KR100422195B1 - Cdma통신시스템용선형통신가능구역안테나시스템 - Google Patents

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Abstract

CDMA 통신시스템내에서 사용하기 위한 선형 통신가능구역 안테나 시스템이 개시된다. 바람직한 실시예에서, 2개의 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210', 212') 은 평행하게 위치되어 기지국 (200') 에 접속된다. 그 기지국 (200') 내에는, 송신기 (220') 가 원격 이용자로 향하는 확산 스펙트럼신호를 발생하며, 이들 신호들은 안테나 인터페이스를 통하여 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210', 212') 에 제공되어진다. 안테나 인터페이스는 그 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210', 212') 각각에 의해 송신된 원격 이용자로 향하는 확산 스펙트럼 신호의 성분들간에 시간지연을 도입하는 시간지연소자 (292) 를 포함한다. 또한, 기지국 (220') 은 적어도 제 1 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210') 에 의해 수신된 시스템 이용자로 향하는 복수개의 확산 스펙트럼 신호로 구성된 제 1 집합 확산 스펙트럼 신호를 복조하는 신호 제 1 복조소자 (510A) 와, 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (212') 에 의해 수신된 시스템 이용자로 향하는 복수개의 확산 스펙트럼 신호로 구성된 제 2 집합 확산 스펙트럼 신호를 복조하는 제 2 복조소자 (515A) 를 포함한다.

Description

ＣＤＭＡ 통신시스템용 선형 통신가능구역 안테나 시스템
본 출원은 1990년 12월 7일자에 "CDMA 마이크로셀룰러 전화시스템 및 분산형 안테나 시스템" 이란 명칭으로 출원된 미국 특허출원 제 07/624,118 호의 계속출원으로서 1992년 3월 9일자로 동일한 명칭으로 출원된 미국 특허출원 제 07/849,651호 (1994년 1월 18일자에 미국특허 제 5,280,472호로 등록됨) 의 CIP 출원인 1993년 8월 27일자에 "이중 분산형 안테나 시스템" 이란 명칭으로 출원된 미국 특허출원 제 08/112,392호의 CIP 출원이다.
발명의 배경
1. 발명의 기술분야
본 발명은 통신시스템에 관한 것으로, 특히, 셀룰러 전화, 개인통신서비스 (PCS), 무선 구내교환기 (PBX) 및 무선 가입자 회선 (wireless local loop) 전화시스템을 포함하는 실내 (indoor) 통신시스템에 관한 것이다. 좀더 상세하기로는, 본 발명은 확산 스펙트럼 신호를 이용하여 실내 통신을 용이하게 하기 위하여 신규하고도 개량된 마이크로셀룰러 통신시스템용 분산형 동축 안테나에 관한 것이다.
2. 관련기술의 설명
코드분할 다중접속 (CDMA) 변조기술의 사용은 다수의 시스템 사용자가 있는 시스템이 통신을 용이하게 하기 위한 여러가지 기술들중의 하나이다. 주파수 호핑 확산 스펙트럼, 시분할 다중접속 (TDMA), 주파수 분할 다중접속 (FDMA) 등과 같은다른 다중접속 통신시스템 기술, 및 진폭 압신 (companded) 단일 측대역 (ACSSB) 와 같은 진폭변조 체계가 당해분야에 널리 공지되어 있다. 그러나, CDMA 의 확산 스펙트럼 변조기술은 다중접속 통신시스템을 위한 다른 변조기술에 비해 상당한 이점을 갖고 있다. 다중접속 통신시스템에서 CDMA 기술을 사용하는 것이 본 발명의 양수인에게 양도되었으며 여기에 참고되어진 "위성 또는 지상 중계기를 이용하는 확산 스펙트럼 다중 접속 통신시스템" 이란 명칭으로 1990년 2월 13일자에 등록된 미국 특허 제 4,901,307호에 개시되어 있다.
지금 언급한 특허에는, CDMA 확산 스펙트럼 통신신호를 이용하여 송수신기를 갖는 다수의 이동전화시스템 이용자들 각각이 위성 중계기 또는 지상 기지국 (또는 셀사이트 스테이션, 셀사이트, 또는 간단히 셀로 지칭됨) 을 통하여 통신하는 다중접속 기술이 개시되어 있다. CDMA 통신을 이용할때, 주파수 스펙트럼은 여러번 재사용될 수가 있다. CDMA 의 사용으로 다른 다중접속 기술을 이용하여 달성되어질 수 있는 것보다 스펙트럼 효율이 더 높아짐으로써, 시스템 이용자 용량의 증가가 가능하게 된다.
지상 채널은 레일리 페이딩 (Rayleigh fading) 을 특징으로 하는 신호 페이딩을 겪는다. 지상 채널신호의 레일리 페이딩 특성은 물리적인 환경의 많은 다른 특징으로부터 신호가 반사되면서 유발된다. 그 결과, 신호는 서로 다른 방향으로부터 서로 다른 송신지연을 가지면서 이동기기 수신기에 도달한다.
통상적으로 셀룰러 이동 전화시스템의 통신을 포함한, 이동 무선통신에 채용되는 UHF 주파수 대역에 있어서, 상이한 경로상을 이동하는 신호에 있어 상당한 위상차가 발생될 수도 있다. 파괴적인 신호의 합성에 대한 가능성은 종종 깊은 페이드 (deep fades) 를 유발할 수도 있다.
지상 채널 페이딩은 이동기기의 물리적 환경에 따라 매우 강하게 작용한다.
이동기기의 위치 또는 환경에 있어서의 미소한 변화도 모든 신호 전파경로의 물리적인 지연을 변화시킬 수가 있으며, 나아가 각 경로에 대한 위상을 서로 다르게 만들 수가 있다. 따라서, 예를들어, 환경을 통과하는 이동기기의 움직임은 페이딩 과정을 상당히 빠르게 할 수가 있다. 예를들어, 850MHz 셀룰러 무선 주파수 대역에서, 통상적으로 페이딩은 시간당 마일인 차량속도에 대하여 초당 하나의 페이딩보다 더 빠르게 발생할 수 있다. 이러한 심각한 페이딩은 지상 채널에서의 신호에 매우 파괴적일 수 있어 통신의 질을 악화시키게 된다. 그러한 페이딩 문제를 극복하기 위하여 부가적인 송신기파워가 사용될 수도 있다. 그러나, 그러한 파워의 증가는 사용자에게 과도한 파워의 소모에 의해 시스템에게는 간섭이 증대됨으로 인해 악영향을 미치게 된다.
CDMA 통신 시스템에 있어서, 동일한 광대역 주파수 채널이 모든 기지국에 의해 통신용으로 이용되어질 수가 있다. 통상적으로, FDMA 체계에서는, 하나의 주파수 대역만이 하나의 통신링크에만, 예를들어 기지국으로부터 이동기기로만이 할당된다. 그러나, CDMA 시스템에 있어서는, 처리 이득(processing gain) 을 제공하는 CDMA 파형 특성도 동일 주파수 대역을 점유한 신호들간을 식별하기 위하여 사용된다. 더욱이, 고속 의사난수 잡음 (PN) 변조는 경로지연의 차가 PN 칩 주기, 즉 1/대역폭을 초과한다면 공동 신호의 다른 많은 전파경로가 수신하는 장치에서 개별적으로 복조되도록 허용한다. 약 1MHz 와 PN 칩 속도가 CDMA 시스템에서 채용되면, 시스템 데이터 속도에 대한 확산 대역폭의 비와 동일한 전체 확산 스펙트럼 처리이득이 경로지연에서 1 마이크로초 이상만큼 서로 다른 경로들을 식별하는데 채용될 수가 있다. 1 마이크로초 경로지연 차동 (differential) 은 약 1000피트의 차동경로 거리에 대응한다. 통상적으로 도시환경은 1마이크로초를 초과하는 차동 경로지연을 제공하며, 일부 지역에서는 10 내지 20 마이크로초 이상이 보고되고 있다.
종래 전화시스템에서 채용된 아날로그 FM 변조와 같은 협대역 변조시스템에 있어서, 다중경로의 존재는 심한 경로 페이딩을 유발한다. FM 시스템에서의 페이딩에 대한 하나의 해결책으로는 송신파워를 증가시키는 것이다. 그러나, 광대역 CDMA 변조에 의해, 서로 상이한 경로들이 복조과정에서 판별될 수 있다. 이 판별은 다중경로 페이딩의 심각성을 크게 감소시키는데 이용될 수 있다.
그러한 통신 시스템에서는 시스템이 페이딩 효과를 더 저감시킬 수 있도록 소정 유형의 다이버서티를 제공하는 것이 바람직하다. 다이버서티는 해로운 페이딩 효과를 경감하는 하나의 방법이다. 3가지 주요 다이버서티 유형이 존재한다, 즉, 시간 다이버서티, 주파수 다이버서티, 및 공간 다이버서티이다.
시간 다이버서티는 반복, 시간 인터리빙, 및 반복형태인 에러 검출및 정정 코딩을 이용하여 쉽게 얻어질 수 있다. 본 발명은 이들 각 기술들을 시간 다이버서티의 방식으로 채용할 수 있다. CDMA 는 본질적으로 광대역이기 때문에, CDMA 는 신호 에너지가 광대역에 걸쳐서 확산되므로 주파수 다이버서티의 방식을 제공한다. 그러므로, 주파수 선택적인 페이딩은 CDMA 신호 대역의 작은 부분에만 영향을 미치게 된다.
공간 또는 경로 다이버서티는 이동기기와 2개 이상의 기지국간의 동시 링크를 통하여 다중신호 경로들을 제공함으로써 얻어질 수 있다. 경로 다이버서티의 예는, 본 발명의 양수인에게 양도되어진, 1992년 3월 31 일자에 "CDMA 셀룰러 전화시스템에서의 소프트 핸드오프" 라는 명칭으로 등록된 미국 특허 제 5,101,501 호, 및 1992년 4월 28일자에 "CDMA 셀룰러 전화시스템의 다이버서티 수신기" 라는 명칭으로 등록된 미국 특허 제 5,109,390 호에 개시되어 있다.
해로운 페이딩의 효과는 송신기파워를 제어함으로써 어느정도까지 제어될 수가 있다. 이동기기로부터 기지국으로 수신된 파워를 감소시키는 페이드는 이동기기로부터 송신되는 파워를 증가시킴으로써 보상될 수 있다. 파워제어 기능은 시상수에 따라서 동작한다. 페이드 기간 및 파워제어 루프의 시상수에 따라서, 이 시스템은 이동기기의 송신파워를 증가시킴으로써 페이딩을 보상하는 것이 가능하게 될 것이다. 기지국 및 이동기기 파워제어용 시스템은 본 발명의 양수인에게 양도된, 1991년 10월 8일자로 "CDMA 셀룰러 이동전화시스템에서의 송신파워를 제어하는 방법 및 그 장치" 라는 명칭으로 등록된 미국 특허 제 5,056,109 호에 개시되어 있다.
공간적으로 서로다른 복수개의 경로들의 존재는 광대역 CDMA 시스템에 공간 다이버서티를 제공할 수 있다. 만약 (2개의 공간적으로 분리되어진 안테나에 의해 제공되는 것과 같이) 공간적으로 서로 다른 2가지 이상의 경로가 하나의 칩 주기보다 큰 서로 다른 경로지연을 이용할 수 있게 되면, 단일 기지국 또는 이동기기에서그 신호를 개별적으로 복조하기 위하여 공동 수신기내에 2개 이상의 복조소자가 채용될 수 있다. 통상적으로 이들 신호들은 다중 페이딩에 대해 독립성을 나타내기 때문에, 즉, 대개 이들이 동시에 페이딩되지 않기 때문에, 그 2개의 복조소자의 출력은 페이딩 역효과를 경감시키도록 다이버서티 합성될 수 있다. 그러므로, 양자의 경로가 동시에 페이드를 겪게될 때에만 수행상의 손실이 발생한다. 따라서, 본 발명의 일면에 따르면 다이버서티 합성기와 결합하는 2개이상의 복조소자가 제공된다.
다중 복조소자를 이용하기 위하여는, 시스템에서 다른 신호에 직교할 뿐만 아니라 동일 신호의 지연 신호에도 직교하는 파형을 이용하는 것이 필요하다. 상호간섭을 감소시키기 위하여 이용자들간에 직교성 (orthogonality) 을 제공하는 PN 시퀀스를 구성하는 방법 및 시스템이 1992년 4월 7일자로 "CDMA 셀룰러 이동 전화시스템에서의 신호파형을 생성하는 시스템 및 방법" 이란 명칭으로 등록되고 또한 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제 5,103,459호에 개시되어 있다. 상호간섭을 감소시키는 이들 기술을 이용함으로써, 시스템 이용자 용량을 더 크게하고 링크 동작특성을 더욱 향상시키는 것이 가능해진다. 직교 PN 코드에서, 코드들간의 상관 (cross-correlation) 은 소정의 시간 간격에 걸쳐서 0 이므로, 직교 코드들간에 간섭이 발생하지 않는다.
셀룰러 전화시스템에서는, 각각의 기지국이 대응하는 제한된 기지국 통신 가능구역에 대해 서비스를 제공하도록 위치된 대량의 기지국을 설치함으로써, 넓은 지역에 이동 전화서비스를 제공한다. 만약, 서비스 요구가 증가되면, 기지국은 더작은 통신가능구역으로 재분할 또는 구획되거나, 또는 좀더 많은 기지국들이 추가되어진다. 예를들어, 현재 일부 대도시 영역은 거의 400개의 기지국을 갖고 있다.
더욱 개량된 셀룰러 시스템에서는, 매우 제한된 지리적 영역의 통신가능구역을 제공할 수 있는 다수의 매우 소형 기지국, 소위 마이크로셀을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 대개, 그러한 영역은 사무 빌딩의 하나의 층에만 한정되는 것으로 고려되며 이동전화서비스가 외부 이동 셀룰러 전화시스템과 호환하거나 호환하지 않는 무선 전화시스템 (cordless mobile cellular telephone system) 으로서 고려될 수 있다. 그러한 서비스를 제공하는 이론적 근거는 사무실에서 PBX (private branch exchange) 시스템을 사용하는 이유와 유사하다. 그러한 시스템은 사무실내의 전화들간에 대량의 호출을 위한 저가의 전화서비스를 제공하면서도 내부 전화번호에 간단한 다이얼을 제공한다. 또한, 그 PBX 시스템을 공중 전화시스템에 접속하기 위하여 소량의 회선이 제공되므로, 호출이 이루어져 그 PBX 시스템내의 전화기와 다른 장소에 위치된 전화기간에 수신되도록 한다. 마이크로셀에는 유사하나 PBX 서비스 영역내의 어떠한 장소에서도 무선 동작의 부가된 특징을 갖는 서비스 레벨을 제공하는 것이 바람직하다.
실내 환경 및 다른 큰 표면으로 매우 근접하게 포위된 영역에서, 통상적으로 경로 지연은 외부 통신시스템 환경에서 겪게되는 것보다 기간이 훨씬 더 짧다. 통신 시스템이 이용되는 빌딩 및 다른 내부 환경에서, 다중 신호들간을 식별할 수 있도록 부가적인 형태의 다이버서티를 제공하는 것이 필요하다.
그러한 실내 환경에 대해 고안된 통신시스템이 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에 참고로 결합된 위에서 언급한 미국 특허 제 5,280,472 호에 개시되어 있다. 그중에서 특히, '472 호 특허는 공통 스트랜드 (strand) 상의 분리형 각 안테나가 지연소자에 의해 그 이웃과 분리되어 있는 단일 또는 이중 세트의 분리형 안테나를 이용하는 분산형 안테나의 실시예를 설명하고 있다.
또한, 표준 기지국에 의해 제공된 표준적인 원 또는 원뿔 형태와는 다른 통신가능구역 형태를 갖는 것이 바람직한 다른 덜 제한된 환경이 있다. 분산형 안테나를 구성하는 직렬로 접속된 분리형 안테나 세트는 소정의 선형적 형태 지역에 걸쳐서 덜 이상적인 통신가능구역을 제공한다. 예를들어, 번잡한 고속도로는 고용량 요구영역이다. 만약, 분리형 안테나들이 그 고속도로를 따라서 제공되게 되면, 안테나들 사이의 영역에 도달하기 위하여 안테나 근처에서 신호레벨이 커야 한다. 그 큰 신호레벨은 기지국 근처에서 해로운 상호 변조 문제를 유발하고 그 통신가능구역의 경계에서 부적당한 신호레벨을 제공할 수도 있다. 또다른 좀더 문제가 있는 예로는 지하철 또는 고속도로 터널이다. 터널은 전파 경로가 매우 제한된다는 점에서 특이한 환경을 제공한다. 그 제한된 경로는 강하고 짧은 기간의 다중경로 전파경로를 생성하여 상대적으로 빠르고도 평탄한 광대역 페이딩을 발생시킨다. 고속 페이딩은 파워제어의 시상수가 페이드의 속도보다 더 길어지게 되면 파워제어를 효과적으로 보상하는 것을 방해한다. 또한, 고속 페이드의 고유 광대역 특성은 광대역 CDMA 파형의 주파수 다이버서티가 고속 페이딩 효과를 경감시키는 것을 방해한다.
그러한 환경하에서, 통신가능구역이 좀더 연장되고 일정한 신호강도를 가지게 되는 안테나 시스템을 구비하는 것이 좀더 바람직하다. 만약, 한 세트의 분리형 안테나로 구성된 분산형 안테나가 크리스마스 트리 라이트로부터의 광 패턴과 유사한 안테나 패턴을 갖는 것으로 간주하면, 좀더 이상적인 안테나 패턴은 네온관 라이트의 통신가능구역과 유사한 통신가능구역을 가질 것이다.
또한, 이상적인 안테나 구조는 터널 환경과 같은 가장 열악한 환경에서도 생존할 수 있는 소정 형태의 다이버서티를 제공할 것이다. 본 발명은 균일한 통신가능구역과 신뢰할 만한 형태의 다이버서티를 제공한다.
위에서 언급된, 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에 참고로 결합되어진, 동시출원중인 미국 특허출원 제 08/112,392 호에는, 병렬 스트링 (string) 으로된 분리형 안테나를 이용하여 분산형 안테나 시스템의 동작 특성을 향상시키는 기술이 개시되어 있으며, 공동 스트링상의 각 안테나는 지연소자에 의해 그 이웃으로부터 분리된다. 통신가능구역에 걸쳐서 공간 다이버서티를 제공하기 위하여 각 병렬 스트링으로부터의 하나씩 2개의 안테나가 각 노드에 위치된다. 따라서, 일반적으로 이동기기는 나란히 배치된 안테나 쌍에 대하여 유사한 거리, 따라서 경로손실을 갖는다. 분리 안테나 소자는 주파수 변환회로를 포함할 수도 있으므로, 안테나 소자와 기지국간의 케이블 경로 손실 (cabling path loss) 을 감소시키고, 지연소자로서 쉽게 이용가능한 SAW 장치를 이용하는 것을 가능하게 한다. 각 분리 안테나 노드에서, 회로는 이득 및 듀플렉스 (duplexing) 기능을 제공하는데 이용될 수 있다.
불행하게도, 각 안테나 노드에 결합된 회로는 비교적 고가일 수 있으며 동작하는데 있어 DC 파워를 요할 수도 있다. 노드들간에 발생하는 어떠한 케이블 경로손실도, 특히 상당한 길이의 분산형 안테나에 대한 DC 파워 조건을 증가시키게 된다. 더욱이, 그러한 길이가 긴 시스템을 따라서 분포된 SAW 장치와 관련된 누적된 지연은 공인된 원격통신 산업표준 (예를들어, IS-95) 과의 호환성을 달성하려는 노력을 복잡하게 만들수 있다.
본 발명의 주목적은 고용량, 간단한 설치, 양호한 통신가능구역 및 다중경로 페이딩에 대한 저감도를 특징으로 하는 간단한 안테나 시스템을 제공하는데 있다. 본 발명의 안테나 시스템은 DC 파워를 요함이 없이 이러한 특징들을 유리하게 제공하고, 주어진 길이의 안테나에 대해 덜 누적된 지연을 발생함으로써 산업표준과의 호환을 용이하게 한다.
발명의 요약
본 발명의 바람직한 실시예에서, 기지국에 접속된 2개의 선형 통신가능구역 안테나 구조물은 평행하게 위치되어 선형 통신가능구역 안테나 시스템을 구성한다. 기지국내에서, 송신기는 이동기기로 향하는 (순방향 링크) 확산 스펙트럼 신호를 발생한다. 그 순방향 링크 신호는 안테나 인터페이스를 통하여 선형 통신가능구역범위 안테나 구조물의 양자에 제공되어진다. 안테나 인터페이스는 각 선형 통신가능구역범위 안테나 구조물상에 송신된 신호들간의 시간지연을 유도하는 시간지연소자를 포함한다. 또한, 바람직한 실시예에서, 기지국도 또한 선형 통신가능구역범위 안테나 구조물들중의 제 1 구조물에 의해 수신되어진 복수개의 기지국으로 향하는 (역방향 링크) 확산 스펙트럼신호를 복조하는 제 1 수신기, 및 선형 통신가능구역 안테나 구조물중의 제 2 구조물에 의해 수신되어진 복수개의 역방향 링크 확산 스펙트럼신호를 복조하는 제 2 수신기를 더 포함한다.
본 발명에 의해 제공된 이점은 설치하는데 작은 영역의 특정 처리가 필요하다는 것이다. 안테나 배치는 서비스를 요하는 환경의 물리적 제약에 의해 결정된다. 2개의 선형 통신가능구역 안테나 구조물의 통신가능구역의 정확한 중첩에는 관련이 없다. 통신 가능구역의 중첩은 유익하기는 하지만 반드시 요구되지는 않는다.
선형 통신가능구역 안테나 구조물의 이점은 셀룰러 전화, PCS, 무선 PBX, 무선 로컬 루프, 또는 무선 가정 확장 (extension) 전화와 같은 유형의 통신을 지원하는데 필요한 기지국 장비의 고유의 간결성을 고려할 때에 명백하다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 특징, 목적, 및 이점은 도면을 참조하여, 하기 상세한 설명으로부터 좀더 명백히 알수 있을 것이다.
도 1a 및 1b 는 본 발명의 단일 선형 통신가능구역 안테나 구조물의 블럭도이다.
도 2 는 역방향 링크신호상에 공간 다이버서티를 제공하도록 배치된 2개의 선형 통신가능구역 안테나 구조물을 포함하는 선형 통신가능구역 안테나 시스템의 블럭도이다.
도 3 은 순방향 및 역방향 링크에 대하여 공간 다이버서티를 제공할 수 있는 선형 통신가능구역 안테나 구조물의 블럭도이다.
도 4 는 원격 또는 이동기기 송수신기의 예시적인 실시예 (implementation) 의 블럭도이다.
도 5 는 예시적인 기지국의 블럭도이다.
도 6 은 탐색, 수신, 합성, 및 디코딩 기능을 수행하는 CSM (cell site modem) ASIC (application specific integrated circuit) 칩과 결합하는 기지국의 아키텍쳐를 나타낸 것이다.
바람직한 실시예의 상세한 설명
단일 세트의 안테나 및 지연소자는 분산형 안테나 기능의 가장 기본적인 실시예를 제공한다. 단일 세트의 안테나의 상세한 설명은 위에서 설명한 '472 호 특허에 개시되어 있다. 한 세트의 분리 안테나의 사용을 규정하기보다는, 본 발명은 선형 통신가능구역 안테나 구조물의 채용을 고려한다.
도 1a 및 1b 는 본 발명의 단일 선형 통신가능구역 안테나 구조물의 예시적인 구성을 도식적으로 나타낸 도이다. 도 1a 및 도 1b 에 제공된 선형 통신가능구역은 터널, 선상, 홀에 배치된 시스템에 유용할 것이다. 도 1a 에서, 기지국 (100) 은 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110) 에 신호를 제공하고 그로부터 신호를 수신한다. 비록 어떠한 선형 형태로된 연속적인 통신가능구역을 제공하는 안테나가 본 발명과 결합하여 이용되더라도, 바람직한 실시예에서, 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110) 은 외측 동축 도체의 길이를 따라서 배치된 소형 슬롯 (112) 이 규칙적인 간격으로 위치된 동축 방사안테나 케이블을 포함할 수 있다. 슬롯 (112) 은 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110) 으로부터의 무선주파수 (RF) 에너지의 제어된 부분이 주위 환경으로 방사시키고 그로부터 수신되는 것을 가능케 한다. 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110) 로서 이용하는데 적당한 예시적인 동축 안테나 케이블은 미국 코네티컷주 노쓰 해븐 소재의 Radio Frequency Systems 사에서 제조된 FLEXWELL 방사 케이블이다. 또한, 상업적으로 입수할 수 있는 것은 영국 및 케나다 소재의 ANDREW 사에 의해 제조된 RADIAX 방사 케이블이다. 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110) 이 실현될 수 있는 예시적인 3축 안테나 케이블은 미국 코네티컷주 웰링포드 소재의 Times Microwave Systems 사에 의해 제조된 nu-TRAC 3축 안테나 케이블이다.
기지국내에서, 아날로그 송신기 (120) 는 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (100) 에 의해 송신용 순방향 링크 RF신호를 발생한다. 순방향 링크 RF 신호는 듀플렉서 (140) 에 의해 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110) 에 접속된다. 이와 유사하게, 원격기기 (미도시됨) 로부터 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110) 에 의해 수신된 역방향 링크 RF 신호는 듀플렉서 (140) 에 의해 아날로그 수신기 (150) 으로 전달되고, 그 수신기는 유입하는 역방향 링크 RF 신호를 처리하기 위하여 수신한다.
선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110) 은 동일한 역방향 링크 RF 신호의 다중경로 성분을 수신할 수도 있다. 위에서 설명한 특허 및 동시출원중인 특허출원은 1.25MHz 의 대역폭, 다중형태의 다이버서티 및 송신파워 제어를 갖는 CDMA 변조를 이용하고 셀룰러 전화시스템을 개시하고 있다. 다이버서티를 이용하는 하나의 방법은 다른 경로를 거침으로써 서로다른 지연을 나타내는 신호를 수신하는 것이 각각 가능한 여러개의 복변조 소자들이 제공된 "레이크 (rake)" 수신기 아키텍쳐를 제공하는 것이다.
본 발명에서, 자연발생되거나 설계에 의해 도입된, 선형 통신가능구역 구조물 (110) 상에 입사하는 신호들간의 다중경로 다이버서티는 기지국 (100) 내에 레이크 수신기 (160) 를 결합시켜 이용할 수도 있다. 아날로그 수신기 (160) 에 접속된 레이크 수신기 (160) 는 하나이상의 복조소자 (미도시됨) 를 포함한다. 그러나, 레이크 수신기 (160) 의 기능을 충분히 이용하기 위해서는, 2개 이상의 복조소자, 예를들어 통상적으로는 3개 또는 4개가 채용되는 것이 바람직하다. 레이크 수신기의 예시적인 실시예의 상세한 설명은 미국 특허 제 5,103,459호 및 미국 특허 제 5,109,390호에서 제공된다.
도 1b 를 참조하면, 도 1a 의 개략적인 블럭도가 지리적 측면을 포함하기 위하여 도 1b 에 부가된다. 도 1b 에서, 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110') 은 이동기기에 의해 송신된 신호의 다이버서티 수신이 용이하도록 정렬된다. 또한, 그러한 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110') 의 비선형 배치는 빌딩내 평행한 홀들내의 또는 복도들을 통한 배치로부터 유래할 수도 있다.
도 1b 에서, 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110') 은 종래의 전방향 안테나를 장착한 제 1 이동기기 (170) 에 의해 송신된 역방향 링크 신호가 제 1 및 제 2 안테나 부분 (110A' 및 110B') 에 닿도록 구성된다. 이와 유사하게, 제 2 이동기기 (172) 에 의해 송신된 역방향 링크 신호는 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110') 의 제 3 및 제 4 안테나 부분 (110C' 및 110D') 에 걸쳐서 수신된다. 보상 다이버서티는 제 1 및 제 2 안테나 부분 (110A', 110B') 과, 제 3 및 제 4 안테나 부분 (110C' 및 110D') 으로부터 각각 방사된 순방향 링크 신호에 대하여 제 1및 제 2 이동기기 (170 및 172) 내에서 달성된다.
CDMA 시스템에서, 주어진 신호의 지연된 신호들간의 시간 다이버서티는 지연된 신호사이의 시간간격이 주어진 신호를 변조하는데 사용된 의사난수 잡음 (PN) 코드의 단일 "칩" 의 주기를 초과하게 되면, 이용될 수 있다. 그러므로, 그 시간 다이버서티가 제 1 이동기기 (170) 및 제 1 및 제 2 안테나 부분 (110A' 및 110B') 과의 통신에 대하여 유지되는 것을 보장하기 위하여, 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110') 은 일 PN 코드 칩보다 큰 단일 전파지연이 제 1 안테나 부분 (110A') 과 제 2 안테나 부분 (110B') 사이에 존재하도록 정렬될 수 있다.
이와 유사하게, 제 2 이동기기 (172) 와의 통신에 대하여 시간 다이버서티를 확립하기 위하여는, 제 3 안테나 부분 (110C') 과 제 4 안테나 부분 (110D') 간의 단일 전파지연도 하나의 PN 코드칩의 주기를 초과하여야 한다.
만약, 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110') 의 비선형 배치가 제 1 안테나 부분 (110A') 과 제 2 안테나 부분 (110B') 간의 하나이상의 PN 코드 칩의 지연을 얻을 수 없게 되면, 지연소자는 필요한 다이버서티 지연을 얻기 위하여 선형 통신가능구역 안테나구조물 (110') 에 위치될 수도 있다. 또한, 도 1b의 실시예는 하나이상의 순방향 링크와 역방향 링크의 파워를 증폭하는 증폭기 모듈 (176) 을 선택적으로 포함할 수도 있다. 각 증폭기 모듈 (176) 은 역방향 링크 증폭기 (186) 와 제 2 지연소자 (188) 뿐만아니라 순방향 링크 증폭기 (182) 와 제 1 지연소자 (184)에 접속된 한쌍의 듀플렉서 (178 및 180) 를 포함한다. 듀플렉서 (178 및 180) 는 역방향 링크 증폭기 (186) 로부터 역방향 링크 주파수 대역내에서 역방향링크 신호를 접속하고, 순방향 링크 증폭기 (182) 로부터/로 순방향 링크 주파수 대역내에서 순방향 링크 신호를 접속한다. 순방향 및 역방향 링크 증폭기 (182 및 186) 는, 선형 통신가능구역 안테나 구조물(110') 이 상대적으로 길이가 길면, 적당한 신호 파워레벨을 유지하도록 제공된다. CDMA 시스템에서, 제 1 및 제 2 지연소자 (184 및 188) 각각은 증폭기 모듈 (176) 중 어느 일측상에 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (110') 의 부분에 의해 신호의 다이버서티 송신 및 수신을 보장하기에 충분한 지연 (예를들어, 하나의 PN 코드칩과 동등한 지연) 을 제공한다. 선택적인 실시예에서, 수동 지연소자가 선행 통신가능구역 안테나 구조물 (110') 내에 증폭기 모듈 (176) 의 부가적인 응용 및 듀플렉싱 기능이 없이도 부가될 수 있다.
본 발명의 선택적인 바람직한 실시예에서, 2세트의 선형 통신가능구역 안테나 구조물이 단일 선형 통신가능구역 안테나 구조물에 의해 빈번히 겪게 되는 서비스 질의 감소를 경감시키기 위하여 사용된다. 상술한 '472 호 특허의 시스템의 경우에 있어서, 이동기기가 제 1 분리 안테나에 매우 근접하게 위치되며 다른 좀더 멀리 있는 분리 안테나로부터 먼 거리에 위치하게 되면, 다중경로 페이딩의 효과는 일시적인 서비스의 저하를 유발할 수도 있다. 이러한 조건하에서, 이동기기는 제 1 분리 안테나와 통신하기에는 충분하나 원격 분리 안테나와 신뢰성 있게 통신하기에는 충분치 않은 파워를 송신한다. 만약 이 조건하에서, 이동기기가 제 1 분리 안테나에 대하여 심한 다중경로 페이드를 갑자기 겪게 되면, 제 1 분리 안테나에서의 감소된 신호레벨 및 원격 분리 안테나에서의 낮은 신호레벨이 서비스 악화를 유발할 수도 있다. 기지국과 이동기기와의 통신은 파워제어 루프가 이동기기로부터의송신파워가 증가될 때까지 또는 이동기기 환경이 다중경로 페이딩을 경감하도록 변화될 때까지는 하위의 최적 (sub-optimal) 이 될 것이다. 이상 설명한 바와 같이, 그러한 하위 최적의 특성은 각 노드의 2개의 분리 안테나를 동시출원중인 미국 특허출원 제 08/112,392 호에 개시된 방법으로 위치시킴으로써 경감될 수 있다. 2개의 나란히 배치된 분리 안테나는 다중경로 페이딩에 대해 독립성을 나타내도록 충분히 멀리 이격되게 배치되나, 그 신호레벨이 이동기기에 대하여 유사하도록 함께 충분히 밀접하게 위치된다. 따라서, 이동기기가 하나의 안테나에 대해 페이드를 겪게 되면, 나란히 배치된 다른 안테나는 유사한 파워조건의 신뢰성있는 경로를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서는, 2세트의 분리 안테나를 이용하기 보다는, 본 발명은 선형 통신가능구역 안테나 시스템을 형성하기 위하여 실질적으로 중첩된 통신가능구역과 정렬된 한쌍의 통신가능구역 안테나 구조물을 제공함으로써 다중경로페이딩의 존재하에서 확고한 동작특성을 달성한다. 한쌍의 선형 통신가능구역 안테나 구조물은 각 선형 통신가능구역 안테나 구조물이 통신가능구역내의 이동기기로부터 유사한 파워조건을 가지나 각각이 동일 이동기기에 대하여 독립적인 페이딩을 제공하도록 정렬된다. 통상적으로, 선형 통신가능구역 안테나 구조물은 경로 다이버서티, 따라서 페이딩에서의 독립성을 얻기 위하여, 1 과 10 파장 사이에서 이격 위치되며, 현재의 바람직한 실시예에서는 대략 5파장 (즉, 대략 1800MHz 의 제안된 개인 통신시스템 (PCS) 주파수에서 약 30인치) 정도 이격된다.
다시 도 2 를 참조하면, 역방향 링크 신호를 수신하여 공간 다이버서티를 제공하도록 제공된 선형 통신가능구역 안테나 시스템이 도시되어 있다. 도 2 에서, 기지국 (200) 은 제 1 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210) 에 신호를 제공하고 그로부터 신호를 수신한다. 또한, 기지국 (200) 은 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (212) 로 부터 신호를 수신한다. 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210 및 212) 은 위에서 설명한 이점을 제공하도록 위치된다. 비록 바람직한 실시예에서는 2개의 선행 통신가능구역 안테나 구조물을 이용하는 것으로 나타내었지만, 본 발명의 범주내에서 2개이상이 이용될 수 있다. 또한, 도 1b 의 지리적 측면이 제 1 또는 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210 또는 212) 중 어느하나 또는 양자에 결합될 수 있다. 이와 유사하게, 증폭기 모듈 (176) 는 제 1 또는 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210 또는 212) 중 어느하나 또는 양자에 결합될 수 있다.
기지국 (200) 내에서, 아날로그 송신기 (220) 는 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210) 에 의해 송신용 순방향 링크 RF 신호를 발생한다. 그 순방향 링크 RF 신호는 듀플렉서 (240) 에 의해 제 1 선형 통신가능구역 안테나 구조물에 접속된다. 이와 유사하게, 이동기기 (미도시됨) 로부터 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210) 에 의해 수신된 역방향 링크 RF 신호가 듀플렉서 (240) 에 의해 제 1 아날로그 수신기 (250) 로 통과된다. 레이크 수신기 (270) 는 하나 이상의 복조 소자 (미도시됨) 를 포함하며, 바람직하기로는 2개 이상의 복조소자를 포함한다.
이와 유사하게, 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (212) 에 의해 수신된 역방향 링크 RF 신호가 제 2 아날로그 수신기 (260) 에 의해 처리된다.
제 2 레이크 수신기 (280) 는 제 2 분산형 안테나 구조물 (212) 로부터 제 2 아날로그 수신기 (260) 에 의해 수신된 신호를 처리한다. 레이크 수신기 (280) 는 하나 이상의 복조 소자 (미도시됨) 를 포함하며, 바람직하기로는 2개이상의 복조소자를 포함한다.
제 1 및 제 2 레이크 수신기 (270 및 280) 의 출력은 다이버서티 합성기 및 디코더 회로 (284) 에 제공된다. 다이버서티 합성기 및 디코더 회로 (284) 는 제 1 및 제 2 레이크 수신기 (270 및 280) 의 출력을 합성하여 디코드한다.
그후, 그 디코드된 데이터는 디지탈 베이스밴드회로 (미도시됨) 내에서 더 처리된다. 도 2 의 실시예에서 고려된 바와 같은 최종 디지탈 비트의 합성은 여러가지 이점들을 제공한다. 예를들어, 이들은 코히런트한 합성에 기인한 저감된 에러율 및 이동기기로부터의 파워레벨의 요동의 저감을 포함한다. 이들 양 요소들은 용량을 더커지게 하며, 시스템 동작특성을 향상시킨다.
도 3 을 참조하면, 순방향 링크 신호에 대한 다이버서티를 제공하는 선형 통신가능구역 안테나 시스템의 블럭도를 나타낸 것이다. 역방향 링크의 다이버서티가 2개의 선형 통신가능구역 안테나 구조물의 물리적인 분리에 의해 제공됨에 주의하여야 한다. 바람직한 실시예에서, 각 선형 통신가능구역 안테나 구조물은 각 선형 통신가능구역 안테나 구조물로부터의 신호가 RF 상에서 합성되지 않도록 다른 수신기에 접속된다. 따라서, 각 선형 통신가능구역 안테나 구조물로부터의 신호가 분해되도록 하기 위하여, 일 PN 칩 시간 이상의 시간에 의해 지연될 필요가 없다. 만약, 이동기기로부터 각 선형 통신가능구역 안테나 구조물로의 지연이 동일하면, 각선형 통신가능구역 안테나 구조물로부터의 신호는 여전히 분해될 수 있다. 그러나, 순방향 링크에서는 이와 동일하지 않다. 통상적으로, 이동기기에는 경제적, 인간 환경공학적, 및 수단의 관점으로 인해 2개의 안테나와 2개의 분리된 RF/아날로그 수신기가 제공되진 않는다. 따라서, 만약 동일한 순방향 링크가 각 선형 통신가능구역 안테나 구조물로부터 송신되면, 최소 일 PN 칩 시간에 의해 시간적으로 분리될 때에 각 선형 통신가능구역 안테나 구조물로부터 신호를 수신하는 이동기기는 2개의 신호만을 분해할 수 있다. (이하, 이동기기 아키텍쳐에 대한 상세한 설명이 주어진다.) 그러므로, 이동기기에서 이중수신경로를 제공함이 없이 상술한 다이버서티 특성을 순방향 링크에 제공하는 것이 바람직하다.
하나의 우수한 해결책은 각 선형 통신가능구역 안테나 구조물로부터의 신호를 분해하는 능력이 이동기기에 의해 수신된 것과 같은 신호에서 고유하도록 순방향 링크의 송신경로에 다이버서티를 제공하는 것이다. 송신 다이버서티는 다른 선형 통신가능구역 안테나 구조물로부터 송신된 신호에 비교해 볼 때 선형 통신가능구역 안테나 구조물들중의 하나로부터 송신된 신호를 지연시켜 달성될 수 있다. 2개의 신호들간의 지연을 도입함으로써, 동일한 자연적 지연을 갖는 각 선형 통신가능구역 안테나 구조물로부터의 신호를 수신하는 이동기기는 그 도입된 지연 때문에 2개의 신호를 분해하는 것이 가능하다. 그러한 순방향 링크에 도입된 다이버서티를 갖는 실시예가 도 3 에 도시되어 있다. 도 2 의 실시예와 도 3 의 실시예간에 유사성이 있으면, 도 2 에 나타낸 것에 대응하는 구조물을 구별하기 위하여 프라임으로 표시된 참고번호가 사용된다.
도 3 의 기지국 (200') 은 아날로그 송신기 (220') 로부터의 신호를 분할하는 파워 분배기 (290) 를 포함한다. 파워 분배기 (290) 에 의해 출력된 신호 성분들중의 하나가 제 1 고출력 증폭기 (HPA, 290) 에 의해 증폭되며, 그 증폭된 출력이 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210') 에 의해 송신을 위해 듀플렉서 (240') 에 제공된다. 다른 신호성분들은 지연소자 (292) 에 제공되어, 거기서 시간 다이버서티가 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210' 및 212') 에 의해 방사된 신호들 간에 존재하는 것을 보장하기에 충분한 지연 (예를들어, 하나의 PN 칩) 을 도입한다. 예시적인 1.25 MHz 의 PN 칩속도에 대해, 지연소자 (292) 에 의해 제공된 지연은 대략 0.5 내지 3 마이크로초이다. 그 지연소자 (292) 로부터의 지연신호는 제 2 HPA (293) 에 의해 증폭되며, 그 증폭된 출력은 듀플렉서 (294) 에 의해 선형 통신가능구역 안테나 구조물(212') 에 접속된다. 경로 및 시간 다이버서티가 상술한 안테나 시스템에 의해 제공된 결과, 이동기기의 다중 복조소자 아키텍쳐는 각 선형 통신가능구역 안테나 구조물로부터 신호를 개별적으로 복조할 수가 있다.
이동기기는 하나이상의 데이터 복조소자 및 탐색기 소자를 포함한다. 그 탐색기 소자는 어떠한 경로가 존재하는지의 여부와 그 경로의 크기를 결정하는 시간 영역 (time domain) 을 스캔한다. 그후 가장 양호하게 이용가능한 경로를 진행하는 신호를 복조하기 위하여 이용가능한 복조소자가 할당된다.
도 4 는 예시적인 CDMA 이동기기의 블럭도를 나타낸 것이다. 이 이동기기는 듀플렉서 (302) 를 통하여 아날로그 수신기 (304) 및 송신 파워 증폭기 (306) 에접속되는 안테나 (300) 를 포함한다. 아날로그 수신기 (304) 는 증폭 및 주파수 다운컨버젼 (downconversion) 을 위하여 듀플렉서 (302) 로부터 RF 신호를 수신한다. 또한 그 신호는 여파 및 디지탈화되어, 레이크 수신기 (312) 의 탐색기 소자 (314) 와 복조소자 (310A-310N) 에 동시에 제공된다. 아날로그 수신기 (304) 와 레이크 수신기 (312) 에 대한 더 이상의 설명은 위에서 언급한 미국 특허 제 5,103,459호 및 5,109,390호에 더욱 상세하게 개시되어 있다.
또한, 아날로그 수신기 (304) 는 이동기기의 송신파워를 조정하는데 이용된 파워제어 기능을 수행한다. 아날로그 수신기 (304) 는 송신 파워 제어회로 (308) 에 제공되는 아날로그 파워제어 신호를 발생한다.
아날로그 수신기 (304) 의 출력에서 복조소자 (310A-310N) 및 탐색기 소자 (314) 에 제공된 디지탈화된 신호는 기지국 파일럿 신호와 함께, 다른 이동기기로 향하는 다수의 진행중인 호출신호의 신호를 포함할 수 있다. 각 복조소자 (310A-310N) 는 동일 순방향 링크의 서로다른 다이버서티 신호를 복조하는데 할당된다. 그 신호들에서의 다이버서티는 자연 발생적인 다중경로, 또는 도 3 에 도시된 바와 같은 선형 통신가능구역 안테나 구조물로부터 도입된 다이버서티일 수 있다. 복조소자 (310A-310N) 의 기능은 그 샘플들을 적당한 PN 시퀸스와 상관시키는 것이다. 이 상관 과정은 당해분야에서 그 적당한 PN 시퀸스를 정합하는 신호의 신호대 간섭 비를 향상시키는 "처리이득 (processing gain)" 으로 널리 공지된 성질을 제공한다. 상관된 출력은 송신하는 기지국으로부터의 파일럿 신호를 캐리어 위상 기준으로서 이용하여 동기적으로 검출될 수 있다. 이 복조과정의 결과로 일련의 인코드된데이터 심볼이 된다. 파일럿 시퀸스를 이용하여 디코딩하는데 관계된 더이상의 정보가 1994년 11월 21일자에 "파일럿 캐리어 도트곱 회로" 라는 명칭으로 출원되어 본 발명의 양수인에게 양도된, 동시출원중인 미국 특허출원 제 08/343,800 호에 개시되어 있다.
탐색기 소자 (314) 는 제어프로세서 (316) 의 제어하에서, 복수개의 주변 기지국으로터의 다중경로 파일럿 신호를 탐색하여 시간영역을 스캔한다. 탐색기 소자 (314) 는 검출된 임의의 파일럿 신호의 강도를 측정한다. 탐색기 소자 (314) 는 제어 프로세서 (316) 에 그 검출된 신호의 신호강도와 시간 오프셋의 쌍 (set) 을 제공한다. 제어 프로세서 (316) 는 각각 하나가 가장 양호한 신호들중에서 서로 다른 하나를 처리하도록 복조소자 (310A-310N) 에 제어신호를 제공한다. 탐색기의 출력에 기초하여 서로다른 신호를 처리하기 위하여 복조소자를 할당하는 방법은 "다중신호 수신이 가능한 시스템에서의 복조소자 할당" 이란 명칭으로 1993년 10월 28일자에 출원되어 본 발명의 양수인에게 양도된, 동시출원중인 미국 특허출원 제 08/144,902호에 개시되어 있다.
복조소자 (310A-310N) 의 출력은 다이버서티 합성기 및 디코더 회로 (318) 에 제공된다. 다이버서티 합성기 및 디코더 회로 (318) 는 더 이상의 처리를 위하여 복조소자 (310A-310N) 의 출력을 집합 신호로 합성한다. 이 합성과정은 각 복조소자 (310A-310N) 로부터의 에너지를 합산함으로써 시스템이 다이버서티의 이점을 취하는 것을 가능케 하는 것이다. 최종 집합신호 스트림은 다이버서티 합성기 및 디코더 회로 (318) 내에 또한 포함된 순방향 에러정정 (FCC) 디코더를 이용하여 디코드될 수 있다.
통상, 이용자 디지탈 베이스밴드 회로 (320) 는 가변속도 유형일 수 있는 디지탈 보코더 (vocoder) (미도시됨) 를 포함한다. 또한, 이용자 디지탈 베이스밴드 회로 (320) 는 송수화기 또는 어떠 다른 유형의 주변장치 (미도시됨) 과의 인터페이스로서 제공된다. 이용자 디지탈 베이스밴드 회로 (320) 는 다이버서티 합성기 및 디코더 회로 (318) 로부터 제공되어진 정보에 따라서 이용자에게 출력정보 신호를 제공한다.
통상, 역방향 링크상에서, 이용자 아날로그 음성신호는 송수화기를 통하여 이용자 디지탈 베이스밴드 회로 (320) 에 입력으로서 제공된다. 이용자 디지탈 베이스밴드 회로 (320) 는 아날로그신호를 디지탈 형태로 변환하는 아날로그/디지탈 (A/D) 변환기 (미도시됨) 를 포함한다. 그 디지탈 신호는 디지탈 보코더에 제공되어 인코드된다. 그 보코더 출력은 순방향 에러정정 인코딩회로 (미도시됨) 에 제공된다. 예시적인 실시예에서, 제공된 에러정정 인코딩은 컨벌루션 인코딩 체계 (convolutional encoding scheme) 이다. 그 디지탈화된 인코드 신호는 이용자 베이스밴드 회로 (320) 로부터 송신 변조기 (322) 로 출력된다.
예시적인 실시예에서 월쉬 코드에 기초한 64-ary 직교신호기술을 이용하여 송신 변조기 (322) 는 송신 데이터를 인코드한 후, 그 인코드된 신호를 PN 케리어 신호로서 변조한다. 제어프로세서 (316) 는 송신 변조기 (322) 에 PN 시퀀스 정렬정보를 제공한다. 데이터 변조에 관한 더이상의 상세한 설명은 앞에서 언급한 미국 특허 제 5,103,459호에 개시되어 있다.
또한 송신 변조기 (322) 는 중간 주파수 (IF) 케리어로서 변조하기 위하여 그 변조된 신호를 아날로그형태로 변환한다. 송신 변조기 (322) 로부터 출력된 IF신호는 송신 파워제어 회로 (308) 에 제공된다. 송신파워 제어회로 (308) 는 아날로그 수신기 (304) 로부터 제공된 아날로그 파워제어 신호에 기초하여 송신신호 파워를 제어한다. 또한 기지국에서 파워조정명령의 형태로 송신된 제어 비트가 복조소자 (310A-310N) 에 의해 처리되어, 제어 프로세서 (316) 에 제공된다. 이들 명령에 응답하여, 제어 프로세서 (316) 는 송신파워 제어회로 (308) 에 제공되어지는 제 2 파워제어신호를 발생한다. 또한, 파워제어에 대한 수신기 (312), 제어 프로세서 (316) 및 송신파워 제어회로 (308) 의 관련 정보는 위에서 언급한 미국 특허 제 5,056,109호에서 입수할 수 있다.
송신파워 제어회로 (308) 는 파워가 제어된 변조신호를 송신파워 증폭회로 (306) 로 출력한다. 송신파워 증폭회로 (306) 은 그 IF 신호를 RF 주파수로 변환한다. 송신파워 증폭회로 (306) 는 그 신호를 최종 출력레벨로 증폭하는 증폭기를 포함한다. 송신신호는 송신파워 증폭회로 (306) 으로부터 듀플렉서 (302) 로 출력된다. 듀플렉서 (302) 는 그 신호를 기지국으로 전송하기 위한 안테나 (300) 에 접속시킨다.
도 5 는 도 2 의 예시적인 기지국 (200) 을 좀더 완전하게 블럭도로 나타낸 것이다. 도 5 에서, 유사한 참조번호는 도 2 에 나타낸 것에 대응하는 기지국 구성요소를 식별하기 위하여 사용된다. 기지국 (200) 의 수신 시스템은 아날로그 수신기 (250 및 260) 을 포함하고 또한 레이크 수신기 (270 및 280) 를 포함한다. 레이크 수신기 (270) 는 독립적인 탐색기 소자 (500) 및 복조소자 (510A-510N) 를 포함한다. 이와 유사하게, 레이크 수신기 (280) 는 독립적인 탐색기 (515) 및 복조소자 (520A-520N) 를 포함한다. 도 5 에 나타낸 바와 같이, 복조소자 (510A-510N 및 520A-520N) 는 다이버서티 합성기 및 디코더 회로 (284) 에 접속된다.
도 5 를 참조하면, 아날로그 수신기 (250 및 260) 는 하나이상의 이동기기의 송신으로부터 형성되어진 합성신호의 디지탈화된 신호를 각각 출력한다. 탐색기 소자 (500 및 515) 는 개별 이동기기의 송신의 다중 전파를 각각 추적한다. 각 복조소자 (510A-510N 및 520A-520N) 는 공동 이동기기로부터의 동일하게 인코드된 메세지 데이터의 특정 다중경로 전파를 복조하기 위하여 할당된다. 또한, 아날로그 수신기 (250및 260) 의 출력은 다른 이동기기에 의해 전송된 신호를 트랙킹하여 복조하기 위하여 다른 레이크 수신기에 제공된다.
더 이상의 설명은, 예를들어, 상술한 미국 특허출원 제 08/144,902호를 참조하라.
도 5 의 기지국은 탐색기 소자 (500 및 515) 와 복조소자 (510A-510N 및 520A-520N) 에 접속되는 CDMA 제어기 (540) 를 포함한다. CDMA 제어기 (540) 는 월쉬 시퀀스와 코드 정렬, 신호처리, 타이밍 신호생성, 파워제어 및 여러가지 다른 관련 기능을 제공한다.
제 1 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (210) 에 의해 수신된 신호는 아날로그 수신기 (250) 에 제공된 후, 탐색기 소자 (500) 에 제공된다. 탐색기 소자 (500) 는 시간영역을 스캔하여 특정 이동기기와 관련된 가장 양호하게 이용가능한신호를 검출하는데 이용된다. 탐색기 소자 (500) 는 그 검출된 신호에 대한 정보를 CDMA 제어기 (540) 에 제공하고, 처리를 위한 적당한 수신 신호를 선택하기 위하여, 이에 응답하여 제어신호를 발생하여 복조소자 (510A-510N) 에 제공한다.
제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 (212) 에 의해 수신된 신호들은 아날로그 수신기 (26O) 에 제공된 후, 복조소자 (520A-520N) 에 제공된다. 또한, 탐색기 소자 (515) 는, 레이크 수신기 (270) 와 같은 방법으로 복조소자 (520A-520N) 가 특정 이동기기와 관련된 가장 양호하게 이용가능한 신호를 트래킹하여 처리하는 것을 보장하도록, 수신된 신호에 대한 시간영역을 스캔하는데 이용된다. 그후, 복조소자 (510A-510N 및 520A-520N) 의 출력은 다이버서티 합성기 및 디코더 회로 (284) 에 의해 최적 동작특성으로 처리된다.
다시 도 5 를 참조하면, 탐색기 소자 (500) 및 복조소자 (510A-510N) 는 아날로그 수신기 (250) 로부터 출력되어진 합성신호를 수신한다. 그 단일 이동기기에 의해 송신되어진 확산 스펙트럼 신호를 디코드하기 위하여는, 적당한 PN 시퀀스가 발생되어야 한다. 이동기기 신호의 발생에 관한 더이상의 설명은 미국 특허 제 5,103,459 호에 있다.
PBX 와 같은 내부 또는 외부 네트워크로부터의 신호는 CDMA 제어기 (540) 의 제어하에서 적당한 보코더 (555) 에 접속된다. 송신 변조기 (535) 는 CDMA 제어기 (540) 확산 스펙트럼의 제어하에서 그 의도하는 수신측 이동기기로의 송신용 데이터를 변조한다. 송신 변조기 (535) 는 레이크 수신기 (270 및 280) 가 할당되어진 특정 이동기기로의 송신용 데이터를 인코드하고 변조하기 위하여 할당된다. 송신변조기 (535) 는 일조의 직교코드로부터 선택된 직교코드로 보코더 데이터를 변조한후 PN 확산코드로 변조되어진다. 그후, 그 PN 확산신호는 아날로그형태로 변환되어 송신 파워 제어회로 (550) 에 제공된다.
송신파워 제어회로 (550) 는 CDMA 제어기 (540) 의 제어하에서 신호의 송신파워를 제어한다. 회로(550)의 출력은 합산기 (560) 에 제공되어 다른 이동기기에 대응하는 송신 변조기/송신 파워 제어회로의 출력과 합산된다. 합산기 (560) 의 출력은 아날로그 송신기 (220) 에 제공된다. 아날로그 송신기 (220) 는 기지국 통신가능구역내의 이동기기에 방사하기 위하여 선형 통신가능구역 안테나 시스템을 통하여 출력용 신호를 증폭한다. 도 5 의 예시적인 송신기 회로에 관한 더이상의 상세한 설명은 미국 특허 제 5,103,459호에 설명되어 있다.
도 5 는 파일럿/제어채널 발생기 및 송신파워 제어회로 (545) 를 더욱 자세히 나타낸 것이다. 회로 (545) 는 CDMA 제어기 (540) 의 제어하에 아날로그 송신기 (220) 에 접속하기 위한 페이징 채널, 파일럿 신호 및 동기채널의 파워를 발생 및 제어한다.
도 6 은 탐색, 복조, 합성 및 디코드 기능을 수행하기 위하여 CSM ASIC 칩 (580) 과 결합하는 기지국의 아키텍쳐를 나타낸 것이다. 도 6 에서, 도 5 의 것들과 대응하는 기능적 요소를 식별하기 위하여 동일한 참조번호가 사용된다. CSM ASIC 칩 (580) 은 "확산 스펙트럼 다중접속 통신시스템용 다중경로 탐색 프로세서" 라는 명칭으로 1994년 9월 30일자에 출원되어 본 발명의 양수인에게 양도된 동시계류중인 미국 특허출원 제 08/316,177호에 기재된 바와 같이, 각 이동기기에 대해필요한 탐색기능을 수행하는데 특히 효율적인 탐색엔진 (584) 을 포함한다. 간단히 설명하면, 그 탐색엔진 (584) 은 아날로그 수신기 (250 및 260) 양자의 출력을 모니터링함으로써 특정 이동기기와 관련된 가장 양호하게 이용가능한 시간영역을 식별한다. 이 정보는 CDMA 제어기 (540) 에 제공되어, 거기서 가장 양호하게 이용가능한 신호를 발생함에 따라서 인터페이스 스위치 (226) 가 복조소자 (510A-510N) 를 아날로그 수신기 (250 또는 260) 에 접속시키도록 명령한다. 따라서, 도 6 의 아키텍쳐는 각 복조소자 (510A-510N) 가 가장 양호한 신호를 제공하는 아날로그 수신기에 접속되어지도록 함으로써 효율성을 향상시킨다.
좀더 자세하게 도 6 을 참조하면, 아날로그 수신기 (250 및 260) 는 RF 신호를 처리하여 그 신호를 디지탈 비트로 변환한다. 아날로그 수신기 (250 및 260) 각각은 최종 여파된 비트 스트림을 인터페이스 스위치 (226) 에 제공한다. 인터페이스 스위치 (226) 는 CDMA 제어기 (540) 의 제어하에서 그 여파된 비트 스트림을 아날로그 수신기 (250 및 260) 중의 어느하나 또는 양자로부터 복조소자 (510A-510N)및 탐색엔진 (585) 에 접속한다.
도 6 의 바람직한 실시예는 아날로그 수신기 (250 및 260) 가 디지탈 신호를 발생하고 인터페이스 스위치 (226) 가 디지탈 신호 루팅 (routing) 장치인 CSM ASIC 실시 (implementation) 를 나타낸 것이다. 그러나, 또한 이 신호 루팅기능도 아날로그 기술을 이용하여 실시될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
그러한 아날로그 실시에 있어서, 아날로그 수신기 (250 및 260) 는 디지탈 신호 보다는 아날로그 신호를 인터페이스 스위치 (226) 로 통과시키도록 구성될 수있을 것이다. 이와 유사한 방법으로 인터페이스 회로 (226) 는 적당한 복조소자에 아날로그 신호를 제공하는데 적절한 아날로그 회로와 결합될 수 있을 것이다. 이러한 구성에서, 더 이상 처리하기 전에 각 복조소자내에서 아날로그/디지탈 변환이 발생할 수 있을 것이다.
도 6 에 나타낸 바와 같이, 복조소자 (510A-510N) 는 CDMA 제어기 (540) 에 의해 제어된다. CDMA 제어기 (540) 는 각 복조소자 (510A-510N) 를 아날로그 수신기 (250 또는 260) 에 선택적으로 접속된 선형 통신가능구역 안테나 구조물들중의 어느 하나에 의해 수신된 단일 이동기기로부터의 복수개의 정보신호들 중의 하나에 할당한다. 복조소자 (510A-510N) 각각은 단일 이동기기로부터의 데이터 평가를 나타내는 데이터 비트 스트림을 발생한다. 효율적인 디지탈 데이터 수신기 아키텍쳐가 "확산 스펙트럼 다중접속 통신시스템용 셀사이트 복조기 아키텍쳐"라는 명칭으로 1995년 1월 13일자로 출원되어 계류중인 미국 특허출원 제 08/372,632호에 개시되어 있다.
다이버서티 합성기 및 디코더 회로 (284) 는 이동기기로부터 수신된 단일 데이터 평가를 발생하도록 각 복조소자 (510A-510N) 으로부터 비트 스트림을 합성한다. 이 합성은 예를들어, "이중 최대 매트릭 (metric) 발생과정을 채용하는 코히런트하지 않은 수신기" 라는 명칭으로 1993년 6월 24일자에 출원되어 계류중인 미국 특허출원 08/083,110 호에 개시된 이중 최대 메트릭 계산법의 이용을 통하여 달성될 수 있을 것이다. 또한, 이 계류중인 출원은 특히 집합 소프트 결정데이터 (aggregate soft decision data) 를 발생하도록 설계된 코히런트하지 않은 수신기를 개시하고 있다. 그러한 코히런트하지 않은 수신기가 채용될 때에, 통상적으로 다이버서티 합성기 및 디코더 회로 (284) 는 그 집합 소프트 결정 데이터를 디코드하는 비테르비 (Viterbi) 디코더를 포함한다. 그 디코드된 심볼은 연속적으로 합성되어, 더 이상의 처리를 위하여 보코더 (555) 로 통과된다.
이상의 바람직한 실시예의 설명은 당해분야의 어떠한 전문가라도 본 발명을 실시하거나 이용하는 것을 가능케 하기 위하여 제공된다. 이들 실시예의 여러가지 변경은 당해분야의 전문가에게 명백할 것이며, 여기에 한정된 특유한 원리는 다른 실시예에 본 발명의 창의적 재능을 이용함이 없이도 응용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타낸 실시예에 한정하려는 것이 아니라 여기에 개시된 원리와 신규한 특징과 일치하는 최광의의 범주에 부합시키려는 것이다.

Claims (28)

  1. 하나이상의 원격 단말기가 디지탈 변조된 통신신호를 이용하여 기지국과 통신하는 디지탈 통신시스템에서,
    상기 기지국은 안테나 시스템을 구비하고
    상기 안테나 시스템은,
    제 1 선형 통신가능구역 안테나 구조물;
    제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물; 및
    상기 통신신호를 상기 기지국과 상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물간에 접속시키며, 상기 통신신호들중의 하나를 상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 각각에 의해 전송하기 위한 제 1 및 제 2 시간 오프셋 신호성분으로 분할하는 수단을 구비하는 안테나 인터페이스 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 인터페이스 수단은 제 1 및 제 2 듀플렉서를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 듀플렉서가 상기 기지국내의 아날로그 송신기와 상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 사이에 각각 삽입되는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 안테나 인터페이스 수단은 스플리터(splitter) 및 지연 네트워크를 포함하고, 상기 통신신호가 소정의 칩 주기인 소정의 2진 칩 시퀀스로 각각 구성된 소정의 의사난수 잡음 (PN) 에 따라서 확산 스펙트럼 변조 정보신호에 의해 발생되며, 상기 스플리터 및 지연 네트워크는 상기 제 1 및 제 2 시간 오프셋 신호성분들간에 하나 이상의 칩주기 오더 (order) 로 지연을 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물은 각각 제 1 및 제 2 누설 동축안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  5. 시스템 이용자가 원격 시스템 이용자와 기지국을 통하여 통신하고, 상기 원격 시스템 이용자들은 무선 링크로 상기 기지국을 통해 통신하는 디지탈 통신시스템에서,
    상기 기지국은
    제 1 선형 통신가능구역 안테나 구조물;
    제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물;
    시스템 이용자 정보신호를 확산 스펙트럼 변조시킴에 의해 원격 이용자로 향하는 확산 스펙트럼 신호를 발생하는 송신 수단; 및
    상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물에 상기 원격 이용자로 향하는 확산 스펙트럼 신호를 제공하며, 상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물 각각에 의해 송신되는 상기 원격 이용자로 향하는 확산 스펙트럼 신호의 성분들간에 소정의 시간 지연을 도입하는 안테나 인터페이스 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 구조물로부터 접속되는 제 1 집합 확산 스펙트럼 신호를 복조하는 제 1 수단을 더 포함하고, 상기 제 1 집합 확산 스펙트럼 신호가 상기 제 1 선형 통신가능구역 안테나 구조물에 의해 수신된 복수개의 시스템 이용자에게 향하는 확산 스펙트럼 신호로 구성되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 안테나 구조물로부터 접속되는 제 2 집합 확산 스펙트럼 신호를 복조하는 제 2 수단을 더 포함하고, 상기 제 2 집합 확산 스펙트럼 신호가 상기 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물에 의해 수신된 복수개의 시스템 이용자에게 향하는 확산 스펙트럼 신호로 구성되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 시스템 이용자 정보 신호는 각각 소정의 칩 주기인 소정의 2진 칩 시퀀스로 각각 구성된 소정의 의사난수 잡음 (PN) 확산코드에 따라서 변조된 확산 스펙트럼이며, 상기 소정의 시간지연은 적어도 일 칩주기인 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물은 각각 제 1 및 제 2 누설 동축 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물은 그 길이방향의 치수를 따라서 실질적으로 연속적인 전자기 에너지를 방사하도록 배치된 것을 특징으로 하는 기지국.
  11. 순방향 링크 확산 스펙트럼 변조된 정보신호를 송신하고 역방향 링크 확산 스펙트럼 변조된 정보신호를 수신하며, 상기 순방향 및 역방향 확산 스펙트럼 변조된 정보신호는 각각 소정의 칩 주기인 소정의 코드 칩 시퀀스로 구성된 소정의 의사난수 잡음 코드에 따라 확산 스펙트럼 변조정보신호에 의해 발생되는 시스템에 있어서,
    선형 통신가능구역을 갖는 제 1 안테나 구조물;
    선형 통신가능구역을 갖는 제 2 안테나 구조물; 및
    상기 순방향 링크 확산 스펙트럼 변조된 정보신호를 상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물에 제공하고, 상기 제 1 및 제 2 안테나 구조물에 의해 각각 전송되는 상기 순방향 링크 확산 스펙트럼 변조된 정보신호의 성분들간에 상기 소정의 칩 주기들 중 하나 이상과 동등한 지연을 도입하는 안테나 인터페이스 수단을 포함하고,
    상기 제 1 안테나 구조물의 상기 선형 통신가능구역과, 상기 제 2 안테나 구조물의 상기 선형 통신가능구역은 실질적으로 중첩하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    복수개의 복조소자를 더 포함하고, 상기 복수개의 복조소자들 중 제 1 복조소자가 상기 제 1 안테나 구조물로부터의 상기 역방향 링크 확산 스펙트럼 신호의 제 1 성분을 수신하고, 상기 복수개의 복조소자들 중 제 2 복조소자는 상기 제 2 안테나 구조물로부터의 상기 역방향 링크 확산 스펙트럼 신호의 성분을 수신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복조소자들 중 상기 제 1 및 제 2 복조소자 각각이 공통의 원격 이용자로부터의 신호를 변조하고, 상기 복조소자들 중 상기 제 1 복조소자의 출력과 상기 복조소자들 중 상기 제 2 복조소자의 출력을 합성하는 다이버서티 합성기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공통의 원격기기로부터의 상기 신호의 다중 수신을 식별하는 탐색기 엔진을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수개의 복조소자들 중 제 3 복조소자를 상기 제 1 안테나 구조물로부터의 상기 역방향 링크 확산 스펙트럼 신호의 상기 성분, 상기 제 2 안테나 구조물로부터의 상기 역방향 링크 확산 스펙트럼신호의 상기 성분에 접속하는 인터페이스 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 구조물이 누설 동축 케이블인 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 구조물이 3축 동축 케이블인 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 실질적으로 중첩된 부분내에 위치되며, 상기 제 1 안테나 구조물에 의해 송신되는 상기 순방향 링크 확산 스펙트럼 변조정보신호의 상기 성분내의 선택된 순방향 링크 신호를 복조하고, 상기 제 2 안테나 구조물에 의해 송신되는 상기 순방향 링크 확산 스펙트럼 변조 정보신호의 상기 성분내의 선택된 순방향 링크 신호를 복조하는 복수의 복조 소자들을 포함하는 원격기기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 하나이상의 원격 단말기가 디지탈 변조된 통신신호를 이용하여 기지국과 통신하는 디지탈 통신시스템에서, 상기 디지탈 변조된 통신신호의 분산형 송신을 수행하는 방법에 있어서,
    제 1 선형 통신가능구역 안테나 구조물을 제공하는 단계;
    제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물을 제공하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터의 상기 디지탈 변조된 통신신호들중의 하나를 서로 다른 시간지연을 갖는 제 1 및 제 2 신호성분으로 분할하여, 상기 디지탈 변조된 통신신호들 중 상기 제 1 및 제 2 신호성분을 상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물에 접속시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 통신신호는 각각이 소정의 칩주기인 소정의 2진 칩 시퀀스로 각각 구성되는 소정의 의사난수 잡음 (PN) 확산코드에 따라서 확산 스펙트럼 변조정보신호에 의해 발생되며, 서로다른 시간지연을 갖는 상기 제 1 및 제 2 신호성분들간에 적어도 일 칩주기의 오더로 지연을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 시스템 이용자가 원격 시스템 이용자와 기지국을 통하여 통신하고, 상기 시스템 이용자들은 무선 링크로 상기 기지국을 통해 통신하는 디지탈 통신시스템에서, 상기 기지국에서 확산 스펙트럼 통신신호의 분산형 송수신을 수행하는 방법에 있어서,
    제 1 선형 통신가능구역 안테나 구조물을 제공하는 단계;
    제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물을 제공하는 단계;
    확산 스펙트럼 변조 이용자정보 신호에 의해 상기 확산 스펙트럼 신호들 중 원격 이용자로 향하는 신호를 발생하는 단계; 및
    상기 확산 스펙트럼 신호들 중 상기 원격 이용자로 향하는 신호를 상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물에 제공하여, 상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물에 의해 각각 송신되는 상기 확산 스펙트럼 신호들 중 상기 원격 이용자로 향하는 신호들간에 소정의 시간지연을 도입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 안테나 구조물로부터 접속된 제 1 집합 확산 스펙트럼 신호를 복조하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 집합 확산 스펙트럼 신호는 상기 제 1 선형통신가능구역 안테나 구조물에 의해 수신된 상기 확산 스펙트럼 신호들 중 시스템 이용자로 향하는 복수개의 신호로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 2 안테나 구조물로부터 접속되는 제 2 집합 확산 스펙트럼 신호를 복조하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 집합 확산 스펙트럼 신호가 상기 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물에 의해 수신된 상기 확산 스펙트럼 신호들 중 시스템 이용자로 향하는 복수개의 신호로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 선형 통신가능구역 안테나 구조물은 실질적으로 중첩된 통신가능구역을 유지하며 상기 확산 스펙트럼 통신신호들의 파장보다 더 큰 간격으로 이격되는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 디지탈 변조된 통신신호를 이용하여 하나 이상의 원격 단말기가 기지국과 통신하는 디지탈 통신시스템에 있어서, 상기 기지국은 안테나 시스템을 갖고,
    상기 안테나 시스템은
    디지탈 변조된 통신신호를 전송하고 제 1 부분 통신가능구역을 갖는 제 1 부분과 제 2 부분 통신가능구역을 갖는 제 2 부분으로 구성된 제 1 선형 통신가능구역 안테나 구조물; 및
    상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분의 사이에 배치되며, 상기 제 1 부분에 의해 전송되는 상기 디지탈 변조된 통신신호와 상기 제 2 부분에 의해 전송되는 상기 디지탈 변조된 통신신호의 사이에 지연을 제공하는 직렬 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 직렬소자는 상기 디지탈 변조된 통신신호를 증폭시키는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 통신가능구역과 상기 제 2 부분 통신가능구역이 중첩되는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 통신가능구역의 상기 중첩부분내에 배치된 원격기기를 더 포함하고, 상기 원격기기는 상기 제 1 부분에 의해 전송된 상기 디지탈 변조된 통신신호내에서 선택된 순방향 링크신호를 복조하고, 상기 제 2 부분에 의해 전송된 상기 디지탈 변조된 통신신호내에서 선택된 순방향 링크 신호를 복조하는 복수개의 복조소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
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