JPH11504168A - 多数のｃｄｍａ／ｆｄｍａ信号のデジタル発生及び結合のための実用的手段 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の個々の変調されたＲＦ信号（サブバンド１−サブバンド７）を発生し、結合し、異なる周波数チャンネルにおいて送信するための変調器システム。本発明は、デジタル回路を用いて幾つかの高周波チャンネルにおいて多数のＣＤＭＡ信号を発生し結合するための実用的方法及び装置を提供する。更に、幾つかの斯かる帯域セグメントを並列に発生して、これらを結合し、広い帯域巾をカバーすることが出来る。本発明では、この多数の信号を発生して、これらの信号を全てのデジタル技術を用いてベースバンドで結合する。この技術の利点は、ハードウエアを大幅な簡素化と信頼性及び柔軟性の改善である。

Description

【発明の詳細な説明】 多数のＣＤＭＡ／ＦＤＭＡ信号のデジタル発生及び結合のための実用的手段背景及び先行技術の簡単な説明 多数の無線周波信号を同様の変調フォーマットで発生し、これらを結合して単 一のアンテナから送信することが望ましいことが多い。例えば、星形ネットワー クのハブ局（ＨＳ）は多数の異なる周波数チャンネル上で信号を送信し得る。こ れらのチャンネルの各々は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を採用する多数の信 号を有し得る。一例として、１８−９５ＣＤＭＡセル状標準順方向リンクは、各 々が６４個もの多数の直交ＣＤＭＡ信号を含む複数の１.２５ＭＨｚチャンネル を必要とする。 更に、スペース・ダイバーシティを提供するように、信号を複数のアンテナで 送信することができる。加うるに、衛星システムでは、２つ以上の衛星に同時に 信号が送られるように、アンテナ・システムを二重化し得る。 個別の変調された高周波信号を発生し、これらを結合する直接的な技術は、リ ンク数が多いために、非常に面倒なハードウエアを使う結果となる。発明の目的 本発明の目的は、デジタル回路を用いて複数の無線周波数チャンネルにおいて 多数のＣＤＭＡ信号を発生し結合するための実用的方法及び装置を提供すること にある。更に、幾つかの斯かる帯域セグメントを並列に発生し、これらを結合す ることにより、広い帯域巾をカバーすることが出来る。発明の要約 星形ネットワークでは、ハブ局は、幾つかの異なる周波数チャンネルで送信さ れるべき複数の信号を発生しなければならないことが多い。本発明は、この複数 の信号を発生し、これらの信号を全てのデジタル技術を用いてベースバンドで結 合する。この技術の利点は、ハードウエアの大幅な簡素化と信頼性及び柔軟性の 改善である。図面の説明 本発明の上記の及び他の目的、利点並びに特徴は、以下の詳細な説明及び添付 の図面を考察するとき、一層明白となる。これらの図面において、 図１は、本発明を組み込んだ星形スペクトル拡散衛星通信ネットワークを図示 しており、 図２は、変調器ハードウエア構成の一つの実施の形態のブロック図であり、 図３は、変調器印刷回路基板の機能ブロック図であり、そして 図４は、図３に図示されている変調器チップ対の機能ブロック図である。発明の詳細な説明 図１は、星形スペクトル拡散衛星ネットワークを図示している。衛星Ｓはハブ 地上局ＧＳからのユーザ信号を衛星Ｓ（これはユーザ信号を返送［ｔｒａｎｓｐ ｏｎｄ）する］を経由して地上の個々のユーザＵ１、Ｕ２、ＵＳ．．．ＵＮに送 信する。 本発明を詳細に述べるために、本実施の形態を、星形スペクトル拡散衛星ネッ トワークの順方向リンクに適用する場合について論じることにする。衛星はハブ 地上局ＧＳからのユーザ信号を衛星（これはユーザ信号を返送する）を経由して 地上の個々のユーザに送信する。この順方向リンク信号は、本質的にはスペクト ル拡散直交ＣＤＭＡ（ＯＣＤＭＡ）であり、約２.５ＭＨｚを占有していると仮 定する。例示の目的のために、２５６個もの多数のＣＤＭＡ信号が２.５ＭＨｚ のサブバンドの一つを占有し得るものと更に仮定する。ＧＳは幾つかのサブバン ドで送信を行う。ＧＳは、これらの種々のサブバンドを衛星へのアップリンク上 での伝送ために適切な帯域巾に「積み重ねる」。これによりサブバンドの群は衛 星上の種々のアンテナビーム或いはアンテナに送られて地上の個々のユーザへと 送信される。 この検討のために、３００ＭＨｚのアップリンク帯域巾に９８個のサブバンド が存在すると仮定する。斯くして、ＧＳには最大（２５６人のユーザ×９８個の サブバンド）＝２５０８８個のリンクを各衛星に対して用いることが出来る。典 型的いは、一つのＧＳは、少なくとも３個の衛星を取り扱うことが出来るだけで なく、少なくとも１個の冗長ユニットを有し得る。斯くして、典型的なＧＳは、 １００,０００個以上のリンクを使用可能である。衛星上の電力制限により、実 際に用いられるよりも多くのリンクが一般的には使用可能である。ここでは、衛 星は最大９６００個の同時音声リンクをサポートすることができるものと仮定す る。 これらの信号は、個々の独特のデータと振幅と直交オーバレイ関数とによって 特徴付けられる。更に、各２.５ＭＨｚサブバンドには、その２５６人のユーザ に対して２つのＰＮシーケンスが割り当てられる。また、それぞれのサブバンド にはドップラ補正が適用され、各サブバンドはその適切な中心周波数に変換され なければならない。 信号切り替え及び変調器ハードウエアの全体構造が図２に図示されている。デ ータは、合計９６００個の入力音声チャンネルに対して１６００個の時分割多重 （ＴＤＭ）のボコードされた（ｖｏｃｏｄｅｄ）音声チャンネルを搬送するもの と仮定された６本の標準Ｅ２ラインに入力される。全ての６本のＥ２ラインは背 面１０上のそれぞれの変調器印刷回路基板（ＰＣＢ）に分配される。それぞれの 変調器ＰＣＢ１１−１、１１−２、・・・、１１−Ｎは入力信号のうちの１７９ ２個までの信号を復調し、適正に変調された信号を７個のサブバンドにおいて発 生することが出来る。これら７個のサブバンドの周波数セグメントＳ１、Ｓ２、 ・・・、ＳＮは周波数「積重ね（ｓｔａｃｋ）」における適切な位置で変調器Ｐ ＣＢから出力される。斯くして、１４個の変調器ＰＣＢ出力は受動結合器１３に おいて結合され、３００ＭＨｚにわたって離間された計９８個のサブバンドにお いて信号を発生する。この複合信号は増幅され、適切な選択されたアンテナＡ１ 、Ａ２、・・・、ＡＮに送られる。 変調器ＰＣＢ１１の基本ブロック図が図３に図示されている。該ＰＣＢは集積 回路１４−１、１４−２、・・・、１４−Ｎを含んでおり、これらの集積回路の 対は、各２.５ＭＨｚサブバンドをそれぞれ満たしてそれらのサブバンドを７個 のサブバンド周波数セグメントにおける適切な位置に変換するのに必要な２５６ 個の信号を発生することが出来る。この個々のサブバンドは加算器１３において デジタル的に加算され、次にデジタル／アナログ変換器１６においてアナログ波 形に変換される。次に、サブバンド・セグメントは、３００ＭＨｚスペクトルに おけるその適切な位置にアップコンバートされる。変調器チップ１４の詳細が図 ４に図示されている。入力ラインＥ２からの２５６個までの入力信号がデマルチ プレクサ１７によって多重化解除（ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）され、バッファ１ ８−１、１８−２に送られる。個々の信号はコンボルーション符号化され（１９ −１、・・・、１９−Ｎ、２０−１、・・・、２０−Ｎ）、次いで、電力制御ア ルゴリズムが用いられた場合には、利得制御回路２１−１、・・・、２１−Ｎ、 ２２−１、・・・、２２−Ｎにおいて振幅が調節される。その結果得られるデー タ信号は直交関数［ラデマッヒャー・ウオルシュ（ＲＷ）］２３−１、・・・、 ２３−Ｎ、２４−１、・・・、２４−Ｎ及びＰＮ符号によってオーバーレイされ （ｏｖｅｒｌａｉｄ）る。図４に図示されているように、複合信号群は１２８回 路チャンネルの２つの群に分割される。これらの群の各々は、それ自身のＰＮ符 号２５−１、・・・、２５−Ｎ、２６−１、・・・、２６−Ｎによってオーバー レイされ、加算され（３０）、次に有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ３１ で濾波される。これらの出力は、正弦波の同相（Ｉ）成分及び直角位相（Ｑ）成 分を変調（３２）して複合サブバンド信号を形成するのに用いられる。この信号 はドップラ補正され、地上のアンテナビームの運動を補償する。 本発明の好ましい実施の形態が述べられ説明されてきたが、本発明の他の実施 の形態、修正、及び適応は当業者にとって明白であろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１１月２７日 【補正内容】 （請求の範囲の差し替え） 請求の範囲 １．複数の個々の変調されたＲＦ信号を発生し、これらの信号を結合して複数の 異なる周波数チャンネルにおいて送信するための変調器システムにおいて、 各々が複数の時分割多重（ＴＤＭ）符号化音声チャンネルを伝える複数のデー タ入力ラインと、 複数の変調器チップ対であって、各変調器チップ対が、 ａ）前記複数のデータ入力ラインを受け取るように接続されたデマルチプレ クサ手段と、 ｂ）少なくとも１対の変調器であって、それぞれの変調器が、前記デマルチ プライヤ手段から個々の信号を受け取るように接続されたバッファ回路と、前記 バッファ回路にそれぞれ接続された複数の並列符号化チャンネルであって、各々 の符号化チャンネルがその関連の前記バッファ回路から前記個々の信号を受け取 ってコンボルーション符号化するためのコンボルーション・エンコーダ手段を有 する複数の並列コード化チャンネルと、前記個々の信号の振幅を選択的に調節す るための利得制御回路と、前記個々の信号に直交関数及びＰＮ符号を重畳するた めの手段と、それぞれの前記符号化チャンネルの出力を受け取って変調器出力信 号を提供するように接続された加算器手段とを備える少なくとも１対の変調器と 、 ｃ）前記加算器手段に接続されていて、ＦＩＲ出力信号を供給する有限イン パルス応答フィルタ（ＦＩＲ）と、 を含む複数の変調器チップ対と、 搬送波信号源と、 前記ＦＩＲ出力信号を前記搬送波信号上で変調するための手段と、 を具備する変調器システム。 【図２】 【図３】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の個々の変調されたＲＦ信号を発生し、これらの信号を結合して複数の 異なる周波数チャンネルにおいて送信するための変調器システムにおいて、 各々が複数の時分割多重（ＴＤＭ）符号化音声チャンネルを伝える複数のデー タ入力ラインと、 複数の変調器チップ対であって、各変調器チップ対が、 ａ）前記複数のデータ入力ラインを受け取るように接続されたデマルチプラ イヤ手段と、 ｂ）少なくとも１対の変調器であって、それぞれの符号化チャンネルが、前 記デマルチプライヤ手段から個々の信号を受け取るように接続されたバッファ回 路と、前記バッファ回路にそれぞれ接続された複数の並列符号化チャンネルであ って、各々の符号化チャンネルがその関連の前記バッファ回路から前記個々の信 号を受け取ってコンボルーション符号化するためのコンボルーション・エンコー ダ手段を有する複数の並列コード化チャンネルと、前記個々の信号の振幅を選択 的に調節するための利得制御回路と、前記個々の信号に直交関数及びＰＮ符号を 重畳するための手段と、それぞれの前記符号化チャンネルの出力を受け取って変 調器出力信号を提供するように接続された加算器手段とを備える少なくとも１対 の変調器と、 ｃ）前記加算器手段に接続されていて、ＦＩＲ出力信号を供給する有限イン パルス応答フィルタと、 を含む複数の変調器チップ対と、 搬送波信号源と、 前記ＦＩＲ出力信号を前記搬送波信号上で変調するための手段と、 を具備する変調器システム。