(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて、セルサイト内の信号を受信するための複数のアンテナを有する基地局用の自動利得制御ループであって、
該信号を受信しおよび復調するように該アンテナの１つに結合された復調器であって、少なくとも２つの出力端子を有し、復調された位相信号のインフェーズ信号成分及びクワドリフェーズ信号成分を複数の別々の分岐に対して方路づけするよう機能する単一の復調器と、
各々が該インフェーズ信号成分およびクワドリフェーズ信号成分を該復調器から受信して、インフェーズおよびクワドリフェーズ信号成分の振幅を可変量だけ変化させるよう機能する複数の可変利得増幅器であって、該受信されたインフェーズおよびクワドリフェーズ信号成分に応答して、実質的に等しい増幅度および位相遅延を提供するよう動作する複数の可変利得増幅器と、
複数の信号処理ユニットであって、その各々が、該インフェーズおよびクワドリフェーズ信号成分を、該別々の分岐のうちの１つを介して対応する可変利得増幅器から受信するよう機能するとともに、該対応する可変利得増幅器の利得を制御するように、該可変利得増幅器の対応する１つに対してフィードバック制御信号を提供するようさらに機能する複数の信号処理ユニットと、を含むことを特徴とする自動利得制御ループ。
【請求項２】
請求項１に記載の自動利得制御ループにおいて、前記復調器が、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）復調を実行し、および前記復調器が、さらに、前記基地局によって受信された前記信号に対応する同相信号成分及び直交位相信号成分をそれぞれ生成する第一及び第二端子を有している自動利得制御ループ。
【請求項３】
請求項２に記載の自動利得制御ループにおいて、前記復調器に対して復調周波数信号を提供するよう構成された局部発振器と、
その入力端子が前記復調器の出力端子に接続されている複数個のローパスフィルタとであって、低域濾波された位相信号を前記可変利得増幅器へ提供するように前記可変利得増幅器に接続された出力端子を有している複数のローパスフィルタ、を含む自動利得制御ループ。
【請求項４】
請求項３に記載の自動利得制御ループにおいて前記可変利得増幅器が、負の値から正の値に亘る増幅係数を有して前記同相信号及び前記直交位相信号を増幅するための第一及び第二可変利得増幅器を有している自動利得制御ループ。
【請求項５】
請求項４に記載の自動利得ループにおいて、
前記第一及び第二可変利得増幅器が、前記増幅係数を変化させるために、前記信号処理ユニットからの前記フィードバック制御信号を受信するよう機能する自動利得制御ループ。
【請求項６】
請求項５に記載の自動利得制御ループにおいて、前記第一及び第二可変利得増幅器が、前記第一及び第二増幅器によって受信された信号に対して実質的に同等の振幅及び位相遅延を与えるようにバランスがとられている自動利得制御ループ。
【請求項７】
請求項６に記載の自動利得制御ループにおいて、さらに、前記第一及び第二可変利得増幅器によって生成される信号を受信するように作られた入力端子を各々が有する複数個のアナログ−デジタルコンバータを含み、これら複数個のアナログ−デジタルコンバータは、各々前記信号処理ユニットに対してデジタル信号を提供するように作られた出力端子を有している自動利得制御ループ。
【請求項８】
無線通信システムにおいて、セルサイト内の信号を受信するための複数のアンテナを有する基地局用の自動利得制御ループであって、
該信号を受信し、および復調するよう該アンテナの１つに結合された復調器であって、少なくとも２つの出力端子を有し、復調された信号のインフェーズ信号成分およびクワドリフェーズ信号成分を複数の別々の分岐に対して方路づけるよう機能する単一の復調器と、
該復調器の該２つの出力端子に直接結合された一対のローパスフィルタであって、該インフェーズおよびクワドリフェーズ信号成分の各々の低域濾波された信号を提供するよう機能する一対のローパスフィルタと、
各対が該ローパスフィルタの出力を受信し、受信された該低域濾波された信号に応答して、実質的に等しい増幅度および位相遅延を提供するよう平衡がとられているような複数の対の可変電圧減衰器であって、各対が該復調された信号のインフェーズ信号成分およびクワドリフェーズ信号成分に対応する出力信号の対を出力するものである複数の対の可変電圧減衰器と、
複数の信号処理ユニットであって、その各々が、対応する対の出力信号を、該別々の分岐の１つを介して受信するよう機能するとともに、可変電圧減衰器の対応する対に対してフィードバック制御信号を提供して、該可変電圧減衰器の該対応する対の減衰量を制御するようさらに機能する複数の信号処理ユニットと、を含むことを特徴とする自動利得制御ループ。
【請求項９】
請求項８に記載の自動利得制御ループにおいて、前記復調器が直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）復調を実行し、および前記復調器が、さらに、前記基地局によって受信された前記信号に対応する同相信号成分及び直交位相信号成分をそれぞれ生成する第一及び第二端子を有している自動利得制御ループ。
【請求項１０】
請求項９に記載の自動利得制御ループにおいて、さらに前記復調器に対して復調周波数信号を提供するよう作られた局部発振器を含む自動利得制御ループ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の自動利得制御ループにおいて、前記可変減衰器が、各々前記フィードバック制御信号に応答した減衰係数で前記同相信号及び前記直交信号を減衰させるための第一及び第二可変利得減衰器を有している自動利得制御ループ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の自動利得制御ループにおいて、前記第一及び第二可変減衰器が、前記減衰係数を変化させるために前記信号処理ユニットからの前記フィードバック制御信号を受信するようになっている自動利得制御ループ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の自動利得制御ループにおいて、前記第一及び第二可変減衰器が、前記第一及び第二減衰器によって受信された信号に対して実質的に同等の振幅及び位相遅延を与えるようにバランスがとられている自動利得制御ループ。
【請求項１４】
請求項１３に記載の自動利得制御ループにおいて、さらに前記第一及び第二可変減衰器によって生成される信号を受信するように作られた入力端子を各々が有する複数個のアナログ−デジタルコンバータを含み、これら複数個のアナログ−デジタルコンバータが、前記信号処理ユニットに対してデジタル信号を提供するように作られた出力端子を有している自動利得制御ループ。
【請求項１５】
請求項１４に記載の自動利得制御ループにおいて、前記無線通信システムが複数個のセルサイトを有しており、前記セルの各々が、複数個のセクタに分割されており、前記基地局が、各々の対応するセルの前記セクタ内に位置する複数個の無線端末からの信号を受信するように作られた複数個の指向性アンテナを有している自動利得制御ループ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の自動利得制御ループにおいて、前記無線端末が、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）通信方式に従って前記基地局と通信するようになっている自動利得制御ループ。
【請求項１７】
セルラー通信システムにおけるセルサイト内の信号を受信するための複数のアンテナを有する基地局により受信される信号の利得を制御するための方法であって、
該アンテナのうちの１つにより受信された該信号を復調して、復調された位相信号のインフェーズ信号成分およびクワドリフェーズ信号成分を別々の分岐を介して複数のデュアル電圧減衰器の各々に対して提供するようにするステップであって、各デュアル電圧減衰器が、該別々の分岐から受信された対応するインフェーズ信号成分およびクワドリフェーズ信号成分に応答して、実質的に等しい増幅度と位相遅延を提供するよう平衡がとられている一対の電圧可変減衰器を含むものであるステップと、
該デュアル電圧減衰器の各々に提供されるフィードバック制御信号に基づいて、各インフェーズおよびクワドリフェーズ信号成分の大きさを可変制御するステップと、
該可変制御されたインフェーズおよびクワドリフェーズ信号成分を複数の信号プロセッサにより処理して、各信号プロセッサにより該フィードバック制御信号を対応するデュアル電圧減衰器に対して生成するようにするステップと、を含むことを特徴とする利得制御方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の利得制御方法において、さらに前記復調するステップの後に、前記受信された信号に対応する前記位相信号を低域濾波するステップを含む利得制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信回路において用いられる自動利得制御ループに関し、特に、無線通信システムの基地局において用いられる自動利得制御ループ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの無線通信システムは、セルラ原理に基づいている。基本的には、無線サービスが利用可能な地勢学的領域は、図１に示されているように複数個のセルに分割されている。図１においては、各々のセルは模式的に六角形で示されている。しかしながら実際には、各々のセルは、とりわけシステムによってサービスが提供されている領域のトポロジーに依存した形態を有している。各々のセルは、それらのほぼ中心に位置する基地局１２を有している。各々の基地局１２は、各々のセル１０によってほぼ規定される領域内において信号を送受信するように配置されている。図１においては、破線１８が各々の基地局の無線波が実際に到達する範囲を表わしている。その結果、無線波によって実際にカバーされる領域は、各々のセル領域を越えて延在している。それゆえ、干渉を回避するために、相異なった周波数の組が隣接するセルに対して割り当てられることが望ましい。各々のセル領域内に位置している加入者は、無線端末１６（例えば、セルラ電話、無線ローカルループ端末、ある種のコードレス電話、単一方向あるいは双方向ページャ、ＰＣＳ端末及びパーソナルデジタルアシスタンス（ＰＤＡ））を用いて他の加入者と通信する。セル内に位置している各々の無線端末は、セル内に位置する対応する基地局との間で、所定の周波数範囲内の通信チャネルを介して、信号を送受信する。
【０００３】
隣接するセルが相異なった周波数の組を利用するため、同一の周波数の組を利用する２つのセル間の距離が、設計時に重要な事項となる。この距離は、平均再利用距離Ｄと呼称される。単位領域当たりで利用可能なチャネル総数を増大させるためには、セルの大きさを減少させることが望ましい。セルの大きさを減少させることにより、同一の周波数の組をより頻繁に再利用することが可能になる。よって、より多くの加入者がそのシステムを利用することが可能になる。なぜなら、所定の領域内で利用可能な周波数の組が増大するからである。しかしながら、各々のセルの大きさに依存して、再利用距離Ｄが、同一の周波数範囲を用いるセル間での同一チャネル干渉を引き起こすのに充分な程に小さくなる可能性がある。
【０００４】
同一周波数範囲を用いるセル間の干渉の程度を低減する一つの方法は、各基地局においてある種の指向性を有するアンテナを利用することである。各々のセルが複数個のセクタに分割され、各々のセクタが基地局に配置された単一指向性アンテナによってサービスを提供される。このような単一指向性を有するアンテナを複数個用いることによって、セル間の同一チャネル干渉が最小化されるように周波数の組を各々のセクタに対して割り当てることが可能になる。
【０００５】
単一指向性を有する各々のアンテナは、基地局から無線端末に信号を送信する目的、及び無線端末からの信号を基地局において受信する目的、の双方に関して用いられる。前述されているように、各々のセルは複数個、例えば３個、のセクタに分割されており、その場合には基地局には３つの個別の単一指向性アンテナが必要となる。セルが実質的に小さい、より人口密度の高い領域においては、同一チャネル干渉を低減するために、セル当たりにより多くの数のセクタが必要となる。このようなセクタ分割技法は公知であり、Ｒａｙｍｏｎｄ  Ｃ．  Ｖ．  Ｍａｃａｒｉｏによる”Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｒａｄｉｏ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ａｎｄ  Ｄｅｓｉｇｎ”（ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ，  １９９３）に記述されている。当該書籍は本発明の参照文献である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
セクタ分割技法の一つの欠点は、より複雑な基地局設計が必要とされることである。例えば、無線端末が同一セル内のあるセクタから別のセクタへ移動する際、基地局と無線端末とが通信する周波数を変更する技法が用いられなければならない。処理中の通話に関するこの通信周波数の変更は”ハンドオーバー”あるいは”ハンドオフ”として知られているものである。通常、あるセルから別のセルへ移動する際にはハンドオフが必要とされるが、セクタ分割技法を用いる場合には同一のセル内であるセクタから別のセクタへ移動する際にもハンドオフが必要になる。
【０００７】
セクタ間ハンドオフは、周波数分割多重アクセス（”ＦＤＭＡ”）及び時分割多重アクセス（”ＴＤＭＡ”）通信方式において、特に必要とされるものである。これら双方の通信方式の動作は公知であり、Ｍｉｓｃｈａ  Ｓｃｈｗａｒｔｚによる”Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，  Ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ”（３ｒｄ  ｅｄ．，  ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  １９８０）に記載されている。当該書籍は本発明の参照文献である。
【０００８】
近頃では、無線通信システムは、コード分割多重アクセス（”ＣＤＭＡ”）をも利用するようになってきている。ＣＤＭＡは公知であり、”デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラシステム向けの移動体局−基地局コンパチビリティ標準”（ＩＳ−９５−Ａとして出版予定）という表題のＴＲ４５標準スペシフィケーションに記述されている。当該書籍は本発明の参照文献である。基本的には、コード分割多重アクセス方式においては、セル内の全ての無線端末は、同一の周波数を用いて同時に信号の送受信を行なう。各々の無線端末は、ユーザの情報を符号化する目的で独自の符号を用いる。基地局においては、受信された信号が、利用可能な全ての独自符号に基づいて復号化される。
【０００９】
コード分割多重アクセスの一つの利点は、セル内のハンドオフが必ずしも必要ではないという点である。全ての無線端末が同一のチャネルを介して信号を送信するため、あるセクタから別のセクタへ移動する際に通信周波数を切り換える必要がない。しかしながら、ＣＤＭＡを用いる基地局は、後に図３を参照してより詳細に記述されるように、依然として複雑な回路を必要とする。
【００１０】
よって、セクタ分割セル構造と共に用いられ得るより簡潔な基地局設計が依然として必要とされている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施例に従って、無線通信システムにおいて用いられる、基地局用自動利得制御ループが提供される。当該自動利得制御ループは、少なくとも一つの出力端子を有する復調器を有しており、当該復調器は、基地局によって受信された信号を復調してその出力端子を介して複数個の位相信号を出力するように適合させられている。当該位相信号は、前記基地局によって受信された信号の位相に対応している。複数個の可変利得増幅器が、各々前記位相信号のうちのそれぞれ一つを、その振幅を変化させる目的で、受信するように適合させられている。さらに、複数個の信号処理ユニットが、前記可変利得増幅器によって供給された信号を受信するように適合させられており、各々の信号処理ユニットは、さらに、前記可変利得増幅器の各々の利得を制御する目的で、フィードバック制御信号を生成するように適合させられている。
【００１２】
本発明の別の実施例に従って、セルラ通信システムにおける基地局によって受信された信号の利得を制御する方法が提供される。当該方法は、受信された信号に対応する位相信号を生成する目的で信号を復調する段階；フィードバック制御信号に基づいて各々の位相信号の振幅を可変的に制御する段階；及び、前記フィードバック制御信号を生成する目的で前記位相信号を処理する段階；を有している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明に係る、セクタ分割されたセル内に位置する複数個の無線端末からの信号を受信するために用いられる基地局１２を模式的に示したブロック図である。ここでは、このセルが３つの１２０゜セクタに分割されている、という仮定がなされている。基地局１２は、セル内の３つのセクタの各々の内部に位置する無線端末からの信号を受信する３つの単一指向性アンテナ２１０、２１２及び２１４を有している。各々のアンテナの出力は、受信された信号の周波数範囲を無線周波数ＲＦからより低い中間周波数ＩＦに変換するために用いられるミキサ２１６、２１８及び２２０の入力端子に接続されている。各々のミキサの出力端子は、自動利得制御ループ２２２−ｉ、２２２−ｉｉ及び２２２−ｉｉｉに接続されている。各々の利得制御ループは、入力信号を３つの個別の分岐にルーティングする。各々の分岐は、以下に詳細に記述されている信号処理ユニット７６、７８及び８０に接続されている。よって、各信号処理ユニットは、図２に示されているように、アンテナ２１０、２１２及び２１４に対応する３つの信号をそれぞれ受信することになる。
【００１４】
信号処理ユニットは、各々３つのフィードバック信号を生成する。これらのフィードバック信号は、それぞれ自動利得制御ループ２２２の一つに対して接続されている。図２においては、信号処理ユニット７６から自動利得制御ループ２２２−ｉへのフィードバックリンク、信号処理ユニット７８から自動利得制御ループ２２２−ｉｉへのフィードバックリンク、及び、信号処理ユニット８０から自動利得制御ループ２２２−ｉｉｉへのフィードバックリンク、がそれぞれ示されている。基地局１２は、さらに、信号処理ユニット７６から自動利得制御ループ２２２−ｉｉ及び２２２−ｉｉｉへのフィードバックリンク（図示せず）、信号処理ユニット７８から自動利得制御ループ２２２−ｉ及び２２２−ｉｉｉへのフィードバックリンク（図示せず）、及び、信号処理ユニット８０から自動利得制御ループ２２２−ｉ及び２２２−ｉｉへのフィードバックリンク（図示せず）、を有している。
【００１５】
各自動利得制御ループによって供給される電圧信号の大きさは、各信号処理ユニットによって生成されるフィードバック信号によって制御される。例えば、自動利得制御ループ２２２−ｉによって信号処理ユニット７６に対して供給される電圧信号の大きさは、信号処理ユニット７６によて生成されるフィードバック信号によって制御される。同様に、自動利得制御ループ２２２−ｉによって信号処理ユニット７８に対して供給される電圧信号の大きさは、信号処理ユニット７８によて生成されるフィードバック信号によって制御される。また、自動利得制御ループ２２２−ｉによって信号処理ユニット８０に対して供給される電圧信号の大きさは、信号処理ユニット８０によて生成されるフィードバック信号によって制御される。
【００１６】
動作中は、各々の自動利得制御ループは、無線端末によって生成された同一の信号を受信する。各々の自動利得制御ループは、それぞれの信号処理ユニットに対して同一の信号を供給する。各信号処理ユニットは、それぞれのアンテナから受信した信号を解析する。それに応じて、各信号処理ユニットは、例えば各自動利得制御ループによって生成された信号を制御する。各々の信号処理ユニットの出力信号が無線交換センターに接続されていることが望ましく、この無線交換センターはこれらの信号を地域交換局宛にルーティングする。
【００１７】
前述されているように、従来技術に係る自動利得制御ループは、数多くのコンポーネントを有していてかなり複雑なものである。例えば、図３は、通常、セクタ分割されたセルからの信号を受信する目的で用いられる、従来技術に係る基地局自動利得制御ループ２２２−ａを模式的に表わすブロック図である。この場合においても、前記セルが１２０゜ずつの３つのセクタに分割されている、ということが仮定されている。各々のアンテナ（図示せず）は、セル全体の１／３をカバーしている。無線端末は、基地局宛に信号を送出する。基地局は、この信号をそれぞれのアンテナを介して受信する。各々のアンテナの出力端子は、２２２−ａ等の自動利得制御ループに供給される信号を生成する。各々のアンテナによって受信された信号は、対応する自動利得制御ループの３分岐器２２の入力端子に供給される。３分岐器の出力端子は、３つの個別の減衰器２８、３０及び３２の入力端子に接続されている。これらの減衰器は、例えば抵抗として機能するように配置されたダイオード等の利用可能な回路設計を用いている。あるいは、負の値から正の値に亘る範囲の利得を有する増幅器が用いられる。よって、本明細書においては、減衰器と利得可変増幅器とは相互に交換可能なものとして議論される。
【００１８】
減衰器２８、３０及び３２の各々の出力端子は、それぞれ対応する復調器３４、３６及び３８の入力端子に接続されている。各々の復調器は、復調器によって受信された信号の位相に対応する複数個の位相信号を生成する。４相変移キーイング（クワドラチャフェーズシフトキーイング；ＱＰＳＫ）を利用する通信システムに関しては、復調器３４、３６及び３８は、Ｍｉｓｃｈａ  Ｓｃｈｗａｒｔｚによる”Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，  Ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ”（３ｒｄ  ｅｄ．，  ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  １９８０）に記載されているもののような、従来技術に係るＱＰＳＫ復調器である。各々の復調器３４、３６及び３８は、データ信号のインフェーズ（Ｉ）及びクワドリフェーズ（Ｑ）成分を生成する２つの出力端子を有している。これらの出力端子の各々は、ローパスフィルタに接続されている。復調器３４の出力端子は、それぞれローパスフィルタ４０及び４２に接続されている。同様に、復調器３６の出力端子は、それぞれローパスフィルタ４４及び４６に接続されている。さらに、復調器３８の出力端子は、それぞれローパスフィルタ４８及び５０に接続されている。これらのローパスフィルタは、各々受信した信号の高周波数成分を除去する。
【００１９】
各ローパスフィルタの出力端子は、演算増幅器等の信号増幅器５２、５４、５６、５８、６０及び６２の入力端子に接続されている。これらの増幅器の各々の出力端子は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ６４、６６、６８、７０、７２及び７４の入力端子に接続されている。各々のＡ／Ｄコンバータの出力端子は、信号処理ユニット７６、７８及び８０の入力端子に接続されている。各々の信号処理ユニットは、設定されている通話の各々に対するデータ処理及びある種の管理的なタスクを実行する。信号処理ユニットによって提供される機能の一例は、”デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラシステム向けの移動体局−基地局コンパチビリティ標準”（ＩＳ−９５−Ａとして出版予定）という表題のＴＲ４５標準スペシフィケーションに記述されている。なかでも、信号処理ユニットは、受信された信号の大きさを決定する。さらに、信号処理ユニットは、自動利得制御ループ内の基地局のアンテナによって受信された信号の利得を調節するフィードバック制御信号を生成する。信号処理ユニットのその他の機能には、信号が処理されつつある無線端末の識別をチェックする機能、及び、無線端末が満足出来る通信品質を有する通信範囲内に位置しているか否かをチェックする機能が含まれる。
【００２０】
各信号処理ユニットの一つの出力端子は、各々の自動利得制御ループに含まれる、対応する減衰器の入力端子に接続されている。例えば、信号処理ユニット７６の出力端子は減衰器２８の入力端子に接続されている。信号処理ユニット７８の出力端子は減衰器３０の入力端子に接続されている。同様に、信号処理ユニット８０の出力端子は減衰器３２の入力端子に接続されている。各信号処理ユニットは、自動利得制御ループにおいて、この自動利得制御ループによって受信された信号の減衰量を制御する目的で、対応する減衰器２８、３０及び３２に対してフィードバック信号を生成するように配置されている。
【００２１】
局部発振器２６は、その出力端子に正弦波信号を生成する。局部発振器２６からの出力信号は、３分岐器２４を介して復調器３４、３６及び３８の各々に接続されている。３分岐器２４は、自動利得制御ループによって受信された信号を復調する目的で、各自動利得制御ループに対して、局部発振器２６によって生成された発振信号を供給する。
【００２２】
コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）を用いるセルラシステムに関しては、セル内の複数個の無線端末は、それらがどのセクタ内に存在しているかに拘らず、同一の周波数において信号を送信する。それゆえ、無線端末があるセクタから別のセクタへ移動する際には、通信チャネルを切り換える必要はない。動作時には、無線端末は信号を送出し、この信号は、セル内の位置に依存して、基地局１２に配置された単一あるいは複数個のアンテナ（図示せず）に受信される。各アンテナの出力信号は対応する自動利得制御ループに供給され、次いで３分岐器２２に供給される。３分岐器２２は、その３つの出力端子に同一の受信された信号を供給する。
【００２３】
図３に示されているように、各アンテナに接続された自動利得制御ループの主要なコンポーネントには、３つのクワドラチャフェーズシフトキーイング（ＱＰＳＫ）復調器、３つの電圧可変減衰器、及び２つの３分岐器が含まれる。これらのコンポーネントは広い基板面積を必要とし、実質的に製造コストが高くなる。これらのコンポーネントの数は、以下に詳細に説明される本発明の実施例に従って実質的に低減される。
【００２４】
図４は、本発明に係る、セクタ分割されたセルからの信号を受信する基地局自動利得制御ループ２２２ｂの一実施例を模式的に示した図である。ここでも、セルが１２０゜の３つのセクタに分割されていることが仮定されている。しかしながら、本発明は３セクタセルに対して限定されている訳ではなく、複数個のセクタを有する本発明の実施例を構成して利用する方法は当業者には明らかである。通常、本発明に係る自動利得制御ループは、各セルが複数個のセクタを有する無線通信システムにおいて便利に用いられ得る。
【００２５】
図４に示された実施例においては、各アンテナ（図示せず）は、セル全体の１／３に対してサービスを提供している。無線端末は、図２に示されているような基地局に対して信号を送出する。基地局は、この信号を各アンテナを介して受信する。各々のアンテナの出力端子は、自動利得制御ループ、例えば２２２−ｂ、に接続されている。各々のアンテナで受信された信号は、クワドラチャフェーズシフトキーイング復調器８２の対応する入力端子に供給される。局部発振器８４は、復調器８２に対して適切な周波数の信号を供給する。本実施例においてはＱＰＳＫ復調器が用いられているが、本発明はＱＰＳＫ変調に限定されている訳ではなく、他の変調方式も用いられ得る。
【００２６】
復調器８２は、インフェーズ（Ｉ）及びクワドリフェーズ（Ｑ）信号成分を２つの出力端子を介して出力する。インフェーズ信号はローパスフィルタ８６に接続されることが望ましく、クワドリフェーズ信号はローパスフィルタ８８に接続されることが望ましい。ローパスフィルタ８６の出力は、３つのデュアルモード電圧可変減衰器９０、９６及び１０４の一方の入力端子に接続されている。ローパスフィルタ８８の出力端子は、デュアルモード電圧可変減衰器９０、９６及び１０４の第二入力に接続されている。ここでは、減衰器の代わりに、増幅及び減衰の双方が可能な可変利得増幅器も用いられ得る。フィルタ８６及び８８の出力端子を直接デュアルモード減衰器に接続する代わりに、デュアルモード減衰器の各々に対して出力信号を分配する３分岐器が用いられることがある場合には望ましい。しかしながら、フィルタ８６及び８８の出力ポートにおける信号の周波数が充分に低い場合には、この種の３分岐器は不要である。
【００２７】
各々のデュアルモード電圧可変減衰器９０、９６及び１０４は、それぞれ２つの電圧可変減衰器を有している。例えば、デュアルモード電圧可変減衰器９０は２つの電圧可変減衰器、例えば９２及び９４、を有している。同様に、デュアルモード電圧可変減衰器９６は２つの電圧可変減衰器、例えば９８及び１０２、を有している。また、デュアルモード電圧可変減衰器１０４は２つの電圧可変減衰器、例えば１０６及び１０８、を有している。
【００２８】
電圧可変減衰器対９２及び９４、９８及び１０２、１０６及び１０８は、それぞれ対応する入力信号に関して実質的に同等の増幅及び位相遅延を実現するようにバランスが取られていることが望ましい。本発明に係る一実施例においては、可変減衰器の代わりに、アナログデバイセズ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）社（マサチューセッツ州ノーウッド）から市販のＡＤ６００／６０２という型番の低雑音ワイドバンドデュアル可変利得増幅器と実質的に同等に機能するように配置された、デュアルモード可変利得増幅器が用いられ得る。この種のデュアルモード可変利得増幅器は、各々のチャネルが−１０ｄＢから＋３０ｄＢの間の可変利得を実現する、２つの増幅器を有している。本発明の別の実施例においては、デュアルモード可変減衰器が、アルファインダストリーズ（Ａｌｐｈａ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）社（マサチューセッツ州ウーバーン）から市販の、デュアルモード平衡可変減衰器と実質的に同等に機能するように配置される。受信された信号のインフェーズ及びクワドリフェーズ信号成分は、各々デュアルモード可変減衰器あるいは増幅器に接続された制御電圧信号によって可変制御される。
【００２９】
デュアルモード可変減衰器９０の出力端子は、それぞれ演算増幅器１１０及び１１２に接続されている。同様に、デュアルモード可変減衰器９６の出力端子は、それぞれ演算増幅器１１４及び１１６に接続されている。また、デュアルモード可変減衰器１０４の出力端子は、それぞれ演算増幅器１１８及び１２０に接続されている。これらの増幅器の各々の出力端子は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ、すなわち１２４、１２６及び１２８、１３０及び１３２、１３４、に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ１２４及び１２６の出力端子は、信号処理ユニット７６に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ１２８及び１３０の出力端子は、信号処理ユニット７８に接続されている。同様に、Ａ／Ｄコンバータ１３２及び１３４の出力端子は、信号処理ユニット８０に接続されている。
【００３０】
前述されているように、各信号処理ユニットは、現在設定されている通話の各々に関するデータ処理と、”デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラシステム向けの移動体局−基地局コンパチビリティ標準”（ＩＳ−９５−Ａとして出版予定）という表題のＴＲ４５標準スペシフィケーションに記述されているようなある種の管理タスクとを実行する。信号処理ユニットのこの種の機能には、現在処理されている信号の発信源である無線端末の識別をチェックすること、並びに、無線端末が満足出来る通信品質を有する通信範囲内に存在するか否かをチェックすること、が含まれる。
【００３１】
信号処理ユニットの出力端子の一つは、対応する減衰器の入力端子に接続されている。例えば、信号処理ユニット７６の出力端子は、デュアルモード可変減衰器９０へのフィードバック制御電圧信号を供給するように接続されている。信号処理ユニット７８の出力端子は、デュアルモード可変減衰器９６へのフィードバック制御電圧信号を供給するように接続されている。同様に、信号処理ユニット８０の出力端子は、デュアルモード可変減衰器１０４へのフィードバック制御電圧信号を供給するように接続されている。
【００３２】
前述されているように、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）を用いるセルラシステムにおいては、セル内の全ての無線端末は、どのセクタ内に位置しているかに拘らず、同一の周波数帯において信号を送信する。それゆえ、無線端末があるセクタから他のセクタへ移動する場合には、移動体局と基地局との間で通信チャネルを切り換える必要がない。しかしながら、この種のセルラシステムにおいては、あるセクタから別のセクタへ移動すると、移動体局と基地局との間の通信がなされているセクタに従って、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）において用いられているコードが切り換えられる。セルのあるセクタから別のセクタへのコードの切り換えは、時分割多重アクセス法の場合のような周波数の切り換えよりもより簡便に実現され得る。
【００３３】
実際の動作においては、無線端末が信号を送出し、その信号は、セル内の位置に依存して、そのセル内に位置している対応する基地局（図示せず）の単一あるいは複数個のアンテナによって受信される。具体的には、アンテナからの出力信号が、図２に関連して記述されているように、ミキサを介して復調器８２に接続され、受信された信号が復調される。クワドラチャフェーズシフトキーイング（ＱＰＳＫ）の場合には、復調器８２は、２つの出力端子を介してインフェーズ及びクワドリフェーズ信号を生成する。他のタイプの変調方式、例えばＭ−ａｒｙ変調、に関しては、本発明の別の実施例に従って、受信された信号が複数個の位相信号に復調される。
【００３４】
ローパスフィルタ８６及び８８は、復調器８２から入力された高周波数成分信号を実質的に除去する。インフェーズ及びクワドリフェーズ信号の各々は、それぞれの振幅及び位相遅延が実質的に同一であるように、デュアルモード可変利得減衰器によってバランスさせられていることが望ましい。可変利得減衰器からの出力信号は、Ａ／Ｄコンバータによてデジタル形式に変換され、その後に信号処理ユニットに供給される。各信号処理ユニットからのフィードバック信号が、デュアルモード可変減衰器によって受け取られる信号の減衰量を制御する。
【００３５】
無線通信基地局における自動利得制御ループに関する本発明に従った設計により、複数個の復調器並びに３分岐電力分配器が不要となり、基板面積並びに製造コストが著しく低減される。
【００３６】
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、無線通信システムにおいて用いられる、基地局用自動利得制御ループ及び利得制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明と共に用いられ得る無線通信システムの一例におけるセル構造を模式的に示した図。
【図２】本発明の一実施例に従って、セクタ分割されたセルから信号を受信する基地局を模式的に示したブロック図。
【図３】従来技術に係る自動利得制御ループを模式的に示したブロック図。
【図４】本発明に従って、セクタ分割されたセルからの信号を受信するための自動利得制御ループを模式的に示したブロック図。
【符号の説明】
１０  セル
１２  基地局
１６  無線端末
１８  基地局からの電波が到達する範囲
２２、２４  ３分岐器
２８、３０、３２  減衰器
３４、３６、３８  復調器
４０、４２、４４、４６、４８、５０  ローパスフィルタ
５２、５４、５６、５８、６０、６２  増幅器
６４、６６、６８、７０、７２、７４  Ａ／Ｄコンバータ
７６、７８、８０  信号処理ユニット
８２  復調器
８４  局部発振器
８６、８８  ローパスフィルタ
９０、９６、１０４  デュアルモード可変減衰器
９２、９４、９８、１０２、１０６、１０８  電圧可変減衰器対
１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０  増幅器
１２４、１２６、１２８、１３０、１３２、１３４  Ａ／Ｄコンバータ
２１０、２１２、２１４  アンテナ
２１６、２１８、２２０  ミキサ
２２２  自動利得制御ループ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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