(57)【要約】【課題】設置およびオペレーションにスキルが必要ない、局所的カバレッジエリアの低コスト中継機を提供する。【解決手段】中継器は、無線通信システムにおいてネットワーク送受信機とユーザ送受信機との間のトラフィックを中継し、ネットワーク送受信機とのネットワーク・リンクを維持するネットワーク・ユニットと、ユーザ送受信機とのユーザ・リンクを維持するユーザ・ユニットと、ネットワーク・ユニット−ユーザ・ユニット間の２方向通信経路と、ネットワーク・ユニットとユーザ・ユニットとの間の伝播ロスのみを補償する利得制御装置とを含み、2方向通信経路は、ネットワーク送受信機とネットワーク・ユニットとの間、ユーザ送受信機とユーザ・ユニットとの間、およびネットワーク・ユニットとユーザ・ユニットとの間の自律的リピータ・ホップにおいて、ネットワーク送受信機とユーザ送受信機との間の信号の通信を促進する。【選択図】図２
2007532038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいてネットワーク送受信機とユーザ送受信機との間のトラフィックを中継する中継器であって、
前記ネットワーク送受信機とのネットワーク・リンクを維持するネットワーク・ユニットと、
前記ユーザ送受信機とのユーザ・リンクを維持するユーザ・ユニットと、
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の２方向通信経路と、
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の伝搬損失のみを補償する利得制御装置と
を有し、
前記２方向通信経路は、前記ネットワーク送受信機と前記ネットワーク・ユニットとの間、前記ユーザ送受信機と前記ユーザ・ユニットとの間および、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の自律的リピータ・ホップにおいて、前記ネットワーク送受信機と前記ユーザ送受信機との間の信号の通信を促進することを特徴とする中継器。
【請求項２】
前記ネットワーク・ユニットは建物の外側に配置されるように形成され、
前記ユーザ・ユニットは前記建物の内側に配置されるように形成され、
前記利得制御装置は建物内外の伝播損失のみを補償することを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項３】
前記通信経路上の前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップは、前記ネットワーク送受信機および前記ユーザ送受信機との間で通信される信号から独立した搬送波信号で通信することを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項４】
前記通信経路上の前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップは、前記ネットワーク送受信機および前記ユーザ送受信機との間で通信される信号から独立した搬送周波数で通信することを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項５】
前記通信経路上の前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップは、前記ネットワーク送受信機および前記ユーザ送受信機との間で通信される信号波形から独立した信号波形で通信することを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項６】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、非許可の周波数帯域で作動する専用無線データ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項７】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、非許可の周波数帯域で作動する専用無線データ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項８】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、無線標準に基づく専用無線データ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項９】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、電線、電話回線および同軸ケーブルからなる群の中のリンクから選択される専用ワイヤラインデータ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項１０】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、ワイヤライン標準に基づく専用ワイヤラインのデータ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項１１】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、帯域内または帯域外の制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項１２】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、８０２．１１標準およびその他の無線標準からなる群の中から選択される無線制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項１３】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、周波数トーンに基づく無線またはワイヤラインの専用制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項１４】
前記ネットワーク・ユニットおよび／または前記ユーザ・ユニットが、
１組のアンテナと、
前記アンテナに接続され、全てまたはいくつかのリピータ・ホップおよび通信リンクにおいてアンテナ切換えダイバーシチを可能とする、送信／受信オペレーション用の切換え動作を行うスイッチと
を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項１５】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットに配置される局部発振器と、
前記ネットワーク・ユニットから前記ユーザ・ユニットへの通信経路に、前記局部発振器を相互に同期させる同期信号を搬送する制御リンクおよび／またはデータ・リンクと
を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項１６】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットに配置され、相互に同期させるために電気による信号発振を使用する局部発振器を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項１７】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットは、独自の識別番号を割り当てられたことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項１８】
識別番号によって変調される２相位相変調方式（ＢＰＳＫ）の信号を発生し、非許可の動作スペクトル・バンドの適切な部分で前記信号を変調し、前記信号を前記ネットワーク・ユニットの順方向リンクの送信経路に接続する識別番号・基準周波数ユニットを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項１９】
振幅変調または差動直交位相変調（ＤＱＰＳＫ）であるコード化した低ビットレート変調により、逆方向リンク通信波形上の識別番号情報および位置情報を変調する識別番号および位置ユニットを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項２０】
複合チャネル・インパルス応答の生成のために、スペクトラム拡散信号を発生する較正信号発生／送信機を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項２１】
疑似ランダムコード、Ｇｏｌｄコードまたはその他の既知のコードによってスペクトラム拡散波形を生成する技術、
全てのユーザ・ユニットおよび全てのネットワーク・ユニットを独自に識別するために既知のコードのコード位相を生成する技術、
動的割り当て方法によってコードまたはコード位相を割り当てる技術、
複合チャネル・インパルス応答の生成のために２以上のコードを使用する技術、
複合チャネル・インパルス応答の生成のために２以上のコード位相を使用する技術、
ユニット識別装置によってスペクトラム拡散信号を変調する技術
および、動作セル帯域または非許可帯域にスペクトラム拡散周波数を生成する技術
からなる群の中から１つ以上の技術を選択されたコード生成技術を使用して、複合チャネル・インパルス応答のために、スペクトラム拡散信号を生成する較正信号発生／送信機を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項２２】
割り当てられた信号スペクトルの一部または全てにおいて、入力される所望の信号を昇圧する少なくとも１つの増幅器を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項２３】
予め選択した動作帯域、手動で選択した動作帯域および検出信号に基づいて自動で選択した動作帯域からなる群の中から選択される１以上の技術を使用して決定された動作帯域を有する、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項２４】
入力される所望の信号を昇圧する少なくとも１つの増幅器を更に含み、
前記信号は、ＧＳＭおよびこれに起因する全てのシステム、ｃｄｍａ２０００（符号分割多元接続）、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）およびその他の標準、並びに衛生利用測位システム（ＧＰＳ）のようなセル帯域または無線帯域で作動するシステムからなる群の中から選択される１以上の無線システムから発生されたことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項２５】
昇圧された信号の周波数帯域で作動する前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットの相互分離が可能な指向性アンテナを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項２６】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットそれぞれに、前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットを相互に分離し、かつ昇圧された信号の周波数帯域で作動するエコー・キャンセラを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項２７】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットそれぞれに配置され、昇圧された信号経路に遅延を与えるエコー・キャンセラを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項２８】
前記ネットワーク・ユニットの意図的な遅延、前記ユーザ・ユニットの意図的な遅延、並びに前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニット両方の意図的な遅延からなる群から選択される遅延を信号経路に与え、前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットそれぞれに配置されたエコー・キャンセラを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項２９】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路の逆方向リンク経路および、前記ネットワーク・ユニットと前記ネットワーク送受信機との間の前記逆方向リンクは、干渉および電力消費量を削減するために、信号の有無に基づいてゲートコントロールされることを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項３０】
前記ネットワーク・ユニットは複数のユーザ・ユニットと作動するように形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項３１】
前記ネットワーク・ユニットおよびユーザ・ユニットは、単一のハウジング内に機械的に結合されたことを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項３２】
非許可の周波数帯域で作動し、前記非許可の周波数帯域で作動する他の装置と干渉しない周波数で作動帯域を選択可能であることを特徴とする、請求項１に記載の中継器。
【請求項３３】
無線通信システムのネットワーク送受信機とユーザ送受信機との間のトラフィックを中継する中継器であって、
前記ネットワーク送受信機とのネットワーク・リンクを維持するネットワーク・ユニットと、
前記ユーザ送受信機とのネットワーク・リンクを維持するユーザ・ユニットと、
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の２方向通信経路と、
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとを相互に分離し、かつ昇圧された信号の周波数帯域で作動する、前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットのそれぞれに配置されたエコー・キャンセラと
を有し、
前記２方向通信経路は、前記ネットワーク送受信機と前記ネットワーク・ユニットとの間、前記ユーザ送受信機と前記ユーザ・ユニットとの間および、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の自律的リピータ・ホップにおいて、前記ネットワーク送受信機と前記ユーザ送受信機との間の信号の通信を促進することを特徴とする中継器。
【請求項３４】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットのそれぞれに配置された前記エコー・キャンセラは、昇圧された信号経路に遅延を与えることを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項３５】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットのそれぞれに配置された前記エコー・キャンセラは、信号経路に遅延を与え、
前記遅延は、前記ネットワーク・ユニットの意図的な遅延、前記ユーザ・ユニットの意図的な遅延、並びに前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニット両方の意図的な遅延からなる群から選択されることを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項３６】
前記通信経路上の前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップは、前記ネットワーク送受信機および前記ユーザ送受信機との間で通信される信号から独立した搬送波信号で通信することを特徴とする、請求項３１に記載の中継器。
【請求項３７】
前記通信経路上の前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップは、前記ネットワーク送受信機および前記ユーザ送受信機との間で通信される信号から独立した搬送周波数で通信することを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項３８】
前記通信経路上の前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップは、前記ネットワーク送受信機および前記ユーザ送受信機との間で通信される信号波形から独立した信号波形で通信することを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項３９】
建物の外側に配置されるように形成された前記ネットワーク・ユニットと、
前記建物の内側に配置されるように形成された前記ユーザ・ユニットと、
建物内外の伝播損失のみを補償する利得制御装置と
を更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項４０】
少なくとも前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の伝播損失を補償する利得制御装置を更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項４１】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、非許可の周波数帯域で作動する専用無線データ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項４２】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、非許可の周波数帯域で作動する専用無線データ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項４３】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、無線標準に基づく専用無線データ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項４４】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、電線、電話回線および同軸ケーブルからなる群の中のリンクから選択される専用ワイヤラインデータ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項４５】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、ワイヤライン標準に基づく専用ワイヤラインのデータ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項４６】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、帯域内または帯域外の制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項４７】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、８０２．１１標準およびその他の無線標準からなる群の中から選択される無線制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項４８】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、周波数トーンに基づく無線またはワイヤラインの専用制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項４９】
前記ネットワーク・ユニットおよび／または前記ユーザ・ユニットが、
１組のアンテナと、
前記アンテナに接続され、全てまたはあるリピータ・ホップおよび通信リンクにおいてアンテナ切換えダイバーシチを可能とする、送信／受信オペレーション用の切換え動作を行うスイッチと
を更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項５０】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットに配置される局部発振器と、
前記ネットワーク・ユニットから前記ユーザ・ユニットへの通信経路に、前記局部発振器を相互に同期させる同期信号を搬送する制御リンクおよび／またはデータ・リンクと
を更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項５１】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットに局部発振器を更に含み、当該局部発振器は主電源の信号振幅を使用して互いに同期することを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項５２】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットは、独自の識別番号を割り当てられたことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項５３】
識別番号によって変調される２相位相変調方式（ＢＰＳＫ）の信号を発生し、非許可の動作スペクトル・バンドの適切な部分で前記信号を変調し、前記信号を前記ネットワーク・ユニットの順方向リンクの送信経路に接続する識別番号・基準周波数ユニットを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項５４】
振幅変調または差動直交位相変調（ＤＱＰＳＫ）であるコード化した低ビットレート変調により、逆方向リンク通信波形上の識別番号情報および位置情報を変調する識別番号および位置ユニットを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項５５】
複合チャネル・インパルス応答の生成のために、スペクトラム拡散信号を発生する較正信号発生／送信機を更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項５６】
疑似ランダムコード、Ｇｏｌｄコードまたはその他の既知のコードによってスペクトラム拡散波形を生成する技術、
全てのユーザ・ユニットおよび全てのネットワーク・ユニットを独自に識別するために既知のコードのコード位相を生成する技術、
動的割り当て方法によってコードまたはコード位相を割り当てる技術、
複合チャネル・インパルス応答の生成のために２以上のコードを使用する技術、
複合チャネル・インパルス応答の生成のために２以上のコード位相を使用する技術、
ユニット識別装置によってスペクトラム拡散信号を変調する技術
および、動作セル帯域または非許可帯域にスペクトラム拡散周波数を生成する技術
からなる群の中から１つ以上の技術を選択されたコード生成技術を使用して、複合チャネル・インパルス応答のために、スペクトラム拡散信号を生成する較正信号発生／送信機を更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項５７】
割り当てられた信号スペクトルの一部または全てにおいて、入力される所望の信号を昇圧する少なくとも１つの増幅器を更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項５８】
予め選択した動作帯域、手動で選択した動作帯域および検出信号に基づいて自動で選択した動作帯域からなる群の中から選択される１以上の技術を使用して決定された動作帯域を有する、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路を更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項５９】
入力される所望の信号を昇圧する少なくとも１つの増幅器を更に含み、
前記信号は、ＧＳＭおよびこれに起因する全てのシステム、ｃｄｍａ２０００（符号分割多元接続）、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）およびその他の標準、並びに衛生利用測位システム（ＧＰＳ）のようなセル帯域または無線帯域で作動するシステムからなる群の中から選択される１以上の無線システムから発生されたことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項６０】
昇圧された信号の周波数帯域で作動する前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットの相互分離が可能な指向性アンテナを更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項６１】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路の逆方向リンク経路は、干渉および電力消費量を削減するために、信号の有無に基づいてゲートコントロールされることを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項６２】
前記ネットワーク・ユニットは複数のユーザ・ユニットと作動するように形成されたことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項６３】
前記ネットワーク・ユニットおよびユーザ・ユニットは、単一のハウジング内に機械的に結合されたことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項６４】
非許可の周波数帯域で作動し、前記非許可の周波数帯域で作動する他の装置と干渉しない周波数で作動帯域を選択可能であることを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項６５】
無線通信システムにおいてネットワーク送受信機とユーザ送受信機との間のトラフィックを中継する中継器であって、
前記ネットワーク送受信機とのネットワーク・リンクを維持するネットワーク・ユニットと、
前記ユーザ送受信機とのユーザ・リンクを維持するユーザ・ユニットと、
前記ネットワーク送受信機と前記ネットワーク・ユニットとの間、前記ユーザ送受信機と前記ユーザ・ユニットとの間および、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の自律的リピータ・ホップにおいて、信号の通信を促進する前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の２方向通信経路と、
Ｕ−ＮＩＩのスペクトル周波数帯域で作動するように調整されるか、Ｕ−ＰＣＳのスペクトル周波数帯域で作動するように調整されるか、或いはＩＳＭのスペクトル周波数帯域で作動するように調整された、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップと
を有することを特徴とする中継器。
【請求項６６】
複合チャネル・インパルス応答の生成のために、スペクトラム拡散信号を発生する較正信号発生／送信機を更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項６７】
疑似ランダムコード、Ｇｏｌｄコードまたはその他の既知のコードによってスペクトラム拡散波形を生成する技術、
全てのユーザ・ユニットおよび全てのネットワーク・ユニットを独自に識別するために既知のコードのコード位相を生成する技術、
動的割り当て方法によってコードまたはコード位相を割り当てる技術、
複合チャネル・インパルス応答の生成のために２以上のコードを使用する技術、
複合チャネル・インパルス応答の生成のために２以上のコード位相を使用する技術、
ユニット識別装置によってスペクトラム拡散信号を変調する技術
および、動作セル帯域または非許可帯域にスペクトラム拡散周波数を生成する技術
からなる群の中から１つ以上の技術を選択されたコード生成技術を使用して、複合チャネル・インパルス応答のために、スペクトラム拡散信号を生成する較正信号発生／送信機を更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項６８】
割り当てられた信号スペクトルの一部または全てにおいて、入力される所望の信号を昇圧する少なくとも１つの増幅器を更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項６９】
予め選択した動作帯域、手動で選択した動作帯域および検出信号に基づいて自動で選択した動作帯域からなる群の中から選択される１以上の技術を使用して決定された動作帯域を有する、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路を更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項７０】
前記通信経路上の前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップは、前記ネットワーク送受信機および前記ユーザ送受信機との間で通信される信号から独立した搬送波信号で通信することを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項７１】
前記通信経路上の前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップは、前記ネットワーク送受信機および前記ユーザ送受信機との間で通信される信号から独立した搬送周波数で通信することを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項７２】
前記通信経路上の前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップは、前記ネットワーク送受信機および前記ユーザ送受信機との間で通信される信号波形から独立した信号波形で通信することを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項７３】
建物の外側に配置されるように形成された前記ネットワーク・ユニットと、
前記建物の内側に配置されるように形成された前記ユーザ・ユニットと、
建物内外の伝播損失のみを補償する利得制御装置と
を更に含むことを特徴とする、請求項３３に記載の中継器。
【請求項７４】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の伝搬損失のみを補償する利得制御装置を更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項７５】
少なくとも前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の伝搬損失を補償する利得制御装置を更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項７６】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、非許可の周波数帯域で作動する専用無線データ・リンクおよび制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項７７】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、非許可の周波数帯域で作動する専用無線データ・リンクおよび制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項７８】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、ワイヤライン標準に基づく専用ワイヤラインのデータ・リンクおよび／または制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項７９】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、帯域内または帯域外制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項８０】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、周波数トーンに基づく専用の無線制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項８１】
前記ネットワーク・ユニットおよび／または前記ユーザ・ユニットが、
１組のアンテナと、
前記アンテナに接続され、全てまたはあるリピータ・ホップおよび通信リンクにおいてアンテナ切換えダイバーシチを可能とする、送信／受信オペレーション用の切換え動作を行うスイッチと
を更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項８２】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットに配置される局部発振器と、
前記ネットワーク・ユニットから前記ユーザ・ユニットへの通信経路に、前記局部発振器を相互に同期させる同期信号を搬送する制御リンクおよび／またはデータ・リンクと
を更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項８３】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットに局部発振器を更に含み、当該局部発振器は主電源の信号振幅を使用して互いに同期することを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項８４】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットは、独自の識別番号を割り当てられたことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項８５】
識別番号によって変調される２相位相変調方式（ＢＰＳＫ）の信号を発生し、非許可の動作スペクトル・バンドの適切な部分で前記信号を変調し、前記信号を前記ネットワーク・ユニットの順方向リンクの送信経路に接続する識別番号・基準周波数ユニットを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項８６】
振幅変調または差動直交位相変調（ＤＱＰＳＫ）であるコード化した低ビットレート変調により、逆方向リンク通信波形上の識別番号情報および位置情報を変調する識別番号および位置ユニットを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項８７】
昇圧された信号の周波数帯域で作動する前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットの相互分離が可能な指向性アンテナを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項８８】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットそれぞれに、前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットを相互に分離し、かつ昇圧された信号の周波数帯域で作動するエコー・キャンセラを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項８９】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットそれぞれに配置され、昇圧された信号経路に遅延を与えるエコー・キャンセラを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項９０】
前記ネットワーク・ユニットの意図的な遅延、前記ユーザ・ユニットの意図的な遅延、並びに前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニット両方の意図的な遅延からなる群から選択される遅延を信号経路に与え、前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットそれぞれに配置されたエコー・キャンセラを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項９１】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路の逆方向リンク経路および、前記ネットワーク・ユニットと前記ネットワーク送受信機との間の前記逆方向リンクは、干渉および電力消費量を削減するために、信号の有無に基づいてゲートコントロールされることを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項９２】
前記ネットワーク・ユニットは複数のユーザ・ユニットと作動するように形成されたことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項９３】
前記ネットワーク・ユニットおよびユーザ・ユニットは、単一のハウジング内に機械的に結合されたことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項９４】
非許可の周波数帯域で作動し、前記非許可の周波数帯域で作動する他の装置と干渉しない周波数で作動帯域を選択可能であることを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項９５】
入力される所望の信号を昇圧する少なくとも１つの増幅器を更に含み、
前記信号は、ＧＳＭおよびこれに起因する全てのシステム、ｃｄｍａ２０００（符号分割多元接続）、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）およびその他の標準、並びに衛生利用測位システム（ＧＰＳ）のようなセル帯域または無線帯域で作動するシステムからなる群の中から選択される１以上の無線システムから発生されたことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項９６】
昇圧された信号の周波数帯域で作動する前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットの相互分離が可能な指向性アンテナを更に含むことを特徴とする、請求項６５に記載の中継器。
【請求項９７】
無線通信システムにおいてネットワーク送受信機とユーザ送受信機との間のトラフィックを中継する中継器であって、
前記ネットワーク送受信機とのネットワーク・リンクを維持するネットワーク・ユニットと、
前記ユーザ送受信機とのユーザ・リンクを維持するユーザ・ユニットと、
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の２方向通信経路と、
電線または電話回線を搬送され、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路の専用データリンクおよび制御リンクと
を有し、
前記２方向通信経路は、前記ネットワーク送受信機と前記ネットワーク・ユニットとの間、前記ユーザ送受信機と前記ユーザ・ユニットとの間および、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の自律的リピータ・ホップにおいて、前記ネットワーク送受信機と前記ユーザ送受信機との間の信号の通信を促進することを特徴とする中継器。
【請求項９８】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、ワイヤライン標準に基づく専用データ・リンクおよび制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項９９】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、周波数トーンに基づく無線またはワイヤラインの専用制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１００】
前記ネットワーク・ユニットおよび／または前記ユーザ・ユニットが、
１組のアンテナと、
前記アンテナに接続され、全てまたはあるリピータ・ホップおよび通信リンクにおいてアンテナ切換えダイバーシチを可能とする、送信／受信オペレーション用の切換え動作を行うスイッチと
を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１０１】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットに配置される局部発振器と、
前記ネットワーク・ユニットから前記ユーザ・ユニットへの通信経路に、前記局部発振器を相互に同期させる同期信号を搬送する制御リンクおよび／またはデータ・リンクと
を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１０２】
前記通信経路上の前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の前記自律的リピータ・ホップは、前記ネットワーク送受信機および前記ユーザ送受信機との間で通信される信号波形から独立した信号波形で通信することを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１０３】
建物の外側に配置されるように形成された前記ネットワーク・ユニットと、
前記建物の内側に配置されるように形成された前記ユーザ・ユニットと、
建物内外の伝播損失のみを補償する利得制御装置と
を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１０４】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の伝播損失のみを補償する利得制御装置を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１０５】
少なくとも前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の伝播損失を補償する利得制御装置を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１０６】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、非許可の周波数帯域で作動する専用データ・リンクおよび制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１０７】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、専用データ・リンクおよび制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１０８】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路に、帯域内または帯域外の制御リンクを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１０９】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットに配置される局部発振器と、
前記ネットワーク・ユニットから前記ユーザ・ユニットへの通信経路に、前記局部発振器を相互に同期させる同期信号を搬送する制御リンクおよび／またはデータ・リンクと
を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１１０】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットに局部発振器を更に含み、当該局部発振器は主電源の信号振幅を使用して互いに同期することを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１１１】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットは、独自の識別番号を割り当てられたことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１１２】
識別番号によって変調される２相位相変調方式（ＢＰＳＫ）の信号を発生し、非許可の動作スペクトル・バンドの適切な部分で前記信号を変調し、前記信号を前記ネットワーク・ユニットの順方向リンクの送信経路に接続する識別番号・基準周波数ユニットを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１１３】
振幅変調または差動直交位相変調（ＤＱＰＳＫ）であるコード化した低ビットレート変調により、逆方向リンク通信波形上の識別番号情報および位置情報を変調する識別番号および位置ユニットを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１１４】
複合チャネル・インパルス応答の生成のために、スペクトラム拡散信号を発生する較正信号発生／送信機を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１１５】
疑似ランダムコード、Ｇｏｌｄコードまたはその他の既知のコードによってスペクトラム拡散波形を生成する技術、
全てのユーザ・ユニットおよび全てのネットワーク・ユニットを独自に識別するために既知のコードのコード位相を生成する技術、
動的割り当て方法によってコードまたはコード位相を割り当てる技術、
複合チャネル・インパルス応答の生成のために２以上のコードを使用する技術、
複合チャネル・インパルス応答の生成のために２以上のコード位相を使用する技術、
ユニット識別装置によってスペクトラム拡散信号を変調する技術
および、動作セル帯域または非許可帯域にスペクトラム拡散周波数を生成する技術
からなる群の中から１つ以上の技術を選択されたコード生成技術を使用して、複合チャネル・インパルス応答のために、スペクトラム拡散信号を生成する較正信号発生／送信機を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１１６】
割り当てられた信号スペクトルの一部または全てにおいて、入力される所望の信号を昇圧する少なくとも１つの増幅器を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１１７】
予め選択した動作帯域、手動で選択した動作帯域および検出信号に基づいて自動で選択した動作帯域からなる群の中から選択される１以上の技術を使用して決定された動作帯域を有する、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１１８】
昇圧された信号の周波数帯域で作動する前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットの相互分離が可能な指向性アンテナを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。。
【請求項１１９】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットそれぞれに、前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットを相互に分離し、かつ昇圧された信号の周波数帯域で作動するエコー・キャンセラを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１２０】
前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットそれぞれに配置され、昇圧された信号経路に遅延を与えるエコー・キャンセラを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１２１】
前記ネットワーク・ユニットの意図的な遅延、前記ユーザ・ユニットの意図的な遅延、並びに前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニット両方の意図的な遅延からなる群から選択される遅延を信号経路に与え、前記ネットワーク・ユニットおよび前記ユーザ・ユニットそれぞれに配置されたエコー・キャンセラを更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１２２】
前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の通信経路の逆方向リンク経路および、前記ネットワーク・ユニットと前記ネットワーク送受信機との間の前記逆方向リンクは、干渉および電力消費量を削減するために、信号の有無に基づいてゲートコントロールされることを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１２３】
前記ネットワーク・ユニットは複数のユーザ・ユニットと作動するように形成されたことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１２４】
前記ネットワーク・ユニットおよびユーザ・ユニットは、単一のハウジング内に機械的に結合されたことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１２５】
非許可の周波数帯域で作動し、前記非許可の周波数帯域で作動する他の装置と干渉しない周波数で作動帯域を選択可能であることを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１２６】
前記ネットワーク・ユニットおよび／または前記ユーザ・ユニットが、
１組のアンテナと、
前記アンテナに接続され、全てまたはあるリピータ・ホップおよび通信リンクにおいてアンテナ切換えダイバーシチを可能とする、送信／受信オペレーション用の切換え動作を行うスイッチと
を更に含むことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【請求項１２７】
入力される所望の信号を昇圧する少なくとも１つの増幅器を更に含み、
前記信号は、ＧＳＭおよびこれに起因する全てのシステム、ｃｄｍａ２０００（符号分割多元接続）、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）およびその他の標準、並びに衛生利用測位システム（ＧＰＳ）のようなセル帯域または無線帯域で作動するシステムからなる群の中から選択される１以上の無線システムから発生されたことを特徴とする、請求項９７に記載の中継器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーションズ（Global System for Mobile Communications：ＧＳＭ方式）およびＩＳ９５のような従来の携帯電話ネットワークは、これらのシステムから期待される端末のモビリティの高さを確保するために、拡張的かつ連続的なカバレッジを提供する方向に進んでいる。しかしながら、ネットワークの設計を慎重に行ったにもかかわらず、このようなネットワークの屋内（室内）のカバレッジ、あるいは干渉によって高い減衰が生じる場所（例えば、トンネル）のカバレッジは、多くの場合「カバレッジ・ホール」がある「継ぎはぎ状態」であり、最悪の場合ではカバレッジが存在しない。屋内のカバレッジが減少した理由は、広範囲のカバレッジを提供するために、携帯電話基地局が通常、外部の建物（ビルの平均高さより高い）に配置されているためである。「道路上」では十分かもしれないが、信号は建材によって大幅に減衰されるため、室内の信号電力は縮小され、カバレッジは貧弱なものとなる。信号電力の損失（減衰）は建材によって異なるが、各壁の通過につき数十ｄＢｓ程度となる。この問題は、広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access：ＷＣＤＭＡ）およびｃｄｍａ２０００のような第３世代システムではより深刻である。なぜなら、これらの新システムは高いデータ送信能力を有するからであり（これによって情報ビットエネルギー（Ｅｂ）がより低くなる）、また、リンク・バジェットおよびセルの電波到達範囲がより縮小されているからである。これまでのところ、屋内のカバレッジを提供するための共通する解決方法として次のものを用いる。
Ｉ）同じ地理的範囲においてより屋外的な基地局（より小さなセル・サイズをサポートする）
ＩＩ）マイクロセル（ＭｉｃｒｏＣｅｌｌ）
ＩＩＩ）ピコセル（Ｐｉｃｏｃｅｌｌ）（室内セル）
ＩV）従来の中継器
【０００２】
上記の解決方法（中継器を除く）は全て非常に高価で、携帯電話ネットワーク・インフラストラクチュアへの本格的な投資が必要となり、また計画と実施がはるかに複雑であることは明らかである。一方、一定の地理的範囲の信号を増幅させるために使用できる中継器のような他の解決方法がある。
【０００３】
中継器による解決方法は、基地局による解決方法よりも安価である。しかし、中継器にはいくつかの難点がある。これらの屋外中継器は、個人のユーザにとっては未だ高価であって、慎重な計画が必要である。ほとんどの中継器は、大きな指向性アンテナあるいはアンテナ利得の仕様を縮小する追加的なバックホール周波数（backhaul frequencies）を使用する。バックホール周波数はスペクトル効率を低下させ、またキャパシティを制限する。中継器はネットワーク中に干渉を増大させることがある。なぜなら、中継器は基地局に類似する屋外装置であり、そのため、高性能な屋内カバレッジを提供する解決方法として一般的ではないからである。屋内用中継器は屋外バージョンの中継器より安価であるが、一般的には指向性の高いアンテナを屋根上に設置してアンテナを分離する必要があり、設置およびオペレーションにはスキルが必要となって高いコストを要する。したがって、一般的にシステムは、スキルのないユーザにとって依然として複雑であり、非常に局所的なカバレッジエリアの使用として十分に安価であるとはいえない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
通信装置の実施形態によると、中継器は、無線通信システムにおけるネットワーク送受信機とユーザ送受信機との間のトラフィックを中継する。中継器は、前記ネットワーク送受信機とのネットワーク・リンクを維持するネットワーク・ユニットと、前記ユーザ送受信機とのユーザ・リンクを維持するユーザ・ユニットと、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットとの間の２方向通信経路であって、前記ネットワーク送受信機と前記ネットワーク・ユニットとの間の自律的リピータ・ホップ（autonomous repeater hop）、前記ユーザ送受信機と前記ユーザ・ユニットの間の自律的リピータ・ホップ、および前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニットの間の自律的リピータ・ホップにおける、前記ネットワーク送受信機と前記ユーザ送受信機との間の信号の通信を促進する当該2方向通信経路と、前記ネットワーク・ユニットと前記ユーザ・ユニット単体との間の伝搬損失のみを補償する利得制御装置とを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
ここに示すシステムは、ネットワーク中の過度の干渉、高価な設備の使用あるいはネットワーク・プランニングを発生させない局所的な屋内カバレッジを提供する。システムは全面的にネットワーク容量を増加させ、モバイルおよびＢＴＳの送信電力を縮小し、電池寿命を増加させ、そしてユーザへの「有害な」放射線を縮減する。
【０００６】
図示した実施形態についての説明は、ＧＳＭ（Global System for Communications）ネットワークに基づく。ＧＳＭネットワークは、様々なスペクトル・バンドでオペレートされ、国および地域の規定によって異なるＴＤＭＡに基づくシステムである。しかしながら、その開示内容は、小さな変更をもって、ＩＳ９５、ｃｄｍａ２０００およびＷＣＤＭＡ、並びに８０２．１１a、bおよびgのような無線ＬＡＮシステムを含む（しかしこれらに限定されるものではない）他のセルラー方式にも同様に適用可能である。実施形態の説明はセルラー方式について行われているが、小さな変更をもって、ＧＰＳのような他の方式あるいは信号増幅機能を使用する他の方式も同様に適用することができる。動作周波数は、移動通信（例えば、ＰＣＳ１９００，ＤＣＳ１８００，ＧＳＭ９００，ＵＭＴＳ  ２０００，ＩＳＭバンドまたはＵ−ＮＩＩバンド）に使用される通信帯域の所望のどの帯域でもよい。ここに開示する詳細な説明は単に例示であって、ブースタは室内のカバレッジのみに限定されるものではなく、列車、飛行機、自動車、トンネルなどのような他の場所における利用に用いることもできる。さらに、実施例には全ての記録あるいは重要でない詳細設計が含まれる必要はない。後に検討・説明されるユニットおよびサブユニットは、オペレーションのそれぞれの許可帯域および非許可帯域の規則を満たす。したがって、開示された異なる実施例および実施形態において、最大送信電力、スペクトルマスク、帯域外放射、並びに送信機、受信機、中継器およびブースタに用いるその他のものを含む仕様は、使用が許可された帯域および非許可帯域の両方の条件を満たす。
【０００７】
＜アナログ実施形態＞
図１は、２つの基地局（ＢＴＳ１（１０１）およびＢＴＳ２（１０２））を備えた携帯電話ネットワーク１００を示す。一般的なネットワークは２つ以上の基地局をサポートする。開示するシステムは、サポートされる基地局の数にかかわらず、如何なるサイズのネットワークにも適用することができる。ＢＴＳ１  １０１は基地局コントローラＢＳＣ（Base Statin Controller）１  １０７に接続されている。ＢＴＳ２  １０２は基地局コントローラＢＳＣ２  １０８に接続されている。また、ＢＴＳ２  １０２は、ＢＳＣ２  １０８ではなく基地局・コントローラＢＳＣ１  １０７に接続されてもよい。ＢＳＣ１  １０７は移動通信交換局ＭＳＣ（Mobile Switching Center）１０９に接続されている。ＢＳＣ２  １０８はＭＳＣ１０９に接続されている。あるいはＢＳＣ２  １０８はネットワーク中の別のＭＳＣに接続されてもよい。ＭＳＣ１０９はＰＳＴＮ（公衆交換電話網）１１０に接続されている。ＢＴＳ１  １０１は独自のカバレッジエリア１０３を有している。ＢＴＳ２  １０２は独自のカバレッジエリア１０４を有している。これらのカバレッジエリアはオーバーラップしてもよいし、オーバーラップしなくてもよい。しかし、一般的にネットワークは、ハンドオフを促進するために十分にオーバーラップするように計画される。モバイル端末１０５は、建物１０６の内のＢＴＳ１  １０１と通信するカバレッジエリア１０３にあり、およそ順方向リンクの周波数flおよびこれに関連する逆方向リンクの周波数fl'で送信されたトラフィック・チャネルを使用している。トラフィック・チャネルはＢＣＣＨ（Broad cast Control Channel：報知チャネル）上の使用可能なタイムスロットの１つであればよく、あるいはＴＣＨ（Traffic Channel：トラフィック・チャネル）上にあってもよく、周波数ホッピングが干渉を縮小するために使用されてもよい。モバイル端末１０５は、カバレッジエリア１０４にあってもよいし、カバレッジエリア１０４になくてもよいが、モバイル装置１０５はカバレッジエリア１０３の範囲内にあり、ＢＴＳ１  １０１からの平均信号電力は、建物１０６内のモバイル装置１０５の地点で、ＢＴＳ２  １０２からの平均信号電力よりはるかに強い。建物１０６外の二乗平均平方根（ｒｍｓ）順方向リンク信号レベルS1、は、建物内のｒｍｓ信号レベルS2よりも壁の通過損失α分だけ高い。損失αは、ユーザ・ユニット１０５がＢＴＳ１  １０１若しくはＢＴＳ２  １０２、またはＢＴＳ１  １０１およびＢＴＳ２  １０２の両方と確実な通信を維持するには、S2のレベルが十分ではないような程度である。さらに、信号レベルS2は、モバイル・ユニット１０５がＢＴＳ１  １０１若しくはＢＴＳ２  １０２、またはＢＴＳ１  １０１およびＢＴＳ２  １０２の両方とセットアップして通信リンクを維持することが困難であるような程度、あるいは通信リンクが建物内の全てまたは一部のエリアで所望の性能および信頼性を示さないような程度である。建物１０６内のカバレッジ問題は、信号の損失に対抗するために、下り回線中のＢＴＳ１  １０１からの信電力を壁の通過損失α分だけ高くすることによって解決される。建物１０６内のｒ．ｍ．ｓ逆方向リンクの信号レベルS'1は、建物の外側のｒ．ｍ．ｓ信号レベルS'2よりも壁の通過損失α’���だけ高い。損失α’は、ユーザ・ユニット１０５が、ＢＴＳ１  １０１若しくはＢＴＳ２  １０２、またはＢＴＳ１  １０１およびＢＴＳ２  １０２の両方と確実に通信を維持するには、S'2のレベルが十分ではないような程度である。さらに、信号レベルS'2は、モバイル・ユニット１０５がＢＴＳ１  １０１若しくはＢＴＳ２  １０２またはＢＴＳ１  １０１およびＢＴＳ２  １０２の両方とセットアップをして通信リンクを維持することが困難であるような程度、あるいは通信リンクが建物内の全てあるいは一部のエリアで所望の性能および信頼性を示さないような程度である。建物１０６内のカバレッジ問題は、信号の損失に対抗するために、上り回線中のモバイル・ユニット１０５からの送信電力を壁の通過損失α’分だけ高くすることによって解決される。通常、順方向／逆方向リンクの周波数の組み合わせは、αのレベルがα’のレベルに実質的に同じであるほど、非常に接近している。
【０００８】
図２は、中継器２００の順方向リンク部２３０を示す。単純な形式の順方向リンク部２３０は、携帯電話ネットワークの順方向リンクの建物内における信号レベルを増幅することにより、屋内のカバレッジを改善する。ＢＴＳ１  ２１３は、実質的にflに近く発信されたＢＣＣＨ無線チャンネル（ビーコン・チャンネル）を有する。ＢＴＳ１  ２１３は、実質的にflに近い周波数（ＢＣＣＨ搬送周波数）または他の搬送周波数ｆ２（周波数ホッピングでもよく、そうでなくてもよい）で、モバイル・ユニット２１４と通信している。ＢＴＳ１  ２１３または同じエリアの他の基地局（図２には示さず）によって送信された他の周波数があってもよいし、なくてもよい。
【０００９】
装置は、屋内または屋外の良好な信号カバレッジが存在する場所に配置される「順方向リンク・ネットワーク装置」２０１と、屋内または屋外の良好な信号カバレッジが存在しない場所に配置される「順方向リンク・ユーザ装置」２０２との２つの別々のユニットを有している。順方向リンク・ネットワーク・ユニット２０１は、周波数帯をオペレートする携帯電話ネットワークで作動するように調整されたアンテナ２０３に接続されている。順方向リンク・ネットワーク・ユニット２０１も、適切なＵ−ＮＩＩ（Unlicensed National Information Infrastructure）バンドで作動するように調整されたアンテナ２０４に接続されており、このシステムはＵ−ＮＩＩスペクトル・バンドで作動するように設計されている。関連規則に従って、このシステムも、Ｕ−ＰＣＳ（Unlicensed Personal Communications Services）バンド、あるいはＩＳＭ（Industrial, Scientific and Medical）バンドの周波数で作動するように設計されてもよい。設備の設計およびシステムの仕様によっては、非許可の周波数を選択する。Ｕ−ＮＩＩバンドとして知られる無線周波スペクトル部分に定義された周波数は、ある実施形態で実施されてもよい。ある設計修正はＩＳＭバンドでのオペレーションにとって有用である。その修正は、ＩＳＭバンド・オペレーションに規定された最小拡散率１０および最大許容送信電力と関係する。システムがＩＳＭバンドで作動するように設計されている場合、信号は、さらにスペクトラム拡散変調／復調、およびＦＣＣ４７  ＣＦＲ  Ｐａｒｔ−１５、ｓｕｂｐａｒｔＥ仕様を満たすその他の修正を用いてもよい。
【００１０】
Ｕ−ＮＩＩオペレーション用に定義された周波数帯は以下のとおりである。
１）５．１５−５．２５ＧＨｚ＠最大送信電力２．５mＷ／ＭＨｚ
２）５．２５−５．３５ＧＨｚ＠最大送信電力１２．５mＷ／ＭＨｚ
３）５．７２５−５．８２５ＧＨｚ＠最大送信電力５０mＷ／ＭＨｚ
【００１１】
信号伝送がＦＣＣ４７  ＣＦＲ  Ｐａｒｔ−１５を満たす限り、Ｕ−ＮＩＩバンド中のどんな非許可のオペレーションも許容される。したがって、ここに記載するブースタのオペレーションは、一般に、ＦＣＣ４７  ＣＦＲ  Ｐａｒｔ−１５（Ｕ−ＮＩＩ周波数用のｓｕｂｐａｒｔＥ）の基準に対応している。規則は一般に、送信電力、規制条件およびアンテナ利得の範囲を規定し、利用可能な装置について実施される。
【００１２】
「順方向リンク・ユーザ・ユニット」２０２は、アンテナ２０４と同じ周波数帯（ある実施形態においてはＵ−ＮＩＩバンドである）で作動するように調整されたアンテナ２０５に接続されている。その順方向リンク・ユーザ・ユニット２０２はまた、帯域をオペレートする携帯電話ネットワークで作動するように調整されたアンテナ２０６に接続されている。
【００１３】
アンテナ２０３は、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier：低雑音増幅器）ユニット２０７に接続され、さらにバンド・パス・フィルタ２３２に接続されている。ＬＮＡユニット２０７は、１５ｄＢの典型的な利得、およびスペクトルの適切な部分をカバーする十分な帯域幅を有する１．５ｄＢの雑音指数を供えた高機能増幅器であってよい。バンド・パス・フィルタ２３２は、関与するセルのスペクトルの全てあるいは所望の一部を通すように設計されればよく、あるいはオーバーラップするバンド・パス・フィルタのバンクであればよく、関与するセルラー方式の全てのスペクトルをカバーし、ＲＦスイッチを備え、所望のバンドおよび帯域幅が選択できるようなものであればよい。バンド・パス・フィルタ２３２は周波数変換装置２０８に接続されている。周波数変換装置２０８は、携帯電話ネットワークをオペレートするスペクトル・バンドをＵ−ＮＩＩスペクトルの所望の部分へ変換することができ、的確な作動をするためにミキサおよびフィルタのような構成部品を含んでいる。周波数変換装置２０８は、順方向リンクのネットワーク・ユニットの送信機２０９に接続されている。送信機ユニット２０９は、Ｕ−ＮＩＩバンドで作動するように設計されており、ＦＣＣ  ４７  ＣＦＲ  Ｐａｒｔ−１５（ｓｕｂｐａｒｔＥ規則）に準拠している。また送信機ユニット２０９は、望ましいＵ−ＮＩＩ動作帯域で作動するシングルアンプ、または増幅器とフィルタを備えたより複雑な送信機、あるいは８０２．１１ａのようなＷＬＡＮ送信機などと同様に単純であってよい。送信機ユニット２０９はアンテナ２０４に接続されている。
【００１４】
アンテナ２０５は、順方向リンクのユーザ・ユニット受信機２１０に接続されており、ユニット２０１によって送信された信号を受信するように設計されている。周波数変換装置２１１に接続される受信機２１０は、望ましいＵ−ＮＩＩバンドでの装置オペレーションで作動する単一のＬＮＡと同様に単純であってよく、あるいは可変減衰器および可変チャネル選択フィルタ、あるいは８０２．１１ａのようなＷＬＡＮレシーバ（８０２．１１ａの送信部品がネットワーク・ユニット２０９で使用されている）のような追加的機能を備えてよりよく設計してもよい。受信機ユニット２１０および可変利得増幅器・ユニット２１２に接続される周波数変換装置ユニット２１１は、入力信号を、Ｕ−ＮＩＩバンドから周波数をオペレートする携帯電話ネットワークに変換し、的確な作動を行うためのミキサおよびフィルタのような構成部材を全て含んでいる。周波数変換装置ユニット２１１は、周波数変換装置ユニット２０８の反対の転換操作（opposite conversion operation）を行ない、的確な作動のためのミキサおよびフィルタのような構成部材を全て含んでいる。周波数変換装置２１１は、可変利得（ＶＧ）増幅器２１２に接続され、周波数帯をオペレートする携帯電話ネットワークで作動している。可変利得増幅器２１２はアンテナ２０８に接続されている。アンテナ２０８は、基地局２１３によって送信された周波数に実質的に同様の周波数の信号を送信し、セルラー方式の仕様を満たす。
【００１５】
アンテナ２０８によって発信された信号（アンテナ・ユニット２０３によって受信された元の入射信号が増幅され反復された信号である）は、再びアンテナ２０３に戻って再入射する前に、電力レベルに損失を生じる。アンテナ２０３へ再入射された信号を、以後「下り回線の反射信号」と呼ぶ。下り回線の反射信号のｒ．ｍ．ｓ信号値とアンテナ２０３ターミネータの出力における元の入射信号のｒ．ｍ．ｓ値との比率は、アンテナ・ユニット２０８と２０３との間の全てのシステムおよび伝播経路遅延を含み、下り回線の反射信号の経路損失である。また、ここではこれを「下り回線システム経路損失」と称し、ＰＬｄｌと記す。
【００１６】
さらに、「下り回線システムのリンク利得」（ここではＧｄｌと記す）は、「アンテナ２０８ターミネータへの入力におけるｒ．ｍ．ｓ信号値の、アンテナ２０３ターミネータにおけるｒ．ｍ．ｓ信号値に対する比率であって、上述のように定義された下り回線システム経路損失ＰＬｄｌは無限であり（すなわち、アンテナ２０８とアンテナ２０３との間のＥＭ結合路（EM coupling path）はない）、全てのシステムおよび伝播経路遅延（アンテナ２０３からシステムを通ってアンテナ２０８へ）は取り除かれている」と定義される。
【００１７】
以下に示すシステムの「正帰還（フィードバック）」ループを避けられように、下り回線システムのリンク利得Ｇｄｌが、下り回線システムの経路損失ＰＬｄｌよりｄｇｄｌだけ小さくなるように、可変利得増幅器・ユニット２１２利得が設定される。
Ｇｄｌ−ＰＬｄｌ−ｄｇｄｌ（ｄＢ）
【００１８】
ＰＬｄｌ，Ｇｄｌおよびｄｇｄｌの全ての値はｄＢで示している。ｄｇｄｌの値は、０からＰＬｄｌに及び、ここでは説明のために３ｄＢであると仮定する。しかしながら、システム性能がさらに最適化されるようなより良い値をｄｇｄｌに選択することが可能である。
【００１９】
図３は、中継器３００の逆方向リンク部３３０の実施形態を示す。単純な形式の逆方向リンク部３３０は、携帯電話ネットワークの逆方向リンクにおいて建物内の信号レベルを増幅することにより、受信可能なリンク性能に到達するようなレベルにまで、屋内のカバレッジを改善する。ＢＴＳ１  ３０２は、flおよび逆方向リンクのf'lの周波数の組み合わせ（frequency pair）に実質的に近く発信されたＢＣＣＨ無線チャンネル（ビーコン・チャンネル）を有する。ＢＴＳ１  ３０２は、f'lに実質的に近い周波数（ＢＣＣＨ搬送周波数）または別の搬送周波数f'2でモバイル装置２１４と通信しており、これは周波数ホッピングでもよく、そうでなくてもよい。ＢＴＳ１  ３０２または同じエリアの他の基地局（図３には示さず）によって送信された他の周波数であってもよいし、なくてもよい。
【００２０】
装置は、屋内または屋外の良好な信号カバレッジが存在する場所に配置される「逆方向リンク・ネットワーク装置」３２６と、屋内または屋外の良好な信号カバレッジが存在しない場所に配置される「逆方向リンク・ユーザ装置」３２８との２つの別のユニットを有している。逆方向リンク・ネットワーク・ユニット３２６は、アンテナ３０４に接続され、周波数帯をオペレートする携帯電話ネットワークで作動するように調整される。逆方向リンク・ネットワーク・ユニット３２６はまた、適切なＵ−ＮＩＩバンドで作動するように調整されたアンテナ３１２に接続されており、このシステムはＵ−ＮＩＩスペクトル・バンドで作動するように設計されている。関連規則に従って、このシステムも、Ｕ−ＰＣＳバンドあるいはＩＳＭバンドの周波数で作動するように設計されてもよい。設備の設計およびシステム仕様によっては、非許可の周波数を選択する。
Ｕ−ＮＩＩバンドとして知られている無線周波スペクトル部分に定義された周波数は、ある実施形態で実施されてもよい。ある設計修正はＩＳＭバンドでのオペレーションにとって有用である。その修正は、ＩＳＭバンド・オペレーションに用いられた最小拡散率１０および最大許容送信電力と関係する。システムがＩＳＭバンドで作動するように設計されている場合、信号は、さらにスペクトラム拡散変調／復調、およびＦＣＣ４７  ＣＦＲ  Ｐａｒｔ−１５（ｓｕｂｐａｒｔＥ仕様）を満たすその他の修正を用いてもよい。
【００２１】
Ｕ−ＮＩＩオペレーション用に定義された周波数帯は以下のとおりである。
１）５．１５−５．２５ＧＨｚ＠最大送信電力２．５mＷ／ＭＨｚ
２）５．２５−５．３５ＧＨｚ＠最大送信電力１２．５mＷ／ＭＨｚ
３）５．７２５−５．８２５ＧＨｚ＠最大送信電力５０mＷ／ＭＨｚ
【００２２】
信号伝送がＦＣＣ４７  ＣＦＲ  Ｐａｒｔ−１５を満たす限り、Ｕ−ＮＩＩバンド中のどんな非許可のオペレーションも許容される。ここに記載するブースタのオペレーションは、一般に、ＦＣＣ４７  ＣＦＲ  Ｐａｒｔ−１５（Ｕ−ＮＩＩ周波数用のｓｕｂｐａｒｔＥ）の基準に対応している。規則は一般に、送信電力、規制条件およびアンテナ利得の範囲を規定し、利用可能な装置について実施される。
【００２３】
「逆方向リンク・ユーザ・ユニット」３２８は、アンテナ３１２と同じ周波数帯（例えばＵ−ＮＩＩバンドである）で作動するように調整されたアンテナ３１４に接続される。逆方向リンク・ユーザ・ユニット３２８はまた、帯域をオペレートする携帯電話ネットワークで作動するように調整されたアンテナ３２２に接続されている。
【００２４】
アンテナ３２２は、ＬＮＡユニット３２０に接続され、さらにバンド・パス・フィルタ３２１に接続されている。ＬＮＡユニット３２０は、１５ｄＢの典型的な利得、およびスペクトルの適切な部分をカバーする十分な帯域幅を有する１．５ｄＢの雑音指数の高機能増幅器であってよい。バンド・パス・フィルタ３２１は、セルのスペクトルの全てあるいは所望の一部を通すように設計されればよく、あるいはオーバーラップするバンド・パス・フィルタのバンクであればよく、関与するセルラー方式の全てのスペクトルをカバーし、ＲＦスイッチを備え、所望のバンドおよび帯域幅が選択できるようなものであればよい。バンド・パス・フィルタ３２１は周波数変換装置３１８に接続されている。周波数変換装置３１８は、携帯電話ネットワークをオペレートするスペクトル・バンドをＵ−ＮＩＩスペクトルの所望の部分へ変換することができ、的確な作動をするためにミキサおよびフィルタのような全ての構成部品を含んでいる。周波数変換装置３１８は、逆方向リンクのユーザ・ユニットの送信機３１６に接続されている。送信機ユニット３１６は、Ｕ−ＮＩＩバンドで作動するように設計されており、ＦＣＣ  ４７  ＣＦＲ  Ｐａｒｔ−１５（ｓｕｂｐａｒｔＥ規則）に準拠している。また送信機ユニット３１６は、望ましいＵ−ＮＩＩ動作帯域で作動するシングルアンプ、または増幅器とフィルタを備えたより複雑な送信機、あるいは８０２．１１ａのようなＷＬＡＮ送信機などと同様に単純であってよい。送信機ユニット３１６はアンテナ３１４に接続されている。ブースタの逆方向リンク部のオペレーションにおけるのＵ−ＮＩＩバンドの所望部分は、ブースタの順方向リンク部のオペレーションにおけるＵ−ＮＩＩバンドの所望部分とは異なり、そして十分に別々となっている。その結果、１のリンクのオペレーションから他方のリンクのオペレーションへ発生する実質的な干渉はない。
【００２５】
アンテナ３１２は逆方向リンクのネットワーク・ユニット受信機３１０に接続されている。これは、ユニット３２８によって送信された信号を受信するように設計されている。周波数変換装置３０８に接続される受信機３１０は、装置オペレーション周波数の所望のＵ−ＮＩＩバンドで作動する単一のＬＮＡと同様に単純であってよく、あるいは可変減衰器および可変チャネル選択フィルタ、あるいは８０２．１１ａのようなＷＬＡＮレシーバ（８０２．１１ａの送信部分がユーザ・ユニット３１６で使用されている）のような追加機能を備えてよりよく設計してもよい。受信機ユニット３１０および可変利得増幅器・ユニット３０６に接続される周波数変換装置ユニット３０８は、入力信号を、Ｕ−ＮＩＩバンドから周波数をオペレートする携帯電話ネットワークに変換し、的確な作動のためのミキサおよびフィルタのような構成部品を全て含んでいる。周波数変換装置ユニット３０８は、周波数変換装置ユニット３１８の反対の転換操作を行う。周波数変換装置３０８は周波数帯をオペレートする携帯電話ネットワークで作動して、可変利得増幅器３０６に接続されている。可変利得増幅器３０６はアンテナ３０４に接続されている。アンテナ３０４は、モバイル装置３２４によって送信された周波数に実質的に同様の周波数の信号を送信する。
【００２６】
アンテナ３０４によって発信された信号（アンテナ・ユニット３２２によって受信された元の入射信号が増幅され反復された信号である）は、再びアンテナ３２２に戻って再入射する前に、電力レベルに損失を生じる。アンテナ３２２へ再入射された信号を、以後「上り回線の反射信号」と呼ぶ。上り回線の反射信号のｒ．ｍ．ｓ信号値とアンテナ３２２ターミネータの出力における元の入射信号のｒ．ｍ．ｓ値との比率は、アンテナ・ユニット３０４と３２２との間の全てのシステムおよび伝播経路遅延を含み、上り回線の反射信号の経路損失である。また、ここではこれを「上り回線システム経路損失」と称し、ＰＬｕｌと記す。
【００２７】
さらに、「上り回線システムのリンク利得」（ここではＧｕｌと記す）は、「アンテナ３０４ターミネータへの入力におけるｒ．ｍ．ｓ信号値の、アンテナ３２２ターミネータにおけるｒ．ｍ．ｓ信号値に対する比率であって、上述のように定義された上り回線システム経路損失ＰＬｕｌは無限であり（すなわち、アンテナ３０４とアンテナ３２２との間のＥＭ結合路はない）、全てのシステムおよび伝播経路遅延（アンテナ３２２からシステムを通ってアンテナ３０４へ）は取り除かれている」と定義される。
【００２８】
以下に示すシステムの「正帰還」ループを避けられるように、上り回線システムのリンク利得Ｇｕｌが上り回線システムの経路損失ＰＬｕｌよりｄｇｕｌだけ小さくなるように、可変利得増幅器・ユニット３０６利得が設定される。
Ｇｕｌ−ＰＬｕｌ−ｄｇｕｌ（ｄＢ）
【００２９】
ＰＬｕｌ，Ｇｕｌおよびｄｇｕｌの全ての値はｄＢで示している。ｄｇｕｌの値は、０からＰＬｕｌに及び、ここでは説明のために３ｄＢであると仮定する。しかしながら、システム性能がさらに最適化されるようなより良い値をｄｇｕｌに選択することが可能である。
【００３０】
通常、順方向リンクおよび逆方向リンクの周波数の組み合わせは、ＧｕｌレベルはＧｄｌレベルと実質的に同様であるほど、十分に接近しており、そしてＰＬｕｌレベルはＰＬｄｌレベルに実質的に似ており、そしてｄｇｕｌレベルはｄｇｄｌレベルと実質的に同様である。
【００３１】
独自のブースタ・ユニットの識別コード、および選択的に装置位置は、携帯電話ネットワークに送信されてもよい。例えば、情報が、独自の識別コードおよび選択的に逆方向リンク・ネットワーク・ユニット３２６の経度および緯度の既知の長い前置きを含み、極度にコード化され（保護され）た低ビット・レート・データに生成されることにより、この情報を使用してユーザを屋内環境に置くことができる。そして、情報はスペクトル・リーケージを低くするためにパルスに形成され、逆方向リンク・ネットワーク・ユニット３２６内の適切な変調方式によって所定チャネルの逆方向リンク信号に重ねることができる。変調方式はセルラー方式のオペレーションによって選択する。例えば、ＧＭＳＫのような一定のエンベロープ変調を有するＧＳＭについては、振幅変調（低い変調指数の）を使用することができる。速い逆方向リンク電源制御装置を備えたＣＤＭＡ方式については、変調方式としてＤＢＰＳＫを使用してもよい。基地局における受信チャネル信号からの情報の抽出は、基地局受信機の修正を含むこともあるが、セル・リンクの通常のオペレーションに影響はない。
【００３２】
図４は、同図中にユーザ・ユニット５０４と共にネットワーク・ユニット５０２を含むシステム５００の実施形態を示す。順方向リンク・ネットワーク・ユニット５１４（図２の２０１）および逆方向リンク・ネットワーク・ユニット５１６（図３の３２６）は、ここでは１ユニットであり、以後ネットワーク・ユニット５０２と呼ぶ。順方向リンク・ユーザ・ユニット５１８（図２の２０２）および逆方向リンク・ユーザ・ユニット５２０（図３の３２８）は、ここでは１つのユーザ・ユニットであり、今後ユーザ・ユニット５０４と呼ぶ。図４では、図２の送信／受信アンテナ２０３および図３の送信／受信アンテナ３０４は、単一アンテナ５０６および複式フィルタ５２８と置き替えられる。複式フィルタ・ユニット５２８は最適な性能を発揮するように設計されており、セルラー・オペレーション用の仕様を満たす。また、図２中の送信／受信アンテナ２０４および図３中の送信／受信アンテナ３１２は、単一アンテナ５０８および複式フィルタ５２６と置き替えられる。さらに、図２中の送信／受信アンテナ２０５および図３中の３１４送信／受信アンテナ３１４は、図４では単一アンテナ５１０および複式フィルタ５２４と置き替えられる。同様に、図２中の送信／受信アンテナ２０８および図３中の送信／受信アンテナ３２２は、図４では単一アンテナ５１２および複式フィルタ５２２と置き替えられる。複式フィルタ・ユニット５２２は最適な性能を発揮するように設計されており、セルラー・オペレーション用の仕様を満たす。ＧＳＭ方式はＦＤＤ方式であり、逆方向リンクの周波数は順方向リンクの周波数のものとは異なる。このような方式では、複式フィルタは適切な機能性を提供する。しかしながら、ネットワーク・ユニット５０２およびユーザ・ユニット５０４がＴＤＤ方式に設計されている場合、送受切り換え器５２８および５２２はハイブリッド結合器あるいは「サーキュレータ」と置き替えることができる。しかしながら、Ｕ−ＮＩＩバンド中の順方向リンクおよび逆方向リンク周波数が、別々に維持されているので（すなわち、ＦＤＤ）、送受切り換え器５２６および５２４はまだ使用される。小さな修正でもって、ネットワーク・ユニット５０２をユーザ・ユニット５０４に接続するために、アンテナ５０８および５１０の代わりに同軸ケーブル（ＲＧまたはＩＳインチＨｅｌｉａｘのような）を使用されることは可能である。同軸ケーブルがリンク結合のために使用されるような場合、まだ可能であるが、Ｕ−ＮＩＩバンドへのアップコンバージョンは不必要であり、システムは元のセル周波数に維持された順方向リンク信号および逆方向リンク信号で作動することができる。
【００３３】
ここで説明するブースタ・システムは、一般的には制限されたシナリオでも満足に作動する。あらゆる伝播および動作状況中のブースタ・システムの的確な作動を保証するために、以下に示す様々な特徴がシステムデザインに含まれている。
【００３４】
１．ネットワーク・ユニット５０２およびユーザ・ユニット５０４が、ほとんどの間、互いに静止状態にあり、場合により基地局のような他のネットワーク構成要素と静止状態にあるので、アンテナ（空間）ダイバーシチが送信／受信オペレーションに使用される。
【００３５】
２．逆方向リンクのアンテナ５０６によって送信された信号は、アンテナ・ユニット５１２によって受信された逆方向リンク信号と実質的に同じ動作周波数帯にある。同様に、順方向リンクのアンテナ５１２によって送信された信号は、アンテナ・ユニット５０６によって受信された順方向リンク信号と実質的に同じ動作周波数帯にある。順方向リンク・ネットワーク・ユニット５１４によって受信された信号は、アンテナ・ユニット５０８および５１０を介して順方向リンク・ユーザ・ユニット５１８に送信され、さらに、順方向リンク・ユーザ・ユニット５１８によって受信された信号は、その後アンテナ・ユニット５１２による再送信（これは、順方向リンク・ネットワーク・ユニット５０２と順方向リンク・ユーザ・ユニット５１８との間において、アンテナ５１２および５０６を介して行われるフィード・バックループである）の前に増幅される。ループにおけるどんな利得も「正帰還」を引き起こる。正帰還は、不安定なオペレーションを生じ、ネットワーク・ユニット５０２およびユーザ・ユニット５０４の逆方向リンクのオペレーションにも当てはまる現象である。
順方向リンクにおいて安定したオペレーション領域における２つのフィード・バックループを維持するために、下り回線システムのリンク利得Ｇｄｌは、下り回線システムの経路損失ＰＬｄｌよりも、ｄｇｄｌだけ小さい。これは、システムの「正帰還」ループ、すなわち、Ｇｄｌ＝ＰＬｄｌ−ｄｇｄｌ（ｄＢ）を回避するためである。同様に、逆方向リンクにおいて、上り回線システムのリンク利得Ｇｕｌは、上り回線システムの経路損失ＰＬｕｌよりも、ｄｇｕｌだけ少ない。これは、システムの「正帰還」ループ、すなわち、Ｇｕｌ＝ＰＬｕｌ−ｄｇｕｌ（ｄＢ）を回避するためである。伝播損失ＰＬｕｌおよびＰＵｄｌは、壁の通過損失と同様に、シャドーイング、距離、アンテナ指向性図および多重伝播による。これらの伝播損失のレベル、ＰＬｕｌおよびＰＬｄｌは容易に利用することはできなく測定される。
【００３６】
３．ネットワーク・ユニット５０２およびユーザ・ユニット５０４の連続的で的確な作動が監視される。ネットワーク・ユニット５０２あるいはユーザ・ユニット５０４のどんなオペレート上の問題も、順方向リンク若しくは逆方向リンクまたはこれら両方で望まれない送信となり得る。さらに、システムは、非許可の周波数帯で作動する無線チャネルに依存する。無線チャネルは、他の非許可の装置からの干渉を受ける傾向がある。また、ネットワーク・ユニット５０２およびユーザ・ユニット５０４のオペレーションは調整される。したがって、信号を制御するチャネルは、ネットワーク・ユニット５０２とユーザ・ユニット５０４との間に挿入される。
【００３７】
４．ネットワーク・ユニット５０２とユーザ・ユニット５０４の間の如何なる大きな周波数誤差も、許容しがたいセル・リンクの性能を生じるので、ネットワーク・ユニット５０２およびユーザ・ユニット５０４の局部発振器は、周波数が実質的に同様である。ある実施形態では、パイロット信号は、ネットワーク・ユニット５０２からユーザ・ユニット５０４に制御リンクで送信され、２つのユニットにおける局部発振器の同期化に使用されてもよい。他の実施例では、電源を供給する波形が、２つのユニットにおける局部発振器の同期化に使用されてもよい。
【００３８】
＜高度な特徴＞
実施形態の高度な特徴は、列挙した問題を解決する際に有用な設計解を含んでいる。
【００３９】
図５は、新しい設計上の特徴を備えたネットワーク・ユニット６０２（図４中の５０２）を含むシステム６００を示す。２本のアンテナ６１０および６０８は、図４中の単一アンテナ５０６の代わりに、アンテナ・ダイバーシチに使用される。さらに、２本のアンテナ６３６および６３８は、図４中の単一アンテナ５１２の代わりに、アンテナ・ダイバーシチに使用される。最大比合成等のようなどんなダイバーシチ合成方法でも、レシーバチェーンに使用することができ、ランダム位相変化のような送信ダイバーシチ方法は、送信チェーン用の１または両方のアンテナに使用できるが、「連続スイッチング」方法を用いたアンテナ切換えダイバーシチに基づく簡単な方法がここでは提案されている。最適な性能（例えば、４．６ミリセカンド以下のＧＳＭタイムスロット率、またはその2倍）に選択されたスイッチング速度の連続スイッチング方法は、送信、受信オペレーションの両方に使用することができ、そして、名目上の平均送信／受信信号電力を生じる。アンテナは十分離れて配置される。さらに、連続スイッチのダイバーシチ方式は、アンテナ・ポートで単純なＲＦスイッチだけを使用しており、実施することが簡単である。したがって、アンテナ６１０および６０８並びに複式フィルタ６１４に接続されたＲＦスイッチ６１２は、ネットワーク・ユニット６０２のセルの送信／受信オペレーションに開閉操作を提供する。さらに、アンテナ６３６および６３８に接続されたＲＦスイッチ６３４、および複式フィルタ６３２は、ネットワーク・ユニット６０２のＵ−ＮＩＩバンド送信／受信オペレーションに開閉操作を提供する。複式フィルタ６１４は、方向性結合器６１８によって、順方向リンク・ネットワーク・ユニット６０４（図４中の５１４）および逆方向リンク・ネットワーク・ユニット６０６（図４中の５１６）に接続されている。方向性結合器は１７ｄＢの方向性結合器であってよい。さらに、複式フィルタ６３２は、方向性結合器６３０による順方向リンク・ネットワーク・ユニット６０４、および方向性結合器６１６による逆方向リンク・ネットワーク・ユニット６０６に接続されている。方向性結合器６１８，６３０および６１６の代わりにハイブリッド結合器を使用することも可能である。さらに、逆方向リンク・ネットワーク受信機・ユニット３１０をＬＮＡ増幅器内（図形６００中の方向性結合器６１６（あるいはハイブリッド結合器置換）の前）に置くことが可能であり、またその方がより望ましい。
【００４０】
較正信号発生器／送信機ユニット６２２は、方向性結合器６１８を介して、ネットワーク・ユニット６０２の逆方向リンクの送信経路に接続されている。ユニット６２２は、所望の電力レベル（ネットワーク・ユニット６０２（図４中の５０２）とユーザ・ユニット７０２（図４中の５０４）との間に存在する上述の上り回線システム経路損失ＰＬｕｌのレベルを確保するために使用される）で、較正信号を提供する。ユニット６２２によって生成された較正信号は、ダイバーシチアンテナ６１０および６０８を介して、携帯電話ネットワークに必要とされるどんな信号レベルよりも実質的に低い設定送信レベル（例えば、２０ｄＢ下の最低限必要なセルラー方式信号レベル）で送信される。ユニット６２２によって生成された較正信号は、既知の疑似ランダム（ＰＮ）コードによって変調された直接拡散方式（ＤＳＳＳ）の信号であり、ＰＮコードは、既知のコード位相（以後、「オウン・コード」位相と呼ぶ）を備え、帯域幅をオペレートするネットワーク・ユニット６０２およびユーザ・ユニット７０２（図６参照）の順方向リンクおよび逆方向リンクに相当するチッピングレート（chipping rate）を備えている。コード位相は、最小コード位相差が（チップの倍数で測定された）最大予想経路遅延より大きくなるように選択されている。また、コード位相は、最小コード位相の倍数であるべきである。既知のＰＮコードおよび送信コード位相を使用することにより、方向性結合器６１６によってネットワーク・ユニット６０２の逆方向リンクの受信経路に接続された較正信号受信機ユニット６２０は、ユニット６２２によって送信された較正信号を検出し、復調することができ、ネットワーク・ユニット６０２と図６中のユーザ・ユニット７０２（図４中の５０４）との間に存在する閉ループ機構を介して逆方向リンクの経路に入っている。較正信号受信機ユニット６２０は、受信信号強度を確立することができ、そして、ネットワーク・ユニット６０２（図４中の５０２）と図６中のユーザ・ユニット７０２（図４中の５０４）との間に存在する上り回線システムの経路損失ＰＬｕｌを評価するために使用される。較正信号受信機ユニット６２０は多くのサブユニットを含んでおり、サブユニットは、較正信号をその元の動作周波数に戻すために、周波数変換装置ユニット３０８（図３参照）に似た周波数変換装置を含んでいる。ＰＮコード位相は独自に割り当てるか、あるいは２ユニットが同じコード位相を有する可能性が非常に低くなるようなランダム・アルゴリズムに従って導き出せばよい。さらに、そのようなオフセットがその地理的エリアで検出されなかった場合、コード・オフセットが選択される動的割り当てのような他のコード・オフセット割り当て方法も可能である。他のユニット（これは同じ地理的エリアで作動していてもよい）に接続する他の信号、あるいはそのユニットから接続する他の信号がある場合、較正信号受信機６２０はその特徴によって「他のコード（other code）」相をスキャンし、受信して、その結果確立ことができる。さらに、上り回線システム経路損失ＰＬｕｌを確立するために１より大きなコード位相を使用することができ、その結果、他のシステムによる検出の可能性が増加する。���正信号に使用されたＰＮコードは、ネットワーク・ユニット６０２の同一性に関する情報で変調されてもよい。送信された較正信号の搬送周波数は動作しているセルの周波数帯にあってよい。しかしながら、較正信号発生／送信機６２２の搬送周波数が動作周波数帯に可能な限り近く配置されるように、２．４ＧＨｚのＩＳＭバンドのような他のバンドにおける搬送周波数を、較正信号の送信のために使用してもよい。較正信号がＦＣＣ４７ＣＦＲ  Ｐａｒｔ−１５規則を満たすように、較正信号ＰＮコードのチッピングレートおよび送信電力が設定される。ＩＳＭバンドはセルの動作帯域と同じではないが、それでもなお、バンドは十分に接近しており、システムは、セルの動作帯域（即時振幅および位相値はもはやＩＳＭバンドにおける適切な動作ではない）において、アンテナ・カップリング並びに上り回線および下り回線システムのリンク利得（Ｇｕｌ，Ｇｄｌ）を確立することが可能である。どんなアンテナおよびＩＳＭバンドとセルの動作帯域との間の平均信号電力の伝播差も、設計段階で調査し、最終的なシステムの設計で考慮することができる。較正信号発生／送信機ユニット６２２、および較正信号受信機６２０は、両方とも、ネットワーク・ユニット６０２にあり、所望のセル帯域で作動している。しかしながら、較正信号発生／送信機ユニット６２２並びに較正信号受信機６２０を含むユニットの１つまたは両方は、さらにある修正および考察をもってユーザ・ユニット７０２に置いてもよい。ある場合には、逆方向リンク用のものに似た順方向リンク用の較正機構は、ユニット６２２，６１８，６１６および６２０（ユーザ・ユニット７０２に置いてもよい）のような部分を含んでいる。
【００４１】
さらに、「上り回線システム経路損失ＰＬｕｌおよび下り回線システム経路損失ＰＬｄｌは同じである。すなわち、
2007532038.tif 000003
である。」と仮定することができる。実体のうちのほんの１つの測定は仮定によって十分になりえる。システムの順方向リンクと逆方向リンクとの間の周波数分離が過度に高くない場合、仮定の有効性は、各システムについて調査することができ、当てはまるはずである。仮定は説明を単純化する。しかしながら、仮定が作られない場合、同様の技術は、ネットワーク・ユニット６０２、あるいは図６中のユーザ・ユニット７０２の順方向リンクで使用されてもよい。
【００４２】
機体識別番号（ＩＤ）および基準周波数ユニット６２４は、機体識別番号によって変調され、かつＵ−ＮＩＩのバンドの適切な部分に配置される２相位相変調方式（ＢＰＳＫ）信号を基本的に生成し、方向性結合器６３０を介してネットワーク・ユニット６０２の順方向リンクの送信経路に接続されている。ユニットは、ネットワーク・ユニット６０２の局部発振器に「ロックされた周波数」である。信号の搬送周波数は、ネットワーク・ユニット６０２の順方向リンクの送信経路にある主セルラー方式信号に対する重大な干渉を回避するように選択されているが、最適な送信帯域幅に十分に接近している。ネットワーク・ユニット６０２およびユーザ・ユニット７０２は、これらのオペレーションのためにメインの電気供給源を使用する。６０Ｈｚまたは５０Ｈｚのメイン発振は、２ユニットの局部発振器を共通の周波数源へ「ロックする」ために使用することができる。６０Ｈｚまたは５０Ｈｚのメイン発振は、適切な回路類によって、ネットワーク・ユニット６０２およびユーザ・ユニット７０２のオペレーションに望ましい周波数に変換される。
【００４３】
制御リンク・ユニット６２８は、図６中のネットワーク・ユニット６０２とユーザ・ユニット７０２との間の無線リンクである。ユニット６２８は、非許可の周波数帯域の１つで作動する単純な専用リンク（proprietary link）であってもよく、あるいは、帯域内制御信号方式（in-band control signaling）（セルラー信号経路の多重送信システム）であってもよい。さらに、ユニット６２８は、非許可の周波数帯で作動するように設計された８０２．１１ｂ、８０２．１１ａあるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような標準無線リンクであってもよい。制御リンク・ユニット６２８は、マイクロ・コントローラ・ユニット６２６に接続され、適切なインターフェースを通って通信可能である。制御リンク・ユニット６２８はまた、制御信号を送信および受信するために、アンテナ６４４および６４２に接続されている。動作帯域幅と周波数に問題がなければ、ユニット６０２に小さな修正を行うことで、アンテナ・ユニット６３６および６３８も、制御リンク・ユニット６２８のオペレーションのために使用することができる。ある実施形態では、ユーザ・ユニット７０２は、全ての信号処理およびネットワーク・ユニット６０２にサポートされた制御機能性を備えた非常に単純な装置であってよい。そうであれば、制御リンクは除去することができ、あるいは帯域内周波数トーンのような非常に単純な制御信号方式を用いて、ユーザ・ユニット７０２にシステムの帯域幅および利得を設定してもよい。アンテナ帯域幅に問題がなければ、ユニット６０２に小さな修正を行って、アンテナ・ユニット６３６および６３８を制御リンク・ユニット６２８のオペレーションのために使用してもよい。
【００４４】
マイクロ・コントローラ・ユニット６２６は、全ての適切なメモリおよびインターフェースを備えた、ＡＲＭ７またはＡＲＭ９のような単純なマイクロプロセッサである。マイクロ・コントローラ・ユニット６２６は、ネットワーク・ユニット６０２のオペレーションを制御しており、信号レベルの平均化および推定のような、有用で付加的なある信号処理（conditioningおよびprocessing）を行ってもよい。マイクロ・コントローラ・ユニット６２６のタスクには、ネットワーク・ユニット６０４および６０６の順方向および逆方向リンクの動作帯域幅および利得を設定し、制御リンク・ユニット６２８を介して、図６中のユーザ・ユニット７０２と通信し、これを制御して、較正信号発生／送信機６２２、および較正信号受信機６２０を制御し、これらと通信することなどがある。マイクロ・コントローラ６２６の他のタスクについては、図７、８および９に挙げられた実施例において後述する。マイクロ・コントローラ・ユニット６２６は、ユニット６２８，６２２，６０６，６０４，６２０および６２４に接続されている。
【００４５】
ユニット６２８，６２２，６０６，６０４，６２０，６２４，６０２は全て局部発振器ユニット６４０に接続されており、局部発振器６４０信号からこれらのクロックと基準周波数が得られる。
【００４６】
単純なユーザ・インターフェース・ユニット６２７（これはキーパッドまたは単純なディップスイッチでよい）は、マイクロ・コントローラ・ユニット６２６に接続されている。
【００４７】
ネットワーク・ユニット６０２は、独自の「識別コード」を有し、これはユーザ・インターフェース・ユニット６２７によって設定することができ、これはマイクロ・コントローラ・ユニット６２６に認識され、ユーザ・ユニット７０２、マイクロ・コントローラ・ユニット７２８、あるいは、ネットワーク・ユニット６０２の動作範囲内にあるその他のユーザ・ユニットに伝送することができる。
【００４８】
図６は、新しい設計上の特徴を備えたユーザ・ユニット７０２（図４中の５０４）を含む中継器７００の実施形態を示す。２本のアンテナ７３４および７３６は、図４中の単一アンテナ５１２の代わりにアンテナ・ダイバーシチに使用される。また、２本のアンテナ７０４および７０６は、図４中の単一アンテナ５１０の代わりにアンテナ・ダイバーシチに使用される。最大比合成等のようなどんなダイバーシチ合成方法でも、レシーバチェーンに使用することができ、ランダム位相変化のような送信ダイバーシチ方法は、送信チェーン用の１または両方のアンテナに使用することができるが、「連続スイッチング」方法を用いたアンテナ切換えダイバーシチに基づく簡単な方式がここでは提案されている。最適な性能（例えば、４．６ミリセカンド以下のＧＳＭタイムスロット率、またはその2倍）に選択されたスイッチング速度の連続スイッチング方法は、送信、受信オペレーションの両方に使用することができ、そして、名目上の平均送信／受信信号電力を生じる。アンテナは十分離れて配置される。さらに、連続スイッチのダイバーシチ方式は、アンテナ・ポートで単純なＲＦスイッチを使用しており、実施することが簡単である。したがって、アンテナ７３４および７３６に接続されたＲＦスイッチ７３２、および複式フィルタ７３０は、ユーザ・ユニット７０２のセルの送信／受信オペレーションに開閉操作を供給する。さらに、アンテナ７０４および７０６に接続されたＲＦスイッチ７１２、および複式フィルタ７１４は、ユーザ・ユニット７０２のＵ−ＮＩＩバンド送信／受信オペレーションに開閉操作を供給する。複式フィルタ７１２は、方向性結合器７１８よって、順方向リンク・ユーザ・ユニット７２４（図４中の５１８）および逆方向リンク・ユーザ・ユニット７２６（図４中の５２０）に接続されている。さらに、複式フィルタ７３２は、順方向リンク・ユーザ・ユニット７２４および逆方向リンク・ユーザ・ユニット７２６に接続されている。方向性結合器７１８の代わりにハイブリッド結合器を使用することも可能である。さらに、順方向リンク・ユーザ・ユニット３２８受信機２１０をＬＮＡ増幅器内（図形７００中の方向性結合器７１８（あるいはハイブリッド結合器置換）の前）に置くことが可能であり、またその方がより望ましい。
【００４９】
基準信号受信機ユニット７１６（これは図５中の機体識別番号・基準周波数発生器６２４によって生成された、送信信号を受信することができる）は、方向性結合器７１８に接続されている。受信機は、ネットワーク・ユニット６０２の機体識別番号・基準周波数発生器６２４によって送信された基準周波数およびＩＤコードを抽出することが可能である。そして、抽出された基準周波数は、基準局部発振器７２２を提供するために基準周波数信号として使用される。方向性結合器７１８は順方向リンク・ユーザ・ユニット７２４に接続されている。逆方向リンク・ユーザ・ユニット７２６は複式フィルタ７３０および７１４に接続されている。ユニット７２６が、ネットワーク・ユニット６０２の制御リンク・ユニット６２８によって送信された受信信号搬送周波数にロック可能な場合、基準信号および局部発振器ユニット７２２は、二者択一で制御リンク・ユニット７２０の発振器に基づいていればよい。
【００５０】
制御リンク・ユニット７２０は、ネットワーク・ユニット６０２とユーザ・ユニット７０２との間の無線リンクである。ユニット７２０は、非許可の周波数帯域の１つで作動する専用リンクであってもよく、あるいは、非許可の周波数帯で作動するように設計された８０２．１１ｂ、８０２．１１ａあるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような標準無線リンクであってもよい。制御リンク・ユニット７２０は、マイクロ・コントローラ・ユニット７２８に接続され、適切なインターフェースを通って通信可能である。制御リンク・ユニット７２０はまた、制御信号を送信および受信するために、アンテナ７０８および７１０に接続されている。アンテナ帯域幅および動作周波数に問題がなければ、ユニット７０２に小さな修正を行って、アンテナ・ユニット７０４および７０６を制御リンク・ユニット７２０のオペレーションのために使用してもよい。
【００５１】
マイクロ・コントローラ・ユニット７２８は、全ての適切なメモリおよびインターフェースを備えた、ＡＲＭ７あるいはＡＲＭ９のような単純なマイクロプロセッサである。マイクロ・コントローラ・ユニット７２８は、ユーザ・ユニット７０２のオペレーションを制御しており、信号レベルの平均化および推定のような、付加的な信号処理を行なってもよい。マイクロ・コントローラ・ユニット７２８のタスクには、順方向および逆方向リンクのユーザ・ユニット７２４および７２６の動作帯域幅並びに利得を設定し、制御リンク・ユニット７２０を介して図５中のネットワーク・ユニット６０２と通信することがある。マイクロ・コントローラ７２８の他のタスクについては、図１０および図１１で挙げられた実施例において後述する。マイクロ・コントローラ・ユニット７２８はユニット７２０，７２６，２４および７２２に接続されている。制御装置６２６が、単純な確認方式（acknowledgement scheme）に基づく制御リンク・ユニット６２８および７２０を介してユーザ・ユニット７０２の適切なタスクを行なうことができるので、マイクロ・コントローラ・ユニット７２０は厳密には不可欠ではない。
【００５２】
ユニット７２０，７２６、７２４および７２８は全て局部発振器ユニット７２２に接続されており、局部発振器７２２信号からこれらのクロックと基準周波数が得られる。
【００５３】
アンテナ・ユニット６１０および６０８の垂直偏波および、アンテナ７３４および７３６の水平偏波の使用のような技術は、システム性能を改善する。また、従来のブースタおよび中継器のシステムにおけるような指向性アンテナを使用することによってシステム性能を改善することも可能である。
【００５４】
単純なユーザ・インターフェース・ユニット７２１（これはキーパッドまたは単純なディップスイッチでよい）は、マイクロ・コントローラ・ユニット７２８に接続されている。
【００５５】
ユーザ・ユニット７０２は、独自の「識別コード」を有し、これはユーザ・インターフェース・ユニット７２１によって設定することができ、これはマイクロ・コントローラ・ユニット７２８に認識され、ネットワーク・ユニット６０２、マイクロ・コントローラ・ユニット６２６、あるいはユーザ・ユニット７０２の動作範囲内にあるその他のネットワーク・ユニットに伝送することができる。
【００５６】
独自のネットワーク・ユニット６０２の識別コードおよび選択的に装置位置は、携帯電話ネットワークに送信されてもよい。例えば、独自の識別コードおよび選択的にネットワーク・ユニット６０２の経度および緯度の既知の長い前置きを含み、極度にコード化された（保護された）低ビットレートデータを生成することにより、情報を使用して屋内環境にユーザを置くことができる。その後、情報は低いスペクトル・リーケージ用にパルス形成され、ネットワーク・ユニット６０２内の適切な変調方式によって所定チャネルの逆方向リンク信号に置くことができる。変調方式はセルラー方式のオペレーションによって選択する。例えば、ＧＭＳＫのような一定のエンベロープ変調を有するＧＳＭについては、振幅変調（低い変調指数の）は使用してもよい。速い逆方向リンク電源制御装置を備えたＣＤＭＡシステムについては、変調方式としてＤＢＰＳＫを使用してもよい。基地局でにおける受信チャネル信号からの情報の抽出は、基地局受信機の修正を含むこともあるが、セル・リンクの通常オペレーションに影響はない。
【００５７】
上記システム・オペレーションの例を図７，８，９，１０および１１に示す。図７，８および９は、ネットワーク・ユニット６０２のシステム・オペレーション・フローチャートであり、図１０および図１１はユーザ・ユニット７０２のフローチャートである。主として、マイクロ・コントローラ６２６で同時に実行される２つの独立制御フロー・オペレーションがある。第１の制御フローは、ネットワーク・ユニット６０２とユーザ・ユニット７０２との間の制御リンクの的確な作動を監視する第２の制御フローと共に、ブースタの通常動作を確立することである。ネットワーク・ユニット６０２の「パワー・アップ」または「リセット」において、ＶＧ増幅器３０６の利得は、常に最小に設定され、「オフ」に切換えられている。ＶＧ増幅器３０６が「オン」に切換えられた場合、マイクロ・コントローラ６２６からの指令による適正な利得設定の後に、システムは「使用可能」だとされている。ネットワーク・ユニット６０２の「パワー・アップ」または「リセット」において（関与するユーザ・ユニット７０２の「識別コード」がユーザ・インターフェース・ユニット６２７を介してネットワーク・ユニット６０２により認識されているか、またはネットワーク・ユニット６０２に予め入力されると仮定する）、マイクロ・コントローラ・ユニット６２６は図７中の制御フローを開始する（ステップ８０２）。マイクロ・コントローラ・ユニット６２６は、制御リンク・ユニット６２８がユーザ・ユニット７０２とリンクを確立するよう指令する（ステップ８０４）。適切なプロトコルを使用する制御リンク・ユニット６２８は、リンクが確立されるまでユーザ・ユニット７０２の制御ユニット７２０と通信リンクを確立しようとし続ける（ステップ８０６）。マイクロ・コントローラ・ユニット６２６は、オペレーションの所望のＵ−ＮＩＩバンドを選択し（ステップ８０８）、周波数帯において較正信号受信機ユニット６２０が可能なコード・オフセットを全て受信するように命じ（ステップ８）、ネットワーク・ユニット６０２に向けられた地理的なエリアにおいて使用可能な他のユーザ・ユニットからの信号経路がないことを保証し、未使用のコード・オフセットおよび送信チャネルの選択を促進する。結合路の重大性および「他のユニット」の強さに依存して、意図しない信号経路がネットワーク・ユニット６０２と他の操作のユーザ・ユニットとの間に存在する場合（ステップ８１２）、受信信号ＳＮＲとしきい値ＳＮＲ（ＳＮＲｔｈ）との比較の後に、受信した較正信号強度、いくつもの異なる処理を講ずることができる（ステップ８１４）。
【００５８】
１）ネットワーク・ユニット６０２およびユーザ・ユニット７０２のオペレーションに対する干渉がないことを示して、他のユーザ・ユニットから受信した較正信号の強さが、しきい値（ＳＮＲｔｈ）未満である場合、適切な異なるコード位相が選択され、正常なものとして、マイクロ・コントローラは進む。
【００５９】
２）ネットワーク・ユニット６０２およびユーザ・ユニット７０２のオペレーションに対する干渉を示して、他のユーザ・ユニットから受信した較正信号の強さが、しきい値（（ＳＮＲｔｈ）より大きい場合、ネットワーク・ユニット６０２は、オペレーションに別のＵ−ＮＩＩ周波数帯の選択を試み（ステップ８１６）、また、より多くのＵ−ＮＩＩ動作帯域が利用可能な場合、ステップ８０８、８１０および８１２が繰り返される（ステップ８１６）
【００６０】
３）他ネットワーク・ユニット６０２およびユーザ・ユニット７０２のオペレーションに対する干渉を示し、また、新しく未使用のＵ−ＮＩＩ動作周波数帯が見つけることができず、ユーザ・ユニットから受信した較正信号の強さが、しきい値（ＳＮＲｔｈ）より大きい場合、ネットワーク・ユニット６０２は適切な誤り信号（ブロック８１８）を生成し、ユーザ・ユニット７２０にオペレーションを停止する指令を出し（ステップ８２０）、そしてネットワーク・ユニット６０２は停止する（ステップ８２２）。
【００６１】
ネットワーク・ユニット６０２とユーザ・ユニット７０２との間の制御リンクの確立に成功し、Ｕ−ＮＩＩ動作帯域の選択に成功すると、制御フローは図７中のポイント「Ａ」にたどり着く。図８中に示されるポイント「Ａ」は図７中のポイント「Ａ」の続きである。図８に関して、ポイント「Ａ」の後に、ネットワーク・ユニット６０２は未使用のコード・オフセットを選択し（８２４）、できるだけ低い送信電力で、既知のコード・オフセットで較正信号の送信を開始する（ステップ８２６）。そのタスクは、マイクロ・コントローラ６２６から較正信号発生／送信機ユニット６２２への指令によって行なわれる。マイクロ−コントローラ６２６は、さらに送信機ユニット６２２によって使用された上述のコード・オフセットの較正信号を受信するように、較正信号受信機ユニット６２０に指令する（ブロック８２８）。ネットワーク・ユニット６０２は、制御リンク６２８を介して、逆方向リンクおよび順方向リンク・ユーザ・ユニット７２６および７２４のそれぞれに可能な最小送信電力でオペレーションを開始するように、ユーザ・ユニット７０２に指令する（ステップ８３０）。受信機６２０によって所望の強さの信号が検出されず（ステップ８３２）、送信機ユニット６２２の最大送信電力が達成されない場合（ステップ８３４）、マイクロ・コントローラ・ユニット６２６は、予め定めた刻み幅（ｄＧ）で送信信号の電力を増大するように送信機ユニット６２２に指令する（ステップ８３６）。信号が受信機６２０の出力で検出されるまで、あるいは、送信機ユニット６２２の最大送信電力でさえ信号を検出することができなくなるまでオペレーションは継続する。その後、ネットワーク・ユニット６０２は、上り回線システムの経路損失ＰＬｕｌおよび上り回線システムのリンク利得Ｇｕｌを計算可能であり、従って、逆方向リンク・ネットワーク・ユニット６０６の適切な送信機電力を供給する（ステップ８３８）。上り回線システムの経路損失ＰＬｕｌおよび下り回線システムの経路損失ＰＬｄｌが同じである、すなわち、
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であると仮定すると、順方向リンク・ユーザ・ユニット７２４の送信増幅器２１２の最大利得が計算され（ステップ８３８）、制御リンク・ユニット６２８を介してユーザ・ユニット７０２へ送信される（ステップ８４０）。システム利得の策定の後、マイクロ・コントローラ６２６は、リンク制御ユニット６２８を介して、適正な増幅器２１２の利得設定をユーザ・ユニット７０２に通知する（ブロック８４０）。システムの較正が完了した後（ステップ８０４から８４０）、マイクロ・コントローラ６２６は送信用に適正な利得で増幅器３０６を設定し（ステップ８４２）、規定の増幅器２１２の利得設定でオペレーションを開始するようにユーザ・ユニット７０２に指令する（ブロック８４４）。較正信号受信機６２０は、較正信号送信機６２２によって送信された信号を受信し続ける（ステップ８４６）。相当の時間において平均信号電力レベルが安全値を超過する場合（ステップ８４８）、マイクロ・コントローラ６２６は、制御リンク・ユニット６２８を介して、ユーザ・ユニット７０２にオペレーションを停止するように指令を出し（ステップ８５０）、また、ネットワーク６０２は逆方向リンク・ネットワーク・ユニット６０６による信号伝送を停止する（ステップ８５２）。そして、システム・ステップ８０２から８４４が繰り返される。平均信号電力レベルが予想された範囲内にある場合、較正信号受信機６２０は他の全ての可能なコード・オフセットで信号を受信し、検出するように指令される（ステップ８５６）。実質的な平均信号電力レベルの信号が検出されない場合、ネットワーク・ユニット６０２はステップ８４６に戻る。実質的な平均信号電力レベルの信号が検出される場合、ネットワーク・ユニット６０２はステップ８５０に進む。さらに、他のコード・オフセットの探索および検出を促進するために、較正信号受信機６２０の２つ（またはそれ以上）のレプリカを持つことも可能であり、その結果、他の受信機レプリカが「他のコード」オフセットをスキャンできる間に、「オウン・コード」の検出が連続的でかつ中断されないものとなる。
【００６２】
第２の制御フローのオペレーションは、ステップ８６０の後にスタートし、図９に示されている。第２のオペレーションは、ＢＥＲ、ＳＮＲ、バックグラウンドノイズおよび干渉のような量のモニタリングにより、制御装置６２８および７２０のオペレーションにおける制御リンクの質および性能を確認する（ステップ８６０）。リンクのオペレーションが満足でない場合（ステップ８６２）、誤り信号のフラグが立てられ（ステップ８６４）、ネットワーク・ユニット６０２の順方向・逆方向セル・リンク中の全ての送信が停止される（ステップ８６６）。また、ユーザ・ユニット７０２は、オペレーション（ステップ８６８）を停止するように指令され、最後に、ネットワーク・ユニット６０２はステップ８０２（ステップ８７０）に戻る。
【００６３】
図１０および１１はユーザ・ユニット７０２のシステム・オペレーションのフローチャートである。主としてマイクロ・コントローラ７２８で同時に実行される２つの独立制御フロー・オペレーションがある。第１の制御フローは、ネットワーク・ユニット６０２とユーザ・ユニット７０２（図１１）との間の制御リンクの的確な作動を監視する第２の制御フローと共に、ブースタ（図１０）の通常動作を確立することである。ユーザ・ユニット７０２の「パワー・アップ」または「リセットする」において、ＶＧ増幅器２１２の利得は、常に最小に設定され、「オフ」に切換えられている。ＶＧ増幅器２１２が「オン」に切換えられた場合、システムは「使用可能」だとされている。ユーザ・ユニット７０２の「パワー・アップ」または「リセット」において（関与するネットワーク・ユニット６０２の「識別コード」がユーザ・インターフェース・ユニット７２１を介してユーザ・ユニット７０２により認識されているか、または予めユーザ・ユニット７０２に入力されると仮定する）、マイクロ・コントローラ７２８は制御フローを開始する（図１０中のステップ９０２）。マイクロ・コントローラ７２８からの指令によって設定する適正な利得の後に、マイクロ・コントローラ・ユニット７２８は、制御リンク・ユニット７２０にネットワーク・ユニット６０２とリンクを確立するように指令する（ステップ９０４）。適切なプロトコルを使用する制御リンク・ユニット７２８は、リンクが確立されるまでネットワーク・ユニット６０２の制御ユニット６２０と通信リンクを確立しようとし続ける（ステップ９０６）。ユーザ・ユニット７０２とネットワーク・ユニット６０２との間の制御リンクの確立に成功した後、ユーザ・ユニット７０２は、ネットワーク・ユニット６０２からの指令のために、制御チャネルを監視する（ステップ９０８）。「停止」指令がネットワーク・ユニット６０２によって出される場合（step１１）、ユーザ・ユニット７０２は順方向リンクおよび逆方向リンクの送信を停止する（ステップ９１２）。指令が「作動帯域幅」もしくは「Ｕ−ＮＩＩスペクトル・チャネル番号」、「セルのチャネル番号」または上記のいずれかまたは全てのようなパラメータ、並びに設定されるべき他のシステム・パラメータを設定することである場合（ステップ９１６）、ユーザ・ユニット７０２は指令によって指定されるようなパラメータを設定する（ステップ９１８）。指令が「増幅器２１２の利得の設定」である場合（ステップ９２０）、ユーザ・ユニット７０２はＶＧ増幅器２１２に要求された利得を設定する（ステップ９２２）。指令が「送信を開始する」ことである場合（ステップ９２３）、ユーザ・ユニット７０２は、ユニットの順方向７２４および逆方向７２６リンクのオペレーションを開始する（ステップ９２４）。実施例において言及しない他の指令が使用されてもよい。指令が、ユーザ・ユニット７０２によって受け取られる場合（ステップ９２５および９２６）、その指令はユーザ・ユニット７０２によって実行される。指令実行後、ユーザ・ユニット７０２はステップ９０８へ戻る。
【００６４】
第２の制御フロー・オペレーションはステップ９０６の後にスタートし、図１１に示す。第２のオペレーションは、ＢＥＲ、ＳＮＲ、およびバックグラウンドノイズおよび干渉のなどをモニタリングすることにより、制御ユニット６２８と７２０のオペレーションの制御リンクの質および実行を確認する（ステップ９３０）。リンクのオペレーションが満足でない場合（ステップ９３２）、誤り信号のフラグが立てられる（ステップ９３４）、順方向７２４および逆方向７２６リンク・ユニットの全ての送信は、ユーザ・ユニット７０２によって停止される（ステップ９３６）。最後に、ユーザ・ユニット７０２はステップ９０２に戻る（ステップ９３８）。
【００６５】
詳細な説明は単にシステムの実施例を示すものであり、他の可能な方法および解決方法を実施してもよい。以下のような多くの点に気付かれよう。
【００６６】
１．ネットワーク・ユニット６０２は、ユーザ・ユニット７０２のようないくつかのユーザ・ユニットを制御することができる。そのようなセットアップにおいて、図７，８，９，１０および１１に示す制御フローの例は、ネットワーク・ユニット６０２が各ユーザ・ユニットを独立して初期化することができるように修正されてもよい。オペレーションを安定させるため、逆方向リンク・ネットワーク・ユニット６０６の増幅器３０６の利得は、全てのアクティブ・ユーザ・ユニットとのオペレーション用に、最小上り回線システム経路損失ＰＬｕｌに設定される。したがって、下り回線システム経路損失ＰＬｕｌが上り回線システム経路損失ＰＬｕｌに基づいて計算される場合（つまり
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）、増幅器３０６の最小利得はネットワーク・ユニット６０２の制御下で順方向リンクにおいて全てのユーザ・ユニットに使用される。下り回線システム経路損失ＰＬｄｌが上り回線システム経路損失ＰＬｕｌに基づかない場合（つまり、個別の測定ループがＰＬｄｌの評価のために存在する場合）、増幅器３０６の利得は、ネットワーク・ユニット６０２の制御下で、順方向リンクにおいて各ユーザ・ユニットに独立して設定することができる。
【００６７】
２．マルチ・ユーザ・ユニット（いくつかのユーザ・ユニット７０２）のオペレーションに使用された他の修正は、最終の下り回線システム経路損失ＰＬｄｌおよび上り回線システムのリンク利得ＰＬｕｌの測定は、ネットワーク・ユニット６０２の制御下で（ネットワーク・ユニット６０２を含む）全てのユーザ・ユニットで実行することができ、総計の信号電力レベルが所望の上り回線システムのリンク利得Ｇｕｌまたは下り回線システムのリンク利得Ｇｄｌを超過しないようなアクティブ状態である。ユーザ・ユニットからの結合信号が、逆方向または順方向システム・リンクの利得のどちらか許容レベルを超過する場合、適切な増幅器の利得は最大がシステム・リンク利得を与えたようなレベルに反復ステップのインクリメントにおいて、最大値がシステム・リンクの利得を許容する、順方向および逆方向リンクに合致する程度のレベルに縮減される。
【００６８】
３．較正信号発生／送信機６２２、および較正信号受信器６２０に似た付加的なハードウェアが、下り回線システム経路損失ＰＬｄｌを独立して評価するために（ネットワーク・ユニット６０２によって制御される各ユーザ・ユニット７０２のために）、ネットワーク・ユニット６０２またはユーザ・ユニット７０２のいずれかの順方向リンクの経路に含まれてもよい。
【００６９】
４．順方向リンクにおける、ネットワーク・ユニット６２０およびユーザ・ユニット７０２の両方の信号経路は、絶えずアクティブであり、もし実質的な信号レベルが検知されなければ、基礎局のビーコン（ＧＳＭの中のＢＣＣＨ）の送信を促進し、ネットワーク・ユニット６２０およびユーザ・ユニット７０２の逆方向リンクの信号経路はアクティブであってよい（つまり、「ゲートコントロールされる」）。したがって、ユーザ・ユニット７０２において、逆方向リンクの受信信号電力レベル（これはＬＮＡユニット３２０またはフィルタ・ユニット３２１の後に測定することができる）に基づき、マイクロ・コントローラ・ユニット７２８は、信号電量レベルが所望のしきい値未満である場合、送信機ユニット３１６をオフに切換え、信号電力レベルが所望のしきい値より高い場合にはオンに切換える。同様に、ネットワーク・ユニット６０２において、逆方向リンクの受信信号電力レベル（これは受信機ユニット３１０または変換器ユニット３０８の後に測定することができる）に基づき、マイクロ・コントローラ・ユニット６２６は、信号電力レベルが所望のしきい値未満である場合、可変利得増幅器ユニット３０６オフに切換え、信号電力レベルが所望のしきい値を超える場合にはオンに切換える。逆方向リンクの「ゲートコントロールされた」オペレーションは、較正信号経路および、ユニット６２２、６２０を含むメカニズムと干渉しないように注意する。したがって、「ゲート制御された」オペレーションは、下り回線システム経路損失ＰＬｄｌおよび上り回線システム経路損失ＰＬｕｌ両方の計算のために、逆方向リンクメカニズムに似た方法で、較正プロセス中に継続的作業によって置き替えられ、または置き換えること可能である。
【００７０】
５．ハードウェアおよび制御ソフトウェアにある修正を行って、ネットワーク・ユニット６０２およびユーザ・ユニット７０２を単一のユニットへ合体することが可能であり、「結合」（back-to-back）される。結合オプションの設計および作動は図１４に示し、後に論ずる。
【００７１】
６．独自のネットワーク・ユニット６０２の識別コード、および選択的に装置位置は、携帯電話ネットワークに送信されてもよい。例えば、情報が、独自の識別コードおよび選択的にネットワーク・ユニット６０２の経度のおよび緯度の既知の長い前置きを含み、極度にコード化され（保護された）低ビットレートデータに生成されることにより、この情報を使用してユーザを屋内環境に置くことができる。そして、情報はスペクトル・リーケージを低くするためにパルス形成され、ネットワーク・ユニット６０２内で適切な変調方式によって所定のチャネルの逆方向リンク信号に置くことができる。変調方式の選択はオペレートするセル・システムによって異なる。例えば、ＧＭＳＫのような一定のエンベロープ変調を有するＧＳＭについては、振幅変調（低い変調指数の）を使用することができる。速い逆方向リンク電源制御を備えたＣＤＭＡ方式については、ＤＢＰＳＫを変調方式として使用してもよい。基地局における受信チャンル信号からの上記の情報の抽出は、基地局受信機の修正を含むこともあるが、セル・リンクの通常のオペレーションに影響はない。
【００７２】
上記説明は、開示された様々なブースタ全ての異なるアナログの実施について適用可能である。
【００７３】
＜ディジタル仕様の実施形態＞
図１２は、屋内または屋外の良好な信号カバレッジが存在するところに置かれた、ネットワーク・ユニット６０２のディジタル仕様の実施例を示している（図１２中の１００２）。２本のアンテナ１００４および１００６は、ネットワーク・ユニット１００２のセル帯域の送信機および受信器用のアンテナ・ダイバーシチに使用される。また、２本のアンテナ１０３６および１０３８は、ネットワーク・ユニット１００２のＵ−ＮＩＩバンド・オペレーションのアンテナ・ダイバーシチに使用される。最大比合成などのようなどんなダイバーシチ合成方式も、レシーバチェーンのために使用され、１または両方のアンテナにおけるランダム位相の変化のような送信ダイバーシチ方式は、送信チェーンのために使用できるが、ここでは、「連続スイッチング」方法を用いたアンテナ切換えダイバーシチに基づく単純なアンテナ方式が提案されている。最適な性能（例えば、４．６ミリセカンド以下のＧＳＭタイムスロット率、またはその2倍）に選択されたスイッチング速度の連続スイッチング方法は、送信、受信オペレーションの両方に使用することができ、そして、名目上の平均送信／受信信号電力を生じる。アンテナは十分離れて配置される。さらに、連続スイッチのダイバーシチ方式は、アンテナ・ポートで単純なＲＦスイッチだけを使用しており、実施することが簡単である。したがって、アンテナ１００４および１００６並びに複式フィルタ１０１０に接続されたＲＦスイッチ１００８、さらにマイクロ・コントローラ１０６０は、マイクロ・コントローラ１０６０の制御下で、ネットワーク・ユニット１００２のセルの送信／受信オペレーションにスイッチング操作を提供する。また、アンテナ１０３６および１０３８、ならびに複式フィルタ１０３４に接続されたＲＦスイッチ１０３２は、ネットワーク・ユニット１００２のＵ−ＮＩＩバンドの送信／受信オペレーションにスイッチング操作を提供する。複式フィルタ１０１０は、順方向リンクＬＮＡ１０１２および方向性結合器１０５６に接続されている。ＬＮＡ１０１２は周波数変換装置ユニット１０１４に接続されている。周波数変換装置１０１４は自動利得制御（ＡＧＣ）ユニット１０１８に接続されている。周波数変換装置１０１４は、入力される信号の周波数帯域をセル帯域からベースバンドに、あるいは「ベースバンドに近い」周波数帯域に変換する。周波数変換装置ユニット１０１４は、レシーバチェーンの的確な作動のために適切なフィルタリングを供給すればよい。周波数変換装置ユニット１０１４の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット１０６０によって設定される。ＡＧＣユニット１０１８は、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤ／Ｃ）ユニット１０２０および信号処理（ＳＣ）ユニット１０２２に接続されている。ＡＧＣ１０１８は選択的であり、そのタスクは、ＡＤ／Ｃ１０２０のダイナミック・レンジの中間に実質的に接近した受信信号レベルにセットすることである。ＡＧＣ１０１８が含まれている場合、信号電力が低い状態で、動作帯域幅内のノイズがＡＧＣユニット１０１８のオペレーションを作動させないように、ユニット１０１８の設計および作動は行われる。また、ＡＧＣユニット１０１８の利得の寄与が、��ＧＣ１０１８の利得価値が最終的に下り回線システムのリンク利得Ｇｄｌの計算で補償されるように、あるいはＡＧＣユニット１０１８の利得値がＳＣユニット１０２２で補償されるように注意する。ＡＧＣユニット１０１８が含まれていない場合、ＡＤ／Ｃユニット１０２０は適切なダイナミック・レンジを提供しなければならず、これは１４４ｄＢ（２４ビット）程度の高さであればよい。ＡＤ／Ｃユニット１０２０は信号処理ユニット１０２２に接続されている。信号処理ユニット１０２２は、所望の動作周波数帯域をフィルタリングするチャネル選択、周波数変換、基準周波数、信号レベル評価、ＡＧＣアルゴリズム、ＷＬＡＮ発信機アルゴリズムおよび、信号処理を使用する他の特徴の挿入のようなタスクを行う。例えば、多相フィルタ（poly-phased filter）として使用されるチャネル選択フィルタは、１．３、５、１０あるいは１５ＭＨｚの所定の動作帯域幅に設定され、順方向リンクのセルまたはＰＣＳまたは所望の周波数スペクトル内のどんな位置で作動してもよい。信号処理ユニット１０２２のクロック周波数は、ローカルの基準周波数１０７０から得られ、クロック・ユニット１０２４によって提供される。適切な動作帯域幅およびフィルタリングのようなオペレーションのロードのようなシステム・パラメータにより異なるが、信号処理ユニット１０２２は、ＦＰＧＡｓ、ＡＳＩＣｓ、およびテキサス・インスツルメンツＴＭＳ３２０C６４１６−７Ｅ３プロセッサのような一般用途用ＤＳＰのような様々な技術によって実装されてよい。信号処理ユニット１０２２は全ての適切なインターフェースおよびメモリを含んでよい。信号処理ユニット１０２２は、ディジタル−アナログ変換器（ＤＡ／Ｃ）ユニット１０２６に接続されている。ＤＡ／Ｃユニット１０２６は、ディジタル−アナログ変換の後に用いるポストフィルタリングを含んでよい。ＤＡ／Ｃユニット１０２６は、周波数変換装置ユニット１０２８に接続されている。周波数変換装置ユニット１０２８は、入力信号の周波数をＵ−ＮＩＩバンド周波数の所望の域にアップコンバートする。周波数変換装置ユニット１０２８は、送信チェーンの的確な作動のために全てのフィルタリングを行ってもよい。周波数変換装置ユニット１０２８の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット１０６０によって設定される。したがって、動的チャネル割り当て（ＤＣＡ）アルゴリズムは最良の動作周波数帯域を選択するために使用することができる。周波数変換装置ユニット１０２８は、可変利得増幅器ユニット１０３０に接続されている。増幅器１０３０の利得はマイクロ・コントローラ・ユニット１０６０によって設定され、ほとんどの時間においてＵ−ＮＩＩバンドで送信するために最大許容電力に設定される。可変利得増幅器ユニット１０３０は複式フィルタ１０３４に接続されている。
【００７４】
複式フィルタ１０３４は逆方向リンクＬＮＡ１０４０のＶＧ増幅器１０３０ＬＮＡ１０４０に接続されている。ＬＮＡ１０４０は周波数変換装置ユニット１０４２に接続されている。周波数変換装置ユニット１０４２は方向性結合器ユニット１０４１に接続されている。周波数変換装置１０４２は、入力される信号の周波数帯を、Ｕ−ＮＩＩバンドからベースバンドに、あるいは「ベースバンドに近い」周波数帯に変換する。周波数変換装置ユニット１０４２は、レシーバチェーンの的確な作動のためにフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット１０４２の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット１０６０によって設定される。方向性結合器ユニット１０４１は、自動利得制御（ＡＧＣ）ユニット１０４４および較正信号受信器ユニット１０１６に接続されている。ＡＧＣユニット１０４４は、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤ／Ｃ）ユニット１０４６および信号処理ユニット１０４８に接続されている。ＡＧＣ１０４４は選択的である。また、そのタスクは、受信信号レベルをＡＤ／Ｃ１０４６のダイナミック・レンジの中間に実質的に接近して置くことである。ＡＧＣ１０４４が含まれている場合、信号電力が低い状態で、動作帯域幅内のノイズがＡＧＣユニット１０４４のオペレーションを作動させないように、ユニット１０４４の設計および作動は形成される。また、ＡＧＣユニット１０４４の利得の寄与が、ＡＧＣ１０４４の利得価値が最終的に下り回線システムのリンク利得Ｇｄｌの計算で補償されるように、あるいはＡＧＣユニット１０４４の利得値がＳＣユニット１０４８で補償されるように注意する。ＡＧＣユニット１０４４が含まれていない場合、ＡＤ／Ｃユニット１０４６は適切なダイナミック・レンジを提供しなければならず、１４４ｄＢ（２４ビット）程度の高さであればよい。ＡＤ／Ｃユニット１０４６は信号処理ユニット１０４８に接続されている。信号処理ユニット１０４８は、所望の動作周波数帯域をフィルタリングするチャネル選択、周波数変換、基準周波数、信号レベル評価、ＡＧＣアルゴリズム、ＷＬＡＮ発信機アルゴリズムおよび、信号処理を使用する他の特徴の挿入のようなタスクを行う。例えば、多相フィルタとして使用されるチャネル選択フィルタは、１．３、５、１０あるいは１５ＭＨｚの所定の動作帯域幅に設定され、順方向リンクのセルまたはＰＣＳまたは所望の周波数スペクトル内のどんな位置で作動してもよい。信号処理ユニット１０４８のクロック周波数は、ローカルの基準周波数１０７０から得られ、クロック・ユニット１０２４によって提供される。適切な動作帯域幅およびフィルタリングのようなオペレーションのロードのようなシステム・パラメータにより異なるが、信号処理ユニット１０４８は、ＦＰＧＡｓ、ＡＳＩＣｓ、およびテキサス・インスツルメンツＴＭＳ３２０C６４１６−７Ｅ３プロセッサのような一般用途用ＤＳＰのような様々な技術によって実装されてよい。信号処理ユニット１０４８は適切なインターフェースおよびメモリを全て含んでよい。信号処理ユニット１０４８は、ディジタル−アナログ変換器（ＤＡ／Ｃ）ユニット１０５０へのに接続されている。ＤＡ／Ｃユニット１０５０は周波数変換装置ユニッ��１０５２に接続されている。ＤＡ／Ｃユニット１０５０は、ディジタル−アナログ変換に続いてポストフィルタリングを提供する。周波数変換装置ユニット１０５２は、入力信号の周波数をセル周波数帯域またはＰＣＳバンドの所望の域にアップコンバートする。周波数変換装置ユニット１０５２は、送信チェーンの的確な作動のためにフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット１０５２の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット１０６０によって設定される。周波数変換装置ユニット１０５２は可変利得増幅器ユニット１０５４に接続されている。増幅器１０５４の利得はマイクロ・コントローラ・ユニット１０６０によって設定される。可変利増幅器ユニット１０５４は方向性結合器１０５６に接続されている。方向性結合器１０５６は複式フィルタ１０１０に接続されている。また、方向性結合器１０４１および１０５６の代わりにハイブリッド結合器を使用することも可能である。
【００７５】
較正信号発生／送信器１０５８は方向性結合器１０５６を介して、逆方向リンク送信経路に接続されている。ユニット１０５８は、所望の電力レベルで較正信号を提供し（これは上記の上り回線システム経路損失ＰＬｕｌのレベルを確立するために使用される）、これは、図１３のネットワーク・ユニット１００２（図４中の５０２）とユーザ・ユニット２００２（図４中の５０４）との間に存在する。ユニット１０５８によって生成された較正信号は、セットの、が送信するダイバーシチ・アンテナ１００４および１００６を介して、携帯電話ネットワークから予期されるどんな信号レベルよりも実質的に低いレベル（例えば、予想される最小セルラー方式信号レベル以下の２０ｄＢ）で送信される。ユニット１０５８によって生成された較正信号は、既知のコード位相（「オウン・コード」位相）を備え、動作帯域幅をオペレートするネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２の順方向・逆方向リンクに相当するチッピングレートを備えた既知の疑似ランダム（ＰＮ）コードによって変調された直接拡散方式の信号である。コード位相は、最小のコード位相差が予想された最大経路遅延（チップの倍数で測定された）より大きくなるようなに選択される。また、他方のコード位相は最小コード位相の倍数であるべきである。ネットワーク・ユニット１００２の逆方向リンクに接続される較正信号受信器１０１６は、既知のＰＮコードおよび送信コード位相（「オウン・コード」位相）を使用することにより、ユニット１０５８によって送信された較正信号を検知し復調することが可能であり、これは、図１３のネットワーク・ユニット１００２とユーザ・ユニット２００２との間に存在する閉ループメカニズムを介して逆方向リンク経路に入っている（図４中の５０４）。較正信号受信器ユニット１０１６は、受信信号の強度（そして、これは上り回線システム経路損失ＰＬｕｌを評価するために使用される）を確立することができ、これは図１３中のネットワーク・ユニット１００２（図４中の５０２）とユーザ・ユニット２００２（図４中の５０４）との間に存在する。ＰＮコード位相は独自に割り当てるか、あるいは２ユニットが同じコード位相を有する可能性が非常に低くなるようなランダム・アルゴリズムに従って導き出せばよい。さらに、そのようなオフセットがその地理的エリアで検出されなかった場合、コード・オフセットが選択される動的割り当てのような他のコード・オフセット割り当て方法も可能である。他のユニット（これは同じ地理的エリアで作動していてもよい）に接続する他の信号、あるいはそのユニットから接続する他の信号がある場合、較正信号受信機６２０はその特徴によって「他の・コード（other code）」相をスキャンし、受信して、その結果確立ことができる。特徴によって較正信号受信器１０１６は「他のコード」相をスキャンし、受信することができる。従って同じ地理的なエリアで作動する他のユニットに、あるいはユニットから結合する他の信号あるか否かを確証する。コードはまた、ネットワーク・ユニット１００２の識別に関する情報で変調してもよい。送信された較正信号の搬送周波数は動作セルの周波数帯であってよい。しかしながら、２．４��ＨｚのＩＳＭバンドのような他のバンド中の搬送周波数は、較正信号の送信に使用されてよく、その結果、較正信号発生／送信機１０５８の搬送周波数は動作周波数帯域と可能な限り近くなる。。較正信号のＰＮコードのチッピングレートおよび送信電力は、較正信号がＦＣＣ４７ＣＦＲパート−１５規則満たすように設定される。ＩＳＭバンドはセルの動作帯域と同じではないが、それでもなお、バンドは十分に接近しており、システムは、セルの動作帯域において、アンテナ・カップリング並びに上り回線および下り回線システムのリンク利得（Ｇｕｌ，Ｇｄｌ）を確立することを可能としている。即時振幅および位相値はこれ以上ＩＳＭバンドで適切に作動しない。どんなアンテナおよびＩＳＭバンドとセルの動作帯域との間の平均信号電力の伝播差も、設計段階で調査し、最終的なシステムの設計で考慮することができる。
【００７６】
較正用送信機ユニット１０５８および較正用受信機ユニット１０２６のベースバンドの機能は、信号処理ユニット１０４８によって統合されサポートされる。較正用送信機ユニット１０５８および較正用受信機ユニット１０１６の機能も、逆方向リンク信号経路へ統合することができる。実施例において、較正信号発生／送信機ユニット１０５８、および較正信号受信器１０１６は、両方ともネットワーク・ユニット１００２にある。しかしながら、較正信号発生／送信機ユニット１０５８および較正信号受信器１０１６を含むユニットの両方または一方は、修正および考察を行って、ユーザ・ユニット２００２に置くこともできる。ある場合では、順方向リンク用の較正メカニズム（逆方向リンク用の説明と類似する）は、ユニット１０５６、１０５８、１０１６および１０４１のような構成要素を含んでいる。
【００７７】
図５に示す機体識別番号・基準周波数ユニット６２４は、順方向リンク経路で、ユニット６２４について説明されたものと同じ説明と機能を備えた、デジタル・ネットワーク・ユニット１００２中の信号処理ユニット１０２２によってサポートされている。
【００７８】
制御リンク・ユニット１０６２は、ネットワーク・ユニット１００２とユーザ・ユニット２００２（図１３中の）との間の無線リンクである。これは、非許可の周波数帯域のうちの１つで作動する専用リンクでもよく、非許可のバンドで作動するよう設計された８０２．１１ｂ、８０２．１１ａ、８０２．１１ｇあるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような標準無線リンクでもよい。制御リンク・ユニット１０６２はマイクロ・コントローラ・ユニット１０６０に接続され、適切なインターフェースを通って通信することができる。制御リンク・ユニット１０６２は、制御信号の送信および受信のために、アンテナ１０６６および１０６４に接続されている。アンテナ帯域幅および動作周波数にとってユニット１００２へのわずかな修正が許容されるならば、アンテナ・ユニット１０３６および１０３８は制御リンク・ユニット１０６２のオペレーションのために使用することもできる。選択された動作周波数が許容するユニット１００２への小さな修正でもって、制御リンク・ユニット１０６２のベースバンド機能は、信号処理ユニット１０２２および１０４８に含まれてもよく、アンテナ１０３８および１０３６によって送信および受信される順方向および逆方向リンク・ネットワーク・ユニット１００２の送信／受信信号により、送信／受信制御リンク・ユニット１０６２の信号は（周波数または時間において）多重化される。
【００７９】
マイクロ・コントローラ・ユニット１０６０は、全ての適切なメモリおよびインターフェースを備えた、ＡＲＭ７あるいはＡＲＭ９のような単純なマイクロプロセッサである。マイクロ・コントローラ・ユニット１０６０は、ネットワーク・ユニット１００２のオペレーションを制御しており、信号レベルの平均化および評価のような、ある追加的な信号処理を行ってもよい。マイクロ・コントローラ・ユニット６２６のタスクには、順方向および逆方向リンクのネットワーク・ユニット１００２構成部材の動作帯域幅および利得を設定し、制御リンク・ユニット１０６２を介して、図１３中のユーザ・ユニット２００２と通信し、較正信号発生／送信機１０５８、および較正信号受信機１０１６で制御し、通信することなどがある。マイクロ・コントローラ１０６０の他のタスクについては、図７、８および９に挙げられた実施例において説明されている。マイクロ・コントローラ・ユニット１０６０は、ユニット１０６２、１０１６、１０５８、１０５２、１０４８、１０４２、１０３０、１０２８、１０２２および１０１４に接続されている。
【００８０】
ユニット１０６２、１０１６、１０５８、１０５２、１０４２、１０６０、１０２８、１０４６、１０２０、１０２４および１０１４は全て、局部発振器ユニット１０７０に接続されているか、あるいは局部発振器１０７０の信号からこれらのクロックと基準周波数を得る。
【００８１】
単純なユーザ・インターフェース・ユニット１０６１（これはキーパッドか単純なディップスイッチでよい）は、マイクロ・コントローラ・ユニット１０６０に接続されている。
【００８２】
図１３は、ユーザ・ユニット７０２（図１３中の２００２）のディジタルの実施例を示し、これは屋内または屋外の良好な信号カバレッジが存在しないところに配置される。２本のアンテナ２０３４および２０３６は、ユーザ・ユニット２００２のセル帯域の発信および受信オペレーション用のアンテナ・ダイバーシチに使用される。また、２本のアンテナ２００４および２００６は、ユーザ・ユニット２００２のＵ−ＮＩＩバンド・オペレーションのアンテナ・ダイバーシチに使用される。最大比合成などのようなどんなダイバーシチ合成方式も、レシーバチェーンのために使用され、１または両方のアンテナにおけるランダム位相の変化のような送信ダイバーシチ方式は、送信チェーンのために使用できるが、ここでは、「連続スイッチング」方法を用いたアンテナ切換えダイバーシチに基づく単純なアンテナ方式が提案されている。最適な性能（例えば、４．６ミリセカンド以下のＧＳＭタイムスロット率、またはその2倍）に選択されたスイッチング速度の連続スイッチング方法は、送信、受信オペレーションの両方に使用することができ、そして、名目上の平均送信／受信信号電力を生じる。アンテナは十分離れて配置される。さらに、連続スイッチのダイバーシチ方式は、アンテナ・ポートで単純なＲＦスイッチだけを使用しており、実施することが簡単である。したがって、アンテナ２０３４および２０３６並びに複式フィルタ２０３０に接続されたＲＦスイッチ２０３２、およびマイクロ・コントローラ２０５４は、マイクロ・コントローラ２０５４の制御下で、ユーザ・ユニット２００２のセルの送信／受信オペレーションにスイッチング操作を提供する。また、アンテナ２００４および２００６、ならびに複式フィルタ２０１０に接続されたＲＦスイッチ２００８は、ユーザ・ユニット２００２のＵ−ＮＩＩバンドの送信／受信オペレーションにスイッチング操作を提供する。複式フィルタ２０１０は、順方向リンクＬＮＡ２０１２およびＶＧ増幅器２０５２に接続されている。ＬＮＡ２０１２は周波数変換装置ユニット２０１４に接続されている。周波数変換装置２０１４は自動利得制御（ＡＧＣ）ユニット２０１６に接続されている。周波数変換装置２０１４は、入力される信号の周波数帯をセル帯域からベースバンドに、あるいは「ベースバンドに近い」周波数帯にを変換する。周波数変換装置ユニット２０１４は、レシーバチェーンの的確な作動のための適切なフィルタリングを全て含んでいる。周波数変換装置ユニット２０１４の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット２０５４によって設定される。ＡＧＣユニット２０１６は、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤ／Ｃ）ユニット２０１８および信号処理ユニット２０２０に接続されている。ＡＧＣ２０１６は選択的であり、そのタスクは、ＡＤ／Ｃ２０１８のダイナミック・レンジの中間に実質的に接近した受信信号レベルに置くことである。ＡＧＣ２０１６が含まれている場合、信号電力が低い状態で、動作帯域幅内のノイズがＡＧＣユニット２０１６のオペレーションを作動させないように、ユニット２０１６の設計および作動は行われる。また、ＡＧＣユニット２０１６の利得の寄与が、ＡＧＣ２０１６の利得価値が最終的に下り��線システムのリンク利得Ｇｄｌの計算で補償されるように、あるいはＡＧＣユニット１０１８の利得値がＳＣユニット２０２０で補償されるように注意する。ＡＧＣユニット２０１６が含まれていない場合、ＡＤ／Ｃユニット２０１８は適切なダイナミック・レンジを提供し、これは１４４ｄＢ（２４ビット）程度の高さであればよい。ＡＤ／Ｃユニット２０１８は信号処理ユニット２０２０に接続されている。信号処理ユニット２０２０は、所望の動作周波数帯域をフィルタリングするチャネル選択、周波数変換、基準周波数、信号レベル評価、ＡＧＣアルゴリズム、ＷＬＡＮ発信機アルゴリズムおよび、信号処理を使用する他の特徴の挿入のようなタスクを行うようにプログラムされる。例えば、多相フィルタ（poly-phased filter）として使用されるチャネル選択フィルタは、１．３、５、１０あるいは１５ＭＨｚの所定の動作帯域幅に設定され、順方向リンクのセルまたはＰＣＳまたは所望の周波数スペクトル内のどんな位置で作動してもよく、ネットワーク・ユニット１００２と同じパラメータと同様に設定される。信号処理ユニット２０２０は、ネットワーク・ユニット１００２によって送信された基準周波数を抽出する。ＤＡ／Ｃ２０２１（これは信号処理ユニット２０２０に接続されている）は、基準周波数２０２３のアナログ形式を提供する。ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２がこれらのオペレーションのために本線の電気供給源（主電源）を使用し、共通の周波数源に、これらの２つのユニットの局部発振器を「ロックする」ために６０Ｈｚ（または５０Ｈｚ）のメイン発振を使用することが可能である。６０Ｈｚまたは５０Ｈｚのメイン発振は、ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２のオペレーションのために、適切な回路類によって所望の周波数に変換される。信号処理ユニット２０２０のクロック周波数は、ローカルの基準周波数２０２３から得られ、クロック・ユニット２０２２によって提供される。フィルタリングのようなサポートされるオペレーションの動作帯域幅およびロードのようなシステム・パラメータにより異なるが、信号処理ユニット２０２０は、ＦＰＧＡｓ、ＡＳＩＣｓ、およびテキサス・インスツルメンツＴＭＳ３２０C６４１６−７Ｅ３プロセッサのような一般用途用ＤＳＰのような様々な技術によって実装されてよい。信号処理ユニット２０２０は適切なインターフェースおよびメモリを含んでいる。信号処理ユニット２０２０は、ディジタル−アナログ変換器（ＤＡ／Ｃ）ユニット２０２４に接続されている。ＤＡ／Ｃユニット２０２４は周波数変換装置ユニット２０２６に接続されている。ＤＡ／Ｃユニット２０２４は、ディジタル−アナログ変換の後に用いるポストフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット２０２６は、入力信号の周波数をセル（あるいはＰＣＳ）周波数の所望の域にアップコンバートする。周波数変換装置ユニット２０２６は、送信チェーンの的確な作動のためにフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット２０２６の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット２０５４によって設定される。周波数変換装置ユニット２０２６は、可変利得増幅器ユニット２０２８���接続されている。増幅器２０２８の利得はマイクロ・コントローラ・ユニット２０５４によって設定される。可変利得増幅器ユニット２０２８は複式フィルタ２０３０に接続されている。
【００８３】
複式フィルタ２０３０も逆方向リンクＬＮＡ２０３８に接続されている。ＬＮＡ２０３８は周波数変換装置ユニット２０４０に接続されている。周波数変換装置２０４０は自動利得制御（ＡＧＣ）ユニット２０４２に接続されている。周波数変換装置２０４０は、入力される信号の周波数帯を、セルの（あるいはＰＣＳ）周波数帯からベースバンドに、あるいは「ベースバンドに近い」周波数帯に変換する。周波数変換装置ユニット２０４０は、レシーバチェーンの的確な作動のためにフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット２０４０の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット２０５４によって設定される。ＡＧＣユニット２０４２は、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤ／Ｃ）ユニット２０４４および信号処理ユニット２０４６に接続されている。ＡＧＣ２０４２は選択的であり、そのタスクは、受信信号レベルをＡＤ／Ｃ２０４４のダイナミック・レンジの中間に実質的に接近して置くことである。ＡＧＣ２０４２が含まれている場合、信号電力が低い状態で、動作帯域幅内のノイズがＡＧＣユニット２０４２のオペレーションを作動させないように、ユニット２０４２の設計および作動は形成される。また、ＡＧＣユニット２０４２の利得の寄与が、ＡＧＣ２０４２の利得価値が最終的に下り回線システムのリンク利得Ｇｄｌの計算で補償されるように、あるいはＡＧＣユニット２０４２の利得値がＳＣユニット２０４６で補償されるように注意する。ＡＧＣユニット２０４２が含まれていない場合、ＡＤ／Ｃユニット２０４４は適切なダイナミック・レンジを提供する。これは１４４ｄＢ（２４ビット）程度の高さであればよい。ＡＤ／Ｃユニット２０４４は信号処理ユニット２０４６に接続されている。信号処理ユニット２０４６は、所望の動作周波数帯域をフィルタリングするチャネル選択、周波数変換、基準周波数、信号レベル評価、ＡＧＣアルゴリズム、ＷＬＡＮ発信機アルゴリズムおよび、信号処理を使用する他の特徴の挿入のようなタスクを行う。例えば、多相フィルタ（poly-phased filter）として使用されるチャネル選択フィルタは、１．３、５、１０あるいは１５ＭＨｚの所定の動作帯域幅に設定され、順方向リンクのセルまたはＰＣＳまたは所望の周波数スペクトル内のどんな位置で作動してもよく、ネットワーク・ユニット１００２と同じパラメータに類似して設定される。信号処理ユニット２０４６のクロック周波数は、ローカルの基準周波数２０２３から得られ、クロック・ユニット２０２２によって提供される。適切な動作帯域幅およびフィルタリングのようなオペレーションのロードのようなシステム・パラメータにより異なるが、信号処理ユニット１０２２は、ＦＰＧＡｓ、ＡＳＩＣｓ、およびテキサス・インスツルメンツＴＭＳ３２０C６４１６−７Ｅ３プロセッサのような一般用途用ＤＳＰのような様々な技術によって実装されてよい。信号処理ユニット２０４６は適切なインターフェースおよびメモリを含んでいる。信号処理ユニット２０４６は、アナログ変換器（ＤＡ／Ｃ）ユニット２０４８へのディジタルに接続されている。ＤＡ／Ｃユニット２０４８は周波数変換装置ユニット２０５０に接続されている。ＤＡ／Ｃユニット２０４８は、ディジタル−アナロ��変換に用いるポストフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット２０５０は、入力信号の周波数をＵ−ＮＩＩバンド周波数の所望の域にアップコンバートする。周波数変換装置ユニット２０５０は、送信チェーンの的確な作動のために適切なフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット２０５０の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット２０５４によって設定される。したがって、動的チャネル割り当て（ＤＣＡ）アルゴリズムは最良の動作周波数バンドを選択するために使用することができる。周波数変換装置ユニット２０５０は、可変利得増幅器ユニット２０５２に接続されている。増幅器２０５２の利得はマイクロ・コントローラ・ユニット２０５４によって設定され、ほとんどの時間においてＵ−ＮＩＩバンドで送信のために最大許容電力に設定される。可変利得増幅器ユニット２０５２は複式フィルタ２０１０に接続されている。
【００８４】
制御リンク・ユニット２０５６は、ネットワーク・ユニット１００２とユーザ・ユニット２００２との間の無線リンクである。これは、非許可の周波数バンドのうちの１つで作動する専用リンクでもよく、非許可のバンドで作動するよう設計された８０２．１１ｂ、８０２．１１ａ、８０２．１１ｇあるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような標準無線リンクでもよい。制御リンク・ユニット２０５６はマイクロ・コントローラ・ユニット２０５４に接続され、適切なインターフェースを通って通信することができる。制御リンク・ユニット２０５６は、制御信号の送信および受信のために、アンテナ２０５８および２０６０にも接続されている。アンテナ帯域幅および動作周波数によりユニット２００２へのわずかな修正が許容されるならば、アンテナ・ユニット２００４および２００６は制御リンク・ユニット２０５６のオペレーションのために使用することもできる。また、選択された動作周波数が許容するユニット２００２への小さな修正でもって、制御リンク・ユニット２０５６のベースバンド機能は、信号処理ユニット２０４６および２０２０にそれぞれ含まれてもよく、アンテナ２００４および２００６によって送信および受信される順方向および逆方向リンク・ネットワーク・ユニット２００２の送信／受信信号により、送信／受信制御リンク・ユニット２０５６の信号は（周波数または時間において）多重化される。
【００８５】
マイクロ・コントローラ・ユニット２０５４は、全ての適切なメモリおよびインターフェースを備えた、ＡＲＭ７あるいはＡＲＭ９のような単純なマイクロプロセッサである。マイクロ・コントローラ・ユニット２０５４は、ネットワーク・ユニット２００２のオペレーションを制御しており、信号レベルの平均化および評価のような、ある追加的な信号処理を行ってもよい。マイクロ・コントローラ・ユニット２０５４のタスクには、順方向および逆方向リンクのネットワーク構成部材の動作帯域幅および利得を設定し、制御リンク・ユニット２０５６を介して、図１２中のネットワーク・ユニット１００２と通信することなどがある。マイクロ・コントローラ２０５４の他のタスクについては、図１０および１１に挙げられた実施例において説明されている。マイクロ・コントローラ・ユニット２０５４は、ユニット２０５６、２０５２、２０５０、２０４６、２０４０、２０２８、２０２６、２０２０および２０１４に接続されている。
【００８６】
単純なユーザ・インターフェース・ユニット２０５５（これはキーパッドか単純なディップスイッチでよい）は、マイクロ・コントローラ・ユニット２０５４に接続されている。
【００８７】
ユニット２０５６、２０５２、２０５０、２０４０、２０２８、２０２６、２０５４、２０１８、２０４４、２０２２および２０１４は全て、局部発振器ユニット２０２３に接続されているか、あるいは局部発振器２０２３の信号からこれらのクロックと基準周波数を得る。
【００８８】
ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２の逆方向リンク・オペレーションだけを考慮すれば、例として、アンテナ・ユニット２０３４および２０３６を通じて受信された信号は、より高い信号電力で、アンテナ・ユニット１００４および１００６を通して再送信される。再送信された信号は、アンテナ・ユニット２０３４および２０３６（上述の通り「上り回線反射信号」と呼ぶ）を通じて再び受信することができ、その結果システムに信号のリターンパスを発生させ、ブースタのオペレーションを不安定とする可能性がある。ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２のディジタル実施において、様々な信号の処理技術によって反射信号（上り回線反射信号）の大きさを縮小することは可能である。例示した技術の選択、設計および有効性はシステムのパラメータと作動状況に依存する。ほとんどの既知のマルチパス軽減アルゴリズムも、リターン信号の縮小のために適用することができる。しかし、ネットワーク・ユニット１００２とユーザ・ユニット２００２との間の非常に小さな伝播遅延およびシステムの制限のある一時的な解決のために、上記の従来のアルゴリズムは実装することが実際には困難であり、コストがかかる。また、可能であっても、効果が生じない可能性や不利益となる可能性もある。したがって、フィルタリング技術の例を提供する。例えば、「チャネル・フィルタリング」区分において、受信信号の再送信における「意図的な」遅延を使用して、アンテナ・ユニット２０３４および２０３６ターミネータの出力において、元の入射信号から反射信号（上り回線反射信号）を分離する。例えば、１ｕｓｅｃの遅延は、元の受信信号から、再送信された信号の時間的分離を確保し、従って、例えば「チャネル・フィルタリング」技術（これについては後述する）によって再送信された信号を軽減することが可能である。可能な十分なサイズのデジタル・データ・バッファがあれば、遅延は信号処理ユニット１０４８に導入することができる。チャネル・フィルタリング・オペレーションは、信号処理ユニット１０４８（あるいはＳＣユニット２０４６）によっても行うことができ、あるいは、ＡＤ／Ｃユニット１０４６および信号処理ユニット１０２４に接続された別個のＡＳＩＣかＦＰＧＡによって行うこともできる。代わりに、小さな修正でもって、ＡＳＩＣあるいはＦＰＧＡユニットは、ＡＤ／Ｃユニット２０４２および信号処理ユニット２０４６に接続されて、ユーザ・ユニット２００２に配置してもよい。較正信号はチャネルの評価目的のために使用することができる。その結果、チャネル・フィルタ・タップを設定するために、全面的なチャネル応答（リターンパスを含む）の振幅および位相を推定することができる。信号経路へのチャネル・フィルタの導入は、アンテナ・ダイバーシチ方式のオペレーションにも影響を及ぼす。チャネル評価は、アンテナ・スイッチング操作が同期し、その結果、４本のチャネルは使用不可能となり、可能な２本の伝播チャネルだけが存在する。アンテナ・スイッチング（選択）は、ネットワーク・ユニット１００２のマイクロ・コントローラ・ユニット１０６０および、ユーザ・ユニット２００２のマイクロ・コントローラ２０５４の制御下にあるので、チャネル評価は両方の伝播パス用に行うことができる。また、２セットのチャネル・フィルタ係数はフィルタリング・オペレーションのために決定することができる。したがって、アンテナ選択オペレーションと同期・調和した適切なフィルタ係数を選択すること（あるいは切換えること）は可能である。チャネルのフィルタリング・メカニズムは反射信号を軽減するために全体的には使用されないが、あるシステムの利得が信号を昇圧するオペレーションに使用可能なように、信号を十分に抑えるために使用される。「意図的な遅延」の導入は、他の既知の信号処理アルゴリズムと併せて使用されてもよい。
【００８９】
上記の説明は、ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２の順方向リンクにも適切である。したがって、上記「遅延」そして「チャネル・フィルタリング」、順方向リンクの較正信号の支援をもって（図１２および１３には示されていない）、ネットワーク・ユニット１００２（あるいはユーザ・ユニット２００２）の順方向リンクで実施される。
【００９０】
アンテナ・ユニット１００４および１００６に垂直偏波を使用するような他の技術、並びにアンテナ２０３４および２０３６に水平偏波を使用するような他の技術は、システム性能をさらに改善することができる。従来のブースタおよび中継器システムとして、指向性アンテナを使用することによってシステム性能を改善することも可能である。
【００９１】
図７、８、９、１０および１１の制御フローの説明は、小さな修正をもって、図１２および１３について上述された、ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２のディジタル実施についても用いることができる。
【００９２】
図の説明は、システムがどのように実装されればよいか、唯一可能な方法および解決ではないかを示すだけの例である。以下のいくつかの点に注意されよう。
【００９３】
１．ネットワーク・ユニット１００２は、ユーザ・ユニット２００２のようないくつかのユーザ・ユニットを制御してもよい。そのようなセットアップにおいては、図７、８、９、１０および１１に示す例制御フローは、ネットワーク・ユニット１００２が各ユーザ・ユニットを独立して初期化できるように修正されてもよい。オペレーションを安定させるために、逆方向リンク・ネットワーク・ユニット１００２の可変利得増幅器ユニット１０５４の利得は、全てのアクティブなユーザ・ユニットとのオペレーションの用に、最小上り回線システム経路損失ＰＬｕｌに設定される。したがって、下り回線システム経路損失ＰＬｄｌが上り回線システム経路損失ＰＬｕｌに基づいて計算される場合（つまり、
2007532038.tif 000006
）、最小の変数利得増幅器ユニット２０２８の利得はネットワーク・ユニット１００２の制御下で順方向リンクの全てのユーザ・ユニットで使用される。
【００９４】
２．マルチ・ユーザ・ユニット（いくつかのユーザ・ユニット２００２）のオペレーションに使用された他の修正は、最終の下り回線システム経路損失ＰＬｄｌおよび上り回線システムのリンク利得ＰＬｕｌの測定は、ネットワーク・ユニット１００２の制御下で（ネットワーク・ユニット１００２自体を含む）全てのユーザ・ユニットで実行することができ、総計の信号電力レベルが所望の上り回線システムのリンク利得Ｇｕｌまたは下り回線システムのリンク利得Ｇｄｌを超過しないようなアクティブ状態である。ユーザ・ユニットからの結合信号が、逆方向または順方向システム・リンクの利得のどちらか許容レベルを超過する場合、適切な増幅器の利得は最大がシステム・リンク利得を与えたようなレベルに反復ステップのインクリメントにおいて、最大値がシステム・リンクの利得を許容する、順方向および逆方向リンクに合致する程度のレベルに縮減される。
【００９５】
３．較正信号発生／送信機１０５８、および較正信号受信器１０１６に似た付加的なハードウェアが、下り回線システム経路損失ＰＬｄｌを独立して評価するために（ネットワーク・ユニット１００２によって制御される各ユーザ・ユニット２００２のために）、ネットワーク・ユニット１００２またはユーザ・ユニット２００２のいずれかの順方向リンクの経路に含まれてもよい。
【００９６】
４．順方向リンクにおける、ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２の両方の信号経路は、絶えずアクティブであり、もし実質的な信号レベルが検知されなければ、基礎局のビーコン（ＧＳＭの中のＢＣＣＨ）の送信を促進し、ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２の逆方向リンクの信号経路はアクティブであってよい（つまり、「ゲートコントロールされる」）。したがって、ユーザ・ユニット２００２において、逆方向リンクの受信信号電力レベル（これはＬＮＡユニット２０３８または信号処理ユニット２０４６の後に測定することができる）に基づき、マイクロ・コントローラ・ユニット２０５４は、信号電量レベルが所望のしきい値未満である場合、ＶＧ増幅器ユニット２０５２をオフに切換え、信号電力レベルが所望のしきい値より高い場合にはオンに切換える。同様に、ネットワーク・ユニット１００２において、逆方向リンクの受信信号電力レベル（これはＬＮＡユニット１０４０または信号処理ユニット１０４８の後に測定することができる）に基づき、マイクロ・コントローラ・ユニット１０６０は、信号電力レベルが所望のしきい値未満である場合、可変利得増幅器ユニット１０５４オフに切換え、信号電力レベルが所望のしきい値を超える場合にはオンに切換える。逆方向リンクの「ゲートコントロールされた」オペレーションは、較正信号経路および、ユニット１０５８、１０２６を含むメカニズムと干渉しないように注意する。したがって、「ゲート制御された」オペレーションは、下り回線システム経路損失ＰＬｄｌおよび上り回線システム経路損失ＰＬｕｌ両方の計算のために、逆方向リンクメカニズムに似た方法で、較正プロセス中に継続的作業によって置き替えられ、または置き換えること可能である。
【００９７】
５．ハードウェアおよび制御ソフトウェアにある修正を行って、ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２を単一のユニットへ合体することが可能であり、「結合」される。結合オプションの設計および作動は図１５に示し、後に論ずる。
【００９８】
６．独自のネットワーク・ユニット１００２の識別コード、および選択的に装置位置は、携帯電話ネットワークに送信されてもよい。例えば、情報が、独自の識別コードおよび選択的にネットワーク・ユニット１００２の経度のおよび緯度の既知の長い前置きを含み、極度にコード化され（保護された）低ビットレートデータに生成されることにより、この情報を使用してユーザを屋内環境に置くことができる。そして、情報はスペクトル・リーケージを低くするためにパルス形成され、ネットワーク・ユニット１００２内に適切な変調方式によって所定のチャネルの逆方向リンク信号に置くことができる。変調方式の選択はオペレーションのセル・システムによって異なる。例えば、ＧＭＳＫのような一定のエンベロープ変調を有するＧＳＭについては、振幅変調（低い変調指数の）を使用することができる。速い逆方向リンク電源制御を備えたＣＤＭＡ方式については、ＤＢＰＳＫを変調方式として使用してもよい。基地局における受信チャンル信号からの上記の情報の抽出は、基地局受信機の修正を含むこともあるが、セル・リンクの通常のオペレーションに影響はない。
【００９９】
記載したポイントは、様々なディジタル・ブースタの実施おいて適用可能である。
【０１００】
＜結合ブースタ＞
結合（back-to-back）配置では、Ｕ−ＮＩＩバンド、およびネットワーク・ユニット６０２とユーザ・ユニット７０２との間に存在する制御リンク中の送信および受信は不要である。図１４はこのような配置のアナログの実施例を示し、屋内または屋内の良好な信号カバレッジが存在するところにブースタは配置される。結合ユニット２２５２は、アンテナ２２５４、２２５６、２２８２および２２８０から成り、全て関連するセルのスペクトルで作動する。アンテナ２２５４および２２５６はＲＦスイッチ２２５８に接続されており、送信および受信オペレーション用のアンテナ切換えダイバーシチは、ネットワーク・ユニット６０２およびユーザ・ユニット７０２に説明されたように提供される。順方向リンクでは、ＲＦスイッチ・ユニット２２５８は、複式フィルタ・ユニット２２６０に接続されている。複式フィルタ・ユニット２２６０は順方向リンク・ユニット２２６４のＬＮＡ２２８８に接続されている。ＬＮＡ２２８８はフィルタ・ユニット２２８６に接続されている。バンド・パス・フィルタ・ユニット２２８６は関与するセルのスペクトルの全てあるいは所望の部分を通るために設計されればよく、あるいはオーバーラップするバンド・パス・フィルタのバンクであってもよく、関与するセルのシステムの全スペクトルをカバーし、ＲＦスイッチで所望のバンドおよび帯域幅を選択するようなものでもよい。フィルタ・ユニット２２８６は可変利得増幅器２２８４に接続されている。ＶＧ増幅器ユニット２２８４の利得はマイクロ・コントローラ・ユニット２２７０によって設定される。可変利得増幅器ユニット２２８４は複式フィルタ２２７６に接続されている。複式フィルタ２２７６はＲＦスイッチ２２７８に接続されている。アンテナ２２８２および２２８０は両方ともＲＦスイッチ２２７８に接続されている。逆方向リンクにおいては、ＲＦスイッチ・ユニット２２７８は複式フィルタ２２７６に接続されている。複式フィルタ・ユニット２２７６は方向性結合器ユニット２２７４に接続されている。方向性結合器ユニット２２７４は逆方向リンク・ユニット２２６６の較正信号受信器２２７２およびＬＮＡ２２９０に接続されている。方向性結合器２２７２によって、ブースタ・ユニット２２５２の逆方向リンクの受信経路に接続される較正信号受信器ユニット２２７２は、既知のＰＮコードを使用しており、送信コード位相はユニット２２６８によって送信された較正信号を検知し、復調することができ、これらはアンテナ・ユニット２２５４、２２５６およびアンテナ・ユニット２２８０、２２８２の間に存在する閉ループメカニズムによって逆方向リンクパスに入っている。較正信号受信器ユニット２２７２は、受信信号の強度（これは後に、上り回線システム経路損失（ＰＬｕｌ）を評価するために使用される）を確立することができる。ＬＮＡ２２９０はフィルタ・ユニット２２９２に接続されており、これは可変利得増幅器ユニット２２９４に接続されている。バンド・パス・フィルタ２２９２は関与するセルのスペクトルの全てあるいは所望の部分を通るように設計されればよく、あるいはオーバーラップするバンド・パス・フィルタのバンクであってもよく、関与するセルのシステムの全スペクトルをカバーし、ＲＦスイッチで、所望のバンドおよび帯域幅は選択可能とされてもよい。ＶＧ増幅器ユニット２２９４の利得はマイクロ・コントローラ・ユニット２２７０によって設定される。可変増幅器２２９４は方向性結合器ユニット２２６２に接続されている。方向性結合器ユニット２２６２は、較正信号発生／送信機ユニット２２６８および複式フィルタ２２６０に接続されている。マイクロ・コントローラ２２７０は、較正信号発生／送信機ユニット２２６８、逆方向リンク・ユニット２２６６および順方向リンク・ユニット２２６４較正信号受信器２２７２に接続されている。単純なユーザ・インターフェース・ユニット２２７１（これはキーパッドか単純なディップスイッチでよい）は、マイクロ・コントローラ・ユニット２２７０に接続されている。
【０１０１】
結合ユニット２２５２では、ネットワーク・ユニット６０２およびユーザ・ユニット７０２の多くの機能的なユニットを排除することができるが、オペレーションおよびブースタの残りのユニットは基本的に、ネットワーク・ユニット６０２およびユーザ・ユニット７０２について説明されたものと同じままである。較正信号の送信および受信はちょうど逆方向リンクに示される。しかしながら、望むのであれば同じメカニズムを順方向リンクに配置してもよく、これはより良好なシステム性能を発揮させる。アンテナ・ユニット２２５４、２２５６、２２８２および２２８０は互いに接近して配置されているので、増大した前後放射比率（front-to-back radiation ratio）の高度の指向性アンテナにより、アンテナの隔離を確保すればよい。
【０１０２】
独自のユニット２２５２の識別コードおよび選択的に装置位置は、携帯電話ネットワークに送信することができる。例えば極度にコード化され（保護された）、既知の長い前置き、独自の識別コードおよび選択的にニット２２５２の経度および緯度をを含む低ビットレートデータを生成することにより、情報はユーザを屋内の環境に置くために使用することができる。そして、情報はスペクトル・リーケージを低くするためにパルス形成され、ユニット２２５２内で適切な変調方式によって所定のチャネルの逆方向リンク信号に置くことができる。変調方式の選択はオペれートするセル・システムによって異なる。例えば、ＧＭＳＫのような一定のエンベロープ変調を有するＧＳＭについては、振幅変調（低い変調指数の）を使用することができる。速い逆方向リンク電源制御を備えたＣＤＭＡ方式については、ＤＢＰＳＫを変調方式として使用してもよい。基地局における受信チャンル信号からの上記の情報の抽出は、基地局受信機の修正を含むこともあるが、セル・リンクの通常のオペレーションに影響はない。
【０１０３】
図１５は結合配置のディジタル仕様の実施例を示し、ブースタは屋内または屋外の良好な信号カバレッジが存在するところに配置される。結合ユニット２３０２はアンテナ２３０４、２３０６、２３２８および２３３０から成り、全て関連するセルのスペクトルで作動する。アンテナ２３０４および２３０６はＲＦスイッチ２３０８に接続され、送信および受信オペレーション用のアンテナ切換えダイバーシチは、ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２説明されたように提供される。順方向リンクでは、ＲＦスイッチ・ユニット２３０８は複式フィルタ・ユニット２３１０に接続されている。ＲＦスイッチ・ユニット２３０８は、マイクロ・コントローラ２３５０にも接続されている。複式フィルタ・ユニット２３１０はＬＮＡ２３１２に接続されている。方向性結合器ユニット２３１１は、ＬＮＡ２３１２の出力および較正用受信機ユニット２３０５に接続されている。較正用受信機２３０５はマイクロ・コントローラ２３５０にも接続されている。方向性結合器ユニット２３１１は周波数変換装置ユニット２３１３にも接続されている。周波数変換装置２３１３は自動利得制御（ＡＧＣ）ユニット２３１４に接続されている。周波数変換装置２３１３は、入力される信号の周波数帯をセル帯域からベースバンドに、あるいは「ベースバンドに近い」周波数帯に変換する。周波数変換装置ユニット２３１３は、レシーバチェーンの的確な作動のためにフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット２３１３の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット２３５０によって設定される。ＡＧＣユニット２３１４は、アナログ・デジタル変換器（ＡＤ／Ｃ）ユニット２３１６に接続されている。ＡＧＣ２３１４は選択的であり、そのタスクは、ＡＤ／Ｃ２３１６のダイナミック・レンジの中間に実質的に接近した受信信号レベルにセットことである。ＡＧＣ２３１４が含まれている場合、信号電力が低い状態で、動作帯域幅内のノイズがＡＧＣユニット２３１４のオペレーションを作動させないように、ユニット２３１４の設計および作動は行われる。また、ＡＧＣユニット２３１４の利得の寄与が、ＡＧＣ２３１４の利得価値が最終的に下り回線システムのリンク利得Ｇｄｌの計算で補償されるように、あるいはＡＧＣユニット２３１４の利得値がＳＣユニット２３１８で補償されるように注意する。ＡＧＣユニット２３１４が含まれていない場合、ＡＤ／Ｃユニット２３１６が適切なダイナミック・レンジを支援する。これは１４４ｄＢ（２４ビット）程度の高さであればよい。ＡＤ／Ｃユニット２３１６は信号処理ユニット２３１８に接続されている。信号処理ユニット２３１８は、所望の動作周波数帯域にをフィルタリングするチャネル選択、周波数変換、信号レベル評価、ＡＧＣアルゴリズムおよび、信号処理を使用する他の特徴の挿入のようなタスクを行う。例えば、多相フィルタとして使用されるチャネル選択フィルタは、１．３、５、１０あるいは１５ＭＨｚの所定の動作帯域幅に設定され、順方向リンクのセルまたはＰＣＳまたは所望の周波数スペクトル内のどんな位置で作動してもよい。適切な動作帯域幅およびオペレーションのロード（例えばフィルタリング）のようなシステム・パラメータにより異なるが、信号処理ユニット２３１８は、ＦＰＧＡｓ、ＡＳＩＣｓ、およびテキサス・インスツルメンツＴＭＳ３２０C６４１６−７Ｅ３プロセッサのような一般用途用ＤＳＰのような様々な技術によって実装されてよい。信号処理ユニット２３１８は適切なインターフェースおよびメモリを含んでいる。信号処理ユニット２３１８は、ディジタル−アナログ変換器（ＤＡ／Ｃ）ユニット２３２０に接続されている。ＤＡ／Ｃユニット２３２０は、適切なディジタル−アナログ変換であるポストフィルタリングを含んでいる。ＤＡ／Ｃユニット２３２０は周波数変換装置ユニット２３２１に接続されている。周波数変換装置ユニット２３２１は、入力信号の周波数をセル周波数の元の帯域にアップコンバートする。周波数変換装置ユニット２３２１は、送信チェーンの的確な作動のために適切にフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット２３２１の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット２３５０によって設定される。周波数変換装置ユニット２３２１は、可変利得増幅器ユニット２３２２に接続されており、ユニット２３２２は方向性結合器ユニット２３２５に接続されている。ＶＧ増幅器ユニット２３２２の利得はマイクロ・コントローラ・ユニット２３５０によって設定される。方向性結合器ユニット２３２５は、較正信号発生／送信機ユニット２３２３、および複式フィルタ２３２４に接続されている。較正信号発生／送信機ユニット２３２３はマイクロ・コントローラ２３５０にも接続されている。複式フィルタ２３２４はＲＦスイッチ２３２６に接続されている。アンテナ２３２８および２３３０は両方ともＲＦスイッチ２３２６に接続されている。
【０１０４】
逆方向リンクにおいては、ＲＦスイッチ・ユニット２３２６は複式フィルタ２３２４に接続されている。ＲＦスイッチ・ユニット２３２６はマイクロ・コントローラ２３５０にも接続されている。複式フィルタ・ユニット２３２４はＬＮＡユニット２３３２に接続されている。ＬＮＡユニット２３３２は方向性結合器ユニット２３３４に接続されている。方向性結合器ユニット２３３４は周波数変換装置ユニット２３３５に接続されている。
周波数変換装置２３３５は自動利得制御（ＡＧＣ）ユニット２３３６に接続されている。周波数変換装置２３３５は、入力される信号の周波数帯をセル帯域からベースバンドに、あるいは「ベースバンドに近い」周波数帯を変換する。周波数変換装置ユニット２３３５は、レシーバチェーンの的確な作動のためにフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット２３３５の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット２３５０によって設定される。方向性結合器ユニット２３３はも較正信号受信器ユニット２３４８にも接続されている。周波数変換装置ユニット２３３５はＡＧＣユニット２３３６に接続されている。ＡＧＣユニット２３３６は、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤ／Ｃ）ユニット２３３８に接続されている。ＡＧＣ２３３６は選択的であり、そのタスクは、ＡＤ／Ｃ２３３８のダイナミック・レンジの中間に実質的に接近して受信信号レベルをセットことである。ＡＧＣ２３３６が含まれている場合は、信号電力が低い状態で、動作帯域幅内のノイズがＡＧＣユニット２０１６のオペレーションを作動させないように、ユニット２０１６の設計および作動は行われる。また、ＡＧＣユニット２３３６の利得の寄与が、ＡＧＣ２３３６の利得価値が最終的に下り回線システムのリンク利得Ｇｄｌの計算で補償されるように、あるいはＡＧＣユニット２３３６の利得値がＳＣユニット２３４０で補償されるように注意する。ＡＧＣユニット２３３６が含まれていない場合、ＡＤ／Ｃユニット２３３８は適切なダイナミック・レンジを支援し、これは１４４ｄＢ（２４ビット）程度の高さであればよい。ＡＤ／Ｃユニット２３３８は信号処理ユニット２３４０に接続されている。信号処理ユニット２３４０は、所望の動作周波数帯域をフィルタリングするチャネル選択、周波数変換、基準周波数、信号レベル評価、ＡＧＣアルゴリズムおよび、信号処理を使用する他の特徴の挿入のようなタスクを行う。例えば、多相フィルタ（poly-phased filter）として使用されるチャネル選択フィルタは、１．３、５、１０あるいは１５ＭＨｚの所定の動作帯域幅に設定され、順方向リンクのセルまたはＰＣＳまたは所望の周波数スペクトル内のどんな位置で作動してもよい。フィルタリングのようなサポートされるオペレーションの動作帯域幅およびロードのようなシステム・パラメータにより異なるが、信号処理ユニット２３４０は、ＦＰＧＡｓ、ＡＳＩＣｓ、およびテキサス・インスツルメンツＴＭＳ３２０C６４１６−７Ｅ３プロセッサのような一般用途用ＤＳＰのような様々な技術によって実装されてよい。信号処理ユニット２３４０は適切なインターフェースおよびメモリを含んでいる。信号処理ユニット２３４０は、ディジタル−アナログ変換器（ＤＡ／Ｃ）ユニット２３４２に接続されている。ＤＡ／Ｃユニット２０２４は周波数変換装置ユニット２０２６に接続されている。ＤＡ／Ｃユニット２３４２は周波数変換装置ユニット２０２６に接続されている。ＤＡ／Ｃユニット２３４２は、ディジタル−アナログ変換の後に用いるポストフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット２３４３は、入力信号の周波数をセル（あるいはＰＣＳ）周波数の所望の域にアップコンバートする。周波数変換装置��ニット２３４３は、送信チェーンの的確な作動のためにフィルタリングを含んでいる。周波数変換装置ユニット２３４３の動作周波数は、マイクロ・コントローラ・ユニット２３５０によって設定される。周波数変換装置ユニット２３４３は、可変利得増幅器ユニット２３４４に接続されており、ユニット２３４４は方向性結合器ユニット２３４６に接続されている。ＶＧ増幅器ユニット２３４４の利得はマイクロ・コントローラ・ユニット２３５０によって設定される。方向性結合器ユニット２３４６は複式フィルタ２３１０に接続されている。複式フィルタ２３１０はＲＦスイッチ２３０８に接続されている。アンテナ２３０４および２３０６は両方ともＲＦスイッチ２３０８に接続されている。単純なユーザ・インターフェース・ユニット２３５１（これはキーパッドか単純なディップスイッチでよい）は、マイクロ・コントローラ・ユニット２３５０に接続されている。ユニット２３０５、２３２３、２３１３、２３２１、２３４８、２３３５、２３４３、２３５２および２３５０は全て、局部発振器ユニット２３５６に接続されるか、あるいは局部発振器２３５６からこれらのクロックまたは基準周波数を得る。信号処理ユニット２３１８および２３４０のクロック周波数は、クロック・ユニット２３５３によって提供されるローカルの基準周波数２３５６から得る。
【０１０５】
結合ユニット２３０２では、ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２の多くの機能的なユニットを排除することができるが、オペレーションおよびブースタ２３０２の殆どユニットは、基本的にネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２について説明されたものと同じままである。以前のように、較正信号の送信および受信はちょうど逆方向リンクに示される。ブースタ・ユニット２３０２のディジタルの実施において、較正信号発生／送信機ユニット２３５２および較正用受信機ユニット２３４８の機能ブロックは、上り回線用の信号処理ユニット２３４０および下り回線オペレーション用の信号処理ユニット２３１８に含めてもよい。アンテナ・ユニット２３０４、２３０６、２３２８および２３３０が互いに接近して配置されるので、増大した前後放射比率の高度の指向性アンテナにより、アンテナの隔離を確保すればよい。
【０１０６】
ブースタ２３０３の逆方向リンク・オペレーションだけを考慮すれば、例として、アンテナ・ユニット２３２８および２３３０を通して受信された信号は、より高い信号電力で、アンテナ・ユニット２３０４および２３０６を通して再送信される。再送信された信号は、アンテナ・ユニット２３３０および２３２８を通して再び受信され（上述の通り「上り回線反射信号」と呼ぶ）、その結果ブースタのオペレーションが不安定となる可能性のある信号リターンパスを生じる。ブースタ・ユニット２３０２のディジタル仕様の実施では、様々な信号の処理技術によって反射信号（上り回線反射信号）の大きさを縮小することは可能である。技術の選択、設計および有効性は、システム・パラメータと作動状況に依存する。最悪の場合でも、最も知られるマルチパス軽減アルゴリズムも、リターン信号の縮小のために適用することができる。しかし、アンテナ・ユニット２３０４、２３０６、およびアンテナ・ユニット２３２８、２３３０の間の非常に小さな伝播遅延およびシステムの制限のある一時的な解決のために、従来のマルチパス軽減アルゴリズムは実装するのが実際には困難であり、コストも高い。また、可能であっても、効果が生じない可能性や不利益となる可能性もある。したがって、フィルタリング技術の例を提供する。例えば、「チャネル・フィルタリング」区分において、受信信号の再送信における「意図的な」遅延を使用して、アンテナ・ユニット２３２８および２３３０のターミネータの出力において、元の入射信号から反射信号（上り回線反射信号）を分離する。１ｕｓｅｃの遅延は、元の受信信号から、再送信された信号の時間的分離を確保し、従って、例えばチャネル・フィルタリング技術により、再送信された信号を軽減することが可能である。可能な十分なサイズのデジタル・データ・バッファがあれば、遅延は信号処理ユニット２３４０に導入することができる。チャネル・フィルタリング・オペレーションは、信号処理ユニット２３４０によっても行うことができ、あるいは、ＡＤ／Ｃユニット２３３８および信号処理ユニット２３４０に接続された別個のＡＳＩＣかＦＰＧＡによって行うこともできる。較正信号はチャネルの評価目的のために使用することができる。その結果、チャネル・フィルタ・タップを設定するために、全面的なチャネル応答（リターンパスを含む）の振幅および位相を推定することができる。信号経路へのチャネル・フィルタの導入は、アンテナ・ダイバーシチ方式のオペレーションにも影響を及ぼす。チャネル評価が行なわれるので、アンテナ・スイッチング操作は同期し、その結果、４本のチャネルは使用不可能となり、可能な２本の伝播チャネルだけが存在する。アンテナ・スイッチング（選択）は、マイクロ・コントローラ・ユニット２３５０の制御下にあるので、チャネル評価は両方の伝播パス用に行うことができる。また、２セットのチャネル・フィルタ係数はフィルタリング・オペレーションのために決定することができる。したがって、アンテナ選択オペレーションと同期・調和した適切なフィルタ係数を選択すること（あるいは切換えること）は可能である。チャネルのフィルタリング・メカニズムは反射信号を全体的に軽減するためには使用されないが、あるシステムの利得が信号を昇圧するオペレーションに使用可能なように、信号を十分に抑えるために使用される。「意図的な遅延」の導入は、他の既知の信号処理アルゴリズムと併せて使用されてもよい。
【０１０７】
上記説明はブースタ・ユニット２３０２の順方向リンクにも適用可能である。したがって、上記のは「遅延」および「チャネル、フィルタリング」は順方向リンクのでも同様に行われる。
【０１０８】
アンテナ・ユニット２３０４および２３０６に垂直偏波を使用するような他の技術、並びにアンテナ２３２８および２３３０に水平偏波を使用するような他の技術は、システム性能をさらに改善することができる。従来のブースタおよび中継器システムとしての指向性アンテナを使用することによっても、システム性能を改善することが可能である。
【０１０９】
さらに、携帯電話ネットワークに、独自のユニット２３０２の識別コードおよび選択的に装置位置を送信することが可能である。情報が、独自の識別コードおよび選択的にネットワーク・ユニット１００２の経度のおよび緯度の既知の長い前置きを含み、極度にコード化され（保護された）低ビットレートデータに生成されることにより、この情報を使用してユーザを屋内環境に置くことができる。そして、情報はスペクトル・リーケージを低くするためにパルス形成され、ネットワーク・ユニット２３０２内に適切な変調方式によって所定のチャネルの逆方向リンク信号に置くことができる。変調方式の選択はオペレーションのセル・システムによって異なる。例えば、ＧＭＳＫのような一定のエンベロープ変調を有するＧＳＭについては、振幅変調（低い変調指数の）を使用することができる。速い逆方向リンク電源制御を備えたＣＤＭＡ方式については、ＤＢＰＳＫを変調方式として使用してもよい。基地局における受信チャンル信号からの上記の情報の抽出は、基地局受信機の修正を含むこともあるが、セル・リンクの通常のオペレーションに影響はない。
【０１１０】
システムのオペレーション・フローチャートが図１６に示されている。図１５および１６に示すように、ブースタ・ユニット２３０３の「パワー・アップ」または「リセット」において、ＶＧ増幅器２３２２および２３４４の利得は、常に最小に設定され、「オフ」に切換えられている。ＶＧ増幅器２３２２および２３４４が、マイクロ・コントローラ２３５０からの指令によって利得が正しく設定された後に、「オン」に切換えられたときに、システムは「使用可能」とされる。また、「パワー・アップ」または「リセット」アクションで、オペレーションはスタートし（ステップ２４０２）、マイクロ・コントローラ２３５０は、逆方向リンクの較正用受信機２３４８に可能な全てのコード・オフセットをスキャンするように指令する（ステップ２４０４）。同じ地理的エリア内で作動する他のユニットによって送信された実質的な信号電力が、受信器ユニット２３４８によって検知されると（ステップ２４０６）、受信信号電力が保存される（ステップ２４０８）。実質的な信号が検知されない場合（ステップ２４１０）、マイクロ・コントローラ２３５０は順方向リンク較正用受信機２３０５にあらゆるコード・オフセットをスキャンするように指令する（ステップ２４１０）。同じ地理的エリア内で作動する他のユニットによって送信された実質的な信号電力が、受信器ユニット２３０５によって検知されると（ステップ２４１６）、受信信号電力が保存される（ステップ２４１４）。あらゆるコード・オフセットに対するテストが、システムの順方向・逆方向リンクで終了された後、および他のユニットの信号電力が検知された場合（ステップ２４１７）、各オフセットの受信信号がテストされ、最大信号電力は選択される（ステップ２４１２）。選択された信号電力がしきい値を超える場合（ステップ２４１８）、ユニット２３０２はエラーメッセージを表示し（ステップ２４１９）、オペレーションを停止する（ステップ２４２２）。選択された信号電力がしきい値未満である場合、ユニットはステップ２４２０に進む。実質的な信号が検知されないか、検知された信号がしきい値未満である場合（ステップ２４１６）、マイクロ・コントローラ２３５０は未使用のコード・オフセットを選択し（ステップ２４２０）、順方向および逆方向リンクの較正信号発生／送信機ユニット２３２３および２３５２（これらはここまでのところ送信していない）の両方に送信を開始するように指令する（ステップ２４２４）。マイクロ・コントローラ２３５０は、さらに順方向および逆方向の較正用受信機２３０５、２３４８に選択されたコード・オフセットを備えた信号を受け取るように指令する（ステップ２４２５）。順方向および逆方向の較正用受信機２３０５、２３４８の出力に基づいて、マイクロ・コントローラ２３５０は上り回線および下り回線システムの利得ＧｄｌおよびＧｄを計算し、続いて順方向および逆方向リンクの可変増幅器の利得を計算する（ステップ２４２６）。マイクロ・コントローラの２３５０は、計算されたレベルに対して、順方向および逆方向リンクの可変利得増幅器ユニット２３２２および２３４６の利得を設定する（これはこれまで最小および「オフ」であった）（ステップ２４２８）。システムは、可変利得増幅器ユニット２３２２および２３４６を「オン」に切換えて、フルオペレーションを開始する（ステップ２４３０）。
【０１１１】
＜チャネル・フィルタリング実施例＞
ここに示される実施例は、前述のフィード・バックループ、システムの順方向リンクに存在する上り回線反射信号およびシステムの逆方向リンクに存在する下り回線反射信号の影響を克服するここに記載のブースタ・システムに適用することができる。ここで検討される順方向および逆方向リンク用の「チャネル・フィルタリング」技術は、自律的であり、システムの順方向または逆方向リンクの両方あるいは一方に適用することができ、またネットワーク・ユニット１００２またはユーザ・ユニット２００２あるいは両方に実装することができる。チャネル・フィルタリングの作動について説明するために、ブースタの単純化されたブロック図が、図１７に示されており、ネットワーク・ユニット１００２およびユーザ・ユニット２００２について、逆方向リンクのオペレーションのみを検討している（ここで検討されるフィルタリング・チャネルは全てのディジタルの実施に適用可能である）。説明において、アンテナ・ダイバーシチは、ネットワーク・ユニット２４５２（これは図１２の１００２に実質的に類似している）あるいはユーザ・ユニット２４５４（これは図１３の２００２に実質的に類似している）のいずれかに仮定されるものではない。ブースタ・システム内の処理および伝播遅延は次のように分類することができる。
【０１１２】
τＵｓ＝ユーザ・ユニット２４５４の処理遅延（比較的無視できる）
τＰｌ、＝非許可帯域の伝播遅延
τＮｒｘ＝ネットワーク・ユニット２４５２の受信器の処理遅延（比較的無視できる）
τＮｔｘ＝ネットワーク・ユニット２４５２の送信機の処理遅延（比較的無視できる）
τｄ＝ネットワーク・ユニット２４５２の送信パスに導入された「意図的な」遅延
τｐ２＝上り回線反射信号の許可された帯域の伝播遅延。
【０１１３】
ブースタ・ユニット２４５１の全インパルス応答（overall impulse response）を２４６４に示す。アンテナ２４６２（Ａ１）から入力される元の入射パルスは、ネットワーク・ユニット２４５２受信器への入力において、τｆの遅延の後に到着する（パルスは２４６８として符号をつけている）。
2007532038.tif 000007
【０１１４】
パルスは、アンテナ２４５６（図１７中のＡ４）から、「意図的な」時間遅延τｄの後に、増幅され送信される２４７０。送信された信号は、伝播遅延τｐ２の後にアンテナ２４６２（Ａ１）に再入力し、ネットワーク・ユニット２４５２受信器への入力において、τfの遅延（符号２４７２）の後に到着する。したがって、ネットワーク・ユニット２４５２受信器への入力において、上り回線反射信号の全遅延は、τｔとして表すことができ、実質的に次のように表される。
2007532038.tif 000008
【０１１５】
反射したパルス２４７２は、伝播経路遅延τｄ１およびτｐ２だけ遅延し、この値はブースタの作動環境において非常に小さくなりうる。「意図的な」遅延は、元の入射パルスから上り回線反射信号を十分に分離するために導入され、その結果、フィルタ係数は容易に評価することができ、フィルタリングをより有効に行うことができる。ユーザ・ユニット２４５４の送信経路に別の「意図的な」遅延を導入することは、昇圧された送信パルスと上り回線反射信号の分離を確実にし、チャネル・フィルタリングのオペレーションにおいて送信パルスが昇圧されることよるマルチパスの影響の縮減が望まれる条件となる。
【０１１６】
この実施例では、「チャネル、フィルタリング」ユニット２５１２（図１８）は、ネットワーク・ユニット１００２の逆方向リンクにのみ配置される。チャネルのフィルタリング・プロセスには複合伝播チャネルのインパルス応答の評価が含まれ、これには全時間の遅延用の振幅および位相（最大予想マルチパス遅延までの）が含まれる。情報が、システムの逆方向リンク経路用に、ユニットの出力で容易に利用可能なので、図１２に示される較正信号受信器ユニット１０１６は複合チャネルのインパルス応答Ｃ（ｔ，τ）を提供することができる。図１２（また、図１５）に示される較正信号メカニズムの説明された設計に基づいて、較正信号受信器ユニット１０１６によって提供されるチャネルインパルス応答は、「意図的な」遅延（τｄ）およびτＮｘｒ＋τＮｔｘ要素の遅延寄付を含まなことに注目されたい。τＮｒｘ＋τＮｔｘは無視できるほど小さいので、「意図的な」遅延（τｄ）は、チャネル・フィルタ係数を評価するために、ネットワーク・ユニット１００２における全インパルス応答に加えられる。同様に、チャネル・フィルタリング・オペレーションが順方向リンクにも使用される場合、個別の複合チャネルのインパルス応答がリンクに用いられる。その結果、逆方向リンクに用いる同様の較正技術が順方向リンクで実行される。較正信号受信器１０１６の出力におけるチャネルインパルス応答Ｃ（ｔ、τ），２５１０の評価電力の例を図１８に示している。インパルス応答２５１０は、１ｕｓｅｃの最小遅延であり、チップ当たり２つのサンプルで５Ｍｃｈｉｐｓ／ｓｅｃｎ較正信号のＰＮコード・チッピングレートと仮定する。図１８において、Ｃ（ｔ、τ）２５１０は、０．２（Ｐ１），０．４の（Ｐ２）および１．０（Ｐ３）ｕｓｅｃの遅延の、３つの実質的に識別可能な伝播パスをそれぞれ有している。最大予想時間遅延は、約３００メートルの信号経路に相当する（これはブースタ範囲および動作環境にとって適当である）。１ｕｓｅｃ（τｄ＝１ｕｓｅｃ）の意図的な遅延とともに、１．０ｕｓｅｃの最大時間遅延は、チャネル・フィルタリング・オペレーションのために、チップ半分のタップ間隔で２１タップ複合ＦＩＲフィルタを使用して実装されればよい。図１８はチャネル・フィルタ・ユニット２５１２を示す。チャネル・フィルタ・ユニット２５１２は、２１タップＦＩＲフィルタ２５０６を有しており、これはＤ＝０．１ｕｓｅｃ間隔のタップ遅延であり、また、表２５０８に示される値に設定された可変複合係数である。ＦＩＲフィルタ２５０６出力は、加算器ユニット２５０４の入力の１つに接続されており、ＦＩＲフィルタ・ユニット２５０６の入力は加算器ユニット２５０４の出力に接続されている。加算器ユニット２５０４の別の入力は、ＡＤ／Ｃ２５０２に接続されている。実施例においては、ＡＤ／Ｃは図１２中のユニット１０４６である。ＦＩＲフィルタ２５０６は、入力される第１の（Ｐ１）、第２の（Ｐ２）および第３の（Ｐ３）反射信号コンポーネントを「拭い取る」ために、受信した上り回線反射信号の大きさおよび位相を規定する複合係数をそれぞれ備えた所望の時間遅延で、受信した信号の複製を生成する。ＦＩＲフィルタ２５０６は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ���あるいは図１２中の信号処理ユニット１０４８のいずれかによって実装されてよい。チャネル評価Ｃ（ｔ，τ）のプロセス、またＦＩＲフィルタ２５０６のフィルタ係数のアップデートは、チャネルのコヒーレンス時間に依存するアップデート・レートで連続的に行われる。実施例については、屋内のチャネルは大きなコヒーエンス時間を示すので、１００ミリセカンドのアップデート・レートと仮定する。代わりに、継続的に（on-going basis）フィルタ係数を評価するために、ネットワーク・ユニット１００２で受信較正信号を集める標準化されたＬＭＳ（ＮＬＭＳ）またはＲＬＳのような適応するアルゴリズムを使用することも可能である。
【０１１７】
＜ワイヤ接続ブースタ＞
図１９は、ユーザ・ユニット２０（図６中の７０２）と通信するために物理的媒体として送信ケーブルを使用したネットワーク・ユニット６００のアナログ実施例を示す。図５に示されるネットワーク・ユニット６０２は、ユーザ・ユニット４００５（図２０）に送信し、これから信号を受け取るために、図１９に示されるユニット３００５に修正されており、これは図６に示されるユーザ・ユニット７０２の修正版である。ネットワーク・ユニット３００５およびユーザ・ユニット４００５の信号の動作帯域幅および動作周波数をサポートすることができるケーブルが用いられている。ケーブル・インターフェース・ユニット３０２０は、送信／受取りケーブル３１７０に接続される回線インターフェース・ユニット３１６０と、ネットワーク・サブ・ユニット３０１０の順方向リンクおよび逆方向リンク上の２つのハイブリッド結合器３１４０および３１５０とから成る。回線インターフェース・ユニット３１６０は、伝送路３１７０への接続のための負荷整合の手段や、伝送路３１７０を通る確実な送信のため、増幅器、変調／周波数変換装置（モデム機能）のような他の適切なコンポーネントを提供する。回線インターフェース・ユニット３１６０の設計は、伝送路３１７０の特性に依存し、当業者に周知の技術である。例えば、建物内送電線あるいは電話線さえ伝送路３１７０（ホームＰＮＡなど）として使用することができ、回線インターフェース・ユニット３１６０はそのようなオペレーションのために設計されている。ハイブリッド結合器（あるいは方向性結合器）３１４０は、順方向リンクの信号と制御リンク３１１０の信号を組み合わせるために使用される。代わりに、方向性結合器ユニット３０４０および制御リンク・ユニット３１１０の出力は、回線インターフェース・ユニット３１６０に直接接続することができ、これらはユーザ・ユニット４００５への同時通信用の隣接したキャリアで変調される。ハイブリッド結合器（あるいは方向性結合器）３１５０は、制御リンク３１１０の受信信号の受取りおよび検出に十分な信号を抽出するために使用される。代わりに、制御信号およびデータ信号が、ユーザ・ユニット４００５からの同時通信のために隣接したキャリア上で変調される場合には、方向性結合器ユニット３１３０および制御リンク・ユニット３１１０への入力は、回線インターフェース・ユニット３１６０に直接接続することができ。方向性結合器３０４０、３１３０および３０８５の代わりにハイブリッド結合器を使用することも可能である。また、逆方向リンク・ネットワーク・ユニット３０６０の受信器内のＬＮＡ増幅器を図１９の方向性結合器３１３０の前に置くこと（あるいはハイブリッド結合器で置換）も可能であり、それがより望ましい。
【０１１８】
図３０の中のユニット３０１５、３０３０、３０５０、３１２０、３１１０、３０６０、３１００、３１０５、３０７０、３０７４、３０７８、３０８０、３０８５、３０４０、３１３０および３０９０のオペレーションは、図５で検討したように、オペレーションと説明において、それぞれ６４０，６２４，６０４，６２０、６２８，６０６、６２６，６２７、６１４，６１０、６０８，６１２、６１８，６３０、６１６および６２２と類似している。修正されたネットワーク・ユニット３００５において、方向性結合器３０４０（図５中の６３０）はハイブリッド結合器３１４０に接続されており、方向性結合器３１３０（図５中の６１６）はハイブリッド結合器３１５０に接続されている。
【０１１９】
図２０は、ネットワーク・ユニット３００５（図５中の６０２）との通信のために物理的媒体として送信ケーブルを使用したユーザ・ユニット７０２（図６）のアナログ実施例を示す。図６に示されるユーザ・ユニット７０２は、ネットワーク・ユニット３００５に送信し、これから信号を受け取るために、図２０に示されるユニット４００５に修正されており、これは図５に示されるネットワーク・ユニット６０２の修正版である。動作帯域幅、およびネットワーク・ユニット３００５およびユーザ・ユニット４００５の周波数をサポートすることができるケーブルが用いられている。ケーブル・インターフェース・ユニット４０２０は、送信／受取りケーブル４１６０接続される回線インターフェース・ユニット４１５０と、ユーザ・サブ・ユニット４０１０の逆方向リンクおよび順方向リンク上の２つのハイブリッド結合器４１３０および４１４０とから成る。回線インターフェース・ユニット４１５０は、伝送路４１６０への接続のための負荷整合の手段や、伝送路３１７０を通る確実な送信のため、増幅器、変調／周波数変換装置（モデム機能）のような他の適切なコンポーネントを提供する。回線インターフェース・ユニット４１５０の設計は伝送路４１６０特性に依存し、当業者に周知の技術である。例えば、建物内送電線あるいは電話線さえ伝送路４１６０（ホームＰＮＡの中でのように）として使用することができ、回線インターフェース・ユニット４１５０はそのようなオペレーション用に設計されている。ハイブリッド結合器（またはミキサ、あるいは方向性結合器）４１４０は、逆方向リンクの信号と制御リンク４１２０の信号を組み合わせるために使用される。ハイブリッド結合器（あるいは送受切換え器）４１３０は、制御リンク４１２０の受信信号の受取り／検出に十分な信号を抽出するために使用される。方向性結合器４１１０の代わりにハイブリッド結合器を使用することも可能である。また、図２０において、方向性結合器４１１０（あるいはハイブリッド結合器置換）の前に、順方向リンクのネットワーク・ユニット４０８０内のＬＮＡ増幅器を置くことも可能である、これがより望ましい。
【０１２０】
図２０の中のユニット４０１５、４０３０、４０４０、４０５０、４０６０、４０７０、４０７５、４０８０、４０９０、４１００、４１１０および４１２０のオペレーションは、図６で検討されているように、オペレーションおよび説明において、７２２，７３４７３６，７３２、７３０、７２８，７２１、７２４，７２６、７１６，７１８および７２０とそれぞれ類似している。修正されたユーザ・ユニット４００５において、方向性結合器４１１０（図６中の７１８）はハイブリッド結合器４１３０に接続されており、逆方向リンク・ユーザ・ユニット４０９０（図６中の７２６）はハイブリッド結合器４１４０に接続されている。
【０１２１】
前述した違いとは異なり、ネットワーク・ユニット３０１０のオペレーションは、ネットワーク・ユニット６０２のオペレーションに類似している。また、ユーザ・ユニット４０１０のオペレーションはユーザ・ユニット７０２のオペレーションに類似している。
【０１２２】
図７、８、９、１０および１１に示した制御フローの説明は、ネットワーク・ユニット３００５およびユーザ・ユニット４００５のディジタル仕様の実施に使用することができ、これは図１９および図２０において上述されている。
【０１２３】
図４０は、ユーザ・ユニット６００５（図１３中の２００２）との通信のために物理的媒体として送信ケーブルを使用して、ネットワーク・ユニット５００５（図１２中の１００２）のディジタル実施例を示す。図１２に示されるネットワーク・ユニット１００２は、ユーザ・ユニット６００５（図５０中の）に信号を送信し、これから信号を受取るために、図４０に示されるユニット５００５に修正されており、これは図１３に示されるユーザ・ユニット２００２の修正版である。ネットワーク・ユニット５００５およびユーザ・ユニット６００５の信号の動作帯域幅および動作周波数をサポートすることがかのうなケーブルを使用している。修正されたケーブル・インターフェース・ユニット５０２０は、送信／受信ケーブル５２１０に接続された回線インターフェース・ユニット５２２０とモデム・ユニット５２５０とから成る。。
【０１２４】
回線インターフェース・ユニット５２２０およびモデム・ユニット５２５０は、伝送路５２１０への接続のための負荷整合の手段や、伝送路５２１０を通る確実な送信のため、増幅器、変調／周波数変換装置のような他の適切なコンポーネントを提供する。回線インターフェース・ユニット５２２０の設計は、伝送路５２１０の特性に依存し、当業者に周知の技術である。例えば、建物内送電線あるいは電話線さえ伝送路５２１０（ホームＰＮＡなど）として使用することができ、回線インターフェース・ユニット５２２０はそのようなオペレーションのために設計されている。モデム・ユニット５２５０は、変調および復調ＡＤ／Ｃ、ＤＡ／Ｃ、およびユニット５０１０によって生成された信号の送信、およびユニット６０１０によって生成された信号の受取り用の他の全てのモデム機能のために使用されてもよい。また、モデム・ユニット５２５０の設計は、当業者に周知であり、技術例として、ホームＰＮＡおよびホームネットワーキングを挙げることができる。モデム・ユニット５２５０は、データ・マルチプレクサ・ユニット５２６０およびデータ・デマルチプレクサ・ユニット５２７０に接続されている。モデム・ユニット５２５０は、アナログあるいはディジタル技術（あるいは混合）のいずれかで実装することができる。実施例においては、モデム・ユニット５２５０はデジタル・ドメインに実装されると仮定されている。
【０１２５】
データ・マルチプレクサ・ユニット５２６０は、信号処理ユニット５１１０および制御リンク・ユニット５１４５に接続され、制御リンク・ユニット５１４５によって生成された制御のサンプルおよび、信号処理ユニット５１１０によって生成された信号サンプルを多重化するために使用されている。マルチプレクサ・ユニット５２６０は信号処理ユニット５１１０内に統合することができる。代わりに、これらが、ユーザ・ユニット６００５への同時通信用の隣接したキャリア上で変調される場合、信号処理ユニット５１１０および制御リンク・ユニット５１４０の出力は、別々にモデム・ユニット５２５０に接続してもよい。
【０１２６】
データ・デマルチプレクサ・ユニット５２７０も、信号処理ユニット５１３０および制御リンク・ユニット５１４５に接続され、受信された制御サンプル、およびユーザ・ユニット６００５によって生成された信号サンプルを非多重化するために使用される。デマルチプレクサ・ユニット５２７０は信号処理ユニット５１３０内に統合することができる。代わりに、制御信号およびデータ信号がユーザ・ユニット６００５によって同時通信用に隣接したキャリア上で変調される場合、信号処理ユニット５１３０および制御リンク・ユニット５１４５への入力は、別々にモデム・ユニット５２５０に接続してもよい。
【０１２７】
ネットワーク・ユニット５００５において、較正信号受信器ユニット（図１２中の１０１６）はもはや別々には実装されない。ネットワーク・ユニット５００５の逆方向リンクにおいて利用可能なアナログ信号パスがないので、較正信号受信器ユニット（（図１２中の１０１６）は信号処理ユニット５１３０に統合され実行される。
【０１２８】
図３０の中のユニット５１１０、５１２０、５１３０、５１４０、５１４１、５１４５、５３００、５１００、５１５０、５０９０、５１６０、５０８０、５１７０、５０７０、５１８０、５１９０、５０６０、５０５０、５０４０および５０３０のオペレーションは、図１２で検討したように、オペレーションと説明において、１０２２、１０２４、１０４８、１０６０、１０６１、１０６２、１０７０、１０２０、１０５０、１０１８、１０５２、１０１４、１０５４、１０１２、１０５６、１０５８、１０１０、１００８、１００４および１００６にそれぞれ類似している。
【０１２９】
図５０は、ネットワーク・ユニット５００５（図１２中の１００２）との通信のために物理的媒体として送信ケーブルを使用した、ユーザ・ユニット６００５（図１３中の２００２）のディジタル実施例を示す。図１３に示されるユーザ・ユニット２００２は、ネットワーク・ユニット５００５に信号を送信し、これから信号を受け取るために、図５０に示されるユニット６００５に修正されており、これは図１２に示されるネットワーク・ユニット１００２の修正版である。ネットワーク・ユニット５００５およびユーザ・ユニット６００５の信号の動作帯域幅および動作周波数をサポートすることができるケーブルが使用されている。修正されたケーブル・インターフェース・ユニット６０２０は、送信／受取りケーブル６２４０に接続される回線インターフェース・ユニット６２３０と、モデム・ユニット６２２０とから成る。
【０１３０】
回線インターフェース・ユニット６２３０およびモデム・ユニット６２２０は、伝送路６２４０への接続のための負荷整合の手段や、伝送路６２４０を通る確実な送信のため、増幅器、変調／周波数変換装置（モデム機能）のような他の適切なコンポーネントを提供する。回線インターフェース・ユニット６２３０の設計は、伝送路６２４０の特性に依存し、当業者に周知の技術である。例えば、建物内送電線あるいは電話線さえ伝送路６２４０（ホームＰＮＡなど）として使用することができ、回線インターフェース・ユニット６２３０はそのようなオペレーションのために設計されている。モデム・ユニット６２２０は、変調および復調ＡＤ／Ｃ、ＤＡ／Ｃ、およびユニット６０１０によって生成された信号の送信、およびユニット５００５によって生成された信号の受取り用の他の全ての機能のために使用されてもよい。また、モデム・ユニット６２２０の設計は当業者に周知であり、技術例として、ホームＰＮＡおよびホームネットワーキングを挙げることができる。モデム・ユニット６２２０は、データ・マルチプレクサ・ユニット６２００およびデータ・デマルチプレクサ・ユニット６２１０に接続されている。モデム・ユニット６２２０は、アナログあるいはディジタル技術（あるいは混合）のいずれかで実装することができる。実施例においては、モデム・ユニット６２２０はデジタル・ドメインに実装されると仮定されている。
【０１３１】
データ・マルチプレクサ・ユニット６２１０は、信号処理ユニット６１４０および制御リンク・ユニット６１５０に接続され、制御リンク・ユニット６１５０によって生成された、制御サンプル、および信号処理ユニット６１４０によって生成された信号サンプルを多重化するために使用されている。マルチプレクサ・ユニット６２１０は信号処理ユニット６１４０内に統合することができる。代わりに、これらが、ネットワーク・ユニット５００５への同時通信用の隣接したキャリア上で変調される場合、信号処理ユニット６１４０および制御リンク・ユニット６１５０の出力は、別々にモデム・ユニット６２２０に接続してもよい。
【０１３２】
データ・デマルチプレクサ・ユニット６２００も、信号処理ユニット６１００および制御リンク・ユニット６１５０に接続され、受信された制御サンプル、およびユーザ・ユニット５００５によって生成された信号サンプルを非多重化するために使用される。デマルチプレクサ・ユニット６２００は信号処理ユニット６１００の内に統合することができる。代わりに、制御信号およびデータ信号がネットワーク・ユニット５００５によって同時通信用の隣接したキャリア上で変調される場合、信号処理ユニット６１００および制御リンク・ユニット６１５０への入力は、別々にモデム・ユニット６２２０に接続してもよい。
【０１３３】
図５０の中のユニット６１５０、６１００、６１１０、６１４０、６１５５、６１５１、６１２０、６１３０、６０９０、６１６０、６１７０、６０８０、６１８０、６０７０、６１９０、６０６０、６０５０、６０３０および６０４０のオペレーションは、図１３で検討するように、オペレーションと説明において、２０５６、２０２０、２０２２、２０４６、２０５４、２０５５、２０２１、２０２３、２０２４、２０４４、２０４２、２０２６、２０４０、２０２８、２０３８、２０３０、２０３２、２０３４および２０３６とそれぞれ類似している。
【０１３４】
図７、８、９、１０および１１に示した制御フローの説明は、ネットワーク・ユニット５００５およびユーザ・ユニット６００５のディジタル実施例にも使用することができる。これは図２１および図２２について説明されている。
【０１３５】
説明した違いとは異なり、ネットワーク・ユニット５０１０のオペレーションは、ネットワーク・ユニット１００２のオペレーションに類似している。また、ユーザ・ユニット６０１０のオペレーションはユーザ・ユニット２００２のオペレーションに類似している。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】携帯電話ネットワークの実施形態である２つの基地局を示す概略ブロック図である
【図２】中継器の順方向リンク部分の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図３】中継器の逆方向リンク部分の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図４】ネットワーク・ユニットおよびユーザ・ユニットを含むシステムの実施形態を示す概略ブロック図である。
【図５】アンテナ・ダイバーシチを実装するネットワーク・ユニットを含むシステムの実施形態を示す概略ブロック図である。
【図６】アンテナ・ダイバーシチに２本のアンテナを使用する中継器の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図７】ネットワーク・ユニットおよびユーザ・ユニットのシステム・オペレーション・フローを示すフローチャートである。
【図８】ネットワーク・ユニットおよびユーザ・ユニットのシステム・オペレーション・フローを示すフローチャートである。
【図９】ネットワーク・ユニットおよびユーザ・ユニットのシステム・オペレーション・フローを示すフローチャートである。
【図１０】ネットワーク・ユニットおよびユーザ・ユニットのシステム・オペレーション・フローを示すフローチャートである。
【図１１】ネットワーク・ユニットおよびユーザ・ユニットのシステム・オペレーション・フローを示すフローチャートである。
【図１２】ディジタル中継器の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図１３】ディジタル中継器の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図１４】結合アナログ中継器の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図１５】結合ディジタル中継器の実施形態を示す概略ブロック図である。
【図１６】結合中継器のオペレーション・フローを示すフローチャートである。図１７および１８はチャネル・フィルタリング・オペレーションを示す単純化されたブロック図である。
【図１７】チャネル・フィルタリング・オペレーションを示すブロック図である。
【図１８】チャネル・フィルタリング・オペレーションを示すブロック図である。
【図１９】他の中継器実施形態を示す概略ブロック図である。
【図２０】他の中継器実施形態を示す概略ブロック図である。
【図２１】他の中継器実施形態を示す概略ブロック図である。
【図２２】他の中継器実施形態を示す概略ブロック図である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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