【事件の表示】
　　特許第２７６３０９９号「衛星または遠隔中継器を使用するスペクトル拡散多元接続通信システム」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２７６３０９９号の特許請求の範囲第１項、第２７項に記載された発明についての特許を維持する。
【理　由】
　１．手続の経緯
　本件に係る特許第２７６３０９９号の特許請求の範囲に記載された発明は、昭和62年10月16日（優先権主張、昭和61年10月17日、米国）に特許出願され、平成10年３月27日にその特許の設定登録（発明の数２）がなされ、その後、特許異議の申立がなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成11年11月29日に訂正請求がなされたものである。
　２．訂正の適否について
　(1)訂正明細書に係る発明
　訂正明細書の特許請求の範囲（発明の数２）の請求項１及び請求項27に記載された発明は、次に掲げるとおりのものである。
「(1)符号分割多元接続ダイレクトシーケンススペクトル拡散通信信号を使用して、複数のユーザへ、複数のユーザから、または複数のユーザ間で情報信号を通信する手段と、
　前記通信する手段に結合され、同時に他のユーザ間でなされている通信の相互干渉信号電力に対して、前記複数のユーザの少なくとも２人のユーザ間でなされている通信の平均信号電力を増加させることにより、ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、前記通信信号間の境界分離を行なう分離手段とを具備し、
　前記分離手段は、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させることを特徴とする符号分割多元接続ダイレクトシーケンススペクトル拡散通信システム
　(27)複数の通信サービスユーザに対して高容量の多元接続通信を行なうための方法において、
　対応する割当てられた拡散関数と、予め定められた搬送波周波数を使用して、複数の狭帯域アナログまたはデジタルデータ入力信号を、複数の広帯域のユーザアドレスされた符号分割多元接続ダイレクトシーケンススペクトル拡散通信信号に変換し、
　同時に他のユーザ間でなされている通信の相互干渉信号電力に対して、複数のユーザの少なくとも２人のユーザ間でなされている通信の平均信号電力を増加させることにより、ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、前記複数のユーザアドレスされた符号分割多元接続ダイレクトシーケンススぺクトル拡散通信信号に境界分離を適用し、
　前記複数のユーザアドレスされた符号分割多元接続ダイレクトシーケンススぺクトル拡散通信信号をユーザとの間で送信し、
　ユーザによって受信された各対応する前記ユーザアドレスされた符号分割多元接続ダイレクトシーケンススぺクトル拡散通信信号を狭帯域アナログまたはデジタル情報信号に変換するステップを含み、
　前記境界分離の適用ステップは、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させることを特徴とする高容量の多元接続通信方法」
　(2)訂正の要旨の適否
　（訂正請求に係る訂正事項）
　上記訂正は、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的として、次に掲げる訂正事項ＡからＴ（特許請求の範囲の項２）及び訂正事項ａからｘ（発明の詳細な説明の項３）とする訂正である。
「訂正事項Ａ　
　特許請求の範囲の請求項１第１行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｂ　
　特許請求の範囲の請求項１第５行の「させることにより、」と「前記通信信号間」との間に「ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、」の４５文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｃ　
　特許請求の範囲の請求項１第６行の「具備する」を「具備し、前記分離手段は、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させる」に訂正
　訂正事項Ｄ　
　特許請求の範囲の請求項１第６行の「特徴とする」と「多元接続」との間に「符号分割」の４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｅ　
　特許請求の範囲の請求項２第２行、請求項３第２行、請求項４第３行、請求項５第４行、請求項６第３行、請求項７第１行、請求項８第１４行、請求項９第２行、請求項１０第２行、請求項１１第２行、請求項１２第２行、請求項１３第２行〜第３行、請求項１４第９行、請求項１５第５行、請求項１６第５行、　請求項１７第４行、請求項１８第３行、請求項１９第３５行〜第３６行、請求項２０第１９行、請求項２１第４行、請求項２２第３行、請求項２３第８行、請求項２４第８行、請求項２５第１０行、請求項２６第９行の「記載の」と「多元接続」との間に「符号分割」の４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｆ
　特許請求の範囲の請求項１第６行の「多元接続」と「スペクトル拡散」との間に「ダイレクトシーケンス」の１０文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｇ
　特許請求の範囲の請求項２第２行〜第３行、請求項３第２行、請求項４第３行、請求項５第４行〜第５行、請求項６第３行、請求項７第１行〜第２行、請求項８第１４行〜第１５行、請求項９第２行〜第３行、請求項１０第２行〜第３行、請求項１１第２行、請求項１２第２行、請求項１３第２行〜第３行、請求項１４第９行、請求項１５第５行、請求項１６第５行、請求項１７第４行〜第５行、請求項１８第３行、請求項１９第３５行〜第３６行、請求項２０第１９行、請求項２１第４行〜第５行、請求項２２第３行〜第４行、請求項２３第８行〜第９行、請求項２４第８行、請求項２５第１０行〜第１１行、請求項２６第９行の「多元接続」と「スペクトル拡散」との間に「ダイレクトシーケンス」の１０文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｈ
　特許請求の範囲の請求項２７第３行の「割当てられた拡散関数」の前に「対応する」の４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｉ
　特許請求の範囲の請求項２７第４行の「入力」と「または」との間に「信号」の２文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｊ
　特許請求の範囲の請求項２７第４行の「デジタル」と「入力」との間に「データ」の３文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｋ
　特許請求の範囲の請求項２７第４行の「広帯域」と「符号分割」との間に「のユーザアドレスされた」の１１文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｌ
　特許請求の範囲の請求項２７第４行〜第５行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｍ
　特許請求の範囲の請求項２７第７行〜第８行の「させることにより、」と「前記複数の」との間に「ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、」の４５文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｎ
　特許請求の範囲の請求項２７第８行の「前記複数の」と「符号分割」との間に「ユーザアドレスされた」の１０文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｏ
　特許請求の範囲の請求項２７第８行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｐ
　特許請求の範囲の請求項２７第１０行の「前記」と「符号分割」との間に「複数のユーザアドレスされた」の１３文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｑ
　特許請求の範囲の請求項２７第１０行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｒ
　特許請求の範囲の請求項２７第１１行の「ユーザによって受信された」と「符号分割」との間に各対応する前記ユーザアドレスされた」の１７文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｓ
　特許請求の範囲の請求項２７第１１行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｔ
　特許請求の範囲の請求項２７第１２行の「含む」を「含み、前記境界分離の適用ステップは、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させる」に訂正
　訂正事項a
　特許明細書第１５頁第１０行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項b
　特許明細書第１５頁第１１行の「使用する」を「使用して、」に訂正
　訂正事項c
　特許明細書第１５頁第１１行の「複数のユーザへの、」を「複数のユーザへ、」に訂正
　訂正事項d
　特許明細書第１５頁第１１行の「複数のユーザからの、」を「複数のユーザから、」に訂正
　訂正事項e
　特許明細書第１５頁第１１行〜第１２行の「ユーザ間で」と「通信」との間に「情報信号を」の５文字を挿入する訂正
　訂正事項f
　特許明細書第１５頁第１２行の「通信するための手段」を「通信する手段」に訂正
　訂正事項g
　特許明細書第１５頁第１４行の「させることにより、」と「通信信号間」との間に「ユーザ信号の入来受信電力が受信コ一ザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、」の４５文字を挿入する訂正
　訂正事項h
　特許明細書第１５頁第１５行の「具備する」を「具備し、分離手段は、通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させることを特徴とする符号分割」に訂正
　訂正事項i
　特許明細書第１５頁第１５行の「多元接続」と「スペクトル拡散」との間に「ダイレクトシーケンス」の１０文字を挿入する訂正
　訂正事項j
　特許明細書第１８頁第３行の「その方法は、」と「複数の」との間に「対応する割当てられた拡散関数と、予め定められた搬送波周波数を使用して、」の３５文字を挿入する訂正
　訂正事項k
　特許明細書第１８頁第３行〜第４行の「入力信号を」と「複数の」との間に「、」の１文字を挿入する訂正
　訂正事項l
　特許明細書第１８頁第４行の「広帯域」と「符号分割」との間に「のユーザアドレスされた」の１１文字を挿入する訂正
　訂正事項m
　特許明細書第１８頁第４行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項n
　特許明細書第１８頁第４行〜第５行の「変換し、割当てられた拡散関数および予め定められた搬送波周波数を使用し、同時に」を「変換し、同時に」に訂正
　訂正事項o
　特許明細書第１８頁第７行の「させることにより、」と「複数の」との間に「ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、」の４５文字を挿入する訂正
　訂正事項p
　特許明細書第１８頁第７行〜第８行の「複数の」と「符号分割」との間に「ユーザアドレスされた」の１０文字を挿入する訂正
　訂正事項q
　特許明細書第１８頁第７行〜第８行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項r
　特許明細書第１８頁第８行の「に対して境界分離を施し」を「に境界分離を適用し」に訂正
　訂正事項s
　特許明細書第１８頁第８行の「、」と「符号分割」との間に「複数のユーザアドレスされた」の１３文字を挿入する訂正
　訂正事項t
　特許明細書第１８頁第８行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項u
　特許明細書第１８頁第９行の「伝送し」を「送信し」に訂正
　訂正事項v
　特許明細書第１８頁第９行の「ユーザによって受信された」と「符号分割」との間に「各対応する前記ユーザアドレスされた」の１７文字を挿入する訂正
　訂正事項w
　特許明細書第１８頁第９行〜第１０行の「符号分割」と 「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項x
　特許明細書第１８頁第１０行の「変換するものである。」を「変換するステップを含み、境界分離の適用ステップは、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させる。」に訂正」
　（本件明細書に記載された事項）
　そこで、本件に係る願書に添付された明細書及び図面をみると、次に掲げる本件明細書記載事項１から18が記載されている。
　本件明細書記載事項１
「これらのサービスは常にシステム容量よりも多くの潜在的なユーザに面していた。周波数またはスペクトル帯域割合は、潜在的なユーザの全体数を同時に処理するのに充分な容量を与えるものではなかった。
　それであっても、私的な個人的の、仕事上のおよび航空通信のような新しいクラスのユーザは、移動体および遠隔ユーザに対するサービスの要求を増加させている。」（本件特許掲載公報4頁8欄37行から43行）
　本件明細書記載事項２
「したがって、新しい通信システムがこれらの要求のサービスのために提案され、構成されなければならない。」（同公報5頁9欄1行から3行）
　本件明細書記載事項３
「同時に存在するユーザの数および、したがって任意の通信システムによりサポートされる容量は、ユーザ間の相互干渉の量によって決定される。」（同公報5頁9欄11行から13行）
　本件明細書記載事項４
「不所望な信号の適切な排除のための典型的な分離または減衰の要求は、所望から15dB（FM型）乃至30dB（AM型）或いはそれ以下の程度である。したがって通信システムは、地域的領域に分割することができ、適切な減衰によって互いに分離される近接領域で、同じ周波数を同時に再使用することができる。」（同公報5頁9欄38行から43行）
　本件明細書記載事項５
「可調整ユーザターミナル電力制御を備えたユーザ間の境界分離を与える手段を使用することによりさらに強化される。」（同公報8頁16欄15行から18行）
　本件明細書記載事項６
「この発明は、境界分離を生成する手段を使用することによって、CDMAシステムの容量は非常に増加させる。境界分離という用語についてここで定義する。キーとなる考えは、スペクトル拡散受信機は、一つの所望の信号に対する干渉として、全てのユーザ入来電力の重み付けされた合計を見るということである。もしもシステムが不均一重み付けを与える手段を備えているならば、容量の増加は重み付けの差から得ることができる。」（同公報8頁16欄48行から9頁17欄5行）
　本件明細書記載事項７
「以前提案されたCDMA人工衛星システムにおいては、地上をカバーするアンテナを有する広帯域トランスポンダが使用された。このようなアンテナは全てのユーザに対してほとんど同じ利得を与え、境界分離は実現されず、事実、特性はTDMA またはFDMAに対するよりもCDMAに対して悪かった。しかしながらこの発明では、境界分離を実現する能力を与える複数の操縦ビームアンテナを利用する。このようなアンテナはまたFDMAおよびTDMAシステムの容量を増加させるが、CDMAに対してはるかに大きな容量利得を与える。これは、FDMA及びTDMA システムでは許容できる特性を与えるために、少なくとも共通チャンネル信号の15dBの分離を必要とするからである。一方CDMAシステムは、1dB程度の分離から有用な容量増加を得る。
　境界分離は、干渉ユーザ信号の入来受信電力に対して等しくない重み付けを与えるシステム特性として定義さる。」（同公報9頁17欄9行から25行）
　本件明細書記載事項８
「システム通信リンク中の干渉に対してシステムユーザが不均一に分離または寄与しているならば、新しいユーザを追加できる。」（同公報9頁17欄42行から44行）
　本件明細書記載事項９
「第1ｂ図は全体で2326のユーザが、対象となるユーザの強度を持つ500人のユーザと同じ有効干渉を有することを示している。」（同公報9頁18欄13行から16行）
　本件明細書記載事項10
「“重み付けした全体”が上で使用した約500人のユーザになるように調整される。」（同公報9頁18欄33行から34行）
　本件明細書記載事項11
「複数のビーム位置が設けられて、そのため全てのユーザがビームの中心付近で受信するならば、有効ユーザの全数は500人であるが、システムは実際には2326人のユーザをサポートすることが認められる。したがってシステムは、周波数再使用を行なうために数ｄＢの境界分離を使用し、これは他のシステムでは使用されない。この実効隣接ユ−ザ減衰を増加させる能力により、この通信システムが他の通信システムと比較して非常に増加した周波数再使用を提供できるようになる。」（同公報9頁18欄47行から10頁19欄5行）
　本件明細書記載事項12
「スペクトル拡散通信は、狭い帯域幅の信号を広い帯域幅の信号に変更または拡大する拡散関数により、出力情報信号を処理することを含む、拡散関数は再生可能な関数であり、それは狭い帯域幅の伝送信号をもっと広い帯域幅に広げて信号のピークスペクトル密度を減少させる。これはダイレクトシーケンススペクトル拡散コーディングである。その代りに、拡散帯域幅に対して搬送数周波数を疑似ランダムにホップさせることができる。ダイレクトシーケンススペクトル拡散はマルチパス干渉を取扱う適用には好ましい。
　通信システム10においては、これは，音声等のアナログ入力信号をデジタル形態に変換し、それらを広い帯域幅の高い周波数のデジタル拡散信号と乗算することによって行われる。デジタル入力信号は直接的に拡散させることができる。その結果生じたスペクトル拡散信号はその後搬送波を変調し、通信信号を生成するのに使用される。また最初に搬送波を変調し、それから拡散関数を適用することも可能である。しかし好ましい実施形態としては、デジタル処理が容易であるために最初の方法を使用する。
　広い帯城幅の拡散信号は、この技術分野でチップと呼ばれている周期Tcの一連の決定論的なビットを含んでいる。チップまたはチップシーケンスは、当業者によく知られている技術および電子装置を使用して発生される。既知のコーティング方式と同様に、スペクトル拡散チップシーケンスを発生するための各種の技術がある。そのような技術または方法の一例は、文献（Spread Spectrum Communication第１巻、M.K.Simon他第５章262〜358頁）に示されている。」（同公報10頁20欄48行から11頁21欄26行）
　本件明細書記載事項13
「各中継器は、所定の時間に適合することが期待されているユーザ又は通信リンクと同じ数の多数のスペクトル拡散受信機を使用する。」（同公報11頁22欄28行から30行）
　本件明細書記載事項14
「中継器12はまた、そのサービス区域内の他の移動体ユーザと直接的に入来信号を通信できる。この場合には、マイクロプロセッサ制御装置および回路を備える中継器制御装置52が、復号された通信信号を通信プロトコル（チップシーケンス割当）中で特定されたユーザにルーティングする。この通信リンクに対する両ユ−ザには特定の送信機と受信機が割当てられる。各ユーザには前もって特定チャンネルが割当てられる。」（同公報11頁22欄45行から12頁23欄2行）
　本件明細書記載事項15
「通信リンクに対して必要な電力が少ないことは、システム中で放射される、他のユーザに対して干渉を生じる電力が少ないことを意味している。中継器とユーザアクセスとの間のこの相互依存的関係は、通信システム10の全体に対する容量ならびに電力の問題を改善する。」（同公報13頁26欄48行から14頁27欄3行）
　本件明細書記載事項16
「信号の電力は回路284、270および274によって決定される。積分器のＩおよびＱ出力をそれぞれ二乗し次いで合計して、信号の電力の尺度を提供する。積分器284は、受信機の利得を設定するのに使用されるバス234の広帯域雑音電力を測定し、積分器274と270は、パイロットチップシーケンスの早いおよび遅い相関電力を測定する。」（同公報20頁39欄21行から27行）
　本件明細書記載事項17
「自動利得制御ループフィルタ286では、受信された通信信号に対する相対信号強度の減少または増加に基づいて、可変利得制御装置204によって供給される利得を増加または減少させる制御信号206が生成される。」（同公報21頁41欄10行から14行）
　本件明細書記載事項18
「受信された通信信号の相対強度は、自動利得制御ループフィルタ286のような復調器200において決定することができる。これからの制御信号は、フェードおよび電力調整制御回路320に供給される。制御回路320は、信号206によって信号強度の増加または減少を検出し、送信電力制御装置318に適切な制御信号322を供給し、出力を増加または減少させる。」（同公報22頁43欄25行から31行）
　（検討）
　上記本件明細書記載事項１から18を検討する。
　訂正の主たる事項である「等しくなく重み付け」することについては、本件明細書記載事項1,2,9,10,11,14に記載され、同じく「境界分離を行なう」ことについては、本件明細書記載事項5,16,17,18に記載され、同じく「等しくなく重み付け」すること及び「境界分離を行なう」ことに共通することについては、本件明細書記載事項3,4,6,7,8,12,13,15に記載されているから、上記訂正事項ＡからＴ（特許請求の範囲の項２）及び訂正事項aからx（発明の詳細な説明の項３）は、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明に該当し、願書に添付された明細書及び図面に記載された事項の範囲内であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　(3)独立特許要件の判断
　（当審の取消理由で引用した刊行物）
　刊行物１：“Operation of portable HF CDMA networks with controlled transmitter powers”,IEE PROC.,Vol.129,Pt.F,No.6,DECEMBER 1982,P467-474
　刊行物２：特開昭59-50603号公報
　刊行物３：特開昭60-24741号公報
　（刊行物発明）
　刊行物１には、次に掲げる発明(1)(2)（以下「刊行物発明」という。）が記載されている。
　なお、この刊行物発明は、本件訂正前の特許請求の範囲の旧請求項１及び27に係る発明と実質的に同一のものである。
「(1)符号分割スペクトル拡散通信信号を使用して、複数のユーザへ、複数のユーザから、または複数のユーザ間で情報信号を通信する手段と、
　前記通信する手段に結合され、同時に他のユーザ間でなされている通信の相互干渉電力に対して、前記複数のユーザ間でなされている通信の平均信号電力を増加させることにより、前記通信信号間の境界分離を行なう分離手段とを具備することを特徴とする多元接続スペクトル拡散通信システム
　(2)複数の通信サービスユーザに対して多元接続通信を行なうための方法において、
　割当てられた拡散関数と、予め定められた搬送波周波数を使用して、複数の狭帯城アナログ入力またはデジタル入力信号を、複数の広帯域符号分割スペクトル拡散通信信号に変換し、
　同時に他のユーザ間でなされている通信の相互干渉信号電力に対して、複数のユーザ間でなされている通信の平均信号電力を増加させることにより、前記複数の符号分割スペクトル拡散通信信号に境界分離を適用し、
　前記符号分割スペクトル拡散通信信号をユーザとの間で送信し、
　ユーザによって受信された符号分割スペクトル拡散通信信号を狭帯域アナログまたはデジタル情報信号に変換するステップを含むことを特徴とする多元接続通信方法」
　刊行物２には、「適応制御空中線アダプティブ・アンテナを用いた送信信号方式に関して、アレー空中線の制御を行うもの」が記載されている。
　刊行物３には、刊行物発明と同様の発明が記載されている。
　（対比判断）
　本件訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１及び27に記載された発明（以下「本件訂正発明」という。）と刊行物発明とを対比すると、刊行物発明には、本件訂正発明おける次に掲げる事項（以下「本件主要部訂正事項」という。）が記載されていない。
「複数のユーザの少なくとも２人のユーザ間でなされている通信の平均信号電力を増加させることにより、ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、通信信号間の境界分離を行なう分離手段」
　そして、本件訂正発明は、本件主要部訂正事項によって、「システムの容量を増加させる調整可能なユーザターミナル電力制御手段を使用する」（本件特許掲載公報22頁44欄41行から43行を参照）ことにより、本件明細書に記載された目的を達成するものと認められる。
　したがって、本件訂正発明は、刊行物発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　よって、本件訂正発明は、特許出願の際独立して特許を受けることができないものとすることができない。
　(4)訂正の適否についての結論
　以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第３項で準用する同法第１２６条第２項から第４項の規定に適合するので、上記訂正を認める。
　３．特許異議の申立の理由の概要
　(1)異議申立人：三菱電機株式会社
　（条文）
　特許法第２９条第２項
　特許法第３６条第４項
　（証拠）
　甲第１号証：特開昭60-24741号公報
　甲第２号証：特開昭59-50603号公報
　甲第３号証：GB2171576A(特開昭61-234135号公報)
　甲第４号証：EPO184383
　甲第７号証：特開昭56-147531号公報
　甲第８号証：特開昭60-37843号公報
　甲第９号証：USP4,291,409
　甲第10号証：USP4,291,410
　甲第11号証：電子通信学会誌 Vol.65,NO.10
　（判断）
　甲第１号証は、刊行物３と同じもので、上記２(3)で判断した刊行物発明と同様の発明が記載されている。
　甲第２号証は、刊行物２と同じもので、「適応制御空中線アダプティブ・アンテナを用いた送信信号方式に関して、アレー空中線の制御を行うもの」が記載されている。
　甲第３号証には、「スペクトル拡散通信システムに関して、無音コードの検出に応じて出力を調整するもの」が記載されている。
　甲第４号証には、「アンテナダイバーシティ合成方法」が記載されている。
　甲第５号証には、「複数のアンテナを用いる選択ダイバーシティ」が記載されている。
　甲第６号証には、「各移動端末は、基地局が等しい信号強度でもって各信号を受信することができるように、その送信電力を調整する移動端末」が記載されている。
　甲第７号証には、「移動無線通信システムにおける基地局と移動体との間の通信方法とその装置に関して、無指向性送信アンテナと多くのスペースダイバーシティ受信機」が記載されている。
　甲第８号証には、「広域移動体通信方式に関して、宇宙局と通信するもの」が記載されている。
　甲第９号証には、「スプレッドスペクトラム通信方法及び装置に関して、チップ同期手段、位相分割手段、搬送波トラッキング手段」が記載されている。
　甲第10号証には、「マルチパスダイバーシティスプレッドスペクトラム受信機に関して、自動利得制御方法」が記載されている。
　甲第11号証には、「スペクトル拡散(SS)通信方式に関して、包絡線型相関器」が記載されている。
　しかし、甲第１から11号証には、上記２(3)で判断した本件主要部訂正事項が記載されていないし、示唆もされていない。
　したがって、本件訂正発明は、甲第１から11号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとすることができない。
　（記載不備について）
　異議申立人は、請求項１および請求項27に記載された「通信の平均信号電力を増加させる」及び「境界分離を行う分離手段」は明細書の要件を満たしていない旨主張しているが、上記２(2)（本件明細書に記載された事項）で示した本件明細書記載事項1から18、特に、本件明細書記載事項5から7及び15から18の記載からみて、異議申立人が主張するような明細書の要件を満たしていないとはいえない。
　(2)異議申立人：エヌ・ティ・ティ移動通信網株式会社
　（条文）
　特許法第２９条第１項第３号
　特許法第３６条第４項及び第５項
　（証拠）
　甲第２号証：特開昭60-24741号公報
　甲第３号証：USP4,222,115
　甲第５号証：特開昭59-50603号公報
　甲第７号証：GB2171576(USP4,866,732)
　甲第８号証：EPO184383
　甲第11号証：USP4,291,409
　甲第12号証：特開昭60-37843号公報
　甲第14号証：特開昭60-91728号公報
　甲第15号証：USP4,512,024 
　甲第16号証：USP4,017,798
　（判断）
　甲第１号証は、刊行物１と同じもので、上記２(3)で判断した刊行物発明が記載されている。
　甲第２号証は、刊行物３と同じもので、上記２(3)で判断した刊行物発明と同様の発明が記載されている。
　甲第３号証には、「スペクトル拡散移動通信システムに関して、移動体ユニットの送信電力を制御するもの」が記載されている。
　甲第４号証には、「ビーム最適化多重アクセスに関して、最適化された高利得のアンテナ・ビームを各加入者に提供するもの」が記載されている。
　甲第５号証は、刊行物２と同じもので、「適応制御空中線アダプティブ・アンテナを用いた送信信号方式に関して、アレー空中線の制御を行うもの」が記載されている。
　甲第６号証には、「コード分割多重アクセスに関して、高いアンテナ指向性を有する多重リンクを行うもの」が記載されている。
　甲第７号証は、上記３(1)の甲第３号証と同じものであって、「スペクトル拡散通信システムに関して、無音コードの検出に応じて出力を調整するもの」が記載されている。
　甲第８号証は、上記３(1)の甲第４号証と同じものであって、「アンテナダイバーシティ合成方法」が記載されている。
　甲第９号証は、上記３(1)の甲第５号証と同じものであって、「複数のアンテナを用いる選択ダイバーシティ」が記載されている。
　甲第10号証には、「地上端末を有する衛星ネットワークに関して、マルチプル−ビーム・アンテナを用いるもの」が記載されている。
　甲第11号証は、上記３(1)の甲第９号証と同じものであって、「スプレッドスペクトラム通信方法及び装置に関して、チップ同期手段、位相分割手段、搬送波トラッキング手段」が記載されている。
　甲第12号証は、上記３(1)の甲第８号証と同じものであって、「広域移動体通信方式に関して、宇宙局と通信するもの」が記載されている。
　甲第13号証には、「スペクトル拡散通信システムに関して、移動体送信機は自動電力制御をすることで、基地局における平均受信信号レベルを一定に保つもの」が記載されている。
　甲第14号証には、「スペクトル拡散通信受信装置に関して、アンテナパターンを調整するもの」が記載されている。
　甲第15号証には、「直交パルス符号変調通信システムに関して、直交偏波ＲＦ搬送波を用いるもの」が記載されている。
　甲第16号証には、「スペクトル拡散復調器に関して、４相ＰＳＫ広帯域変調信号を受信するもの」が記載されている。
　甲第17号証には、「スペクトル拡散通信に関して、直接シーケンスＰＮ信号をトラッキングするもの」が記載されている。
　しかし、甲第１から17号証には、上記２(3)で判断した本件主要部訂正事項が記載されていないし、示唆もされていない。
　したがって、本件訂正発明は、甲第１から17号証に記載された発明と同一のものではないし、これらの証拠に記載された発明に基いて容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　（記載不備について）
　異議申立人は、請求項１および請求項27に記載された「同時に他のユーザ間でなされている通信の相互干渉信号電力」、「複数のユーザの少なくとも２人のユーザ間でなされている通信の平均信号電力を増加させる」及び「境界分離」、また、本件特許請求の範囲の実施態様項に記載された「通信リンクを完成するために必要な最小電力レベル」、「ユーザターミナル」と「中継手段」との関係、「パイロットチップシーケンスを送信する手段」、「地理的領域の中央に位置する」、「搬送波トラッキング手段」と「チップ同期手段」との関係について、不明確ないしは記載がない旨主張しているが、上記２(2)（本件明細書に記載された事項）で示した本件明細書記載事項1から18に記載されており、上記２(2)（検討）に記載したように明りょうであるから、異議申立人が主張するような記載不備はない。
　(3)異議申立人：両角浩之
　（条文）
　特許法第２９条第２項
　（証拠）
　甲第１号証：特開昭60-24741号公報
　甲第２号証：GB2171576A（特開昭61-234135号公報）
　甲第３号証：特開昭59-50603号公報
　甲第４号証：特開昭60-37843号公報
　甲第５号証：特開昭60-256235号公報
　甲第６号証：特開昭52-155037号公報
　甲第７号証：特開昭61-139135号公報
　（判断）
　甲第１号証は、刊行物３と同じもので、上記２(3)で判断した刊行物発明と同様の発明が記載されている。
　甲第２号証は、上記３(1)の甲第３号証と同じものであって、「スペクトル拡散通信システムに関して、無音コードの検出に応じて出力を調整するもの」が記載されている。
　甲第３号証は、刊行物２と同じもので、「適応制御空中線アダプティブ・アンテナを用いた送信信号方式に関して、アレー空中線の制御を行うもの」が記載されている。
　甲第４号証は、上記３(1)の甲第８号証と同じものであって、「広域移動体通信方式に関して、宇宙局と通信するもの」が記載されている。
　甲第５号証には、「単一搬送波単一通話路多重通信方式を使用した衛星通信に関して、音声通話路信号が入力されたときにだけ電波を送信するボイスアクティベーションを採用するもの」が記載されている。
　甲第６号証には、「マイクロ波伝送における偏波モード切換回路に関して、異なる偏波モード信号を与えるもの」が記載されている。
　甲第７号証には、「時分割無線システムに関して、パワー制御を行うもの」が記載されている。
　しかし、甲第１から７号証には、上記２(3)で判断した本件主要部訂正事項が記載されていないし、示唆もされていない。
　したがって、本件訂正発明は、甲第１から７号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　(4)異議申立人：榎本英俊
　（条文）
　特許法第２９条第２項
　（証拠）
　甲第１号証：“Operation of portable HF CDMA networks with controlled transmitter powers”,IEE PROC.,Vol.129,Pt.F,No.6,DECEMBER 1982,P467-474
　甲第２号証：特開昭59-50603号公報
　甲第３号証：特開昭60-24741号公報
　（判断）
　甲第１，２，３号証は、当審で引用した刊行物１，２，３であって、上記２(3)で判断したように本件主要部訂正事項が記載されていないし、示唆もされていない。
　したがって、本件訂正発明は、甲第１から３号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとすることができない。
　(5)異議申立人：ノキア　モービル　フォーンズ　リミテッド
　（条文）
　特許法第２９条第２項
　（証拠）
　甲第４号証：Downstream Power Control for a spread spectrum Cellular Mobile Radio system,1982 IEEE
　甲第５号証：European Conference on E1ectrotechnics l974
　甲第６号証：Communication Satellite System Concept Based on the AMPA Experiment,Vol.17,No.1,JAN-FBB. 1980
　甲第７号証：Capacity Allocation and Reservation in　Common-User Satellite Communication Systems with a Reconfigurable Multi-Beam Antenna and a Nonlinear Repeater,1980 IEEE
　甲第８号証：USP4,512,024
　（判断）
　甲第１号証は、上記３(1)の甲第６号証と同様のものであって、「各移動端末は、基地局が等しい信号強度でもって各信号を受信することができるように、その送信電力を調整する移動端末」が記載されている。
　甲第２号証には、「スペクトル拡散システムに関して、相互干渉を減少させるもの」が記載されている。
　甲第３号証は、刊行物１と同じもので、上記２(3)で判断した刊行物発明が記載されている。
　甲第４号証には、「スペクトル拡散システムに関して、電力制御を行うもの」が記載されている。
　甲第５号証は、上記３(2)の甲第４号証と同じものであって、「ビーム最適化多重アクセスに関して、最適化された高利得のアンテナ・ビームを各加入者に提供するもの」が記載されている。
　甲第６号証には、「スペクトル拡散システムに関して、多重ビームアンテナアレイ」が記載されている。
　甲第７号証は、上記３(2)の甲第10号証と同じものであって、「地上端末を有する衛星ネットワークに関して、マルチプル−ビーム・アンテナを用いるもの」が記載されている。
　甲第８号証は、上記３(2)の甲第15号証と同じものであって、「直交パルス符号変調通信システムに関して、直交偏波ＲＦ搬送波を用いるもの」が記載されている。
　甲第９号証は、上記３(2)の甲第13号証と同じものであって、「スペクトル拡散通信システムに関して、移動体送信機は自動電力制御をすることで、基地局における平均受信信号レベルを一定に保つもの」が記載されている。
　しかし、甲第１から９号証には、上記２(3)で判断した本件主要部訂正事項が記載されていないし、示唆もされていない。
　したがって、本件訂正発明は、甲第１から９号証に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　(6)異議申立人：エリクソン　ラジオ　システムズ　アクチボラゲット
　（条文）
　特許法第２９条第１項第３号または第２項
　特許法第３６条第４項
　（証拠）
　甲第１号証：非同期ＳＳＭＡにおける他局間干渉の除去方式について、電子通信学会技術研究報告、Vol.82 No.57(CS82-38)、P.29-35（昭和57年６月21日発行）
　甲第２号証：スぺクトラム拡散通信方式における同一チャネル間干渉軽減の検討、電波研究所季報、Vol.29 No.153、PP.539-550（昭和59年６月25日発行）
　甲第９号証：マルチビーム衛星通信の構成に関する検討、電子通信学会技術研究報告、Vol.82,No.82(CS82-44)、PP.25-32（昭和57年７月22日発行）
　甲第10号証：移動通信の多重波フェージングにおけるアンテナ指向性の効果、電子通信学会論文誌、Vol.J68-B No.3、PP.403-410（昭和60年１月25日発行）
　甲第11号証：USP4,512,024
　甲第12号証：特開昭53-93701号公報
　甲第13号証：ＳＳ通信方式を利用した移動体統合通信システム、電子通信学会技術研究報告、Vol.82 No.110(CS82-59)、PP.97-104（昭和57年８月26日発行）　
　甲第14号証：GB2171576A
　甲第15号証：大容量移動通信方式における周波数有効利用技術、電気通信研究所研究実用化報告、Vol.35 No.10　1986、PP.989-997
　甲第16号証：陸上移動用直接拡散通信装置の概要と基本特性、電波研究所季報、Vol.30 No.155、PP.131-157（昭和59年12月20日発行）
　甲第17号証：移動通信における干渉軽減についての一考察、電子通信学会技術研究報告、Vol.82 No.7(CS82-6),PP.39-45（昭和57年４月23日発行）
　甲第18号証：特開昭60-24741号公報
　甲第20号証：陸上移動通信における送信電力制御と隣接チャネル干渉の解析、電子通信学会論文誌、Vol.J67-B No.1、PP.94-95（昭和59年１月25日発行）
　甲第21号証：USP4,189,677
　甲第22号証：特開昭60-37843号公報
　甲第23号証：USP4,455,651
　甲第24号証：特公昭54-38456号公報
　甲第25号証：USP4,291,409
　甲第26号証：特開昭59-34738号公報
　甲第27号証：特開昭58-197935号公報
　参考文献：スペクトル拡散陸上移動通信の研究動向と展望、電波研究所季報、Vol.32 No.165、PP.229-255（昭和61年12月25日発行）　
　（判断）
　甲第１号証には、「スペクトラム拡散多元接続通信方式に関して、SSMAは拡散変調に用いるPN（擬似雑音）系列の非直交性により生ずる他局間干渉が存在するので、それを除去するもの」が記載されている。
　甲第２号証には、「スペクトラム拡散通信方式に関して、干渉雑音電力を減少させるために、拡散帯域を増加させて処理利得を増加させるもの」が記載されている。
　甲第３号証は、上記３(5)の甲第１号証と同じものであって、「各移動端末は、基地局が等しい信号強度でもって各信号を受信することができるように、その送信電力を調整する移動端末」が記載されている。
　甲第４号証は、刊行物１と同じもので、上記２(3)で判断した刊行物発明が記載されている。
　甲第５号証は、上記３(5)の甲第６号証と同様のものであって、「スペクトル拡散システムに関して、多重ビームアンテナアレイ」が記載されている。
　甲第６号証は、上記３(2)の甲第４号証と同じものであって、「ビーム最適化多重アクセスに関して、最適化された高利得のアンテナ・ビームを各加入者に提供するもの」が記載されている。
　甲第７号証は、上記３(2)の甲第10号証と同じものであって、「地上端末を有する衛星ネットワークに関して、マルチプル−ビーム・アンテナを用いるもの」が記載されている。
　甲第８号証は、上記３(2)の甲第６号証と同じものであって、「コード分割多重アクセスに関して、高いアンテナ指向性を有する多重リンクを行うもの」が記載されている。
　甲第９号証には、「多元接続衛星通信方式に関して、マルチビーム化により伝送容量を増大させるもの」が記載されている。
　甲第10号証には、「移動通信に関して、指向性アンテナを用いるもの」が記載されている。
　甲第11号証は、上記３(2)の甲第15号証と同じものであって、「直交パルス符号変調通信システムに関して、直交偏波ＲＦ搬送波を用いるもの」が記載されている。
　甲第12号証には、「移動体地上通信装置に関して、上りと下りで直交する偏波を利用するもの」が記載されている。
　甲第13号証には、「スペクトラム拡散多元接続通信方式に関して、周波数ホッピングおよびこれと時間ホッピングとのハイブリッドにＤＳＩ(Digital Speech Interpolation)を用いて実質的な同時通信数を増加させるもの」が記載されている。
　甲第14号証は、上記３(1)の甲第３号証と同じものであって、「スペクトル拡散通信システムに関して、無音コードの検出に応じて出力を調整するもの」が記載されている。
　甲第15号証には、「大容量移動通信方式に関して、ダイバーシティ受信を行うもの」が記載されている。
　甲第16号証には、「陸上移動用直接拡散通信装置に関して、マルチパスによるパスダイバーシティの受信を行うもの」が記載されている。
　甲第17号証には、「陸上移動用直接拡散通信装置に関して、マルチパスによるパスダイバーシティの受信を行うもの」が記載されている。
　甲第18号証は、刊行物３と同じものであって、上記２(3)で判断した刊行物発明と同様の発明が記載されている。
　甲第19号証は、上記３(2)の甲第13号証と同じものであって、「スペクトル拡散通信システムに関して、移動体送信機は自動電力制御をすることで、基地局における平均受信信号レベルを一定に保つもの」が記載されている。
　甲第20号証には、「陸上移動通信に関して、送信電力制御による隣接チャンネル干渉特性を解析したもの」が記載されている。
　甲第21号証には、「スペクトラム拡散移動通信システムに関して、全方位アンテナを用いてユーザターミナルと中継手段との間で送受信するもの」が記載されている。
　甲第22号証は、上記３(1)の甲第８号証と同じものであって、「広域移動体通信方式に関して、宇宙局と通信するもの」が記載されている。
　甲第23号証には、「スペクトラム拡散衛星通信システムに関して、衛星で中継するもの」が記載されている。
　甲第24号証には、「交叉偏波補償装置に関して、偏波信号を垂直偏波と水平偏波に分離するもの」が記載されている。
　甲第25号証は、上記３(1)の甲第９号証と同じものであって、「スプレッドスペクトラム通信方法及び装置に関して、チップ同期手段、位相分割手段、搬送波トラッキング手段」が記載されている。
　甲第26号証には、「時分割多元接続システムに関して、受信タイミングのずれである位相情報を得るもの」が記載されている。
　甲第27号証には、「スペクトラム拡散通信に関して、受信信号に対してＡＧＣを行うもの」が記載されている。
　参考文献には、「スペクトラム拡散多元接続移動通信システムに関して、非同期ＣＤＭＡでシステムの能力を最大限に発揮するには、遠近問題に対して、電力制御が必要であること」が記載されている。
　しかし、甲第１から27号証及び参考文献には、上記２(3)で判断した本件主要部訂正事項が記載されていないし、示唆もされていない。
　したがって、本件訂正発明は、甲第１から27号証及び参考文献に記載された発明と同一のものではなく、甲第１から27号証及び参考文献に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　（記載不備について）
　異議申立人は、本件特許請求の範囲の実施態様項7,8,10,28に記載された「全方向性のアンテナの構造」、「ユーザターミナル」と「中継手段」との関係、「フェーズドアレイアンテナ構造」、「パイロットチップシーケンスを送信するステップ」について、不明瞭である旨主張しているが、上記２(2)（本件明細書に記載された事項）で示した本件明細書記載事項1から18及び上記２(2)（検討）に記載したように明りょうであるから、異議申立人が主張するような記載不備はない。
　４．むすび
　以上のとおり、本件訂正発明は、刊行物及び異議申立人の提出した証拠に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　なお、請求項２から26及び請求項28から37に記載されたものは、本件訂正発明を引用する実施態様項であるから、本件訂正発明と同様の理由により、当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　また、他に本件訂正発明に係る特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年３月６日（２０００．３．６）
【訂正の要旨】
　特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的として、次に掲げる訂正事項ＡからＴ（特許請求の範囲）及び訂正事項ａからｘ（発明の詳細な説明）とする訂正を認める。
　訂正事項Ａ
　特許請求の範囲の請求項１第１行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｂ
　特許請求の範囲の請求項１第５行の「させることにより、」と「前記通信信号間」との間に「ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、」の４５文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｃ
　特許請求の範囲の請求項１第６行の「具備する」を「具備し、前記分離手段は、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させる」に訂正
　訂正事項Ｄ
　特許請求の範囲の請求項１第６行の「特徴とする」と「多元接続」との間に「符号分割」の４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｅ
　特許請求の範囲の請求項２第２行、請求項３第２行、請求項４第３行、請求項５第４行、請求項６第３行、請求項７第１行、請求項８第１４行、請求項９第２行、請求項１０第２行、請求項１１第２行、請求項１２第２行、請求項１３第２行〜第３行、請求項１４第９行、請求項１５第５行、請求項１６第５行、請求項１７第４行、請求項１８第３行、請求項１９第３５行〜第３６行、請求項２０第１９行、請求項２１第４行、請求項２２第３行、請求項２３第８行、請求項２４第８行、請求項２５第１０行、請求項２６第９行の「記載の」と「多元接続」との間に「符号分割」の４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｆ
　特許請求の範囲の請求項１第６行の「多元接続」と「スペクトル拡散」との間に「ダイレクトシーケンス」の１０文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｇ
　特許請求の範囲の請求項２第２行〜第３行、請求項３第２行、請求項４第３行、請求項５第４行〜第５行、請求項６第３行、請求項７第１行〜第２行、請求項８第１４行〜第１５行、請求項９第２行〜第３行、請求項１０第２行〜第３行、請求項１１第２行、請求項１２第２行、請求項１３第２行〜第３行、請求項１４第９行、請求項１５第５行、請求項１６第５行、請求項１７第４行〜第５行、請求項１８第３行、請求項１９第３５行〜第３６行、請求項２０第１９行、請求項２１第４行〜第５行、請求項２２第３行〜第４行、請求項２３第８行〜第９行、請求項２４第８行、請求項２５第１０行〜第１１行、請求項２６第９行の「多元接続」と「スペクトル拡散」との間に「ダイレクトシーケンス」の１０文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｈ
　特許請求の範囲の請求項２７第３行の「割当てられた拡散関数」の前に「対応する」の４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｉ
　特許請求の範囲の請求項２７第４行の「入力」と「または」との間に「信号」の２文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｊ
　特許請求の範囲の請求項２７第４行の「デジタル」と「入力」との間に「データ」の３文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｋ
　特許請求の範囲の請求項２７第４行の「広帯域」と「符号分割」との間に「のユーザアドレスされた」の１１文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｌ
　特許請求の範囲の請求項２７第４行〜第５行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｍ
　特許請求の範囲の請求項２７第７行〜第８行の「させることにより、」と「前記複数の」との間に「ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、」の４５文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｎ
　特許請求の範囲の請求項２７第８行の「前記複数の」と「符号分割」との間に「ユーザアドレスされた」の１０文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｏ
　特許請求の範囲の請求項２７第８行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｐ
　特許請求の範囲の請求項２７第１０行の「前記」と「符号分割」との間に「複数のユーザアドレスされた」の１３文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｑ
　特許請求の範囲の請求項２７第１０行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｒ
　特許請求の範囲の請求項２７第１１行の「ユーザによって受信された」と「符号分割」との間に各対応する前記ユーザアドレスされた」の１７文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｓ
　特許請求の範囲の請求項２７第１１行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項Ｔ
　特許請求の範囲の請求項２７第１２行の「含む」を「含み、前記境界分離の適用ステップは、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させる」に訂正
　訂正事項ａ
　特許明細書第１５頁第１０行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項ｂ
　特許明細書第１５頁第１１行の「使用する」を「使用して、」に訂正
　訂正事項ｃ
　特許明細書第１５頁第１１行の「複数のユーザヘの、」を「複数のユーザヘ、」に訂正
　訂正事項ｄ
　特許明細書第１５頁第１１行の「複数のユーザからの、」を「複数のユーザから、」に訂正
　訂正事項ｅ
　特許明細書第１５頁第１１行〜第１２行の「ユーザ間で」と「通信」との間に「情報信号を」の５文字を挿入する訂正
　訂正事項ｆ
　特許明細書第１５頁第１２行の「通信するための手段」を「通信する手段」に訂正
　訂正事項ｇ
　特許明細書第１５頁第１４行の「させることにより、」と「通信信号間」との間に「ユーザ信号の入来受信電力が受信コーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、」の４５文字を挿入する訂正
　訂正事項ｈ
　特許明細書第１５頁第１５行の「具備する」を「具備し、分離手段は、通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させることを特徴とする符号分割」に訂正
　訂正事項ｉ
　特許明細書第１５頁第１５行の「多元接続」と「スペクトル拡散」との間に「ダイレクトシーケンス」の１０文字を挿入する訂正
　訂正事項ｊ
　特許明細書第１８頁第３行の「その方法は、」と「複数の」との間に「対応する割当てられた拡散関数と、予め定められた搬送波周波数を使用して、」の３５文字を挿入する訂正
　訂正事項ｋ
　特許明細書第１８頁第３行〜第４行の「入力信号を」と「複数の」との間に「、」の１文字を挿入する訂正
　訂正事項ｌ
　特許明細書第１８頁第４行の「広帯域」と「符号分割」との間に「のユーザアドレスされた」の１１文字を挿入する訂正
　訂正事項ｍ
　特許明細書第１８頁第４行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項ｎ
　特許明細書第１８頁第４行〜第５行の「変換し、割当てられた拡散関数および予め定められた搬送波周波数を使用し、同時に」を「変換し、同時に」に訂正
　訂正事項ｏ
　特許明細書第１８頁第７行の「させることにより、」と「複数の」との間に「ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、」の４５文字を挿入する訂正
　訂正事項ｐ
　特許明細書第１８頁第７行〜第８行の「複数の」と「符号分割」との間に「ユーザアドレスされた」の１０文字を挿入する訂正
　訂正事項ｑ
　特許明細書第１８頁第７行〜第８行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項ｒ
　特許明細書第１８頁第８行の「に対して境界分離を施し」を「に境界分離を適用し」に訂正
　訂正事項ｓ
　特許明細書第１８頁第８行の「、」と「符号分割」との間に「複数のユーザアドレスされた」の１３文字を挿入する訂正
　訂正事項ｔ
　特許明細書第１８頁第８行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項ｕ
　特許明細書第１８頁第９行の「伝送し」を「送信し」に訂正
　訂正事項ｖ
　特許明細書第１８頁第９行の「ユーザによって受信された」と「符号分割」との間に「各対応する前記ユーザアドレスされた」の１７文字を挿入する訂正
　訂正事項ｗ
　特許明細書第１８頁第９行〜第１０行の「符号分割」と「スペクトル拡散」との間に「多元接続ダイレクトシーケンス」の１４文字を挿入する訂正
　訂正事項ｘ
　特許明細書第１８頁第１０行の「変換するものである。」を「変換するステップを含み、境界分離の適用ステップは、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させる。」に訂正
（５４）【発明の名称】
衛星または遠隔地中継器を使用するスペクトル拡散多元接続通信システム
（５７）【特許請求の範囲】
（１）符号分割
多元接続ダイレクトシーケンス
　前記通信する手段に結合され、同時に他のユーザ間でなされている通信の相互干渉信号電力に対して、前記複数のユーザの少なくとも２人のユーザ間でなされている通信の平均信号電力を増加させることにより、
ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、
し、
　
前記分離手段は、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させる
符号分割
ダイレクトシーケンス
（２）前記分離手段は、実質的に同時に複数の操縦ビームを発生する手段に結合されたフェーズドアレイアンテナを備えている請求項第１項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（３）前記分離手段は、偏波モード選択を得るように構成されたアンテナ構造を備えている請求項第１項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（４）前記分離手段は、前記情報信号のアクティブレベルに応答して前記符号分割スペクトル拡散通信信号に対する出力電力デューティサイクルを調整する第１の電力制御手段を備えている請求項第１項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（５）前記分離手段は、受信位置において前記符号分割スペクトル拡散通信信号に対する信号対雑音比を最大にする干渉パターンを発生するように、２以上の位置による同じ通信信号の送信または受信を調整することのできる位相および時間遅延を与えるためのトランシーバ手段を備えている請求項第１項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（６）前記分離手段は、通信リンクを完成するために必要な最小電力レベルに応答して、前記符号分割スペクトル拡散通信信号に対する出力電力レベルを調整する第２の電力制御手段を備えている請求項第１項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（７）全方向性アンテナ構造をさらに備えている請求項第１項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（８）前記通信する手段は、複数の疑似直交拡散関数を発生するチップ発生手段と、
　前記拡散関数をユーザに割当てる符号選択手段と、
　前記符号分割スペクトル拡散通信信号を送信または受信できる複数の移動体ユーザターミナルとを具備し、
　前記各ユーザターミナルは、
　割当てられた拡散関数にしたがい、入力情報信号に応答して、符号分割スペクトル拡散通信信号を発生する送信手段と、
　前記割当てられた拡散関数にしたがって符号分割スペクトル拡散通信信号を処理することによって出力情報信号を発生する受信手段と、
　１以上の全方向性アンテナと、
　前記複数のユーザターミナルから符号分割スペクトル拡散通信信号を受信し、意図している受信者に伝送するのに適した形態に前記符号分割スペクトル拡散通信信号を変換する１以上の中継手段とを備えている請求項第１項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（９）前記中継手段は、前記ユーザに対して予め定められたパイロットチップシーケンスを送信する手段をさらに具備している請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（１０）前記１以上の中継手段は、同時に複数の操縦ビームを発生するフェーズドアレイアンテナ構造を具備している請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（１１）前記１以上の中継手段は、地理的領域の中央に位置する１以上の地上に設けた中継手段を具備している請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（１２）前記１以上の中継手段は、１以上の衛星に設けた中継手段を具備している請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（１３）前記中継手段から通信信号を受信し、または前記中継手段に通信信号を送信する１以上のトランシーバハブをさらに備えている請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（１４）前記中継手段は、
　前記符号分割スペクトル拡散通信信号を受信し、変換し、再送信する１以上の地上に配置された中継器と、
　前記符号分割スペクトル拡散通信信号を受信し、変換し、再送信する１以上の人工衛星に配置された１以上の中継器とを具備し、
　前記ユーザターミナルは、前記中継器のいずれかを介して符号分割スペクトル拡散通信信号を送信および受信するように構成され、前記中継器は前記ユーザターミナルとの間で符号分割スペクトル拡散通信信号を受信および送信するように構成されている請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（１５）前記送信手段は、前記入力情報信号中の信号アクティブレベルを感知し、予め定められたサンプリング時間に対する予め定められたしきい値レベルより下の感知されたアクティビティの減少に応じてユーザターミナル送信電力デューティサイクルを減少させるアクティビティ検出手段をさらに具備している請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（１６）前記中継手段は、前記符号分割スペクトル拡散通信信号中の信号アクティブレベルを感知し、予め定められたサンプリング時間に対して予め定められたしきい値レベルより下の感知されたアクティビティの減少に応じて中継器送信電力デューティサイクルを減少させるアクティビティ検出手段をさらに具備している請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（１７）前記受信手段は、受信した第１の符号分割スペクトル拡散通信信号中にある受信された電力レベルを感知し、感知された電力レベルに応じて第２の符号分割スペクトル拡散通信信号を送信するためにアンテナに供給される電力を調整するリンク電力制御手段を具備している請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（１８）前記全方向性アンテナ手段は、前記全方向性アンテナに結合され予め定められた偏波モードを選択するように前記アンテナを調整する偏波制御手段をさらに具備している請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（１９）前記受信手段は復調器を具備し、
　この復調器は、
　符号分割スペクトル拡散通信信号を受信する入力手段と、
　予め定められた周波数の局部基準信号を発生する可変周波数源と、
　前記入力手段と前記可変周波数源に接続され、符号分割スペクトル拡散通信信号を局部基準信号と混合して中間スペクトル拡散信号を出力する無線周波数混合器と、
　前記無線周波数混合器と直列に接続され、前記中間スペクトル拡散信号から不所望な周波数をフィルタするフィルタ手段と、
　前記フィルタ手段と直列に接続され、アナログ同位相信号およびアナログ直角位相信号に前記スペクトル拡散通信信号を分割する位相分割手段と、
　前記位相分割手段と直列に接続され、前記アナログ同位相および直角位相信号を可変速度でデジタル同位相および直角位相信号に変換するコンバータ手段と、
　前記コンバータ手段の出力に接続され、シリアルに前記復調器中の他の部品に伝送するために、前記デジタル同位相および直角位相信号を単一データラインに並置する結合手段と、
　前記復調器により受信された通信信号とともに送信された予め定められたパイロットチップシーケンスに対応し、予め定められた周期で発生されるローカルビットシーケンスを発生するパイロットチップ基準手段と、
　前記結合手段および前記パイロットチップ基準手段に接続され、受信された信号と前記ローカルパイロットチップシーケンスを時間的関係で比較して、前記ローカルパイロットチップシーケンスに対する前記符号分割スペクトル拡散通信信号のタイミングを決定し、前記可変周波数源の周波数を調整する搬送波トラッキング手段と、
　前記結合手段および前記パイロットチップ基準手段に接続され、受信された信号に対して前記パイロットチップシーケンスを複数の時間的関係で比較して、前記ローカルパイロットチップシーケンスに対する前記符号分割スペクトル拡散通信信号のタイミングを決定し、前記コンバータ手段に対する速度を調整するチップ同期手段と、
　前記割当てられた拡散関数に対応するビットシーケンスを発生するユニットチップ手段と、
　前記結合手段および前記ユニットチップ手段に接続され、同位相および直角位相スペクトル逆拡散情報信号を発生する逆拡散手段と、
　前記逆拡散手段に接続され、前記直角位相および同位相スペクトル逆拡散信号を出力情報信号に結合する出力手段とを具備している請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（２０）前記復調器は、搬送波トラッキング手段およびチップ時間トラッキング手段を具備し、さらに、
　前記結合手段および前記パイロット基準手段に接続され、前記同位相および直角位相信号を前記パイロットチップシーケンスと比較し、第１の相関パターンを表わす出力を供給する第１の相関手段と、
　前記結合手段および前記パイロット基準手段に接続され、前記同位相および直角位相信号を前記パイロットチップ周期と同程度の量の時間遅延させ、前記信号を前記パイロットチップシーケンスと比較し、第２の相関パターンを表わす出力を供給する第２の相関手段と、
　前記結合手段および前記パイロット基準手段に接続され、前記同位相および直角位相信号を前記パイロットチップ周期の半分程度の量の時間遅延させ、前記信号を前記パイロットチップシーケンスと比較し、第３の相関パターンを表わす出カを供給する第３の相関手段と、
　前記第１および第３の相関手段に接続され、前記第１および第３の相関手段により供給される出力に応じて前記コンバータ手段の速度を調整するチップ同期手段と、
　前記第２の相関手段に接続され、前記第２の相関手段により供給される出力に応答して前記可変周波数源を調整する搬送波トラッキングループ手段とを具備している請求項第１９項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（２１）前記入力手段および前記無線周波数混合器の間に配置され、それらと直列に接続された可変利得制御手段と、前記結合手段に接続され、前記同位相および直角位相信号の絶対値の大きさに応答して前記可変利得制御手段の利得を変化させる自動利得制御手段とをさらに具備している請求項第１９項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（２２）前記コンバータ手段は、前記同位相信号をデジタル同位相信号に変換する第１のアナログ変換手段と、前記直角位相信号をデジタル直角位拒信号に変換する第２のアナログ変換手段とを具備している請求項第１９項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（２３）前記第１の相関手段は、
　前記デジタル同位相および直角位相信号を前記パイロットチップシーケンスと多重位相混合する第１の手段と、
　前記多重位相混合する第１の手段に結合され、予め定められた時間に対して前記デジタル同位相および直角位相信号の和をコヒーレントに発生する第１のコヒーレント合算手段と、
　予め定められた時間に対して前記同位相および直角位相信号の２乗の和を発生する２乗合算手段とを具備している請求項第１９項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（２４）前記第２の相関手段は、
　前記同位相および直角位相信号を前記パイロットチップシーケンスと多重位相混合する第２の手段と、
　前記結合手段と前記多重位相混合する第２の手段との間に配置されている第１の遅延手段と、
　前記多重位相混合する第２の手段に結合され、予め定められた時間に対して前記同位相および直角位相信号の和をコヒーレントに発生する第２のコヒーレント合算手段とを具備している請求項第１９項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（２５）前記第３の相関手段は、
　前記同位相および直角位相信号を前記パイロットチップシーケンスと多重位相混合する第３の手段と、
　前記第１の遅延手段と前記多重位相混合する第３の手段との間に配置されている第２の遅延手段と、
　前記多重位相混合する第３の手段に結合され、予め定められた時間に対して前記同位相および直角位相信号の和をコヒーレントに発生する第３のコヒーレント合算手段と、
　予め定められた時間に対して前記同位相および直角位相信号の２乗の和を発生する第２の２乗合算手段とを具備している請求項第１９項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（２６）前記受信手段は復調器を備え、
　この復調器は、
　前記符号分割スペクトル拡散信号の実質上帯域幅全体をサンプリングする入力手段と、
　前記入力手段と直列に接続され、前記スペクトル拡散信号をアナログ同位相およびアナログ直角位相信号に分割する位相分割手段と、
　前記位相分割手段に接続され、可変速度で前記アナログ同位相およびアナログ直角位相信号をデジタル同位相および直角位相信号に変換するコンバータ手段とを具備している請求項第８項記載の
符号分割
ダイレクトシーケンス
（２７）複数の通信サービスユーザに対して高容量の多元接続通信を行なうための方法において、
　
対応する
データ
のユーザアドレスされた
多元接続ダイレクトシーケンス
　同時に他のユーザ間でなされている通信の相互干渉信号電力に対して、複数のユーザの少なくとも２人のユーザ間でなされている通信の平均信号電力を増加させることにより、
ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、
ユーザアドレスされた
多元接続ダイレクトシーケンス
　前記
複数のユーザアドレスされ
多元接続ダイレクトシーケンス
　ユーザによって受信された
各対応する前記ユーザアドレスされた
多元接続ダイレクトシーケンス
み、
　
前記境界分離の適用ステップは、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させる
（２８）パイロットチップシーケンスを送信するステップが予め定められたデータビットのシーケンスを含む請求項第２７項記載の高容量の多元接続通信方法。
（２９）前記送信ステップは、中継器を介して複数のユーザとの間で送信するステップを含む請求項２７項記載の高容量の多元接続通信方法。
（３０）前記送信ステップは、地上中継器との間で送信するステップを含む請求項第２９項記載の高容量の多元接続通信方法。
（３１）前記送信ステップは、少なくとも一つの人工衛星との間で送信するステップを含む請求項第２９項記載の高容量の多元接続通信方法。
（３２）前記送信ステップは、少なくとも一つの人工衛星および少なくとも一つの地上に配置された中継器との間で送信するステップを含む請求項第２９項記載の高容量の多元接続通信方法。
（３３）前記境界分離を適用するステップは、複数の操縦ビームを形成するアンテナアレイを介する送信または受信のステップを含む請求項第２９項記載の高容量の多元接続通信通信方法。
（３４）前記境界分離を適用するステップは、アンテナ中に偏波モードを設定するステップを含む請求項第２７項記載の高容量の多元接続通信方法。
（３５）前記境界分離を適用するステップは、低入力信号アクティビティの期間中のユーザに対して送信信号電力を減少させるステップを含む請求項第２７項記載の高容量の多元接続通信方法。
（３６）前記境界分離を適用するステップは、通信リンクの設定に必要な電力に応答して符号分割スペクトル拡散信号に与えられる電力を調整するステップを含む請求項第２７項記載の高容量の多元接続通信方法。
（３７）前記境界分離を適用するステップは、受信位置において前記符号分割スペクトル拡散通信信号に対する信号対雑音比が最大になる干渉パターンを発生するように２以上の位置によって同じ通信信号を送信または受信するステップを含む請求項第２７項記載の高容量の多元接続通信方法。
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
　この発明は、多元接続通信通信システムに関するものであり、特に衛星中継器または地上中継器を使用して移動体または遠隔ユーザターミナルに対する通信サービスを行なうための符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）スペクトル拡散信号用の方法および装置に関するものである。この発明はさらに、複数のビーム・フェーズド・アレイ中継器アンテナ、偏波強調全方向性移動体アンテナ、音声またはデータアクティビティスイッチング、調整可能なユーザターミナル電力制御、およびＬ周波数帯域通信リンクを備えた、ＣＤＭＡスペクトル拡散信号の利用に関するものである。
［従来技術］
　遠隔地または移動体或いはそれら両者のように分類されるユーザの多数のサービスグループに対して品質のよい通信サービスを行なうことは古くから必要とされていることである。これらのユーザには、田舎の電話システム、警察その他の政府機関、商業的ディスパッチングおよびページングシステム、緊急サービスおよび船舶電話等が含まれる。過去において、これらの必要性は陸上移動体無線機によって部分的に満足されていた。しかしながら、これらのサービスは常にシステム容量よりも多くの潜在的なユーザに面していた。周波数またはスペクトル帯域割当は、潜在的なユーザの全体数を同時に処理するのに充分な容量を与えるものではなかった。
　それであっても、私的な個人的の、仕事上のおよび航空通信のような新しいクラスのユーザは、移動体および遠隔ユーザに対するサービスの要求を増加させている。多数の遠隔的にアクセス可能なコンピュータおよびデータシステムの非常な増加はまた、移動体および遠隔ユーザに対して音声通信に加えてデジタルデータ通信に対する要求も生じさせている。さらに、新しい形式の遠隔データ収集または検知システム、文字数字キーパッドまたはキーボード入カシステムが提案されており、それらは現在の通信システムによってサービスすることができない。したがって、新しい通信システムがこれらの要求のサービスのために提案され、構成されなければならない。
　新しい通信システムの構成において、設計者および最終のユーザの両者に対するキーとなるものは、システムのチャンネル容量である。商用のシステムでは、容量はシステムオペレータにとって重要である収入または採算性に直ちに変換される。その理由は、容量はサービスされるユーザにより生じる収入の数を定めるからである。許容されるユーザの数は潜在的なユーザサービスのために重要である。同時に存在するユーザの数および、したがって任意の通信システムによりサポートされる容量は、ユーザ間の相互干渉の量によって決定される。
　現在の移動体無線サービスは、利用できる帯域幅をもっと小さい帯域またはチャンネルに分割する周波数分割多重化（ＦＤＭ）または周波数分割多元接続通信（ＦＤＭＡ）システムとして動作する。相互干渉を減少させるために、いくつかの帯域幅はまた、ユーザ間の減衰または分離を行なうために、チャンネル間のガード帯域に割当てられている。全二重通信は２つのチャンネルを必要とする。全体のチャンネル数は一般に半分に分割される。その一方の半分は中央ベース中継器に対するアップリンクおよび通話制御用であり、他方の半分はユーザに対するダウンリンクおよび制御信号用である。さらにいくつかのチャンネルが、追加のユーザに対してプロトコルおよび通話制御のために割当てられてもよい。したがって、同時ユーザ数はチャンネルの見掛け上の数よりはかなり低いものである。
　システム容量はチャンネル数を増加させることによって増加させることができるが、これはチャンネル帯域幅を減少させ、音声品質を制限し、またユーザの高速データ伝送を制限する。その代りにシステム容量を増加させる好ましい方法は、周波数の再使用である。周波数の再使用は、２台のユーザ受信機による信号排除に対する最小値によって、２つの領域が互いに減衰または分離される限り、２つの異なった通信リンク、２つの分離した地域的領域で、同じ周波数を使用する方法である。
　不所望な信号の適切な排除のための典型的な分離または減衰の要求は、所望の信号から１５ｄＢ（ＦＭ型）乃至３０ｄＢ（ＡＭ型）或いはそれ以下の程度である。したがって通信システムは、地域的領域に分割することができ、適当な減衰によって互いに分離される近接領域で、同じ周波数を同時に再使用することができる。この技術は、容易に陸上移動体無線システムに応用することができる。その理由は無線波が（自由空間における）放射源からの距離の２乗に比例して本質的に減衰するからである。大都会区域におけるシステム動作は、建物その他の吸収構造によって、１／ｒ３乃至１／ｒ５の減衰を実際に受ける。
　互いに長い距離によって地域的に分離されているユーザは、自然に相互間でそれらの通信信号が減衰される。したがって、隣接する局からの信号が互いに１５ｄＢ乃至３０ｄＢの減衰を受けるように配置された数個の相互接続されたベース局を使用して通信システムが構成される。さらに容量を増加させるためにベーストランシーバによってサービスされる地域的領域は、連続的に小さな大きさに分割され、それらは周波数の再使用を増加させることができるようにするために、適当に減衰または隔離されることによって分離される。
　これは多数の移動体ユーザに適応させる現在の方法であるセルラ電話技術に対する基礎である。ここで、各セルは中央ベース局によってサービスされる地域的領域を構成し、空中の伝送だけがセルを横切って配置されるように、その中央ベース局は陸上ベースの通信ラインおよびスイッチングシステムを使用して他の局とリンク間システムを形成する。相互干渉を減少し、システム容量を増加させるために、少なくとも一つのガードセルが同じチャンネルを使用する二人のユーザの間に位置されるようにチャンネルを割当てることによって、ユーザ間の離隔量を確実に最小にするように、周波数の使用は制御される。セルをまたぐ信号が遠いセルではより小さなレベルの雑音として感知されるように、これらの信号がかなりの量減衰される位、各セルは十分な大きさを持っている。セルラシステムは中央制御装置を使用し、それは所望のチャンネル分離を維持するためにシステム内の全てのチャンネル割当てをトラッキングする最新の処理技術を使用する。ハンドオフにおいて、移動体のユーザは現在周波数が許容されているセルから許容されていないセルへ移動する。これは、通信リンクに使用する周波数の変更をシステムに要求する。もしもチャンネルが隣接セルにおいて利用できないならば、通話はセルの境界において遮断されて失われる。
　現在のチャンネル割当て方式の関連する問題は、いつでも通信システムに対して瞬間的にアクセスができないことである。チャンネル割当は時間を増加させ、中央制御装置は通信リンクを設定することを要求し、通話が設定されることを阻止することすらあり得る。
　セルラシステムはまた、特にセル境界付近でマルチパスの問題を生じる。このようなセル境界付近では、ユーザは中央送信機からと建物からの反射のような源からの両方の所望の信号を受信し、もしも信号が反対位相であれば打消されて大きく劣化する。この問題もまた、無線電話その他の現在の移動体システムで遭遇する問題である。
　同様の問題はドップラ効果や位相シフトを生じる速度で中央送信機から移動する移動体のユーザに対して生じる。この場合には、送信機からの定在波パターンは、半波長毎に衰えて生じて連続的な受信問題を生じる。さらに７０マイル／ｈ程度の運動は８００ＭＨｚの周波数で±８０Ｈｚ程度のドップラ効果によるシフトを生じてチャンネル間干渉を増加させる。
　ＦＭ型セルラおよび無線電話システム放送は、デジタルデータ信号の伝送に対しては有効な技術ではない。現在のユーザは、２４００乃至４８００ボー程度（将来のデータ伝送速度は１９２００ボーまで伸びることが予想される）のデータ伝送速度で、１０６ないし１０８程度の非常に低いビットエラーレートを有する高品質なデータ伝送リンクを求めている。
　もっと小さいセルを使用することにより容量を増加させることは、大きな、高いユーザ密度、大都市また都市領域では有用であるが、ユーザ密度の低い田舎区域では有用ではない。容量の増加は、経済的なこと（ベース局のコスト対その領域でサービスされるユーザ数）から田舎区域では達成されそうもない。したがって、セルラ電話は大都市区域の需要に合う場合もあるが、２４％の人口密度地と８５％の陸地からなる米国のような国々の田舎区域の需要には合わない。さらにより大きな田舎区域セルは、隣接する都市区域における周波数の再使用を減少させる。これは単一の大きなセルが、同じ周波数を使用することができないいくつかの小さなセルに隣接するために生じる。セルシステムに対するこの設計およびその他の設計における考察および問題は、文献（ＩＥＥＥ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｍａｇａｚｉｎｅ　２４巻２号１９８６年２月特に８〜１５頁参照）に詳細に説明されている。
　低密度、田舎または遠隔区域に対して経済的にサービスを行なうために衛星通信システムは必要であると以前から仮定されていた。しかしながら、衛星通信システムが使用されないのであればさらに伝送するために地上中継局間の単一の長い距離に対して地上ベースの電話通信が使用されるものに対して衛星通信システムは大容量通信リンクを一般に利用する。これは、移動体ユーザまたはすでにローカルな電話サービスを持たないシステムユーザのニーズを取扱わない。
　いくつかの衛星通信システムが中央中継局の代りに個々のアンテナを介して単一のユーザを取扱うために提案されているが、しかし衛星局が動作する周波数および伝送方法は、高価で、移動体システムに使用するには柔軟ではない巨大な固定アンテナを使用する結果を導くことになる。
　提案された衛星通信サービスは、ＵＨＦ周波数中継器および振幅コンバンド（ｃｏｍｐａｎｄ）単側波帯（ＡＣＳＳＢ）のようなＡＭ変調方式を使用するＦＤＭＡシステムとして動作する。周波数の再使用は、上記のセルラシステムに類似した衛星通信システムに対して使用することができる。米国大陸は、それぞれの領域に対して別々のビームを使用して複数のビームアンテナを使用することによって、地理的な領域またはセルに分割することができる。各領域における信号またはアンテナパターンが、最も近接する領域に対して１０ｄＢ程度、また次に近接する領域に対して２０ｄＢ程度等々の減衰を受けるならば、所定の周波数は２０ｄＢの感度排除に基づいて２つの領域で再使用できる。これは、大陸内通信システム中で任意の時間に可能なユーザの数をほぼ２倍にする。しかしながら、これはサービスに対する要求を満足させない。
　最新の周波数走査技術を使用して、ターゲット地域を横切ってアンテナパターンを走査するアンテナ設計が提案されている。これらのアンテナ方式は、通信衛星で使用されるような所定のアンテナ反射器によって、異なった周波数を異なった角度に反射させることができるという利点がある。これは、アンテナ放射システムにより送信される周波数が変化するとき、アンテナ反射器により地上に生成される実際のスポットが移動することを意味している。このようにして、同じアンテナ構造によりビーム位置を変えることができる。しかしながらこのような技術は、異なった周波数を異なった領域に向けるアンテナ構造を使用し、したがって各領域に全体のスペクトルの一部のみを割り当てることによる周波数再使用の利点を完全に得ることができない。
　衛星通信システムは、ユーザと直接通信する地上ベースの中継器や、同じユーザと通信する一連の多数の衛星を使用しない。したがって、現在のシステムはユニバーサルなサービスを行なわない。すなわち、別の伝送装置や新しい周波数帯域を使用することなく、ユーザが広い地理学的範囲にわたって位置を変え、通信できる能力を提供しない。複数衛星システムでは、周波数の再使用は地理学的ターゲット領域間の分離によって制限される。衛星システムにはまた、移動体無線や電話システムと同様に、マルチパス、ブロッキング、フェーディング等の問題がある。
　ユーザの干渉を減少させる別の方法には、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）または多重化（ＴＤＭ）システムがある。これらのシステムは、各信号が衛星に対して出て行く信号の一部を使用するだけであるように、別々のユーザ信号を時間的に多重化またはインターリーブする中央受信局を使用する。時分割方式は、全体のスペクトルを予め定められた時間インクレメントに分割する。通信中継システムにおける全ての信号は、この時間的に制御されたシーケンスの一部分に割当てられる。したがって、他のユーザが全く同じ時間にリンクを使用することはない。全てのユーザに対して同時であるかのように、割当てられる部分は非常に小さく、インターリーブは非常に大きい。しかしながらこの時間ベースの信号同期化は、同時に調整することができるユーザ数に対する当然の制限を生み、これは望ましい数よりも少ない。また、同時に多数のユーザを同期させることは、システムの複雑性を増し、コストを増加させる。
　高密度の都会から非常に低い密度の田舎まで種々の環境のユーザにわたって、多数のユーザに適合する通信システムが必要である。通信システムは標準のスペクトル割当て帯域幅内において増加した容量を有し、しかも現在得られるものと同程度またはそれよりよい通信品質を有することが必要である。さらに、低い電力密度で高速低ビットエラーレートのデータ伝送を処理することのできる通信システムに対する必要性が存在する。
［発明の解決すべき問題点］
　したがって、上記欠点を考慮して、この発明の目的は、高い同時ユーザ容量を有する多元接続通信システムを提供することである。
　この発明の別の目的は、自動ドップラシフトおよびフェーディング制御機能を有する通信システムを提供することである。
　この発明の目的はまた、将来の必要性に合致し将来の別の通信システムとインターフェイスすることができるように拡張できる通信システムを提供することである。
　この発明のさらに別の目的は、各種の移動体および遠隔ユーザの必要性に合致させることのできる廉価な通信システムユーザターミナルを提供することである。
　この発明のさらに別の目的は、非常に低いビットエラーレートで高速デジタルデータ信号の送信および受信を行なうことである。
［問題点解決のための手段および作用］
　これらの、およびその他の目的および利点は、符号分割
多元接続ダイレクトシーケンス
して、
へ、
ら、
情報信号
る手
ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、
し、分離手段は、通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させることを特徴とする符号分割
ダイレクトシーケンス
　この発明の多元接続スペクトル拡散通信システムの好ましい実施形態は、前記符号分割スペクトル拡散通信信号をともなうユーザに対して予め定められたパイロットチップシーケンスを送信する手段をさらに備えている。
　好ましい実施形態においては、通信手段は、複数の疑似直交拡散関数を発生するためのチップ発生手段と、拡散関数の一つをユーザに割当てる符号選択手段と、符号分割スペクトル拡散通信信号を送信または受信できる複数の移動体ユーザターミナルとを具備している。それら各ユーザターミナルは、割当てられた拡散関数にしたがって、入力情報信号に応じて符号分割スペクトル拡散通信信号を発生する送信機と、符号分割スペクトル拡散通信信号を検出して割当てられた拡散関数にしたがって出力情報信号を発生させる受信機と、全方向性アンテナとを具備している。少なくとも一つの中継器が使用され、複数のユーザターミナルから通信信号を受信し、意図している受信者に伝送するのに適した形態にその符号分割スペクトル拡散通信信号を変換するために使用される。
　この発明のさらに別の観点によれば、中継器は、通信リンクをともなうユーザに対して予め定められたパイロットチップシーケンスを送信する手段を具備していることが好ましく、受信機はパイロットシーケンストラッキンググループを有している。中継器中にはアクティビティ検出装置が設けられ、入力情報信号中の信号アクティブレベルを感知し、予め定められたサンプリング時間にわたって予め定められたしきい値レベルより下の感知されたアクティビティの減少に応答して中継器の送信電力デューティサイクルを減少させる。
　ユーザターミナルはまた、入力情報信号中の信号アクティブレベルを感知し、予め定められたしきい値レベルより下の感知されたアクティビティの減少に応答して、ユーザターミナルの送信電力デューティサイクルを減少させるアクティビティ検出手段を具備してもよい。
　ターミナルはさらに、受信した符号分割スペクトル拡散通信信号中にある受信された電力レベルを感知し、感知された電力レベルに応じて、符号分割スペクトル拡散通信信号を送信するためにアンテナに供給される出力レベル電力を調整する電力制御手段を具備することができる。
　好ましい実施形態のアンテナは、予め定められた偏波モードを選択するようにアンテナを調整する偏波制御手段を具備している。
　この発明のさらに別の観点によれば、中継手段は１以上の地上に配置された中継器、または１以上の人工衛星に配置された中継器、或いはその両者を備えることができる。通信システムは少なくとも２個の人工衛星および地上に配置された中継器を使用することが好ましい。一般に人工衛星に配置された中継器は、ハブとして知られている中央制御局を使用する他の通信システムに接続されている。このようにして以前には利用できなかったような方法でユニバーサルなサービスが得られ、高密度ユーザ区域において地上に配置された中継器は、人工衛星上の電力流出を減少させ、それらの電力容量を増加させるために田舎のユーザの負担を軽減できる。中継器は、同時に複数の操縦可能なビームを生成するために、フェードアレイアンテナ構造を使用することが好ましい。
　この発明のさらに別の観点によれば、通信システムは復調器を具備し、この復調器は、入力符号分割スペクトル拡散通信信号を局部基準信号と相関する無線周波数混合器を使用する。その結果生じた中間周波数スペクトル拡散信号はフィルタ処理され、不所望な周波数成分が除去される。フィルタと直列に接続されている位相分割手段はスペクトル拡散信号をアナログ同位相信号およびアナログ直角位相信号に分割し、それらは次いで可変速度のデジタル同位相および直角位相信号に変換される。結合手段は、復調器中の他の部品によって処理するためにデジタル同位相および直角位相信号をシリアルに単一データラインに伝送する。
　パイロットチップ基準手段は、復調器により受信された通信信号をともなう送信された予め定められたパイロットチップシーケンスに対応して、ローカルビットシーケンスを発生する。
　結合手段および前記パイロットチップ基準手段に接続された搬送波トラッキング手段は、ローカルパイロットチップシーケンスに関する符号分割スペクトル拡散通信信号のタイミングを決定する時間的関係で受信された信号とローカルパイロットチップシーケンスとを比較する。局部混合周波数源の周波数を調整する決定が行われる。結合手段およびパイロットチップ基準手段に接続されたチップ同期手段は、ローカルパイロットチップシーケンスに関する符号分割スペクトル拡散通信信号のタイミングを決定する複数の時間的関係で受信された信号に対してローカルパイロットチップシーケンスを比較する。この比較はアナログ・デジタル変換に対する速度が調整が必要であるか否かを決定する。
　ユニットチップ手段は割当てられた拡散関数に対応するビットシーケンスを発生し、これは、結合手段に接続されて同位相および直角位相スペクトル逆拡散情報信号を発生する逆拡散手段により使用される。これらの信号は、それから出力手段において結合されて、出力情報信号を形成する。
　この発明はまた、複数の通信サービスユーザに対する高容量多元接続通信方法を提供する。その方法は、
対応する割当てられた拡散関数と、予め定められた搬送波周波数を使用して、
信号
のユーザアドレスされた
多元接続ダイレクトシーケンス
、同
ユーザ信号の入来受信電力が受信ユーザにおいて等しくなく重み付けされた状態となるようにして、
ユーザアドレスされた
多元接続ダイレクトシーケンス
に境
適用
複数のユーザアドレスされた
多元接続ダイレクトシーケンス
送信
各対応するユーザアドレスされた
多元接続ダイレクトシーケンス
ステップを含み、境界分離の適用ステップは、前記通信信号間の相互干渉を減少させて、システムの容量を増加させる。
　この発明の方法はまた、パイロットチップシーケンスを送信し、中継器を通して信号を送信および受信するステップを有する。中継器は、少なくとも一つの地上に配置された中継器および／または少なくとも一つの人工衛星上に配置された中継器を備えることができる。
［実施形態］
　この発明は、多数の移動するまたは固定された、および田舎または遠隔地のユーザの間に通信リンクを与える、１以上の人工衛星または地上に配置された中継器を使用する新しい通信システムを構成するものである。多数のユーザを得るために、通信システム内のユーザターミナルは、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）スペクトル拡散伝送信号を使用するフォワードエラー訂正符号化通信信号を送信する新しい変調器および復調器を使用する。さらに、システム容量および通信は、複数のビームフェーズドアレイ中継アンテナ、偏波強調移動体アンテナ、通信信号の受信および送信用の干渉パターンを発生する手段、音声またはアクティビティスイッチング、または可調整ユーザターミナル電力制御を備えたユーザ間の境界分離を与える手段を使用することによりさらに強化される。さらに、独立のパイロットチップシーケンス信号が使用されて捕捉およびトラッキングを改良する。
　伝統的に、ＣＤＭＡはスペクトルの利用が劣っているように見えるために、ＦＤＭＡおよびＴＤＭＡと比較して多元接続技術として劣っていると思われてきた。これはＦＤＭＡおよびＴＤＭＡに対しては、所定の帯域を分割することのできる等しい帯域幅のチャンネルの数が、ユーザチャンネル当りの帯域幅で全体の帯域幅を分割した数にほぼ等しいという理由に基づいている。一方ＣＤＭＡは、次のような理由によってより少ないチャンネルを与える。
　多数の等しいユーザがＣＤＭＡを使用する共通の周波数帯域を共用しようと希望する、帯域幅が限定された状況では、そのような等しいユーザの数は次の式によって決定される。
　Ｉ／Ｓ＝Ｗ／Ｒ−Ｅｂ／Ｎｏ　（１）
　ここで、Ｉは各ユーザの受信機によって見られる全体の干渉電力であり、全てのユーザの全体の電力に等しく、それはユーザ数×ユーザ当りの電力に等しい。
　Ｓはユーザの電力であり、したがってＩ／Ｓはユーザの実効数に等しい。
　Ｗは、スペクトル拡散信号により占有された帯域幅である。
　Ｒは、各ユーザのデータ速度である。
　Ｅｂ／Ｎｏは、使用される変調および符号化システムに要求される信号対雑音比である。
　Ｗ／ＲはＴＤＭＡおよびＦＤＭＡ容量であることを認めることができるから、ＣＤＭＡ容量はＥｂ／Ｎｏに等しい量だけ常に少ないように見えるであろう。実際のシステムにおいては、この量は使用される変調および符号化システムによってほぼ３〜５ｄＢである。
　この発明は、境界分離を生成する手段を使用することによって、ＣＤＭＡシステムの容量を非常に増加させる。境界分離という用語についてここで定義する。キーとなる考えは、スペクトル拡散受信機は、一つの所望の信号に対する干渉として、全てのユーザの入来電力の重み付けされた合計を見るということである。もしもシステムが不均一な重み付けを与える手段を備えているならば、容量の増加は重み付けの差から得ることができる。ＦＤＭＡまたはＴＤＭＡシステムに対して使用されるべき差が小さ過ぎることはＣＤＭＡシステムに対しては全く価値のあることである。
　以前提案されたＣＤＭＡ人工衛星システムにおいては、地上をカバーするアンテナを有する広帯域トランスポンダが使用された。このようなアンテナは全てのユーザに対してほとんど同じ利得を与え、境界分離は実現されず、事実、特性はＴＤＭＡまたはＦＤＭＡに対するよりもＣＤＭＡに対して悪かった。しかしながらこの発明では、境界分離を実現する能力を与える複数の操縦ビームアンテナを利用する。このようなアンテナはまたＦＤＭＡおよびＴＤＭＡシステムの容量を増加させるが、ＣＤＭＡに対してはるかに大きな容量利得を与える。これは、ＦＤＭＡおよびＴＤＭＡシステムでは許容できる特性を与えるために、少なくとも共通チャンネル信号の１５ｄＢの分離を必要とするからである。一方ＣＤＭＡシステムは、１ｄＢ程度の分離から有用な容量増加を得る。
　境界分離は、干渉ユーザ信号の入来受信電力に対して等しくない重み付けを与えるシステム特性として定義される。この発明の実施形態は境界分離を行なうために、複数の操縦アンテナ、アンテナ偏波、複数の人工衛星からの干渉ビームパターンの形成、異なった距離の干渉に対する通路損失差、および連続送信デューティサイクルをより低くすること等のいくつかの機構を利用する。境界分離を生成する別の方法は、通信システム設計の当業者によって可能である。
　例示された通信システム１０は、８ＭＨｚのスペクトル拡散帯域幅Ｗと、帯域幅に対する比が１６００の５ｋＨｚの情報信号帯域幅Ｒと、３２ｄＢの処理利得を使用する。Ｅｂ／Ｎｏが５ｄＢであると仮定すると、ユーザ数は式１から計算することができる。これらの条件下でＩ／Ｓは２７ｄＢである。したがってユーザの全体の数（Ｉ＋Ｓ）は約５００人である。これは通信システムがこれらの条件で５００人のユーザをサポートすることを意味する。しかし、これらは全て同じ条件下で動作し、システム内で等しい電力および分離を有するユーザである。
　もしも、システム通信リンク中の干渉に対してシステムユーザが不均一に分離されまたは寄与しているならば、新しいユーザを追加できる。これはビーム幅の中央にわたって比較的平坦な“応答性”すなわち利得を示し、縁部で鋭く落ちるアンテナパターンを使用して説明することができる。もしもアンテナビーム幅の中央の高利得部分よりも大きな区域にわたってユーザの等しい分布を仮定するならば、各ユーザは利得中のロール・オフのために、その信号に対して影響を与える相対的利得によって重み付される。第１図は、通信システムに対するロール・オフの影響を示している。
　第１ａ図は、実際の利得、最大の利得および最小の利得に対する、静止軌道からのＬバンド送信に対して使用される典型的な人工衛星アンテナのボアサイトからの単一側の角度グラフである。このアンテナパターンはＣＤＭＡシステムではなく、ＦＤＭＡシステムに対して最適化されたアンテナを表わしている。第１ｂ図はボアサイトの中心からの両側または全体の角度として表わされた利得領域および角度を有する表形式の最小および最大の利得データを示す。もしも各領域中の最大利得および全体領域に対する利得係数を使用し、米国の典型的な７．４度の幅にわたってユーザの均一な分布があると仮定するならば、第１ｂ図は全体で２３２６のユーザが、対象とするユーザの強度を持つ５００人のユーザと同じ有効干渉を有することを示している。
　“Δ角度”の欄は各利得範囲の角度の大きさを与える。“＃ユーザ”の欄はこの利得におけるユーザの割合とユーザの全体数を乗算することによって計算される。次の式が使用される。
　＃ユーザ＝Δ角度×全ユーザ
　　　　　　／ＵＳの全角度　……（２）
“重み付けした＃ユーザ”欄は、“＃ユーザ”欄とその範囲の最大利得との乗算により計算される。これはこの最大利得でこの領域にいるユーザと同じ干渉を生じるＯｄＢにおけるユーザの等価人数を計算する。次の式が使用される。
　重み付けした＃ユーザ＝
　　　　　　＃ユーザ１０−（最大利得／１０）…（３）
　１ｄＢ程度の小さな減衰でさえ重みを付けた全体をいかに減少させるかに注意することは重要である。最後に“重み付けした＃ユーザ”が合計される。説明のためにＵ．Ｓ．におけるユーザの数は、“重み付けした全体”が上で使用した約５００人のユーザになるように調整される。
　“ＣＤＭＡ再使用係数”は２３２６対５００の比として計算される。３．７０の“ＦＤＭＡ再使用係数”が７．４度／（１．０度＊２）として計算された。７．４度はＵ．Ｓ．の幅であり、１．０度はアンテナの２ｄＢビーム幅であり、一方のビームにおいて周波数の半分を使用する必要があり、残りの半分は次のビームで使用する必要がある。したがって周波数が再使用される前に二つの帯域幅をとる。ＦＤＭＡに対して最適化されたアンテナを使用すると、ＣＤＭＡはより良い再使用係数を示す。もしも同じ大きさのアンテナがＣＤＭＡに対して最適化されたならば（最小雑音ビーム幅）、ＣＤＭＡ再使用係数は、６．６７／３．７０＝１．８０の再使用利得を与える６．６７にさらに増加する。
　もしも、複数のビーム位置が設けられて、そのため全てのユーザがビームの中心付近で受信するならば、有効ユーザの全数は５００人であるが、システムは実際には２３２６人のユーザをサポートすることが認められる。したがってシステムは、周波数再使用を行なうために数ｄＢの境界分離を使用し、これは他のシステムでは使用されない。この実効隣接ユーザ減衰を増加させる能力により、この通信システムが他の通信システムと比較して非常に増加した周波数再使用を提供できるようになる。
　この発明の原理にしたがって動作する通信システムの全体の概要は第２図に示されている。第２図において、スペクトル拡散通信システム１０は、地上の中継器１２、または１以上の中央局１６を有する軌道中継器１４を使用して、移動体ターミナル２０または２２および固定ターミナル２４または２６との間で情報の送受信を行なう。
　情報という用語は、ターミナルの中には典型的なアナログまたは音声信号とともにデジタルデータの形態の信号を送信し、或いは送信するように構成されているものもあるから、デジタルデータおよび音声信号の両者を含めて使用される。デジタルデー夕の伝送は一般に、ユーザターミナル２２または２６の回路を有するＴＴＹ装置またはコンピュータのようなデータ発生源とリンクする適当なインターフェイスを使用して行われる。モデムその他のデータ通信インターフェイス装置は容易に設計され、当業者にはよく知られているのでここでは詳細な説明は行なわない。
　高品質の有線網による通信リンクに容易かっ安価にアクセスできる大都会区域においては固定ターミナル２４または２６はそれ程利点をもたらさないので、この発明の好ましい実施形態の通信システム１０は、移動体ターミナル２０または２２を多数使用する。しかしながら、長距離すなわち、遠隔の位置にある固定局２４および２６は、この通信システム１０によって大きな利益を得る。その理由は、地上の有線またはケーブルによるリンクは非常に高価なものとなり、インストールが困難で、多くの区域では存在さえしないからである。
　通信システム１０は通信のために数個の別の経路を使用し、或いは使用すべき段階で展開する。初期の通信システム１０の装置は、恐らく専ら地上に配置された中継器１２を使用し、その中継器１２はターミナル２０、２２または２４との間で情報を通信し情報を中継する。これは通信システム１０を二つの部分、すなわち地上部分と人工衛星部分に分ける２重破線の右側のシステム１０の部分によって示されている。この発明の地上に配置された中継器１２は改善された高品質高容量の通信を行なうことによって通信技術を進歩させる。しかしながら、通信システム１０の地上部分はまた軌道衛星中継器１４とインターフェイスするように構成されている。
　最初のシステムは、現存する電話網３２により相互リンクされている地上の中継器１２を通る、或いは光ファイバまたは無線通信リンク３４を通る通信リンク３０を有する多数の遠隔または移動体ユーザを収容する。その後衛星が打上げられたとき、通信システム１０は衛星リンク３６を使用してユーザ、特に田舎のユーザと接続する。その後別の衛星が打上げられ、改善された通信およびより高いシステム容量を与える。付加的な制御および信号処理が、衛星リンク３８を介して中央地上局またはハブ１６を使用することにより衛星部分で行われることが好ましい。
　これは通信システム１０を非常に柔軟にし、各種の通信に対する要求およびサービスを処理する利点を生じさせる。通信システム１０は、政府機関の承認および衛星の開発および打上げ時間に釣合ったより大きなユーザベースまたは地理的サービス区域に適合する。
　この二重システムは、ユニバーサルなサービスおよび干渉の２点で現在のシステムにまさる付加的な利点を有している。ユニバーサルなサービスにより、ユーザがシステム内を自由に移動し、位置に関係なく通信できるようになる。すなわち、田舎、小都市または都市区域および地上、空中または水上の移動形態を切換えるユーザに移動体アクセスが提供される。このサービスは設備を変更しないで個々の、低価格のユーザターミナルに与えられる。これはまた、セル配置により与えられる通常の“ホームカバレイジ”の外でさえもユーザが通信システム１０のアクセスを有することを意味する。
　通信システム１０は、多数の小さなセルに隣接して位置する大きなセルを有するセルの大きさが変化しているセルラシステムとして構成することができる。これは周波数再使用の量を減少させるけれども、周波数再使用容量が非常に増加することによって通信システム１０に対して実質上の制限にはならない。それはそのような再使用の制限または損失に適合することができ、以前の通信システムよりもユーザに対してサービスできる。通信システム１０は、セルラシステムにおいて従来見られた周波数再使用のための同じガードセルまたはスペースを必要としない。
　前に論じたようにセルラ電話や移動体無線のような現在の通信システムは、ＳＣＰＣすなわち搬送波当り単一チャンネルのＦＤＭＡシステムであり、それは全体のスペクトルを各ユーザまたは通信リンクに対する別々のチャンネルまたは周波数に分割する。これらの通信システムはＦＭまたはＡＭ変調技術を使用し、それは一般にユーザー間で、ＦＭに対しては１５ｄＢ、ＡＭに対しては３０ｄＢまたはそれ以上の程度の減衰が最低限必要である。
　通信システム１０は、相互干渉を減少させるために疑似直交ビットシーケンスを使用する符号化されたデジタル通信信号の設定によりユーザ容量を増加させるためにスペクトル拡散信号伝送技術を使用する。同時に、通信チャンネルは割当てられた帯域幅全体にわたり、或いは占有するように広がり、それは通信品質を改善し、増加した帯域幅信号を可能にし、周波数の選択性フェーディングの影響を減少させる。
　スペクトル拡散通信は、狭い帯域幅の信号を広い帯域幅の信号に変更または拡大する拡散関数により、出力情報信号を処理することを含む。拡散関数は再生可能な関数であり、それは狭い帯域幅の伝送信号をもっと広い帯域幅に広げて信号のピークスペクトル密度を減少させる。これはダイレクトシーケンススペクトル拡散コーディングである。その代りに、拡散帯域幅に対して搬送波周波数を疑似ランダムにホップさせることができる。ダイレクトシーケンススペクトル拡散はマルチパス干渉を取扱う適用には好ましい。
　通信システム１０においては、これは、音声等のアナログ入力信号をデジタル形態に変換し、それらを広い帯域幅の高い周波数のデジタル拡散信号と乗算することによって行われる。デジタル入力信号は直接的に拡散させることができる。その結果生じたスペクトル拡散信号はその後搬送波を変調し、通信信号を生成するのに使用される。また最初に搬送波を変調し、それから拡散関数を適用することも可能である。しかし好ましい実施形態としては、デジタル処理が容易であるために最初の方法を使用する。
　広い帯域幅の拡散信号は、この技術分野でチップと呼ばれている周期Ｔｃの一連の決定論的なビットを含んでいる。チップまたはチップシーケンスは、当業者によく知られている技術および電子装置を使用して発生される。既知のコーディング方式と同様に、スペクトル拡散チップシーケンスを発生するための各種の技術がある。そのような技術または方法の一例は、文献（Ｓｐｒｅａｄ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ第１巻、Ｍ．Ｋ．Ｓｉｍｏｎ他第５章２６２〜３５８頁）に示されている。
　チップは、入力音声またはデータ信号よりかなり高い周波数で発生される。この高い周波数でチップを発生させることにより、一連のチップは１情報ビットごとに対して発生される。使用される特定のチップ周波数は通信システム１０に割当てられた帯域幅に依存する。以下に説明するように、（可能な場合）割当てられた全帯域幅をカバーし、高い処理利得を達成するように通信信号を広げることが望ましい。またチップ速度が速くなれば、スペクトル拡散通信システムはより多くのユーザをサービスできる。その理由は、高い速度は情報ビット当りより多くのチップを発生し、ユーザ間を識別する疑似直交コードを増加させるからである。
　９ＭＨｚのスペクトル割当て帯域幅で、拡散信号を処理するために５次の楕円フィルタを使用すると、２ｄＢの通過帯域リップルおよび３０ｄＢの阻止帯域減衰を有する信号を出力するために約８ＭＨｚのチップ周波数が使用される。この周波数は長いチップシーケンスを与え、それはユーザ間の識別のための多数の別々のアドレスまたはコードを与える。
　通信システム１０はシステムのユーザ容量を増加させるために符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）信号を使用する。これは各ユーザに対してチップシーケンス中に特定のコードを割当てることにより行われ、そのためユーザ問の相互相関関数は小さく、ユーザは互いに疑似直交であるということができる。前述のように、コードまたはチップシーケンスのファミリーを決定または発生するために使用することのできるコード関数が知られている。その例として示せば、前述のスペクトル拡散通信の文献に示されたようなＧＯＬＤコードがある。
　ユーザターミナルが通信システム１０中で使用される時間全体に対して予め定められたまたはユニークなチップシーケンスが特定のユーザに割当てられるように、或いは通話設定プロトコルの一部として通信リンクをユーザがスタートさせる時間ごとに予め定められたまたはユニークなチップシーケンスが割当てられるように、チップシーケンスを発生させ、または選択することができる。もちろん、これは全てのユーザチップシーケンス割当ての中央記録すなわちリスティングを維持することを意味する。
　通信システム１０の地上の中継器１２は第３図に示されている。第３図において、田舎または都市に配置されている通信信号を受信または送信するためにアンテナ４０を使用する。アンテナ４０は、中継器１２の送信および受信部分の両者またはモードにアンテナを結合することを可能にするテュプレクサ４２に結合されている。これは２個使用するのと比べて単一アンテナの使用によりアンテナの設計および設備を簡単にする。しかしながら、この発明の作用に対しては単一のアンテナである必要はない。
　デュプレクサ４２は、入力または受信された通信信号を受信電力分割器４４を介してスペクトル拡散受信機４６に送る。この受信機４６は、それぞれ特定のユーザまたは通信リンクを処理する。したがって各中継器は、所定の時間に適合することが期待されているユーザ又は通信リンクと同じ数の多数のスペクトル拡散受信機を使用する。受信機４６は、入力通信信号をさらに低いＩＦ周波数に変更させ、その信号を追跡し、ロックする回路を備えている。受信機４６はその後搬送波を除去し、デジタル的に符号化された信号を生じるようにその信号を逆拡散する。符号化された信号はデータ・音声復号化器４８に転送され、そこで地上リンクによって使用するアナログまたは音声信号に変更される。第３図では、他の場所へ伝送するための電話回線に音声信号を結合するために、電話回路網インターフェイス５０が使用される。その代りに、図示されていないが、信号を光ファイバ通信ケーブルに結合するために光ファイバ結合器を使用することもできる。インターフェイスおよび光ファイバ結合器は市販されている装置であり、地上通信システムの技術の当業者によって設計できる。
　中継器１２はまた、そのサービス区域内の他の移動体ユーザと直接的に入来信号を通信できる。この場合には、マイクロプロセッサ制御装置および回路を備える中継器制御装置５２が、復号された通信信号を通信プロトコル（チップシーケンス割当）中で特定されたユーザにルーティングする。この通信リンクに対する両ユーザには特定の送信機と受信機が割当てられる。各ユーザには前もって特定のチャンネルが割当てられる。用語チャンネルは通信システム１０に対しても使用するが、ここではシステムの全電力に対するパーセンテージに使用する。各ユーザは中継器により使用される全スペクトルを一般に占有しているが、通信リンクを確立し維持するために必要な最小の電力量によって決定される、中継器が利用できる電力の一部のみが割当てられる。実施形態では全体のスペクトル割当ては半分に分割され、その一つは通信リンクのアップリンク部分で使用され、残りの半分は通信リンクのダウンリンク部分で使用される。
　この形式の電力制御を使用することによって、ユーザとの通信を維持するために必要な電力量は、距離に対する無線波の減衰に基づいてユーザが中継器に対して近づくにつれて減少する。電力減少の効果は第４図に示され、通信リンク形成に使用される平均電力に対する中継器からの距離のグラフが示されている。さらにこの形式の分配に対して、中継器に必要な全電力はほとんど２分の１に減少する。この減少は、中継器に必要な電力を減少させ、或いは同じ電力要求に対して２倍容量を増加させるために使用できる。この電力の減少は、近接通話の干渉も減少させる。
　第３図に戻ると、地上リンクまたは他のローカルなユーザのいずれかからの情報信号は、音声・データ符号化器５４を介してスペクトル拡散送信機５６に送られる。送信機５６では、デジタル的に符号化された信号が拡散され、所望の通信信号を形成するために搬送波を変調するのに使用される。通信信号は、送信電力結合装置５８およびデュプレクサ４２を通ってアンテナ４０に送られる。
　中継器１２によりサービスされる区域内に残っている通信信号に対して、この発明の好ましいシステムにおいては、デジタル復号化器４８および符号化器５４を介してこの信号を中間信号にしたものをルーティングしない。その代りに信号は、実際のアナログ形態への変換よりもむしろスペクトル拡散コード割当てを変更する必要として復号化のみを行なう受信機４６と送信機５６との間で直接伝送される。
　この発明の中継器は、信号の複製を必要とすることなく、所望されるだけ多くのユーザに単一の通信信号を送ることができる。これに関して、メッセージを送るのに使用されるプロトコルは、アドレス中に複数のユーザの表示を受け入れることができる。したがって、いくつかのサービスに対して、一つのメッセージを受信機４６により検出し、数人のユーザによる受信のためにいくつかの送信機５６に直接的かつ迅速に送ることができる。これはある形式のディスパッチおよびデータ送信に対して有用な、いわゆる一つから多数への送信形態である。中継器は容易にこの反対も受け入れる。その場合には、いくつかの通信信号が単一の受信機に送られる。多数から一つへの送信である。
　中継器１２の従来技術に優る別の利点は、回路中に音声アクティビティ検出器を含むことである。この検出器は、通信のないときに使用される電力を減少させるために、回路により処理される信号のアクティビティを監視する。ＣＤＭＡ通信システムにおいては、会話の音節間の短い期間中に使用される信号レベル、エネルギまたは送信電力を減少させることのできる高速なアタック、しきい値感知検出器を使用することが可能である。ＦＤＭＡおよびＴＤＭＡ通信システムでは、この短い期間中にチャンネルの再割当てまたは同様のステップを行なうことはできない。デジタルデータ伝送中の途切れに対してもこれを同様に適用することができる。電力の減少は、周期を維持するための短い周期的バーストを除いて送信機をゲートオフすることにより達成される。これは電力出力回路のデューティサイクルを変える制御信号を発生することにより行われる。
　アクティビティ検出および電力制御は、通信システム１０に対する実質的にエネルギ消費量の節減をもたらす。典型的な会話により消費される時間全体の４０％が“死”時間として処理できることが見積もられる。各ユーザに対するビットエラーレートおよび信号品質は、瞬間ベースでＥｂ／Ｉｏにより決定される。したがって、もしも干渉のいくらかがゲートオフされるならば、Ｉｏは減少し、残りのユーザ干渉もまた減少し、それはシステム容量を増加させる。その結果生じたユーザ当りの平均電力の減少は、限定された環境の電力で動作する軌道衛星中継器１４に対しては重要である。
　通信システム１０の会話死時間の約４０％をなくすと、２１／２倍システム容量が増加する。システム容量または通信チャンネル数のこの増加は、ＦＤＭＡおよびＴＤＭＡ通信システムでは可能ではない。その理由は、会話の休止期間中において、使用中またはアクティブなチャンネルをアイドルチャンネルに切換えることは困難であるからである。さらに信号伝送時間により生じる固有の時間遅延は、衛星ＦＤＭＡまたはＴＤＭＡシステムにおける通信リンクのアップリンク部分において使用するためのそのような信号スイッチング調整を不可能にする。
　付加的な利点は、アンテナアレイが中継器１２に使用される場合に生じる。好ましい実施形態のアンテナアレイは、ユーザ間の分離を増加させる特定のユーザに向けられる複数の操縦ビームを形成する。これは第５図に概略的に示されており、フェーズドアレイ中継器６０はフェーズドアレイの固有の性質を使用して操縦性を有するビームを生成し、また特定のユーザまたはユーザ区域に向けることのできる複数のビームを生成する。モデム６４は、アンテナ４０を除いて前の第３図で示された回路で構成される。この場合にはアンテナは異なった構造であり、いくつかの新しい制御素子を使用する。
　前の例で単一のアンテナ４０に送られた信号は、この例ではビーム形成装置６２に送られる。中継器６０で使用されるビーム形成装置６２の数は、受け入れることのできる費用および複雑性に対する個々のユーザに対する通信について所望される制御の量に依存する。ビーム形成装置６２の数が増加すれば、モデムから各通信リンクに与えられる制御の量が増加する。使用されるビーム形成装置の最大数はモデムの数に対応し、ユーザ通信についての最良の制御を行なう。しかしながら、これは大抵の通信の使用には複雑すぎる。
　各ビーム形成装置６２は、信号をモデム６４中の関連する送信機からフェーズドアレイ６８を構成する一連のアンテナ素子６６に送る。当業者には明白なように、フェーズドアレイアンテナは、特定の方向に沿ったビームを形成するために、個々のアンテナ素子６６により送信される信号の相対的位相を制御することによって機能する。素子６６からの信号送信の相対的位相の制御により、特定の方向に沿って進行する単一ビームを形成するように空間的に伝送信号が合算される。素子の位相の制御は結果として得られたビームの方向を制御する。
　各ビーム形成装置６２は、特定のビームパターンにしたがって信号を送信するように設計されている。ビーム形成装置６２はモデム６４から信号を受けて、アンテナ素子６６と同じ数だけ各単一通信信号から多数の複製信号または並列の信号を生成する。第５図では説明のために３個の素子だけが示されている。通信システム１０の好ましい実施形態では、２次元アレイまたはパターン中に６乃至１５の素子を使用するが、これらの数に制限されるものではない。使用される数は周波数再使用の量に応じており、所望される、実際的な減衰の制限および許容できる中継器６０の複雑性に依存する。
　ビーム形成装置６２は電子技術で知られている技術を使用して並列信号の位相を変更し、それらの信号をアンテナ素子６６に送る。同時に各ビーム形成装置６２からの出力はデジタル電力結合装置７０により合算される。各素子に向けようとする電力の全てを合算してその素子に送り、送られたものが隣接するビーム形成装置を通って戻るものから分離されるようにこれはなされる。これにより、ビーム形成装置６２によって同時に複数のビームを形成し、アレイに向けることが可能になる。
　さらに、予め選択された領域内の通信または専用通信リンクによる通信を処理する機能を発揮するように、受信機と送信機をビーム形成装置に永久的に割当てることも可能である。専用通信リンクは通信システム１０の容量を減少させる傾向があるが、この種のサービスをよく必要または要求する緊急サービスのような優先ユーザがいる。
　中継器６０のフェーズドアレイはまた、特定領域またはユーザを検出するために、ある領域の走査や、受信パターンを向けるのに等しく有効である。アレイの走査パターンは、特定の領域または方向を監視するために、受信機の割当てにより予め決定することができる。しかしながら、この発明のアレイは静的割当てに限定されない。アンテナ制御装置７２は、各ビーム形成装置により使用される方向割当てを変える信号をビーム形成装置６２に与える。このようにして、新しい操縦ビームまたは増加したユーザ容量が必要とされる領域に向けられる付加的ビームが生成される。また入来信号は、最高の強度に対して必要な位相関係によって検出することができる。アレイの位相は周期的に走査され、或いは若干調整されてこの情報を出力する。それから、そのユーザに対する戻りの信号に対して同じ位相関係をアレイ中で使用することができる。このようにして、改善された通信が受信リンクで得られるみならず、送信リンクでも得られる。
　第２図に示された関係で説明された通信システム１０は、大きなリンク間通信システムを形成するために、一連の地上および人工衛星中継器を使用することができる。第２図に示すように、中継器１２を中継器１２ａおよび１２ｂに分割し、同様に衛星中継器も１４ａおよび１４ｂに分割することができる。
　地上中継器１２ａは高ユーザ密度の都市、都会区域でサービスし、一方地上中継器１２ｂは大きな区域であるが、もっと低いユーザ密度の都市または小都市をサービスする。軌道または衛星中継器１４ａおよび１４ｂは、田舎および低いユーザ密度のもっと大きな地理的領域をサービスする。これはこの発明に対するリソースの好ましい割当てであるけれども、唯一可能な割当てではない。例えば、衛星中継器１４ａまたは１４ｂは、中央ベース局を設定するのが経済的に合理的ではないような主要都市のサービスに使用することもできる。これはまた、中間の通信サービスリンクを設けることなく、ある大都市のユーザと田舎のユーザとの間に直接的な通信リンクを持つことが望まれる場合に利点がある。
　通信システム１０の別の重要な特徴は、地上中継器の能力、特に高ユーザ密度の大都市区域で衛星中継器から田舎のユーザを除外する能力である。すなわち、ユーザが地上中継器範囲内に来たとき、ユーザは優先的にそれらの中継器を介してリンクされる。通信システム１０はこれが優先的に伝送されることを許容する。所望ならば、ユーザは地上中継器がすぐ近くにあっても軌道中継器を使用し続けることができる。これは、フェーディング、マルチパスまたは近接の地上中継器からの直接干渉によるかなりの信号劣化がある通信を改善できるようにする。
　地上中継器への切換えは、ユーザが中継器により接近するにしたがって、前述の簡単な電力対距離の関係による通信リンクに必要な電力がより減少することを意味する。これは第６図に示され、ユーザリンクに対する電力要求対中継器からの距離のグラフが示されている。さらに、仮定されたユーザ密度がシステムに対する電力節減の量のアイデアを与えるために描かれている。通信リンクに対して必要な電力が少ないことは、システム中で放射される、他のユーザに対して干渉を生じる電力が少ないことを意味している。中継器とユーザアクセスとの間のこの相互依存的関係は、通信システム１０の全体に対する容量ならびに電力の問題を改善する。
　通信システム１０は非常にフレキシブルであり、サービスされる区域についての衛星中継器割当ては、サービスに対する現在の市場の要求に合うように変更できる。これはこの発明の別の利点である。
　第２図の衛星中継器１４は２つの異なった動作モードで構成できる。第１のモードは直接ユーザリンクモードであり、それにおいては衛星は直接ユーザから受信し、ユーザに送信する。第２のモードは中央ハブモードであり、それにおいてはユーザとの間の通信は地上に配置されたハブを介してルーティングされる。
　直接ユーザモードでは、衛星は第５図の地上中継器と類似した回路を使用する。相違は特別の形式のアンテナと、通信信号が電話システムのような地上サービスと直接インターフェイスしないことである。もしも衛星が第５図の回路を使用するならば、最新のＶＬＳＩおよびハイブリッド回路技術が使用されて回路の大きさおよび電力消費を減少させるであろう。
　衛星中継器１４は地上中継器で使用されているのと同じ基本回路を使用できるが、衛星ではできるだけ少ない回路を使用することが望ましい。衛星は、できるだけ受動素子で構成して、できるだけ使用電力を少なくするこどが好ましい。したがって、衛星中継器１４として好ましい実施形態は、通信が通過し処理されるハブすなわち制御センター１６を利用する。これは、地上の個々の通信リンクに対して必要な受信機および送信機のバンクを維持することにより、衛星中の電力消費を減少させ、システムの信頼性を高くする。
　これは第７図に詳細に示されている。第７図で、ハブ１６は第５図に示された中継器６０中に認められる受信機および送信機と基本的に同じ装置を使用する。前述のようにスペクトル拡散受信機および送信機は、第５図に示されたようにこれらの装置はグループ化されていることから、スペクトル拡散（ＳＳ）モデムバンク７４として示されている。モデムの各バンクは、一方では電話システムまたは光ファイバケーブルのような地上通信リンクに対するインターフェイス５０に接続されている。第７図には音声およびデータ符号化器および復号化器は示されていないが、それらはモデムバンク７４のモデムと関連して使用される。
　モデムバンク７４は、第５図に見られるような、方向性または操縦性の複数のビームを形成するために必要な信号を発生するように作用するビーム形成装置７６に接続されている。しかしながらビーム形成装置７６の出力は、電力結合装置またはアンテナ素子ではなく、周波数アップコンバータ７８のアレイに接続されている。本質的に各衛星アンテナ素子には、ハブビーム形成装置とアンテナアレイとの間にそれ自身のチャンネルが設けられている。偏波再使用が使用されるとき、水平および垂直アレイ素子にはビーム形成装置に対して別々のチャンネルが設けられ、そのため右および左円偏波ビームが形成できる。
　アップコンバータ７８により供給される信号は、Ｋｕバンドアンテナ８０を通って衛星中継器１４上に設けられた関係するＫｕバンドアンテナ８２に通信される。この衛星中継器１４とハブ１６との間のＫｕバンドリングは、Ｌバンドリングに比較していくつかの利点を有する。１４ＧＨｚ程度のＫｕバンド周波数は、通信システム１０の残りのスペクトル割当てと干渉しない。これは、これらのリンクにおいてシステムに対する電力要求の一部を消費しないことによって、システム容量を維持することを助ける。このＫｕバンドリングの別の利点は、アップコンバータがＦＭ変調技術を使用することである。これは衛星まで長い距離を通過する信号の位相制御を改善し、衛星中継器中で要求される、必要な制御、信号処理および複雑性を減少させ、高品質の多重同相通信リンクを維持することを可能にする。
　しかしながら、単側波帯ＡＭ変調は構成が容易であり、それにおいては衛星のリソースを共用する２以上のハブ１６がある。２個のハブが同時に衛星と通信するとき、ＡＭ信号はシステム中で調整するのがより容易である。
　衛星中継器１４では、受信されたＫｕバンド信号が検出され、Ｋｕバンドトランシーバ８４によりダウンコンバートされる。信号はそれからＬバンド送信機８６に送られ、そこでそれらは制御された電力レベルまで増幅され、デュプレクサ９０を通ってアンテナ素子９２に送られる。
　地上中継器１２の場合のように、アンテナ素子９２は２次元フェーズドアレイ９４を形成し、それは通信システム１０に対する複数の操縦ビームを与える。当業者にとっては、好ましい１２乃至１５素子のアレイによる静止衛星から地上への直接放射は実用的ではないことは明白である。解決方法は、反射器９６を使用して地球表面上に集束されたビームの所望のパターンを生成することである。
　衛星中継器１４上で、単一アンテナ或いは複数のアンテナでさえも使用し、機能的中継器を有することは可能である。しかしながら好ましいアンテナ構造は、上述のように容量、地域的制御、特別のユーザサービス等について従来の通信システムにまさる多くの利点を与える。アレイ９４により形成される複数の操縦ビームを特定の領域またはユーザのクラスに指向することができる。地上中継器の場合のように、操縦ビームの方向はハブ１６により制御することができ、新しい領域（大きさまたは位置）に対する衛星のカバー範囲を再割当てする。
　ユーザから衛星中継器１４に送られる通信信号は、信号がアレイの同調に対して適当な位相関係にある場合、アレイ９４により検出される。受信された信号はデュプレクサ９０を通ってＬバンド受信機８８に送られる。信号はＫｕバンドトランシーバ８４に送られ、そこでアップコンバートされてハブ１６に送られる。各受信機８８は、通信システム１０に割当てられたスペクトルの全帯域幅を受信できるように構成されている。しかしながら特別の場合には、いくつかの受信機８８を帯域の特定の部分に限定し、選択された領域の限定されたカバレイジを行ない、または特別な専用サービスを受け、又は拒否するようにすることもできる。
　ハブ１６はまた、“空”の通信信号による電力の消費を減少させ、容量を増加させるために、前述の音声アクティビティ回路を使用する。これはまた明らかに衛星中継器により消費される無用の電力を減少させ、衛星の電力の有効な利用を増加させる。システム容量は、地上中継器１２中のアクティビティ検出および電力制御について前に論じた効果により増加される。
　ハブ１６の別の特徴は、改善された通信および軌道衛星の再使用を達成するように新しい有利な形態で通信システム１０が多数の衛星中継器１４を使用できるようにすることである。さらにこれは、ユーザターミナルの複雑性を増加させることなく、また別の形式のターミナルを必要とすることなく行われる。
　従来の再使用では、特定の位置に対して複数の操縦ビームを同時に向けることによって異なった地理的領域をカバーするようにハブ１６は衛星中継器１４ａ、１４ｂに命令する。この方法では、衛星は“再使用”され、それにおいてアンテナ構造により与えられる分離のために干渉を心配することなく同じ周波数を受け入れることができる。
　ユーザターミナルが全方向性アンテナを使用する場合でさえも、軌道再使用が通信システム１０中で行われる。前のシステムと異なって、固定された指向性アンテナは必要とされない。その理由は、通信システム１０は２以上の衛星を新しい共入射伝送形態で使用し、それは非常に巨大な干渉計として考えることができるからである。これは、スペクトル拡散変調と関連する２個の衛星により与えられる境界分離により可能になる。
　この動作モードでは、各衛星は共に同じユーザに送ろうとする適当な通信信号を地上へ送る。無線波は２個の衛星とユーザとの間の経路差により相対位相変化を有する。２個のビームは、ビームが構成的に加算される高電力密度と、破壊的に加算される低い電力密度とを有する、地理的ターゲット区域にわたる干渉パターンを生じる。この効果は、第８図において２つの衛星通信リンクの構成的加算に対して正規化した値１を使用して示されている。もしもユーザが同位相の高い電力密度部分に位置しているならば、ユーザにより認識される信号は、平均すると受信位置で利得を受けない他のユーザ干渉より実効的に３ｄＢ高い。この改善された信号対干渉比利得は通信システム１０に対して付加的な境界分離を付加し、全体の容量を増加させる。
　説明を明瞭にするために、この発明の教示するところをこのモードにおける２個の衛星の動作を利用して説明する。しかしながら、追加の衛星を使用して追加の利得を得るように使用することもでき、３個の衛星に対しては４．８ｄＢ、４個の衛星に対しては６ｄＢ等となる。
　干渉パターンの高密度部分にユーザを置くために、２個の独立したアンテナビームがユーザの方向に向けられる。それらの信号の位相および時間遅延を調整することによって、アンテナ干渉パターンの高密度部分にユーザを同調させることができる。これと同じ技術はダウンリンク側と同様に、通信のアップリンク側に対しても使用できる。パスダイバーシティもまた、マルチパスおよびフェーディング効果を解消することに関して付加的な利点を与える。
　上記動作モードを行なうためのハブ１６回路は第９図に示されている。第９図において、モデムまたは送信機１００は同時に２つのビーム形成装置１０２および１０４に通信信号を与える。しかしながら、遅延装置１０６と１０８がそれぞれビーム形成装置１０２および１０４に対する伝送リンク中に挿入されている。ビーム形成装置は前述のように動作する。説明のためにただ２つのビーム形成装置しか示されていないが、ハブ１６は前述のように多数のビーム形成装置を使用できることが理解できよう。
　相対的遅延が重要であるから、遅延装置の一方は固定遅延をもたらすことができ、他方は可変長遅延をもたらす。その代りに、両方の遅延装置１０６と１０８を可変長遅延を与えるものにすることもできる。遅延装置１０６、１０８は送信された衛星信号間の相対遅延時間を設定する。相対位相を調整するために、通信リンク中に、この例ではビーム形成装置１０４の通信リンク中に位相調整装置１１０も配置される。
　ビーム形成装置１０２および１０４からの信号は前述のように周波数コンバータを通って衛星に送信される。各ビーム形成装置１０２、１０４からの信号はユーザに導かれる異なった衛星に送信され、所望の干渉パターンを生じる。
　各システム１０のユーザからのアップリンク通信信号に対しては、ビーム形成装置１１２および１１４は、別々の復調器すなわち受信機１１６および１１８用の受信エレメントとして動作する。入ってくる通信信号は、それらがデジタル通信信号に逆拡散される復調器に送られる。信号をコヒーレントに結合するために、コヒーレント結合装置１２０が復調器１１６および１１８の出力に結合される。遅延装置１２２および１２４は、相対位相および信号のタイミングがコヒーレントになるように調節するために、結合装置１２０と復調器１１６、１１８との間に設置される。一度信号がコヒーレントに結合されて１つのデジタル通信信号になると、情報は、さらに処理を行なう適切な復号回路に送られる。
　所定のユーザに対する位相と時間遅延の制御は、ハブ１６により受信される信号の品質および強度によって決まる。この情報は、復調器１１６および１１８から引出され、可変遅延装置１０６、１２２、１２４および位相制御装置１１０に供給される。
　ハブ１６は両人工衛星からの通信を同時に監視することができる。この場合、ユーザと人工衛星との間の各通信リンクは、別々の受信機、復号化器等が割当てられている別々のリンクとして取り扱われる。ハブ１６は、２つの信号間の相対位相および時間遅延差を決定する。個々に検知され復号された信号が互いにコヒーレントすなわち同位相となるようにこれらを遅延および回転させて、単一出力を生じるようにこれらをコヒーレントに合算するための信号をこの情報は提供する。この過程により、約３ｄＢの利得が付加される。他のユーザからの干渉はコヒーレントではなく合算され、平均ＯｄＢの利得を生成する。
　その代わりに、ハブ１６は、１つ以上のリンクが使用中であることを決めるために通信リンクにおいてユーザ割当てのプロトコルを利用する。それからハブは各リンクの相対電力すなわち相対品質を比較する。最もエラーの少なく、高い電力信号を供給するリンクが維持され、他の通信リンクはハブプロセッサ制御によって終了される。終了されたリンクは、その関連した受信機、送信機、および新規のユーザに再度割当てられる操縦ビームを有する。この技術により、付加的な装置を結合することなく、パス干渉およびフェーディングを解消する最良の通信パスが選択される。
　地上に設けた中継器を備え、通信リンクの割当てを監視および制御する中央制御設備を使用することによって同様のマルチパス機能を実現することが技術者によって理解されるであろう。これは頻繁に最良のパスおよび通信パスの性質を変え得る地形、建造物および樹木等の障害物のある環境において有効である。
　通信システム１０で使用される通信信号は、前に示された個々のユーザターミナル２０、２２、２４または２６の間において、中継器１２または１４によって送信される。このようなターミナルは、地上に設けられた通信システムもしくは別のマルチューザシステムとインターフェイスが可能である。システム１０で使用される典型的なユーザターミナル回路は、第１０図に示されている。
　第１０図のユーザターミナル１３０は、デュプレクサ１４４を介してスペクトル拡散受信機１４６または送信機１６６との間で伝送される通信信号を送受信するためにアンテナ１３２を使用する。これらの構成要素は第２図乃至第７図の中継器１２または１４の回路に関して前に示した構成要素と周様に機能する。
　各システム１０により使用されるアンテナは、所望されるサービスのタイプにより変化する。移動体ユーザ用よりも固定ユーザ用として使用されるアンテナの方が大型にできる。この場合、小型から中型のディッシュタイプのアンテナは、１つの人工衛星との通信を分離させ、ハブがこの決定または割当てを行わなくてもよいように使用される。しかしながら通信システム１０は、まったくの移動体である、もしくは中規模（直径２乃至４７フィート）のディッシュタイプのアンテナでさえ利用できない、非常に多数のユーザの要求を満すことを意図している。
　この後者のために、小型の全方向性アンテナが考えられる。この装置における全方向性とは、水平方向において全方向性であることを意味する。人工衛星中継器に対して、約３０度の仰角での５ｄＢ等方性のオーダーの僅かな利得があるため、アンテナはそのエネルギーを指向し、仰角位置からエネルギーを選択的に受け取る。このことは、隣合うセルまたは関連のない人工衛星システムでそうである場合に、エネルギー源からの水平レベルでの干渉を減少させるものである。試験的なアンテナ構造は“ドルーピィダイポール”であり、第１１図に示されている。地上中継器用として最適化されたアンテナは、より多くの利得をより小さい仰角で持ってることが好ましい。
　第１１図のアンテナ１３２は、サポートマスト１４２から放射状に延長している４つのダイポールアーム１３４、１３６、１３８および１４０を使用する。ダイポールアームはサポートポストの周囲に９０度毎に下向きに設置されている。アンテナ素子の正確な大きさは、風抵抗等を条件とした移動体アンテナ用に構造的に配慮され、送信される周波数により決定される。このタイプのアンテナは、通信技術において既に知られており、また適切な大きさの選択方法はこの分野の技術者に容易に明らかであろう。
　アンテナ１１２の信号排除を改善し、それによって通信システム１０の機能を向上させるために、アンテナは偏波選択モードで動作することが好ましい。前に論じられたように、通信システム１０の機能の制限要因は、自己雑音または“他の”ユーザによって発生される干渉である。複数のユーザが別の偏波で動作すると、それらが生成する自己雑音量は偏波分離により減じられる。
　送信機の放射パターンが好ましく円偏波されると、受信アンテナパターンの軸比が、所望されない偏波から受信される干渉量を決定する。軸比は信号電力のの単位で表されたアンテナ受信パターンの主軸に対する短軸の割合いとして定義される。第１２図は、ＡＲの軸比を有する典型的なパターンである。
　ｄＢで現された楕円形（ＥＬ）は次式による軸比と関連している。
　ＥＬ＝−１０Ｌｏｇｌ０（ＡＲ）…（４）
この式から、軸比および楕円率の関数である通信システム１０の容量の増加を計
　システム容量の増加は、偏波再使用がないときの総ユーザ数に対する両偏波におけるユーザの割合いである。システム１０の容量限界において再使用する偏波を有するターミナルにより認められる自己雑音は、システムの容量限界で再使用する偏波を持たない自己雑音と等しいので、以下の等式は軸比ＡＲの関数である容量増加分Ｋに対して書かれ、解かれるものである。
はｄＢにおけるＫ−１対楕円率のプロットである。第１４図の表Ｉは軸比、容量増加および０から２０ｄＢまでの楕円に対する偏波分離を記載している。
　その位置が見つけ出される移動体ユーザおよび乗物の未知の方位、および仰角において方向性を持つ必要性があるために、６乃至１０ｄＢより良好な楕円を得ることは非常に難しい。これは９．６乃至５．７ｄＢの偏波分離を提供する。これは、ＦＤＭＡアナログまたはデジタルシステムに使用できるほど十分なものではない。しかしながらスペクトル拡散の処理利得のために、偏波分離が極めて小さく、または他の通信システムにより使用できないものであっても、システム１０の容量を増加するために偏波の再使用を使用することができる。ＣＤＭＡと偏波再使用のこの組合わせは、５０乃至８０パーセントのオーダーで通信システム１０の容量を効果的に増加させることができる。
　円偏波されたアンテナは、信号のファラデー回転を伴う問題に対抗するために、Ｌバンドまたは低周波数での移動体システムにおいて好ましいものである。したがって本発明の円偏波技術は、本発明の通信システムの移動体ユーザターミナルにうまく適するものである。
　アンテナ１３２が偏波選択モードにおいて動作するとき、中継器アンテナ構造は相補的処理動作を行わなくてはならない。したがって中継器１２または１４は、アンテナ動作と関連した付加的な制御回路を有し、送受信された信号の偏波を制御する。
　前に論じられたように、フェーズドアレイアンテナは、左右円偏波ビームが送受信できるように、水平と垂直のビームアレイ素子に対して別々のビーム形成チャンネルを使用する。
　通信信号によって使用される適切なビーム形成装置を選択するための偏波制御信号、および偏波モードは、特定のユーザを指定する通信信号プロトコルに従って発生させることができる。ユーザ偏波モードは、ターミナル設置の時に、もしくはオプションの制御回路によって固定することができる。
　アンテナ１３２で受信された通信信号は、デジタル通信信号を発生させるために、受信通信信号を復調および逆拡散するスペクトル拡散受信機１４６へ送られる。このデジタル通信信号は、信号をデジタル音声信号またはデジタルデータ信号に分離する音声／デー夕デマルチプレクサ１４８に送られる。
　デジタル音声信号は、デジタル化されたアナログ信号を既知の技術を使用してルナログ形状に変換するデータ・音声復号化器１５０へ送られる。一般的には音声信号である復号化器１５０のアナログ出力は、電話インターフェイス１５２を通って次の種々の回路に送られる。インターフェイス１５２の構造形態は、特定のユーザまたはユーザターミナルによって必要とされる適用により決定する。典型的な移動体ユーザターミナルにおいて、高品質の可聴出力をシステムユーザに対して発生するために、アナログ信号は、前置増幅器、増幅器、および別の利得回路により処理される。このような回路は、ポータブルラジオや電話機に適用されるようなアナログ回路設計の既知の原理により組立てられ、技術的に知られているので、ここにおいては示されていない。
　固定ユーザターミナルは、別の通信システムとインターフェイスするので、電話システムや光ケーブルシステムや他の装置と接続するためのインターフェイス回路を必要とする。
　デジタルデータは、モデムや、コンピュータまたは他のデジタル装置用の他のインターフェイス装置に接続することができるデータライン１５４で、ユーザターミナルから送り出される。コンピュータやデジタルデータ信号を処理するための他の装置とインターフェイスする回路は、エレクトロニクス分野において知られており、ここでは示されていない。
　出力音声またはアナログ信号は、インターフェイス１５２を介して受信され、デジタル化されたアナログ信号を発生させる音声・データ符号化器１５６へ送られる。このデジタル化された信号は、それから音声／デー夕マルチプレクサ１５８へ送られる。マルチプレクサ１５８は、デジタル化されたアナログ信号およびデジタルデータ信号を多重化し、デジタル通信信号を形成する。多重化という言葉は、ほとんどのユーザターミナルが一時には音声（アナログ）またはデータのいずれかを処理し、同時には両方処理しない場合は誤解を招くものであるが、この能力は本システム内に組込まれている。この能力の必要性は受信ユーザの能力により決められる。
　マルチプレクサ１５８の出力は、スペクトル拡散送信機１６６のための入力を形成する。デジタルデータは、データバスライン１６０でユーザターミナルに送られる。
　音声・データまたはデータ・音声符号化器は、音声コーデック１６２としてこの技術分野で呼ばれている単一構成要素で置換することができる。
　需要割当多元接続（ＤＡＭＡ）モジュール１６４は、中央制御装置と共に動作し、監視、エア時間、アクティビティ、アカウント数、およびプロトコル等によってシステム１０をアクセスする能力を決定する。データバス１６８のようなデータバスは、このモジュールをインターフェイス１５２で互いに結合し、データバス１７０、１７２、１７４および１７６のような付加的データバスは、ＤＡＭＡモジュールを音声／デー夕マルチプレクサ１５８およびデマルチプレクサ１４８、受信機１４６および送信機１６６へそれぞれ結合する。
　通信システム１０は、実際のアクティビティレベルと無関係に電力を特定のユーザへ配分する。このことは、長い休止または非常に低いデータビット速度のために高いパーセンテージの電力が“空”信号を送信および受信することに費やされることを示している。システムにおいて利用可能な総エネルギーが容量を限定し、各ユーザが別のユーザに対して干渉を生成する仕方における性質等のために、このエネルギーはまた容量を浪費する。
　したがって各ユーザターミナル１３０は、ターミナルユーザのデータまたは音声アクティビティレベルを検出するための１つ以上のアクティビティ検知装置またはモニタを有する。すなわち入力信号のアクティビティレベルは、“アクティブ”入力信号状態を限定するために使用される予め定められた最小のしきい値レベルと比較される。このしきい値より下方の入力信号は、アクティビティを全く示さず、しきい値より上の入力信号はアクティビティを示すものである。前に示したように、送信電力はアクティビティにおける変化に対応して調節される。この方法において中継器は、時々のバーストを除いて、低いアクティビティまたはアクティビティなしの期間中では信号を全く見出さず、付加的なユーザに供給することができる。
　ユーザターミナル１３０は中継器１２または１４と同様の用語で記述された。ユーザターミナルはスペクトル拡散受信機および送信機をデジタルデータ信号へおよびデジタルデータ信号から通信信号を処理するため利用する。スペクトル拡散受信機および送信機は通信システム１０の中心であり、拡散および逆拡散機能を提供し、これは、高品質、高容量通信を達成するために境界分離を用いる処理利得および能力を次に提供する。
　これらの成果を達成するため、本発明のスペクトル拡散受信機は入力通信信号を逆拡散し、デジタル信号を生成するための特定の復調回路を用いる。第１０図で示されるようなスペクトル拡散受信機１４６において用いられた復調回路は第１５図で更に詳細に説明されている。
　第１５図では、本発明の原理に従って構成された復調器２００が概略的に示されている。復調器２００はダウンコンバータ１９０によって始まり、このダウンコンバータ１９０は、入力通信信号の周波数をこの技術において知られている技術または装置を用いて処理するためのより低い中間周波数へ変える。この周波数は特定の適用の範囲によって決定されるけれども、制限されはしないが、約７０ＭＨｚのようなＩＦ信号周波数が一般にＬ帯域中の通信信号のため用いられる。中継器１２または１４からの入力ＲＦ周波数信号２０２は、可変利得制御装置２０４へ供給される入力ＩＦ周波数信号を供給するダウンコンバータ１９０によって処理される。
　可変利得制御装置２０４は処理において劣化される傾向のある受信された信号中のフィーディングおよびその他のエネルギ変化を補償する。可変利得制御装置２０４は入力信号に可変利得制御機能を与え、エレクトロニクス技術の当業者によって知られているような電気的に制御される利得装置でもよい。可変利得制御装置２０４によって与えられる利得を自動的に制御する目的のため、利得制御信号２０６は更に以下に記述されるような復調器２００の次の部分によって生成される。
　この利得制御機能はリミッタなしで復調器２００が動作できるようにし、以下に記述されるようなアナログ−デジタルコンバータへ十分な帯域幅を与える。これは変換処理以前の処理の間の情報の損失を防ぐ。また可変利得制御装置２０４は、アナログ−デジタルコンバー夕が変化状態下で更に有効となることを許容し、アナログ−デジタル変換処理中のビットの最大限の使用をなす予め決められたレベルへ入力信号を標準化する。これは、用いられる送信信号が一般に制限された電力であり、受信機はシステムが多数のユーザを取扱うとき低いエネルギ信号レベルを補償することを要求されるので、本発明の目的にとって特に有効である。
　可変利得制御装置２０４の出力はＲＦ混合器２０８へ接続され、ここで、ＩＦ周波数入力信号が予め決められた搬送波周波数と混合されてより低い周波数アナログ通信信号が生じる。復調周波数は、搬送波入力周波数調整信号２１２によって、ＶＣＯの場合でのように電気的に制御され得る周波数シンセサイザ２１０によって供給される。したがって、より低い周波数入力信号を供給するため、シンセサイザ２１０は必要とされる混合同波数を供給する。しかしながら、搬送波が通信システム１０によって追跡され、搬送波周波数中の調整がフェーディングやドップラーシフティングなどによってもたらされるとき、復調器はまた補償するためシンセサイザ２１０の出力を変えることができる。これは搬送波入力周波数調整信号２１２の値を変えることによって達成される。以下に示されるように、復調器のその他の部分は自動的にこの機能を与える。
　アナログ通信信号であるＲＦ混合器２０８の出力は、ダウンコンバート処理から与えられるバンド周波数成分から所望されない混合生成物を除去するために、バンドパスフィルタ２１４に通される。合成信号２１６は割当てられたスペクトル帯域幅上に広がる狭帯域情報信号を表わす中間周波数アナログ信号である。
　まだベースバンドのとき、信号２１６はそれから位相シフト分離装置２２０によって同位相（Ｉ）成分と直角位相成分（Ｑ）に分離される。分離装置２２０は更に、当業者にとって明らかであるような分離装置および位相シフタの結合から構成することもできる。ＩおよびＱ信号はまたこの技術において各々０度および９０度成分と呼ばれる。
　ＩおよびＱ信号はそれから各々アナログーデジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ２２２と２２４に送られる。即ち、分離装置２２０からのＩすなわち０度成分は第１のＡ／Ｄコンバータ装置２２２への入力を供給し、Ｉ成分の位相から９０度ずれているＱ成分はＡ／Ｄコンバータ装置２２４に対する入力を供給する。この形態は、アナログ−デジタル変換処理を２つの成分へ分けることによってデジタル信号処理段階のための改良された精密度と同じくアナログ信号のデジタル形態へのより効果的な変換を提供するため用いられる。
　本発明の好ましい実施形態では、各Ａ／Ｄ装置２２２および２２４は４ビットのコンバータを備える。つまり、各Ａ／Ｄ装置はアナログ信号２１６の所定の部分を４ビットの精度を有するデジタル信号に変換する。ＩおよびＱ成分は４ビットのデジタル情報にそれぞれ変換され、時間的に直列であるために、通信リンクは変換時間につき８ビットの有効情報を使用する。高速の４ビットのＡ／Ｄコンバータが当技術分野で開発されていることから、アナログ−デジタル変換は、４ビットの増分に分割され、より効果的変換を行なう。しかしながら、本発明は、４ビットの増分の動作を必要とせず、所望であれば他のＡ／Ｄコンバータを使用することもできる。
　Ａ／Ｄ変換工程はシステムクロック２２６によって予め定めた速度でクロックされ、このシステムクロック２２６は、他の機能のための共通の同位相クロック源を必要とする当業者には明らかなように、復調器２００で使用される適切なタイミング信号も供給する。クロック源２２６は多数の既知の周波数源または周波数シンセサイザ２１０と類似するシンセサイザを備えている。システムクロックは、クロック速度が“チップ”周波数の２倍であるように周波数駆動装置を設けなければならない。ＶＣＯの場合のように、信号リンクの変化を許容し信号がロックされるように周波数源を調節できる。このため、周波数調節入力信号は以下で説明される源２２８から供給される。
　２つのＡ／Ｄ装置２２２と２２４の出力は、復調器２００の回路の他の部分に対して０度および９０度の関連４データビットをシリアル伝送する共通出力バス２３０に接続される。データバス２３０のデジタル通信信号は第１の四相回転子すなわち相関器２４２に対する入力であり、パイロットチップシーケンス発生器２４０から供給されるパイロットチップシーケンスと結合される。生じた信号は第１の合計手段すなわち積分器２６０に送られ、ＩおよびＱ成分はコヒーレントであるときに時間にわたって合計される。
　伝送された信号には、パイロットチップシーケンスとして規定される位相のコヒーレントなチップ周期式チップシーケンスが挿入される。この予め規定され発生されたチップシーケンスは位相および時間捕捉とトラッキング、およびマルチパス訂正を行なう新規な方法である。
　従来のシステムでは、信号音の形態の符号が使用される。信号音は入力データとともに符号化され、受信機に送られた。各ユーザは異なる信号音を必要とした。受信機では、復号化工程は一連のフィルタまたは他の素子を使用して検出される信号音を再生する。次いで所望の信号音、位相、または周波数の変化をそれによって調節した。原理において、この技術は周波数トラッキングと復調器の復号化段を同調させる基準信号を供給する。しかしながら、信号の符号化および復号化およびその後のアクティブ検出はゆっくりであり、かなり不正確である。チップシーケンスおよび／または伝搬エラーの検出および復号化におけるエラーによって復号化された信号音にエラーが生じ、この技術による搬送波およびチップ合成トラッキングの正確な補償または調節能力を低下させる。
　第１５図の受信機は、“遅延ロック”検出器として当技術分野で既知の時間トラッキングエラー検出器を使用することが好ましい。この検出器は、ローカル基準パイロットシーケンスと受信信号の遅い相関における電力から、ローカル基準パイロットシーケンスと受信信号の早い相関における電力を減算することによって作用する。時間トラッキングエラーがない場合、この差信号はゼロである。ローカル基準信号が正しいタイミングより先行するような時間エラーがある場合、負の差信号が生成される。逆に、ローカル基準が正しいタイミングより遅れていると、正の差エラー信号が生成される。エラー信号は、チップ時間トラッキングループ２７６のタイミングを訂正するのに使用される。
　早い相関は、バス２３０のＩおよびＱ信号とパイロットチップシーケンスとの相関をとることによって、相関器２４２で発生される。結果は積分器２６０で積分され、電力は回路２７０によって決定される。遅い相関は、バス２３８の２倍に遅延された信号とパイロットチップシーケンス発生器２４０の出力との相関をとることによって、相関器２４６で発生される。この信号は、積分器２６４によって積分され、電力は回路２７４によって決定される。回路２７０と２７４の出力は、チップ時間トラッキングループ２７６において差がとられる。
　遅延素子２３２と２３６は早い相関と遅い相関の時間差の量を決定する。他の値が好ましい場合もあるが、これらの遅延はチップ期間の１／２に等しい値に設定される。
　搬送波トラッキングループ２８０は、遅延素子２３２の出力とパイロットチップシーケンス発生器２４０との相関をとるオンタイム相関器２４４の出力で動作する。相関器２４４の出力は積分器２６２で積分され、積分結果は入力として搬送波トラッキングループ２８０に供給される。
　別の実施形態は、２つの１／２チップ時間遅延素子においてパイロットチップシーケンス発生器２４０の出力を遅延させ、次いでバス２３０上の信号と相関をとることによって、パイロットシーケンスとの受信信号の早い、遅い、およびオンタイムの相関を与える。
　相関器手段２５２、２４２、２４４および２４６は、パイロットチップシーケンス入力ビットによって決定されたように、０、９０、１８０または２７０度だけ、入力信号の位相を回転させるように動作する四相回転子素子からなる。この機能を行なう回路は通信技術に携わるものにとっては容易に理解できる。
　積分手段２６０、２６２および２６４は、短いパイロットチップシーケンスの長さに等しい期間に対してサンプルを合計することによって、各相関器の出力を積分する。積分器２８２は、デー夕シンボル時間に等しい期間に対してユニットチップシーケンス相関器２５２の出力を積分する。各相関器からのＩおよびＱ信号出力は、別々の積分器で合計される。
　信号の電力は回路２８４、２７０および２７４によって決定される。積分器のＩおよびＱ出力をそれぞれ二乗し次いで合計して、信号の電力の尺度を提供する。積分器２８４は、受信機の利得を設定するのに使用されるバス２３４の広帯域雑音電力を測定し、積分器２７４と２７０は、パイロットチップシーケンスの早いおよび遅い相関電力を測定する。
　信号２７８は前述のように周波数シンセサイザ２２８に結合され、周波数シンセサイザ２２８で発生した周波数を変更させるように働く。これは、ＶＣＯとして動作する周波数シンセサイザ２２８の入力において、信号２７８に予め定めた電圧レベルを与えるというような当業者に理解される多くの方法で行われる。通信信号が遅いと、次いでトラッキングループ２７６は、周波数シンセサイザ２２８によって出力された周波数を減少させる低い圧力レベルを信号２７８に対して与える。他方、通信信号が早いと、次いで信号２７８の電圧レベルは増加され、周波数シンセサイザ２２８の出力周波数は増加される。
　周波数シンセサイザ２２８に対する出力周波数の変更は、システムクロック発生素子２２６によって供給されるタイミングを増加または減少させ、前記システムクロック発生素子２２６は次に、Ａ／Ｄコンバータ２２２と２２４がアナログデータをデジタル信号チップパターンに変換する速度を変更させる。
　したがって、システムが入来する通信信号を受信し、そしてまたパイロットチップシーケンスを受信すると、今説明した回路の部分は、パイロットチップシーケンスの伝送に対するユーザ端末の相対タイミングの検出、およびこのタイミングの変化の原因であるアナログーデジタル速度の調節を可能にする。さらに、この回路は、正しい搬送波周波数にロックするためにも使用される。
　“オンタイム”の一度遅延された信号に対して、コヒーレントな合計手段２６２の出力を搬送波トラッキングループ２８０に接続することによって、搬送波周波数が得られ、トラッキングされる。オンタイム信号に対する合計値が減少すると、ローカル搬送波周波数を減少させなければならないと仮定される。オンタイム信号の合計値が増加すると、ローカル搬送波周波数が増加される。これら変化を行なうために、トラッキングループの出力は、前に説明したように、周波数シンセサイザ２１０に対する入力である信号２１２として供給される。これはＩＦ復調に使用される周波数を変化させ、復調器２００は入来する搬送波をトラッキングすることができる。
　この点に対して説明してきたことは、入来する通信信号がデジタル形態に変換され、予め定めたパイロットチップシーケンスと比較される復調器の初期動作機能である。これは、正しい搬送波周波数の決定とサンプルクロック２７８の調節を可能にし、チップ速度との適切な同期化が得られる。
　入来する信号に対して一度トラッキングが適切にロックされると、データの実際の復号化または復調を行って、通信リンクを通る通信信号で伝送されるべき情報をユーザ端末に提供することができる。
　実際のデータまたは音声スベクトル拡散復号化は、これに限定されるものではないが、ビタビアルゴリズム復号化器２９０のような畳み込み復号化器に対して遅延素子２３２によって供給されるオンタイム信号をデータバス２３４上で送ることによって行われる。しかしながら、ＩおよびＱ成分は合計手段２８２を使用してまず合計される。ハブ１６で使用される復調器は、位相訂正フィルタを使用することにてよって、ハブの変換および信号処理段階の間に、適切な畳み込み復号化処理が情報と確実に同位相のままであるようにすることができる。
　復調器２００は、ＣＤＭＡスペクトル拡散信号を復調しなければならない。これは、入力信号を符号化しまたは拡散するために使用された一意的なチップシーケンスを発生させ、通信信号を逆拡散するために使用しなければならないことを意味する。したがって、Ａ／Ｄコンバータによって供給され遅延素子２３２を通してバス２３４へ送られる入来オンタイム信号は、４相回転子２５２においてユニットチップシーケンスと混合され、正しいユーザターミナルに対応するそのチップシーケンスに対してのみ信号を発生させる。
　情報は、インターリーブされたエラー検出ビットを取除くために、予め定めた復号化速度で畳み込み復号化器２９０によって復号化され、ボコーダや、前置増幅器、増幅器、およびスピーカーシステムのような適切なユーザが情報を使用する他のアナログ回路に送られる。この点において当技術分野で知られているように、信号２９２は、追加の復調およびデジタルからアナログ出力への変換を行なうためにさらに処理される。
　可変利得制御装置２０４の自動的な調節をもたらすために、二乗および合計手段２８４は、データバス２３４から同位相および直角位相信号を受信し、それらを処理して、信号の相対的なエネルギまたはパワーのレベルを示す信号を供給する。同位相および直角位相信号は、初期の捕捉およびトラッキングの間に、大きく変化し符号を変化させるので、これらの信号をまず二乗し、次いで相互に合計して、打ち消し合うのを防止する。この動作の結果は自動利得制御ループフィルタ２８６に送られる。自動利得制御ループフィルタ２８６では、受信された通信信号に対する相対信号強度の減少または増加に基づいて、可変利得制御装置２０４によって供給される利得を増加または減少させる制御信号２０６が生成される。
　復調器２００は、通信システム１０の好ましい実施形態で使用される基本的な復調器を表わしている。しかしながら、中継器またはハブにおける通信信号復調ではパイロットトラッキング回路が使用されないことは当技術分野では明らかである。さらに、中継器またはハブ回路は、狭い帯域フィルタおよびタイミングループを使用する。
　第１５図の復調器は、受信したスペクトル拡散通信システムからの狭帯域通信信号を供給する。通信リンクの戻り伝送には、ユーザターミナル２０、２２、２４、２６、中継器１２、１４、またはハプ１６の送信機において変調器が必要である。
　第１０図に示されるユーザターミナル１３０の送信機１６６では、伝送のためのスペクトル拡散ＣＤＭＡ通信信号を発生させるために変調器３００が用いられる。前に説明したように、データや音声であり得る入力情報を符号化し変調するために変調回路および方法が設けられる。
　本発明の原理によって構成された変調器回路が第１６図に示されている。第１６図では、変調器３００は入来する情報信号３０２を受信し、それらを畳み込み符号化器３０４に入力する。情報信号３０２は、ここでは、音声コデック１６２として示されている音声−デジタル符号器によって処理され、またはデジタルデータとして多重化される。信号３０２は、ユーザ端末において発生され、予め増幅され、フィルタされまた処理された信号であり、また伝送の前に通信のための典型的なアナログ処理によって処理される。
　本発明は、最も新しい音声符号化技術を使用して、通信の質を改良し、可能な場合に帯域幅を減少させることを企図している。これは、信号が拡散される時に全体的な電力が減少することに言い換えることができ、これはシステム１０の容量を改善する。
　このために、本発明の実施形態で使用されるように意図された現在の符号化方式には、線形予測符号化（ＬＰＣ）および積分連続可変傾斜デルタ（ＣＶＳＤ）変調を含む。これら技術は、大きな利点となる４．８乃至１６．０ｋｂｐ（キロービット／秒）のオーダーのデータ速度を使用できる。現在の集積回路は、移動体ユーザターミナルに必要なような小さいパッケージまたは空間においてこれらの高速符号化機能を提供する。これはまた、高速デジタルデータ符号化に対する要求も扱う。高いスペクトル拡散チップ周波数は、５６、３２、１６、９．６、４．８、２．４ｋｂｐから７５ｂｐまでのような共通データ速度の倍数も扱い、最も所望のデータ速度を取扱う。
　将来は、全体的な通信システムを変更することなく所望であれば、他のタイプのまたはゆっくりとした速度の符号化器／復号化器を使用するように、通信システム１０を変更することができる。
　デジタル符号化の後、情報信号は畳み込み符号化器３０４に送られる。畳み込み符号化器は、入力信号を形成する実際のデータビットと、エラーの実否を確認または監視し、正しいものを供給するための付加的なビットとのインターリーブを提供するものとして当業者に理解されている。本発明はデータ速度によって制限されないため、１／４乃至１／２以上のさまざまな符号化速度が可能である。
　畳み込み符号化器３０４の出力は、四相回転子混合器３０６において拡散チップシーケンスと混合されるデジタル符号化情報信号である。
　チップシーケンスは、ユーザターミナル１３０に割当てられたチップシーケンスを発生させまたは記憶するチップシーケンス発生器３０８によって供給される。ユーザターミナルチップシーケンスの割当ては前述のように行われ、ここでは繰返さない。しかしながら、伝送される通信信号は、情報源ターミナルに加えて受取ターミナルの識別子も必要である。これは、当技術分野では既知の通信プロトコルを使用することによって行われる。
　多くの通信システムでは、送信ユーザは、開始通信信号の一部分として受取人の電話、無線電話、ユーザターミナル、または他の一意的な識別番号を表わすデジタル符号を送る。この番号は、通信信号が受信機のアドレスおよび初期通信リンクの要求を含むことを示す附随の制御符号を有するデータビットの特定のパターンで符号化される。本発明と両立性がある多数のプロトコルおよびリンク開始符号方式は当技術分野でよく理解されており、それらを提供するために使用される付加的な回路は第１６図に示されていない。
　混合器３０６の動作によって生成される広帯域拡散情報信号はＲＦ混合器３１２に送られ、ここで、伝送されるべき通信信号を発生させるために、搬送波周波数と混合される。搬送波周波数は、周波数シンセサイザ３１０によって供給されるかまたは生成される。使用される特定の周波数は、通信システム１０のスペクトル割当て、および特定のユーザに対する特別なスペクトル割当てによって予め定められる。しかしながら、ドップラシフトの影響を通信リンクのアップリンク側で補償できるように周波数シンセサイザ３１０は調整可能である。
　これは、受信機１４６の復調器２００によって検出された搬送波周波数の見掛け上の変化を観察することによって行われる。前述のように、搬送波トラッキング信号２１２は復調器２００で生成され、これはローカル搬送波周波数に関係する受信された搬送波トラッキング周波数の変化を示している。これと同じ信号を周波数シンセサイザ３１０に結合させ、伝送するために使用される搬送波周波数を調節することができる。搬送波が多くの影響によって変化することが受信機によって観察されるため、送信機は補償するために戻りリンクを自動的に調節する。このように、ドップラーや他の影響による搬送波トラッキングの変化を、すなわち非常に少ない変化を中継器は感知しない。したがって、ユーザターミナルは移動体であっても、通信システム１０の中継器に対して静的であることは明らかであり、中継器における補償は必要ではない。
　混合器３１２によって供給される通信信号は、ターゲットシステムの範囲の外側にあり、有用な送信電力の損失を表わす望ましくない周波数をフィルタして取除くように動作する送信アナログ帯域通過フィルタ３１６に結合される。
　帯域通過フィルタ３１６の出力は、アンテナに供給される通信信号用の送信電力の最終増幅および制御を与える送信電力制御装置３１８に結合される。送信電力制御装置３１８は、全体的な電力レベルおよびデューティサイクルまたは期間の両者に関して調整することができる。
　受信された通信信号の相対強度は、自動利得制御ループフィルタ２８６中のような復調器２００において決定することができる。これからの制御信号は、フェードおよび電力調整制御回路３２０に供給される。制御回路３２０は、信号２０６によって信号強度の増加または減少を検出し、送信電力制御装置３１８に適切な制御信号３２２を供給し、出力を増加または減少させる。これによりユーザターミナルは、中継器回路に追加の電力補償園路を必要とせずに、中継器に関する相対的な位置の変化とある程度のフェーディングを補償することができる。したがって、中継器は、ターミナルがあたかも固定位置にあるようにユーザターミナルの信号強度を観測する。代わりに中継器は、もちろん、固定された制御信号を使用して受信信号のフェーディングを示し、後続する通信を補償するように制御装置３１８に命令する情報をパイロットシーケンスまたは通信プロトコルの一部分として制御装置３１８に送ることもできる。
　前述のように、ユーザターミナル２０、２２、２４および２６は、スピーチ、音声の、アナログ信号またはデジタル信号アクティビィティ検出器を使用して、不必要な電力消費と発生する干渉の量を減少させる。これを達成するために、このアクティビィティ検出器３２４が設けられ、ここでは入力信号３０２または畳み込み符号化器３０４の出力に結合される音声起動スイッチ（ＶＯＸ）と呼ばれる。図示するために、音声信号が説明されるが、デジタル入力信号も変調器３００とＶＯＸ３２４によって適応されることができる。
　ＶＯＸ３２４は入力情報信号の一般的アクティビィティレベルを検出し、アクティビィティ状態がないことによっていっ出力送信をオフさせることができるかを決定する。容量の望まれる増加とともに通信システムに必要なまたは使用可能な電力の量は、選択された“非アクティビィティ”の期間の長さを決定する。ＶＯＸ３２４は、電力制御装置３１８に制御信号を供給し、この制御信号は電力制御装置３１８に対して伝送信号用のデューティサイクルを変更するように命令する。このようにアクティビィティがない時には、短周期のバーストのみが送信機により送られる。これにより、電力したがって通信システム１０の容量を無駄にせずに、通信システム１０がユーザターミナル１３０に対する通信リンクの保持とトラッキングを継続できるようになる。
　電力制御装置３１８から出る出力は、ユーザターミナル１３０によって使用される適切なアンテナ構造に送られる。変調器３００は、所望の搬送波周波数で通信信号を発生させるものとして説明された。代わりに、周波数シンセサイザ３１０は、混合器３１２からの中間周波数を供給する。この場合、アップコンバータ段を電力制御装置３１８とアンテナとの間に配置し、出力通信信号を通信システム１０に対して適切な搬送波周波数にアップコンバートする。
　電力制御に加え、周波数合成とビットおよびシンボルクロックに使用されるタイミングは、移動体システムに主として見出されるドプラーシフトフェーディング効果を補償するために調整することができる。すなわち、復調器２００のトラッキングループは変調器３００に信号を供給するために使用され、この信号は、復調器３００のクロック発生装置３２８を次に駆動させることになる、周波数シンセサイザ３２６によって生成される周波数を変更させる。
　説明してきたものは、ＣＤＭＡスペクトル拡散処理技術を使用する新しい通信システムである。通信システム用のユーザターミナルおよび中継器は、通信信号を送受信するために新しい変調器および復調器の設計を使用する。ユーザターミナルおよび中継器は、これらには限定はされないが、多重ビームフェーズドアレイ中継器アンテナ、偏波増強全方向性アンテナ、音声またはアクティビティスイッチングのようなユーザ通信信号の間に境界分離を形成する手段、すなわちシステムの容量を増加させる調整可能なユーザターミナル電力制御手段を使用する。
　通信リンク用の中継器は、他の通信システムで見られるドップラーシフトやマルチパスの問題を補償するためにさまざまな通信路を提供することができる軌道または地上ベースの中継器ステーションである。軌道および地上中継器は所望される場合に相互に接続して、相互に各ユーザを委ねて、選択された地理的領域やユーザクラスをカバーする。多重ビームアンテナを使用すると、さらにシステムの容量を増加させ、システム内通信リンクを一意的に制御する能力を提供する。
　本発明の技術的範囲から逸脱することなく、ユーザ間の境界分離を提供する付加的な手段または方法が使用できることは当業者には理解されるであろう。ここで特に説明したもの以外のスペクトル拡散波形を提供する他の方法も本発明によって意図されている。
　好ましい実施形態は、初期システムの利点を示す図の簡略化のために１以上の中継器を使用して説明した。しかしながら、境界分離を有する直接的ユーザ間リンクを使用する通信ネットワークも本発明によって意図されている。
　好ましい実施形態は、添附の図面と共に説明された。本発明は開示されたものに限定されるものではなく、多くの修正と変更がこの発明に従って可能である。実施形態は本発明の原理と実際的応用例を最も良く説明するために選ばれ説明され、それにより当業者は特に説明された使用に適した多種の修正と共に多くの実施形態で本発明を最も良く使用することができる。したがって本発明の技術的範囲は特許請求の範囲の記載によってのみ限定されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
　第１ａ図は、衛星通信システムで使用されるアンテナの１例についてのアンテナ利得とボアサイト中心からの角度変位の関係を示すグラフであり、第１ｂ図は、この発明の通信システムで使用したときの、第１ａ図のアンテナに対する実際および重みを付けたユーザ対、アンテナ利得および中心からの角度変位の関係を示すグラフである。
　第２図は、この発明の一実施形態の通信システムの概観である。
　第３図は、全指向性アンテナを使用する第２図のこの発明のシステムで使用される中継器の概観である。
　第４図は、通信リンクを設定するための平均ユーザ電力対地上中継器からの距離の関係を示すグラフである。
　第５図は、フェーズドアレイアンテナを使用する第２図のシステムで使用される別の中継器の概観である。
　第６図は、平均ユーザ電力対中継器からの距離の関係を示すグラフである。
　第７図は、第２図のシステムで使用される衛星中継器および通信システムの概観である。
　第８図は、相対信号強度対衛星干渉パターンに対する位置の関係を示すグラフである。
　第９図は、ハブ干渉計通信リンクの概観である。
　第１０図は、第２図のシステムで使用されるユーザターミナルの概観である。
　第１１図は、第２図のシステムで使用されるアンテナの概観である。
　第１２図は、楕円比を示している。
　第１３図は、容量対アンテナ楕円率のグラフである。
　第１４図は、容量対アンテナ比のグラフである。
　第１５図は、第１０図のユーザターミナルで使用する復調器の概略である。
　第１６図は、第１０図のユーザターミナルで使用される変調器の概観である。
　１０…通信システム、１２…地上中継器、１４…衛星中継器、１６…ハブ、２０…移動体ユーザ。