JPH11507483A - Ｃｄｍａ通信システムのための線形包囲エリアアンテナシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ＣＤＭＡ通信システム内で用いられる線形包囲エリアアンテナシステムがここに開示される。好ましい実施形熊において、２つの線形包囲エリアアンテナ構造（２１０’、２１２’）が並列に配置され、基地局（２００’）に結合されている。基地局（２００’）内において、トランスミッタ（２２０’）は遠隔ユーザ向けのスペクトル拡散信号を生成する。これらの信号は各々、アンテナインタフェースを介して第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造（２１０’、２１２’）に供給される。アンテナインタフェースは、第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造（２１０’、２１２’）によって送信される遠隔ユーザ向けのスペクトル拡散信号の成分間に所定の時間遅延を導入するための時間遅延素子（２９２）を各々含む。基地局（２２０’）はさらに、第１の線形包囲エリアアンテナ構造（２１０’）によって受信される複数のシステムユーザ向けのスペクトル拡散信号からなる総計スペクトル拡散信号を復調するとともに、第２の線形包囲エリアアンテナ構造（２１２’）によって受信される複数のシステムユーザ向けのスペクトル拡散信号からなる第２の総計スペクトル拡散信号を復調するための少なくとも第１の復調素子（５１０Ａ）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】 ＣＤＭＡ通信システムのための線形包囲エリアアンテナシステム 本出願は共に係属中の米国出願第０８／１１２３９２号（１９９３年８月２７ 日出願、発明の名称：二重分散アンテナシステム）の一部継続出願である。また 、この米国出願第０８／１１２３９２号は米国出願第０７／８４９６５１号（１ ９９２年３月９日、発明の名称：ＣＤＭＡマイクロセルラ電話システム及びその ための分散アンテナシステム）の一部継続出願である。また、米国出願第０７／ ８４９６５１号は１９９４年１月１８日に米国特許第５２８０４７２号として発 行されており、かつ、米国出願第０７／６２４１１８号（１９９０年１２月７日 出願、発明の名称は同一）の継続出願である。 発明の背景 Ｉ．発明の分野 本発明は通信システムに関し、特に、セルラ電話、パーソナル通信サービス（ ＰＣＳ）、ワイヤレス構内交換機（ＰＢＸ）、及びワイヤレスローカルループ電 話システムを含む屋内通信システムに関する。より詳細には、本発明はスペクト ル拡散信号を用いて屋内通信を行なうために、マイクロセルラ通信システムのた めの新規なかつ改善された分布同軸アンテナに関する。 ＩＩ．関連技術の記載 多数のシステムユーザが存在する場合の通信を行なうための複数の技術の一つ として符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）変調技術が用いられている。他の多重接続 通信システム技術として、周波数ホッピングスペクトル拡散、時分割多重接続（ ＴＤＭＡ）、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）、振幅圧伸単一側波帯（ＡＣＳＳ Ｂ）等の振幅変調方法などが知られている。しかしながら、ＣＤＭＡのスペクト ル拡散変調方法は多重接続通信システム用として他の変調技術と比較して大きな 利点を有している。多重接続通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を用いることは 米国特許第４９０１３０７号（１９９０年２月１３日発行、発明の名称：衛星又 は地上リピータを用いたスペクトル拡散多重接続通信システム）に開示されてい る。この特許は本発明の譲り請け人に譲渡されており、ここに先行技術として引 用されている。 上記した特許では、各々がトランシーバを有する多数の移動電話システムがＣ ＤＭＡスペクトル拡散通信信号を用いて衛星リピータ又は地上基地局（セルサイ ト局、セルサイト、または単にセルとも呼ばれる）を介して通信を行なう多重接 続技術が開示されている。ＣＤＭＡ通信を用いるにあたって、周波数スペクトル が多数回再使用される。ＣＤＭＡを用いることにより、他の多重接続方法を用い る場合よりもはるかに高いスペクトル効率を得ることができ、システムユーザ容 量の増大につなげることができる。 地上チャンネルはレーリフェージングを典型とする信号フェージングの影響を 受ける。地上チャンネル信号に特有のレーリーフェージングは、物理的環境の多 くの異なる特徴から反射される信号によって発生する。その結果、信号は異なる 伝送遅延をもって多くの方向から移動ユニットレシーバに到来する。概してセル ラ移動電話システムを含む移動無線通信に用いられるＵＨＦ周波数帯では、異な るパスを移動する信号の大きな位相の相違が発生する。信号の破壊的加算に対す る可能性はときどきの深いフェージングへと発展する。 地上チャンネルフェージングは移動ユニットの物理的環境の非常に強い関数で ある。移動ユニット又は環境の小さいな変化でも全ての信号の伝播パスの物理的 遅延を変化させ、各パスごとに異なる位相となってしまう。すなわち、例えば環 境を介しての移動ユニットの運動は極度に早いフェージングプロセスにつながる 。例えば、８５０ＭＨｚのセルラ無線周波数帯においては、フェージングは概し て移動体の時速でマイル及び秒あたり１フェード（ｆａｄｅ）の速さである。こ れほどひどいフェージングは地上チャンネルにおける信号に対して破壊的であり 、品質の低い通信になってしまう。フェージングの問題を克服するために付加的 なトランスミッタパワーが用いられる。しかしながら、パワーのこのような増加 は余剰のパワー消費の点ではユーザに、かつ、増大する干渉の点ではシステムに 悪影響を与えてしまう。 ＣＤＭＡ通信システムにおいて、全ての基地局による通信のために同一の広帯 域周波数チャンネルが使用される。ＦＤＭＡにおいては概して、例えば基地局か ら１つの移動ユニットへのただ１つの通信リンクに対して１つの周波数帯域が割 り当てられる。しかしながらＣＤＭＡシステムにおいては、同じ周波数帯域を占 有する信号間で識別を行なうのに、処理利得を提供するＣＤＭＡ波形特性が用い られる。さらに、高速擬似ランダムノイズ（ＰＮ）変調は、パス遅延の相違がＰ Ｎチップ周期、すなわち、１／帯域を越える場合には、共通な信号の多くの異な る伝播パスを受信ユニットで別個に復調することを可能にする。約１ＭＨｚのＰ ＮチップレートがＣＤＭＡシステムで使用されるとき、システムデータレートに 対する拡散帯域の比に等しい、全スペクトル拡散処理利得が互いに１マイクロ秒 以上のパス遅延だけ異なるパス間での識別を行なうのに用いられる。１マイクロ 秒のパス遅延の相違は約１０００フィートのパス距離の相違に対応する。都市環 境は概して１マイクロ秒を越える異なるパス遅延を提供し、あるエリアでは１０ −２０マイクロ秒までの相違が報告されている。 従来の電話システムに用いられるアナログＦＭ変調等の狭帯域変調システムに おいて、多重のパスの存在はひどいマルチパスフェージングにつながる。ＦＭシ ステムにおけるフェージングに対するただ１つの解決策は、送信パワーを増加す ることである。しかしながら、広帯域ＣＤＭＡ変調の場合には、異なるパスが復 調プロセスにおいて識別される。この識別はマルチパスフェージングの程度を大 きく低減するのに用いられる。 このような通信システムにおいては、ある種のダイバーシチを提供することが 望ましく、これによってシステムがさらにフェージングの影響を減らすことを可 能にする。ダイバーシチはフェージングの悪影響を相殺するための１つの方法で ある。ダイバーシチには主として３つの種類がある。時間ダイバーシチ、周波数 ダイバーシチ、空間ダイバーシチである。 時間ダイバーシチは反復、時間インタリーブ、反復の形態であるエラー検出及 び訂正符号によって得られる。本発明は時間ダイバーシチの形態としてこれらの 方法の各々を使用する。ＣＤＭＡは本質的に広帯域であり、信号エネルギが広帯 域に渡って拡散するのでＣＤＭＡは周波数ダイバーシチの形態を提供する。従っ て、周波数選択フェージングはＣＤＭＡ信号帯域のごく一部のみに影響する。 空間又はパスダイバーシチは、移動ユニット及び２つ以上の基地局間の同時リ ンクを介して多重信号パスを提供することによって得られる。パスダイバーシチ の例は、米国特許第５１０１５０１号（１９９２年３月３１日発行、発明の名称 ：ＣＤＭＡセルラ電話システムにおけるソフトハンドオフ）と、米国特許第５１ ０９３９０号（１９９２年４月２８日発行、発明の名称：ＣＤＭＡセルラ電話シ ステムにおけるダイバーシチレシーバ）とに開示されている。これらの特許は本 発明の譲り受け人に譲渡されている。 フェージングの悪影響はさらに送信パワーを制御することによって幾分制御可 能である。移動ユニットから基地局によって受信されるパワーを減少させるフェ ードは移動ユニットによって送信されるパワーを増大することで補償される。パ ワー制御機能は時定数に従って動作する。パワー制御ループの時定数及びフェー ドの周期に応じて、システムは移動ユニットの送信パワーを増大することでフェ ードを補償することができる。基地局及び移動ユニットパワー制御のためのシス テムは米国特許第５０５６１０９号（１９９１年１０月８日発行、発明の名称： ＣＤＭＡセルラ移動電話システムにおける送信パワーを制御するための方法及び 装置）に開示されている。この特許は本発明の譲り請け人に譲渡されている。 複数の空間的に異なるパスの存在は広帯域ＣＤＭＡシステムに対して空間ダイ バーシチを提供する。１チップ周期よりも大きな異なるパス遅延とともに、２つ 以上の空間的に異なるパス（例えば２つの空間的に分離されたアンテナによって 供給される場合）が利用可能であるとき、単一の基地局又は移動ユニットでの信 号を別個に復調するために、共通のレシーバ内で２つ以上の復調素子が用いられ る。これらの信号は概して、マルチパスフェージングにおいて独立性を示すので 、それらは通常は共に消失せず、フェージングの逆効果を相殺するために、２つ の復調素子の出力がダイバーシチ組み合わされる。これによって、パフォーマン スの損失は両方のパスが同時にフェードを受けたときのみに発生する。したがっ て、本発明の一側面はダイバーシチ結合器（ｃｏｍｂｉｎｅｒ）と組み合せて２ つ以上の復調素子を提供することである。 多数の復調素子を用いるために、システム内の他の信号に直交し、かつ、同じ 信号を遅延させたものとも直交する波形を用いることが必要である。相互の干渉 を低減するために、ユーザ間に直交性を提供するＰＮ系列を構成するための方法 及びシステムは、米国特許第５１０３４５９号（１９９２年４月７日発行、発明 の名称：ＣＤＭＡセルラ移動電話システムにおける信号波形を生成するためのシ ステム及び方法）に開示されている。この特許は本発明の譲り請け人に譲渡され ている。相互干渉を低減するにあたってこれらの方法を使用することにより高い システムユーザ容量とより良いリンクパフォーマンスとを得ることができる。直 交ＰＮ符号の場合は、符号間の相互相関は所定の時間間隔に渡って０であり、直 交符号間には干渉がないことになる。 セルラ電話システムにおいて、大きな地理的エリアは多数の基地局を設置する ことによって移動電話サービスとともに提供される。各基地局は対応する限定さ れた基地局の包囲エリアにサービスを提供するべく配置される。サービス要求が 大きい場合は、基地局はより小さな包囲エリアに分割あるいは区域分けされるか 、あるいはさらなる基地局が追加される。例えば、いくつかの主要都市エリアは 現在４００近くの基地局を有している。 セルラ電話システムのさらなる発展において、非常に限定された地理的エリア の包囲を提供する、マイクロセルと呼ばれる多数の非常に小さな基地局を提供す ることが望ましい。通常は、そのようなエリアはオフィスビルの一フロアに制限 されているものと考えられ、移動電話サービスは、外部の移動セルラ電話システ ムと両立するあるいは両立しないコードレス電話システムとして見なされる。そ のようなサービスを提供することに対する理由はビジネスオフィスにおける構内 交換機（ＰＢＸ）に対する理由と類似している。そのようなシステムは、内部電 話番号に対して簡略化されたダイアル操作を提供しながら、ビジネス内の電話間 の多数の呼に対して低コストの電話サービスを提供する。ＰＢＸシステムを公衆 電話システムに接続するために２、３のラインが提供され、これにより、ＰＢＸ 内の電話と他の場所に設けられた電話との間で電話をかけたり受けたりすること を可能にしている。マイクロセルシステムが同様のレベルのサービスを提供し、 さらにその上にＰＢＸのサービスエリア内のどこかでのコードレス操作をも可能 にすることが望ましい。 屋内環境及び大きな面によって囲まれた密集した他のエリアにおいて、パス遅 延は概して屋外通信システム環境において受けるものよりもはるかに短い。通信 システムが使用されるビルディングや他の屋内環境においては、マルチパス信号 間の区別を可能にするダイバーシチの付加的形態を提供することが必要である。 屋内環境に適した通信システムは上記した米国特許第５２８０４７２号（以下 に’４７２特許と呼ぶ）に記載されており、本発明の譲り受け人に譲渡されてお り、参考文献として引用されている。いくつかの項目の中で、’４７２特許は共 通ストランド上の各離散アンテナが遅延素子によって隣接部から分離されている 単一又は二重組の分散アンテナを用いる分散アンテナシステムの実装を記載して いる。 標準の基地局によって提供される標準の円形又は円錐形状とは異なる形状の包 囲エリアを持つことが望ましい他の余り制限されていない環境が存在する。分散 アンテナを構成する直列に接続された１組の離散アンテナでさえも線形形状のエ リアに渡って余り理想的でない包囲エリアを提供する。例えば、交通量の多いハ イウェイは高い容量を要するエリアである。離散アンテナがハイウェイに沿って 提供された場合にはアンテナ間のエリアに到達するために信号レベルをアンテナ に近くなる大きさにする必要がある。大きな信号レベルは、包囲エリアの周囲で 不十分な信号レベルを提供しながら、基地局の近くで不十分な相互変調の問題を 引き起こす。他のさらに問題となる例は地下鉄あるいはハイウェイトンネルであ る。トンネルは伝播パスが大きく制限される独自の環境を提供する。制限された パスは、比較的高速、平坦の広帯域フェージングにつながる強く短周期のマルチ パス伝播パスとなる。パワー制御の時定数がフェードのレートよりも遅い場合に は、フェージングの高速レートはパワー制御が効果的に補償することを妨げてし まう。また、高速フェードの本質的な広帯域特性も広帯域ＣＤＭＡ波形の周波数 ダイバーシチが高速レートのフェージングの影響を相殺することを妨げてしまう 。 このような環境においては、延在した一定の信号強度の包囲エリアを提供する アンテナシステムを有することが望ましい。一組の離散アンテナからなる分散ア ンテナがクリスマスツリーの照明列からの光パターンに類似するアンテナパター ンを有するものと見なせる場合は、ネオン管の照明に類似した包囲エリアを持つ パターンがより理想的なアンテナパターンである。理想的なアンテナ構造はトン ネル環境等の最も厳しい環境さえも耐え得る形態のダイバーシチを提供する。本 発明は一様な包囲エリアと信頼性のある形熊のダイバーシチの両方を提供する。 本発明の譲り受け人に譲渡され参考文献として引用されている上記した共に係 属中の米国出願０８／１１２３９２号では、共通ストリング上の各アンテナが遅 延素子によって隣接部から分離されている平行な列からなる離散アンテナを用い て分散されたアンテナシステムのパフォーマンスを改善するための方法が開示さ れている。包囲エリア全体に渡って空間ダイバーシチを提供するために、平行な 列からなる２つのアンテナが各ノードに配置されている。すなわち移動ユニット は概して配置されたアンテナ対に対して類似の距離、すなわちパス損失を有して いる。離散アンテナ素子は周波数変換回路を含み、これによってアンテナ素子と 基地局間のケーブルパス損失を低減して遅延素子としてのＳＡＷ装置の使用を容 易にしている。各離散アンテナノードで利得及び二重機能を提供するための回路 が用いられる。 残念なことに、各アンテナノードに関連した回路は比較的高価であり、動作す るためにはＤＣパワーを要する。ノード間に起こるケーブルパス損失は、特に少 なからぬ長さの分散アンテナに対してさらなるＤＣパワーを要求してしまう。さ らに、そのような長いシステムに沿ったＳＡＷ装置に関連する蓄積遅延は、認可 された遠隔通信業界基準（例えばＩＳ−９５）に従うための努力を複雑なものに してしまう。 本発明の主な目的は、高い容量、簡単な設置、優れた包囲、そしてマルチパス フェージングの影響を受け難いことを特徴とする単一なアンテナシステムを提供 することにある。本発明のアンテナシステムはＤＣパワーを要することなしにこ れらの特徴を提供することができ、所定の長さのアンテナに対する遅延が蓄積さ れないようにしながら業界基準にも従うことを目的とする。 本発明の要約 本発明の好ましい実施形態において、基地局に結合された２つの線形包囲エリ アのアンテナ構造は、線形包囲エリアアンテナシステムを生成するために、平行 に配置される。基地局内において、トランスミッタは移動ユニット向けの（フォ ワードリンク）スペクトル拡散信号を生成する。フォワードリンク信号はアンテ ナインタフェースを介して両方の線形包囲エリアのアンテナ構造に供給される。 アンテナインタフェースは、各線形包囲エリアのアンテナ構造に関して送信され る信号間に時間遅延を導入するための時間遅延素子を含む。また本発明の実施形 態において、基地局はさらに線形包囲エリアのアンテナ構造の第１のものによっ て受信される複数の基地局向けの（リバースリンク）スペクトル拡散信号を復調 するための第１のレシーバと、前記線形包囲エリアのアンテナ構造の第２のもの によって受信される複数のリバースリンクスペクトル拡散信号を復調するための 第２のレシーバとを含む。 本発明によって提供される利点は、設置のためにサイト特定のエンジニアリン グがほとんど不要であるということである。アンテナ設置はサービスを要する環 境の物理的拘束によって決定される。２つの線形包囲エリアのアンテナ構造の包 囲エリアを正確に重複させることは考慮しない。重複する包囲は利点があるが必 ずしも必要なものではない。 セルラ電話、ＰＣＳ、ワイヤレスＰＢＸ、ワイヤレスローカルループ、又はワ イヤレス家庭延長電話等の通信を支持するのに要する基地局装置の本質的な簡単 さを考慮するときに、線形包囲エリアアンテナ構造の利点が明瞭になる。 図面の簡単な記載 本発明の特徴、目的、利点は、図面を考慮して以下の詳細な説明からより明ら かになる。 図１Ａ、１Ｂは本発明の単一の線形包囲エリアのアンテナ構造のブロック図で あり、 図２はリバースリンク信号に関する空間ダイバーシチを提供するべく配置され た２つの線形包囲エリアアンテナ構造からなる線形包囲エリアアンテナシステム のブロック図であり、 図３はフォワード及びリバースリンクの両方に関する空間ダイバーシチを提供 可能な線形包囲エリアアンテナ構造のブロック図であり、 図４は遠隔又は移動ユニットトランシーバの例示的実装のブロック図であり、 図５は例示的基地局のブロック図であり、 図６は探索、受信、結合、及び復号機能を実行するためのセルサイトモデム（ ＣＳＭ）特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップを組み込んだ基地局のアーキ テクチャを示している。 好ましい実施形態の詳細な説明 単一組のアンテナ及び遅延素子は分散アンテナ機能の最も基本的な実装を提供 する。単一組のアンテナの詳細は上記した’４７２特許に開示されている。一組 の離散アンテナの使用について説明するよりも、本発明は線形包囲エリアのアン テナ構造の使用について詳細に述べる。 図１Ａ及び１Ｂは本発明の単一線形包囲エリアアンテナ構造の例示的構成を示 している。図１Ａ及び１Ｂで提供された線形包囲エリアはトンネル、船、下流の 通路において用いられるシステムに有用である。図１Ａにおいて、基地局１００ は線形包囲エリアアンテナ構造１１０に対して信号を提供するとともに、線形包 囲エリアアンテナ構造１１０から信号を受信する。線形形状の連続包囲エリアを 提供する任意のアンテナを本発明に関して使用できるが、好ましい実施形態にお いては、線形包囲エリアアンテナ構造１１０は、小さなスロット１１２が所定の 間隔で外部同軸コンダクタの長さに沿って配置されている同軸放射アンテナケー ブルを具備する。スロット１１２は、線形包囲エリアアンテナ構造１１０からの 無線周波数（ＲＦ）エネルギの制御部が周囲の環境内に放射するか、あるいは周 囲の環境から受信することを可能にする。線形包囲エリアアンテナ構造１１０と しての使用に適する模範的な同軸アンテナケーブルはコネクチカット州、ノース ヘブンのRadio Frequency Systems社によって製造されるＦＬＥＸＷＥＬＬ放 射ケーブルである。さらに市場で入手できるものとして、英国及び米国のＡＮＤ ＲＥＷ社によって製造されるＲＡＤＩＡＸ放射同軸ケーブルがある。線形包囲エ リアアンテナ構造１１０が実現される模範的な３軸アンテナケーブルはコネクチ カット州、ウォリングフォードのTimes Microwave Systems社によって製造さ れるnu-TRAC３軸アンテナケーブルである。 基地局１００内において、アナログトランスミッタ１２０は線形包囲エリアア ンテナ構造１１０による送信のためのフォワードリンクＲＦ信号を生成する。フ ォワードリンクＲＦ信号はデュプレクサ１４０によって線形包囲エリアアンテナ 構造１１０に結合されている。同様にして、（図示せぬ）遠隔ユニットから線形 包囲エリアアンテナ構造１１０によって受信したリバースリンクＲＦ信号は、デ ュプレクサ１４０によってアナログレシーバ１５０に渡される。アナログレシー バ１５０は到来するリバースリンクＲＦ信号を受信して処理する。 線形包囲エリアアンテナ構造１１０は同じリバースリンクＲＦ信号のマルチパ ス成分を受信する。上記の特許及び共に係属中の特許出願は１．２５ＭＨｚ帯域 を用いたＣＤＭＡ変調、多重形態のダイバーシチ、送信パワー制御を用いるセル ラ電話システムを開示している。ダイバーシチを利用する１つの方法は、多数の 復調素子が用意され、各々は異なるパスを通ることで異なる遅延を有する信号を 受信可能な"rake"くま手状レシーバアーキテクチャである。 本発明において、線形包囲エリアアンテナ構造１１０に照射される信号間で、 自然発生及び設計により発生するマルチパスダイバーシチは、基地局１００内の くま手状レシーバ１６０を組み込むことによって利用される。アナログレシーバ １５０に結合されたくま手状レシーバ１６０は少なくとも１つの復調素子（図示 せず）を含む。しかしながら、くま手状レシーバ１６０が持つ機能を最大に活用 するためには、２つ以上、例えば３又は４個の復調素子を用いることが望ましい 。くま手状レシーバの例示的実施形態のさらなる詳細は米国特許第５１０３４５ ９号と米国特許第５１０９３９０号において提供されている。 図１Ｂにおいて、図１Ａのブロック図は地理的側面を含めるために図１Ｂにお いて拡大される。図１Ｂにおいて、線形包囲エリアアンテナ構造１１０’は移動 端末によって送信される信号のダイバーシチ受信を確立するべく配置されている 。そのような線形包囲エリアアンテナ構造１１０’の非線形配置は路地又はビル ディングの平行なホール内における配置から得られる。図１Ｂにおいて、線形包 囲エリアアンテナ構造１１０’は、従来の全方向アンテナを備えた、第１の移動 ユニット１７０によって送信されるリバースリンク信号が第１及び第２のアンテ ナ素子１１０Ａｓ’及び１１０Ｂ’に照射される。同様にして、第２の移動ユニ ット１７２によって送信されるリバースリンク信号は、線形包囲エリアアンテナ 構造１１０’の第３及び第４のアンテナ素子１１０Ｃ’及び１１０Ｄ’に渡って 受信される。第１及び第２のアンテナ素子１１０Ａ’、１１０Ｂ’から、及び第 ３及び第４のアンテナ素子１１０Ｃ’及び１１０Ｄ’からそれそれ放射されるフ ォワードリンク信号に関して、補償ダイバーシチが第１及び第２の移動ユニット １７０及び１７２内で得られる。 ＣＤＭＡシステムにおいて、干渉する時間間隔が所定の信号を変調するのに用 いられる擬似ランダムノイズ（ＰＮ）符号の単一”チップ”の周期を越える場合 には、所定の信号の遅延部分間における時間ダイバーシチが用いられる。すなわ ち、時間ダイバーシチが第１の移動ユニット１７０及び、第１及び第２のアンテ ナ素子１１０Ａ’、１１０Ｂ’との通信に関して維持されていることを確実にす るためには、第１及び第２のアンテナ素子１１０Ａ’、１１０Ｂ’間に１つ以上 のＰＮ符号チップの信号伝播遅延が存在するように線形包囲エリアアンテナ構造 １１０’が配置される。同様にして、第２の移動ユニット１７２との通信に関す る時間ダイバーシチを得るためには、第３及び第４のアンテナ素子１１０Ｃ’、 １１０Ｄ’間の信号伝播遅延は１つのＰＮ符号チップの周期を越えるべきである 。線形包囲エリアアンテナ構造１１０’が、非線形配置の第１及び第２のアンテ ナ素子１１０Ａ’及び１１０Ｂ’間に少なくとも１ＰＮ符号チップの遅延を獲得 しない場合には、必要不可欠なダイバーシチ遅延を得るために、遅延素子が線形 包囲エリアアンテナ構造１１０’内に配置される。図１Ｂの実施形態はリバース リンク及びフォワードリンク信号のパワーを増幅するために１つ以上の増幅モジ ュール１７６を選択的に含む。各増幅器モジュール１７６は、フォワードリンク 増幅器１８２及び第１の遅延素子１８４さらにはリバースリンク増幅器１８６及 び第２の遅延素子１８８に接続された一対のデュプレクサ１７８及び１８０を含 む。デュプレクサ１７８及び１８０はリバースリンク周波数帯域内において、リ バースリンク増幅器１８６からの、及びリバースリンク増幅器１８６へのリバー スリンク信号を結合するとともに、フォワードリンク周波数帯域内において、フ ォワードリンク増幅器１８２からの、及びリバースリンク増幅器１８２へのリバ ースリンク信号を結合する。線形包囲エリアアンテナ構造１１０’が比較的長い 場合に、フォワード及びリバースリンク増幅器１８２及び１８６は十分な信号パ ワーレベルを維持する役目を有する。ＣＤＭＡシステムにおいて、第１及び第２ の遅延素子１８４及び１８８は各々、増幅器モジュール１７６の両側における線 形包囲エリアアンテナ構造１１０’の部分による信号のダイバーシチ送信及び受 信を確実にするのに十分な遅延（例えば、１ＰＮ符号チップに相当する遅延）を 提供する。他の実施形態においては、付加的応用及び増幅器モジュール１７６の 二重機能なしに、パッシブ遅延素子が線形包囲エリアアンテナ構造１１０’内に 付加される。 本発明の他の好ましい実施形態においては、二重組の線形包囲エリアアンテナ 構造が単一の線形包囲エリアアンテナ構造によってときに被るサービス品質の低 下を緩和するのに用いられる。上記した’４７２特許のシステムにおいては、マ ルチパスフェージングの影響は、移動ユニットが第１の離散アンテナに対して接 近した位置に配置され、かつ、他の遠距離の離散アンテナからはるかに遠くの位 置に配置されているときには、サービスの一時的な低下を引き起こす。この条件 下で移動ユニットは第１の離散アンテナと通信するのに十分だが、遠くの離散ア ンテナと信頼性をもって通信するには不十分なパワーを送信する。このような条 件下で、移動ユニットは第１の離散アンテナに関して急激にひどいマルチパスフ ェードを受け、第１の離散アンテナでの低減した信号レベル及び遠隔の離散アン テナでの低信号レベルはサービスの低下を引き起こす。基地局及び移動ユニット 間の通信は、パワー制御ループが移動ユニットからの送信パワーを増加させるま で、あるいは、移動ユニット環境がマルチパスフェージングを和らげるように変 化するまで、やや最適なものとなる。上記したように、そのようなやや最適なパ フォーマンスは、共に係属中の特許出願第０８／１１２３９２号に記載された方 法で２つの離散アンテナを各ノードに配置することで相殺することが可能である 。２つの配置された離散アンテナは、それらがマルチパスフェージングにおいて 独立性を示すとともに、信号レベルが移動ユニットに関して類似するほどに十分 近い位置に配置されている。すなわち、移動ユニットが１つのアンテナに関して フェードを受ける場合には、他の配置されたアンテナが同様のパワー要件の信頼 性あるパスを提供する。 二重組の離散アンテナを用いるよりも、好ましい実施形態において、本発明は 、線形包囲エリアアンテナシステムを形成するべく、実質的に重複する包囲エリ アとともに配置された一対の線形包囲エリアを提供することによって、マルチパ スフェージングの存在下で強固なパフォーマンスを達成する。一対の線形包囲エ リアアンテナ構造は、各線形包囲エリアアンテナ構造が包囲エリア内の移動ユニ ットから同様のパワー要件を有するが、各々が同じ移動ユニットに関して独立し たフェージングを提供するように配置されている。線形包囲エリアアンテナ構造 は概して１及び１０波長だけ離して配置され、好ましい実施形態ではパスダイバ ーシチを得るとともに、フェージングの独立性を得るために、約５波長（すなわ ち、提案されている約１８００ＭＨｚのパーソナル通信システム（ＰＣＳ）の周 波数において約３０インチ）だけ離して配置される。 図２は、リバースリンク信号の受信において空間ダイバーシチを提供するよう に配置された線形包囲エリアアンテナシステムを示している。図２において、基 地局２００は第１の線形包囲エリアアンテナ構造２１０に対して信号を供給する とともに、第１の線形包囲エリアアンテナ構造２１０からの信号を受信する。さ らに、基地局２００は第２の線形包囲エリアアンテナ構造２１２からも信号を受 信する。第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造２１０、２１２は上記した 利点を提供するべく配置されている。好ましい実施形態では２つの線形包囲エリ アアンテナ構造を使用するが、本発明の範囲内で３つ、あるいはそれ以上のもの が使用される。さらに、図１Ｂの地理的側面は第１又は第２の線形包囲エリアア ンテナ構造２１０、２１２ｄの両方、あるいはいずれかに組む込むことができる 。同様にして増幅器モジュール１７６は第１又は第２の線形包囲エリアアンテナ 構造２１０又は２１２の両方、あるいはいずれかに組み込むことができる。 基地局２００内で、アナログトランスミッタ２２０は線形包囲エリアアンテナ 構造２１０による送信のためのフォワードリンクＲＦ信号を生成する。フォワー ドリンクＲＦ信号はデュプレクサ２４０によって第１の線形包囲エリアアンテナ 構造２１０に結合されている。同様にして、移動ユニット（図示せず）から線形 包囲エリアアンテナ構造２１０によって受信されたリバースリンクＲＦ信号は、 デュプレクサ２４０によって第１のアナログレシーバ２５０に渡される。くま手 状レシーバ２７０は（図示せぬ）少なくとも１つの復調素子を含み、好ましくは ２つ以上の復調素子を含む。 同様にして、第２の線形包囲エリアアンテナ構造２１２によって受信されたリ バースリンクＲＦ信号は第２のアナログレシーバ２６０によって処理される。第 ２のくま手状レシーバ２８０は第２の分散アンテナ構造２１２から第２のアナロ グレシーバ２６０によって受信された信号を処理する。くま手状レシーバ２８０ は（図示せぬ）少なくとも１つの復調素子を含み、好ましくは２つ以上の復調素 子を含む。 ダイバーシチ結合器２８４及び復号回路２８４に対して、第１及び第２のくま 手状レシーバ２７０及び２８０の出力が提供される。ダイバーシチ結合器及び復 号回路２８４は第１及び第２のくま手状レシーバ２７０及び２８０の出力を結合 して復号する。復号されたデータはデジタルベースバンド回路（図示せず）内で さらに処理される。図２の実施形態により得られるデジタルビットの組み合せは いくつかの利点を有する。これらは例えば、コヒーレントな結合及び移動ユニッ トからのパワーレベルの変動の低減によりエラーレートが減少することを含む。 これらの要因の両方はより高い容量及び改善されたシステムパフォーマンスにつ ながる。 図３において、フォワードリンク信号に関してダイバーシチを提供する線形包 囲エリアアンテナシステムのブロック図が示されている。リバースリンクに関す るダイバーシチが２つの線形包囲エリアアンテナ構造の物理的分離によって提供 される。好ましい実施形態において、各線形包囲エリアアンテナ構造からの信号 がＲＦにおいて結合されないように、各線形包囲エリアアンテナ構造は異なるレ シーバに結合されている。すなわち、各線形包囲エリアアンテナ構造からの信号 は解決すべく１ＰＮチップ時間以上遅延される。各線形包囲エリアアンテナ構造 に対する移動ユニットからの遅延が同じならば、各線形包囲エリアアンテナ構造 からの信号は解決される。しかしながら、フォワードリンクについては同様のこ とが言えない。移動ユニットは概して経済的、人間工学上、実装の観点から、２ つのアンテナ及び２つの分離したＲＦ／アナログレシーバを備えていない。すな わち、同じフォワードリンク信号が各線形包囲エリアアンテナ構造から送信され たならば、各線形包囲エリアアンテナ構造からの信号を受信する移動ユニットは 、最小の１ＰＮチップ時間だけ分離されるなら、２つの信号のみを解決する。（ 移動ユニットアーキテクチャのさらなる詳細は以下に示される）。したがって、 移動ユニットで二重レシーバパスを提供することなしに、上記したダイバーシチ 特性を有するフォワードリンクを提供することが望ましい。 １つの優れた解決は、信号が移動ユニットによって受信されたとき、その信号 に、各線形包囲エリアアンテナ構造からの信号を解決する能力が備えられるよう に、フォワードリンクの送信パスにダイバーシチを提供することである。送信ダ イバーシチは、他の線形包囲エリアアンテナ構造から送信された信号と異なり、 線形包囲エリアアンテナ構造の１つから送信される信号を遅延させることによっ て得られる。２つの信号間に遅延を導入することによって、同じ自然な遅延を有 する各線形包囲エリアアンテナ構造からの信号を受信する移動ユニットは、導入 された遅延により２つの信号を解決することができる。フォワードリンクに関し て導入されたそのようなダイバーシチを有する実施形熊が図３に示されている。 図２及び３の実施形熊間の類似性が与えられたとき、図２に示されるものに対応 する構造を識別するためにプライム符号付きの参照番号が図３において用いられ る。 図３の基地局２００’はアナログトランスミッタ２２０’からの信号を分割す るためのパワー分割器２９０を含む。パワー分割器２９０によって出力される信 号成分の１つは第１の高パワー増幅器（ＨＰＡ）によって増幅され、増幅された 出力は線形包囲エリアアンテナ構造２１０’による送信のためにデュプレクサ２ ４０’に供給される。第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造２１０’及び ２１２’によって放射される信号間に時間ダイバーシチが存在することを確実に するのに十分な遅延（例えば１ＰＮチップ）を導入するための遅延素子２９２に 対して他の信号成分が提供される。１．２５ＭＨｚの一般的なＰＮチップレート に対して、遅延素子２９２によって提供される遅延は０．５から３マイクロ秒の 範囲である。遅延素子２９２からの遅延信号は第２のＨＰＡ２９３によって増幅 され、増幅された出力はデュプレクサ２９４によって第２の線形包囲エリアアン テナ構造２１２’に結合される。上記したアンテナシステムによって提供される パス及び時間ダイバーシチの結果、移動ユニットの多重復調素子アーキテクチャ は各線形包囲エリアアンテナ構造からの信号を別個に復調できる。 移動ユニットは１つ又はそれ以上のデータ復調素子とサーチャ素子(searcher element)とを含む。サーチャ素子は時間ドメインを走査して存在するパスの種類 とパスの大きさを決定する。次に、最も最適な利用可能パスを進む信号を復調す るべく、利用可能な復調素子が割り当てられる。 図４は一般的なＣＤＭＡ移動ユニットをブロック図の形態で示している。移動 ユニットはデュプレクサ３０２を介してアナログレシーバ３０４及び送信パワー 増幅器３０６に結合されたアンテナ３００を含む。アナログレシーバ３０４は増 幅及び周波数ダウンコンバージョンのためにデュプレクサ３０２からのＲＦ周波 数信号を受信する。くま手状レシーバ３１２のサーチャ素子３１４とともに、信 号がろ過され、デジタル化され、復調素子３１０Ａ〜３１０Ｎに供給される。ア ナログレシーバ３０４及びくま手状レシーバ３１２のさらなる具体的実施形態の 詳細は米国特許第５１０３４５９号及び米国特許第５１０９３９０号に示されて いる。 アナログレシーバ３０４はまた、移動ユニットの送信パワーを調整するのに用 いられるパワー制御機能を実行する。アナログレシーバ３０４は送信パワー制御 回路３０８に供給されるアナログパワー制御信号を生成する。 アナログレシーバ３０４の出力で、復調素子３１０Ａ−３１０Ｎ及びサーチャ 素子３１４に供給されるデジタル化信号は、基地局パイロット信号とともに、他 の移動ユニットに用いるべく多くの進行中の呼信号を含む。各復調素子３１０Ａ −３１０Ｎは同じフォワードリンク信号の異なるダイバーシチ信号を復調するべ く割り当てられる。信号内のダイバーシチは自然に発生するマルチパスか又は図 ３に示すような線形包囲エリアアンテナ構造から得られるダイバーシチである。 復調素子３１０Ａ−３１０Ｎの機能は、適当なＰＮ系列とサンプルとの相関をと ることである。この相関プロセスは当技術分野で”処理利得(process gain)”と して知られた特性を提供し、適当なＰＮ系列に一致する信号の信号対干渉比を増 大させるものである。相関された出力はキャリア位相基準としての送信基地局か らのパイロット信号を用いて同時に検出される。この復調プロセスの結果は符号 化されたデータ符号の系列である。パイロット系列を用いる復号に関連するさら なる情報は、共に係属中の米国特許出願第０８／３４３８００号（１９９４年１ １月２１日出願、発明の名称：パイロットキャリアドットプロダクト回路）に開 示されている。この米国出願は本発明の譲り受け人に譲渡されている。 サーチャ素子３１４は制御プロセッサ３１６の制御の下で、複数の周囲の基地 局からのマルチパスパイロット信号を探索するべく時間ドメインを連続的に走査 する。サーチャ素子３１４は検出された任意のパイロット信号の強度を測定する 。サーチャ素子３１４は一組の信号強度と、制御プロセッサ３１６に対する検出 された信号の時間オフセットとを提供する。制御プロセッサ３１６は、各々が最 も利点のある信号のうち異なる１つを処理するように、復調素子３１０Ａ−３１ ０Ｎに制御信号を供給する。サーチャ素子の出力に基づいて異なる信号を処理す るべく復調素子を割り当てる方法は米国特許出願第０８／１４４９０２号（１９ ９３年１０月２８日出願、発明の名称：多重信号を受信可能なシステムにおける 復調素子の割り当て）に開示されている。この特許出願は本発明の譲り受け人に 譲渡されている。 復調素子３１０Ａ−３１０Ｎの出力はダイバーシチ結合器及び復号回路３１８ に供給される。ダイバーシチ結合器及び復号回路３１８は復調素子３１９Ａ−３ １０Ｎの出力を結合して、さらなる処理のために総計信号(aggregate signal)を 生成する。この結合プロセスによって、システムは復調素子３１０Ａ−３１０Ｎ の各々からのエネルギを加算することによってダイバーシチの利点を得ることが できる。結果的に得られる総計信号ストリームはダイバーシチ結合器及び復号回 路３１８内に含まれるフォワードエラー補正（ＦＥＣ）復号器を用いて復号され る。 ユーザデジタルベースバンド回路３２０は概して可変レートタイプの（図示せ ぬ）デジタルボコーダを含む。ユーザデジタルベースバンド回路３２０はさらに ハンドセット又は他の任意のタイプの（図示せぬ）周辺装置とのインタフェース として機能する。ユーザデジタルベースバンド回路３２０はダイバーシチ結合器 及び復号回路３１８からそこに供給される情報に従って出力情報をユーザに対し て提供する。 リバースリンクについて、ユーザアナログ音声信号は概してユーザデジタルベ ースバンド回路３２０に対して入力としてハンドセットを介して供給される。ユ ーザデジタルベースバンド回路３２０はアナログ信号をデジタルの形態に変換す る（図示せぬ）アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータを含む。デジタル信号 は符号化されたときデジタルボコーダに供給される。ボコーダ出力は（図示せぬ ）フォワードエラー訂正（ＦＥＣ）符号化回路に供給される。エラー補正符号化 の具体例としては畳み込み符号化方法である。デジタル化された符号化信号はユ ーザデジタルベースバンド回路３２０から変調器３２２に出力される。 送信変調器３２２は、本実施形態ではウォルシュ符号に基づいた６４−ａｒｙ の直交シグナリング方法を用いて送信データを符号化し、ＰＮキャリア信号に関 して符号化された信号を変調する。制御プロセッサ３１６はＰＮ系列アライメン ト情報を送信変調器３２２に供給する。データ変調に関するさらなる詳細は上記 した米国特許第５１０３４５９号に開示されている。 送信変調器３２２はさらに、中間周波数（ＩＦ）キャリアに関する変調のため に変調された信号をアナログの形態に変換する。送信変調器３２２からのＩＦ信 号出力は送信パワー制御回路３０８に供給される。送信パワー制御回路３０８は アナログレシーバ３０４から供給されたアナログパワー制御信号に基づいて送信 信号パワーを制御する。さらに、パワー調整コマンドの形態で基地局によって送 信された制御ビットは復調素子３１０Ａ−３１０Ｎによって処理され、制御プロ セッサ３１６に供給される。これらのコマンドに応答して、制御プロセッサ３１ ６は送信パワー制御回路３０８に供給される第２のパワー制御信号を生成する。 レシーバ３１２、制御プロセッサ３１６、パワー制御に関する送信パワー制御回 路３０８の関係に関するさらなる情報は上記した米国特許第５０５６１０９号に 記載されている。 送信パワー制御回路３０８はパワー制御された変調信号を送信パワー増幅器回 路３０６に出力する。送信パワー増幅器回路３０６はＩＦ信号をＲＦ周波数に変 換する。送信パワー増幅器回路３０６は信号を最終的出力レベルに増幅する増幅 器を含む。送信信号は送信パワー増幅器回路３０６からデュプレクサ３０２に出 力される。デュプレクサ３０２は当該信号を基地局への送信のためにアンテナ３ ００に結合する。 図５は図２の模範的基地局２００をより完全なブロック図の形態で示したもの である。図５において、同様の参照番号は図２に示されたものに対応する基地局 要素を識別するのに用いられる。基地局２００のレシーバシステムはアナログレ シーバ２５０及び２６０と、くま手状レシーバ２７０及び２８０からなる。くま 手状レシーバ２７０は独立したサーチャ素子５００と復調素子５１０Ａ−５１０ Ｎとを含む。同様にして、くま手状レシーバ２８０は独立したサーチャ素子５１ ５及び復調素子５２０Ａ−５２０Ｎを含む。図５に示すように、復調素子５１０ Ａ−５１０Ｎ及び５２０Ａ−５２０Ｎはダイバーシチ結合器＆復号回路２８４に 結合される。 図５において、アナログレシーバ２５０及び２６０は各々、１つ以上の移動ユ ニットの送信から形成された複合信号をデジタル化したものを出力する。サーチ ャ素子５００及び５１５は各々、個々の移動ユニットの送信のマルチパス伝播を 追跡する。各復調素子５１０Ａ−５１０Ｎ及び５２０Ａ−５２０Ｎは共通の移動 ユニットからの同じ符号化されたメッセージデータの特定のマルチパス伝播を復 調する。アナログレシーバ２５０及び２６０の出力はまた、他の移動ユニットに よって送信される信号を追跡及び復調するために他のくま手状レシーバに供給さ れる。さらなる詳細については、例えば、上記した米国特許出願０８／１４４９ ０２号を参照することができる。 図５の基地局はサーチャ素子５００及び５１５とともに、復調素子５１０Ａ− ５１０Ｎ及び５２０Ａ−５２０Ｎに結合されているＣＤＭＡコントローラ５４０ を含む。ＣＤＭＡコントローラ５４０はウォルシュ系列及び符号割り当て、信号 処理、タイミング信号発生、パワー制御及び種々の他の関連機能を提供する。 第１の線形包囲エリアアンテナ構造によって受信された信号はアナログレシー バ２５０に供給され、その後、サーチャ素子５００に供給される。サーチャ素子 ５００は特定の移動ユニットに関連した最も優れた利用可能な信号を検出するた めに時間ドメインを走査する。サーチャ素子５００は検出された信号についての 情報をＣＤＭＡコントローラ５４０に供給すると、このＣＤＭＡコントローラ５ ４０はこれに応答して処理のための適当な受信信号を選択するべく、制御信号を 発生して復調素子５１０Ａ−５１０Ｎに供給する。 第２の線形包囲エリアアンテナ構造によって受信された信号２１２はアナログ レシーバ２６０に供給され、その後、復調素子５２０Ａ−５２０Ｎに供給される 。サーチャ素子５１５はまた、復調素子５２０Ａ−５２０Ｎがくま手状レシーバ ２７０と同様の方法で特定の移動ユニットに関連する最も優れた利用可能な信号 を追跡して処理することを確実にするために、受信信号についての時間ドメイン を走査する。復調素子５１０Ａ−５１０Ｎ及び５２０Ａ−５２０Ｎは次にダイバ ーシチ結合器及び復号回路２８４による最適なパフォーマンスのために処理され る。 図５において、サーチャ素子５００及び復調素子５１０Ａ−５１０Ｎはアナロ グレシーバ２５０から出力される複合信号を受信する。単一の移動ユニットによ って送信されるスペクトル拡散信号を復号するために、適当なＰＮ系列を生成す る必要がある。移動ユニット信号の生成についてのさらなる詳細は米国特許第５ １０３４５９号に記載されている。 構内交換網（ＰＢＸ）などの外部又は内部ネットワークからの信号はＣＤＭＡ コントローラ５４０の制御の下に、適当なボコーダ５５５に結合される。送信変 調器５３５はＣＤＭＡコントローラ５４０の制御の下に、意図する受信移動ユニ ットへの送信のためにデータをスペクトル拡散変調する。送信変調器５３５は、 くま手状レシーバ２７０及び２８０が割り当てられる特定の移動ユニットへの送 信のためにデータを符号化して変調するべく割り当てられる。送信変調器５３５ は一組の直交符号から選択された直交符号でボコーダデータを変調し、その後、 ＰＮ拡散符号によって変調される。ＰＮ拡散信号は次にアナログ形態に変換され て、送信パワー制御回路５５０に供給される。 ＣＤＭＡコントローラ５４０の制御下の送信パワー制御回路５５０は信号の送 信パワーを制御する。回路５５０の出力は加算器５６０に供給され、そこで、他 の移動ユニットに対応する送信変調器／トランスミッタパワー制御回路の出力と 加算される。加算器５６０の出力はアナログトランスミッタ２２０に供給される 。アナログトランスミッタ２２０は基地局包囲エリア内の移動ユニットに対する 放射のために線形包囲エリアアンテナシステムを介して出力のための信号を増幅 する。図５の例示的な送信回路についての詳細は米国特許第５１０３４５９号に 記載されている。 図５はさらにパイロット／制御チャンネル発生器及び送信パワー制御回路５４ ５を示している。ＣＤＭＡコントローラ５４０の制御下の回路５４５はパイロッ ト信号のパワー、同期チャンネル、アナログトランスミッタ２２０に結合するた めのページングチャンネルを生成して制御する。 図６は、探索、復調、結合、復号機能のための、セルサイトモデム（ＣＳＭ） 特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップ５８０を組み込む基地局のアーキテク チャを示している。図６において、同様の参照番号は図５に示すものに対応する 機能素子を識別するのに用いられる。ＣＳＭ ＡＳＩＣチップ５８０は、共に係 属中の米国特許出願第０８／３１６１７７号（１９９４年９月３０日出願、発明 の名称：スペクトル拡散多重接続通信システムのためのマルチパスサーチプロセ ッサ）に記載されている。この特許出願は本発明の譲り受け人に譲渡されている 。簡単に述べると、サーチャエンジン５８４は、アナログレシーバ２５０及び２ ６０の出力を監視することによって特定の移動ユニットに関連する最も優れた利 用可能な時間ドメインを識別する。この情報はＣＤＭＡコントローラ５４０に供 給される。ＣＤＭＡコントローラ５４０は、復調素子５１０Ａ−５１０Ｎを、ど ちらが最も優れた利用可能信号を生成しているかに応じて、アナログレシーバ２ ５０又は２６０に結合するべくインタフェーススイッチ２２６に指令する。した がって、図６のアーキテクチャは各復調素子５１０Ａ−５１０Ｎを最も優れた信 号を提供するアナログレシーバに結合可能にするべく効率を増大する。 図６をより詳細に述べると、アナログレシーバ２５０及び２６０はＲＦ信号を 処理してその信号をデジタルビットに変換する。アナログレシーバ２５０及び２ ６０は各々、最終的に得られるろ過されたビットストリームをインタフェースス イッチ２２６に供給する。インタフェーススイッチ２２６は、ＣＤＭＡコントロ ーラ５４０の制御の下に、一方または両方のアナログレシーバ２５０及び２６０ からのろ過されたビットストリームを復調素子５１０Ａ−５１０Ｎ及びサーチャ エンジン５８５に結合する。 図６の好ましい実施形態は、アナログレシーバ２５０及び２６０がデジタル信 号を生成し、かつ、インタフェーススイッチ２２６がデジタル信号ルーティング 装置であるＣＳＭ ＡＳＩＣ実装を示している。しかしながら、この信号ルーテ ィング機能はアナログ的な方法によっても実現することができる。そのようなア ナログ実装においては、アナログレシーバ２５０及び２６０はインタフェースス イッチ２２６に対するデジタル信号ではなく、アナログ信号を渡すべく構成され る。同様にして、インタフェーススイッチ２２６はアナログ信号を適当な復調素 子に供給するのに適したアナログ回路を組み込む。この構成においては、アナロ グ／デジタル変換はさらなる処理に先立って各復調素子内で起こる。 図６に示すように、復調素子５１０Ａ−５１０ＮはＣＤＭＡコントローラ５４ ０によって制御される。ＣＤＭＡコントローラ５４０は各復調素子５１０Ａ−５ １０Ｎを、アナログレシーバ２５０又は２６０に動作可能に結合された線形包囲 エリアアンテナ構造のいずれかによって受信された単一の移動ユニットからの複 数の情報信号の１つに割り当てる。復調素子５１０Ａ−５１０Ｎは各々、単一の 移動ユニットからのデータの推定を表すデータビットのストリームを生成する。 効率的なデジタルデータレシーバアーキテクチャは共に係属中の米国特許出願第 ０８／３７２６３２号（１９９５年１月１３日出願、発明の名称：スペクトル拡 散多重接続通信システムのためのセルサイト復調アーキテクチャ）に記載されて いる。 ダイバーシチ結合器及び復号回路２８４は、移動ユニットから受信したデータ の単一の推定を生成するべく、各復調素子５１０Ａ−５１０Ｎからのビットスト リームを結合する。この結合は、例えば、共に係属中の米国特許出願第０８／０ ８３１１０号（１９９３年６月２４日出願、発明の名称：二重最大メトリック発 生プロセスを用いたノンコヒーレントなレシーバ）に記載されている。この出願 は特に、ソフトデシジャンデータの総計を生成するべく設計されたノンコヒーレ ントなレシーバを記載している。そのようなノンコヒーレントなレシーバが用い られる場合には、ダイバーシチ結合器及び復調回路２８４は概してソフトデシジ ャンデータの総計を復号するためのビタビ復号器を含む。復号された符号は連続 的に結合されてさらなる処理のためにボコーダ５５５に渡される。 好ましい実施形態の前記の記載は当業者が本発明を製造又は使用することを可 能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変更は当業者に明 らかであり、ここに定義された一般的な原理は新規の能力を用いることなしに他 の実施形態に提供される。すなわち、本発明はここに示された実施形態に限定さ れるものではなく、ここに開示された原理と新規な特徴に従って最大の範囲が与 えられるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ 【要約の続き】 ル拡散信号からなる第２の総計スペクトル拡散信号を復 調するための少なくとも第１の復調素子（５１０Ａ）を 含む。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．デジタル的に変調された通信信号を用いて少なくとも１つの遠隔端末が基地 局と通信を行なうデジタル通信システムにおいて、前記基地局はアンテナシステ ムを有し、このアンテナシステムは、 第１の線形包囲エリアアンテナ構造と、 第２の線形包囲エリアアンテナ構造と、 前記基地局と前記第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造との間で前記通 信信号を結合するものであって、各々、前記第１及び第２の線形包囲エリアアン テナ構造による送信のために、前記通信信号の１つを第１及び第２の時間オフセ ット信号成分に分割するための手段を含むアンテナインタフェース手段と、 を具備するアンテナシステム。 ２．前記アンテナインタフェース手段は、第１及び第２のデュプレクサを含み、 この第１及び第２のデュプレクサは各々、前記基地局内のアナログトランスミッ タと前記第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造との間に介在される請求の 範囲第１項に記載のアンテナシステム。 ３．前記アンテナインタフェース手段は、スプリッタ及び遅延ネットワークを含 み、前記通信信号は所定の擬似ランダムノイズ（ＰＮ）拡散符号に従ってスペク トル拡散変調情報信号によって生成され、各擬似ランダムノイズ（ＰＮ）拡散符 号は、各々が所定のチップ周期を有する２進チップの所定の系列からなり、前記 スプリッタ及び遅延ネットワークは前記第１及び第２の時間オフセット信号成分 間に少なくとも１チップ周期の遅延を提供することを特徴とする請求の範囲第２ 項に記載のアンテナシステム。 ４．前記第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造は各々第１及び第２の漏洩 (leaky)同軸アンテナを具備する請求の範囲第１項に記載のシステム。 ５．システムユーザが基地局を介して遠隔システムユーザと通信を行なうデジタ ル通信システムにおいて、前記遠隔システムユーザは無線リンクを介して前記基 地局と通信を行ない、前記基地局は、 第１の線形包囲エリアアンテナ構造と、 第２の線形包囲エリアアンテナ構造と、 スペクトル拡散変調システムユーザ情報信号によって遠隔ユーザ向けのスペク トル拡散信号を生成するためのトランスミッタ手段と、 前記遠隔ユーザ向けのスペクトル拡散信号を前記第１及び第２の線形包囲エリ アアンテナ構造に供給するものであって、前記第１及び第２の線形包囲エリアア ンテナ構造によって各々送信された前記遠隔ユーザ向けのスペクトル拡散信号の 成分間に所定の時間遅延を導入するための手段を含むアンテナインタフェース手 段と、 を具備する基地局。 ６．前記第１のアンテナ構造から結合された第１の総計スペクトル拡散信号を復 調するための第１の手段をさらに具備し、前記第１の総計スペクトル拡散信号は 前記第１の線形包囲エリアアンテナ構造によって受信される複数のシステムユー ザ向けのスペクトル拡散信号からなる請求の範囲第５項に記載の基地局。 ７．前記第２のアンテナ構造から結合された第２の総計スペクトル拡散信号を復 調するための第２の手段をさらに具備し、前記第２の総計スペクトル拡散信号は 前記第２の線形包囲エリアアンテナ構造によって受信される複数のシステムユー ザ向けのスペクトル拡散信号からなる請求の範囲第６項に記載の基地局。 ８．前記システムユーザ情報信号は所定の擬似ランダムノイズ（ＰＮ）拡散符号 に従ってスペクトル拡散変調され、各擬似ランダムノイズ（ＰＮ）拡散符号は各 々が所定のチップ周期を有する２進チップの所定の系列からなり、前記所定の時 間遅延は少なくとも１チップ周期である請求の範囲第５項に記載の基地局。 ９．前記第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造は各々、第１及び第２の漏 洩同軸アンテナを具備する請求の範囲第５項に記載の基地局。 １０．前記第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造はその長手方向の寸法に 沿って実質的に連続的に電磁エネルギを放射するべく配置されている請求の範囲 第５項に記載の基地局。 １１．フォワードリンクスペクトル拡散変調情報信号を送信し、リバースリンク スペクトル拡散変調情報信号を受信するためのシステムであって、前記フォワー ド及びリバースリンクスペクトル拡散変調情報信号は擬似ランダムノイズ符号と ともにスペクトル拡散変調情報信号によって生成され、各所定の擬似ランダムノ イズ符号は各々が指定のチップ周期を有する符号チップの所定の系列からなり、 前記システムは、 線形包囲エリアを有する第１のアンテナ構造と、 線形包囲エリアを有する第２のアンテナ構造と、 前記フォワードリンクスペクトル拡散変調情報信号を前記第１及び第２の線形 包囲エリアアンテナ構造に供給するためのものであって、前記第１及び第２のア ンテナ構造によって各々送信される前記フォワードリンクスペクトル拡散変調情 報信号の成分間の前記所定のチップ周期の少なくとも１つと同等の遅延を導入す るためのアンテナインタフェース手段と、 を具備し、前記第１のアンテナ構造の前記線形包囲エリアと前記第２のアンテナ 構造の前記線形包囲エリアとは実質的に重複するシステム。 １２．複数の復調素子をさらに具備し、前記複数の復調素子の第１の素子は前記 第１のアンテナ構造からの前記リバースリンクスペクトル拡散信号の第１の成分 を受信し、前記複数の復調素子の第２の素子は前記第２のアンテナ構造からの前 記リバースリンクスペクトル拡散信号の一成分を受信する請求の範囲１１項に記 載のシステム。 １３．前記復調素子の前記第１及び第２の素子は各々共通の遠隔ユーザからの信 号を復調するものであり、前記復調素子の前記第１の素子の出力と前記復調素子 の前記第２の素子の出力とを結合するためのダイバーシチ結合器をさらに具備す る請求の範囲第１２項に記載のシステム。 １４．前記共通遠隔ユニットからの多重受信信号を識別するためのサーチャエン ジンをさらに具備する請求の範囲第１３項に記載のシステム。 １５．前記複数の復調素子の第３の素子を前記第１のアンテナ構造からの前記リ バースリンクスペクトル拡散信号の前記成分に結合するか、又は、前記第２のア ンテナ構造からの前記リバースリンクスペクトル拡散信号の前記成分に結合する ためのインタフェーススイッチをさらに具備する請求の範囲第１２項に記載のシ ステム。 １６．前記第１のアンテナ構造は漏洩同軸ケーブルである請求の範囲第１１項に 記載のシステム。 １７．前記第１のアンテナ構造は３軸の同軸ケーブルである請求の範囲第１１項 に記載のシステム。 １８．前記実質的な重複部内に配置された遠隔ユニットをさらに具備し、前記遠 隔ユニットは、前記第１のアンテナ構造によって送信された前記フォワードリン クスペクトル拡散変調情報信号の前記成分内で選択されたフォワードリンク信号 を復調するとともに、前記第２のアンテナ構造によって送信された前記フォワー ドリンクスペクトル拡散変調情報信号の前記成分内で前記選択されたフォワード リンク信号を復調するための複数の復調素子を具備する請求の範囲第１１項に記 載のシステム。 １９．デジタル的に変調された通信信号を用いて少なくとも１つの遠隔端末が基 地局と通信を行なうデジタル通信システムにおいて、前記デジタル的に変調され た通信信号の分散された送信を行なう方法であって、 第１の線形包囲エリアアンテナ構造を提供し、 第２の線形包囲エリアアンテナ構造を提供し、 前記基地局からの前記デジタル的に変調された通信信号の一つを異なる時間遅 延の第１及び第２の信号成分に分割し、前記デジタル的に変調された通信信号の 前記第１及び第２の信号成分を前記第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造 に結合する工程を具備する方法。 ２０．前記通信信号は所定の擬似ランダムノイズ（ＰＮ）拡散符号に従ってスペ クトル拡散変調情報信号によって生成され、各擬似ランダムノイズ（ＰＮ）拡散 符号は各々が所定のチップ周期を有する２進チップの所定の系列からなり、少な くとも１チップ周期に関する異なる時間遅延の前記第１及び第２の信号成分間に 遅延を提供する工程をさらに含む請求の範囲第１９項に記載の方法。 ２１．システムユーザが基地局を介して遠隔システムユーザと通信を行ない、前 記遠隔システムユーザは無線リンクを介して前記基地局と通信を行なうデジタル 通信システムにおいて、前記基地局でスペクトル拡散通信信号の分散された送信 及び受信を行なう方法であって、 第１の線形包囲エリアアンテナ構造を提供し、 第２の線形包囲エリアアンテナ構造を提供し、 スペクトル拡散変調ユーザ情報信号によって前記スペクトル拡散信号の遠隔ユ ーザ向けの信号を生成し、 前記スペクトル拡散信号の前記遠隔ユーザ向けの信号を前記第１及び第２の線 形包囲エリアアンテナ構造に供給し、前記第１及び第２の線形包囲エリアアンテ ナ構造によって送信される前記スペクトル拡散信号の前記遠隔ユーザ向けの信号 の成分間に所定の時間遅延を各々導入する工程を具備する方法。 ２２．前記第１のアンテナ構造から結合された第１の総計スペクトル拡散信号を 復調する工程をさらに含み、前記第１の総計スペクトル拡散信号は、前記第１の 線形包囲エリアアンテナ構造によって受信された前記スペクトル拡散信号の複数 のシステムユーザ向けの信号からなる請求の範囲第２１項に記載の方法。 ２３．前記第２のアンテナ構造から結合された第２の総計スペクトル拡散信号を 復調する工程をさらに含み、前記第２の総計スペクトル拡散信号は、前記第２の 線形包囲エリアアンテナ構造によって受信された前記スペクトル拡散信号の複数 のシステムユーザ向けの信号からなる請求の範囲第２２項に記載の方法。 ２４．前記第１及び第２の線形包囲エリアアンテナ構造は実質的に重複する包囲 エリアを維持しながら、前記スペクトル拡散通信信号の波長よりも大きい距離だ け分離されている請求の範囲第２１項に記載の方法。 ２５．デジタル的に変調された通信信号を用いて少なくとも１つの遠隔端末が基 地局と通信を行なうデジタル通信システムにおいて、前記基地局はアンテナシス テムを有し、このアンテナシステムは、 デジタル的に変調された通信信号を搬送するものであって、第１部包囲エリア を有する第１部と第２部包囲エリアを有する第２部とからなる第１の線形包囲エ リアアンテナ構造と、 前記第１部と前記第２部との間に配置され、前記第１部によって搬送された前 記デジタル的に変調された通信信号と、前記第２部によって搬送された前記デジ タル的に変調された通信信号との間に遅延を提供する直列素子と、 を具備するアンテナシステム。 ２６．前記直列素子は前記デジタル的に変調された通信信号の増幅を提供する請 求の範囲第２５項に記載のアンテナシステム。 ２７．前記第１部包囲エリアと前記第２部包囲エリアとは重複している請求の範 囲第２５項に記載のアンテナシステム。 ２８．前記第１及び第２の包囲エリアの前記重複部内に配置された遠隔ユニット をさらに具備し、前記遠隔ユニットは、前記第１部によって搬送された前記デジ タル的に変調された通信信号内で選択されたフォワードリンク信号を復調すると ともに、前記第２部によって搬送された前記デジタル的に変調された通信信号内 で前記選択されたフォワードリンク信号を復調する複数の復調素子を具備する請 求の範囲第２７項に記載のアンテナシステム。