【手続補正書】
【提出日】平成15年9月17日(2003.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＭＡ基地局に使用されるアンテナシステムであって、
１つのセクタをカバーする複数の固定ビームを形成するとともに、ビーム形成マトリク
スに接続可能な複数のアンテナと、
ＣＤＭＡ信号を前記複数のアンテナを介して送信するために前記ビーム形成マトリクス
に接続可能な複数の送信機と、
を備え、
前記複数のアンテナを介して送信される各ＣＤＭＡ信号は、各送信機に固有のトラヒッ
クチャネルと、前記複数の送信機の間で共通となるオーバーヘッドチャネルと、を有し、
前記複数の送信機は、前記ＣＤＭＡ信号を互いにオフセットされる送信周波数にわたっ
て送信するように配置されることを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２】
前記ビーム形成マトリクスは、バトラーマトリクスであることを特徴とする請求項１に
記載のアンテナシステム。
【請求項３】
前記オフセットは、信号の打ち消しによって生じる悪影響が低減されるように選択され
ることを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項４】
前記悪影響の低減は、誤り率の低減を含んでいることを特徴とする請求項３に記載のア
ンテナシステム。
【請求項５】
前記ＣＤＭＡ信号は、所定のフレームレートを有する冗長順方向チャネルフレーム構造
を使用する任意のＣＤＭＡ通信規格形式であることを特徴とする請求項１に記載のアンテ
ナシステム。
【請求項６】
前記オフセットは、前記フレームレートの倍数以外の倍数であることを特徴とする請求
項５に記載のアンテナシステム。
【請求項７】
３つのアンテナおよび３つの送信機を有することを特徴とする請求項１に記載のアンテ
ナシステム。
【請求項８】
前記オフセットは、３０Ｈｚよりも大きく且つ１２０Ｈｚよりも小さいことを特徴とす
る請求項１に記載のアンテナシステム。
【請求項９】
ＣＤＭＡ基地局に使用されるアンテナシステムであって、
１つのセクタをカバーする複数の固定ビームを形成するとともに、ビーム形成マトリク
スに接続可能な複数のアンテナと、
ＣＤＭＡ信号を前記複数のアンテナを介して送信するために前記ビーム形成マトリクス
に接続可能な複数の送信機と、
を備え、
前記複数のアンテナを介して送信される各ＣＤＭＡ信号は、各送信機に固有のトラヒッ
クチャネルと、前記複数の送信機の間で共通となるオーバーヘッドチャンネルと、を有し
、
前記複数の送信機は、前記ＣＤＭＡ信号を時間的にオフセットされる位相で送信するよ
うに配置されることを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１０】
前記ビーム形成マトリクスは、バトラーマトリクスであることを特徴とする請求項９に
記載のアンテナシステム。
【請求項１１】
前記時間的なオフセットは、信号の打ち消しによって生じる悪影響が低減されるように
選択されることを特徴とする請求項９に記載のアンテナシステム。
【請求項１２】
前記悪影響の低減は、誤り率の低減を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の
アンテナシステム。
【請求項１３】
前記ＣＤＭＡ信号は、所定のフレームレートを有する冗長順方向チャネルフレーム構造
を使用する任意のＣＤＭＡ通信規格形式であることを特徴とする請求項９に記載のアンテ
ナシステム。
【請求項１４】
前記時間的なオフセットは、正弦波であることを特徴とする請求項９に記載のアンテナ
システム。
【請求項１５】
前記時間的なオフセットは、ランダムであることを特徴とする請求項９に記載のアンテ
ナシステム。
【請求項１６】
前記時間的なオフセットは、固定ビームの位相が結果的に非コヒーレントとなるような
任意のパターンであることを特徴とする請求項９に記載のアンテナシステム。
【請求項１７】
３つのアンテナおよび３つの送信機を有することを特徴とする請求項９に記載のアンテ
ナシステム。
【請求項１８】
ＣＤＭＡ基地局に使用されるアンテナシステムであって、
１つのセクタをカバーする複数の固定ビームを形成するとともに、ビーム形成マトリク
スに接続可能な複数のアンテナと、
ＣＤＭＡ信号を前記複数のアンテナを介して送信するために前記ビーム形成マトリクス
に接続可能な複数の送信機と、
を備え、
前記複数のアンテナを介して送信される各ＣＤＭＡ信号は、各送信機に固有のトラヒッ
クチャネルと、前記複数の送信機の間で共通となるオーバーヘッドチャネルと、を有し、
前記複数の送信機は、前記ＣＤＭＡ信号を互いにオフセットされる送信周波数にわたっ
て送信する手段を備えることを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１９】
前記オフセットは、信号の打ち消しによって生じる悪影響が低減されるように選択され
ることを特徴とする請求項１８に記載のアンテナシステム。
【請求項２０】
ＣＤＭＡ基地局に使用されるアンテナシステムであって、
１つのセクタをカバーする複数の固定ビームを形成するとともに、ビーム形成マトリク
スに接続可能な複数のアンテナと、
ＣＤＭＡ信号を前記複数のアンテナを介して送信するために前記ビーム形成マトリクス
に接続可能な複数の送信機と、
を備え、
前記複数のアンテナを介して送信される各ＣＤＭＡ信号は、各送信機に固有のトラヒッ
クチャネルと、前記複数の送信機の間で共通となるオーバーヘッドチャンネルと、を有し
、
前記複数の送信機は、前記ＣＤＭＡ信号を時間的にオフセットされる位相で送信する手
段を備えることを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２１】
前記時間的なオフセットは、信号の打ち消しによって生じる悪影響が低減されるように
選択されることを特徴とする請求項２０に記載のアンテナシステム。
【請求項２２】
１つのセクタをカバーする複数の固定ビームを形成する複数のアンテナを有するＣＤＭ
Ａ基地局用アンテナシステムにおける、複数の送信機からＣＤＭＡ信号を送信するＣＤＭ
Ａ信号送信方法であって、
各送信機に固有のトラヒックチャネルと、前記複数の送信機の間で共通となるオーバー
ヘッドチャネルと、を有した該ＣＤＭＡ信号を、該送信機でアップコンバートし、
前記ＣＤＭＡ信号を互いにオフセットされる送信周波数にわたって送信することを特徴
とするＣＤＭＡ信号送信方法。
【請求項２３】
１つのセクタをカバーする複数の固定ビームを形成する複数のアンテナを有するＣＤＭ
Ａ基地局用アンテナシステムにおける、複数の送信機からＣＤＭＡ信号を送信するＣＤＭ
Ａ信号送信方法であって、
各送信機に固有のトラヒックチャネルと、前記複数の送信機の間で共通となるオーバー
ヘッドチャネルと、を有した該ＣＤＭＡ信号を、該送信機でアップコンバートし、
前記ＣＤＭＡ信号を時間的にオフセットされる位相で送信することを特徴とするＣＤＭ
Ａ信号送信方法。
【請求項２４】
固有のトラヒックチャンネルと、共通のオーバーヘッドチャンネルとを有するＣＤＭＡ
信号をアップコンバートして、前記ＣＤＭＡ信号を標準的な基地局送信周波数からオフセ
ットされる送信周波数にわたって送信する送信機を備えたことを特徴とするＣＤＭＡ基地
局用アンテナシステムの送受信機。
【請求項２５】
固有のトラヒックチャンネルと、共通のオーバーヘッドチャンネルとを有するＣＤＭＡ
信号をアップコンバートして、前記ＣＤＭＡ信号を時間的にオフセットされる位相で送信
する送信機を備えたことを特徴とするＣＤＭＡ基地局用アンテナシステムの送受信機。
【請求項２６】
ＣＤＭＡ基地局に使用されるアンテナシステムであって、
複数の送信機に接続可能なデジタルビーム形成器と、
１つのセクタをカバーする複数の固定ビームを形成するとともに、ＣＤＭＡ信号を送信
する複数の送信機に接続可能な複数のアンテナと、
を備え、
前記複数のアンテナを介して送信される各ＣＤＭＡ信号は、各送信機に固有のトラヒッ
クチャネルと、前記複数の送信機の間で共通となるオーバーヘッドチャネルと、を有し、
前記複数の送信機は、前記ＣＤＭＡ信号を互いにオフセットされる送信周波数にわたっ
て送信するように配置されることを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２７】
前記オフセットは、信号の打ち消しによって生じる悪影響が低減されるように選択され
ることを特徴とする請求項２６に記載のアンテナシステム。
【請求項２８】
前記悪影響の低減は、誤り率の低減を含んでいることを特徴とする請求項２７に記載の
アンテナシステム。
【請求項２９】
前記ＣＤＭＡ信号は、所定のフレームレートを有する冗長順方向チャネルフレーム構造
を使用する任意のＣＤＭＡ通信規格形式であることを特徴とする請求項２６に記載のアン
テナシステム。
【請求項３０】
前記オフセットは、フレームレートの倍数以外の倍数であることを特徴とする請求項２
９に記載のアンテナシステム。
【請求項３１】
３つのアンテナおよび３つの送信機を有することを特徴とする請求項２６に記載のアン
テナシステム。
【請求項３２】
前記オフセットは、３０Ｈｚよりも大きく且つ１２０Ｈｚよりも小さいことを特徴とす
る請求項３０に記載のアンテナシステム。
【請求項３３】
ＣＤＭＡ基地局に使用されるアンテナシステムであって、
複数の送信機に接続可能なデジタルビーム形成器と、
１つのセクタをカバーする複数の固定ビームを形成するとともに、ＣＤＭＡ信号を送信
する複数の送信機に接続可能な複数のアンテナと、
を備え、
前記複数のアンテナを介して送信される各ＣＤＭＡ信号は、各送信機に固有のトラヒッ
クチャネルと、前記複数の送信機の間で共通となるオーバーヘッドチャネルと、を有し、
前記複数の送信機は、前記ＣＤＭＡ信号を時間的にオフセットされる位相で送信するよ
うに配置されることを特徴とするアンテナシステム。
【請求項３４】
前記オフセットは、信号の打ち消しによって生じる悪影響が低減されるように選択され
ることを特徴とする請求項３３に記載のアンテナシステム。
【請求項３５】
前記悪影響の低減は、誤り率の低減を含んでいることを特徴とする請求項３４に記載の
アンテナシステム。
【請求項３６】
前記ＣＤＭＡ信号は、所定のフレームレートを有する冗長順方向チャネルフレーム構造
を使用する任意のＣＤＭＡ通信規格形式であることを特徴とする請求項３３に記載のアン
テナシステム。
【請求項３７】
前記時間的なオフセットは、正弦波であることを特徴とする請求項３３に記載のアンテ
ナシステム。
【請求項３８】
前記時間的なオフセットは、ランダムであることを特徴とする請求項３３に記載のアン
テナシステム。
【請求項３９】
前記時間的なオフセットは、固定ビームの位相が結果的に非コヒーレントとなるような
任意のパターンであることを特徴とする請求項３３に記載のアンテナシステム。
【請求項４０】
３つのアンテナおよび３つの送信機を有することを特徴とする請求項３３に記載のアン
テナシステム。
【請求項４１】
ＣＤＭＡ基地局に使用されるアンテナシステムであって、
複数の送信機に接続可能なデジタルビーム形成器と、
１つのセクタをカバーする複数の固定ビームを形成するとともに、ＣＤＭＡ信号を送信
する複数の送信機に接続可能な複数のアンテナと、
を備え、
前記複数のアンテナを介して送信される各ＣＤＭＡ信号は、各送信機に固有のトラヒッ
クチャネルと、前記複数の送信機の間で共通となるオーバーヘッドチャネルと、を有し、
前記複数の送信機は、前記ＣＤＭＡ信号を互いにオフセットされる送信周波数にわたって
送信する手段を備えることを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４２】
前記時間的なオフセットは、信号の打ち消しによって生じる悪影響が低減されるように
選択されることを特徴とする請求項４１に記載のアンテナシステム。
【請求項４３】
ＣＤＭＡ基地局に使用されるアンテナシステムであって、
複数の送信機に接続可能なデジタルビーム形成器と、
１つのセクタをカバーする複数の固定ビームを形成するとともに、ＣＤＭＡ信号を送信
する複数の送信機に接続可能な複数のアンテナと、
を備え、
前記複数のアンテナを介して送信される各ＣＤＭＡ信号は、各送信機に固有のトラヒッ
クチャネルと、前記複数の送信機の間で共通となるオーバーヘッドチャネルと、を有し、
前記複数の送信機は、前記ＣＤＭＡ信号を時間的にオフセットされる位相で送信する手
段を備えることを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４４】
前記時間的なオフセットは、信号の打ち消しによって生じる悪影響が低減されるように
選択されることを特徴とする請求項４３に記載のアンテナシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】              明細書
【発明の名称】          ＣＤＭＡ基地局に使用されるアンテナシステム、それに使用さ
れる送受信機およびＣＤＭＡ信号送信方法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ＣＤＭＡ移動体通信システムに関し、特に、そのようなシステムの
能力を高めるためのアンテナシステム、それに使用される送受信機およびＣＤＭＡ信号送
信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、ＣＤＭＡ無線デジタル通信網は、移動ユーザに遠距離通信を可能にさせるため、
北米全域にわたって広く利用されている。ＣＤＭＡ無線デジタル通信網では、利用可能な
周波数帯域範囲内において送信仕様を満たすために、サービス提供領域を複数のセルに分
割する。各セル内には基地局が設置され、セル内の複数の移動局はその基地局と通信する
。
【０００３】
一般に、基地局は高価であり且つ設置許可を得るのに多くの労力を必要とし、また、幾
つかの領域においては基地局に適した場所を利用できない場合もあるため、その数はでき
る限り少ない方が望ましい。各基地局は、その数をできる限り少なくするため、多数の移
動局と通信できるようにできるだけ高い能力を有することが理想的である。ＣＤＭＡ無線
デジタル通信網の能力を決定する重要なパラメータは、処理利得、ビット当たりのエネル
ギーと雑音電力比、ボイス・アクティビティ・ファクタ（voice activity factor）、周
波数再利用効率、セルサイトアンテナシステムにおけるセクタ数などである。
【０００４】
能力の向上を達成する１つの方法は、広いビーム幅のアンテナに換えて、アンテナアレ
イを使用することである。アンテナアレイは、元のビーム領域をカバーするように、狭い
ビーム幅を個々に有した複数のアンテナで構成される。
【０００５】
図４には、隣接する六角形の３つのセクタ１０２，１０４，１０６を備えた従来のＣＤ
ＭＡ通信セル１００が示されている。ＣＤＭＡ通信セル１００内には、３つのセクタの交
差部にアンテナ鉄塔１２０が配置される。アンテナ鉄塔１２０は、正三角形を形成する３
つの側面を有する。各セクタには、アンテナ鉄塔１２０の側面に装着された３つのアンテ
ナ１１４，１１６，１１８（但し、図示されているのは、セクタ１０２のアンテナのみ）
が割り当てられている。また、各セクタには、３つのビーム１０８，１１０，１１２（但
し、図示されているのは、セクタ１０２のビームのみ）が割り当てられている。３つのビ
ーム１０８，１１０，１１２はある程度重なって隣接している。３つのセクタ１０２，１
０４，１０６は、アンテナおよびビームの観点で、構造的に同一である。その結果、特定
のユーザに使用される１つまたは複数のビームを介するだけで、そのユーザのための信号
を送受信することができる。各ビームにおけるパイロットチャネルが各セクタ内で固有の
ものである場合（すなわち、異なるＰＮ（擬似ランダムノイズ）オフセットを有している
場合）には、異なるセル内における再利用パイロットチャネル間での干渉に起因して、能
力の向上が制限される。
【０００６】
１つの改善策は、トラヒックチャネルに対して複数の狭ビームを使用することである。
具体的には、パイロットチャネルがそれら複数の狭ビームのすべてに対して共有されるよ
うに、セクタ全体にわたってオーバーヘッドチャネル（パイロットチャネル、同期チャネ
ル、ページングチャネル）を送信する。これにより、通信能力がかなり向上する。例えば
、１セクタ当たり１つのビームを使用するシステムから、共通のパイロットチャネルで１
セクタ当たり３つのビームを使用するシステムへと変更すると、能力が２００％〜３００
％向上する。したがって、元の広いビームがカバーする領域にわたってパイロットチャネ
ルを同報送信することが望ましい。考えられる構成は、トラヒックチャネル用として１セ
クタ当たり複数のビームを使用して、セクタ全体をカバーする別の広いビームアンテナを
介してオーバーヘッドチャネルを送信することである。しかしながら、この場合には、余
分なハードウエア費用が必要になるとともに、時間経過と温度変化に応じて、パイロット
チャネルの位相をトラヒックチャネルの位相と一致させる較正および調整が必要になる。
【０００６】
別の実現可能な改善策は、アダプティブ・アンテナアレイ技術を使用して、トラヒック
チャネル用として複数の狭ビームを送受信するとともに、同じアダプティブ・アンテナア
レイを有するセクタ全体にわたってオーバーヘッドチャネルを送信することである。しか
しながら、この場合には、複雑な較正装置およびアルゴリズムが必要になる。
【０００７】
更に別の改善策は、複数のセクタにわたって固定された狭ビームをトラフィックチャネ
ル用として送受信するアンテナアレイを使用するとともに、同じ固定された狭ビームでパ
イロットチャネルを送信することである。しかしながら、この手法に伴う問題点は、セク
タの任意の点におけるパイロットチャネル信号の強度が、各ビームからの全てのパイロッ
トチャネル信号のベクトルの和によって決まってしまうという点である。各ビームからの
パイロットチャネル信号はコヒーレントであるため、パイロットチャネル信号のベクトル
の和がゼロまたは著しく小さい領域が生じる。その結果、移動局がこれらの領域のうちの
１つに入ると、通話が切断される可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、複数のビームでトラヒックチャネルを送受信するために固定したビームを
使用するとともに、同じアンテナアレイを使用してセクタ全体にわたって共通のパイロッ
トチャネルを送受信することができるアンテナアレイを提供することが有益である。また
、時間が経過し、温度が変化する間も性能を維持するための複雑な較正および調整を必要
としないアンテナシステムを提供することが有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかるアンテナシステムは、協働して１つのセクタをカバーし、かつビーム形
成マトリクスに接続される、複数の固定ビームをそれぞれ形成する複数のアンテナを有す
るアンテナシステムにおいて、各送受信機が、ビーム形成マトリクスに接続され、共通の
オーバーヘッドチャネルを有する信号を、複数のアンテナを介して送信する。これら信号
としては、ＩＳ−９５、ＩＳ−２０００、または、地上移動体通信用に設計された任意の
同様なＣＤＭＡ通信規格に従った信号を使用することができる。この発明において、送受
信機は、互いに僅かにオフセットした送信周波数を供給する。このオフセットは、信号が
互いに打ち消されるという望ましくない効果が低減されるように選択される。特に、オフ
セットは、システム全体の性能が最適化されるように選択される。
【００１０】
また、本発明にかかるアンテナシステムは、協働して１つのセクタをカバーし、かつビ
ーム形成マトリクスに接続される、複数の固定ビームをそれぞれ形成する複数のアンテナ
を有するアンテナシステムにおいて、各送受信機が、ビーム形成マトリクスに接続され、
共通のオーバーヘッドチャネルを有する信号を、複数のアンテナを介して送信する。これ
ら信号としては、ＩＳ−９５、ＩＳ−２０００、または、地上移動体通信用に設計された
任意の同様なＣＤＭＡ通信規格に従った信号を使用することができる。特にこの発明にお
いて、送受信機は、互いに時間的にオフセットされた送信位相を与える。このオフセット
は、信号が互いに打ち消されるという望ましくない効果が低減されるように選択される。
特に、オフセットは、システム全体の性能が最適化されるように選択される。
【００１１】
また、本発明にかかるアンテナシステムは、複数の送受信機に接続されたデジタルビー
ム形成器と、協働して１つのセクタをカバーする複数の固定ビームをそれぞれ形成する複
数のアンテナとを有するアンテナシステムにおいて、複数の送受信機が、複数のアンテナ
に接続され、共通のオーバーヘッドチャネルを有する信号を、これらアンテナを介して送
信する。これら信号としては、ＩＳ−９５、ＩＳ−２０００、または、地上移動体通信用
に設計された任意の同様なＣＤＭＡ通信規格に従った信号を使用することができる。特に
この発明において、送受信機は、互いに僅かにオフセットした送信周波数を供給する。こ
のオフセットは、信号が互いに打ち消されるという望ましくない効果が低減されるように
選択される。特に、オフセットは、システム全体の性能が最適化されるように選択される
。
【００１２】
また、本発明にかかるアンテナシステムは、複数の送受信機に接続されたデジタルビー
ム形成器と、協働して１つのセクタをカバーする複数の固定ビームをそれぞれ形成する複
数のアンテナとを有するアンテナシステムにおいて、複数の送受信機が、複数のアンテナ
に接続され、共通のオーバーヘッドチャネルを有する信号をこれらアンテナを介して送信
する。これら信号としては、ＩＳ−９５、ＩＳ−２０００、または、地上移動体通信用に
設計された任意の同様なＣＤＭＡ通信規格に従った信号を使用することができる。特にこ
の発明において、送受信機は、互いに時間的にオフセットされた送信位相を与える。この
オフセットは、信号が互いに打ち消されるという望ましくない効果が低減されるように選
択される。特に、オフセットは、システム全体の性能が最適化されるように選択される。
【発明の効果】
【００１３】
共通のオーバーヘッドチャネルを有する複数の固定ビームを使用できれば、システムの
能力が著しく向上するため有益である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の形態および特徴を、当業者が理解できるように、添付図面を参照しな
がら説明する。
【００１５】
本実施の形態にかかるアンテナシステムは、１つのセクタ内の全てのビームを介して共
通のオーバーヘッドチャネル（パイロットチャネル、同期チャネル、ページングチャネル
）を送信しつつ、そのセクタ内の各ビームで固有のトラヒックチャネルを送受信できるよ
うに、複雑な較正装置およびアルゴリズムを必要としない固定された狭ビームを使用する
。
【００１６】
図１−１は、セクタ１０２内にある従来のアンテナシステム２００を示している。なお
、セクタ１０４およびセクタ１０６は、同じアンテナシステムを有しているので、ここで
はその説明を省略する。アンテナシステム２００は、第１のビーム１０８と、第２のビー
ム１１０と、第３のビーム１１２とを形成している。これら３つのビーム１０８，１１０
，１１２は、第１のアンテナ１１４、第２のアンテナ１１６、第３のアンテナ１１８によ
ってそれぞれ形成される放射／受信パターンである。３つのアンテナ１１４，１１６，１
１８は、ビーム形成マトリクス２４０（例えばバトラーマトリクス）に接続されている。
【００１７】
ビーム形成マトリクス２４０は、３つの双方向ポート、すなわち、第１のポート２４２
と、第２のポート２４４と、第３のポート２４６とを備えている。第１のポート２４２、
第２のポート２４４、第３のポート２４６に入力された入力信号は、第１のビーム１０８
、第２のビーム１１０、第３のビーム１１２としてそれぞれ送信される。逆に、第１のビ
ーム１０８、第２のビーム１１０、第３のビーム１１２として受信された信号は、第１の
ポート２４２、第２のポート２４４、第３のポート２４６から出力される。
【００１８】
また、アンテナシステム２００は、第１の送受信機２２０と、第２の送受信機２２２と
、第３の送受信機２２４とを備えている。第１の送受信機２２０は、入力部２２６と、出
力部２２８と、双方向ポート２５２とを有している。第２の送受信機２２２は、入力部２
３０と、出力部２３２と、双方向ポート２５４とを有している。第３の送受信機２２４は
、入力部２３４と、出力部２３６と、双方向ポート２５６とを有している。ビーム形成マ
トリクス２４０の第１のポート２４２、第２のポート２４４、第３のポート２４６は、第
１の送受信機２２０の双方向ポート２５２、第２の送受信機２２２の双方向ポート２５４
、第３の送受信機２２４の双方向ポート２５６にそれぞれ接続されている。
【００１９】
図１−２は、セクタ１１２内に配置可能な別の従来のアンテナシステム２０２を示して
いる。アンテナシステム２０２は、第１のビーム１０８と、第２のビーム１１０と、第３
のビーム１１２とを形成している。これら３つのビーム１０８，１１０，１１２は、第１
のアンテナ１１４、第２のアンテナ１１６、第３のアンテナ１１８によってそれぞれ形成
される放射／受信パターンである。また、アンテナシステム２０２は、第１の送受信機２
２０と、第２の送受信機２２２と、第３の送受信機２２４とを備えている。第１の送受信
機２２０は、入力部２２６と、出力部２２８と、双方向ポート２５２とを有している。第
２の送受信機２２２は、入力部２３０と、出力部２３２と、双方向ポート２５４とを有し
ている。第３の送受信機２２４は、入力部２３４と、出力部２３６と、双方向ポート２５
６とを有している。
【００２０】
３つのアンテナ１１４，１１６，１１８は、送受信機２２０，２２２，２２４の３つの
各双方向ポート２５２，２５４，２５６に接続されている。また、アンテナシステム２０
２はデジタルビーム形成器２６０を備えている。デジタルビーム形成器２６０は、第１の
入力部２６２と、第１の出力部２６４と、第２の入力部２６６と、第２の出力部２６８と
、第３の入力部２７０と、第３の出力部２７２と、第１のビーム出力部２７４と、第１の
ビーム入力部２７６と、第２のビーム出力部２７８と、第２のビーム入力部２８０と、第
３のビーム出力部２８２と、第３のビーム入力部２８４とを有している。
【００２１】
デジタルビーム形成器２６０の第１のビーム出力部２７４および第１のビーム入力部２
７６は、第１の送受信機２２０の入力部２２６および出力部２２８にそれぞれ接続されて
いる。デジタルビーム形成器２６０の第２のビーム出力部２７８および第２のビーム入力
部２８０は、第２の送受信機２２２の入力部２３０および出力部２３２にそれぞれ接続さ
れている。デジタルビーム形成器２６０の第３のビーム出力部２８２および第３のビーム
入力部２８４は、第３の送受信機２２４の入力部２３４および出力部２３６にそれぞれ接
続されている。
【００２２】
本実施形態では、好適な例として、セクタ毎に３つのビームを形成する３つのアンテナ
が使用されているが、本発明の範囲内において、１より大きい任意の数のアンテナおよび
ビームをセクタ毎に使用しても良い。
【００２３】
図１−１および図１−２の送受信機２２０，２２２，２２４の各構成は同一であり、そ
の構成は、図２を用いて詳細に説明される。なお、図２においては、説明を簡略化するた
め、これら送受信機のいずれか一つを、送受信機３００として参照している。送受信機３
００は、その入力部３０２が変調器３０６の入力部に接続される。変調器３０６は、アッ
プコンバータ３１２の第１の入力部３１０に接続された出力部３０８を有する。また、ア
ップコンバータ３１２は、第２の入力部３１４および出力部３１６を有する。アップコン
バータ３１２の第２の入力部３１４は、オシレータ３１８（例えばデジタル周波数合成器
）に接続される。アップコンバータ３１２の出力部３１６は、送受切換器３４０の入力部
３４４に接続される。送受切換器３４０は、送受信機３００の双方向ポート３２０に接続
された双方向ポート３４２を有する。
【００２４】
また、送受信機３００は、復調器３２６の出力部３２４に接続された出力部３２２を有
する。また、復調器は、ダウンコンバータ３３２の出力部３３０に接続された入力部３２
８を有する。また、ダウンコンバータ３３２は、第１の入力部３３４および第２の入力部
３３６を有する。ダウンコンバータ３３２の第１の入力部３３４は、オシレータ３３８に
接続され、ダウンコンバータ３３２の第２の入力部３３６は、送受切換器３４０の出力部
３４６に接続される。便宜上、アップコンバータ３１２およびオシレータ３１８を備えた
送受信機３００のアップコンバージョン段階が１段階で示されている。実際には、アップ
コンバージョンは、複数の段階で行なわれても良い。同様に、便宜上、ダウンコンバータ
３３２およびオシレータ３３８を備えた送受信機３００のダウンコンバージョン段階が１
段階で示されているが、実際には、ダウンコンバージョンは、複数の段階で行なわれても
良い。
【００２５】
図１−１に示されるように、送受信機２２０、送受信機２２２、送受信機２２４の入力
部２２６、入力部２３０、入力部２３４に入力される信号はそれぞれ、第１のビーム１０
８、第２のビーム１１０、第３のビーム１１２上でそれぞれ送信されるデジタルベースバ
ンド信号である。送受信機２２０、送受信機２２２、送受信機２２４の出力部２２８、出
力部２３２、出力部２３６から出力される信号はそれぞれ、第１のビーム１０８、第２の
ビーム１１０、第３のビーム１１２上でそれぞれ受信されるデジタルベースバンド信号で
ある。
【００２６】
なお、送受信機２２０、送受信機２２２、送受信機２２４の入力部２２６、入力部２３
０、入力部２３４に入力されるデジタルベースバンド信号はそれぞれ、第１のビーム１０
８、第２のビーム１１０、または、第３のビーム１１２によってカバーされる領域内の複
数の移動局（図示せず）によって受信される任意のＣＤＭＡ規格デジタルデータストリー
ムであっても良い。
【００２７】
同様に、図１−２に示されるように、デジタルビーム形成器２６０の入力部２６２、入
力部２６６、入力部２７０に入力される信号はそれぞれ、第１のビーム１０８、第２のビ
ーム１１０、第３のビーム１１２上でそれぞれ送信されるデジタルベースバンド信号であ
る。デジタルビーム形成器２６０の出力部２６４、出力部２６８、出力部２７２から出力
される信号はそれぞれ、第１のビーム１０８、第２のビーム１１０、第３のビーム１１２
上でそれぞれ受信されるデジタルベースバンド信号である。
【００２８】
デジタルビーム形成器２６０の入力部２６２、入力部２６６、入力部２７０に入力され
るデジタルベースバンド信号はそれぞれ、第１のビーム１０８、第２のビーム１１０、ま
たは、第３のビーム１１２によってカバーされる領域内の複数の移動局（図示せず）によ
って受信される任意のＣＤＭＡ規格デジタルデータストリームであっても良い。
【００２９】
送受信機２２２におけるオシレータ３１８の周波数は、送受信機２２２におけるアップ
コンバータ３１２の出力部３１６の周波数が標準的なＩＳ−９５基地局送信周波数ｆcと
なるように選択される。また、送受信機２２０におけるオシレータ３１８の周波数は、送
受信機２２０におけるアップコンバータ３１２の出力部３１６の周波数が（ｆc＋オフセ
ット周波数ｆo）となるように選択される。また、送受信機２２４におけるオシレータ３
１８の周波数は、送受信機２２４におけるアップコンバータ３１２の出力部３１６の周波
数が（ｆc−オフセット周波数ｆo）となるように選択される。ここで、例えば、ｆc＝１
９４０ＭＨｚであり、ｆo＝４０Ｈｚであるとすると、送受信機２２２におけるアップコ
ンバータ３１２の周波数出力は１９４０ＭＨｚとなり、送受信機２２０におけるアップコ
ンバータ３１２の周波数出力は１９４０．００００４ＭＨｚとなり、送受信機２２４にお
けるアップコンバータ３１２の周波数出力は１９３９．９９９９６ＭＨｚとなる。
【００３０】
セクタ内の任意の点におけるパイロットチャネルの信号強度は、各ビームからの全ての
パイロットチャネル信号のベクトルの和によって決定される。例えば、図３−１を参照す
ると、第２のビーム１１０からの１つの点における信号がベクトル４０２で示されている
。同じ点における第１のビーム１０８からの信号がベクトル４０４で示されている。第１
のビーム１０８で送信される信号の周波数は第２のビーム１１０の周波数からｆoだけオ
フセットされているため、ベクトル４０４はベクトル４０２に対して回転しており、した
がって、合成ベクトル４０６の大きさは、１／ｆoの時間周期で変動する。
【００３１】
図３−２は、合成ベクトル４０６の大きさ４０８と時間４１０との関係を示すプロット
である。ベクトル４０４の回転により、１／ｆo（４１４で示される）毎に最小値４１６
が現われる。ＩＳ−９５順方向チャネル（通信路）において、フレームレートｆfは、５
０フレーム／秒、すなわち、２０ｍｓ周期である。また、各ＩＳ−９５フレームは１回繰
り返される。したがって、オフセット周波数ｆcは、１／ｆo４１４が１／ｆf（４１２で
示される）の倍数とならないように選択される。これにより、２つの連続するフレームの
同じ点で最小４１６が現われることが防止され、これにより、誤り率が著しく低減する。
【００３２】
合成ベクトル４０６の大きさが１／ｆoの時間周期で変動するため、システム性能全体
が最適化されるように経験的な方法によりｆoが選択される。各基地局におけるｆoの最適
な値は、環境的な要因、移動局の最大速度、周波数帯域、無線インタフェースによって影
響される。ＩＳ−９５ＣＤＭＡ通信システムの場合、一般に、ｆoは、３０Ｈｚよりも大
きく、１２０Ｈｚよりも小さい。異なる値のｆoで別の無線インタフェース規格が最適な
性能を有していても良い。
【００３３】
送受信機２２０におけるオシレータ３３８の周波数、送受信機２２２におけるオシレー
タ３３８の周波数、送受信機２２４におけるオシレータ３３８の周波数は、同一であり、
標準的な周波数でのＩＳ−９５信号がダウンコンバートされて復調されるように選択され
る。
【００３４】
各ビームにおけるトラヒックチャネルは、固有のものであり、トラヒックチャネルのキ
ャンセルが起きないように相互に関連がない。
【００３５】
別の実施形態において、送受信機２２２におけるオシレータ３１８の波形は、送受信機
２２２におけるアップコンバータ３１２の出力部３１６の波形が標準的なＩＳ−９５基地
局送信周波数ｆcとなるように選択される。送受信機２２０におけるオシレータ３１８の
波形は、送受信機２２０におけるアップコンバータ３１２の出力部３１６の波形が−１８
０°〜＋１８０°の範囲内の時間依存性の位相オフセットを有するｆcとなるように選択
される。送受信機２２４におけるオシレータ３１８の波形は、送受信機２２４におけるア
ップコンバータ３１２の出力部３１６の波形が−１８０°〜＋１８０°の範囲内の時間依
存性の位相オフセットを有するｆcとなるように選択される。送受信機２２２におけるア
ップコンバータ３１２の出力部３１６の波形は、０°の位相における基準である。この範
囲内の時間依存性の位相オフセットは、正弦波またはランダムであっても良く、あるいは
、送受信機２２０におけるオシレータ３１８の出力部の位相、送受信機２２２におけるオ
シレータ３１８の出力部の位相、送受信機２２４におけるオシレータ３１８の出力部の位
相が結果的に非コヒーレントとなる別の任意のパターンであっても良い。したがって、第
１のビーム１０８の位相、第２のビーム１１０の位相、第３のビーム１１２の位相は、非
コヒーレントである。
【００３６】
好ましい実施形態において、送受信機２２０、送受信機２２２、送受信機２２４の入力
部２２６、入力部２３０、入力部２３４での信号はそれぞれ、第１のビーム１０８、第２
のビーム１１０、第３のビーム１１２でそれぞれ送信／受信する移動局（図示せず）に対
応する固有のＩＳ−９５トラヒックチャネルと、同一のＩＳ−９５オーバーヘッドチャネ
ル（パイロットチャネル、同期チャネル、ページングチャネル）とを有している。ビーム
からビームへと移動し、あるいは重なり合うビームの領域内にある移動局は、ＩＳ−９５
ハンドオフ処理によって処理される。
【００３７】
別の実施形態において、送受信機２２０、送受信機２２２、送受信機２２４の入力部２
２６、入力部２３０、入力部２３４での信号はそれぞれ、第１のビーム１０８、第２のビ
ーム１１０、第３のビーム１１２でそれぞれ送信／受信する移動局（図示せず）に対応す
る固有のＩＳ−２０００トラヒックチャネルと、同一のＩＳ−２０００オーバーヘッドチ
ャネルとを有している。ビームからビームへと移動し、あるいは重なり合うビームの領域
内にある移動局は、ＩＳ−２０００ハンドオフ処理によって処理される。
【００３８】
なお、図１−１に示されるようにバトラーマトリクス２４０を使用する本発明の実施形
態は、送受信機間の差動位相を補償するための較正スキームを必要としないが、図１−２
に示されるようにデジタルビーム形成器２６０を使用する実施形態は、送受信機間の差動
位相を補償するための較正スキームを必要とする。
【００３９】
本発明は、空間ダイバーシティや偏波ダイバーシティ等のダイバーシティスキームを使
用するアンテナシステムと共に使用すると有益である。全てのダイバーシティスキームに
おいて、重なり合う全てのビームは、オフセット周波数または時間依存性の位相オフセッ
トを有していなければならない。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態を図示して説明してきたが、当業者であれば分かるように、
様々な修正や変更を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１−１】  ＣＤＭＡ通信セルのセクタのアンテナシステムの図である。
【図１−２】  ＣＤＭＡ通信セルのセクタの別のアンテナシステムの図である。
【図２】  図１−１および図１−２の送受信機の構成を詳細に示す図である。
【図３−１】  第１のビームからの信号と第２のビームからの信号との合成ベクトル
を示す図である。
【図３−２】  図３−１の合成ベクトルの大きさと時間との関係を示す図である。
【図４】  従来の３セルラーＣＤＭＡ通信セルを示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１１４，１１６，１１８  アンテナ
１０８，１１０，１１２  ビーム
２２０，２２２，２２４  送受信機
２４０  ビーム形成マトリクス
２６０  デジタルビーム形成器
３０６  変調器
３１８，３３８  オシレータ
３２６  復調器
３４０  送受切換器
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図４】
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