(57)【要約】１個または複数個の拡散スペクトル信号を同時に受信することが可能な適応多重チャネル（ＡＭＣ）モデムは調整可能なフィルタ、ΔΣ  ＡＤＣ、およびディジタル処理装置を含む。調整可能なフィルタは調整可能な帯域幅を以って入力信号を濾波し、選択された数の拡散スペクトル信号で構成される出力信号を供給する。ΔΣ  ＡＤＣは出力信号をディジタル化し、データサンプル群を供給する。ΔΣ  ＡＤＣのサンプリングレートおよび／または基準電圧は所望の性能を得るために変えることができる。ディジタルプロセッサは拡散スペクトル信号に送られたデータを回復するために各拡散スペクトル信号に対しデータサンプル群を処理する。制御器は動作状態（例えば、所望の信号レベル、好ましくない信号のレベル、など）を確定し、動作条件、ユーザの要求、および場合によっては他の要因に基づいて受信すべき拡散スペクトル信号の数を選択する。
2008544706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整可能な帯域幅を以って入力信号を濾波し、選択された数の拡散スペクトル信号を備える出力信号を供給するよう作動する調整可能なフィルタと、
前記選択された数の拡散スペクトル信号の内のそれぞれの拡散スペクトル信号に対し前記出力信号から生成されるサンプル群を処理するよう作動するディジタルプロセッサと
を備える前記装置。
【請求項２】
前記調整可能なフィルタは、可変帯域幅を有する少なくとも１個のフィルタセクションを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記調整可能なフィルタが異なる帯域幅を有する複数個のフィルタセクションを備え、前記複数個のフィルタセクションの１個は前記入力信号を濾波するために選択される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記出力信号をディジタル化して前記サンプル群を生成するよう作動するアナログディジタル変換器（ＡＤＣ）をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ＡＤＣに於いて飽和を検知するよう作動する飽和検知器
をさらに備える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記出力信号をディジタル化して前記サンプル群を生成するよう作動するデルタ−シグマ  アナログディジタル変換器（ΔΣ  ＡＤＣ）をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
拡散スペクトル信号の前記選択された数に基づいて前記ΔΣ  ＡＤＣのサンプリングレートを設定するよう作動する制御器をさらに備える、請求項６に記載の前記装置。
【請求項８】
拡散スペクトル信号の前記選択された数に基づいて前記ΔΣ  ＡＤＣの基準電圧を設定するよう作動する制御器をさらに備える、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記ディジタルプロセッサは少なくとも１個のチャネルプロセッサを備え、各チャネルプロセッサは前記選択された数の拡散スペクトル信号の内のそれぞれの拡散スペクトル信号に対し前記サンプル群を処理するよう作動する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
各チャネルプロセッサは、前記それぞれの拡散スペクトル信号を直流（ＤＣ）に周波数ダウンコンバートするよう作動する回転子を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
各チャネルプロセッサは、ジャマー排除のために濾波を実行するよう作動するディジタルフィルタを備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
各チャネルプロセッサは、前記それぞれの拡散スペクトル信号に対し周波数補償を実行するよう作動するディジタルフィルタを備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
各チャネルプロセッサは、前記それぞれの拡散スペクトル信号に対し利得補正を実行するよう作動するディジタルフィルタを備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記選択された数の拡散スペクトル信号に近いジャマーを検知するよう作動するジャマー検知ユニットをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
ジャマー排除のための濾波に先立って第１の電力測定を行い、前記ジャマー排除のための濾波のあとに第２の電力測定を行い、前記第１の電力測定および前記第２の電力測定に基づいてジャマーを検知するよう前記ジャマー検知ユニットが作動する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
動作条件を決定し、前記動作条件に基づき拡散スペクトル信号の前記数を選択するよう作動する制御器をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
拡散スペクトル信号レベルおよびジャマーレベルに基づき拡散スペクトル信号の前記数
を選択するよう作動する制御器、
をさらに備える請求項１に記載の前記装置。
【請求項１８】
前記制御器が、強い拡散スペクトル信号群の場合、および弱いジャマー群の場合に対し２
つ以上の拡散スペクトル信号を選択するよう作動する、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
ユーザの要求に基づいて拡散スペクトル信号の前記数を選択するよう作動する制御器
をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
複数個の拡散スペクトル信号に対し動作条件を決定する手段と、
同時に受信するために前記動作条件に基づき特定の数の拡散スペクトル信号を選択する手段と、
拡散スペクトル信号の前記選択された数に基づきフィルタ帯域幅を設定する手段と、
出力信号を得るために前記フィルタの帯域幅を以って入力信号を濾波する手段と、
前記選択された数の拡散スペクトル信号の内の各拡散スペクトル信号に対し前記出力信号から生成されるサンプル群を処理する手段と、
を備える装置。
【請求項２１】
サンプリングレート、基準電圧、または前記サンプリングレートおよび前記基準電圧の両方を、前記動作条件、拡散スペクトル信号の前記選択された数、またはそれらの組合せに基づいて設定する手段と、
前記サンプル群を得るために前記サンプリングレートおよび前記基準電圧を以って前記出力信号をディジタル化するための手段と、
をさらに備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記選択された数の拡散スペクトル信号の内の各拡散スペクトル信号を周波数において直流（ＤＣ）に下方変換する手段をさらに備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記拡散スペクトル信号に対して選択されたフィルタ応答性を以って、前記選択された数の拡散スペクトル信号の内の各拡散スペクトル信号を濾波する手段をさらに備える、請求項２０に記載の前記装置。
【請求項２４】
前記選択された数の拡散スペクトル信号に近いジャマー群を検知する手段をさらに備え、
拡散スペクトル信号の前記数が前記検知されたジャマー群に基づいて選択される、
請求項２０に記載の装置。
【請求項２５】
無線通信システムに於いてデータを受信する方法であって、
複数個の拡散スペクトル信号に対する動作条件を決定することと、
同時に受信するために前記動作条件に基づき特定の数の拡散スペクトル信号を選択することと、
拡散スペクトル信号の前記選択された数に基づきフィルタの帯域幅を設定することと、
出力信号を得るために前記フィルタの帯域幅を以って入力信号を濾波することと、
前記選択された数の拡散スペクトル信号の内の各拡散スペクトル信号に対し前記出力信号から生成されるサンプル群を処理することと、
を含む方法。
【請求項２６】
サンプリングレート、基準電圧、または前記サンプリングレートおよび前記基準電圧の両方を、前記動作条件、拡散スペクトル信号の前記選択された数、または両方に基づいて設定することと、
前記サンプル群を得るために前記サンプリングレートおよび前記基準電圧を以って前記出力信号をディジタル化することと、
をさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記拡散スペクトル信号に対して選択されたフィルタ応答性を以って、前記選択された
数の拡散スペクトル信号の内の各拡散スペクトル信号を濾波することをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記選択された数の拡散スペクトル信号に近いジャマー群を検知することをさらに含み、拡散スペクトル信号の前記数が前記検知されたジャマー群に基づいて選択される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
入力アナログ信号をディジタル化してサンプル群を生成するよう作動するデルタ−シグ
マ  アナログディジタル変換器（ΔΣ  ＡＤＣ）と、
少なくとも１個の拡散スペクトル信号に対し動作条件を決定し、前記動作条件に基づいて前記ΔΣ  ＡＤＣに対しサンプリングレート、基準電圧、または前記サンプリング
レートおよび前記基準電圧の両方を選択するよう作動する制御器と、
を備える装置。
【請求項３０】
前記制御器は、高い拡散スペクトル信号レベルに対し低いサンプリングレートを選択し、低い拡散スペクトル信号レベルに対し高いサンプリングレートを選択するよう作動する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記制御器は、受信する拡散スペクトル信号の前記数にさらに基づいて前記サンプリングレートを選択するよう作動する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記制御器は、１個の拡散スペクトル信号に対し低いサンプリングレートを選択し、多重拡散スペクトル信号群に対し高いサンプリングレートを選択するよう作動する、請求項３１に記載の前記装置。
【請求項３３】
前記制御器は、低い拡散スペクトル信号レベルに対し低い基準電圧を選択し、高い拡散スペクトル信号レベルに対し高い基準電圧を選択するよう作動する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３４】
同時に受信するために動作条件、ユーザの要求、またはそれらの組合せに基づいて特定の数の拡散スペクトル信号を選択するために作動し、呼の期間に異なる数の拡散スペクトル信号が選択可能である制御器と、
入力信号を処理し、前記選択された数の拡散スペクトル信号を含む出力信号を供給するよう作動する受信器ユニットと、
を備える装置。
【請求項３５】
前記制御器は、強い拡散スペクトル信号群または弱いジャマー群に対し４個以上の拡散スペクトル信号を選択するよう作動する、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
同時に受信されるように少なくとも２種のサービスに対し少なくとも２個の拡散スペクトル信号を選択するよう作動する制御器と、
入力信号を処理し、前記少なくとも２個の拡散スペクトル信号を備える出力信号を供給するよう作動する受信器ユニットと、
前記少なくとも２個の拡散スペクトル信号の各々に対し前記出力信号から生成されるサンプル群を処理するよう作動する処理装置と、
を備える装置。
【請求項３７】
前記制御器が音声サービスに対し拡散スペクトル信号を選択し、パケットデータサービスに対し少なくとも１個の拡散スペクトル信号を選択するよう作動する、請求項３６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に通信に関し、より具体的には通信システム用の変調器／復調器（モデム）に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、送信器は、無線周波（ＲＦ）変調信号(radio frequency (RF)modulated signal)を発生して、前記ＲＦ変調信号を無線通信リンク(wireless communication link)を介して受信器に送信するようにデータを処理する。送信された信号は、無線リンク（例えば、フェージングおよび多重通路）により歪められ、ノイズにより破壊され、更に他の送信中の送信器からのまたは近くの同周波数のチャネルによる妨害によって劣化される。受信器は送信信号を受信し、受信信号を処理し、送信器により送られたデータを回復しようと試みる。無線リンク、ノイズ、および干渉による歪みは全て送信データの回復への受信器の性能の妨げとなる。
【０００３】
受信器は通常、動作状態が最悪なときの種々のシステム要求に対応が可能なようになっている。これには、通常例え前記ＲＦ変調信号が最低の指定レベルで受信されても、干渉信号が前記最高の指定レベルであっても所望の性能が達成されるように設計されたフィルタと他の回路ブロックを必要とする。このような従来の受信器の設計には以下に説明するようなある重要な制限がある。
【発明の開示】
【０００４】
本明細書では、多くの動作環境中で同時に１個または複数個の拡散スペクトル信号(multiple spread spectrum signals)を受信可能にする適応多重チャネル（ＡＭＣ）モデム(adaptive multi-channel(AMC)modem)を説明する。一実施形態に於いて、ＡＭＣモデムは調整可能なフィルタ、デルタ−シグマ  アナログディジタル変換器（ΔΣ  ＡＤＣ）(delta-sigma analog-to-digital converter(ΔΣ ADC))、およびディジタルプロセッサを具備する。調整可能なフィルタは調整可能な帯域幅を以って入力信号を濾波し、選択された数の拡散スペクトル信号を備える出力信号を供給する。調整可能なフィルタは所望の帯域幅を得るために可動な１個または数個の極を有する調整可能なベースバンドフィルタであってもよい。ΔΣ  ＡＤＣは出力信号をディジタル化しデータサンプル群を供給する。ΔΣ  ＡＤＣは受信中の拡散スペクトル信号群に対し充分なダイナミックレンジを有する。ΔΣ  ＡＤＣの前記サンプリングレートおよび／または基準電圧は所望の性能を得るために変えることができる。ディジタルプロセッサは拡散スペクトル信号の中に送られたデータを回復するために各拡散スペクトル信号に対しデータサンプル群を処理する。ディジタルプロセッサは受信中の各拡散スペクトル信号に対しチャネルプロセッサを具備してもよい。それぞれのチャネルプロセッサは（１）割り当てられた拡散スペクトル信号を直流（ＤＣ）に周波数下方変換する回転子、および（２）好ましくない信号群を濾波し、受信経路中の他の回路ブロック（例えば、調整可能なフィルタ）の周波数応答性に対し補償するための等化を遂行するディジタルフィルタを具備してもよい。
【０００５】
制御器は動作条件（例えば、所望の信号レベル、好ましくない信号レベル、など）を確認し、動作条件、ユーザの要求、および場合によっては他の要因に基づいて受信すべき特定の数の拡散スペクトル信号を選択する。制御器は様々なサービス類（例えば、音声、パケットデータ、メディア送信、など）に対して多重拡散スペクトル信号群を選択することができ、動作条件、ユーザの要求、などに於ける変化に基づいて受信すべき拡散スペクトル信号の数を変えることができる。
【０００６】
発明の種々の態様および実施形態を以下に更に詳しく説明する。
【０００７】
本発明の特徴および本質は、図面と共に以下に述べる詳細な説明からより明白になるであろう。なお、全体を通じ、相応のものを特定するときは参照符号を同じにしている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
「例示的な」という用語は本明細書では「実例、事例、例示として出されている」ことを意味して使用されている。「例示的な」として本明細書で説明されるどの実施形態または設計物でも他の実施形態又は設計物よりも好ましいまたは有利であると必ずしも解釈すべきではない。
【０００９】
本明細書で説明されるＡＭＣモデムは種々の無線通信システム、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、などに使用することができる。ＣＤＭＡシステムは１種または複数種の無線接続技術、例えば、ｃｄｍａ２０００、広帯域−ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）などを実装することができる。ｃｄｍａ２０００はＩＳ−９５、ＩＳ−２０００およびＩＳ−８５６スタンダードをカバーする。ＴＤＭＡシステムは広域移動体通信システム（ＧＳＭ）を実装することができる。ＧＳＭおよびＷ−ＣＤＭＡについては「第３世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）と呼ばれるコンソーシアム発行の文献に記述されている。ｃｄｍａ２０００については「第３世代パートナーシッププロジェクト２」（３ＧＰＰ２）と呼ばれるコンソーシアム発行の文献に記述されている。３ＧＰＰおよび３ＧＰＰ２発行の文献は公に入手できる。明確にするために、ＡＭＣモデムについては、単純に「ＣＤＭＡ」と呼ばれるｃｄｍａ２０００に対し以下に具体的に説明する。
【００１０】
図１は多元基地局および多元無線装置を有するＣＤＭＡシステム１００を示す。簡単にするために、２カ所だけの基地局１１０ａおよび１１０ｂならびに２台の無線装置１２０ａおよび１２０ｂを図１に示す。基地局は無線装置と交信する一般には固定の局で、ノードＢ（Ｎｏｄｅ  Ｂ）、接続点またはいくつかの他の専門用語で呼ぶこともできる。それぞれの基地局１１０は特定の地理的範囲１０２に対し通信可能サービスエリアを提供する。
【００１１】
無線装置は固定又は移動ができ、移動局、ユーザ機器、端末器、加入者ユニットまたはいくつかの他の専門用語で呼ばれる。それぞれの無線装置はどんな時でも順方向リンクおよび／または逆方向リンクで０局，１局または複数の基地局と交信ができる。順方向リンク（またはダウンリンク）は基地局から無線装置までの通信リンクを指し、逆方向リンク（またはアップリンク）は無線装置から前記基地局までの通信リンクを指す。無線装置が通信する基地局はサービス基地局と呼ばれる。
【００１２】
また、図１は、無線装置１２０に対する干渉として動作する信号を送信するＣＤＭＡシステム１００の一部ではない干渉器１３０を示す。干渉器１３０からの干渉信号は基地局１１０によって送信される所望の信号群に周波数が近接していることがある。干渉信号は高い電力レベルで無線装置１２０に受信されることもある。
【００１３】
無線装置は基地局のサービスエリア中に分散することができる。さらに無線装置は妨害装置に対し様々の距離をとって位置していてもよい。図１に示す例では、無線装置１２０ａは基地局１１０ａの近くにあり、干渉器１３０からは遠い。見通し線方向の送信では送信者と受信者との間の経路損失は送信者と前記受信者との間の距離の４乗の法則におよそ比例する、即ち  経路損失∝（距離）4である。従って無線装置１２０ａは基地局１１０ａから所望の信号を高電力レベルで、干渉器１３０からの干渉信号を比較的低電力レベルで受信することができる。これに対し、無線装置１２０ｂは基地局１１０ｂのサービスエリア境界に近く、干渉器１３０の近くに位置している。このため無線装置１２０ｂは基地局１１０ｂから所望の信号を低電力レベルで、干渉器１３０から干渉信号を高電力レベルで受信してもよい。
【００１４】
図２Ａはｃｄｍａ２０００に適用可能なＩＳ−９８Ｄにより定められた単発振音(single tone)テストをしたときの基地局からのＣＤＭＡ信号のプロットを示す。ＣＤＭＡ信号は帯域幅が１．２３ＭＨｚで、図２Ａに示すように０ＨｚすなわちＤＣに中心があることを示す。単発振音テストでは、ＣＤＭＡ信号の中心周波数から＋９００Ｈｚに単発信音がありＣＤＭＡ信号レベルよりも振幅が７１デシベル（ｄＢ）高い。単発振音は「ジャマー」（jammer）としばしば呼ばれる大きな振幅の干渉信号の典型である。単発振音テストでは、ＣＤＭＡ信号は−１０１ｄＢｍであり、単発振音は−３０ｄＢｍである。ＩＳ−９８Ｄはまた２発振音テストを指定しており、このテストにおいてはＣＤＭＡ信号の中心周波数から＋９００ＫＨｚおよび＋１７００ＫＨｚに２種の発振音がありＣＤＭＡ信号レベルよりも振幅が５８デシベル高い。
【００１５】
単発振音および２発信音テストは無線装置における受信経路の前記線形性とダイナミックレンジのテストを意図している。これらのテストに適合するために、無線装置に於けるアナログおよびディジタルフィルタは多くの場合、１個のＣＤＭＡ信号に対する帯域幅を有するように、大きな振幅のジャマーを充分にはねつけるための高い選択性（または鋭いロールオフ）を有するように設計される。受信経路の回路ブロックは、さらに受信ＣＤＭＡ信号が感度を要求する場合でも所望の性能を与えるよう設計される。感度とは、無線装置が正確に復調するために必要な最低のＣＤＭＡ信号レベルを指す。指定された周波数オフセットで必要とされるリジェクション(rejection)の量はジャマー対信号の比率により決定されるが、それはジャマーレベル対所望信号レベルの比率であり、ΔＰで示される。ＩＳ−９８Ｄ単発振音テストでは、ジャマー対信号の比率は９００ＫＨｚでΔＰmax＝７１ｄＢである。
【００１６】
ＣＤＭＡシステムに於けるそれぞれの基地局は、多重ＣＤＭＡ信号群をほぼ同電力レベルで、お互いに隣接するかまたは並んだ多重ＣＤＭＡチャネル上で送信することができる。ＣＤＭＡチャネルは１個のＣＤＭＡ信号に対しては周波数チャネルであり、ほぼ１．２３ＭＨｚ幅である。多重ＣＤＭＡ信号群は音声、パケットデータ、メディア送信、テキストメッセージ、などの様々なサービス用とすることができる。従来は無線装置は、１個のＣＤＭＡチャネル上に１個のＣＤＭＡ信号を選定し、所望のサービスを得るために選択されたＣＤＭＡ信号を処理する。
【００１７】
無線装置が同時に多数のＣＤＭＡ信号を受信すること、例えば音声、パケットデータなどの異なるサービス類を同時に得ることが望ましいかもしれない。拡張帯域幅を有するアナログフィルタが多重ＣＤＭＡ信号群を受信するために使用されてもよい。通過帯域に対する遷移帯域の前記比率が、アナログフィルタに対するロールオフの必要性を決める。遷移帯域が固定され（最悪の状況の動作状態で高い振幅のジャマー群を減らすために）、かつ通過帯域がより多くのＣＤＭＡ信号を通過させるために増やされる場合は、通過帯域に対する遷移帯域の比率は減少する。大きい振幅のジャマー群を充分に減らすには非常に鋭いロールオフを有するアナログフィルタが必要とされる。このようなアナログフィルタは高価で電力を食う恐れがある。
【００１８】
ＡＭＣモデムは多くの動作環境で同時に１個または複数個のＣＤＭＡ信号を受信することが可能である。ＡＭＣモデムは、動作条件によって１個または複数個のＣＤＭＡ信号を受信するために電力効率およびコスト効率の両方が良い回路ブロックを利用する。動作条件は関係する周波数帯の条件、例えば、所望の信号レベル、ジャマー群が存在するかどうか、ジャマーのレベル、ＡＤＣのフルスケールに比較した時の全ジャマーの電力、などを参照する。殆どのシステムに於いて、ジャマー群はほんの僅かな時間だけ存在し、まれにＩＳ−９８Ｄにより定められた＋５８または＋７１ｄＢに達する。更に、ＣＤＭＡ信号群は多くの場合、高い信号レベル群で受信されてもよい。ＡＭＣモデムは好ましい動作条件の下で多重ＣＤＭＡ信号群を受信することが可能である。
【００１９】
図２Ｂは強いＣＤＭＡ信号群および大きなジャマーを有すると想定した場合の動作を示す。この例では、ＣＤＭＡ信号群は高い信号レベル（約−５０ｄＢｍ）で、ジャマーは−３０ｄＢｍの最大レベルである。ＣＤＭＡ信号レベルが高いので、ジャマー対信号の比率は、例えジャマーが最大のレベルであっても比較的小さい（ΔＰ≒２０ｄＢ）。
【００２０】
図２Ｃは弱いＣＤＭＡ信号群および弱いジャマーを有する場合の動作のシナリオを示す。この例では、ＣＤＭＡ信号群は低い信号レベル（約−８５ｄＢｍ）であり、ジャマーもまた低いレベル（約−６５ｄＢｍ）にある。ジャマー対信号比率は、例えＣＤＭＡ信号レベルが低くても比較的小さい（ΔＰ≒２０ｄＢ）。
【００２１】
図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、ＣＤＭＡ信号群が比較的強い（図２Ｂ）かまたはジャマーが比較的弱い（図２Ｃ）場合は、小さなジャマー対信号比率が生じる可能性がある。ジャマー対信号比率が小さい時は、アナログフィルタの設定の必要性は緩和するか省略されてもよい。
【００２２】
図３はＡＭＣモデムを備えた無線装置１２０ｘのブロック図である。受信経路上では、アンテナ３１０が、１カ所または複数の基地局からのＣＤＭＡ信号群と、場合によっては他の送信装置からの妨害信号群とを受信し、受信したＲＦ信号をデュプレクサ３１２に供給する。デュプレクサ３１２は受信したＲＦ信号を所望の順方向リンク周波数帯域について濾波し、入力ＲＦ信号を受信器ユニット３２０へ供給する。
【００２３】
受信器はスーパーヘテロダインアーキテクチャまたはダイレクト・ツー・ベースバンドアーキテクチャ(direct-to-baseband architecture)を実装することができる。スーパーヘテロダインアーキテクチャでは、入力ＲＦ信号は、例えば１つの段階でＲＦから中間周波数（ＩＦ）へ、次にもう１つの段階でＩＦからベースバンドへと、多段階で周波数ダウンコンバートされる。ダイレクト・ツー・ベースバンドアーキテクチャでは、入力ＲＦ信号は１つの段階でＲＦから直接ベースバンドへ周波数ダウンコンバートされる。スーパーヘテロダインアーキテクチャおよびダイレクト・ツー・ベースバンドアーキテクチャは別の回路ブロックを使用しても、および／または別の回路要件を有してもよい。以下はダイレクト・ツー・ベースバンドアーキテクチャの説明である。
【００２４】
受信器ユニット３２０の内部では、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）３２２は、固定または可変利得を以って入力ＲＦ信号を受信しかつ増幅し、増幅されたＲＦ信号を供給する。ミキサ３２４はＬＯ発生器３３４からの受信局部発信機（ＲＸ＿ＬＯ）信号と共に増幅ＲＦ信号を周波数ダウンコンバートし、ダウンコンバートした信号を供給する。ＲＸ＿ＬＯ信号の周波数は、所望のＣＤＭＡ信号群がベースバンドまたはベースバンド近くにダウンコンバートされるように選択される。可変利得増幅器（ＶＧＡ）３２６は可変利得と共にダウンコンバートした信号を増幅し、所望の増幅がなされた入力ベースバンド信号Ｓinを供給する。ＬＮＡ３２２，ＶＧＡ３２６およびディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）３５０の他の回路ブロックは、入力ＲＦ信号に対し、必要な信号増幅をもたらし、増幅が９０ｄＢ以上変化する可能性もある。
【００２５】
調整可能なベースバンドフィルタ３２８は調整可能な帯域幅を以って入力ベースバンド信号Ｓｉｎを濾波し、出力ベースバンド信号Ｓｏｕｔを供給する。ΔΣＡＤＣ３３０は出力ベースバンド信号をディジタル化し、ＤＳＰ３５０へデータサンプル群Ｄｉｎを供給する。フィルタ３２８、ＡＤＣ３３０、およびＤＳＰ３５０については更に詳細を以下に説明する。簡単にするために図３には示していないがＬＯ発生器３３４、ミキサ３２４、ＶＧＡ３２６、フィルタ３２８、およびＡＤＣ３３０からの信号群は複素信号群で、各複素信号は同相（Ｉ）成分および直交（Ｑ）成分を有する。
【００２６】
送信経路上において、ＤＳＰ３５０は、送信される出力データＤoutを処理し、ディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）３３８にデータチップのストリームを供給する。ＤＡＣ３３８はデータチップのストリームをアナログに変換し、送信器ユニット３４０へアナログ信号を供給する。送信器ユニット３４０の内部では、ＶＧＡ３４２が可変利得を以ってアナログ信号を増幅する。ミキサ３４４はＬＯ発生器３３４からの送信ＬＯ（ＴＸ＿ＬＯ）信号と共にベースバンドからＲＦへの増幅された信号を周波数アップコンバートする。帯域フィルタ３４６はディジタル−アナログ変換および周波数アップコンバートにより生じたイメージを除去するためにアップコンバートされた信号を濾波する。電力増幅器（ＰＡ）３４８はアップコンバートされた換信号を増幅し、必要な電力レベルを有する出力ＲＦ信号を供給する。デュプレクサ３１２は所望の逆方向リンク周波数帯域について出力ＲＦ信号を濾波し、サービス基地局へ送信するために濾波した出力ＲＦ信号をアンテナ３１０へ供給する。簡単にするために図３には示さないが、ＤＳＰ３５０、ＤＡＣ３３８およびＶＧＡ３４２からの信号群は同相成分と直交成分を有する複素信号群である。
【００２７】
図３に示すように、デュプレクサ３１２は送信経路および受信経路に対してＲＦフィルタの機能を実行することができる。あるいはまたはさらに、別のＲＦフィルタを送信経路および受信経路に対して使用することができる。いずれにしても受信経路に対するＲＦフィルタは通常は、例えばセルラー帯域向けの８２４ＭＨｚから８４９ＭＨｚまで、およびＰＣＳ用帯域向けの１８５０ＭＨｚから１９２０ＭＨｚまでの順方向リンク用の全周波数帯域を通す。送信電力に対してＲＦフィルタは通常は、例えばセルラー帯域向けの８６９ＭＨｚから８９４ＭＨｚまで、およびＰＣＳ帯域向けの１９３０ＭＨｚから１９９０ＭＨｚまでの逆方向リンク用の全周波数帯域を通す。周波数帯域は多くのＣＤＭＡチャネル群をカバーしており、各ＣＤＭＡチャネルは１．２３ＭＨｚの帯域幅を有している。
【００２８】
ＤＳＰ３５０は、以下に説明するように受信経路に向けてデータサンプル群に信号処理を行い、また送信経路に向けてデータチップを生成する。制御器３６０はＤＳＰ３５０の動作および無線装置１２０ｘ内の他の回路ブロックを制御する。制御器３６０は、ＬＯ発生器３３４によって発生されたＲＸ＿ＬＯ信号群およびＴＸ＿ＬＯ信号群の周波数を調整する周波数制御を提供する。制御器３６０は、調整可能なベースバンドフィルタ３２８の帯域幅を調整するフィルタ制御も提供する。制御器３６０は、ＡＤＣ３３０のサンプリング比率および／または基準電圧を設定するＡＤＣ制御機能も提供する。他の回路ブロック（例えば、ＶＧＡｓ３２６およびＶＧＡｓ３４２）に対する制御については簡単にするために図３には示さない。各制御は１個または複数個の制御信号を含んでいてもよい。記憶ユニット３６２は、制御器３６０により使用されるデータおよびプログラムコードを記憶し、図３に示すように制御器３６０の内部にまたは制御器の外付けで実装してもよい。
【００２９】
図３は受信器ユニットおよび送信器ユニット向けの特定の設計を示す。一般に、各パスに対する信号の条件付けは増幅器、フィルタ、ミキサ、などの１つ以上のステージによって実行されてもよい。受信器ユニットおよび送信器ユニットは図３に示されていない別のおよび／または追加の回路ブロックを含んでもよい。
【００３０】
図４Ａは調整可能なベースバンドフィルタ３２８ａを示し、図３に示すフィルタ３２８の実施形態である。調整可能なベースバンドフィルタ３２８ａは縦に連結された４１０ａから４１０ｋまでのＫフィルタセクション群を含む。ここでＫは１またはそれ以上の任意の整数、例えばＫ＝１，２，３，またはある他の値であってよい。第１のフィルタセクション４１０ａはＶＧＡ３２６から入力ベースバンド信号Ｓinを受信し、最後のフィルタセクション４１０ｋはＡＤＣ３３０へ出力ベースバンド信号Ｓoutを供給する。各フィルタセクション４１０は特定の公称周波数応答性、例えば公称の帯域幅およびフィルタ形状を有する。Ｋフィルタセクション群４１０ａから４１０ｋまでは同じかまたは異なる公称周波数応答性を有してもよい。少なくとも１個のフィルタセクションは調整可能な帯域幅を有する。各調整可能なフィルタセクションの帯域幅は、そのフィルタセクションへの制御信号に基づいて変化してもよい。フィルタ３２８ａの全体の帯域幅は、調整可能なフィルタセクション（群）を調整することにより、信頼できるフィルタセクション群を有効にすることおよび他のフィルタセクション群をバイパスすること、などにより変えてもよい。
【００３１】
１つの実施形態では、４１０ａから４１０ｋまでの全てのＫフィルタセクション群は同じ公称帯域幅を有し調整可能である。全てのＫフィルタセクション群を調整することによって、フィルタ３２８ａに対して異なる帯域幅（例えば、１個，２個，３個、またはそれ以上のＣＤＭＡ信号に対する）を得てもよい。各フィルタセクション４１０は１本の支配極を有する単極形フィルタでもよい。支配極は抵抗とコンデンサとで形成されてもよく、単極形フィルタセクションの帯域幅はコンデンサおよび／または抵抗を取り替えることによって変えてもよい。
【００３２】
図４Ｂは調整可能なベースバンドフィルタ３２８ｂを示し、図３に示すフィルタ３２８の他の実施形態である。調整可能なベースバンドフィルタ３２８ｂは４２０ａから４２０ｋまでのＫフィルタセクション群を含み、ここでＫは１より大きい任意の整数であってよい。４２０ａから４２０ｋまでのＫフィルタセクション群は異なる帯域幅を有する。例えばフィルタセクション４２０ａは１個のＣＤＭＡ信号用の帯域幅を有してもよいし、フィルタセクション４２０ｂは２個のＣＤＭＡ信号用の帯域幅を有してもよいし、フィルタセクション４２０ｃは３個のＣＤＭＡ信号用の帯域幅を有してもよい、などである。フィルタ３２８ｂの全帯域幅は様々なフィルタセクション群を選択することによって変えてもよい。スイッチ４１８は、フィルタ制御によって決定されたように、ＶＧＡ３２６から入力ベースバンド信号Ｓinを受信し、この信号をＫフィルタセクション群の１個に供給する。スイッチ４２２は選択されたフィルタセクションからの出力信号を受信し、この信号を出力ベースバンド信号Ｓoutとして供給する。
【００３３】
調整可能なベースバンドフィルタ３２８ａおよび３２８ｂの両方に対し、それぞれのフィルタセクションは種々の型式のフィルタ（例えば、Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ、ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ、Ｃｈｅｂｙｃｈｅｖ、など）と、適切なフィルタ次数および帯域幅と、線形性およびダイナミックレンジの要件にかなうよう充分なバイアス電流とを以って実装されてもよい。図２Ａの単振音テストで示したような受信信号中の大きく増幅されたジャマーを減らすために、高い選択性（または鋭いロールオフ）を有する１個または複数個のフィルタセクション群を使用してもよい。一般に、調整可能なベースバンドフィルタ３２８の複雑さはＡＭＣモデムに対する所望の動作環境に依存する。フィルタ３２８は、これらのジャマー群がＡＤＣ３３０のダイナミックレンジで大きな部分を占めないように、受信信号中のジャマー群に対するあるフィルタリングを備える。フィルタ３２８は、高いジャマー対信号の比率を有する環境中で動作するように、同時により多くのＣＤＭＡ信号を受信するようになど、高い選択性を有して設計してもよい。
【００３４】
一実施形態において、フィルタ３２８は、強い信号群または弱いジャマー群を有する環境中で多重ＣＤＭＡ信号群を受信することが可能な単極型の調整可能なフィルタとして実装される。フィルタの帯域幅は、受信中のＣＤＭＡ信号の数によって決定され、支配極の位置を移動することにより調整される。この支配極は、受信中の最も外側のＣＤＭＡ信号に近いかまたは内側に置いてもよい。極の位置は正確である必要はなく、コンデンサ、抵抗、および／またはいくつかの他の回路要素によって容易に移動してもよい。フィルタの帯域幅が変えられる時に、極の位置を確定することが可能であり、フィルタの周波数応答性（例えば、垂下）はＤＳＰ３５０内のディジタルフィルタによって正確に補償することができる。他の実施形態において、フィルタ３２８は調整可能な数個の極を以って実装される。一般に、単純な調整可能なベースバンドフィルタが多くの動作環境でＡＭＣモデムに対し良好な性能を提供することができ、さらにフィルタ周波数応答性のより正確な補償を可能にしてもよい。ＡＤＣ３３０のダイナミックレンジおよびＤＳＰ３５０内のディジタルフィルタによるフィルタリングは、図２Ｂおよび図２Ｃに示される大きな信号および弱いジャマーのシナリオを処理するために頼りにしてもよい。
【００３５】
図５はＣＤＭＡ信号の異なる数に対する調整可能なベースバンドフィルタ３２８の可変帯域幅を示す。受信される全てのＣＤＭＡ信号群の内の中央のＣＤＭＡ信号は、受信経路内のミキサ３２４によってＤＣに周波数ダウンコンバートされてもよい。フィルタ３２８の帯域幅は、受信される最も外側のＣＤＭＡ信号群を含めそこに至るまでの全てのＣＤＭＡ信号群を通すように調整されてもよい。例えば、フィルタ３２８は１個のＣＤＭＡ信号が受信中の場合は一方だけの周波数応答性５１０ａを、３個のＣＤＭＡ信号が受信中の場合は周波数応答性５１０ｂを、５個のＣＤＭＡ信号が受信中の場合は周波数応答性５１０ｃを有してもよい。
【００３６】
ＡＤＣ３３０は、受信経路に対しアナログディジタル変換を行い、図３に示すようなΔΣ  ＡＤＣまたは必要なダイナミックレンジを有するある他の形式のＡＤＣ（例えば、フラッシュＡＤＣ）であってよい。入力信号の帯域幅よりも何倍も高いサンプリングレートで先行のサンプルが既に近似計算されているので、ΔΣ  ＡＤＣは、入力信号の振幅に於ける変化の継続的なＬ−ビットの近似計算を行うことによって入力信号のアナログディジタル変換を行う。Ｌは通常は１であるが、１を超えても良い。ΔΣ  ＡＤＣからのデータサンプル群は入力信号および量子化ノイズを含む。ΔΣ  ＡＤＣは、高いダイナミックレンジおよびノイズ整形のような、ＡＭＣモデムに良く適しているある望ましい特性を有している。
【００３７】
図６Ａは異なるサンプリングレートに対するＣＤＭＡ信号群のプロットおよびΔΣ  ＡＤＣ３３０のノイズスペクトル群のプロットを示す。ΔΣ  ＡＤＣはノイズを低い周波数からより高い周波数へ押し上げるように量子化ノイズをスペクトル的に整形する。このノイズ整形によって、ＣＤＭＡ信号群の帯域内に観察される量子化ノイズを少なくし、ひいては高い信号対ノイズ比率（ＳＮＲ）を達成することができる。帯域外量子化ノイズは後に続くディジタルフィルタによってより容易に濾波してもよい。
【００３８】
ΔΣ  ＡＤＣのノイズスペクトルはオーバーサンプリング比率（ＯＳＲ）によって決まり、この比率はΔΣ  ＡＤＣのサンプリングレート対ディジタル化される所望の信号の両側帯域幅の比率である。ΔΣ  ＡＤＣは、ΔΣ  ＡＤＣの設計により、例えばΔΣ  ＡＤＣに於けるループの数、各ループの次数、などにより決まる特定のノイズ応答性を有している。このノイズ応答性はオーバーサンプリング比率により周波数で乗算される。例えば、ノイズスペクトル６１０はＣＤＭＡ信号の帯域幅の１６倍（またはＣｈｉｐｘ１６）であるサンプリングレートを以って得られ、ノイズスペクトル６１２はＣｈｉｐｘ３２サンプリングレートを以って得られ、ノイズスペクトル６１４はＣｈｉｐｘ４８のサンプリングレートを以って得られる。チップレートはｃｄｍａ２０００に対しては１．２３ＭＨｚである。既定のＣＤＭＡ信号レベルにとって、サンプリングレートを増していくことは周波数上でのノイズ応答性を引き延ばし、これによってΔΣ  ＡＤＣの帯域幅が効果的に増すことになる。
【００３９】
ΔΣ  ＡＤＣのサンプリングレートは、例えば受信中のＣＤＭＡ信号の数、動作条件（例えば、ＣＤＭＡ信号のレベルおよびジャマーのレベル）、電力消費量への配慮、などの種々の要因に基づいて変えてもよい。より高いサンプリングレートは量子化ノイズをより高い周波数に押し上げ、ΔΣ  ＡＤＣの帯域幅を増すが、電力消費量をより高くする結果となる。より低いサンプリングレート（例えば，Ｃｈｉｐｘ１６）は１個のＣＤＭＡ信号を受信するために使用してもよく、より高いサンプリングレート（例えば、Ｃｈｉｐｘ３２またはＣｈｉｐｘ４８）は多重ＣＤＭＡ信号群を受信するために使用してもよい。
【００４０】
ΔΣ  ＡＤＣのＳＮＲはサンプリングレートに関連する。量子化ノイズは周波数で押し上げられるので、より高いサンプリングレートはより高いＳＮＲに対応する。量子化ノイズ信号レベルに対して低いので、高いＣＤＭＡ信号レベルに対してより低いサンプリングレートを使用してもよい。逆に、より低いＣＤＭＡ信号に対してより高いサンプリングレートを使用して、量子化ノイズを排除しより高いＳＮＲを得てもよい。
【００４１】
ΔΣ  ＡＤＣは入力信号振幅における変化を近似するために基準電圧、Ｖrefを使用する。このＶref電圧は、クリッピングすることなくΔΣ  ＡＤＣにより捕捉することができる最大信号レベルを決定する。それはしばしばフルスケールレベルと呼ばれる。また、Ｖref電圧は、Ｖref電圧に対して通常与えられる量子化ノイズを決定する。Ｖｒｅｆ電圧は普通所定の電圧に固定されるかまたは狭い電圧範囲内で変化することができる。自動利得制御器（ＡＧＣ）ループは、入力信号レベルがＶref電圧の所望のパーセンテージであるようにΔΣ  ＡＤＣに先立って１個または複数個の回路ブロックの利得を変化させるためにしばしば使用される。
【００４２】
図６Ｂは同じサンプリングレート（例えば，Ｃｈｉｐｘ４８）を有する異なるＶref電圧に対するΔΣ  ＡＤＣのノイズスペクトル群のプロットを示す。ΔΣ  ＡＤＣのノイズ応答性はΔΣ  ＡＤＣの設計により決まる。このノイズ応答性はＶref電圧を変化することにより上下に移動ができる。例えば、ノイズスペクトル６２０はＶmaxのＶref電圧で得られ、ノイズスペクトル６２２は０．１×ＶmaxのＶref電圧で得られ、ノイズスペクトル６２４は０．０１×ＶmaxのＶref電圧から得られる。既定のＣＤＭＡ信号レベルの場合、Ｖref電圧の調整を介して量子化ノイズフロアを下げれば、ΔΣ  ＡＤＣの帯域幅が効率的に増加する。
【００４３】
ΔΣ  ＡＤＣのＶref電圧は、例えば、受信中のＣＤＭＡ信号の数、ＣＤＭＡ信号のレベル、ジャマーのレベル、などの種々の要因に基づいて変えてもよい。例えば、Ｖref電圧は、多重ＣＤＭＡ信号群を受信する時、ＣＤＭＡ信号レベルが低い時などに下げてもよい。より低いＶref電圧は、上述したシナリオの場合、量子化ノイズのレベルを下げ、ＳＮＲを改善する。簡単にするために図６Ｂには示していないが、量子化ノイズレベルが落ちるにつれてΔΣ  ＡＤＣのノイズフロアが関与し、限界要因となる。Ｖref電圧は、以下に説明するようにＡＧＣに対して使用することもできる。
【００４４】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、サンプリングレートを増やすことおよび／またはＶref電圧を下げることにより、ΔΣ  ＡＤＣに対しより広い帯域幅を達成してもよい。より広い帯域幅は同時に複数のＣＤＭＡ信号群の受信を提供することができる。また、より高いサンプリングレートはエイリアス周波数をより高く移動させ、それは、先行のアナログベースバンドフィルタ３２８の必要条件を軽減することができる。エイリアス周波数はサンプリングレートの半分であり、エイリアス周波数より高い信号成分は、ＡＤＣによりサンプリングされたときに帯域内に収めることができる。
【００４５】
表１はΔΣ  ＡＤＣへのいくつかの設定および各設定に対する可能な動作条件を一覧表にしたものである。特定のサンプリングレートおよび異なる動作条件に対するＶref電圧を含む更なる詳細な表はコンピュータシミュレーション、実験的な測定などに基づいて決定してもよい。
【表１】
2008544706.tif 000003
【００４６】
ΔΣ  ＡＤＣによるノイズ整形によって、直流で最良のＳＮＲを達成したＣＤＭＡ信号、および低いＳＮＲを達成した最も外側のＣＤＭＡ信号が得られる。受信されるどのＣＤＭＡ信号群にとっても、量子化ノイズが主要な要因とはならないように、サンプリングレートおよび／またはＶref電圧を調整するなどによってΔΣ  ＡＤＣが動作してもよい。
【００４７】
図７は図３に示すＤＳＰ３５０の実施形態のブロック図である。この実施形態では、ＤＳＰ３５０は７１０ａから７１０ｎまでのＮチャネルプロセッサ、データ処理装置７３０および探索装置７３２を含む。Ｎチャネルプロセッサは、時分割多重（ＴＤＭ）方法においてすべてのＮチャネルプロセッサのための処理を実行することが出来る特定のハードウエアまたは一般的な高速プロセッサを用いて実施してもよい。各チャネルプロセッサ７１０は１個のＣＤＭＡ信号を処理するように割り当てられてもよい。ΔΣ  ＡＤＣ３３０からのデータサンプル群は受信されるすべてのＣＤＭＡ信号群を含み、割り当てられたチャネルプロセッサ７１０すべてに供給される。
【００４８】
各チャネルプロセッサ７１０内では、割当てられたＣＤＭＡ信号の中央周波数をfosのオフセット周波数から直流に下方変換するために、回転子７１２がΔΣ  ＡＤＣ３３０からのデータサンプル群について回転を実行する。図５に示すように多重ＣＤＭＡ信号群を受信したときは、多くても１個のＣＤＭＡ信号が直流の信号であり、残りのＣＤＭＡ信号群の各々は直流の近くのオフセット周波数の信号である。回転子７１２はデータサンプルを複素正弦波信号と乗算し、ベースバンドサンプル群を供給する。正弦波信号は割当てられたＣＤＭＡ信号のオフセット周波数に一致する周波数を有する。オフセット周波数およびＡＤＣサンプリングレートが整数の倍数によって関連づけられているなら、回転は簡単化されてもよい。
【００４９】
ディジタルフィルタ７１４は、他のＣＤＭＡ信号群および帯域外の好ましくない信号群を排除するために、回転子７１２からのベースバンドサンプル群を濾波する。フィルタ７１４はさらに、調整可能なベースバンドフィルタ３２８の周波数応答性を補償する。フィルタ７１４は濾波したサンプル群を供給するが、それらはオフライン処理を可能とするためにサンプルバッファ７１６に格納することができる。濾波されたサンプル群がリアルタイムで処理される場合は、サンプルバッファ７１６は必要ではない。
【００５０】
復調器（Ｄｅｍｏｄ）７１８はバッファ７１６からの格納サンプル群を処理し、シンボル推定値を供給する。ＩＳ−９５およびｃｄｍａ２０００の場合、復調器７１８による処理は以下を含む。（１）基地局でデータをスペクトル的に拡散するために使用される擬似乱数（ＰＮ）系列を以ってサンプル群を逆拡散すること、（２）データシンボルおよびパイロットシンボルを得るためにデータおよびパイロットウオルシュコードを以って逆拡散サンプル群をデカバリングすること、（３）パイロット推定値を得るためにパイロットシンボルを濾波すること、および（４）復調シンボルを得るためにパイロット推定値でデータシンボルをコヒーレントに復調すること。復調器７１８は、割当てられたＣＤＭＡ信号の複数の信号インスタンス（またはマルチパス）を処理することが可能な複数のフィンガプロセッサ（または簡単にフィンガ）を有するレーキレシーバを実装しても良い。この場合、復調器７１８はマルチパスを処理するために割当てられた全てのフィンガからの復調されたシンボルを結合し、割当てられたＣＤＭＡ信号に対する符号推定値を供給する。復号器７２０はシンボル推定値をデインターリーブしかつ復号し、割当てられたＣＤＭＡ信号に対する復号されたデータを供給する。
【００５１】
探索装置７３２は、処理されるＣＤＭＡ信号群の中から強いマルチパスを探索し、探索装置により見出された各マルチパスの強度とタイミングを制御器３６０に供給する。マルチパスの探索は通常各ＣＤＭＡ信号中で送られてきたパイロットに基づいて行われる。特定のＣＤＭＡ信号中で強いマルチパスを探索するために、探索装置７３２は、異なるＰＮ位相で局部的に発生したＰＮ系列で、そのＣＤＭＡ信号に対し格納されたサンプル群を相互に関連付ける。ＰＮ系列の擬似乱数性により、ＰＮ系列を有する格納されたサンプル群の相互関連性は、局部的に発生したＰＮ系列の位相がマルチパスのＰＮ位相に整列する時を除いて低くなければならない。制御器３６０は、探索装置７３２により供給された情報に基づき関心のあるマルチパスを同定し、関心のある各マルチパスを処理するために復調器７１８内にフィンガを割当てる。
【００５２】
多重チャネルプロセッサ７１０は同時に複数のＣＤＭＡ信号群を処理するように割当てられてもよい。基地局は異なるサービス（例えば、音声、パケットデータ、メディア送信、など）に対して異なるＣＤＭＡチャネル上で異なるＣＤＭＡ信号群を送信することができ、多重ＣＤＭＡチャネル上で人気の高いサービス（例えば、音声）に対して多重ＣＤＭＡ信号群を送信してもよい。無線装置は所望のサービスに対し送信されるＣＤＭＡ信号群を同定し、周波数が隣接するかお互いに近いＣＤＭＡ信号群を選択する。選択されたＣＤＭＡ信号群のクラスタの中心周波数は直流にダウンコンバートしてもよく、１個のチャネルプロセッサ７１０は各選択されたＣＤＭＡ信号を処理するために割当てられてもよい。選択されたＣＤＭＡ信号群は通常ＣＤＭＡチャネル群に隣接しているが、これは必要条件ではなく、ＣＤＭＡ信号群は、周波数において互いに隣接する必要は無い。
【００５３】
多重ＣＤＭＡ信号群は同じ基地局からのものであり、周波数が互いに近くにあるので、これらのＣＤＭＡ信号群はシャドウイングおよび場合によってはマルチパスフェージングなどの類似のチャネル効果を受けることもある。ＣＤＭＡチャネル間の相互関連性を利用して性能を向上してもよい。例えば、探索装置７３２は、１個のＣＤＭＡ信号に対する強いマルチパスのロケーションを他のＣＤＭＡ信号中の強いマルチパスの探索における開始点として使用してもよい。ＣＤＭＡチャネル内での相互関連性を使用すればマルチパス群を予知することができ、ひいては探索力を向上させることができる。
【００５４】
多重ＣＤＭＡ信号群に関し得られるタイミングおよび周波数の情報はそれぞれタイミングおよび周波数トラッキングの向上に使用してもよい。例えば、粗い周波数制御ループは、ドップラー、図３に示すＬＯ発生器３３４に於けるドリフトを補償するため、などに使用することができる。この粗い周波数制御ループは、受信される１つ、幾つかまたは全てのＣＤＭＡ信号から得られる周波数情報に基づいて更新されてもよい。細かい周波数制御ループは各割当てられたＣＤＭＡ信号に対し維持され、そのＣＤＭＡ信号に対する周波数誤差を追跡するために使用されてもよい。同様に、粗いタイミング制御ループはクロック信号群を発生するオシレータでのドリフトを補償するために使用されてもよい。この粗いタイミング制御ループは、受信される１つ、幾つかまたは全てのＣＤＭＡ信号から得られるタイミング情報に基づいて更新されてもよい。細かいタイミング制御ループは各割当てられたＣＤＭＡ信号に対し維持され、そのＣＤＭＡ信号に対するタイミング誤差を追跡するために使用されてもよい。
【００５５】
シャドウイング効果は隣接するＣＤＭＡチャネルにわたって共通であり、フェージング効果もいくらか相互関連する可能性があり、各ＣＤＭＡチャネルに対し向上したチャネル推定値を得るために、チャネル推定がこれらＣＤＭＡチャネルに対して実行されてもよい。一般にＣＤＭＡチャネル内の相互関連性の知識は探索、チャネル推定、時間および周波数追跡、などに対する性能の向上のために使用されてもよい。
【００５６】
図８はディジタルフィルタ７１４ｘの実施形態を示し、それは図７に示す７１４ａから７１４ｎまでのディジタルフィルタの各々に対して使用されてもよい。ディジタルフィルタ７１４ｘ内では、ジャマー排除フィルタ８１２が、好ましくない信号群を減らすために比較的鋭いロールオフを有する周波数応答性を以って回転子７１２からのベースバンドサンプル群を濾波する。調整可能なベースバンドフィルタ３２８およびジャマー排除フィルタ８１２などの受信経路中の他の回路ブロックが原因である通過帯域に於ける垂下(droops)を補償するために、ジャマー排除フィルタ８１２からの出力サンプル群について等化フィルタ８１４が等化を行う。ベースバンドフィルタ３２８はより高い周波数でより多くの垂下を有するので、等化は処理されるＣＤＭＡ信号のオフセット周波数fosに依存してもよい。等化フィルタ８１４は処理中のＣＤＭＡ信号が直流で中央にある場合はより少ない補償を、ＣＤＭＡ信号がより高いオフセット周波数で中央にある場合はより多くの補償を供給するようにしてもよい。
【００５７】
利得補正ユニット８１６は、等化フィルタ８１４からのサンプルを調節可能な利得と乗算し、適切なサンプルレート（例えば、１または２サンプル／チップ周期）でのおよび適切な解像度（例えば、４ビット／サンプル）および振幅を有する濾波されたサンプル群を供給する。ユニット８１６は（１）処理中のＣＤＭＡ信号の信号レベル、（２）ΔΣ  ＡＤＣのサンプリングレートおよび／またはＶref電圧の調整、（３）受信経路に於ける他の回路ブロックの利得などを補償することができる。図８には示さないが、直流オフセット除去ユニットは、ミキサ３２４により直流に周波数ダウンコンバートされる中央のＣＤＭＡ信号に対しサンプル群における直流オフセットを排除するために使用されてもよい。
【００５８】
フィルタ８１２およびフィルタ８１４は各々、有限インパルス応答（ＦＩＲ）構造、無限インパルス応答（ＩＩＲ）構造、ある他のディジタルフィルタ構造、またはそれらの組合せで実装されてもよい。フィルタ８１２およびフィルタ８１４はそれぞれ１個または複数個のフィルタセクション群を含んでよい。例えば、米国特許第６３８９０６９号に記述されているように、フィルタ８１２は３個の２−４(bi-quad)ＦＩＲフィルタセクション群を実装してよいし、フィルタ８１４は２個の２−４ＩＩＲフィルタセクション群および１個の２−４ＦＩＲフィルタセクションを実装してよい。フィルタ８１２およびフィルタ８１４の係数は固定してもよいし、柔軟性をもたらすためにプログラム可能であってもよい。ディジタルフィルタ７１４ｘは、異なるおよび／またはさらなるフィルタ群、他の回路ブロックなどを含んでもよい。
【００５９】
図８はまたジャマー検知ユニット８２０の１つの実施形態を示し、それはディジタルフィルタ７１４ｘの一部であってもよいし制御器３６０に備わっていても良い。この実施形態のために、電力測定ユニット８２２が、ジャマー排除フィルタ８１２に供給されたベースバンドサンプル群を受信し、これらサンプル群の電力を測定し、第１の電力測定をジャマー検知器８２６に供給する。電力測定ユニット８２４はジャマー排除フィルタ８１２により供給されたサンプル群を受信し、これらサンプル群の電力を測定し、第２の電力測定をジャマー検知器８２６に供給する。ジャマー検知器８２６はＣＤＭＡ信号の近くのジャマー群の存在を検知しジャマー表示を提供する。第１の電力測定は所望のＣＤＭＡ信号と、ジャマー群のような帯域外の好ましくない信号群との両方を含む。殆どの好ましくない信号群はジャマー排除フィルタ８１２により濾波されているので、第２の電力測定には主に所望のＣＤＭＡ信号が含まれる。２つの電力測定値の比率は、所望の信号レベルに対する好ましくない信号レベルを示す。第１の電力測定値および第２の電力測定値の差が大きい場合は、帯域外信号の電力が大きいことを表し、ジャマー検知器８２６は大きな振幅のジャマー群の存在を示す。逆に、第１の電力測定値および第２の電力測定値の差が小さい場合は、帯域外信号の電力がごく僅かであることを表し、ジャマー検知器８２６は大きな振幅のジャマー群の存在を示す。ジャマー対信号の比率は、第１の電力測定値および第２の電力測定値の差に関連するものであり、その差に基づいて推定してもよい。ジャマー表示は制御器３６０に供給され、同時に受信されてもよいＣＤＭＡ信号の最大数を決定することおよび他の目的に対して使用される。
【００６０】
一般に、ジャマー群は、２種の測定−１つはジャマー排除フィルタの前の測定、もう１つはジャマー排除フィルタの後の測定、に基づいて検知されてもよい。測定の１つは間接的であってよい。例えば、ジャマー排除フィルタの出力はＡＧＣループにより所定の値に設定されてもよく、その場合は第２の電力測定は固定される。ジャマーに対する濾波が図８に示すようにディジタル領域で行われる場合は、ディジタル領域でジャマー検知を行うことができる。
【００６１】
飽和検知器はΔΣ  ＡＤＣによる飽和を検知するためにジャマー検知器の代わりに、または追加して使用されてもよい。大きな好ましくない信号群はΔΣ  ＡＤＣを飽和させることができ、その結果ΔΣ  ＡＤＣにより供給されるデータサンプル群に歪みおよび他の不自然な結果をもたらす。飽和検知器は起こりうるＡＤＣの各値の発生数を数えてもよく、大きなＡＤＣ値の発生数が所定の境界値を越える場合は飽和を宣言してもよい。例えば、ΔΣ  ＡＤＣが{＋３、＋１、−１、−３}の値を有する２ビットのデータサンプル群を供給する場合は、その結果、飽和検知器は、所定の時間窓関数の内で＋３の発生数および―３の発生数を数えることができ、＋３および−３の発生数が所定の境界値を超えれば飽和を宣言してもよい。ΔΣ  ＡＤＣおよび／または受信するＣＤＭＡ信号の数に対し供給されたベースバンド信号の振幅は、飽和が検知されれば減らしてもよい。
【００６２】
ディジタル領域でのジャマーおよび飽和の検知によって、より高い精度および柔軟性（処理がディジタルに行われるため）ならびにより低いコスト（アナログ回路を必要としないので）など確実に利益を得ることができる。実施形態では、ΔΣ  ＡＤＣからのデータサンプル群を周波数領域に変換すればよい。データサンプル群の周波数スペクトルは、多重ＣＤＭＡ信号群が受信された場合、ΔΣ  ＡＤＣが飽和かどうかを判断するために分析されてもよい。
【００６３】
図３に戻って参照すると、送信経路はその動作方法を著しく変えることなく１個または複数個のＣＤＭＡ信号に対処することが可能である。送信経路に於ける回路ブロックは、ＡＭＣモデムによって支援された最大数のＣＤＭＡ信号に対し必要な線形性を与えるように設計されてもよい。電力増幅器３４８は各ＣＤＭＡ信号に対し必要な出力電力レベルを供給するよう調節されてもよい。例えば、１個のＣＤＭＡ信号に必要な出力電力のレベルが＋２４ｄＢｍであり、３個のＣＤＭＡ信号が同時に送信されているのであれば、３個すべてのＣＤＭＡ信号への全出力電力のレベルを約５ｄＢ高く設定されてもよい。ここで、１０・ｌｏｇ10（３）＝４．８ｄＢである。
【００６４】
受信経路は通常、例えば、ｃｄｍａ２０００では９０ｄＢ以上の広範囲な入力ＲＦ信号レベルを処理する必要がある。受信経路の回路ブロック（例えば、ＬＮＡ３２２，ミキサ３２４およびＶＧＡ３２６）は入力ＲＦ信号レベルの全範囲に亘って必要な線形性を備えるように設計される。受信経路のそれぞれの可変回路ブロックの利得および／またはバイアスは入力ＲＦ信号レベルに基づき変えてもよい。受信経路の回路ブロックは１個だけのＣＤＭＡ信号を受信しているかのように通常の方法で動作されてもよい。ΔΣ  ＡＤＣは入力ＲＦ信号レベルの殆ど全範囲にわたって多重ＣＤＭＡ信号群に対し通信可能サービスエリアとするように動作されてもよい。
【００６５】
ΔΣ  ＡＤＣに供給されたベースバンド信号が適切な振幅を有し、ΔΣ  ＡＤＣを飽和させないことを確実にするために、ＡＧＣループが受信経路に対し維持される。受信経路の回路ブロックは多重利得状態を有して設計されてもよい。各利得状態は入力ＲＦ信号レベルの特定の範囲に対し充分な利得を供給する。第１の利得状態は最大の利得を有し、感度をカバーする入力ＲＦ信号レベル群の最も低い範囲に対して設計される。受信経路は利得状態の１つで動作し、それは入力ＲＦ信号レベルにより決まる。
【００６６】
ΔΣ  ＡＤＣに対するＶref電圧はＡＧＣに対して使用できる。高いＶrefは以下の理由から第１の利得状態に対して使用されてもよい。（１）受信経路での利得が大きいため、ノイズフロアが高くなる。および（２）Ｖrefが低いとＡＤＣのダイナミックレンジを小さくすることになる。他の利得状態に対しては、ＶrefをＡＧＣの１手段として使用されてもよく、ΔΣ  ＡＤＣのフルスケールがＣＤＭＡ信号レベルおよびジャマーレベルに一致するように変更されてもよい。例えば、場合によっては第１の利得状態を除く各利得状態に対して、受信されるＣＤＭＡ信号の数に基づいて、例えば、より多くのＣＤＭＡ信号群に対してはより高いＶrefに、より少ないＣＤＭＡ信号群に対してはより低いＶrefに、Ｖrefを調節することができる。Ｖrefは、入力ＲＦ信号レベルでのトラック変更に対しても調節されてもよい。Ｖrefは（１）ジャマー群が存在しない場合はダイナミックレンジを妥協することなく、より低い入力ＲＦ信号レベルに減らしてもよく、（２）利得条件で得られる利得を利用するのであれば高い入力ＲＦ信号レベルへ（例えば、より多くのＣＤＭＡ信号群の受信により）増やしてもよい。
【００６７】
同じ周波数帯域であるが異なるＣＤＭＡチャネル上で基地局により送信されるＣＤＭＡ信号群は、類似の受信信号レベルを有するであろう。ＡＧＣは受信される全てのＣＤＭＡ信号群に対し入力ＲＦ信号レベルで行ってもよい。受信される各ＣＤＭＡ信号に対し、別個のＡＧＣループが維持されてもよい。各別個のＡＧＣループは、濾波されたサンプル群が適切な振幅を有するように（例えば、図８に示す利得補正ユニット８１６を介して）１個のＣＤＭＡ信号に対し利得を調節する。
【００６８】
チャネル選択とは、同時に受信されてもよいＣＤＭＡ信号の数の決定、および受信に対する特定のＣＤＭＡ信号群の選択を指す。チャネル選択は、例えば、動作状態に於ける変化、ユーザの要求、などに基づいて、呼の開始時に行ってもよく、呼の期間中にも行ってもよい。無線装置は呼の期間中にＣＤＭＡ信号群の異なる数および／または異なるＣＤＭＡ信号群を受信してもよい。
【００６９】
一般に、同時に受信されてもよいＣＤＭＡ信号の数は、動作条件、受信器の性能、ユーザの要求、などの種々の要因に依存する。動作条件はジャマー検知器、飽和検知器、スペクトル分析、などにより確定されてもよい。受信器の性能は調整可能なベースバンドフィルタの選択特性、ＡＤＣのダイナミックレンジ、などにより定量化されてもよい。強いＣＤＭＡ信号群または弱いジャマー群によってジャマー対信号の比率が小さくなっている場合は、ＡＭＣモデムは多重ＣＤＭＡ信号群を同時に受信することができる。ＡＭＣモデムは動作条件に基づいてできるだけ多くのＣＤＭＡ信号（例えば、１個，２個，３個，４個，５個、など）を受信するために動作されてもよい。ＡＭＣモデムは、動作条件の変化に基づいて可変数のＣＤＭＡ信号を受信するように動作されてもよい。
【００７０】
ＡＭＣモデムは種々の方法で、および種々の目的で使用されてもよい。ＡＭＣモデムは異なるサービスに対して多重ＣＤＭＡ信号群を受信してもよい。例えば、ＡＭＣモデムは、音声に対しては１個のＣＤＭＡ信号、パケットデータに対しては１個または複数個の他のＣＤＭＡ信号、放送データおよび／またはページングに対しては別のＣＤＭＡ信号、などを受信してもよい。もう１つの例として、ＡＭＣモデムは、パケットデータに対しては第１のＣＤＭＡ信号を、ページングに対しては第２のＣＤＭＡ信号を受信してもよく、ページングを支援するために第１のＣＤＭＡ信号がオーバーヘッドを運ぶ必要性を軽減することができる。ネットワーク運営者達がより多くのＣＤＭＡチャネル群を介してより多くのサービスおよび機能性を供給するので、同時に複数の使用をサポートするための能力は、益々重要になるであろう。
【００７１】
ＡＭＣモデムは、ピークスループットを増すために多重ＣＤＭＡ信号群を受信してもよい。例えば、ピークデータレートが１個のＣＤＭＡ信号に対し２．４Ｍｂｐｓである場合は、結果としてＡＭＣモデムは２個のＣＤＭＡ信号を以って４．８Ｍｂｐｓ、３個のＣＤＭＡ信号を以って７．２Ｍｂｐｓ、５個の信号を以って１２．０Ｍｂｐｓ、などを達成することが可能である。多重ＣＤＭＡ信号群を受信する能力はデータダウンロード時間を短縮し、ユーザの満足感を高め、かつリソースの稼働率を増す。
【００７２】
ＡＭＣモデムは周波数ダイバーシティを達成するために多重ＣＤＭＡ信号群を受信してもよい。例えば、基地局は、２個以上のＣＤＭＡチャネルを介してパケットを無作為に送信したり、より良いＣＤＭＡチャネル上でパケットを選択的に送信（例えば、ＡＣＫフィードバックに基づいてより高い成功率で）したり、より良い受信信号品質を以ってＣＤＭＡチャネル上でパケットを送信してもよい。周波数ダイバーシティは性能を高め、信号受信に多重アンテナの使用というアンテナダイバーシティなどの他の形式のダイバーシティとの連携で使用されてもよい。
【００７３】
基地局は無線装置が多重ＣＤＭＡ信号群を受信中であることを知っている必要が有る場合もあるし無い場合もある。自律的受信（またはオープンループ動作）の場合無線装置は基地局に知らせる必要なく、何個のＣＤＭＡ信号を受信するべきか、およびどのＣＤＭＡ信号を受信するべきかを決定する。自律的受信は、例えば異なるサービスへの、独立的に発生したＣＤＭＡ信号群を受信するために使用されてもよい。調和的受信（またはクローズドループ動作）では、無線装置および／または基地局は何個のＣＤＭＡ信号を受信するべきか、およびどのＣＤＭＡ信号を受信するべきかを決定し、基地局は選択したＣＤＭＡ信号を知っている。調和的受信は連携した多重サービス（例えば、音声および映像）、多重ＣＤＭＡチャネル群からのデータ（例えば、周波数ダイバーシティおよび／またはより高いデータレート）、などを受信するために使用されてもよい。このため、基地局は相互依存的なＣＤＭＡ信号群を発生する。
【００７４】
図９はサービス基地局からの信号群を受信するために無線装置によって行われるプロセス９００を示す。初めに、サービス基地局により送信された拡散スペクトル信号群を用いて観察された動作条件が決定される（ブロック９１０）。拡散スペクトル信号群は、ｃｄｍａ２０００の基地局からのＣＤＭＡ信号群か、ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム（ＵＭＴＳ）ノードＢからのＷ−ＣＤＭＡ信号群か、またはある他の拡散スペクトル信号群でもよい。動作条件は所望の信号レベル、ジャマーのレベル、などを推定することにより決定されてもよい。特定の数の拡散スペクトル信号が、同時受信のために、動作条件、ユーザの要求、および場合によっては他の要因に基づいて選択される（ブロック９１２）。調整可能なフィルタの帯域幅は拡散スペクトル信号の選択された数に基づいて設定される（ブロック９１４）。サンプリングレートおよび／またはＡＤＣ用の基準電圧は動作条件、拡散スペクトル信号の選択された数、などに基づいて設定されてもよい（ブロック９１６）。入力信号（例えば、図３に示すＶＧＡ３２６からの）は、出力信号を得るために調整可能なフィルタによって濾波される（ブロック９１８）。出力信号はデータサンプル群を得るためにＡＤＣによりディジタル化される（ブロック９２０）。各選択された拡散スペクトル信号の周波数は直流に下方変換され（ブロック９２２）、その拡散スペクトル信号に対し選択されたフィルタ応答性を以って濾波され（ブロック９２４）、さらに拡散スペクトル信号に対し復号データを得るために処理される（例えば、復調および復号される）（ブロック９２６）。
【００７５】
本明細書に記載されたＡＭＣモデムは種々の手段により実装されてもよい。例えば、ＡＭＣモデムは、ハードウエア、またはハードウエアおよびソフトウエアの組合せで実装されてもよい。ハードウエアの実装では、多重拡散信号群を受信するために使用される処理ユニットは、１個または複数個の、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、ディジタル信号処理装置（ＤＳＰｓ）、ディジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤｓ）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤｓ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ）、ＲＦ集積回路（ＲＦＩＣｓ）、中央演算処理装置、制御装置、マイクロ制御装置、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書に記述された機能を実行するために設計された他の電子ユニット、またはそれらの組合せで実装されてもよい。
【００７６】
ＡＭＣモデムのある部分はソフトウエアで実装されてもよい。例えば、チャネル選択および種々の制御機能は本明細書に記述される機能群を実行するモジュール（例えば、手順、機能、など）で実装されてもよい。ソフトウエアのコードはメモリユニット（図３に示すメモリユニット３６２）に記憶され、処理装置（例えば、制御器３６０）により遂行されてもよい。メモリユニットは処理装置内または処理装置外に実装されてもよい。
【００７７】
開示した実施形態の記載は、当業者が本発明を生産したり使用したりすることができるように提供される。これら実施形態への種々の変更は当業者には直ちに明白であり、本明細書で定義される一般的な原理は本発明の精神または範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用されてもよい。従って本発明は本明細書に示す実施形態に限定されることを意図するものではなく、本明細書で開示されている原理および新規の特徴に一致した最大の範囲を与えられるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】多重基地局および無線装置を含むシステムを示す図である。
【図２Ａ】ＩＳ−９８Ｄに於ける単音テストに対するＣＤＭＡ信号のプロットを示す図である。
【図２Ｂ】強いＣＤＭＡ信号群および大きな妨害信号を有すると想定したものを示す図である。
【図２Ｃ】弱いＣＤＭＡ信号群および弱いジャマーを有すると想定したものを示す図である。
【図３】ＡＭＣモデムを備える無線装置のブロック図である。
【図４Ａ】調整可能なベースバンドフィルタの実施形態を示す図である。
【図４Ｂ】調整可能なベースバンドフィルタの実施形態を示す図である。
【図５】調整可能なベースバンドフィルタの可変帯域幅を示す図である。
【図６Ａ】異なるサンプリングレートおよび異なる基準電圧に対するΔΣ  ＡＤＣのノイズスペクトルのプロットを示す図である。
【図６Ｂ】異なるサンプリングレートおよび異なる基準電圧に対するΔΣ  ＡＤＣのノイズスペクトルのプロットを示す図である。
【図７】ディジタル信号処理装置のブロック図である。
【図８】ディジタルフィルタおよびジャマー検知器のブロック図である。
【図９】基地局からの信号群を受信する処理過程を示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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