(57)【要約】受信機（１０）は、少なくとも、第一の周波数帯域（１）を有する第一（Ｓ１）の無線周波数信号と、この第一の周波数帯域（１）と少なくとも部分的にオーバーラップする第二の周波数帯域（３）を有する第二の無線周波数信号（Ｓ３）と、を同時的に受信するように構成される。この受信機は、これら少なくとも第一（Ｓ１）および第二の無線周波数信号（Ｓ３）を、少なくとも第一および第二のより低い周波数信号（Ｓ２）、（Ｓ４）、に周波数ダウンコンバートする周波数ダウンコンバート手段（３２，３３）と、これら少なくとも第一および第二のより低い周波数信号（Ｓ２）、（Ｓ４）を１つの周波数多重化された信号（Ｓ５）に順次的に多重化する多重化手段（３４）と、を含む。
2006526926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第一の周波数帯域を有する第一の無線周波数信号と、この第一の周波数帯域と少なくとも部分的にオーバーラップする第二の周波数帯域を有する第二の無線周波数信号と、を同時的に受信するように構成された受信機であって、
前記少なくとも第一および第二の無線周波数信号を、少なくとも第一および第二のより低い周波数信号に周波数ダウンコンバートする周波数ダウンコンバート手段と、
前記少なくとも第一および第二のより低い周波数信号を１つの周波数多重化された信号に順次的に多重化する多重化手段と、
を含む受信機。
【請求項２】
前記受信機は、前記周波数多重化された信号をデジタル化するアナログ・デジタル変換器を更に含む請求項１記載の受信機。
【請求項３】
前記受信機は、前記デジタル化され周波数多重化された信号を、少なくとも第一および第二の信号に逆多重化する逆多重化手段を更に含む請求項２記載の受信機。
【請求項４】
少なくとも、第一の周波数帯域を有する第一の無線周波数信号と、この第一の周波数帯域と少なくとも部分的にオーバーラップする第二の周波数帯域を有する第二の無線周波数信号と、を同時的に送信するように構成された送信機であって、
少なくとも、第一および第二の信号を１つの周波数多重化された信号に順次的に多重化する信号多重化手段と、
前記周波数多重化された信号を少なくとも第一および第二のより低い周波数信号に逆多重化する逆多重化手段と、
前記第一のより低い周波数信号を前記第一の無線周波数信号に周波数アップコンバートし、前記第二のより低い周波数信号を前記第二の無線周波数信号に周波数アップコンバートする周波数アップコンバート手段と、
を含む送信機。
【請求項５】
前記第一および第二の信号は、デジタル信号である請求項４記載の送信機。
【請求項６】
前記多重化手段は、前記順次的に多重化された第一および第二のデジタル信号を１つの周波数多重化された信号に変換するデジタル・アナログ変換器を含む請求項５記載の送信機。
【請求項７】
少なくとも、第一の周波数帯域を有する第一の無線周波数信号と、この第一の周波数帯域と少なくとも部分的にオーバーラップする第二の周波数帯域を有する第二の無線周波数信号と、を同時的に受信するように構成された受信機を含むトランシーバであって、前記受信機は、
前記少なくとも第一および第二の無線周波数信号を、少なくとも第一および第二のより低い周波数信号に周波数ダウンコンバートするための信号変換手段と、
前記少なくとも第一および第二のより低い周波数信号を１つの周波数多重化された信号に順次的に多重化するための多重化手段と、を含むトランシーバ。
【請求項８】
前記トランシーバは、少なくとも、第三の周波数帯域を有する第三の無線周波数信号と、前記第三の周波数帯域と少なくとも部分的にオーバーラップする第四の周波数帯域を有する第四の無線周波数信号とを同時的に送信するように構成された送信機を更に含み、この送信機は、
少なくとも、第一および第二の信号を１つの周波数多重化された信号に順次的に多重化するための信号多重化手段と、
前記周波数多重化された信号を少なくとも第三および第四のより低い周波数信号に逆多重化するための逆多重化手段と、
前記第三のより低い周波数信号を前記第三の無線周波数信号に周波数アップコンバートし、前記第四のより低い周波数信号を前記第四の無線周波数信号に周波数アップコンバートする周波数アップコンバート手段と、を含む請求項７記載のトランシーバ。
【請求項９】
少なくとも、第一の周波数帯域を有する第一の無線周波数信号と、この第一の周波数帯域と少なくとも部分的にオーバーラップする第二の周波数帯域を有する第二の無線周波数信号と、を同時的に受信するための方法であって、
前記少なくとも第一および第二の無線周波数信号を、少なくとも第一のより低い周波数信号および第二のより低い周波数信号に周波数ダウンコンバートするステップと、
前記少なくとも第一および第二のより低い周波数信号を１つの周波数多重化された信号に順次的に多重化するステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
少なくとも、第一の周波数帯域を有する第一の無線周波数信号と、この第一の周波数帯域と少なくとも部分的にオーバーラップする第二の周波数帯域を有する第二の無線周波数信号と、を同時的に送信するための方法であって、
前記少なくとも第一および第二の信号を、１つの周波数多重化された信号に順次的に多重化するステップと、
前記周波数多重化された信号を、少なくとも第一および第二のより低い周波数信号に逆多重化するステップと、
前記第一のより低い周波数信号を前記第一の無線周波数信号に、そして前記第二のより低い周波数信号を前記第二の無線周波数信号に、周波数アップコンバートするステップと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも、第一の周波数帯域を有する第一の無線周波数信号と、この第一の周波数帯域と少なくとも部分的にオーバーラップする第二の周波数帯域を有する第二の無線周波数信号と、を同時的に受信するために構成された受信機に関する。
【０００２】
本発明は、更に、送信機と、トランシーバと、受信する方法と、同時的に送信する方法と、にも関する。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、電気通信システム、例えば多入力多出力（Multiple Input Multiple Output，ＭＩＭＯ）システム内で用いることができ、ここでは、送信機はデータを同時的に並列に送信するように構成された第一の数の並列の送信ブランチを含み、受信機はデータを同時的に並列に受信するように構成された第二の数の並列の受信ブランチを含む。送信ブランチの第一の数は、受信ブランチの第二の数に等しくても又は異なっても良い。これら並列のブランチを用いることで、データ速度及び／又はチャネル容量の向上を達成することができる。ＭＩＭＯシステムは、例えば、ＧＳＭ又はＵＭＴＳ等のセルラ無線システム（cellular radio systems）、ＤＥＣＴ等の無線システム（wireless radio system）、及びＬＡＮ、ＷＡＮ又はＰＡＮ等のワイヤレス網（wireless networks）内で用いられている。
【０００４】
従来の技術による電気通信システムが米国特許第６，３１４，１４７号明細書から知られているが、これは、１つのデジタル受信機の複数の入力に結合された数個の並列の（アナログ）受信ブランチを含む受信機を開示する。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の１つの目的は、例えば、ＭＩＭＯシステム内で用いるための改善された受信機を提供することにある。これを達成するために、この受信機は、少なくとも、第一の周波数帯域を有する第一の無線周波数信号と、この第一の周波数帯域と少なくとも部分的にオーバーラップする第二の周波数帯域を有する第二の無線周波数信号と、を同時的に受信するように構成され、この受信機は、
これら少なくとも第一および第二の無線周波数信号を、少なくとも第一および第二のより低い周波数信号に周波数ダウンコンバートする周波数ダウンコンバート手段と、
これら少なくとも第一および第二のより低い周波数信号を１つの周波数多重化された信号に順次的に多重化する多重化手段と、を含む。
【０００６】
本発明は、ノイズ源が、これら受信された信号に加えられる相関する雑音（correlated noise）をこれら並列の受信ブランチに導入することができるという洞察に基づく。例えば、本発明がシリコンにて実現された場合、及び／又はこれら受信ブランチがこれら受信された信号を処理するために１つの共通のシンセサイザを共有する場合、又はこのシリコン上のどこかにある共通の雑音源が存在する場合には、相関する雑音によって、この受信機のデータ速度及び／又はチャネル容量が低下することがある。本発明は、更に、これら受信された少なくとも第一および第二の無線周波数信号を１つの単一の周波数多重化された信号に周波数多重化することで、雑音源は、もはや、相関された雑音をこれら受信された信号に導入しえなくなるという洞察に基づく。これは、この順次的な周波数多重化（sequential frequency multiplexing）に起因して、これら第一および第二のより低い周波数信号のこれら周波数帯域が、周波数において分離されためである。つまり、この周波数多重化された信号内に含まれる各信号は、この雑音源の、異なるすなわち相関のないスペクトル成分の影響しか受けなくなるためである。
【０００７】
本発明による１つの実施形態においては、この受信機は、更に、この周波数多重化された信号をデジタル化する１つのアナログ・デジタル変換器を含む。これら受信された無線周波数信号内に含まれる情報を１つの単一の周波数多重化された信号に多重化することで、これら受信された信号をデジタル化するために、受信された信号当り１つのアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）ではなく、これとは対比的に、たった１つのＡＤＣしか必要でなくなる。
【０００８】
本発明による１つの実施形態によると、この受信機は、更に、このデジタル化された、周波数多重化された信号を、少なくとも、第一および第二の信号に逆多重化する逆多重化手段を含むが、これは、これによってこのデジタル化された情報の処理が便利となるという点で有利である。
【０００９】
本発明によるもう１つの実施形態においては、送信機は、少なくとも、第一の周波数帯域を有する第一の無線周波数信号と、この第一の周波数帯域と少なくとも部分的にオーバーラップする第二の周波数帯域を有する第二の無線周波数信号と、を同時的に送信するように構成され、この送信機は、
少なくとも、第一および第二の信号を１つの周波数多重化された信号に順次的に多重化する信号多重化手段と、
この周波数多重化された信号を少なくとも第一および第二のより低い周波数信号に逆多重化する逆多重化手段と、
この第一のより低い周波数信号を前記第一の無線周波数信号に周波数アップコンバートし、この第二のより低い周波数信号を前記第二の無線周波数信号に周波数アップコンバートする周波数アップコンバート手段と、を含む。この実施形態は、これら第一および第二の信号を１つの単一の周波数多重化された信号に順次的に多重化することで、雑音源は、もはや、相関する雑音を信号内に導入することはなくなるという長所を有する。
【００１０】
本発明によるもう１つの実施形態においては、この多重化手段は、これら順次的に多重化された第一および第二のデジタル信号を１つの周波数多重化された信号に変換するための１つのデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を含む。この実施形態は、これらデジタル信号を１つの周波数多重化された信号に変換するために、たった１つのＤＡＣしか必要とされないという長所を有する。
【００１１】
本発明によるトランシーバ、本発明による受信方法、及び本発明による送信方法の様々な態様は、本発明によるこれら送信機と受信機のこれら態様に対応する。
【００１２】
本発明のこれら態様が以下に説明されるが、本発明のその他の態様もこれら実施例の説明から明白となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、例えば、完全にオーバーラップする等しい帯域幅（ｆ２−ｆ１）を有する、すなわち、同一の周波数レンジを占拠する２つの無線周波数信号の周波数帯域１と３とを示す。一例として、単側波帯信号（single sideband signals）が仮定されている。代替として、これら周波数帯域１と３とは、部分的にオーバーラップしても良い。
【００１４】
図２は、周波数帯域１と３とを含む１つの周波数多重化された信号（frequency multiplexed signal）を示す。一例として、これら周波数帯域１と３は、保護周波数帯（guard band）Ｇを介して分離される。この周波数多重された信号は、総帯域幅（total bandwidth）Ｂを占拠する。
【００１５】
図３は、本発明による、例えば、２つの無線周波数信号Ｓ１とＳ３を受信するための２つのアンテナ３０と３１とを有する受信機１０を示す。受信機１０は、これら受信された無線周波数信号Ｓ１とＳ３とをより低い周波数信号Ｓ２とＳ４に周波数ダウンコンバートするミキサＳ３２とＳ３３とを含む。一例として、信号Ｓ２とＳ４は、周波数多重化された信号Ｓ５に順次的に多重化される。マルチプレクサ３４は、例えば、これら信号Ｓ２とＳ４とを互いに加えるための従来の加算要素（adding element）を含む。アナログ・デジタル変換器３５がこの周波数多重化された信号Ｓ５をデジタル化するために用いられる。こうして、Ｓ６は、信号Ｓ２とＳ４のデジタル化されたスペクトルを含む。シャノンの法則（Shannon's low）を満たすためには、このアナログ・デジタル変換器３５の動作速度は、この周波数多重化された信号Ｓ５の周波数帯域Ｂの少なくとも２倍はあるべきである。逆多重化ユニット３６を介して、デジタル信号Ｓ７とＳ８とが、これらが処理手段３７内での更なる処理のために用いることができるように、回復される。Ｓ７とＳ８内に含まれる情報はＳ１とＳ３内に含まれる情報に対応する。Ｓ１とＳ３とは対照的に信号Ｓ７とＳ８はデジタル信号ではある。図３に示される実施形態は、雑音源が相関する雑音（correlated noise）を周波数多重化された信号Ｓ５内に導入することはないという長所を有する。この実施形態は、全ての受信された信号をデジタル化するために、たった１つのデジタル・アナログ変換器３７しか必要とされないという更なる長所も有する。
【００１６】
図４は、本発明による送信機２０を示す。示されているのは、処理手段４０によって処理された２つの信号Ｓ１０とＳ１１である。多重化手段４１を介して、信号Ｓ１０とＳ１１は、信号Ｓ１２に周波数多重化される。原理的には、信号Ｓ１０とＳ１１は、デジタルであっても、アナログであっても良い。Ｓ１０又はＳ１１がデジタル信号の場合は、この多重化手段４１は、図４ａに示されるように構成することができ、ここでは、この多重化手段は、これらデジタル信号Ｓ１０とＳ１１を信号Ｓ１２ｄに順次的に多重化するためのマルチプレクサ５９を含む。デジタル・アナログ変換器（５３）を介して、信号Ｓ１２ｄは、その後、アナログ周波数の多重化された信号Ｓ１２に変換される。Ｓ１０とＳ１１とがアナログ信号の場合は、このマルチプレクサは図４ｂに示されるように構成することもでき、ここでは、乗算器５４と５５とがこれら信号Ｓ１０とＳ１１との周波数をシフトするために用いられる。フィルタ５６と５７、例えば、帯域通過フィルタが、乗算の後、不要なスペクトル成分を除去するために用いられる。加算器５８を用いて、これら信号Ｓ１０とＳ１１とは互いに加算され、この結果として、周波数多重化された信号Ｓ１２が得られる。従って、Ｓ１２は、元の信号Ｓ１０とＳ１１とを表す２つの信号Ｓ１３、Ｓ１４を含む。逆多重化ユニット４８によって、これら２つの信号Ｓ１３、Ｓ１４は、例えば、帯域通過フィルタ４２と４３とを用いて、回復される。乗算器４４と４５とを用いて、信号Ｓ１３とＳ１４とは、それぞれ、信号Ｓ１５とＳ１６とに、周波数アップコンバートされる。信号Ｓ１５とＳ１６とは、その後、アンテナ４６と４７とを介して空中内に送信される。この実施形態は、雑音源が相関する雑音をこれら信号Ｓ１０とＳ１１内に導入することは、いったんこれらが信号Ｓ１２に周波数多重化された後は、なくなるという長所を有する。加えて、この発明は、デジタル信号Ｓ１０とＳ１１とを単一の周波数多重化された信号Ｓ１２に変換するために、たった１つのデジタル・アナログ変換器５３しか必要とされないという更なる長所も有する。
【００１７】
図５は、本発明によるトランシーバ５０を示す。このトランシーバは、データを受信及び送信するためのアンテナ５１と５２を含む。このトランシーバは、受信機１０と送信機２０とを含み、これらは、信号Ｓ７、Ｓ８及びＳ１０とＳ１１とを処理するための処理手段（ここには示されていない）に結合される。
【００１８】
図６は、本発明による無線周波数信号を受信するための方法の流れ図を示す。第一のステップ６０において、これら少なくとも第一と第二の無線周波数信号Ｓ１とＳ３とは、少なくとも第一のより低い周波数Ｓ２の信号と第二のより低い周波数の信号Ｓ４とに周波数ダウンコンバートされる。第二のステップ６１において、信号Ｓ２とＳ４とは、周波数多重化された信号Ｓ５に順次的に多重化される。
【００１９】
図７は、本発明による無線周波数信号を送信するための方法の流れ図を示す。第一のステップ７０において、これら少なくとも第一と第二の信号Ｓ１０とＳ１１とは、１つの周波数多重化された信号Ｓ１２に順次的に多重化される。次に、ステップ７１において、信号Ｓ１２は、逆多重化することで、信号Ｓ１３とＳ１４とに戻される。最後に、ステップ７２において、信号Ｓ１３とＳ１４とは、第一の無線周波数信号Ｓ１５と、第二の無線周波数信号Ｓ１６とに周波数アップコンバートされる。
【００２０】
上述の実施形態は、本発明を、制限するのではなく、解説するものであり、当業者においては、添付のクレームの範囲から逸脱することなく、多くの代替の態様を設計できるであろうことに注意すべきである。これら実施形態は、アナログ又はデジタルコンポーネントを用いて、アナログ領域でも、デジタル領域でも実現することができる。”含む（comprising）”なる単語は、あるクレーム内に列挙される以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。ある要素の前に置かれる”ａ”又は”ａｎ”なる語は、これら要素が複数存在することを排除するものではない。互いに異なる従属クレーム内に幾つかの措置が列挙されているという単なる事実は、これら措置を、成果を得るために、組合せて用いることはできないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による２つの無線周波数信号の周波数帯域を示す図である。
【図２】２つの順次的に多重化されたより低い周波数信号の周波数帯域を含む１つの周波数多重化された信号を示す図である。
【図３】本発明による受信機を示す図である。
【図４】本発明による送信機を示す図である。
【図４ａ】本発明によるマルチプレクサを示す図である。
【図４ｂ】本発明によるもう１つのマルチプレクサを示す図である。
【図５】本発明によるもうトランシーバを示す図である。
【図６】本発明による無線周波数信号を受信するための方法の流れ図である。
【図７】本発明による無線周波数信号を送信するための方法の流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2006526926.tif 000011
2006526926.tif 000012
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