(57)【要約】  マルチモード無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）は、少なくとも１つのアンテナと、第１および第２の通信モード受信機と、第１の通信モード送信機とを含む。第１および第２の受信機は、同時にアンテナから信号を受信する。第１の送信機は、第１のタイプの信号を生成して、それをアンテナに送信し、一方、それと同時に、第２の受信機は、第２のタイプの信号をアンテナから受信する。好ましい一実施形態においては、ＷＴＲＵは、第１の送信機によって引き起こされる、第２の受信機によって受信される信号に対する干渉を低減または除去するように構成されるベクトル乗算器をさらに含むことができる。ベクトル乗算器は、第２の受信機で測定される雑音（すなわちスプリアス帯域内雑音）の位相および振幅を調節する。ＷＴＲＵは、第２のタイプの信号を生成して、それをアンテナに送信するように構成される第２の通信モード送信機をさらに含むことができる。
2007505591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも２つの異なるタイプの信号を受信および送信するように構成される少なくとも１つのアンテナと、
（ｂ）第１のタイプの信号を前記アンテナから受信するように構成される第１の通信モード受信機と、
（ｃ）第２のタイプの信号を前記アンテナから受信するように構成される第２の通信モード受信機と、
（ｄ）前記第１のタイプの信号を生成し、および前記アンテナに送信するように構成される第１の通信モード送信機とを含み、前記第１および第２の通信モード受信機は、前記同時にアンテナから信号を受信し、前記第１の通信モード送信機は、前記第１のタイプの信号を前記アンテナに送信し、一方、それと同時に、前記第２の通信モード受信機は、前記第２のタイプの信号を前記アンテナから受信することを特徴とするマルチモード無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
【請求項２】
（ｅ）前記第１の通信モード送信機によって引き起こされる、前記第２の通信モード受信機によって受信される信号に対する干渉を低減または除去するように構成されるベクトル乗算器であって、前記干渉の位相および振幅を調節するベクトル乗算器をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項３】
（ｅ）前記第２のタイプの信号を生成し、および前記アンテナに送信するように構成される第２の通信モード送信機と、
（ｆ）前記アンテナと通信状態にあり、前記アンテナに前記第２の通信モード送信機を選択的に接続して、前記アンテナからの信号を前記第１および第２の通信モード受信機に到達させないように、および前記第１の通信モード送信機に前記第１のタイプの信号を前記アンテナに送信させないように構成されるスイッチと
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項４】
前記第１の通信モード受信機は、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）受信機であることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項５】
前記第２の通信モード受信機は、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）受信機であることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項６】
前記第１のタイプの信号は、周波数分割複信（ＦＤＤ）信号であることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項７】
前記第１の通信モード受信機によって受信される前記第１のタイプの信号は、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）−ＦＤＤセルによって発信されることを特徴とする請求項６に記載のＷＴＲＵ。
【請求項８】
前記第２のタイプの信号は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）信号であることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項９】
前記第２の通信モード受信機によって受信される前記第２のタイプの信号は、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）−ＴＤＤセルによって発信されることを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１０】
前記第２の通信モード受信機によって受信される前記第２のタイプの信号は、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）セルによって発信されることを特徴とする請求項８に記載のＷＴＲＵ。
【請求項１１】
少なくとも２つの異なるタイプの信号を受信および送信するように構成される少なくとも１つのアンテナと組み合わせて使用される集積回路（ＩＣ）であって、
（ａ）第１のタイプの信号を前記アンテナから受信するように構成される第１の通信モード受信機と、
（ｂ）第２のタイプの信号を前記アンテナから受信するように構成される第２の通信モード受信機と、
（ｃ）前記第１のタイプの信号を生成し、および前記アンテナに送信するように構成される第１の通信モード送信機とを含み、前記第１および第２の通信モード受信機は、前記同時にアンテナから信号を受信し、前記第１の通信モード送信機は、前記第１のタイプの信号を前記アンテナに送信し、一方、それと同時に、前記第２の通信モード受信機は、前記第２のタイプの信号を前記アンテナから受信することを特徴とするＩＣ。
【請求項１２】
（ｄ）前記第１の通信モード送信機によって引き起こされる、前記第２の通信モード受信機によって受信される信号に対する干渉を低減または除去するように構成されるベクトル乗算器であって、前記干渉の位相および振幅を調節するベクトル乗算器をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のＩＣ。
【請求項１３】
（ｄ）前記第２のタイプの信号を生成し、および前記アンテナに送信するように構成される第２の通信モード送信機と、
（ｅ）前記アンテナと通信状態にあり、前記アンテナに前記第２の通信モード送信機を選択的に接続して、前記アンテナからの信号を前記第１および第２の通信モード受信機に到達させないように、および前記第１の通信モード送信機に前記第１のタイプの信号を前記アンテナに送信させないように構成されるスイッチと
をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のＩＣ。
【請求項１４】
前記第１の通信モード受信機は、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）受信機であることを特徴とする請求項１１に記載のＩＣ。
【請求項１５】
前記第２の通信モード受信機は、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）受信機であることを特徴とする請求項１１に記載のＩＣ。
【請求項１６】
前記第１のタイプの信号は、周波数分割複信（ＦＤＤ）信号であることを特徴とする請求項１１に記載のＩＣ。
【請求項１７】
前記第１の通信モード受信機によって受信される前記第１のタイプの信号は、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）−ＦＤＤセルによって発信されることを特徴とする請求項１６に記載のＩＣ。
【請求項１８】
前記第２のタイプの信号は、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）信号であることを特徴とする請求項１１に記載のＩＣ。
【請求項１９】
前記第２の通信モード受信機によって受信される前記第２のタイプの信号は、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）−ＴＤＤセルによって発信されることを特徴とする請求項１８に記載のＩＣ。
【請求項２０】
前記第２の通信モード受信機によって受信される前記第２のタイプの信号は、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）セルによって発信されることを特徴とする請求項１８に記載のＩＣ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体としては無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は、無線通信システムの受信機によって受信される通信に干渉するスプリアス送信を減衰することに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ：wireless transmit/receive unit）（すなわち、ユーザ機器（ＵＥ：user equipment）、無線、移動プラットホーム、ハンドセット型電話機）およびネットワークを含む従来のセルラ通信システムでは、ＷＴＲＵは、ハンドオーバ（接続モード）およびセル再選択（アイドルモード）を円滑に行えるように、異なるセルからの信号を測定して、信号が最も強い基地局を見つけ、それらをネットワークに報告する必要がある。現在のサービス基地局より信号が強い新しい基地局が測定された場合、ネットワークは、個々のＷＴＲＵに新しい基地局にハンドオーバするよう指示を与える。これらの測定は一般に、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）ネットワークのパイロットチャネルや、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ：Global System for Mobile communications）ネットワークの放送制御チャネル（ＢＣＣＨ：Broadcast Control Channel）など、共通チャネル上で実行される。
【０００３】
マルチモードＷＴＲＵは、２以上の無線アクセス技術（ＲＡＴ：Radio Access Technology）をサポートする。例えば、マルチモードＷＴＲＵは、ユニバーサル地上無線アクセス−周波数分割複信（ＵＴＲＡ−ＦＤＤ：Universal Terrestrial Radio-Frequency Division Duplex）ＣＤＭＡとＧＳＭのサポートを含むことができる。通常、マルチモードＷＴＲＵは、異なるＲＡＴ間でのハンドオーバをサポートする必要がある。そのようなハンドオーバは、ＲＡＴ間ハンドオーバ（inter-RAT handover）と呼ばれる。
【０００４】
モードの１つが定常的送信を必要とするマルチモードＷＴＲＵの場合に、問題が生じる。例えば、アクティブなＵＴＲＡ−ＦＤＤ  ＣＤＭＡ呼の間中、すなわち「接続モード」にあるとき、ＷＴＲＵは、異なる周波数帯域で継続的に送信および受信を行う。ＧＳＭまたは時分割同期符号分割多元接続（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ：Time Division Synchronous Code Division Multiple Access）ネットワークなどへのＲＡＴ間ハンドオーバ用の測定を行うため、測定期間中、ＷＴＲＵは送信を停止しなければならない。そうしないと、ＣＤＭＡ送信機からの放射が、その他のＲＡＴに属する受信機に干渉する。
【０００５】
図１は、上述の干渉問題を例示したものである。周波数スペクトル１００は、ＧＳＭデジタルセルラシステム（ＤＣＳ：Digital Cellular System）１８００の１８０５〜１８８０ＭＨｚ受信帯域１１５の中に入るスプリアス放射１１０を伴う１９２０〜１９８０ＭＨｚ帯域１０５のＵＴＲＡ−ＦＤＤ信号を含む。ＵＴＲＡ−ＦＤＤ信号１０５自体は、ＧＳＭ受信機に対して大きな帯域外ブロッカとして作用し、これを減衰しなければ、受信機の感度低下を招く。フィルタによる既知の実用的対策は、ＵＴＲＡ−ＦＤＤ信号の若干の減衰を可能にするが、狭い周波数間隔およびコスト／サイズ制約の結果、フィルタリングは、ＵＴＲＡ−ＦＤＤ送信機からのスプリアス送信のレベルには影響しない不十分なものである。
【０００６】
マルチモード動作を用いる継続的送信を必要とするネットワークは、ＷＴＲＵが送信内にギャップを作成できるようにすることによって、この問題を回避する。ギャップ期間中、ＷＴＲＵは、サービスセルへの送信を停止する。代わりに、ＷＴＲＵは、異なるシステムに属する近隣セルから信号を受信する。例えば、ＵＴＲＡ−ＦＤＤで圧縮モードを実施することによって、ＷＴＲＵは、ＧＳＭセルに関する測定を行うために、送信内のギャップを利用することができる。
【０００７】
図２は、圧縮モード動作を実施する従来のＷＴＲＵ２００の一例を例示したものである。ＷＴＲＵ２００は、アンテナ２０５と、システムスイッチ２１０と、デュプレクサ２１５と、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ：universal mobile telecommunications system）受信機（Ｒｘ）２２０と、ＵＭＴＳ送信機（Ｔｘ）２２５と、送信／受信スイッチ２３０と、帯域通過フィルタ２３５と、ＧＳＭ  Ｒｘ２４０と、ＧＳＭ  Ｔｘ２４５とを含む。システムスイッチ２１０は、アンテナ２０５をＵＭＴＳ（例えばＵＴＲＡ−ＦＤＤ）無線またはＧＳＭ無線の一方に選択的に接続するのに使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＷＴＲＵ２００とネットワークの間で行われる通信が上述の送信ギャップの間は中断されるので、圧縮モードを実施することによって、セル容量は減らされる。通信中のそのような中断を回避するためにＵＴＲＡ−ＦＤＤセルと時分割多元接続（ＴＤＭＡ）セルから同時に信号を受信するマルチモード無線が望まれる。さらに、ＧＳＭ  Ｒｘ２４０がＵＭＴＳ  Ｔｘ２２５から干渉を受けずに信号を受信できるようにするマルチモード無線も望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
マルチモードＷＴＲＵは、少なくとも１つのアンテナと、第１の通信モード受信機と、第２の通信モード受信機と、第１の通信モード送信機とを含む。アンテナは、少なくとも２つの異なるタイプの信号を受信および送信するように構成される。第１の通信モード受信機は、第１のタイプの信号をアンテナから受信するように構成される。第２の通信モード受信機は、第２のタイプの信号をアンテナから受信するように構成される。第１の通信モード送信機は、第１のタイプの信号を生成し、およびアンテナに送信するように構成される。第１および第２の通信モード受信機は、同時にアンテナから信号を受信する。第１の通信モード送信機は、第１のタイプの信号をアンテナに送信し、一方、それと同時に、第２の通信モード受信機は、第２のタイプの信号をアンテナから受信する。
【００１０】
ＷＴＲＵは、第１の通信モード送信機によって引き起こされる、第２の通信モード受信機によって受信される信号に対する干渉を低減または除去するように構成されるベクトル乗算器（vector multiplier）をさらに含むことができる。ベクトル乗算器は、干渉の位相および振幅を調節する。
【００１１】
ＷＴＲＵは、第２のタイプの信号を生成し、およびアンテナに送信するように構成される第２の通信モード送信機と、アンテナと通信状態にあるスイッチとをさらに含むことができる。スイッチは、アンテナに第２の通信モード送信機を選択的に接続して、アンテナからの信号を第１および第２の通信モード受信機に到達させないように、および第１の通信モード送信機に第１のタイプの信号をアンテナに送信させないように構成することができる。
【００１２】
第１の通信モード受信機は、ユニバーサル移動体通信システム（ＵＭＴＳ）受信機とすることができる。第２の通信モード受信機は、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）受信機とすることができる。第１のタイプの信号は、周波数分割複信（ＦＤＤ）信号とすることができる。第１の通信モード受信機によって受信される第１のタイプの信号は、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）−ＦＤＤセルによって発信されることができる。第２のタイプの信号は、ＴＤＭＡ−ＦＤＤ信号とすることができる。第２の通信モード受信機によって受信される第２のタイプの信号は、ユニバーサル地上無線アクセス（ＵＴＲＡ）−ＴＤＤセルによって発信されることができる。第２の通信モード受信機によって受信される第２のタイプの信号は、移動体通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）セルによって発信されることができる。
【００１３】
本発明のより詳細な理解は、例として提示され、添付の図面と併せて理解される、好ましい実施例についての以下の説明から得られるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
無線マルチセルＦＤＤ通信システムのＵＴＲＡ−ＦＤＤセルと通信を行いながら、ＧＳＭまたはＵＴＲＡ−ＴＤＤセルなどのＴＤＭＡセルから信号を受信するのに使用される、ＷＴＲＵまたは集積回路（ＩＣ）の好ましい実施形態についての説明を以下に示す。ＷＴＲＵは、接続モードにないとき、新しい基地局を定期的に探索しなければならない。一般に、ＷＴＲＵは、電源消費を最小に抑え、ひいては、バッテリー寿命を最大にするため、できるだけ効率的に探索を行わなければならない。ＷＴＲＵがＦＤＤセルとＴＤＭＡセルから同時に信号を受信することができれば、最も効率的にこれを実行することができる。
【００１５】
好ましくは、本明細書で開示される本発明は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）に組み込まれる。以下本明細書では、ＷＴＲＵは、ユーザ機器、移動局、固定もしくは移動加入者ユニット、ポケットベル、または無線環境で動作可能なその他の任意のタイプの装置を含むが、これに限定されるものではない。本発明の機能は、ＩＣに組み込むことができ、または複数の相互接続構成要素を含む回路内に構成することができる。
【００１６】
本発明は、ＴＤＤ、ＴＤＭＡ、ＦＤＤ、ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ  ２０００、時分割同期符号分割多元接続（ＴＤＳＣＤＭＡ）、および直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：orthogonal frequency division multiplexing）を用いる通信システムに適用することができる。しかし、本発明は、その他のタイプの通信システムにも同様に適用可能であると想定されている。
【００１７】
図３は、ＷＴＲＵ３００に組み込まれる干渉キャンセルシステム（interference cancellation system）の好ましい一実施形態を示したブロック図である。ＷＴＲＵは、アンテナ３０５と、送信／受信スイッチ３１０と、トリプレクサ３１５と、第１のカプラ３２０と、第２のカプラ３２５と、ＵＭＴＳ  Ｒｘ３３０と、ＵＭＴＳ  Ｔｘ３３５と、ＧＳＭ  Ｒｘ３４０と、ＧＳＭ  Ｔｘ３４５と、帯域通過フィルタ３５０と、同相／直交位相（Ｉ／Ｑ）ベクトル乗算器３５５と、干渉キャンセラ制御回路３６０と、モデム３６５とを含む。ＷＴＲＵ３００が受信モードにあるとき、アンテナ３０５に到着する信号は、送信／受信スイッチ３１０に転送される。送信／受信スイッチ３１０は、ＵＭＴＳおよびＧＳＭ  Ｒｘ動作のため、アンテナをトリプレクサ３１５に接続する。ＷＴＲＵ３００がＧＳＭ  Ｔｘモードにあるとき、送信／受信スイッチ３１０は、ＧＳＭ送信中、アンテナをＧＳＭ  Ｔｘ３４５に接続する。
【００１８】
トリプレクサ３１５は、３つの異なる信号、すなわち、ＵＭＴＳ  Ｒｘ信号３７０、ＵＭＴＳ  Ｔｘ信号３７５、およびＧＳＭ  Ｒｘ信号３８０をそれぞれの転送先に転送する。ＵＭＴＳ  Ｔｘ信号３７５は、ＵＭＴＳ  Ｔｘ３３５によって発生させた、スプリアス放射を含むＵＭＴＳ送信から成る。ＵＭＴＳ  Ｔｘ信号３７５自体は、トリプレクサ３１５とＧＳＭ受信機３４０の手前の別の可能なフィルタとによって、ＧＳＭ受信機３４０から分離することができるが、スプリアス放射の一部は、ＧＳＭ受信機の帯域幅の中に入り、その結果、ＵＭＴＳ  Ｔｘのスプリアス帯域内雑音（spurious in-band noise）から成るリーク３８５が、ＧＳＭ  Ｒｘ信号パス３８０に侵入する。このリーク３８５は、除去しなければならず、さもないと、ＧＳＭ  Ｒｘ３４０の感度低下を招く。
【００１９】
帯域通過フィルタ３５０と、Ｉ／Ｑベクトル乗算器３５５と、干渉キャンセラ制御回路３６０とから成る干渉キャンセル構成は、リーク３８５の必要とされる減衰を可能にする。ＵＭＴＳ送信機３３５の出力は、第１のカプラ３２０によってサンプリングされ、帯域通過フィルタ３５０を通過して、Ｉ／Ｑベクトル乗算器３５５に到る。Ｉ／Ｑベクトル乗算器３５５は、ＧＳＭ  Ｒｘ３４０によって感知される雑音を最小化するために、干渉キャンセラ制御回路３６０によって提供されるＶｉ（同相電圧）およびＶｑ（直交位相電圧）信号に応じて、サンプリングされたＵＭＴＳ送信信号の位相および振幅を調節する。Ｉ／Ｑベクトル乗算器３５５から出力される結果の信号３９０は、第２のカプラ３２５によって、ＧＳＭ  Ｒｘ信号３８０と合成される。
【００２０】
サンプリングされたＵＭＴＳ信号の位相および振幅は、以下の式に従って、Ｉ／Ｑベクトル乗算器３５５でＶｉライン３９２およびＶｑライン３９４を用いて調節される。
【００２１】
振幅＝１０１ｏｇ（（Ｖｉ＾２＋Ｖｑ＾２）／２Ｖｒｅｆ＾２）        式１
位相＝ａｒｃｔａｎ（Ｖｑ／Ｖｉ）                                  式２
干渉キャンセラ制御回路３６０は、ＧＳＭ受信機３４０によって測定された雑音の測定値を、モデム３６５を介して受信し、Ｉ／Ｑベクトル乗算器３５５の位相および振幅が雑音を最小にするまで、Ｖｉ信号３９２およびＶｑ信号３９４を調節する。ＵＭＴＳ  Ｔｘのリーク３８５は３０ｄＢだけ減衰することができ、ＵＭＴＳ帯域上で送信を行いながら、ＧＳＭ  Ｒｘ信号の高性能受信が可能になる。
【００２２】
本発明を好ましい実施形態を参照しながら詳細に示しかつ説明したが、以上本明細書で説明した本発明の範囲から逸脱することなく、それらの形態および細部に様々な変更を施し得ることは、当業者であれば理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】マルチモードＷＴＲＵにおける干渉の一例を提供する図である。
【図２】測定を実行するために圧縮モードを必要とする従来のマルチモードＷＴＲＵの一例を示す図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態による干渉キャンセル回路を組み込んだＷＴＲＵのシステムブロック図を提供する図である。
【図１】
2007505591.tif 000003
【図２】
2007505591.tif 000004
【図３】
2007505591.tif 000005
【国際調査報告】
2007505591.tif 000006