(57)【要約】【課題】無線ＣＤＭＡ通信システムにおいて干渉歪を低減しシステム容量（ユーザ数）をさらに大きくする。【解決方法】この送受信局は、個々のCDMA通話を信号処理する少なくとも一つのモデムを含む信号処理装置に接続したRF受信機／送信機に接続したアンテナ系を含む。このアンテナ系に複数のアンテナと遅延装置を備え、アンテナ系に起因する既知の歪を有する合成信号を出力するのが好ましい。この合成信号をモデムで信号処理する。モデムは信号利得改善をもたらすように既知の歪を補正する。この改善された信号利得は送信電力削減を可能にし、したがってCDMAシステムの容量を増大させる。アンテナ系を信号処理装置から離して配置する必要がある場合は、RF受信機／送信機とそれ以外の信号処理装置とを別々のユニットにして、RF受信機／送信機ユニットをアンテナ系とともに離して配置する。RF信号および直流電力を上記信号処理装置ユニットからRF受信機／送信機ユニットに供給する長さ少なくとも20フィートの接続ケーブルを備えるのが好ましい。【選択図】    図３
2006042390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
CDMA通信システム用の送受信局であって、
CDMA通信信号を受信する複数のアンテナと、
前記アンテナに関連づけられ、合成信号出力用の出力を有する合成器と、
前記複数のアンテナのうち前記合成器に直接に接続された第１のアンテナと、
前記複数のアンテナのうちの第２のアンテナであって、受けた信号に第１の固定遅延を与える第１の遅延装置、すなわち前記合成器に接続され少なくとも前記第１の固定遅延対応の既知の歪を有する合成信号を生じさせる第１の遅延装置と関連づけられた第２のアンテナと
を備えるアンテナ系と、
前記合成器の出力に接続された受信機と、
前記受信機と組み合わされた特有のCDMA符号と関連したここの通信信号を受信するモデムであって、少なくとも前記既知の信号歪を補償する歪補償手段を含むモデムと
を含む送受信局。
【請求項２】
前記第１のアンテナ以外の前記複数のアンテナの各々が、前記合成器に接続され受信信号に互いに異なる固定遅延を与える対応の遅延装置に関連づけられており、遅延を与えられた信号を前記合成器により前記第１のアンテナの信号と合成し、前記合成器の出力合成信号の前記既知の位相歪が前記固定遅延のすべてに対応する請求項１記載の送受信局。
【請求項３】
互いに異なる固定遅延の各々が前記合成器の信号出力において相互間で少なくとも２チップ分の位相歪を生ずる請求項２記載の送受信局。
【請求項４】
前記アンテナ系が三つのアンテナを含み、それらアンテナのうちの第３のアンテナが受信信号に第２の遅延を与える第２の遅延装置と関連づけられ、前記合成器出力の前記既知の位相歪が前記第１および第２の遅延装置の与える所定の遅延に対応する請求項３記載の送受信局。
【請求項５】
前記第１の遅延装置の与える前記遅延が３チップ分の遅延となり、前記第２の遅延装置の与える遅延が７チップ分の遅延となる請求項４記載の送受信局。
【請求項６】
前記モデムが、判定結果の信号歪に基づき適応型整合フィルタのためのフィルタ係数を生ずるベクトル相関器であって少なくとも11チップ分の信号処理容量を有し前記既知の歪と前記信号処理容量の範囲内で確認できるマルチパス歪とを補償するベクトル相関器を含み、
前記適応型整合フィルタが前記ベクトル相関器の発生したフィルタ係数を用いて前記特有のCDMA符号で通信信号を信号処理する請求項５記載の送受信局。
【請求項７】
前記モデムが、前記適応型整合フィルタと関連してそのモデムにより信号処理中の信号の送信元の送受信局への伝送用に送信電力制御信号を発生する送信電力自動制御手段をさらに含む請求項６記載の送受信局。
【請求項８】
前記複数のアンテナを互いに少なくとも６波長ずつ隔てて配置した請求項４記載の送受信局。
【請求項９】
前記複数のアンテナを互いに３ヤード以下ずつ隔てて配置した請求項４記載の送受信局。
【請求項１０】
前記受信機および前記モデムを物理的に互いに別個のユニットに配置し、前記モデムを前記受信機に接続しその受信機に電力を供給するケーブルをさらに含む請求項４記載の送受信局。
固定位置の複数の基地局を有するＣＤＭＡ通信システムの中の加入者局ユニットの地理的位置を特定する方法であって、
（ａ）第１の擬似ランダムチップ符号系列による第１のスペクトラム拡散信号を一つの基地局から送信する過程と、
（ｂ）第１のマルチパス成分を含む前記第１のスペクトラム拡散信号を前記加入者局ユニットにおいて受信する過程と、
（ｃ）受信した前記第１のマルチパス成分の第１の受信成分を算定する過程と、
（ｄ）前記受信した第１のスペクトラム拡散信号と同期した第２の擬似ランダムチップ符号系列による第２のスペクトラム拡散信号を前記加入者局ユニットから送信する過程と、
（ｅ）第２のマルチパス成分を含む前記第２のスペクトラム拡散信号を前記基地局において受信する過程と、
（ｆ）前記受信した第２のマルチパス成分の第１の受信成分を算定する過程と、
（ｇ）前記第２のスペクトラム拡散信号の前記第１の受信成分に基づいて前記基地局と前記加入者局ユニットとの間の距離を算定する過程と、
（ｈ）前記距離の算定に基づき前記加入者局ユニットの地理的位置を特定する過程と
を含む方法。
請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は無線ディジタル通信システムに関する。より詳細にいうと、この発明は符号分割多重接続（CDMA）技術を用いた送受信局であってCDMAシステムの容量を増加させるための複数のアンテナを有する送受信局に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の10年の間に消費者は無線通信システムの便利さに慣れてきた。その結果、無線電話、無線データ伝送およびインターネットへの無線アクセスが大幅に増加した。各特定システムに利用できるRFスペクトラムの幅は政府による規制およびスペクトラム割当てのために通常ごく限られている。したがって、割り当てられたスペクトラムを有効に利用する必要がある。
【０００３】
CDMA通信システムはRFスペクトラムの有効利用を目指す努力に有望であることが分かった。CDMAシステムの少なくとも一つのブランド、すなわちインターディジタル
コミュニケーションズ コーポレーションから市販されている広帯域符号分割多重接続通信システム、またはB-CDMA通信システムは、同一帯域幅で多数の通話を伝送することを可能にし、RFスペクトラムの容量を大幅に増加させる。B-CDMAブランドの通信システムでは、送信機において情報信号を擬似ランダム「拡散符号」と混合し、その拡散符号で通信システムの用いる帯域幅全体にわたって情報信号を拡散する。拡散ずみの信号は送信に備えてRF信号にアップコンバートする。上記擬似ランダム拡散符号で特定される受信機がこのRF信号を受信し、受信機第１段局部発振器で別途発生したRF正弦波信号とこの受信信号とを混合して、スペクトラム拡散信号をダウンコンバートする。次に、スペクトラム拡散情報信号を、同様に受信機でローカルに発生した擬似ランダム拡散符号と混合して原情報信号を得る。
【０００４】
受信信号に埋まっている情報信号を検出するには、受信機はスペクトラム拡散に用いられたものと同じ擬似ランダム拡散符号を用いなければならない。その受信機の擬似ランダム符号で符号化された信号以外の信号はすべてその受信機の背景雑音となる。したがって、特定の送受信局の稼動範囲内で交信中のユーザの数が増加するに伴ってこの背景雑音の量も増加し、受信機が信号を正しく検出し受信することが困難になる。送信機の送信信号電力を上げることもできるが、そうすると他の受信機から見た雑音（干渉）が増加する。
【０００５】
【非特許文献１】K. Tokuda et al "Analysis of a Distributed Antenna Systemand Its Performance under Frequency Selective Fading," IE1CE Transactionson Communications, vol.E77-8, no.5, 1 May 1995, pp.606-623
【特許文献１】ＷＯ  ９７  ２４８１８
【特許文献２】ＥＰ  ０  ８６３  ６２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発明者らはCDMAシステムの容量（ユーザ数）の増大のために干渉の量を抑える必要を認識した。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
CDMA通信システム用の送受信局は、CDMA通信信号受信用の複数のアンテナを含むアンテナ系を備える。それらアンテナを合成器に接続し、その合成器がアンテナ系からの合成信号を出力する。それらアンテナの一つは合成器に直接に接続する。それ以外のアンテナはアンテナ受信信号に所定の固定遅延をそれぞれ与える対応の遅延装置にそれぞれ接続し、それら遅延装置を合成器に接続する。したがって、このアンテナ系は、それら遅延装置がそれぞれ与える固定遅延に対応する既知の位相歪を有する合成信号を出力する。
【０００８】
受信機をこのアンテナ系合成器出力に接続し、その受信機で搬送波の周波数変換を行い、その出力である合成ベースバンド信号を一つ以上のモデムに供給する。単一の専用CDMA符号と関連づけられた通信信号を受信するように設計された加入者局などの送受信局の場合は単一モデムにするのが好ましい。基地局または複数ユーザ用もしくは基地局エミュレート用加入者局ユニットなど複数の交信の同時処理を要する場合は複数モデムにするのが好ましい。
【０００９】
各モデムは特有のCDMA符号と関連づけられたベースバンド信号の含む個々の交信信号を受信するように構成する。モデムには、少なくとも上記遅延装置の与える既知の信号位相歪を補償する回路を備える。各モデムは適応型整合フィルタ（AMF）への伝達用のフィルタ係数を決定するベクトル相関器（レイク受信機としても知られる）を備えるのが好ましい。AMFは、上記フィルタ係数を用いて信号の遅延レプリカを互いに重ね合わせ、信号対雑音比（SNR）の高いフィルタ処理出力信号を生ずるトランジスタバーサルフィルタである。
【００１０】
ベクトル相関器／レイク受信機はこのアンテナ系に起因する既知の遅延値と少なくとも等しい幅の時間窓にわたってフィルタ係数を決定するのに十分な容量を有する。第１、第２および第３の三つのアンテナを用いるのが好ましい。第２のアンテナの信号に、第１のアンテナからの信号のレプリカに対し３チップ分だけ遅延した信号レプリカを生ずるように遅延を与える。第３のアンテナの信号に、第１のアンテナからの信号のレプリカに対し７チップ分だけ遅延した信号レプリカを生ずるように遅延を与える。これら第２および第３のアンテナからの信号の遅延レプリカを処理するために、ベクトル相関器／レイク受信機は少なくとも11チップ分の時間窓で情報を処理する。したがって、その窓の中の第４チップおよび第８チップの処理が第２および第３のアンテナ信号の３チップ分および７チップ分の遅延に起因する歪を補償する。
【００１１】
CDMA信号のマルチパス歪の補償のためにレイク受信機を用いることは米国特許出願第08/266,769号および同第08/871,109号に記載してあるので、これら番号を参照してこれら出願の内容をこの明細書に組み入れる。レイク受信機またはベクトル相関器の利用によって、マルチパス歪の補償だけでなくこの出願の複数アンテナ系に起因する既知の歪の補償も達成できることは当業者に認識されよう。
【００１２】
AMFによる信号出力の利得を、送信信号電力の制御のために送信局にメッセージを中継する自動電力制御（APC）で監視する。ベクトル相関器またはレイク受信機は、マルチパス位相歪およびアンテナ系に起因する既知の歪の両方を補償するので、マルチパス歪だけを補償する単一アンテナ系に比べて高い利得を実現できる。したがって、この比較的高い利得のために、送信局が送信電力を下げるようにAPCに指示させることができ、したがってCDMAシステム全体としての容量を上げることができる。
【００１３】
この送受信局の物理的位置が信号処理用構成素子に比較的離れた位置へのアンテナ系の設置を必要とし、またはそのような設置が望ましい場合は、信号強度にかなりの損失が生ずることを発明者らは認識した。この問題に対処するために、受信機／送信機（RxTx）をそれ以外の信号処理区分から物理的に分離することもできる。その場合は、RxTxは離して配置したアンテナに比較的近く信号処理用モデムに比較的遠く配置することができる。アンテナ系とRxTxとの間の接続ケーブルを20フィート以上除去することによって信号強度を大幅に改善できる。したがって、アンテナまたはアンテナ系の遠隔配置を要する場合は、RxTxとそれ以外の信号処理装置との間の接続に少なくとも20フィートのケーブルを設けて、RxTxをより近傍に取り付け比較的短いケーブルでアンテナ系に接続できるようにする。RxTxからそれ以外の信号処理装置への信号接続ケーブルを直流送電線兼用にしてRxTx向け電力供給用にするのが好ましい。
【００１４】
上記以外のこの発明の側面および利点はこの発明の好ましい実施例に関する詳細な説明から当業者には明らかになろう。
【発明の効果】
【００１５】
干渉への耐性が大きくシステム容量を増大できる複数アンテナ利用の無線ＣＤＭＡ通信システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
同じ構成要素に同じ参照番号を付けて示した図面を参照して、現段階で好ましい実施例を次に説明する。
【００１７】
この発明を実施した通信網２を図１に示す。通信網２は固定式または可動式の複数の加入者局ユニットとそれぞれ無線交信する通常一つ以上の基地局４を含む。各加入者局ユニット６は最寄りの基地局４か最も強い通信信号をもたらす基地局４と交信する。基地局４はそれら基地局４相互間の交信を調整する基地局コントローラ８とも交信する。通信網２は公衆交換網（PSTN）９にも接続し、基地局コントローラ８は基地局４とPSTN９との間の通信をも調整する。各基地局４と基地局コントローラ８との間のリンクは有線回線でも構成できるが、無線リンクで構成するのが好ましい。基地局４が基地局コントローラ８に近接している場合は有線回線を用いる。
【００１８】
基地局コントローラ８はいくつかの機能を有する。まず、基地局コントローラ８は加入者局ユニット６、基地局４および基地局コントローラ８の間の全無線通信の設定および維持に関連する運用、管理、保守（OA&M）シグナリングをすべて提供する。また、基地局コントローラ８は無線通信システム２とPSTN９との間のインタフェースを形成する。このインタフェース機能には基地局コントローラ８経由で無線通信システム２に出入りする通信信号の多重化および多重化解除が含まれる。無線通信システム２はRF信号送信用アンテナを備えるものとして図示してあるが、マイクロ波リンクまたは衛星通信リンク経由の通信も可能であることは当業者には認識されよう。
【００１９】
図２を参照すると、基地局４と複数の加入者局ユニット６との間の信号伝搬が示してある。双方向通信チャンネル１１は基地局４から加入者局ユニット６への送信信号１３（TX）と基地局４が加入者局ユニット６から受信する受信信号１５（RX）とを含む。基地局４と加入者局ユニット６との間の信号にはパイロット信号も含まれる。パイロット信号はデータビットなしの拡散符号である。パイロット信号は基地局４と加入者局ユニット６との間の送信の同期化に用いる。データの送受信は加入者局ユニット６と基地局４との間の同期達成ののちに行う。
【００２０】
図３を参照すると、基地局４でも加入者局ユニット６でもあり得る送受信局１００は複数のアンテナ１２０、遅延装置１３０および合成器１３５を備えるアンテナ系１１０を含む。合成器１３５は送受信装置（RxTX）４０のRF受信機にケーブル１４２経由で接続する。RxTx１４０のRF送信出力はアンテナ１２０の一つ、好ましくは第１のアンテナに、方向性結合器１４４および接続ケーブル１４６により接続する。RxTx１４０は一つ以上のモデム１５０を含む信号処理装置１４８にケーブル１５２により接続する。信号損失を避けるために、アンテナ１１０、RxTx１４０および信号処理装置１４８は互いに近接して配置するのが好ましい。しかし、アンテナ系１１０を信号処理装置から例えば20フィート離れた位置に配置する必要がある場合は、送受信時に大幅な信号損失が生じ得る。RxTx１４０をモデム１５０などの信号処理装置１４８から物理的に分離するとともに、RxTxとアンテナ系１１０との間の接続を比較的短いケーブル１４２、１４６で行いRF受信機１４０と信号処理装置１４８との間の接続を比較的長いケーブル１５２で行えるようにすることによって、信号強度の低下を大幅に減らせることを発明者らは発見した。上記装置１４０および１４８の相互間分離が望ましい場合は、RxTx１４０とアンテナ系１１０との接続に要するケーブル１４２、１４６の長さの節減を可能にするのに接続ケーブル１５２の長さを少なくとも20フィートにするのが好ましい。RxTx１４０をアンテナ系１１０に近接配置しやすくするためにモデム１５０内蔵の信号処理装置１４８から接続ケーブル１５２でRxTx１４０に直流電力を供給するのが好ましい。それは伝送信号に直流電力を重畳させることによって達成できる。
【００２１】
遅延装置１３０は上記信号レプリカの受信機への到達時点をシフトさせる。信号合成出力は、互いに異なる遅延量をそれぞれ有するＮ個（Ｎは整数）の受信信号レプリカを含む。遅延装置１３０の各々が少なくとも２チップ分の遅延を与えて、追加の信号処理で信号強度に正味の増加をもたらすことができるようにするのが好ましい。
【００２２】
合成信号は合成器１３５からRxTx１４０のRF受信機に供給される。RxTx１４０のRF受信機は搬送波を周波数変換してその変換出力であるベースバンド信号をモデム１５０に送る。各モデム１５０の受信した信号は遅延装置１３０による遅延対応の歪を含んでいる。また、その信号はチャンネル１２０で自然に生ずるマルチパスに起因する歪も含んでいる。
【００２３】
この技術分野で周知の通り、各CDMA通話は特有の符号に関連づけられている。互いに異なるCDMA符号とそれぞれ関連づけられた通話をそれぞれ処理する複数CDMA交信の同時並行処理を複数のモデム１５０が可能にしている。任意の時点でサポートすべき通話が単一であれば複数の加入者局ユニットに単一のモデム１５０を用いることができる。しかし、複数の通話をサポートしたり基地局をエミュレートしたりするには加入者局にいくつかのモデムを備えなければならない。後述のとおり、Ｎ個の信号と既知の歪との組合せによって受信機に必要な送信電力の低下が可能になる。その結果、システム内の加入者局ユニット６の数または基地局４との同時並行通話の数を増やすことができる。
【００２４】
図４を参照すると、三つのアンテナ１２０、１２０ａおよび１２０ｂと、二つの遅延装置１３０ａおよび１３０ｂと、一つの合成器１３５とを含むアンテナ系２０５を備える送受信局２００が示してある。この特定の構成は、同一の送信電力で送信された信号を受ける単一のアンテナ装置の場合に比べて4.77dBまでの受信信号利得を可能にする。この利得は、送信電力低下を可能にするので、送受信局２００が取り扱い得る容量の増加（すなわち加入者局ユニット数の増加または同時並行通話数の増加）をもたらす。
【００２５】
三つのアンテナ１２０、１２０ａ、１２０ｂは互いに少なくとも６波長分ずつ、または等価的に数インチ乃至数ヤードずつ間隔を置いて配置して、配置によるダイバーシティ利得を避けるようにするのが好ましい。アンテナ１２０、１２０ａ、１２０ｂはCDMA通信信号を互いに独立の伝搬経路から受けるように配置するのが好ましい。
【００２６】
合成器１３５は第１のアンテナ１２０から遅延なしで信号を受ける。また、合成器１３５は、第１のアンテナの信号比で３チップ分の遅延を与える遅延装置１３０ａ経由で第２のアンテナ１２０ａからの信号を受ける。さらに、合成器１３５は第１のアンテナの信号比で７チップ分の遅延を与える遅延装置１３０ｂ経由で第３のアンテナ１２０ｂからの信号を受ける。これら信号遅延値は通常の値であって、当業者には適当に変更可能であり、ベクトル相関器／レイク受信機の時間幅にも影響される。
【００２７】
これら遅延装置は例えば弾性表面波（SAW）デバイスなどの電子回路で構成でき、また所望の遅延値を与えるように長さを選んだアンテナ・ミキサ１３５間接続ケーブルで簡単に構成できる。後述のとおり、利得増大の効果は、得られる遅延量が少なくとも２チップ分であって歪分析用のベクトル相関器やレイク受信機が遅延装置全部のもたらす正味遅延量の分析に十分な容量を備えている限り実現できる。
【００２８】
三つのアンテナ１２０、１２０ａおよび１２０ｂ全部からの信号を合成器１３５で加算合成してRF受信機２０７に送り周波数変換する。その周波数変換出力であるベースバンド信号は互いに異なる遅延量の遅延を受けた受信通話信号の三つのレプリカを含む。
【００２９】
受信機２０７からのベースバンド出力はモデム１５０で信号処理する。通話信号の遅延レプリカは正しい位相および振幅の信号に重ね合わせて合成し、その結果利得が増加する。この動作は、ベクトル相関器２３０が搬送波再生位相同期ループ２４０との連携で決めるフィルタ係数にしたがって動作する適応型整合フィルタ（AMF）２５０が行う。上記三つのアンテナによるアンテナ系１１０は単一アンテナ利用の同様の送受信局に比べて利得が３乃至４dB、理想的には4.77dB増加する。したがって、通話の処理に必要な送信電力を通常３乃至４dB低下させることができる。
【００３０】
モデム１５０はトラッカー２２０との協動によりベースバンド信号をディジタル信号に変換するA-D変換器２１０を含む。トラッカー２２０は正確なディジタル信号を生ずるように送受信局２００に伝送中のデータのアナログ表示の最高値のサンプリングをA-D変換器２１０に指示する。このディジタル信号はディジタルデータ信号およびディジタルパイロット信号の両方を含む。
【００３１】
この技術分野で周知の通り、CDMA送受信局は自局でローカルに発生した擬似ランダム符号を送信局からの擬似ランダム符号に同期させるとともに初期電力立上げ期間中の送信電力基準値を供給するためにパイロット信号を受信する。上記ローカルに発生した擬似ランダム符号と送信されてきた擬似ランダム符号との同期のために通常は基地局がパイロット信号を送信する。そのパイロット信号は擬似ランダム複素数の系列であり、このシステムではその複素数を強度１位相零の定常複素数パイロット値で変調する。
【００３２】
このディジタルパイロット信号はディジタルデータ信号と同じ位相歪を含む。すなわち、両方ともベースバンド信号に含まれているからである。したがって、ベクトル相関器２３０はこのパイロット信号を受け、位相同期ループ２４０との連携によりパイロット信号の歪に基づいてフィルタ係数を決める。すなわち、ここに決定されたフィルタ係数はデータ信号の歪をも表している。このデータ信号／CDMA通信信号は適応型整合フィルタ（AMF）２５０に導かれ、上記ベクトル相関器が位相同期ループとの連携により発生したフィルタ係数にしたがってAMFで信号処理される。
【００３３】
上記米国特許出願第08/266,769号および同第08/871,109号に記載したとおり、マルチパス歪補正用フィルタ係数の発生にベクトル相関器／レイク受信機と位相同期ループ回路との組合せを用いた。この発明で用いたとおり、アンテナ系の遅延がベクトル相関器２３０の用いる補正窓の範囲内にある限り、ベクトル相関器および位相同期ループは、自然のマルチパス歪とアンテナ系１３０ａ、１３０ｂに起因する人工的歪との両方に関連するフィルタ係数を発生する。
【００３４】
図５を参照すると、ベクトル相関器２３０はこの発明におけるアンテナアレーなど通信信号伝送用チャンネルの実数部、虚数部の両成分を有する複素インパルス応答の推定値を生ずる。ベクトル相関器２３０は好ましくは11個の複数の互いに独立な素子231.1、231.2、231iを有し、各素子への入力パイロット擬似ランダム符号に１チップ分の遅延を与えて11チップ分の処理用時間窓を区画する。
【００３５】
各素子２３１はRFチャンネルのサンプリングしたインパルス応答の開ループ推定を行う。このようにして、ベクトル相関器２３０はサンプリングしたインパルス応答の雑音付き推定値を等間隔で発生する。したがって、ベクトル相関器２３０の行う信号分析は処理用時間窓の範囲内の互いに異なる時点で生ずる位相歪および振幅歪を算定する。既知の３チップ分の遅延および７チップ分の遅延が遅延装置１３０ａ、１３０ｂで与えられるので、ベクトル相関器は信号のレプリカのチップ零、チップ３およびチップ７における存在を判定する。受信信号が自然のマルチパスに起因する例えば５チップ分の遅延を受けた信号レプリカを含む場合はベクトル相関器はチップ零、チップ３、チップ５、チップ７およびチップ８で信号レプリカを判定する。当業者には明らかなとおり、ベクトル相関器により幅広の、例えば21チップ分の窓を備えることによって、上述の例の信号レプリカの判定をチップ零、チップ３、チップ５、チップ７、チップ８およびチップ12で行うことになる。ベクトル相関器に、アンテナ系２０５内部のアンテナのもたらす遅延全部を収容するのに十分な幅の時間窓を設けるのが好ましい。上述の例においてベクトル相関器の信号処理用時間窓が11チップ分以下である場合は、アンテナ１２０ｂの受ける信号は十分には補償されない。
【００３６】
動作中はベクトル相関器２３０の各素子はローカルに発生した擬似ランダムパイロット符号を受ける。A-D変換器２１０からベクトル相関器２３０に供給される信号は各素子に入力される。ミキサ２３２がこのパイロット信号をローカルに発生した擬似ランダム符号と混合してパイロット信号を逆拡散する。遅延装置２３３は一つの素子２３１以外のすべての素子においてこのパイロット符号に１チップ分の遅延を与える。各素子２３１は位相同期ループ２４０から搬送波位相ずれ補正信号を受け、この補正信号を各素子２３１においてミキサ２３３で逆拡散ずみのパイロット信号と混合し、インパルス応答推定値サンプルを生ずる。ベクトル相関器２３０は、各ミキサ２３３に接続され各対応のインパルス応答推定値サンプルを円滑化する複数の低域フィルタ２３４をさらに含む。インパルス応答推定値の各円滑化出力の複素共役成分を適応型整合フィルタ２５０用のフィルタ係数または重みとして用いる。また、インパルス応答推定値の各円滑化出力の複素共役成分をミキサ２３５により逆拡散ずみのパイロット信号を混合する。合成装置２３６はミキサ２３５の出力を受けて合成逆拡散ずみパイロット信号を出力し、この出力はマルチパス歪補正ずみの信号となっている。
【００３７】
搬送波再生用位相同期ループ２４０は逆拡散ずみのパイロット信号に作用して、RF搬送波信号オフセットに起因する位相誤差を推定し補正する。このオフセットは内部素子不整合またはチャンネル歪によって生ずる。加入者局ユニットの発振器と受信機の発振器との間の素子不整合のためにこれら発振器の出力に僅かな差が生ずる。これら素子不整合は、電子部品の加熱および冷却など部品性能変動の原因となる局部的環境条件により、さらに悪化する可能性がある。チャンネル歪については、送信局またはマルチパス反射体に対する受信局の動きに伴うドップラー効果によりRF搬送波が伝送中に歪を生ずるものである。これによってRF搬送波オフセットも生ずる。
【００３８】
位相同期ループ２４０はプログラム可能なディジタルシグナルプロセッサで実働化するのが望ましい。この位相同期ループ２４０はベクトル相関器２３０の出力を監視し、RF搬送波オフセットに起因する位相誤差を推定し補正して、受容可能な品質を得る。
【００３９】
図６を参照すると、継続的に調節した帯域幅の位相同期ループ２４０はミキサ２４１と、正規化装置２４２と、アークタンジェント分析器２４３と、位相同期ループフィルタ２４４と、電圧制御発振器２４５と、帯域幅制御部２４６とを含む。ミキサ２４１はベクトル相関器２３０の出力、すなわちマルチパス効果によるチャンネル歪を補正するように信号処理した逆拡散ずみのパイロット信号を受ける。この逆拡散ずみのパイロット信号を電圧制御発振器２４５からの補正信号と混合して複素誤差信号を発生し、正規化装置２４２に加える。次に、正規化した信号をアークタンジェント分析器２４３に入力する。このアークタンジェント分析器２４３の出力は複素誤差信号の量子化した位相角である。帯域幅制御部２４６はこの量子化した位相角の位相誤差信号を継続的に監視し、位相同期ループフィルタ２４４の帯域幅制御のための制御信号を発生する。位相同期ループフィルタ２４４の出力を電圧制御発振器２４５に加える。電圧制御発振器２４５はミキサ２４１およびベクトル相関器２３０に信号、すなわちRF搬送波オフセットによる位相誤差を表す信号を送る。この過程全体をミキサ２４１からの複素誤差信号出力が最小になるまで繰り返す。モデム１５０の最適動作はベクトル相関器２３０および位相同期ループ２４０が相互に満足すべき平衡点に達するまで生じない。
【００４０】
ベクトル相関器２３０は搬送波再生用位相同期ループ２４０と連携してフィルタ係数を適応型整合フィルタ２５０に出力する。したがって、適応型整合フィルタ２５０は、マルチパス効果およびアンテナ系の両方に起因するチャンネル歪を補正するように通信信号を信号処理できる。この補正は、実効的に信号の遅延をかけたレプリカの重ね合せによって、信号の利得を増加させる。適応型整合フィルタ２５０はフィルタ出力をトラフィック逆拡散器２６０および補助の逆拡散器２７０に送る。APC２９０は送られてきた信号の信号強度をトラフィック逆拡散器２７０からの信号強度推定値に基づき適切なビット誤り率の維持のために増減すべきか否かを判定する。この情報を送受信局から信号発信元の局に送る。
【００４１】
トラフィック逆拡散器２６０は逆拡散ずみのフィルタ出力信号をヴィタービ復号器２８０に送る。ヴィタービ復号器２８０の機能は同時出願中の米国特許出願第08/871,008号に記載してあり、その出願番号をここに参照して加入者局ユニット６の畳込み符号化装置（図示してない）に関連した詳細な説明としてここに組み入れる。ヴィタービ復号器２８０は出力をA-D変換器３００に送り、この変換器３００がユーザ向け出力を生ずる。データ通信の場合はディジタル出力を供給する。
【００４２】
この発明のアンテナ系の代替例を図７に示す。図７に示したアンテナ系４００は図４に示したアンテナ系２０５の代わりに用いることができる。アンテナ系４００は三つのアンテナ４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃを含む。第１のアンテナ４１０ａは第１の帯域フィルタ４２０ａ、第１の低雑音増幅器４３０ａおよび第１の遅延装置４４０を通じて第１の合成器４５０に接続する。第２のアンテナ４１０ｂは第２の帯域フィルタ４２０ｂ、第２の低雑音増幅器４３０ｂおよび第１の減衰器４６０ｂを通じて第１の合成器４５０に接続する。第１および第２のアンテナ４１０ａ、４１０ｂで受信したCDMA信号は合成器４５０で合成したのち、遅延装置４７０経由で第２の合成器４８０に送る。第３のアンテナ４１０ｃは第３の帯域フィルタ、第３の低雑音増幅器４３０ｃおよび第２の減衰器４６０ｃを通じて第２の合成器４８０に接続する。第３のアンテナ４１０ｃの受けたCDMA信号は遅延装置１７０の出力と合成する。したがって、アンテナ系４００は遅延装置４４０および４７０による固定値遅延値対応の既知の歪を含む信号を出力する。このアンテナ系４００が図４のアンテナ系２０５と同じ結果を達成できることは当業者には理解されよう。
【００４３】
特定の実施例を一部詳細に参照してこの発明を上に述べてきたが、それら詳述部分は限定でなく明確化を意図するものである。この明細書に開示したこの発明の真意および範囲を逸脱することなくこの発明の構成および動作の態様に多数の改変が可能であることは当業者に認識されよう。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
無線ＣＤＭＡ通信システムのシステム容量増大、費用効率のさらなる改善に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の通信網実施例の概略的図解。
【図２】基地局と複数の加入者局ユニットとの間の信号伝搬の概略的図解。
【図３】この発明によって構成した送受信局の第１の実施例のブロック図。
【図４】この発明によって構成した送受信局の第１の実施例のより詳細なブロック図。
【図５】図４に示した送受信局のベクトル相関器の概略図。
【図６】図４に示した送受信局の位相同期ループの概略図。
【図７】この発明によって構成した送受信局の第２の実施例のブロック図。
【符号の説明】
【００４６】
２        通信網
４        基地局
６        加入者局ユニット
８        基地局コントローラ
９        公衆交換網（ＰＳＴＮ）
１１        双方向通信チャンネル
１３        送信信号（Ｔｘ）
１５        受信信号（Ｒｘ）
１１０        アンテナ系
１４８        信号処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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