WO2000049730A1 - Systeme de communication radio, emetteur et recepteur - Google Patents

Description

一 明 細 書 無線通信システム、 送信機および受信機 技術分野

この発明は、 自動車電話、 携帯電話をはじめとする無線通信システムに関する ものであり、 詳細には、 複数の送信機が同一の信号を同一の周波数で送信するよ うな環境において、 簡易な構成にて広い領域をカバーすることが可能な無線通信 システム、 送信機および受信機に関するものである。 背景技術

'たとえば、 自動車電話システムは、 通信ネットワークにつながる基地局と、 携 帯電話等に相当する移動局と、 から構成される。 このようなシステムにおいて、 基地局と移動局の通信可能距離は、 送信できるパワーに深く関係している。 した がって、 広い領域をカバーするためには、 複数の基地局から同一周波数で同一の 信号を送信する手法が考えられる。

以下、 従来の無線通信システムを図面にしたがって具体的に説明する。 たとえ ば、 第 1 1図は、 広い領域をカバーするための構成を備えた従来の無線通信シス テムの構成を示す図である。 第 11図において、 107A, 107Bは基地局で あり、 101はネットワークより送信情報が入力される送信情報入力端子であり 、 102 A, 102Bは変調器であり、 103A, 103 Bは基地局のアンテナ であり、 104は移動局であり、 105は移動局のアンテナである。 なお、 ここ では、 基地局 107 A, 107 Bの内部構成は、 基本の機能である変調器 102 A, 102 Bを中心にして記述している。 また、 基地局 107Aは、 送信すべき 情報をアンテナ 103 Aより送信し、 同様に、 基地局 107Bは、 送信すべき情 報をアンテナ 103 Bより送信する。 そして、 移動局 104では、 アンテナ 10 5において、 2つの基地局 107A、 107 Bからの送信信号を受信する。 —上記のように構成される無線通信システムにおいて、 通常、 電波環境は、 移動 局 1 0 4と基地局 1 0 7 A、 1 0 7 Bとの位置関係で決定される。 第 1 2図は、 従来の無線通信システムの電波伝播を説明するためのタイミングチヤ一トである 。 たとえば、 移動局 1 0 4は、 2つの基地局 1 0 7 A、 1 0 7 Bからの送信信号 を同時に受信することにより、 広範囲のカバーを実現する。 しかしながら、 第 1 2図に示すように、 ある特定の地域 （移動局 1 0 4から 2つの基地局への距離が ほぼ同一の場合） においては、 基地局 1 0 7 Aからの受信信号 R Aと基地局 1 0 7 Bの受信信号 R Bの電力が同一であるが、 極性が逆になる場合力発生する。 こ のような場合、 2つの受信信号 R A、 R Bは相殺しあい、 合成後、 信号がなくな つてしまう、 という現象が生じる。

一方、 上記以外の従来の無線通信システムの一例としては、 特許公報第 2 5 7 2 7 6 5号に示す無線通信システムがある。 たとえば、 この無線通信システムで は、 基地局に複数のアンテナを備え、 さらに遅延器にて送信信号に 1シンボル以 上の遅延を与える手法を用いて、 カバ一エリアの大きい無線通信システムを実現 する。 第 1 3図は、 第 1 1図とは異なる、 基地局に複数のアンテナを備えた従来 の無線通信システムの構成を示す図である。 第 1 3図において、 1 0 7は基地局 であり、 1 0 1はネットワークより送信情報が入力される送信情報入力端子であ り、 1 0 2は変調器であり、 1 0 3 Aは基地局 1 0 7の第 1のアンテナであり、 1 0 6は遅延器であり、 1 0 3 Cは基地局 1 0 7の第 2のアンテナであり、 1 0 4は移動局であり、 1 0 5は移動局 1 0 4のアンテナである。

上記のように構成される無線通信システムにおいて、 基地局 1 0 7は、 送信す べき情報を第 1のアンテナ 1 0 3 Aより送信し、 さらに、 同一情報を遅延器 1 0 6にて 1シンボル以上遅延させ、 その後、 第 2のアンテナ 1 0 3 Cより送信する 。 また、 移動局 1 0 4では、 アンテナ 1 0 5を介して基地局 1 0 7の 2つアンテ ナ 1 0 3 A、 1 0 3 Cからの送信信号を受信する。 この際、 送信側の 2つのアン テナからの信号には、 1シンボル以上の時間差があるため、 その時間差を移動局 1 0 4内の等化器で補正する。 —また、 第 1 3図に示す無線通信システムにおいては、 仮に送信アンテナ 1 0 3

A、 1 0 3 Cからの電波環境が独立であると仮定できれば、 ダイバーシチ効果に より、 上述したような、 受信信号が相殺しあい信号がなくなってしまうような現 象を削減することが可能となり、 その結果、 特性改善が可能となる。 しかしなが ら、 このような構成は、 基地局が単一であり、 また、 送信信号に 1シンボル以上 の遅延を与えるため、 移動局における等化器の回路規模が増大する、 という問題 があり、 解決策としては不十分であった。

すなわち、 第 1 1図に示すように、 カバー領域の広い無線通信システムを実現 する場合は、 特定の場所で、 複数の基地局からの信号が互いを打ち消しあい、 信 号受信が困難となる、 という問題があり、 第 1 3図に示すように、 基地局が通常 の送信信号とそれよりも遅延させた送信信号を出力するような場合は、 受信側の 等化器が複雑になる、 という問題があった。

本発明は、 上記に鑑みてなされたものであって、 複数の基地局間に存在する移 動局ですベての信号が合成後に消失する現象を未然に防止し、 さらに、 簡易な構 成で広い領域をカバ一可能な無線通信システム、 送信機および受信機を提供する ことを目的としている。 発明の開示

本発明にかかる無線通信システムにあっては、 複数の送信機が同一の信号を同 一の周波数で送信し、 受信機がこれらの信号を受信する構成とし、 さらに、 前記 複数の送信機に対して少なくとも 1つのアンテナを配置し、 該アンテナに任意の 遅延 （遅延を与えない場合も含む） を与え、 各送信機に対して、 その他の送信機 における少なくとも 1つの遅延出力と異なった出力電力を設定することを特徴と する。

この発明によれば、 各アンテナに任意の遅延を与えることが可能で、 さらに、 各送信機間における少なくとも 1つの遅延出力が、 異なった出力電力となるよう に設定されているため、 すべての信号が合成後に消失する、 ということがなくな る—。 また、 各送信機がアンテナの電波環境を独立に設定することで、 ダイバーシ チ効果による特性改善を図る。 さらに、 遅延設定を 1シンボル以上に設定しない ことも可能で、 従来の技術と比較して受信機における等化器 （図示せず） の回路 規模を削減する。

つぎの発明にかかる無線通信システムにあっては、 前記任意の遅延として、 各 送信機における複数のアンテナにそれぞれ異なった遅延 （遅延を与えない場合も 含む） を与えた場合、 各送信機に対して、 その他の送信機における対応する遅延 出力と異なった組み合わせの出力電力を設定することを特徴とする。

この発明によれば、 各送信機がそれぞれ有する複数のアンテナからの遅延出力 における送信電力の組み合わせを、 隣接する送信機間で異なったものにすること で、 従来発生していた特定の地域で合成後の信号が消失する、 という現象を未然 に防止する。 また、 アンテナの電波環境を独立に設定することで、 ダイバーシチ 効果による特性改善を図る。 さらに、 遅延設定を 1シンボル以上に設定しないこ とも可能で、 受信機における等化器の回路規模を削減する。

つぎの発明にかかる無線通信システムにおいて、 前記受信機の等化器にあって は、 前記各送信機の少なくとも 1つのアンテナから送信される信号を復調するこ とを特徴とする。

この発明によれば、 受信機が、 複数のアンテナからの、 隣接する基地局間で送 信電力の異なった遅延出力を、 等化器を用いて復調する。

つぎの発明にかかる無線通信システムにあっては、 複数の送信機が同一の信号 を同一の周波数で送信し、 受信機がこれらの信号を受信する構成とし、 前記複数 の送信機に対して少なくとも 1つのアンテナを配置し、 さらに、 各アンテナに供 給する信号を、 変調信号に異なる遅延を与えてさらに重み付け （複素数も含む） 合成を行った信号とし、 各送信機に対して、 その他の送信機における遅延量、 ま たは、 重み係数のうちの少なくとも 1つを異なる値に設定することを特徴とする この発明によれば、 各送信機における遅延量および重み係数のうちの少なくと 一も 1つを、 隣接する送信機間で異なったものにすることで、 従来発生していた特 定の地域で合成後の信号が消失する、 という現象を未然に防止する。 また、 各送 信機が単一のアンテナを備える構成であっても、 複数のアンテナを備える構成と 同様の効果が得られる。 さらに、 遅延設定を 1シンボル以上に設定しないことも 可能で、 受信機における等化器の回路規模を削減する。

つぎの発明にかかる無線通信システムにおいて、 前記受信機の等化器にあって は、 前記各送信機の少なくとも 1つのアンテナから送信される信号を復調するこ とを特徴とする。

この発明によれば、 受信機が、 複数のアンテナからの合成信号出力を等化器を 用いて復調する。

つぎの発明にかかる無線通信システムにあっては、 複数のアンテナを有する送 信機が同一の信号を送信し、 受信機がこれらの信号を受信する構成とし、 さらに 、 前記複数のアンテナに供給する信号を、 変調信号に異なる遅延を与えてさらに 重み付け合成した信号とし、 アンテナ間でそれぞれ遅延量、 または、 重み係数の うちの少なくとも 1つを異なる値に設定することを特徴とする。

この発明によれば、 1つの送信機に備えられた複数のアンテナに対応する各信 号合成部における、 遅延量および重み係数のうちの少なくとも 1つを、 隣接する アンテナ間で異なったものにすることで、 従来発生していた特定の地域で合成後 の信号が消失する、 という現象を未然に防止する。 また、 各送信機が単一のアン テナを備える構成であっても、 複数のアンテナを備える構成と同様の効果が得ら れる。 さらに、 遅延設定を 1シンポル以上に設定しないことも可能で、 受信機に おける等化器の回路規模を削減する。

つぎの発明にかかる無線通信システムにおいて、 前記受信機の等化器にあって は、 前記複数のアンテナから送信される信号を復調することを特徴とする。 この発明によれば、 受信機が、 複数のアンテナからの合成信号出力を等化器を 用いて復調する。

つぎの発明にかかる送信機にあっては、 複数の送信機が同一の信号を同一の周 数で送信する場合、 少なくとも 1つのアンテナを配置し、 該アンテナに任意の 遅延 （遅延を与えない場合も含む） を与え、 その他の送信機における少なくとも

1つの遅延出力と異なった出力電力を設定することを特徴とする。

この発明によれば、 各アンテナに任意の遅延を与えることが可能で、 さらに、 各送信機間における少なくとも 1つの遅延出力が、 異なった出力電力となるよう に設定されているため、 すべての信号が合成後に消失する、 ということがなくな る。 また、 各送信機がアンテナの電波環境を独立に設定する。

つぎの発明にかかる送信機にあっては、 前記任意の遅延として、 複数のアンテ ナにそれぞれ異なった遅延 （遅延を与えない場合も含む） を与えた場合、 その他 の送信機における対応する遅延出力と異なった組み合わせの出力電力を設定する ことを特徴とする。

■ この発明によれば、 各送信機がそれぞれ有する複数のアンテナからの遅延出力 における送信電力の組み合わせを、 隣接する送信機間で異なったものにすること で、 従来発生していた特定の地域で合成後の信号が消失する、 という現象を未然 に防止する。 また、 アンテナの電波環境を独立に設定する。

つぎの発明にかかる送信機にあっては、 複数の送信機が同一の信号を同一の周 波数で送信する場合、 少なくとも 1つのアンテナを配置し、 さらに、 各アンテナ に供給する信号を、 変調信号に異なる遅延を与えてさらに重み付け （複素数も含 む） 合成を行った信号とし、 その他の送信機における遅延量、 または、 重み係数 のうちの少なくとも 1つを異なる値に設定することを特徴とする。

この発明によれば、 各送信機における遅延量および重み係数のうちの少なくと も 1つを、 隣接する送信機間で異なったものにすることで、 従来発生していた特 定の地域で合成後の信号が消失する、 という現象を未然に防止する。

つぎの発明にかかる送信機にあっては、 複数のアンテナから同一の信号を送信 する場合、 各アンテナに供給する信号を、 変調信号に異なる遅延を与えてさらに 重み付け合成した信号とし、 アンテナ間でそれぞれ遅延量、 または、 重み係数の うちの少なくとも 1つを異なる値に設定することを特徴とする。 一この発明によれば、 1つの送信機に備えられた複数のアンテナに対応する各信 号合成部における、 遅延量および重み係数のうちの少なくとも 1つを、 隣接する アンテナ間で異なったものにすることで、 従来発生していた特定の地域で合成後 の信号が消失する、 という現象を未然に防止する。

つぎの発明にかかる受信機にあっては、 複数の送信機に備えられた複数のアン テナから送信される同一信号を復調することを特徴とする。

この発明によれば、 受信機が、 複数のアンテナからの信号出力 （遅延出力、 ま たは合成信号） を等化器を用いて復調する。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明にかかる無線通信システムにおける実施の形態 1の構成であ り、 第 2図は、 実施の形態 1における無線通信システムの電波伝播を説明するた めのタイミングチヤ一卜であり、 第 3図は、 第 2図とは異なる条件で動作する無 線通信システムの電波伝播を説明するためのタイミングチヤ一卜であり、 第 4図 は、 本発明の無線通信システムを基地局および移動局間の通信に適用した場合の 具体例を示す図であり、 第 5図は、 本発明にかかる無線通信システムにおける実 施の形態 2の構成であり、 第 6図は、 信号合成部 1 1 Aおよび 1 1 Bの構成を示 す図であり、 第 7図は、 実施の形態 2における無線通信システムの電波伝播を説 明するためのタイミングチャートを示す図であり、 第 8図は、 本発明の無線通信 システムを基地局および移動局間の通信に適用した場合の具体例を示す図であり 、 第 9図は、 本発明にかかる無線通信システムにおける実施の形態 3の構成であ り、 第 1 0図は、 本発明の無線通信システムを基地局および移動局間の通信に適 用した場合の具体例を示す図であり、 第 1 1図は、 従来の無線通信システムの構 成を示す図であり、 第 1 2図は、 従来の無線通信システムの電波伝播を説明する ためのタイミングチャートであり、 第 1 3図は、 第 1 1図とは異なる従来の無線 通信システムの構成を示す図である。 発明を実施するための最良の形態

本発明をより詳細に説術するために、 添付の図面に従ってこれを説明する。 まず、 本発明にかかる無線通信システムの構成について説明する。 第 1図は、 本発明にかかる無線通信システムにおける実施の形態 1の構成である。 第 1図に おいて、 1は送信情報入力端子であり、 2 A, 2 Bは送信機であり、 3は受信機 であり、 4 A， 4 Bは変調器であり、 5 A, 5 Bは第 1の利得調整器であり、 6 A, 6 Bは遅延器であり、 7 A, 7 Bは第 2の利得調整器であり、 8 A, 8 Bは 第 1のアンテナであり、 9 A, 9 Bは第 2のアンテナであり、 1 0は受信機 3の アンテナである。

上記のように構成される無線通信システムは、 複数 （ここでは、 説明の便宜上 2つとする） の送信機 2 Aおよび 2 Bに対して少なくとも 1つ （ここでは、 説明 の便宜上 2つとする） のアンテナをそれぞれ配置する構成とし、 たとえば、 アン テナ 9 Aおよび 9 Bから出力する送信信号に対して、 それぞれ遅延器 6 Aおよび 6 Bにより任意の遅延 （遅延を与えない場合も含む） を与える。 このとき、 各送 信機間において対応する遅延出力が、 それぞれ異なった出力電力となるように設 定を行う。 そして、 各送信機が、 各アンテナから、 設定された出力電力で送信信 号を出力する。

なお、 本実施の形態においては、 説明の便宜上、 2つの送信機を用いているが、 これに限らず、 たとえば、 3つ以上の送信機を用いる構成としてもよい。 また、 各送信機に 2つのアンテナを備えているが、 これに限らず、 1つまたは 3つ以上 のアンテナを用いる構成としてもよい。

ただし、 第 1図において記載の送信機は、 特に重要な役割を果たす概念のみの 構成であり、 たとえば、 ベースバンド信号を R F周波数に変換するアップコンパ ートなどの処理は、 変調器 4 Aおよび 4 Bの出力時に既に行われている場合、 遅 延処理の後で行われる場合、 利得調整後に行われる場合等、 これらすベての場合 を含むものとする。 また、 各アンテナには、 通常のアンテナと同等の機能を有す るもの、 たとえば、 漏えい同軸ケーブルなども含むものとする。 また、 変調器 4 Aおよび 4 Bと遅延器 6 Aおよび 6 Bについては、 片方で 2つの機能を代用する ことにより、 構成を簡略化することが可能である。

このように、 本実施の形態では、 各アンテナに任意の遅延を与えることが可能 で、 さらに、 各送信機間における少なくとも 1つの遅延出力が、 異なった出力電 力となるように設定されているため、 すべての信号が合成後に消失する、 という ことがない。 また、 各送信機がアンテナの電波環境を独立に設定することにより 、 ダイバーシチ効果による特性改善も享受できる。 さらに、 遅延設定を 1シンポ ル以上に設定しないことも可能で、 従来の技術と比較して受信機における等化器 (図示せず） の回路規模を大幅に削減することが可能となる。

以下、 上記のように構成される無線通信システムの動作を説明する。 たとえば 、 -送信機 2 Aでは、 送信するべき信号に対して第 1の利得調整器 5 Aにて出力レ ベルを調整した後、 その信号を第 1のアンテナ 8 Aから遅延なく送信するととも に、 遅延器 6 Aにて所定の遅延を付加し、 さらに第 2の利得制御器 7 Aにて出力 レベルを調整した後、 その信号を第 2のアンテナ 9 Aから送信する。 同様に、 送 信機 2 Bでは、 送信するべき信号に対して第 1の利得調整器 5 Bにて出力レベル を調整した後、 その信号を第 1のアンテナ 8 Bから遅延なく送信するとともに、 遅延器 6 Bにて所定の遅延を付加し、 さらに第 2の利得制御器 7 Bにて出力レべ ルを調整した後、 その信号を第 2のアンテナ 9 Bから送信する。 そして、 受信機 3では、 アンテナ 1 0を用いて上記 4つのアンテナ 8 A, 8 B， 9 A， 9 Bから の送信信号を受信し、 その後、 復調処理を行う。

第 2図は、 上記本実施の形態における無線通信システムの電波伝播を説明する ためのタイミングチャートを示す図である。 本実施の形態では、 たとえば、 遅延 器 6 Aと遅延器 6 Bの遅延値を同一とし、 さらに、 第 1の利得調整器 5 A (送信 機 2 A) と第 2の利得調整器 7 B (送信機 2 B) の利得を同一とし、 第 2の利得 調整器 7 A (送信機 2 A) と第 1の利得調整器 5 B (送信機 2 B ) の利得を同一 とする。 そして、 各送信機における第 1の利得調整器と第 2の利得調整器の利得 異なった値に設定する。 すなわち、 隣接する送信機間で対応する遅延出力 （第

1のアンテナ 8 Aおよび 8 Bと、 第 2のアンテナ 9 Aおよび 9 Bの組み合わせ） において、 送信電力がそれぞれ異なるように利得を設定する。 なお、 本実施の形 態におけるこのような設定は、 本発明の無線通信システムにおける動作の一例で あり、 たとえば、 上記のように、 各送信機間における少なくとも 1つの遅延出力 が、 異なった出力電力となるように設定することとしてもよい。

通常、 送信機 2 Aの第 1のアンテナ 8 Aと第 2のアンテナ 9 Aとの距離は、 送 信機間の距離と比較して無視できるくらいに小さい。 また、 同様に、 送信機 2 B の第 1のァンテナ 8 Bと第 2のアンテナ 9 Bとの距離も、 送信機間の距離と比較 して無視できるくらいに小さい。 したがって、 このように構成した場合、 最も信 号受信の環境が厳しくなる条件は、 受信機 3が 2つの送信機の中間に位置する場 合となる。 さらに、 受信機 3において、 受信信号レベルが最も小さくなるのは、 第 2図に示すように、 遅延器 6 Aと遅延器 6 Bの遅延値が同一の場合で、 かつ受 信機 3において、 送信機 2 Aにおける第 1のァンテナ 8 Aからの信号成分 R Aと 、 送信機 2 Bにおける第 1のアンテナ 8 Bからの信号成分 R Bと、 が互いに逆位 相で、 送信機 2 Aにおける第 2のアンテナ 9 Aからの信号成分 R Cと、 送信機 2 Bにおける第 2のアンテナ 9 Bからの信号成分 R Dと、 が互いに逆位相の場合で ある。

上記のような場合、 本実施の形態の無線通信システムにおいては、 第 1の利得 調整器 5 Aと第 1の利得調整器 5 Bの利得量、 および第 2の利得調整器 7 Aと第 2の利得調整器 7 Bの利得量、 が異なる値であるため、 同一遅延量の受信信号が それぞれ逆位相で入力された場合においても、 受信信号が完全に相殺されること がなく、 必ず残ることになる。 具体的にいうと、 第 2図においては、 合成信号と して遅延量の異なる信号成分 C A、 および信号成分 C Cの 2つの信号が残留する ことになる。

一方、 送信機 2 Aの第 2のアンテナ 9 Aからの信号成分 R Cと、 送信機 2 Bの 第 2のアンテナ 9 Bからの信号成分 R Dと、 が互いに逆位相で、 かつ両者の信号 ^ベルが同一の場合、 本実施の形態の無線通信システムは、 以下のように動作す る。 なお、 この条件は、 送信機 2 Aの近くに受信機 3が存在するという環境で起 こりうるものである。 第 3図は、 上記のような場合における無線通信システムの 電波伝播を説明するためのタイミングチヤ一トを示す図である。

このような場合、 第 1のアンテナ 8 Aからの信号成分 R Aと第 1のアンテナ 8 Bからの信号成分 R Bに関しては、 必ず、 信号成分 R Aのレベルが大きくなる。 そのため、 受信機 3においては、 たとえば、 第 2のアンテナ 9 Aからの信号成分 R Cと第 2のアンテナ 9 Bからの信号成分 R Dは互いに相殺されることになるが 、 一方の信号成分 八と信号成分 R Bは互いに相殺されることにならないため、 信号成分が必ず残ることになる。

このように、 本実施の形態においては、 各送信機がそれぞれ有する複数のアン テナからの遅延出力 （遅延なしも含む） における送信電力の組み合わせを、 隣接 する送信機間で異なったものにすることにより、 互いの信号成分が相殺されるこ とがなくなるため、 従来発生していた特定の地域で合成後の信号が消失する、 と いう現象を未然に防止することが可能となる。 また、 アンテナの電波環境を独立 に設定することにより、 ダイバーシチ効果による特性改善を享受することも可能 となる。 さらに、 遅延設定を 1シンボル以上に設定しないことも可能であるため 、 従来と比較して、 受信機における等化器の回路規模を大幅に削減することも可 能となる。

なお、 第 4図は、 第 1図に示す通信システムの送信機を基地局 （図示の基地局 3 1 Aおよび 3 2 Bに相当） に置き換え、 さらに、 受信機を移動局 （移動局 3 2 に相当） に置き換え、 本発明の無線通信システムを基地局および移動局間の通信 に適用した場合の具体例を示す図である。 ただし、 第 4図においては、 説明の便 宜上、 2つの基地局を用いているが、 これに限らず、 たとえば、 3つ以上の基地 局を用いる構成としてもよい。 また、 各基地局に 2つのアンテナを備える構成と しているが、 これに限らず、 1つまたは 3つ以上のアンテナを用いる構成として もよい。 —第 5図は、 本発明にかかる無線通信システムにおける実施の形態 2の構成であ る。 なお、 先に説明した実施の形態 1の構成と同様の構成については、 同一の符 号を付して説明を省略する。 第 5図において、 2 C， 2 Dは送信機であり、 1 1 A, 1 1 Bは信号合成部である。

また、 第 6図は、 前記信号合成部 1 1 Aおよび 1 1 Bの構成を示す図である。 。 第 6図において、 2 1は変調信号入力端子であり、 2 2は遅延器であり、 2 3 は複素重み部であり、 2 4は合成回路であり、 2 5は合成信号出力端子である。 上記のように構成される無線通信システムは、 複数 （ここでは、 説明の便宜上 2つとする） の送信機 2 Cおよび 2 Dに対して少なくとも 1つ （ここでは、 説明 の便宜上 1つとする） のアンテナをそれぞれ配置する構成とし、 たとえば、 アン テナ 1 2 Aおよび 1 2 Bから出力する変調信号に対して、 それぞれ遅延器 2 2に より任意の遅延 （遅延を与えない場合も含む） を与える。 そして、 元の変調信号 と任意の遅延を与えた変調信号とを用いて合成回路 2 4にて重み付け合成を行い 、 合成信号を生成する。 その後、 各送信機が、 各アンテナから、 設定された出力 電力で送信信号を出力する。

なお、 本実施の形態においては、 説明の便宜上、 2つの送信機を用いているが、 これに限らず、 たとえば、 3つ以上の送信機を用いる構成としてもよい。 また、 各送信機に 1つのアンテナを備えているが、 これに限らず、 2つ以上のアンテナ を用いる構成としてもよい。

ただし、 第 5図において記載の送信機は、 特に重要な役割を果たす概念のみの 構成であり、 たとえば、 ベースバンド信号を R F周波数に変換するアップコンパ ートなどの処理は、 変調器 4 Aおよび 4 Bの出力時に既に行われている場合、 遅 延処理の後で行われる場合、 利得調整後に行われる場合等、 これらすベての場合 を含むものとする。 また、 各アンテナには、 通常のアンテナと同等の機能を有す るもの、 たとえば、 漏えい同軸ケーブルなども含むものとする。

以下、 上記のように構成される無線通信システムの動作を説明する。 たとえば 、 送信機 2 Cでは、 信号合成部 1 1 Aが、 変調器 4 Aにて変調された信号に対し ： Γ上記重み付け合成を行うことで合成信号を生成した後、 その合成信号をアンテ ナ 1 2 Αから送信する。 同様に、 送信機 2 Dでは、 信号合成部 1 1 Bが、 変調器 4 Bにて変調された信号に対して上記重み付け合成を行うことで合成信号を生成 した後、 その信号をアンテナ 1 2 Bから送信する。 そして、 受信機 3では、 アン テナ 1 0を用いて上記 2つのアンテナ 1 2 A, 1 2 Bからの送信信号を受信し、 その後、 復調処理を行う。

第 7図は、 上記本実施の形態における無線通信システムの電波伝播を説明する ためのタイミングチャートを示す図である。 本実施の形態では、 たとえば、 信号 合成部 1 1 Aおよび 1 1 B力 通常の変調信号に対して異なる遅延 （ここでは、 一方に遅延を与えない） を与えた後、 複素重み部 2 3で位相回転と振幅調整を行 レ この複素重み付けが行われた後の重み付け信号と元の変調信号とを合成回路 2 4で合成する場合について説明する。 ここでは、 信号合成部 1 1 Aにおける遅 延器 2 2の遅延を 1シンポル、 かつ複素重み部 2 3の位相回転 振幅調整の値 （ 以降、 重み係数と呼ぶ） を— 1 ( 1 8 0度位相回転） とし、 さらに、 信号合成部 1 1 Bにおける遅延器 2 2の遅延を 1シンポル、 かつ複素重み部 2 3の重み係数 を 1 (位相回転なし） とする。 なお、 各信号合成部における遅延量および重み係 数の設定については、 上記に限らず、 各送信機間で少なくとも 1つが異なってい ればよい。

上記のように構成した場合、 通常、 最も信号受信の環境が厳しくなる条件は、 受信機 3が 2つの送信機の中間に位置する場合となる。 ただし、 実施の形態 1で は、 遅延を与えなかった信号と遅延を与えた信号を別々のアンテナから送信した ため、 両者の位相関係は任意の値を取りうるが、 本実施の形態では、 合成信号を 1つのアンテナから送信するため、 両者の位相関係は複素重み部 1 0により一意 的に決定される。

このような場合、 本実施の形態の無線通信システムにおいては、 送信機 2 Cで 遅延を与えた信号成分 R Cは遅延を与えなかった信号成分 R Aと必ず逆位相であ り、 さらに、 送信機 2 Dで遅延を与えた信号成分 R Dは遅延を与えなかった信号 一成分 R Bと必ず同位相であるため、 信号成分尺八と信号成分 R Bが逆位相の場合 は、 必ず、 信号成分 R Cと信号成分 R Dとが同位相となり、 受信信号が完全に相 殺されることがなく、 必ず残ることになる。 具体的にいうと、 第 7図においては 、 信号成分 C Aおよび信号成分 C Cの 2つの信号が受信機で合成されることにな る。

このように、 本実施の形態においては、 各信号合成部における遅延量および重 み係数のうちの少なくとも 1つを、 隣接する送信機間で異なったものにすること により、 互いの信号成分が相殺されることがなくなるため、 従来発生していた特 定の地域で合成後の信号が消失する、 という現象を未然に防止することが可能と なる。 また、 本実施の形態においては、 各送信機が単一のアンテナを備える構成 であっても、 複数のアンテナを備える実施の形態 1の構成と同様の効果が得られ る。 さらに、 遅延設定を 1シンポル以上に設定しないことも可能であるため、 従 来と比較して、 受信機における等化器の回路規模を大幅に削減することも可能と なる。

なお、 第 8図は、 第 5図に示す通信システムの送信機を基地局 （図示の基地局 3 1 Cおよび 3 2 Dに相当） に置き換え、 さらに、 受信機を移動局 （移動局 3 2 に相当） に置き換え、 本発明の無線通信システムを基地局および移動局間の通信 に適用した場合の具体例を示す図である。 ただし、 第 8図においては、 説明の便 宜上、 2つの基地局を用いているが、 これに限らず、 たとえば、 3つ以上の基地 局を用いる構成としてもよい。 また、 各基地局に 1つのアンテナを備える構成と しているカ^ これに限らず、 2つ以上のアンテナを用いる構成としてもよい。 第 9図は、 本発明にかかる無線通信システムにおける実施の形態 3の構成であ る。 なお、 先に説明した実施の形態 1および 2の構成と同様の構成については、 同一の符号を付して説明を省略する。 第 9図において、 2 Eは送信機であり、 1 1 Cは第 1の信号合成部であり、 1 1 Dは第 2の信号合成部であり、 本実施の形 態における各信号合成部は、 実施の形態 2における第 6図と同様である。

ただし、 第 9図において記載の送信機は、 特に重要な役割を果たす概念のみの 搆成であり、 たとえば、 ベースバンド信号を R F周波数に変換するアップコンパ ートなどの処理は、 変調器 4 Aおよび 4 Bの出力時に既に行われている場合、 遅 延処理の後で行われる場合、 利得調整後に行われる場合等、 これらすベての場合 を含むものとする。 また、 各アンテナには、 通常のアンテナと同等の機能を有す るもの、 たとえば、 漏えい同軸ケーブルなども含むものとする。

本実施の形態と実施の形態 2との相違は、 2つの送信機にそれぞれ 1つずっ備 えられたァンテナが、 1つの送信機内に 2つの信号合成部を備えることで 2つと なったことである。 したがって、 本実施の形態においては、 1つの送信機に備え られた複数のアンテナに対応する各信号合成部における、 遅延量および重み係数 のうちの少なくとも 1つを、 隣接するアンテナ間で異なったものにすることによ り、 実施の形態 2と同様の効果を得ることが可能となる。

なお、 第 1 0図は、 第 9図に示す通信システムの送信機を移動機 （図示の移動 機 3 2 Aに相当） に置き換え、 さらに、 受信機を基地局 （移動局 3 1に相当） に 置き換え、 本発明の無線通信システムを基地局および移動局間の通信に適用した 場合の具体例を示す図である。 ただし、 第 9図および第 1 0図においては、 各基 地局に 2つのアンテナを備える構成としているが、 これに限らず、 3つ以上のァ ンテナを用いる構成としてもよい。 産業上の利用可能性

以上のように、 本発明のかかる無線通信システムは、 自動車電話、 携帯電話を はじめとする無線通信システムに有用であり、 特に、 複数の基地局からの信号が 互いに打ち消し合う場所のような信号の受信が困難な環境において、 広い領域を カバーする必要のある無線通信システムに適している。

Claims

一 請 求 の 範 囲

1 . 複数の送信機が同一の信号を同一の周波数で送信し、 受信機がこれらの信号 を受信する無線通信システムにおいて、

前記複数の送信機に対して少なくとも 1つのアンテナを配置し、 該アンテナに 任意の遅延 （遅延を与えない場合も含む） を与え、 各送信機に対して、 その他の 送信機における少なくとも 1つの遅延出力と異なった出力電力を設定することを ' 特徴とする無線通信システム。 2 . 前記任意の遅延として、 各送信機における複数のアンテナにそれぞれ異なつ た遅延 （遅延を与えない場合も含む） を与えた場合、

'各送信機に対して、 その他の送信機における対応する遅延出力と異なった組み 合わせの出力電力を設定することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の無線通 信システム。

3 . 前記受信機における等化器にあっては、 前記各送信機の少なくとも 1つのァ ンテナから送信される信号を復調することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載 の無線通信システム。 4. 複数の送信機が同一の信号を同一の周波数で送信し、 受信機がこれらの信号 を受信する無線通信システムにおいて、

前記複数の送信機に対して少なくとも 1つのアンテナを配置し、 さらに、 各ァ ンテナに供給する信号を、 変調信号に異なる遅延を与えてさらに重み付け合成を 行った信号とし、

各送信機に対して、 その他の送信機における遅延量、 または、 重み係数のうち の少なくとも 1つを異なる値に設定することを特徴とする無線通信システム。

. 前記受信機における等化器にあっては、 前記各送信機の少なくとも 1つのァ ンテナから送信される信号を復調することを特徴とする請求の範囲第 4項に記載 の無線通信システム。

6 . 複数のアンテナを有する送信機が同一の信号を送信し、 受信機がこれらの信 号を受信する無線通信システムにおいて、

前記複数のアンテナに供給する信号を、 変調信号に異なる遅延を与えてさらに 重み付け合成した信号とし、 アンテナ間でそれぞれ遅延量、 または、 重み係数の うちの少なくとも 1つを異なる値に設定することを特徴とする無線通信システム

7 . 前記受信機における等化器にあっては、 前記複数のアンテナから送信される 信号を復調することを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の無線通信システム。

8 . 複数の送信機が同一の信号を同一の周波数で送信する場合、

少なくとも 1つのアンテナを配置し、 該アンテナに任意の遅延 （遅延を与えな い場合も含む） を与え、 その他の送信機における少なくとも 1つの遅延出力と異 なった出力電力を設定することを特徴とする送信機。

9 . 前記任意の遅延として、 複数のアンテナにそれぞれ異なった遅延 （遅延を与 えない場合も含む） を与えた場合、 その他の送信機における対応する遅延出力と 異なった組み合わせの出力電力を設定することを特徴とする請求の範囲第 8項に 記載の送信機。

1 0 . 複数の送信機が同一の信号を同一の周波数で送信する場合、

少なくとも 1つのアンテナを配置し、 さらに、 各アンテナに供給する信号を、 変調信号に異なる遅延を与えてさらに重み付け合成を行った信号とし、 その他の 送信機における遅延量、 または、 重み係数のうちの少なくとも 1つを異なる値に 設定することを特徴とする送信機。

1 1 . 複数のアンテナから同一の信号を送信する場合、

各アンテナに供給する信号を、 変調信号に異なる遅延を与えてさらに重み付け 合成した信号とし、 アンテナ間でそれぞれ遅延量、 または、 重み係数のうちの少 なくとも 1つを異なる値に設定することを特徴とする送信機。

1 2 . 複数の送信機に備えられた複数のアンテナから送信される同一信号を復調 することを特徴とする受信機。