシティが提供 されることが望ましい。ダイバーシティは、フェーディングの悪影響を軽減する １つの方法である。３つの主要なダイバーシティ、すなわち時間ダイバーシティ 、周波数ダイバーシティおよび空間ダイバーシティが存在する。 時間ダイバーシティは、反復、時間インターリービング、並びに反復の１形態 であるエラー検出および補正コード化の使用によって最も良好に得られることが できる。本発明は、時間ダイバーシティの１形態としてこれらの技術をそれぞれ 使用する。 広帯域信号であるというその固有の性質によりＣＤＭＡは、広い帯域幅にわた って信号エネルギを拡散することによって周波数ダイバーシティの１形態を提供 する。したがって、周波数選択的なフェーディングはＣＤＭＡ信号帯域幅の小さ い部分にしか影響を及ぼさない。 空間または通路ダイバーシティは、モービル利用者から２以上のベースステー ションを通って同時のリンクを通る多信号通路を設けることによって得られる。 さらに、通路ダイバーシティは、異なる伝播遅延で到達した信号が別々に受信さ れ処理されることを可能にすることによって、拡散スペクトル処理中に多通路環 境を使用することによって得られることができる。通路ダイバーシティの例は、 本発明の出願人に共に譲渡された米国特許第5,101,501号明細書（1992年3月31日 ）および同第5,109,390号明細書（1992年4月28日）に記載されている。 さらに、フェーディングの悪影響は、送信機電力を制御することによってＣＤ ＭＡシステムにおいてある程度制御されることが可能である。可動式装置からベ ースステーションによって受取られた電力を減少するフェードは、モービルステ ーションによって送信された電力を増加することによって補償されることが可能 である。電力制御機能は、時定数にしたがって動作する。電力制御ループの時定 数およびフェードの時間長に応じて、システムは可動式装置の送信電力を増加す ることによってフェードを補償する。ベースステーションおよび可動式装置の電 力制御用システムは、やはり本発明の出願人に譲渡された別出願の米国特許第5, 056,109号明細書（1991年10月8日）に記載されている。 多通路の存在は、広帯域ＰＮ ＣＤＭＡシステムに通路ダイバーシティを適用 させることができる。２以上の通路が１チップ期間より大きい微分通路遅延によ り利用可能である場合、単一のベースステーションまたは可動式装置においてこ れらの信号を別々に受信するために２以上のＰＮ受信機が使用されることができ る。これらの信号は典型的に多通路フェーディングにおける独立性を示す、すな わちそれらは通常一緒にフェードしないため、２つの受信機の出力は組合せられ たダイバーシティであることができる。したがって、両受信機が同時にフェード を受けたときにのみ、特性の損失が発生する。したがって、本発明の１つの観点 は、ダイバーシティ結合器と組合せられた２以上のＰＮ受信機を提供することで ある。多通路信号の存在を使用して、フェーディングを克服 するために、通路ダイバーシティ結合動作が実行されることを可能にする波形を 使用することが必要である。 相互干渉が減少されるように利用者の間に直交性を生じさせるＰＮシーケンス を構成する方法およびシステムは、本発明の出願人に譲渡された米国特許第5,10 3,459号明細書（1992年4月7日）に記載されている。相互干渉を減少する時にこ れらの技術を使用することにより、高いシステム利用者容量および良好なリンク 性能を実現する。直交するＰＮコードにより、相互相関は予め定められた時間間 隔にわたってゼロであり、結果的にコード時間フレームが互いに時間整列された 場合にのみ、直交したコード間に干渉を発生させない。 上記の特許および特許出願には、非常に多数の可動式装置電話機システム使用 者が、スペクトルが何回でも使用されることを可能にするコード分割多重アクセ ス拡散スペクトル変調を使用した衛星中継器またはモービルベースステーション により通信する新しい多重アクセス技術が記載されている。結果的なシステム設 計は、従来の多重アクセス技術を使用して達成可能なものよりかなり高いスペク トル効率を有する。 セル電話機システムにおいて、１つが１セルをカバーするようにそれぞれ位置 された多数のベースステーションを設置することによって広い地理的エリアがモ ービル電話機サービスを提供され、セルの組が地理的エリア全体のカバレージを 提供するように配置されている。サービス要求が、あるエリアのカバレージを提 供する１組のベースステーションによって供給可能な容量を越えた場合、セルは さらに小さいセルに 細分割され、さらに多くのベースステーションが追加される。このプロセスは、 いくつかの主要都市エリアがほぼ400個のベースステーションを有する程度まで 実行されている。 セル電話機の考えの別の発展形態において、非常に制限された地理的エリアの カバレージを提供するマイクロセルと呼ばれる多数の非常に小さいセルが設けら れることが所望される。通常、このようなエリアはオフィスビルの１フロアに制 限され、モービル電話機サービスは、モービルセル電話機システムと匹敵するか 、或は匹敵しないコードレス電話機システムとみなされることができる。このよ うなサービスを提供する論理的根拠は、ビジネスオフィスにおいて私設分岐交換 機（ＰＢＸ）システムを使用する理由に類似している。このようなシステムは、 ビジネスオフィス内の電話機間の非常に多数の呼びに対して安価な電話機サービ スを提供し、一方内線電話番号のために簡単化されたダイアリングを提供する。 公共電話システムにＰＢＸシステムを接続し、ＰＢＸシステム中の電話機とその 他の場所に配置された電話機との間で呼びが生成され、受信されることを可能に するために少数のラインも設けられている。マイクロセルシステムは、類似した サービスレベルであるが、ＰＢＸのサービスエリア内の何処かにおけるコードレ ス動作の特徴を付加されたサービスを提供することが望ましい。 屋内通信システム環境において、通路遅延は典型的に屋外通信システム環境で 認められるものより期間がかなり短い。屋内通信システムが使用されるビルディ ングまたはその他の 屋内環境において、多通路信号間の区別を可能にするある形態のダイバーシティ を提供することが必要である。 本発明によって解決される主要な問題は、高い容量、簡単な設置、良好なカバ レージおよび優れた性能を提供する簡単なアンテナシステムを提供することであ る。本発明により解決される別の問題は、そのアンテナが上記のカバレージを提 供し、一方においてモービルセルシステムと両立性を維持しながら、モービルシ ステムから無視できる量の容量しか減じないことである。これは、本発明におい て非常に限定され注意深く制御されたエリアに放射を制限する新しい分布アンテ ナ設計とＣＤＭＡの容量特性を組合せることにより達成される。 屋内環境における拡散スペクトル通信技術、特にＣＤＭＡ技術の適用により、 システム信頼性および容量が他の通信システムより著しく高められるという特徴 が与えられる。さらに、上記のようなＣＤＭＡ技術はフェーディングおよび干渉 等の問題が容易に克服されることを可能にする。このようにして、ＣＤＭＡ技術 は周波数再使用率を大幅に高め、それによりシステム利用者数を実質的に増加さ せることができる。 発明の要約 屋内通信システムを行うための重要な点は、本発明の分布アンテナの二重の組 を使用することである。この考えにおいて、２組のアンテナは信号を区別するた めに時間遅延処理された共通の信号を供給される。ベースステーションの送信出 力は、例えば同軸ケーブルで一連のアンテナ素子に供給され る。アンテナ素子は電力分割器を使用してケーブルに接続する。必要に応じて増 幅され、周波数変換された結果的な信号がアンテナに供給される。この分布アン テナ概念の顕著な特徴は、（１）簡単で安価な二重アンテナノード設計、（２） 隣接したアンテナで受信および送信された信号がＰＮ時間処理によって区別でき るように、隣接しているアンテナが供給構造に挿入された時間遅延を有すること 、（３）多通路を弁別する直接シーケンスＣＤＭＡの能力の使用、および（４） 弁別基準を満足させるように考慮された多通路の生成である。 本発明において、２組のアンテナケーブルは並列に位置され、２つのアンテナ 素子から成る一連のノードを生成する。共通ノードにおける異なるアンテナ素子 のアンテナから送信された信号は、ベースステーションとアンテナとの間におい て異なる遅延路を与えられる。アンテナ素子は、下方変換回路を含んでおり、そ れによってアンテナ素子とベースステーションとの間のケーブル路損失を減少し て、容易に入手できるＳＡＷ装置を遅延素子として使用することを可能にする。 別の利点は、設置用の場所特定処理をほとんど必要としないことである。一般 に、アンテナ配置は、サービスを所望するあらゆる位置が２つ１組のアンテナに よってカバーされなければならないという要求と共に物理的な制限によってのみ 決定される。アンテナパターンの重畳の心配はない。実際、重畳したカバレージ は、重畳エリア中の全ての端末にダイバーシティ動作を提供するため望ましい。 しかしながら、重畳は不要である。 分布アンテナ概念の利点は、セル電話機、ＰＣＳ、無線ＰＢＸ、無線局部ルー プまたは無線ホームエクステンション電話機等のタイプの屋内通信を支持するた めに必要なベースステーション装置の固有の簡単さを考慮した場合に明らかであ る。 図面の簡単な説明 本発明の特徴、目的および利点は、以下の詳細な説明および添付図面から明ら かになるであろう。 図１は、本発明の分布アンテナシステムのアンテナパターンの１実施例である 。 図２は、基本的な二重素子分布アンテナシステムおよびベースステーションイ ンターフェイスの実施例のブロック図である。 図３は、図２の代わりの基本的なＥ構造素子分布アンテナシステムの実施例の ブロック図である。 図４は、遠隔地または可動式装置のトランシーバ構成の１実施例のブロック図 である。 図５は、基本的な二重素子分布アンテナシステムおよび別のベースステーショ ンインターフェイスの実施例のブロック図である。 図６はマイクロセルベースステーションの１例のブロック図である。 図７は、能動素子構造を使用した二重素子分布アンテナシステムのブロック図 である。 図８は、能動素子構造を使用した二重素子分布アンテナシ ステムの別のブロック図である。 図９は、３つの並列なアンテナのアレイから成る基本的な二重素子分布アンテ ナシステムの１実施例のブロック図である。 図１０は、複数の並列アレイを含む二重素子分布アンテナシステムの配置の１ 実施例のブロック図である。 図１１は、２つの並列なアンテナのアレイと、多数の独立した受信機を有する ベースステーションとを含む二重素子分布アンテナシステムのブロック図である 。 好ましい実施例の詳細な説明 １組のアンテナおよび遅延素子は、最も基本的な分布アンテナ機能を実行する 。１組のアンテナの詳細は、上記の米国特許出願第07/849,651号明細書に記載さ れている。しかしながら、１組のアンテナを使用したシステムは、二重の組のア ンテナにより軽減できるサービス品質の低下を被る可能性が高い。高い容量を達 成するためにＣＤＭＡシステムは、厳密な電力制御機構を使用する。各可動式装 置は、可動式装置への最低の通路損失を有するアンテナと通信するのに十分な電 力を送信する。このようにして、その他全てのアンテナとの通信は、最適とはい えないエネルギを有する。 多通路フェーディングの影響は、可動式装置が第１のアンテナに非常に近接し て位置され、他のアンテナからかなり遠くに位置されている場合、サービスを瞬 間的に劣化させる。この状況において、可動式装置は第１のアンテナと通信する ために十分な電力を送信するが、遠方のアンテナと信頼性の ある通信をする程の電力は送信しない。この状況で可動式装置が第１のアンテナ に関する厳しい多通路フェードを受けた場合、第１のアンテナにおける信号レベ ルの低下および遠方のアンテナにおける低い信号レベルがサービスの劣化を生じ させる。ベースステーションと可動式装置との間の通信は、電力制御ループが可 動式装置からの送信電力を増加させるか、或は可動式装置が多通路フェーディン グを軽減するように移動するまで準最適状態である。 上記のように生成される準最適特性は、２つのアンテナを各ノードに配置する ことによって緩和されることができる。したがって、信号アンテナを均一に配置 することと対照的に、可動式装置は一般に１対の一緒に配列されたアンテナ間に おいて同じ距離、したがって同じ通路損失を有する。可動式装置が１対の一緒に 配列されたアンテナに近接して位置され、また他のアンテナからはかなり遠くに 位置されており、可動式装置が一緒に配列されたアンテナの一方に関して厳しい 多通路フェードを急に受けた場合、配列されたアンテナの他方は劣化を生ぜずに 可動式装置との通信を維持するのに十分な信号レベルを有していなければならな い。 本発明から最大の利点を得るために、一緒に配列されたアンテナは厳しいフェ ードが同じ可動式装置位置にある２つのアンテナに対して発生する可能性が小さ いということを意味したフェーディングにおける独立性を示さなければならない 。独立したフェーディングを達成するために、一緒に配列されたアンテナ間にお いてある程度のダイバーシィティが要求さ れる。 一緒に配列されたアンテナにおいてダイバーシィティを行う１つの方法は、ア ンテナをある距離離して配置することである。その距離は、２つのアンテナが実 質的に同じカバレージエリアを有することを可能にし、一方独立したフェーディ ングを行うのに十分なものでなければならない。ダイバーシティを得るために１ つのベースステーションに２つのアンテナを配置することは、マイクロセルシス テムにおいてよく行われる。マイクロセルシステムにおいて、一般に数マイル程 度の比較的大きいカバレージエリアを有する２つのアンテナが１つのベースステ ーションに配置される。典型的に、アンテナは通路ダイバーシティ、したがって フェーディングにおける独立性を達成するために約10乃至20波長（セル通信のた めに使用される最も一般的な周波数において約6乃至12フィート）離されて配置 される。 一緒に配列されたアンテナにおいてダイバーシィティを行うための第２の方法 は、１組の一緒に配列されたアンテナの各アンテナに垂直および水平偏波のよう な異なる偏波を与えることである。標準的な屋内環境は３次元において境界を定 められている。３次元構造内の可動式装置は、構造の表面からの多数の反射を含 む固定したアンテナとの間に種々の信号路を有する。関係する角度に応じて、信 号の各反射は、反射された信号の偏波面を回転する。したがって、同じ組の表面 から反射した異なる偏波を有する２つの信号は、異なる位相特性を有する２つの 信号路を形成している。信号が異なる位 相特性を有しているから、それらもまた異なるフェーディング特性を有している 。このプロセスのために、２つの異なる偏波を有する２つの一緒に配列されたア ンテナは、アンテナが互いに非常に近接して配置されても、フェーディングにお ける高度の独立性を有する。 図１は、本発明にしたがって構成された二重の組のアンテナ構成のアンテナパ ターンの１例を示す。図１に示されたアンテナパターンは、２つの一連の無指向 性アンテナによって生成される。各組のアンテナ（30および35）は、隣接したア ンテナのパターンと重畳していることが好ましいアンテナパターン40Ａ乃至40Ｊ を限定する。例えば、アンテナ30Ａおよび35Ａはアンテナパターン40Ａを限定す る。隣接したアンテナは、共通したノードにおいて一緒に配列されたアンテナで はない、重畳または隣接したアンテナパターンを有するアンテナを示す。パター ンの重畳は、所望のエリアに対する連続したアンテナカバレージを提供する。２ 組のアンテナは、例示するように直列に結合されている。第１の組のアンテナは 、ライン10で示されているように結合される。第２の組のアンテナは、ライン20 で示されているように結合される。第２の組のアンテナは、第１の組の各アンテ ナが第２の組のアンテナと一緒に配列されるように第１の組のアンテナとほぼ平 行である。 前に述べられたように、信号電力の制御は、高い利用者容量を実現するための ＣＤＭＡ電話機システムの重要な特性である。通常の無指向性アンテナは、全て の方向にほぼ等しく 信号を放射する。信号強度は、物理的な環境の伝播特性にしたがってアンテナか らの半径距離と共に減少する。伝播特性は、可動式装置と固定したアンテナとの 間において半径距離の逆２乗法則から逆5.5乗法則に変化する。 ある半径にサービスするように設計されたベースステーションは、ベースステ ーションによってカバーされたセルのエッジにおける可動式装置が適切な信号パ ワーレベルを受信するように、十分なパワーレベルで送信しなければならない。 セルのエッジより近い可動式装置は、適切なもの以上の信号パワーレベルを受信 する。指向性アンテナビームは、技術的に知られている種々の技術を使用して形 成されることができる。しかしながら、指向性ビームの形成は伝播法則を変える ことはできない。所望のエリアの信号によるカバレージは、アンテナパターン、 アンテナ配置および送信機電力の組合せによって実現可能である。 分布アンテナシステムの使用は、ビルディングの通路のカバレージ等の所望の アンテナパターンを提供し、その場合各アンテナ素子が制限されたカバレージを 提供する。制限されたアンテナカバレージを提供する時、小さいカバレージエリ ア内において可動式装置に到達するために必要な電力は、伝播損失が減少するた め対応的に減少する。 しかしながら、全て同じ信号を放射する多数のアンテナに関して問題がある。 互いに相殺する２つのアンテナからの信号が受信されるアンテナ、特に２以上の アンテナから等距離の地点に近いエリアが存在する。信号が相殺される地点は、 ほぼ１／２波長の距離で離されている。850ＭＨｚにおいて、これは17.6cmすな わち約７インチに等しい。２つの信号は、等しい強度であるが逆の位相で受信ア ンテナに到達した場合に相殺する。本質的に、これは人工的な多通路フェーディ ングである。自然の多通路フェーディングのように、ダイバーシティがフェーデ ィングを軽減する最良の方法である。ＣＤＭＡシステム設計は、多通路フェーデ ィングを軽減するためのダイバーシティのいくつかの方法を提供する。 上記の特許明細書および別出願の特許出願明細書には、1.25ＭＨｚの帯域幅、 多数の形態のダイバーシティおよび非常に注意深い送信機の電力制御と共にＣＤ ＭＡ変調を使用するセル電話機システムが記載されている。ダイバーシティを使 用する１つの方法は、異なる通路を伝播し、したがって異なる遅延を示す信号を それぞれ受信することができる多数の受信機が設けられた”レイク（rake）”受 信機アーキテクチャを設けることである。時間ドメインを連続的に走査して、最 良の通路を探索し、それに応じて多数のデータ受信装置を割当てる分離した探索 受信装置が含まれている。 別のダイバーシティ方法は、通路ダイバーシティである。通路ダイバーシティ において、信号は多数のアンテナから放射され、１以上の伝播路を提供する。２ 以上の装置が可動式装置受信機に許容可能な通信路を与えることができる場合、 通路ダイバーシティによるフェーディング緩和を行なうことができる。 マイクロセルシステムにおいて、所望のカバレージエリア の中にカバレージを提供するために多数のアンテナを設けることが所望されるが 、システムに対する容量要求については、通常のセルシステムのように、各アン テナが分離した組の信号を供給される必要がない。その代りに、システムの費用 および複雑さを最小にするために、マイクロセルシステム中のいくつかまたは全 てのアンテナに同じＲＦ信号を供給することが所望される。このように、２以上 のアンテナへの良好な通路が可能なマイクロセルシステムのエリアにおいて、通 路ダイバーシティが達成されることができる。 所望されるのは、システムをあまり複雑にせずに異なるアンテナに供給する信 号を区別する簡単で安価な方法である。本発明におけるその方法は、ベースステ ーショントランシーバとアンテナのアレイ内のアンテナ素子との間の供給ライン における遅延素子の付加である。 図２は、遅延素子と共に二重の組のアンテナを使用した１実施例を示す。ベー スステーション100は、ノード200Ａ乃至200Ｎを含むアンテナアレイに信号を供 給し、およびそれから受信する。アナログ送信機120は、分布アンテナアレイに よる送信のためのＲＦ信号を生成する。信号は分割器160によって分割されて、 並列路によって送信されるべき２つの信号を形成する。第１の送信路は遅延素子 150によって遅延され、その後デュプレクサにより置換されてもよい結合装置140 によって第１の受信路に結合される。第２の送信路は、やはりデュプレクサによ り置換されてもよい結合装置170によって第２の受信路に直接結合される。結合 装置180は、一 方が遅延素子155によって遅延されている２つの受信路を結合し、アナログ受信 機110が処理のために結合された入力したＲＦ信号を受取る。 結合された受信および送信信号は、２つの分配素子190を含む第１のノード200 Ａに分配ケーブル130および132を介して結合される。各素子190は、アンテナ196 と各分配ケーブル130および132との間に信号の一部分を結合する結合器192を含 む。各素子190はまた信号を遅延して、分配ケーブル130および132において別の アンテナ素子からダイバーシティを行う遅延素子194を含んでいる。遅延素子150 は、共通ノードに一緒に配列されたアンテナの信号のダイバーシティを行う。遅 延素子194は、隣接したアンテナからの信号の時間ダイバーシティを行う。各隣 接したアンテナの完全な時間ダイバーシティを保持するために、遅延素子194の 遅延時間は、遅延素子150の遅延時間と異なっていなければならない。遅延素子1 50および194の遅延期間の関係の一例として、ベースステーションとシステム中 の全アンテナとの間の遅延が１チップ期間以上異なっている。遅延の差は、信号 路の遅延の和より大きい（例えば、遅延素子150の遅延は素子194の遅延のＮ倍で ある）ように素子150の遅延時間を選択することによって達成される。それはま た素子194の遅延の適切な約数である（例えば、遅延素子150の遅延が１チップ期 間に等しく、素子194の遅延が２チップ期間である）ように素子150の遅延時間を 選択することによって達成可能である。同じ素子を含む第２のノード200Ｂは、 第１のノード200Ａ と直列に縦列接続されている。アンテナ組は、このようにして二重の組の長さに 対して連続する。 図３には、図２の別の実施例が示されている。図３はＥ構造を有しているが、 図２の並列構造と同じ機能を果たす。ベースステーション102内において、アナ ログ送信機240およびアナログ受信機250が結合装置260によって分配ケーブル230 に結合されている。Ｅ構造中の各ノードは、分配ケーブル230とアンテナ218との 間において信号を結合する結合器212を含む。第２の結合器214は、分配ケーブル 230とアンテナ222との間において遅延素子220を介して信号を結合する。遅延素 子220は、アンテナ218と222との間においてノード210Ａで時間ダイバーシティを 行うために使用される。第２の遅延素子216は、ケーブル230と直列に位置され、 ノード間において、例えばノード201Ａと210Ｂとの間でダイバーシティを実行す る。素子212乃至222は、同じ基本機能を実行するために種々の方法で各ノード内 において再構成されることができる。 上記の多アンテナシステムが、各アンテナからの信号がその隣接したものから １チップ期間以上遅延されるように供給装置内に遅延ラインを具備している場合 、可動式装置の多受信機アーキテクチャは、各アンテナからの信号が別々に受信 され、相殺が生じないようにコヒーレントに結合されることを可能にする。実際 、環境における他の反射によるフェーディングは、ある形態の通路ダイバーシテ ィが実行されるため、記載された技術によって大幅に緩和されることができる。 可動式装置は、１以上のデータ受信装置および１個の探索受信装置を具備して いる。探索受信装置は時間ドメインを走査して、どの通路が存在し、またどれが 最も強い通路かを決定する。その後、利用可能なデータ受信装置は、最も強い有 効な通路を伝播した信号を復調するために割当てられる。ベースステーション受 信機は同じ能力を備えている。 図４は、可動式装置ＣＤＭＡ電話機セットの１実施例をブロック図の形態で示 している。可動式装置は、デュプレクサ302を通してアナログ受信機304および送 信電力増幅器306に結合されたアンテナ300を含んでいる。 受信機304は、増幅および周波数下方変換のためにデュプレクサ302からＲＦ周 波数信号を受信する。信号はまた探索受信装置314と共にデジタルデータ受信装 置310Ａ乃至310Ｎに供給するためにフィルタ処理されて、デジタル化される。上 記の米国特許第5,103,459号明細書および第5,109,390号明細書において、受信機 304および受信装置310Ａ乃至310Ｎおよび314の１実施例がさらに詳細に示されて いる。 受信機304はまた可動式装置の送信電力を調節するために電力制御機能を実行 する。受信機304は、送信電力制御回路308に供給されるアナログ電力制御信号を 発生する。 アナログ受信機304の出力におけるデジタル化された信号は、現在のベースス テーションおよび全ての隣接したベースステーションによって送信されたパイロ ット搬送波と共に多数の進行中の呼びの信号を含んでいる。受信装置310Ａ乃至3 10Ｎの機能は、適切なＰＮシーケンスとサンプルを相関す ることである。この相関プロセスは、適切なＰＮシーケンスと整合した信号の信 号対干渉比を高めるが、その他の信号のものは高めない“処理利得”として技術 的に良く知られている特性を提供する。その後、相関出力は、最も近いベースス テーションからのパイロット搬送波を搬送波位相基準として使用して同期的に検 出される。この検出プロセスの結果がコード化されたデータシンボルのシーケン スである。 本発明において使用されるＰＮシーケンスの特性は、弁別が多通路信号に対し て行われることである。１以上の通路、すなわち本発明では１以上のアンテナを 通過した後に、信号が可動式受信機に到達したとき、信号の受信時間に差が生じ る。この時間差が１チップ期間を越えた場合、相関プロセスが信号を区別する。 データ受信装置は、早いほうまたは遅いほうの到着信号のいずれかを追跡して、 復調することができる。２以上のデータ受信装置、典型的に３個の装置が設けら れた場合、多数の独立した通路が並列に追跡され、処理されることができる。 制御プロセッサ316の制御下の探索受信装置314は、別の多通路パイロット信号 に対してベースステーションの受信されたパイロット信号の公称時間の近くの時 間ドメインを連続的に走査する。受信装置314は、公称時間以外の時間における 所望の波形の任意の受信の強度を測定する。受信装置314は、受信された信号の 信号強度を比較する。受信装置314は、最も強い信号を示す信号強度信号を制御 プロセッサ316に供給する。プロセッサ316は、データ受信装置310Ａ乃至310 Ｎに制御信号を供給し、各受信機が最も強い信号の異なったものを処理する。 受信装置310Ａ乃至310Ｎの出力は、ダイバーシティ結合装置およびデコーダ回 路318に供給される。回路318に含まれているダイバーシティ結合装置は、受信さ れたシンボルの２つの流れのタイミングを調節して整列させ、それらを一緒に加 算する。この加算プロセスは、２つの流れの相対的な信号強度に対応した数によ り２つの流れを乗算することによって進められてもよい。この動作は、最大率の ダイバーシティ結合装置と考えられることができる。結果的な結合された信号流 は、やはり回路318に含まれている前進型誤信号訂正（ＦＥＣ）デコーダを使用 してデコードされる。通常のデジタルベースバンド装置は、デジタルボコーダシ ステムである。ＣＤＭＡシステムは、種々の異なるボコーダ設計に適合するよう に設計されている。 典型的にベースバンド回路320は、可変速度タイプであってもよいデジタルボ コーダ（示されていない）を含む。さらにベースバンド回路320は、送受話器ま たは任意のタイプの周辺装置とのインターフェイスとして機能する。ベースバン ド回路320は、回路318からそれに与えられた情報にしたがって出力情報信号を利 用者に供給する。 可動式装置・ベースステーションリンク（逆方向リンク）において、典型的に 利用者アナログ音声信号が、ベースバンド回路320への入力として送受話器を通 って供給される。ベースバンド回路320は、アナログ信号をデジタル形態に変換 するアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器（示されていない）を含む。デジタル信 号は、それがコード化されるデジタルボコーダに供給される。ボコーダ出力は、 前進型誤信号訂正（ＦＥＣ）コード化回路（示されていない）に供給される。実 施例において、実行されたエラー訂正コード化はコンボリューション（covoluti onal）コード化方式のものである。デジタル化されたコード化された信号は、ベ ースバンド回路320から送信変調器322に出力される。 送信変調器322は、実施例では、ウォルシュ（Walsh）コードに基づいた64の（ 64-ary）直交信号技術である、送信データのコード化を行い、その後ＰＮシーケ ンスが全ての可動式装置にわたって共通しているが、呼びのために可動式ステー ションに割当てられた異なるコード位相オフセットのものである、ＰＮ搬送波信 号でコード化された信号を変調する。別の実施例において、ＰＮシーケンスは呼 びのために割当てられたアドレス機能にしたがって選択されてもよい。ＰＮシー ケンスは、ベースステーションによって送信され、また受信装置310Ａ乃至310Ｎ および制御プロセッサ316によってデコードされる呼び設定情報から制御プロセ ッサ316によって決定される。制御プロセッサ316はＰＮシーケンス情報を送信変 調器322に供給し、また呼びのデコード化のために受信装置310Ａ乃至310Ｎに供 給する。データ変調のさらに詳細な説明は、米国特許第5,103,459号明細書に開 示されている。 さらに、送信変調器322は、ＩＦ搬送波で変調するために変調された信号をア ナログ形態に変換する。送信変調器322 から出力されたＩＦ信号は、送信電力制御回路308に供給される。回路308におい て、送信信号電力は、受信機304から供給されたアナログ電力制御信号によって 制御される。電力調節命令の形態でマイクロセルベースステーションによって送 信された制御ビットは、データ受信装置310Ａ乃至310Ｎによって処理され、制御 プロセッサ316に供給される。これらの電力調節命令は、可動式装置送信の電力 レベルの設定時に制御プロセッサ316によって使用される。制御プロセッサ316は これらの命令に応答して、回路308に供給されるデジタル電力制御信号を発生す る。電力制御に関する受信装置310Ａ乃至310Ｎおよび314、制御プロセッサ316並 びに送信電力制御回路308の関係についての別の情報は、上記の米国特許第5,056 ,109号明細書に記載されている。 送信電力制御回路308は、送信電力増幅回路306に電力制御された変調信号を出 力する。回路306はＩＦ信号を増幅して、ＲＦ周波数に変換する。回路306は、最 終的な出力レベルに電力を増幅する増幅器を含んでいる。意図された送信信号は 、回路306からデュプレクサ302に出力される。デュプレクサ302は、マイクロセ ルベースステーションに送信するためにアンテナ300に信号を結合する。 ベースステーション構造は、図４の可動式装置の構造に類似している。以下に おいて説明するベースステーションの好ましい実施例は、図２の構造の別のベー スステーション構造例を示している図５に対応した素子を含んでいる。図５にお いて、各並列路に対してベーススステーションによって受信 された可動式装置の信号はＲＦで結合されず、その代わりに別々に受信されて、 ベースステーションで復調され、デジタルビットとしてコヒーレントに結合され る。２つの復帰路の個別の復調は、コヒーレントな結合による信号対干渉比の増 加、および電力制御の変化の減少を含む、いくつかの利点を有し、それらは共に 高い可動式装置・ベースステーションリンク容量を生じさせる。 図５において、ノードおよび素子は図２中の対応した素子と同じである。ベー スステーション100'は、図５に示されているような修正されたＲＦ構造を有する 。付加的なアナログ受信機115はアナログ受信機110とは無関係に機能し、それぞ れ図６にさらに示されているような異なる復調器が結合されている。図２の結合 装置180および遅延素子155は、この特定の実施例において不要なので取除かれて いる。 図６は、マイクロセルベースステーションの実施例をブロック図で示している 。図６において、受信システムは、図２および５の同じ素子に対応したアナログ 受信機110およびオプション的なアナログ受信機115から構成されている。さらに 、受信システムはアナログ受信機110と関連した独立した探索受信装置500および デジタルデータ受信装置510Ａ乃至510Ｎ、アナログ受信機115と関連した独立し た探索受信装置515およびデジタルデータ受信装置520Ａ乃至520Ｎ、並びにダイ バーシティ結合＆デコーダ回路530から構成されている。図２のアンテナ構造に 対して、ベースステーションは探索受信装置515、デジタルデータ受信装置520Ａ 乃至520 Ｎおよびアナログ受信機115を含む必要がないことに留意すべきである。受信シ ステムはまた各アナログ受信機110および115と関連した任意の数のデジタルデー タ受信装置を含んでいてもよい。各アナログ受信機110および115と関連した１個 のデジタルデータ受信装置（例えばデータ受信装置510Ａ）が使用されてもよい ことが理解されるべきである。しかしながら、レイク受信機の機能を十分に利用 するためには、２以上の、例えば典型的に３または４個のデータ受信装置が各ア ンテナシステムに対して使用されることが好ましい。さらに詳細な実施例が米国 特許第5,103,459号明細書および第5,109,390号明細書に示されている。 図５に示されているように、アナログ受信機110および115は１以上の可動式装 置の送信信号から形成された複合信号のデジタル化された形態をそれぞれ出力す る。探索受信装置500および515は、個々の可動式装置の送信の多通路伝播をそれ ぞれ追跡する。データ受信装置510Ａ乃至510Ｎおよび520Ａ乃至520Ｎは、変調さ れたデータ信号の特定の多通路伝播を復調して、コード化されたメッセージデー タを抽出するようにそれぞれ割当てられる。アナログ受信機110および115から出 力された複合信号はまた、別の可動式装置によって送信された信号を追跡して復 調するために探索受信装置500および515並びにデータ受信装置510Ａ乃至510Ｎお よび520Ａ乃至520Ｎと構成的に同じである、探索受信装置および対応したデータ 受信装置の別の組（示されていない）に供給される。 図６のマイクロセルベースステーションは、探索受信装置500および515と共に データ受信装置510Ａ乃至510Ｎおよび520Ａ乃至520Ｎに結合されたＣＤＭＡ制御 装置540を含んでいる。ＣＤＭＡ制御装置540はウォルシュシーケンスおよびコー ド割当て、信号処理、タイミング信号発生、電力制御およびその他種々の関連し た機能を行う。 アンテナの組のうちの１つにおいて受信された信号はアナログ受信機110に供 給され、その後探索受信装置500に供給される。探索受信装置500は受信された信 号に関する時間ドメインを走査し、デジタルデータ受信装置510Ａ乃至510Ｎが、 特定の可動式装置と関連した最も強い利用可能な時間ドメイン信号を追跡して、 処理することを確実にするために使用される。探索受信装置500はＣＤＭＡ制御 装置540に対応した信号を供給し、制御装置540は処理に対して適切な受信信号を 選択するために、それに応答して制御信号を発生し、デジタルデータ受信装置51 0Ａ乃至510Ｎにそれを供給する。 分布アンテナの組の第２のもので受信された信号が使用された場合、それらは アナログ受信機115に供給され、その後探索受信装置に供給される。探索受信装 置515はまた受信された信号に関する時間ドメインを走査し、デジタルデータ受 信装置520Ａ乃至520Ｎが、特定の可動式装置と関連した最も強い利用可能な時間 ドメイン信号を追跡して、処理することを確実にするために使用される。探索受 信装置515はＣＤＭＡ制御装置540に対応した信号を供給し、制御装置540は処理 に対して適切な受信信号を選択するために、それに応答 して制御信号を発生し、デジタルデータ受信装置520Ａ乃至520Ｎにそれを供給す る。その後、受信装置510Ａ乃至510Ｎおよび520Ａ乃至520Ｎからの出力信号はダ イバーシティ結合＆デコーダ回路530によって最適な動作のために処理される。 ベースステーションデータ受信装置および探索受信装置における信号処理は、 可動式装置中の類似した素子による信号処理とはいくつかの点で異なっている。 ベースステーション・可動式装置リンク（順方向リンク）と異なり可動式装置・ ベースステーションリンク（逆方向リンク）においては、可動式装置は、ベース ステーションにおける信号処理のコヒーレント基準のために使用されることがで きるパイロット信号を送信しない。可動式装置・ベースステーションリンクは、 64の直交信号を使用するコヒーレントでない変調および復調方式によって特徴付 けられる。 再度図６を参照すると、探索受信装置500およびデジタルデータ受信装置510Ａ 乃至510Ｎは、アナログ受信機110から出力された複合信号を受信する。単一の可 動式装置が通信する特定のベースステーション受信機に送信された拡散スペクト ル信号をデコードするために、適切なＰＮシーケンスが発生されなければならな い。可動式装置の信号の発生のさらに詳細な説明は、米国特許第5,103,459号明 細書に記載されている。 各データ受信装置は、それが受信している受信信号のタイミングを追跡する。 これは、少し早い局部基準ＰＮと受信信 号を相関し、また少し遅い局部基準ＰＮと受信信号を相関する良く知られた技術 によって達成される。タイミングエラーがない場合、これら２つの相関の間の差 が平均化してゼロになる。反対に、タイミングエラーがある場合には、この差は 、エラーの大きさおよび符号を示し、それにしたがって受信装置のタイミングが 調節される。 私設分岐交換機（ＰＢＸ）等の外部または内部ネットワークからの信号は、Ｃ ＤＭＡ制御装置540の制御の下に適切な送信変調器ボコーダ555に結合される。送 信変調器535は、ＣＤＭＡ制御装置540の制御の下で、意図する受信可動式装置へ の送信のためにデータを拡散スペクトル変調する。送信変調器535は、データ受 信装置510Ａ乃至510Ｎおよび520Ａ乃至520Ｎと共に探索受信装置500および515が 割当てられる特定の可動式装置への送信を意図されたデータをコード化し、変調 するために割当てられる。送信変調器535は、１組の直交コードから選択された 直交コードによりボコーダデータを変調し、その後信号がＰＮ拡散コードで変調 される。ＰＮ拡散信号はアナログ形態に変換され、電力制御回路550に送信する ように供給される。 ＣＤＭＡ制御装置540の制御下の送信電力制御回路550は、信号のための送信電 力を制御する。回路550の出力は、それが別のチャンネル装置の送信変調器／送 信電力制御回路の出力と合計される合計装置560に供給される。合計装置560の出 力は、アナログ送信機120に供給される。アナログ送信機120は分布アンテナを介 して出力するために信号を増幅し、 ベースステーションエリア内の可動式装置に向けて放射する。図６の送信回路の 実施例のさらに詳細な説明は、米国特許第5,103,459号明細書に記載されている 。 さらに、図６はパイロット／制御チャンネル発生器および送信電力制御回路54 5を示している。ＣＤＭＡ制御装置540の制御下の回路545は、アナログ送信機120 に結合するためにパイロット信号、同期チャンネルおよびページングチャンネル の電力を発生し、制御する。 分布アンテナの前に説明された実施例では、周波数変換、増幅およびフィルタ リングを含む大部分のＲＦ信号処理は、ベースステーション内のアナログ受信機 およびアナログ送信回路によって行われることが示唆されている。しかしながら 、これらは、能動アンテナ素子を生成することにより各ノードのアンテナ素子に これらの機能を移行するのに都合がよい。 図７は能動素子の１実施例を示す。ベースステーション600は、それぞれ１対 の能動素子705から構成された分布アンテナまたはノード720Ａ乃至720Ｎのアレ イから中間周波数（ＩＦ）で信号を受信するアナログ受信機605および635を含む 。この特定の構成において、アナログ受信機605は第１の組の能動素子705から分 配ケーブル720を介して信号を受信し、一方アナログ受信機635は第２の組の能動 素子705から分配ケーブル725を介して信号を受信する。アナログ送信機625は、 並列路による送信のために分割器630によって２つの信号に分割されるＩＦ周波 数で信号を生成する。遅延素子620は、ノード720Ａ乃至720Ｎ内に含まれる能動 素子 705の組の第１のものを意図する分配ケーブル722で供給された送信ＩＦ信号を遅 延する。分割器630からの対応した遅延されない送信ＩＦ信号は、ノード720Ａ乃 至720Ｎ内に含まれる能動素子705の組の第２のものに分配ケーブル722で供給さ れる。 能動素子705はｄｃ電力および周波数基準信号の両方を必要とする。これらの 信号は、ノード中の個々の能動素子または能動素子対に対して発生される。これ らの信号を供給する好ましい方法は、分配ケーブル720、722、725および727でＩ Ｆ信号にそれらを加算することである。基準周波数ソース610および612は、対応 した素子内の位相ロックループにおいて使用される基準周波数信号をそれぞれ生 成する。基準周波数信号は、ベースステーションおよび素子におけるフィルタ処 理を容易にするように受信ＩＦ信号とは異なる周波数帯域内にあることが好まし い。実施例において、加算器640および642は、ケーブル720および725による送信 に対して基準周波数信号を加算する。同様の電力供給源615および617は、加算器 645および647並びにケーブル722および727を介して能動素子にｄｃ電力を供給す る。基準周波数信号およびｄｃ電力は、素子705における素子の接続に応じて送 信または受信分配ケーブルのいずれかで、或はその他の種々の構造で供給されて もよいことを理解すべきである。 分布アンテナの各ノードは、２つの能動素子705から構成されている。全ての 素子705は、それらが接続されたケーブルを除いて同じであるため、１対の分配 ケーブルに接続され た単一の素子705の機能だけ説明されればよい。素子705はケーブル722でＩＦ送 信信号を受信し、隣接したアンテナ間に時間ダイバーシティを与える遅延素子65 0を通してそれを結合する。ＩＦ送信信号の一部分は、結合器655によって主通路 から結合される。結合された信号は、適切なＲＦ周波数で送信するためにミキサ 690によって上方変換される。信号は、デュプレクサ695を介してアンテナ700に 結合される。 アンテナ700はまた可動式装置によって送信された信号を受信し、デュプレク サ695を介して素子の受信部分に信号を結合する。受信された信号は、ミキサ675 によってＩＦ信号に下方変換され、結合器660によってケーブル720に結合される 。ケーブル720上の結合器660により結合された信号は、遅延素子665によって遅 延された別のノードの素子により受信された信号と結合される。素子の実際の構 造はまた雑音指数を考慮して、例えばデュプレクサ695とミキサ675との間に位置 された受信路に利得段を含んでもよい。同様に、送信路はまたアンテナにおける 信号のレベルを高めるために利得段を含んでもよい。また、信号処理を容易にす るためにフィルタ素子が付加されてもよい。 素子705内においてミキサ675および690は、適切な周波数で局部発振器（ＬＯ ）によって駆動されなければならない。この実施例において、ＬＯは素子内に生 成されている。ＬＯ680は、ミキサ675に対する駆動ＬＯを提供する位相ロックル ープ（ＰＬＬ）であり、ＬＯ685はミキサ690に対する駆動ＬＯを提供するＰＬＬ である。基準周波数は共通の位相に ＰＬＬ回路をロックするために使用され、基準周波数信号を抽出するためにケー ブル720の信号をローパスフィルタ処理するローパスフィルタ（ＬＰＦ）670によ って受信路から結合される。またｄｃ電力は、素子内で実行される全ての能動素 子機能に対してケーブル722から結合される（示されていない）。別の周波数プ ランによって、単一のＬＯの使用を容易にしてもよい。 能動素子の利点は多数存在し、簡単なハードウェアの費用は最小である。能動 素子は、容易に利用可能な可動式装置技術で構成されることができる。ＩＦ信号 が受ける１フィート当りのケーブル損失はＲＦ信号より小さく、したがって増幅 の必要性を少なくする。遅延素子は、ＲＦ周波数に比較してＩＦ周波数のほうが 安価である。ＩＦにおいて遅延素子は、信号帯域幅にわたって位相エラーをほと んど生ぜずに遅延を与え、望ましくない信号をフィルタで除去するＳＡＷフィル タであってもよい。ＳＡＷフィルタは直列の縦続接続が容易であり、一方高い周 波数素子は正しく動作するために高度な分離を必要とする可能性が高い。 能動素子はまた周波数変換回路なしに構成されることができる。図８は、能動 素子分布アンテナの別の実施例を示す。図８において、能動増幅素子がアンテナ 素子内の送信および受信路に付加されている。 図８において、ベースステーション800は、能動素子905からそれぞれ構成され ている分布アンテナまたはノード920Ａ乃至920Ｎのアレイから信号を受信するア ナログ受信機80 5および835を含んでいる。この特定の構造において、アナログ受信機805は、第 １の組の能動素子905から分配ケーブル920に沿って信号を受信し、一方アナログ 受信機835は第２の組の能動素子905から分配ケーブル925に沿って信号を受信す る。アナログ送信機825は、並列路による送信のために分割器830によって２つの 信号に分割される信号を生成する。遅延素子820は、ノード920Ａ乃至920Ｎ内に 含まれた能動素子905の組の第１のものを意図された分配ケーブル922によって供 給された送信信号を遅延する。分割器830からの対応した遅延されない送信信号 は、ノード920Ａ乃至920Ｎ内に含まれた能動素子905の組の第２のものに分配ケ ーブル927によって供給される。 再び、能動素子905は動作するためにｄｃ電力を必要とする。図８を参照して 説明したように、信号を供給する１つの方法は分配ケーブル上の信号にそれを加 算することである。電力供給源815は、加算器845によってケーブル922に印加さ れて能動素子にｄｃ電力を供給する。同様に、電力供給源817は、加算器847によ ってケーブル927に印加されて能動素子にｄｃ電力を供給する。 分布アンテナの各ノードは、２つの能動素子905から構成されている。素子905 はケーブル922で送信信号を受信し、隣接したノード間に時間ダイバーシティを 与える遅延素子750を通してそれを結合する。送信信号の一部分は結合器755によ って主通路から結合される。結合された信号は適切なレベルで送信するために増 幅器790によって増幅される。 信号はデュプレクサ795を介してアンテナ800に結合される。 アンテナ800はまた可動式装置によって送信された信号を受信し、デュプレク サ795を介して素子の受信部分に信号を結合する。受信された信号は、低雑音増 幅器775によって増幅され、遅延素子765により遅延されている別の素子によって 受信された信号に結合器760によって結合される。素子の実際の構造はまた信号 処理を容易にするためのフィルタ素子を含んでいてもよい。ＤＣ電力は素子内で 実行される全ての能動機能のためにケーブル922から結合されている（示されて いない）。 図８の能動素子は、分布アンテナを含む屋外環境において使用されてもよい。 例えば、高層ビルが近接しているビジネス街区域において、単一のアンテナベー スステーションでは所望のカバレージエリアにわたって一貫した信号レベルを供 給するのに不十分である。アンテナのアレイは、問題のエリアをカバーするため に使用されることができる。このようなシナリオにおいて、分布アンテナのノー ドは互いに近接して位置され、自然な伝播路が多通路信号の個別の復調に必要と される遅延時間を与えない。本発明の分布アンテナは、このようなシナリオにお いて理想的な解決手段である。屋外環境におけるノード間の距離の増加、送信に 対する連続的な高電力要求、並びに受信に対するケーブル損失の増加は能動素子 の使用を必要とする。特に、図８の構造はシステムの現実的な構成である。 本発明は、直列に結合されてアレイを形成するノードとし て実施例で説明されている。ノードの故障または接続ケーブル中の欠陥が生じた 場合、故障または欠陥を越えてベースステーションに関して直列接続されている ノードは、アンテナシステムにおいて使用不可能である可能性が高い。この潜在 的な欠点を克服するために、ノード故障または接続ケーブル欠陥の場合に、ノー ドが連続的なカバレージを提供するように並列に、または直列／並列の組合せで 結合されてもよい。ノードの直列／並列の組合せは図９に示されており、それは 図２の実施例の修正された実施例を表す。図２の素子に対応しない新しい素子93 0、932、934および936は、ベースステーション101の外部に示されているが、こ れらの素子はベースステーション内に含まれても同様に機能することができる。 新しい素子930および934は、２つのアンテナアレイをベースステーション101に 結合する分割器である。ノード200Ａ′乃至200Ｎ′から成る第１のアンテナアレ イは、分配ケーブル130′および132′における信号を受信および供給する。ノー ド200Ａ″乃至200Ｎ″から成る第２の並列アンテナアレイは、付加された遅延素 子932および936をそれぞれ通って分配ケーブル130″および132″において信号を 受信および供給する。遅延素子932および936の遅延値は、理想的にはシステム中 の各アンテナがベースステーションに関して異なる遅延を示すように選択される 。 図９に示された位相幾何学形状は、種々の別の形態を取ることができる。図９ のノードおよび素子は、図３、５、７または８のノードおよび素子と置換される ことができる。分割 器930および934は、ベースステーションに２以上のアレイを結合する。事実、モ デル並列幾何学形状において、システムの各ノードは、ベースステーションに独 立的に接続されることができる。ベースステーションの幾何学形状も種々の別の 実施例を提供することができる。ベースステーション101はアナログ受信機115を 含むように変形され、この幾何学形状を図５のものに類似させることができる。 ノードの直列／並列の組合せを含む、システムにおけるアンテナの配置は、種 々の形態を取ることが可能である。１つの配置の幾何学形状は、図１０に示され ている。図１０は、ベースステーションおよび３並列な組の直列アレイを含んで いる。この実施例においてベースステーション940の幾何学形状は任意であり、 ここに説明された任意のベースステーションの簡単な形態であることができる。 各アンテナノード950Ａ乃至950Ｎ、950Ａ′乃至950Ｎ′および950Ａ″乃至950Ｎ ″は本発明による二重アンテナノードである。アンテナノード950Ａ乃至950Ｎは 第１のアレイを構成する。アンテナノード950Ａ′乃至950Ｎ′は第２のアレイを 構成する。アンテナノード950Ａ″乃至950Ｎ″は第３のアレイを構成する。理想 的には、図１０の全てのアンテナノードは、残らずベースステーションに関して 異なる遅延を含む。図１０におけるアンテナノードの配置は、故障に対して非常 に良好な保護を与えるアンテナの分布を示す。第１のアレイの後に第２のアレイ を配置し、第２のアレイの後に第３のものを配置する代わりに、各アレイのノー ドは別のアレイのノード と交互に配置される。この構造において、１アレイ中の故障は、ベースステーシ ョンのカバレージエリアにおける任意の点で完全なサービスの欠如を必ずしも発 生させない。故障状態は、サービスの提供されない場所を生成するのではなく、 システム全体の効率を低下させる可能性のあるソフトなシステム故障を生じさせ る。 高容量エリアに対して、ノードの並列なまたは直列／並列の組合せは、アレイ 全体の簡単な直列接続にまさる付加的な利点を有している。ＣＤＭＡリンクは、 所定の通信チャンネルにおいて効率的に結合することができる最大数の分離信号 について制限されている。最大数以上の信号が存在している場合、システム容量 は超過され、全体的なシステム品質が劣化される。単一の直列ノードの場合のよ うに、信号が合計されてしまうと、多数の受信機に送信され、個々に復調される ことができるように信号を分離する方法はない。ベースステーション回路は、そ のアンテナのレンジ内の可動式装置に送信される信号の数を制限する必要がある 。ベースステーションによって送信された各信号は、信号の意図した目的地では ないあらゆる可動式装置で雑音レベルを増加させる。ノードと複数の受信機およ び送信機との並列または直列／並列の組合せを使用することによって、単一のベ ースステーションの信号処理能力は増加されることができる。 単一のベースステーションにおけるシステム容量を増加させるために、２以上 の独立したアレイが存在するシステムが設計される。この場合、独立したアレイ は、各ノードがベー スステーションに関して異なる遅延を有し、システム中の各ノードが１つのアレ イだけに属することができる何等かの組のノードとして定められる。この方式に おいて、２つのノードが異なる独立したアレイに属している限り、ベースステー ションに関して同じ遅延を有する２つのノードを有する欠点はない。独立したア レイは、１つの独立したアレイだけによってカバーされたエリアが存在するよう に配置されている。各独立したアレイは専用の送信機から送信信号を供給され、 専用の受信機に受信信号を供給する。可動式装置が独立したアレイの１つだけの カバレージエリアに位置されている場合、可動式装置が通信していないアレイに 対応した送信機はその可動式ステーションに対して信号の送信を停止し、したが って別の可動式装置への干渉を減少させる。同様に、可動式装置が独立したアレ イの１つだけのカバレージエリアに位置されている場合、可動式装置が通信して いないアレイに対応した受信機は可動式装置からの干渉を防止されている。可動 式装置が２つの独立したアレイのカバレージエリアに位置されている場合、２つ の送信機は可動式装置に同じ情報信号を供給するが、各送信機は情報信号を変調 するために異なる拡散シーケンスを使用し、それによって可動式装置で受信され る信号全体を増加させ、崩壊的な合計の機会を減少させる。同様に、可動式装置 が２つの独立したアレイのカバレージエリアに位置されている場合、２つの受信 機はその信号を個別に受信し、その後復調プロセスで各通路からエネルギを結合 して全体的に高められた信号レベルを実現する。（このプロセ スは、標準方式のＣＤＭＡセルシステムにおいて多数のセクタから成るベースス テーションによって使用されるプロセスと非常に良く似ている。）アナログ受信 機115を含む図９の幾何学形状は、受信機115が示された２つの並列なアレイの各 ノードから入力を受信するため、ベースステーション101の容量を増加するよう に機能しないことに留意されたい。 この考えの１実施例は、図８の構成に基づいている図１１に示されている。ノ ード920Ａ′乃至920Ｎ′から成る第１のアンテナアレイは、ケーブル927′、加 算器847および分割器830を通ってアナログ送信機825を結合されている。第１の アンテナアレイはまたケーブル922′、加算器845、遅延装置820および分割器830 を通ってアナログ送信機825に結合されている。ノード920Ａ″乃至920Ｎ″から 成る第２のアンテナアレイは、ケーブル927″、加算器847′および分割器830″ を通ってアナログ送信機825″に結合されている。第２のアンテナアレイはまた ケーブル922″、加算器845″、遅延装置820″および分割器830″を通ってアナロ グ送信機835に結合されている。 並列アンテナの二重の組の使用は、一般的な動作中にシステムに利点を提供し 、また多通路フェーディングの最悪の場合の影響を軽減する。ベースステーショ ン内における分離した通路のコヒーレントな組合せは、可動式装置・ベースステ ーション間のリンクにおける信号対雑音比を高める。本発明の使用は、また可動 式装置の電力制御変動を減少させる。これらの両要因は容量を高め、システム性 能を改良する。一緒 に配列されたアンテナの利点は、２倍の個数のアンテナを単に均一に直列に配置 することによって得られる利点よりはるかに大きい。 各素子内における部品の簡単な再構成を含む図２，３，５，７，８，９，１０ および１１の実施例の変形は、明らかに多数存在している。これらの実施例を実 際に行うためには、その他の機能と共に電力分割、利得、およびフィルタリング を必要とする。上記に説明された好ましい実施例により、当業者は本発明を実現 し、或は使用することができる。当業者はこれらの実施例の種々の修正を容易に 認識し、ここにおいて限定された一般的な原理は、発明力を必要とせずにその他 の実施例に適用されることができる。したがって、本発明はここに示された実施 例に限定されず、ここに記載された原理および新しい特徴と適合した広い技術的 範囲を提供するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ)，ＡＵ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＶ，ＭＤ，ＮＯ ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＫ，ＴＪ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ギルハウセン、クライン・エス アメリカ合衆国、モンタナ州 59715、ボ ーズマン、ジャクソン・クリーク・ロード 6474 (72)発明者 ウィートレイ、チャールズ・イー・ザ・サ ード アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92014、デル・マー、カミニト・デル・バ ルコ 2208

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１以上の遠隔地端末がデジタル的に変調された通信信号を使用してベースス テーションを通して別の端末と通信し、前記ベースステーションがアンテナシス テムを有しているデジタル通信システムにおいて、 第１の組の間隔を隔てられたアンテナと、 各アンテナが前記第１の組のアンテナの対応したアンテナに位置的に対応して いる第２の組の間隔を隔てられたアンテナと、 前記ベースステーションと前記第１および第２の組の前記アンテナとの間にお いて前記通信信号を結合する信号分配手段と、 前記第１の組および第２の組の前記アンテナ並びに前記信号分配手段に結合さ れており、前記ベースステーションと前記アンテナとの間に結合された前記通信 信号に予め定められた遅延を与える遅延手段とを具備しているデジタル通信シス テム。 ２．前記信号分配手段は、 前記第１の組のアンテナを直列に接続し、前記ベースステーションに第１の組 のアンテナの第１のものを接続する第１の伝送ケーブルと、 前記第２の組のアンテナを直列に接続し、前記ベースステーションに第２の組 のアンテナの第１のものを接続する第２の伝送ケーブルとを具備している請求項 １記載のシステム。 ３．前記通信信号は、それぞれ予め定められたチップ期間の ２進チップの予め定められたシーケンスからなる予め定められた疑似ランダム雑 音（ＰＮ）拡散コードにしたがって拡散スペクトル変調情報によって発生され、 前記遅延手段は前記第１の組の前記アンテナのうち隣接して結合されたものの間 および前記第２の組の前記アンテナのうち隣接して結合されたものの間において 前記ケーブル中に配置された複数の遅延素子を含み、各遅延素子が少なくとも１ チップ期間程度前記通信信号に遅延を与える請求項２記載のシステム。 ４．前記第１の組の前記アンテナは予め定められたアンテナパターンを有し、前 記第１の組の前記アンテナが重畳したパターンで配置されている請求項１記載の システム。 ５．前記第２の組の各アンテナは、前記第１の組の前記対応したアンテナと実質 的に重畳したパターンで位置されている請求項４記載のシステム。 ６．前記信号分配手段は、前記第１の組のアンテナを直列に接続し、前記ベース ステーションに前記第１の組のアンテナの第１のものを接続する第１の伝送ケー ブルを含み、 前記第２の組のアンテナの各アンテナが前記第１の組のアンテナの１アンテナ に結合されている請求項１記載のシステム。 ７．前記通信信号は、それぞれ予め定められたチップ期間の２進チップの予め定 められたシーケンスからなる予め定められた疑似ランダム雑音（ＰＮ）拡散コー ドにしたがって拡散スペクトル変調情報信号によって発生され、前記遅延手段は 、 前記第２の組のアンテナの１アンテナと前記第１の組のア ンテナの対応したアンテナとの間にそれぞれ配置され、それぞれ少なくとも１チ ップ期間程度前記通信信号に遅延を与える第１の複数の遅延素子と、 前記第１の組のアンテナの前記アンテナの隣接して結合されたものの間にそれ ぞれ配置され、それぞれ少なくとも１チップ期間程度前記通信信号に遅延を与え る第２の複数の遅延素子とを含んでいる請求項６記載のシステム。 ８．前記第１の組の前記アンテナは予め定められたアンテナパターンを有し、前 記第１の組の前記アンテナが重畳したパターンで位置されている請求項６記載の システム。 ９．前記第２の組の前記アンテナは予め定められたアンテナパターンを有し、前 記第２の組の各アンテナが前記第１の組の前記対応したアンテナと実質的に重畳 したパターンで位置されている請求項８記載のシステム。 １０．さらに、各アンテナが前記第１の組のアンテナの対応したアンテナに位置 的に対応している第３の組の間隔を隔てられたアンテナと、 前記ベースステーションと前記第３の組のアンテナの前記アンテナとの間に前 記通信信号を結合する信号分配手段と、 前記第３の組のアンテナの前記アンテナおよび前記信号分配手段に結合され、 前記ベースステーションと前記アンテナとの間に結合された前記通信信号に予め 定められた遅延を与える遅延手段とを具備している請求項２記載のシステム。 １１．前記信号分配手段は前記第３の組のアンテナを直列に接続し、前記ベース ステーションに前記第３の組のアンテナ のうち第１のものを接続する第３の伝送ケーブルを含んでいる請求項１０記載の システム。 １２．システム利用者がベースステーションを通して遠隔地システム利用者と通 信し、前記遠隔地システム利用者が前記ベースステーションを通して無線リンク を介してそれらと通信する通信システムにおいて、 前記ベースステーションは、遠隔地利用者指向情報信号を拡散スペクトル変調 して、拡散スペクトル変調された遠隔地利用者指向情報信号を供給し、第１およ び第２の集合的拡散スペクトル変調された遠隔地システム利用者情報信号を受信 して別々に復調する通信端末手段と、 それぞれ互いに関して予め定められた時間遅延されている前記複数の拡散スペ クトル変調された遠隔地システム利用者情報信号を受信し、前記複数の拡散スペ クトル変調された遠隔地システム利用者情報信号を結合して、前記第１の集合的 拡散スペクトル変調された遠隔地システム利用者情報信号を形成し、前記第１の 集合的拡散スペクトル変調された遠隔地システム利用者情報信号を前記通信端末 に供給する第１のアンテナ手段と、 それぞれ互いに関して予め定められた時間遅延されている複数の拡散スペクト ル変調された遠隔地システム利用者情報信号を受信し、前記複数の拡散スペクト ル変調された遠隔地システム利用者情報信号を結合して、前記第２の集合的拡散 スペクトル変調された遠隔地システム利用者情報信号を形成し、前記第２の集合 的拡散スペクトル変調された遠隔地シス テム利用者情報信号を前記通信端末に供給する第２のアンテナ手段とを具備して いる通信システム。 １３．前記第１のアンテナ手段および前記第２のアンテナ手段はそれぞれ、 複数の間隔を隔てられたアンテナと、 前記通信端末から前記各アンテナに前記拡散スペクトル変調された遠隔地利用 者指向情報信号を結合する信号分配手段と、 前記アンテナおよび前記信号分配手段に結合され、前記信号分配手段によって 前記各アンテナに結合されたときに、前記拡散スペクトル変調された遠隔地利用 者指向情報信号に異なる予め定められた遅延を与える遅延手段とを具備している 請求項１２記載のシステム。 １４．前記拡散スペクトル変調された遠隔地利用者指向情報信号は、それぞれ予 め定められたチップ期間の２進チップの予め定められたシーケンスからなる疑似 ランダム雑音（ＰＮ）拡散コードにより前記遠隔地利用者指向情報信号を直接シ ーケンス拡散スペクトル変調することによって発生される請求項１３記載のシス テム。 １５．前記遅延手段は前記アンテナのそれぞれに結合された複数の遅延素子を含 み、各遅延素子が前記拡散スペクトル変調された遠隔地利用者指向情報信号に遅 延を与え、各遅延が少なくとも１チップ期間程度互いに異なっている請求項１４ 記載のシステム。 １６．前記遠隔地システム利用者は、意図された受信システ ム利用者および遠隔地システム利用者への送信のために前記拡散スペクトル変調 された遠隔地システム利用者情報信号を前記ベースステーションに送信すること によって前記システム利用者およびその他の遠隔地システム利用者と前記ベース ステーションを通して通信する請求項１２の通信システム。 １７．前記遠隔地システム利用者は、意図された受信システム利用者および遠隔 地システム利用者への送信のために前記拡散スペクトル変調された遠隔地システ ム利用者情報信号を前記ベースステーションに送信することによって前記システ ム利用者およびその他の遠隔地システム利用者と前記ベースステーションを通し て通信する請求項１３の通信システム。 １８．前記拡散スペクトル変調された遠隔地利用者指向情報信号は、それぞれ予 め定められたチップ期間の２進チップの予め定められたシーケンスから成る疑似 ランダム雑音（ＰＮ）拡散コードにより前記遠隔地利用者指向情報信号を直接シ ーケンス拡散スペクトル変調することによって発生される請求項１２の通信シス テム。 １９．前記拡散スペクトル変調された遠隔地利用者指向情報信号は、それぞれ第 １の予め定められたチップ期間の２進チップの第１の予め定められたシーケンス から成る第１の疑似ランダム雑音（ＰＮ）拡散コードにより前記遠隔地利用者指 向情報信号を直接シーケンス拡散スペクトル変調することによって発生され、前 記拡散スペクトル変調された遠隔地システム利用者情報信号はそれぞれ第２の予 め定められたチップ期間の２進チップの第２の予め定められたシーケンスから成 る第２の疑似ランダム雑音（ＰＮ）拡散コードにより遠隔地システム利用者情報 信号を直接シーケンス拡散スペクトル変調することによって発生される請求項１ ６の通信システム。 ２０．前記拡散スペクトル変調された遠隔地利用者指向情報信号および前記拡散 スペクトル変調された遠隔地システム利用者情報信号は、それぞれ予め定められ たチップ期間の２進チップの予め定められたシーケンスから成る疑似ランダム雑 音（ＰＮ）拡散コードにより前記遠隔地利用者指向情報信号および前記遠隔地シ ステム利用者情報信号をそれぞれ直接シーケンス拡散スペクトル変調することに よって発生される請求項１７の通信システム。 ２１．前記信号分配手段は、前記通信端末および前記アンテナを直列に接続する ケーブルシステムを具備している請求項１５の通信システム。 ２２．前記信号分配手段は、 前記ベースステーションに結合された１次アンテナと、 前記１次アンテナに電磁的に結合され、それぞれ前記アンテナの対応したもの および前記各遅延素子に１つづつ結合された複数の２次アンテナとを具備してい る請求項１５の通信システム。 ２３．前記複数の間隔を隔てられたアンテナは、無指向性アンテナを含んでいる 請求項１３の通信システム。 ２４．前記複数の間隔を隔てられたアンテナは、指向性アンテナを含んでいる請 求項１３の通信システム。 ２５．前記複数の間隔を隔てられたアンテナのうち少なくと も１つが無指向性アンテナである請求項２４の通信システム。 ２６．前記複数の間隔を隔てられたアンテナは偏波アンテナを含んでいる請求項 １３の通信システム。 ２７．第１のアンテナ手段の前記複数のアンテナは垂直偏波アンテナを含み、第 ２のアンテナ手段の前記複数のアンテナは水平偏波アンテナを含んでいる請求項 １３の通信システム。 ２８．通信システムの利用者が、コード分割多重アクセス通信信号を使用して通 信システム内で無線リンクを介してベースステーションと通信するために遠隔地 端末を使用する、通信システムの利用者間および前記通信システムの利用者と外 部ネットワークの利用者との間における情報信号の通信を行う通信システムにお いて、 受信遠隔地端末利用者に対して意図された情報信号を受信して、それぞれ予め 定められたチップ期間の２進チップの予め定められたシーケンスから成る疑似ラ ンダム雑音（ＰＮ）拡散コードにより直接シーケンス拡散スペクトル変調する通 信端末手段と、 前記拡散スペクトル変調された情報信号を受信し、前記拡散スペクトル変調さ れた情報信号の多数の放射を行い、前記拡散スペクトル変調された情報信号の各 放射が少なくとも１チップ期間互いに関して時間的に遅延されている多数の素子 を含む第１のアンテナ手段と、 前記拡散スペクトル変調された情報信号を受信し、前記拡散スペクトル変調さ れた情報信号の多数の放射を行い、前記拡散スペクトル変調された情報信号の各 放射が少なくとも１ チップ期間互いに関して時間的に遅延されている多数の素子を含む第２のアンテ ナ手段とを含み、前記第１のアンテナ手段の前記各素子が第２のアンテナ手段の １素子と一緒に配列されて、ノードを形成している通信システム。 ２９．前記第１および第２のアンテナ手段はそれぞれ、 それぞれ前記アンテナ手段の１素子に対応している複数の間隔を隔てられたア ンテナと、 前記通信端末手段から前記各アンテナに前記拡散スペクトル変調された情報信 号を結合する信号分配手段と、 前記アンテナおよび前記信号分配手段に結合され、前記信号分配手段によって 前記各アンテナに結合されたとき前記拡散スペクトル変調された情報信号に１以 上のチップ期間の遅延を与える遅延手段とを具備している請求項２８記載のシス テム。 ３０．前記各素子は、前記拡散スペクトル変調された情報信号を受信し、前記拡 散スペクトル変調された情報信号を無線周波数で生成する周波数変換手段を具備 している請求項２９記載のシステム。 ３１．前記各素子は、前記情報信号を増幅する手段を具備している請求項２９記 載のシステム。 ３２．デジタル的に変調された各信号の多通路伝播を受信している受信端末が、 復調して受信端末に対して意図された信号を供給するために受信されるとき、デ ジタル的に変調された各信号の多通路伝播の間に最小の予め定められた時間差を 必要とする、受信端末に対して送信することを意図された信 号がデジタル的に変調された信号として送信端末から送信されるデシタル通信シ ステムにおいて、各多通路伝播が前記受信端末における受信時に互いに関して少 なくとも前記最小の予め定められた時間差を与えられている、前記送信されデジ タル的に変調された信号の多通路伝播を生成する方法において、 複数の間隔を隔てられた二重アンテナ素子を設け、 前記送信端末から前記各アンテナへ通信信号を供給し、 前記各二重アンテナ素子に供給される前記通信信号に異なる予め定められた遅 延を与え、 前記各二重アンテナ素子の各アンテナに供給される前記通信信号に異なる予め 定められた遅延を与えるステップを含んでいる送信されデジタル的に変調された 信号の多通路伝播を生成する方法。 ３３．前記送信端末の前記通信信号は、それぞれ予め定められたチップ期間の２ 進チップの予め定められたシーケンスから成る疑似ランダム雑音（ＰＮ）拡散コ ードにしたがった送信を意図された前記信号を拡散スペクトル変調することによ って発生され、前記各二重アンテナ素子に供給される前記通信信号に異なる予め 定められた遅延を与える前記ステップは、少なくとも１チップ期間程度の遅延を 与える請求項３２記載の方法。 ３４．情報信号がそれぞれ予め定められた期間のコードチップの予め定められた シーケンスから成る疑似ランダム雑音（ＰＮ）コードにより第１のステーション で変調され、前記 ＰＮ変調された雑音信号によって送信のために搬送波が変調される通信システム において、 アンテナシステムは、直列に結合され、前記第１のステーションに結合された 複数のアンテナと、 前記アンテナの隣接して結合されたものの間にそれぞれ直列に配置された複数 の遅延素子と、 前記第１のステーションに結合された第１のステーション遅延素子と、 直列に結合され、前記第１のステーション遅延素子に結合され、それぞれ第１ の複数のアンテナの対応したものと一緒に配列されている第２の複数のアンテナ と、 前記第２の複数のアンテナの前記アンテナの隣接して結合されたものの間に間 にそれぞれ直列に配置された第２の複数の遅延素子とを具備している通信システ ム。 ３５．前記複数のアンテナの少なくとも１つは無指向性アンテナを含んでいる請 求項３４の通信システム。 ３６．前記複数の間隔を隔てられたアンテナの少なくとも１つは、指向性アンテ ナを含んでいる請求項３４の通信システム。 ３７．前記第１および第２の複数の遅延素子の各遅延素子は、前記コードチップ の前記予め定められた期間の２倍以上の遅延を与え、前記第１のステーション遅 延素子は前記コードチップの前記予め定められた期間程度の遅延を与える請求項 ３４の通信システム。 ３８．前記第１および第２の複数の遅延素子の前記各遅延素 子は、前記コードチップの前記予め定められた期間以上の遅延を与え、前記第１ のステーション遅延素子は前記第１の複数の遅延素子の前記遅延の和程度の遅延 を与える請求項３５の通信システム。 ３９．前記複数のアンテナおよび前記第２の複数のアンテナは重畳したパターン で位置された無指向性および指向性アンテナを含んでいる請求項３４の通信シス テム。 ４０．前記複数のアンテナは第１の偏波を有する偏波アンテナを含み、前記第２ の複数のアンテナは第２の偏波を有する偏波アンテナを含んでいる請求項３４の 通信システム。 ４１．拡散スペクトル変調された情報信号が、それぞれ予め定められたチップ期 間のコードチップの予め定められたシーケンスから成る疑似ランダム雑音コード により情報信号を拡散スペクトル変調することによって発生される、拡散スペク トル変調された情報信号の送信および受信の少なくとも一方を行うアンテナシス テムにおいて、 第１の組の直列に結合されたアンテナ素子と、 第２の組の直列に結合されたアンテナ素子であって、前記第１の組の各アンテ ナが前記第２の組の対応したアンテナと一緒に配列されている第２の組のアンテ ナ素子と、 １以上の遅延素子が前記第１および第２の組の前記各アンテナ素子の間に挿入 されるように配置されている１組の遅延素子と、 前記第２の組のアンテナ素子によって受信および送信された全ての信号がそれ によって遅延されるように前記第２の組 のアンテナ素子と直列に結合された付加的な遅延素子とを具備しているアンテナ システム。 ４２．各アンテナ素子は、前記拡散スペクトル変調された情報信号を周波数変換 する手段を具備している請求項４１記載のアンテナシステム。 ４３．各アンテナ素子は、前記拡散スペクトル変調された情報信号を増幅する手 段を具備している請求項４１記載のアンテナシステム。 ４４．拡散スペクトル変調された情報信号が、それぞれ予め定められたチップ期 間のコードチップの予め定められたシーケンスから成る疑似ランダム雑音コード により情報信号を拡散スペクトル変調することによって発生される、拡散スペク トル変調された情報信号の送信および受信の少なくとも一方を行うアンテナシス テムにおいて、 各遅延素子が１チップ期間の倍数程度の長さの遅延時間を与える１組の遅延素 子と、 １組のアンテナと、 前記アンテナおよび前記遅延素子を直列にケーブルで結合し、前記各遅延素子 が前記アンテナの予め定められた対の間に結合されているシステムと、 各遅延素子が１チップ期間の倍数程度の長さの遅延時間を与える第２の組の遅 延素子と、 それぞれ前記第１の組のアンテナと一緒に配列されている第２の組のアンテナ と、 １チップ期間程度の長さの遅延時間を有する最初の遅延素 子と、 前記第２の組のアンテナおよび前記第２の組の各遅延素子を直列にケーブルで 結合し、前記第２の組の遅延素子の各遅延素子が前記アンテナの予め定められた 対の間に結合され、前記最初の遅延素子がそれと直列に結合されている第２のシ ステムとを具備しているアンテナシステム。 ４５．拡散スペクトル変調された情報信号が、それぞれ予め定められたチップ期 間のコードチップの予め定められたシーケンスから成る疑似ランダム雑音コード により情報信号を拡散スペクトル変調することによって発生される、ベースステ ーションに結合された拡散スペクトル変調された情報信号の送信および受信の少 なくとも一方を行うアンテナシステムにおいて、 各遅延素子が１チップ期間の倍数程度の長さの遅延時間を与える１組の遅延素 子と、 それぞれアンテナカバレージエリアを有する第１の組のアンテナと、 ベースステーションに前記第１の組の前記各アンテナをケーブルで結合し、前 記ベースステーションと前記第１の組の１以上のアンテナとの間に前記１つの遅 延素子を結合するシステムと、 各遅延素子が１チップ期間の倍数程度の長さの遅延時間を与える第２の組の遅 延素子と、 それぞれアンテナカバレージエリアを有し、前記第２の組のアンテナの各特定 のアンテナが前記第１の組の特定のアン テナに対応し、前記第１の組の前記特定のアンテナのアンテナカバレージエリア および前記第２の組の前記特定のアンテナのアンテナカバレージエリアが実質的 に同じである第２の組のアンテナと、 ベースステーションに前記第２の組の前記各アンテナをケーブルで結合し、前 記第２の組の各アンテナが前記ベースステーションに関する前記第２の組のアン テナの前記対応したアンテナとは異なった前記ベースステーションに関する遅延 を有するように、前記ベースステーションと前記第２の組の１以上のアンテナと の間に１つの前記遅延素子を結合する第２のシステムとを具備しているアンテナ システム。 ４６．１以上の遠隔地端末がデジタル的に変調された通信信号を使用してベース ステーションを通って別の端末と通信するデジタル通信システムにおいて、 アンテナシステムを有する前記ベースステーションは、 第１の組の間隔を隔てられたアンテナと、 各アンテナが前記第１の組のアンテナの対応したアンテナに位置的に対応して いる第２の組の間隔を隔てられたアンテナと、 前記ベースステーションと前記第１および第２の組の各アンテナとの間に前記 通信信号を結合する信号分配手段と、 前記第１および第２の組の前記各アンテナ並びに前記信号分配手段と直列に結 合され、前記ベースステーションと前記第１および第２の組の各アンテナとの間 の前記通信信号に予め定められた遅延を与える遅延手段とを具備しているデジタ ル通信システム。 ４７．１以上の遠隔地端末がデジタル的に変調された通信信号を使用してベース ステーションと通信するデジタル通信システムにおける装置において、 ２以上の独立した受信機を有するベースステーションと、 第１の組の間隔を隔てられたアンテナと、 各アンテナが前記第１の組のアンテナの対応したアンテナに位置的に対応し、 それによって第１の集合的アンテナパターンを形成する第２の組の間隔を隔てら れたアンテナと、 前記ベースステーションの２以上の独立した受信機の第１のものと前記第１お よび第２の組のアンテナとの間に前記通信信号を結合する第１の信号分配手段と 、 前記第１および第２の組の各アンテナが前記ベースステーションの２以上の独 立した受信機の第１のものに関して異なる遅延を示すように結合されている第１ の遅延手段と、 第３の組の間隔を隔てられたアンテナと、 各アンテナが前記第３の組のアンテナの対応したアンテナに位置的に対応し、 それによって第２の集合的アンテナパターンを形成する第４の組の間隔を隔てら れたアンテナと、 前記ベースステーションの２以上の独立した受信機の第２のものと前記第１お よび第２の組のアンテナとの間に前記通信信号を結合する第２の信号分配手段と 、 前記第３および第４の組の各アンテナが前記ベースステーションの２以上の独 立した受信機の第２のものに関して異なる遅延を示すように、また第３の組のア ンテナの特定のアン テナおよび第４の組のアンテナの特定の対応したアンテナが、前記ベースステー ションに関して、前記第３の組のアンテナの前記特定のアンテナおよび前記第４ の組のアンテナの特定の対応したアンテナの対応した第２の集合的アンテナパタ ーンに重畳する対応した第１の集合的アンテナパターンを有する前記第１の組の アンテナの特定のアンテナおよび第２の組のアンテナの特定の対応したアンテナ とは異なった遅延を示すように結合されている第２の遅延手段とを具備している 装置。