(57)【要約】  本発明は、分散型アンテナ通信システムと、分散型アンテナ通信システムの実装方法とを提供する。本発明の一実施形態によれば、分散型アンテナシステムは、電気通信ネットワークと通信するように構成された基地局と、基地局へ接続されたマルチポートリピータハブとを備える。マルチポートリピータハブは、基地局から通信信号を受信し、通信信号をマルチポートリピータハブの複数のポートへ配信する。マルチポートリピータハブは、複数の周波数チャネルをスキャンして、基地局から受信された通信信号から１つ又は複数のチャネルを識別するスキャナを備える。分散型アンテナシステムは、マルチポートリピータハブのポートの１つへそれぞれ接続された複数のアンテナ装置を備える。
2010503263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散型アンテナシステムにおいて、
電気通信ネットワークと通信するように構成された基地局と、
上記基地局へ接続されたマルチポートリピータハブとを備え、上記マルチポートリピータハブは、上記基地局から通信信号を受信し、上記通信信号を上記マルチポートリピータハブの複数のポートへ配信し、上記マルチポートリピータハブは、複数の周波数チャネルをスキャンして、上記基地局から受信された上記通信信号から１つ又は複数のチャネルを識別するスキャナを備え、
上記マルチポートリピータハブのポートのうちの１つへそれぞれ接続された複数のアンテナ装置を備えた分散型アンテナシステム。
【請求項２】
上記基地局は単一チャネルのピコ基地局を備える請求項１記載の分散型アンテナシステム。
【請求項３】
上記マルチポートリピータハブは信号再生器を備え、上記信号再生器は、上記識別された１つ又は複数のチャネル上で信号処理を実行するように構成された請求項１記載の分散型アンテナシステム。
【請求項４】
上記信号再生器の中心周波数及び帯域幅は上記識別されたチャネルの各々に対して構成される請求項３記載の分散型アンテナシステム。
【請求項５】
上記帯域幅は全てのチャネルに対して固定されている請求項４記載の分散型アンテナシステム。
【請求項６】
上記帯域幅は検出されたチャネル幅に従って調整される請求項４記載の分散型アンテナシステム。
【請求項７】
上記マルチポートリピータハブは、１つ又は複数の個々のチャネルを備えた通信信号をそれぞれ有する１つ又は複数の追加的基地局へ接続され、
上記マルチポートリピータハブは各基地局の上記１つ又は複数の個々のチャネルを識別する請求項１記載の分散型アンテナシステム。
【請求項８】
上記通信信号は上記マルチポートハブにより無線周波数で受信され、上記アンテナ装置は上記マルチポートリピータハブから上記通信信号を中間周波数で受信する請求項１記載の分散型アンテナシステム。
【請求項９】
上記通信信号は上記マルチポートハブにより無線周波数で受信され、上記アンテナ装置は上記マルチポートリピータハブから上記通信信号をベースバンドで受信する請求項１記載の分散型アンテナシステム。
【請求項１０】
上記マルチポートリピータハブは、上記マルチポートリピータハブとネットワークオペレータとの間で制御及びアラームメッセージを伝送する無線モデムを備えた請求項１記載の分散型アンテナシステム。
【請求項１１】
上記マルチポートリピータハブはネットワークスイッチを備え、
上記基地局は上記ネットワークスイッチを介して上記電気通信ネットワークと通信する請求項１記載の分散型アンテナシステム。
【請求項１２】
分散型アンテナシステムのためのマルチポートリピータハブであって、
基地局と通信するように構成された基地局インタフェースポートと、
複数の周波数チャネルをスキャンして、上記基地局から受信された通信信号から１つ又は複数のチャネルを識別するスキャナと、
上記基地局インタフェースポートから受信された上記通信信号が配信される複数の分散ポートとを備え、各分散ポートは、複数のアンテナ装置のうちの対応する１つと通信するように構成されたマルチポートリピータハブ。
【請求項１３】
分散型アンテナシステムにおいて、
電気通信ネットワークと通信するように構成された基地局と、
上記基地局へ接続されたマルチポートリピータハブとを備え、上記マルチポートリピータハブは、上記基地局から通信信号を受信し、上記通信信号を上記マルチポートリピータハブの複数のポートへ配信し、上記マルチポートリピータハブは、各ポート毎に、当該ポートがその対応するアンテナへ正しく接続されているか否かを示す接続インジケータを備え、
上記マルチポートリピータハブのポートのうちの１つへそれぞれ接続される複数のアンテナ装置を備えた分散型アンテナシステム。
【請求項１４】
複数のケーブルをさらに備え、上記ケーブルの個々は各アンテナ装置を上記マルチポートリピータハブの対応するポートへ接続し、各アンテナ装置はその個々のケーブルを介して電力を受け取るように構成された請求項１３記載の分散型アンテナシステム。
【請求項１５】
上記ケーブルはＲＪ−４５コネクタを有するＣＡＴ−５ケーブルを備えた請求項１４記載の分散型アンテナシステム。
【請求項１６】
上記マルチポートリピータハブの各ポートの上記接続インジケータは、上記アンテナ装置が上記マルチポートリピータハブから電力を引き出しているか否かを示す請求項１４記載の分散型アンテナシステム。
【請求項１７】
上記マルチポートリピータハブの各ポートの上記接続インジケータは、上記マルチポートリピータハブがその個々のアンテナ装置との間で通信メッセージを交換できるか否かをさらに示す請求項１６記載の分散型アンテナシステム。
【請求項１８】
各アンテナ装置は、当該アンテナ装置がそのケーブルを介して電力を受け取っているか否かを示す請求項１４記載の分散型アンテナシステム。
【請求項１９】
各アンテナ装置は、当該アンテナ装置が上記マルチポートリピータハブとの間で通信メッセージを交換できるか否かをさらに示す請求項１８記載の分散型アンテナシステム。
【請求項２０】
分散型アンテナシステムのためのマルチポートリピータハブであって、
基地局と通信するように構成された基地局インタフェースポートと、
上記基地局インタフェースポートから受信された通信信号が配信される複数の分散ポートとを備え、各分散ポートは、複数のアンテナ装置のうちの対応する１つと通信するように構成され、
各分散ポート毎に、当該分散ポートがその対応するアンテナへ正しく接続されているか否かを示す接続インジケータを備えたマルチポートリピータハブ。
【請求項２１】
分散型アンテナシステムを実装する方法において、
マルチポートリピータハブを基地局へ接続するステップと、
複数の周波数チャネルをスキャンして、上記基地局から受信された通信信号から１つ又は複数のチャネルを識別するステップとを含み、上記スキャンすることは上記マルチポートリピータハブによって自動的に実行され、
複数のアンテナ装置の各々を上記マルチポートリピータハブの複数の分散ポートの対応する１つへ接続するステップと、
各アンテナ装置毎に、上記分散ポートがその対応するアンテナ装置へ正しく接続されているか否かに関する表示を提供するステップとを含む方法。
【請求項２２】
上記各アンテナ毎の表示は上記マルチポートリピータハブによって自動的に提供される請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
上記アンテナ装置のうちの１つ又は複数に関する表示は上記１つ又は複数のアンテナ装置によって自動的に提供される請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
上記複数のアンテナ装置の各々を上記マルチポートリピータハブの複数の分散ポートの対応する１つへ接続することは、ＲＪ−４５コネクタを有するＣＡＴ−５ケーブルを用いて実行される請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
各アンテナ装置はその個々のケーブルを介して電力を受け取るように構成される請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
上記各アンテナ装置毎の表示は、上記アンテナ装置がその個々のケーブルを介して電力を受け取っているか否かを示す請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
上記表示は、上記アンテナ装置が上記マルチポートリピータハブとの間でメッセージを交換できるか否かをさらに示す請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
各アンテナ装置のアンテナにおける信号電力を自動的に調整することをさらに含む請求項２１記載の方法。
【請求項２９】
各アンテナにおける信号電力は他のアンテナにおける信号電力とは独立に調整される請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
上記マルチポートリピータハブは各アンテナ装置毎にダウンリンク送信電力を自動的に調整する請求項２１記載の方法。
【請求項３１】
上記マルチポートリピータハブは、各アンテナ装置へ、当該アンテナ装置にそのアップリンク送信電力を設定させるメッセージを送る請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
各アンテナ装置のダウンリンク及びアップリンク信号電力は、上記他のアンテナ装置における信号電力とは独立に調整される請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
分散型アンテナシステムにおいて、
電気通信ネットワークと通信するように構成された基地局と、
上記基地局へ接続されたマルチポートリピータハブとを備え、上記マルチポートリピータハブは、上記基地局から通信信号を受信し、上記通信信号を上記マルチポートリピータハブの複数のポートへ配信し、上記マルチポートリピータハブはネットワークスイッチを備え、上記基地局は上記ネットワークスイッチを介して上記電気通信ネットワークと通信し、
上記マルチポートリピータハブのポートのうちの１つへそれぞれ接続された複数のアンテナ装置を備えた分散型アンテナシステム。
【請求項３４】
上記マルチポートリピータハブは、上記ネットワークスイッチを介してネットワークオペレータとの間で制御及びアラームメッセージを伝送するように構成された請求項３３記載の分散型アンテナシステム。
【請求項３５】
上記基地局は単一チャネルのピコ基地局を備えた請求項３３記載の分散型アンテナシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信の分野に関し、より具体的には、無線通信のための分散型アンテナシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の分散型アンテナシステム（Distributed antenna system：ＤＡＳ）は、屋内で無線通信の通信可能範囲を提供する。送信電力は、分散された複数の屋内ロケーションにおけるいくつかのアンテナ間で分割され、よって、単一のアンテナシステムにより要求されるであろう送信電力よりも少ない送信電力を用いて大きな通信可能エリアが提供される。典型的なＤＡＳのアンテナはセルラー基地局へ接続され、セルラー移動体通信に使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＤＡＳは、受動素子又は能動素子を用いて実装されることが可能である。受動ＤＡＳは受動スプリッタを用いて実装され、基地局とアンテナとの間の信号劣化を最小化するために、典型的には大きな直径を有する同軸ケーブルが使用される。従来の受動ＤＡＳの設置は、通信可能エリア及び信号強度がシステム全体にわたって適切であることを保証するために、訓練された専門家による現地調査及びシステムセットアップを含む計画フェーズを必要とする。従って、受動ＤＡＳシステムは実装が高価になる傾向がある。
【０００４】
能動ＤＡＳは能動増幅器を使用し、場合によっては、基地局からの無線周波数（ＲＦ）信号をアンテナ装置への通信用の中間周波数（ＩＦ）へ低域周波数変換する周波数変換器を使用する。アンテナ装置において、ＩＦ信号は再びＲＦに高域周波数変換される。このような能動ＤＡＳの実装では細い同軸しか必要としないが、その性能は受動ＤＡＳの実装のそれよりも改善される傾向がある。よって、能動ＤＡＳは、移動体機器及び基地局により使用されるさまざまな通信チャネル及び周波数に対応することができ、能動素子は広範な周波数帯域を処理する必要がある。広範な周波数帯域を処理するという能動素子のこの要件に起因して、能動ＤＡＳシステムも実装が高価になる傾向がある。
【０００５】
従って、改良された分散型アンテナシステムが必要とされている。本発明は、このことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、分散型アンテナ通信システムと、分散型アンテナ通信システムの実装方法とを提供する。本発明の一実施形態によれば、分散型アンテナシステムは、電気通信ネットワークと通信するように構成された基地局と、上記基地局へ接続されたマルチポートリピータハブとを備え、上記マルチポートリピータハブは、上記基地局から通信信号を受信し、上記通信信号を上記マルチポートリピータハブの複数のポートへ配信し、上記マルチポートリピータハブは、複数の周波数チャネルをスキャンして、上記基地局から受信された上記通信信号から１つ又は複数のチャネルを識別するスキャナを備え、かつ本分散型アンテナシステムは、上記マルチポートリピータハブのポートの１つへそれぞれ接続された複数のアンテナ装置を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る分散型アンテナ通信システムを示す。
【図２】本発明の一実施形態に係るマルチポートリピータハブを示す。
【図３】本発明の一実施形態に係る分散型アンテナシステムにおける周波数帯域幅の選択及び設定方法を示す。
【図４】本発明の一実施形態に係るアンテナ装置を示す。
【図５】本発明の代替実施形態に係る分散型アンテナ通信システムを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明をその具体的な例示的実施形態に関連しかつ適宜図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態に係る分散型アンテナ通信システム１００を示す。図１に示すように、ピコ基地局トランシーバサブシステム（pico base transceiver subsystem：ＢＴＳ又は基地局とも呼ぶ。）１０２は、バックホールリンク１０６を介して通信ネットワーク１０４と通信可能に接続される。通信ネットワーク１０４内で、バックホール１０６は基地局コントローラ（base station controller：ＢＳＣ）１０８へ接続され、ＢＳＣ１０８は移動体交換センター（mobile switching center：ＭＳＣ）１１０へ接続される。ＭＳＣ１１０は、（例えば音声通信用に）公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１１２へ接続され、さらに（例えばデータ通信用に）インターネット１１４へも接続されてもよい。
【００１０】
ＢＳＣ１０８は、無線チャネルの割り当て、基地局間での呼ハンドオーバ、基地局１０２の構成、アラーム処理、及びネットワーク管理機能の実行を含む、さまざまな従来的機能を行ってもよい。ＭＳＣ１１０は、回線交換を含み、また呼の鳴動及びローミング等のアプリケーション及び呼機能を移動体加入者へ提供することを含む、さまざまな従来的機能を行ってもよい。ある実施形態では、従来であればＢＳＣ１０８及びＭＳＣ１１０により実行される機能のうちの所定の機能は、代わりに基地局１０２によって実行されてもよい。例えば、基地局１０２は、Ｌｉｎｕｘオペレーティングシステムによりこれらの機能を実行するように構成されたローカルサーバを含んでもよい。
【００１１】
基地局１０２はまた、例えば無線リンクによって、マルチポートリピータハブ１１６と通信可能に接続される。基地局１０２は、セルラーサービスプロバイダの場所に設けられてもよい。ハブ１１６は、複数のアンテナ装置（antenna unit）１１８と通信可能に接続される。これらのアンテナ装置はともに、１つ又は複数の通信可能エリアを形成する。典型的には、ハブ１１６及びアンテナ装置１１８は屋内に設けられる。例えば、ハブ１１６は商業用建物のユーティリティのクローゼット内に設けられてもよく、一方で、複数のアンテナ装置１１８は、建物内の占有領域を実質的に包含する１つ又は複数の通信可能エリアを形成するように建物全体に分散されてもよい。アンテナ装置１１８は、リンク１２２によってハブ１１６へ接続される。ある実施形態では、リンク１２２は、ＣＡＴ−５ケーブル及びＲＪ−４５コネクタ又は同軸ケーブル（例えば「細い」同軸ケーブル）等の、商業用建物内のコンピュータネットワーキングに一般的に使用されるケーブル及びコネクタを備える。従って、ハブ１１６及びアンテナ装置１１８は、建物内に予め存在するケーブルを用いて建物内に設置されてもよい。
【００１２】
通信可能エリア内の移動体通信機器１２０（例えば携帯電話機）は、１つ又は複数のアンテナ装置１１８、ハブ１１６、基地局１０２及びバックホール１０６を介して、通信ネットワーク１０４と通信可能に接続される。
【００１３】
基地局１０２は、ピコ基地局であってもよい。ピコ基地局は小電力（すなわち１ワット未満）での出力を行い、単一のトランシーバ装置を備え、インターネットプロトコル（ＩＰ）バックホール接続を使用する。このＩＰバックホール接続では、バックホール１０６を介した通信のために音声信号がＩＰパケットへ変換されている。代替として、ピコ基地局はバックホール１０６用にＴ１又はＥ１接続を使用してもよい。
【００１４】
ピコ基地局１０２を介した通信は、特定の通信帯域の単一のチャネル内にあってもよい。例えば、１９００ＭＨｚ周波数帯域（すなわち、１８５０〜１９１０ＭＨｚのアップリンク及び１９３０〜１９９０ＭＨｚのダウンリンク）におけるＣＤＭＡ通信は、アップリンク及びダウンリンクの各々のために１．２５ＭＨｚチャネルを使用する。従って、ピコ基地局１０２は、アップリンク及びダウンリンクの各々のためにこれらの１．２５ＭＨｚチャネルの１つにおいて動作してもよい。別の例として、基地局１０２は、８５０ＭＨｚ周波数帯域（すなわち、８２４〜８４９ＭＨｚのアップリンク及び８６９〜８９４ＭＨｚのダウンリンク）における単一の２００ｋＨｚのＧＳＭチャネルにおいて動作してもよい。
【００１５】
代替として、基地局１０２はマクロ基地局であっても、マイクロ基地局であってもよい。マクロ基地局は複数のトランシーバ装置を備え、大電力（すなわち１０ワット以上）での出力を行い、マクロ基地局はまた、１つ又は複数のＴ１接続（米国内）又はＥ１接続（欧州内）を含むバックホール１０６を介して通信ネットワーク１０４と通信可能に接続される。このマクロ基地局と同様に、マイクロ基地局も複数のトランシーバ装置を備え、かつバックホール接続を介して電話網と通信可能に接続される。しかしながら、マクロ基地局の出力電力に比べて、マイクロ基地局は比較的小さな電力（すなわち１〜２ワット）でアンテナへの出力を行う。
【００１６】
複数の基地局１０２は、マルチポートリピータハブ１１６へ接続されてもよい。例えば、各アップリンク及びダウンリンクチャネルでそれぞれ動作する２つ以上のピコ基地局が、ハブ１１６と通信可能に接続されてもよい。複数の基地局１０２はまた、基地局コントローラ１０８へ、又は１つ又は複数の異なる基地局コントローラと通信可能に接続されてもよい。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態に係る図１のマルチポートリピータハブ１１６を示す。ハブ１１６は、例えば１つ又は複数の無線リンクを介して、基地局１０２（図１）又は複数の基地局１０２と通信可能に接続されるように構成された基地局ポート１２４を含む。ハブ１１６内において、基地局ポート１２４は信号再生器１２６と通信可能に接続される。信号再生器１２６は基地局ポート１２４からダウンリンク通信信号を受信し、この信号を複数の分散ポート１２８へ配信する。信号再生器１２６はまた、フィルタリング及び増幅等の信号処理機能を行ってもよい。信号は、分散ポート１２８からアンテナ装置１１８（図１）へ供給される。アンテナ装置１１８からのアップリンク信号は、分散ポート１２８において受信される。信号再生器１２６は、分散ポート１２８からアップリンク通信信号を受信し、これらを基地局ポート１２４へ供給する。基地局１０２は、基地局ポート１２４からアップリンク信号を受信する。ハブ１１６が異なる基地局から複数の信号を受信すれば、これらの信号は合成されてもよい。例えば、ポート１２４へは合成器が接続され、ハブ１１６の他の構成要素へ送られる前に信号を合成してもよい。
【００１８】
ある実施形態では、信号再生器１２６は周波数変換を実行して、基地局ポート１２４から受信された無線周波数（ＲＦ）信号を、分散ポート１２８へ供給される中間周波数（ＩＦ）信号へ変換する。この場合、信号再生器１２６はまた、分散ポート１２８から受信されたＩＦ信号を、基地局ポート１２４へ供給されるＲＦ信号へ変換する。
【００１９】
ある代替実施形態では、信号再生器１２６は、基地局ポートから受信されたＲＦ信号をベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号は次に分散ポート１２８へ供給される。例えば、このＲＦ信号は、同相（Ｉ）信号成分及び直交（Ｑ）信号成分に分離されてもよく、これらの信号成分は次に、分散ポート１２８へベースバンドで送信するためにディジタルでサンプリングされて多重化される。信号再生器１２６はまた、分散ポート１２８から受信されたベースバンド信号（例えばＩ及びＱディジタル信号成分）を、基地局ポート１２４へ供給するためのＲＦに変換してもよい。Ｉ及びＱ信号は、多重化されるのではなく、（例えばＣＡＴ−５ケーブル内の別々の導線を用いて）別々に伝送されてもよい。
【００２０】
図２に示すように、マルチポートハブ１１６は、チャネルスキャン機能を行うチャネルスキャナ１３０と、ハブ１１６の動作を制御するコントローラ１３２とを含んでもよい。スキャナ１３０は、基地局１０２が動作する１つ又は複数のアクティブチャネルを識別するために、又は複数の基地局の場合、基地局の各々が動作するチャネルを識別するために、基地局１０２から基地局ポート１２４において受信される１つ又は複数の信号を傍受する。スキャナ１３０は、その測定結果をハブコントローラ１３２へ報告してもよく、ハブコントローラ１３２は次に、識別された１つ又は複数のチャネル上で動作するように信号再生器１２６を構成する。これは、識別されたチャネルに対して、信号再生器１２６のフィルタ、増幅器及び他の信号処理素子の中心周波数及び帯域幅を設定することを含んでもよい。
【００２１】
ある実施形態では、チャネルの識別及び構成機能は、分散型アンテナシステム１００の実装を容易にするためにハブ１１６により自動的に（すなわちユーザの介在なしに）実行される。図３は、本発明の一実施形態に係る分散型アンテナシステムにおける周波数帯域幅の選択及び設定方法１３４を示す。ハブ１１６（図２）は、方法１３４の諸ステップを実行するための適切なソフトウェア及び／又はハードウェアを含む。チャネル検出を自動的に実行することにより、設置者はハブ１１６を手動で構成する必要がない。これにより、システム１００の設置及び実装はより容易になり、かつ特別に訓練された専門家がシステム１００を設置する必要を回避できることになる。
【００２２】
ステップ１３６において、チャネルのスキャンが開始される。例えば、チャネルのスキャンは、ハブ１１６が基地局１０２に接続されたことに応答して開始されてもよく、又はハブ１１６の電源がオンにされた時点で開始されてもよい。さらに、チャネルのスキャンは、基地局１０２からの信号の損失が検出された時点で開始されてもよく、又は定期的間隔で開始されてもよい。
【００２３】
ステップ１３８では、チャネルがスキャンされる。これは、スキャナ１３０が周波数範囲（例えば１９００ＭＨｚ帯域）にわたってチャネル帯域幅以下である増分（例えば２００ｋＨｚ）でスキャンしかつ各測定周波数において受信信号強度（すなわちＲＳＳＩ）を測定することによって達成されてもよい。基地局１０２が信号をハブ１１６へ送信する特定のチャネルは、それが他のチャネルよりも高い受信信号強度測定値を有すると期待できることから識別可能である。より具体的には、関心が持たれた周波数範囲は、チャネル帯域幅以下であるｍ個の区間に分割されてもよい。次に、変数ｎは、第１の区間を示す値０に初期化されてもよい。変数ｎの値が０に等しいとき、受信信号強度が測定されて記録されてもよい。次に、変数ｎは１だけ増分されて、１に等しくされてもよい。変数ｎの値が１に等しいとき、受信信号強度が測定されて記録されてもよい。このプロセスは、ｎの値がｍに等しくなるまで各区間に対して繰り返されてもよい。ここで、ｎの値がｍに等しくなったことが、関心が持たれた周波数範囲全体がスキャンされたことを示す。
【００２４】
このようにして、１つ又は複数のアクティブなダウンリンクチャネルが識別される。ステップ１４０では、いったん１つ又は複数のダウンリンクチャネルがスキャンにより識別されると、信号再生器１２６が、これらのダウンリンクチャネル上で動作するように、また各ダウンリンクチャネル毎に対応するアップリンクチャネル上で動作するように構成される。これは、信号再生器１２６の周波数変換回路及び増幅回路を調整するために使用される信号再生器１２６の１つ又は複数の適切なパラメータをハブコントローラ１３２が設定することによって達成されてもよい。代替として、アクティブチャネルの全てを識別した後に信号再生器１２６が構成されるのではなく、信号再生器１２６は、特定のチャネルが識別されると直ぐに、残りのチャネルのスキャンの継続中に当該特定のチャネル上で動作するように構成されてもよい。
【００２５】
複数のアップリンク及びダウンリンクチャネルが識別されている間、ある実施形態では、基地局１０２は唯一のアップリンクチャネル及び唯一のダウンリンクチャネルにおいて送信を行う。この場合は、単一のアップリンクチャネル及び単一のダウンリンクチャネルが識別され、信号再生器１２６は適宜構成される。
【００２６】
信号再生器１２６を構成することは、識別されたチャネルの中心周波数を設定することに加えて、チャネル帯域幅を設定することも含んでもよい。ある実施形態では、チャネル帯域幅は固定されている。例えば、帯域幅は５ＭＨｚに固定されてもよいが、これは、ＧＳＭ（２００ｋＨｚチャネル帯域幅を必要とする）、ＣＤＭＡ（１．２５ＭＨｚチャネル帯域幅を必要とする）及びＵＭＴＳ（５ＭＨｚチャネル帯域幅を必要とする）等の、一般的なセルラー通信プロトコルのチャネル幅を収容するのに十分なだけ広い。代替として、ＤＡＳシステム１００は、信号の検出された帯域幅及び／又はプロトコルに基づいて帯域幅を設定してもよい。この場合、スキャナ１３０及び／又はハブコントローラ１３２は受信信号を検査し、動作中に使用するプロトコルに依存して異なる場合のあるその１つ又は複数のチャネルの帯域幅を識別してもよい。スキャナ１３０がＧＳＭ信号を検出すれば、帯域幅を２００ｋＨｚに設定し、ＣＤＭＡ信号を検出すれば帯域幅を１．２５ＭＨｚに設定し、ＵＭＴＳ信号を検出すれば帯域幅を１．２５ＭＨｚに設定し、他の場合も同様に設定する。ハブ１１６が複数の隣接した又は近接したチャネルを受信すれば、信号再生器１２６の帯域幅はこれらの複数のチャネルを包含するように調整されてもよい。例えば、１．２５ＭＨｚ帯域幅の３つのＣＤＭＡチャネルが隣接していれば、帯域幅は、これらの３チャネルが全て包含されるように少なくとも３．７５ＭＨｚに設定されるべきである。
【００２７】
ある実施形態では、プロトコルは、適切なチャネル幅を決定することによって識別される。この場合、チャネルスキャンは、関心が持たれた最も狭いチャネル幅を検出することができる十分に小さい区間毎で実行される。例えば、ＧＳＭのチャネル幅である２００ｋＨｚを、関心が持たれた最も狭いチャネル幅であると仮定する。受信信号強度測定値を約２００ｋＨｚ以下の区間毎に取得することにより、ＧＳＭ信号はいくつかの低値の測定値をもたらして非アクティブなチャネルを示し、アクティブチャネルに関しては、より高い値を有する単一の信号強度測定値が得られ、この高い値の直前には中程度の信号強度測定値が存在し、直後にも中程度の信号強度測定値が存在する。これら２つの隣接した中程度の強度測定値は、側波帯を反映する。ＣＤＭＡ信号の場合、いくつかの低値の測定値は非アクティブなチャネルを示し、アクティブチャネルに関しては、チャネル帯域幅が１．２５ＧＨｚ又は２００ｋＨｚの約６倍であるので、より高い値を有する隣接する約６つの信号強度測定値が検出されることになる。また、ＣＤＭＡ信号の場合、側波帯は、高い値の測定値の直前における２つの中程度の信号強度測定値及び高い値の測定値の直後における２つの中程度の信号強度測定値として検出されると期待することができる。ＵＴＭＳ信号の場合、いくつかの低値の測定値が非アクティブなチャネルを示し、アクティブチャネルに関しては、チャネル帯域幅が５．０ＧＨｚ又は２００ｋＨｚの約２５倍であるので、より高い値を有する隣接する約２５個の信号強度測定値が検出される。また、ＵＴＭＳ信号の場合、側波帯は、高い値の測定値の直前におけるいくつかの中程度の信号強度測定値及び高い値の測定値の直後におけるいくつかの中程度の信号強度測定値として検出されると期待することができる。この方式では、複数のアクティブチャネルが存在するか否かを特定することが必要になる場合がある。この理由は、比較的狭い帯域幅を有するあるプロトコルに係る複数の隣接チャネルが、より広い帯域幅を有する異なるプロトコルに係る単一のチャネルとして検出される場合があるからである。この場合、複数のチャネルが存在することを特定するユーザ入力が、ハブ１１６によって受理されてもよい。
【００２８】
図４は、本発明の一実施形態に係るアンテナ装置１１８を示す。図４に示すように、アンテナ装置１１８は、リンク１２２（図１）を介してハブ１１６（図１）と通信可能に接続されるように構成されたインタフェースポート１４２を含む。さらに、アンテナ装置１１８は周波数変換器１４４を含み、周波数変換器１４４は、ハブ１１６からインタフェース１４２を介して受信されたＩＦ又はベースバンド信号を、アンテナ１４６を介して移動体通信機器１２０へ送信するためのＲＦ信号に変換してもよい。反対に、移動体通信機器１２０からアンテナ１４６により受信されたＲＦ信号は、ハブ１１６へ伝送するためのＩＦ又はベースバンドに変換されてもよい。
【００２９】
アンテナ装置１１８はまた、アンテナ装置１１８の動作を制御するコントローラ１４８も含んでもよい。ある実施形態では、アンテナ装置コントローラ１４８は、基地局１０２が動作するアップリンク及びダウンリンクチャネルを識別するメッセージをハブ１１６から受信する。この場合、周波数変換器１４４は、これらの同じチャネルを用いてアンテナ１４６へ信号を送信しかつアンテナ１４６から信号を受信するように構成されてもよい。
【００３０】
ある実施形態では、アンテナ装置１１８のアンテナ１１４はアンテナ装置１１８の筐体と一体化され、よってアンテナ１１４及び筐体は単一部品であって、（アンテナ装置１１８の設置を除いて）アンテナ１１４をセットアップする追加のステップは不要である。このことによっても、システム１００の設置及び実装はより容易になり、かつ特別に訓練された専門家がシステム１００を設置する必要を回避できることになる。
【００３１】
先に述べたように、ＤＡＳシステム１００は、ＣＡＴ−５ケーブル及びＲＪ−４５コネクタ又は同軸ケーブル等の、商業用建物内のコンピュータネットワーキングに一般的に使用されるケーブル及びコネクタを使用してもよい。これらのケーブルは、典型的には、商業用建物内の通信ユーティリティルーム又はクローゼットからオフィス及び他の作業スペースまで延在する。これらの既存のケーブルは、ハブ１１６をアンテナ装置１１８の各々と通信可能に接続するために使用される場合のあるリンク１２２として使用されてもよい。このように、ハブ１１６及びアンテナ装置１１８は、ある建物内において、その建物内に予め存在するケーブルを用いて設置されてもよい。これにより、システム１００の設置及び実装はより容易になり、かつ特別に訓練された専門家がシステム１００を設置する必要を回避できることになる。
【００３２】
ある実施形態では、システム１００の設置者には、ハブ１１６とアンテナ装置１１８との間の正しい接続を視覚的又は音響的に示す信号（表示）が提供される。この場合、各アンテナ装置１１８は、ハブ１１６とアンテナ装置１１８との間の正しい接続を示す信号を提供する接続インジケータ１５０を含んでもよい。各アンテナ装置１１８は、ケーブル（例えばＣＡＴ−５ケーブル）を介してハブ１１６へ接続されたＲＪ−４５の差し込み口に接続されてもよい。従って、アンテナ装置１１８はケーブル及び差し込み口を介してハブ１１６から電力を受け取ってもよく、よってアンテナ装置１１８に追加電源は不要である。パワーオーバーイーサネット（Power over Ethernet：ＰＯＥ）技術によってイーサネット（登録商標）のケーブルを用いて電力を伝送できることは既知である。この電源が接続インジケータ１５０により（例えば電流又は電圧を検出することによって）検出されたとき、接続インジケータ１５０の第１の発光ダイオード（ＬＥＤ）を点灯させてもよい。接続インジケータ１５０はまた、アンテナ装置１１８がハブ１１６との間で通信メッセージを交換できるか否か（例えば、メッセージはハブコントローラ１３２とアンテナ装置コントローラ１４８との間で交換されてもよい。）を検出してもよい。交換できる場合、接続インジケータ１５０の第２のＬＥＤを点灯させてもよい。このことによっても、システム１００の設置及び実装はより容易になり、かつ特別に訓練された専門家がシステム１００を設置する必要を回避できることになる。第１及び第２のＬＥＤを点灯させるのではなく、対応する状態を示すために、接続インジケータ１５０によって第１及び第２の音響トーンが発せられてもよい。
【００３３】
ハブ１１６はまた、分散ポート１２８の各々に接続インジケータ１５２（図２）を含んでもよい。接続インジケータ１５２が（例えば電流を検出することによって）アンテナ装置１１８により電力が引き出されていることを検出したとき、接続インジケータ１５２の第１のＬＥＤを点灯させてもよい。接続インジケータ１５２はまた、ハブ１１６がアンテナ装置１１８との間で通信メッセージを交換できるか否かを検出してもよい。接続できる場合、接続インジケータ１５２の第２のＬＥＤを点灯させてもよい。第１及び第２のＬＥＤを点灯させるのではなく、対応する状態を示すために、接続インジケータ１５２によって第１及び第２の音響トーンが発せられてもよい。
【００３４】
ある実施形態では、各アンテナ装置１１８における信号電力は、ハブ１１６と各アンテナ装置１１８との間の信号損失がハブ１１６と特定のアンテナ装置１１８との間に存在する損失の量とは独立に補償されるように、自動的に調整される。ダウンリンクの場合、これは、ハブ１１６から受信された信号電力に関わりなくアンテナ装置１１８がそのアンテナ１４６への出力を予め決められた電力レベルで行うように、アンテナ装置コントローラ１４８内の自動利得制御回路及び／又は各アンテナ装置１１８内の周波数変換器１４４を使用することによって達成されてもよい。アップリンクの場合、各アンテナ装置１１８によりハブ１１６へ送信される信号の電力レベルは、ダウンリンク信号の場合と同様の量によって調整されてもよい。この場合では、ハブ１１６と各アンテナ装置１１８との間におけるケーブル損失が両方向で同様であることを想定している。しかしながら、アップリンクチャネル及びダウンリンクチャネルは異なるＩＦ周波数であってもよいので、ケーブル損失はアップリンクとダウンリンクとで異なる場合がある。従って、アップリンクの電力レベルは、この期待される損失量の差を補償するように調整されてもよい。この自動信号利得制御によっても、システム１００の設置及び実装はより容易になり、かつ特別に訓練された専門家がシステム１００を設置する必要を回避できることになる。
【００３５】
ある実施形態では、ハブコントローラ１３２は、ハブ１１６と各アンテナ装置１１８との間の往復（round-trip）信号損失を（例えば、各アンテナ装置１１８内のループスイッチを起動することによって）測定してもよい。ハブコントローラ１３２は、この情報を用いて、ハブ１１６におけるダウンリンク送信レベルを自動的に設定してもよい。ハブ１１６のコントローラはまた、測定された往復信号損失に基づいてアンテナ装置１１８にそのアップリンク送信電力レベルを設定させるメッセージを各アンテナ装置１１８へ送ってもよい。ハブ１１６と各アンテナ装置１１８との間のダウンリンク及びアップリンク電力レベルは、各々が異なる損失を蒙る場合があるので互いに独立に設定されてもよい。ダウンリンク及びアップリンク電力レベルのこの自動的な設定によっても、システム１００の設置及び実装はより容易になり、かつ特別に訓練された専門家がシステム１００を設置する必要を回避できることになる。
【００３６】
ある実施形態では、ハブ１１６は無線モデム１５４を含む。この場合、モデムは基地局１０２及びネットワーク１０４を介してネットワークオペレータのオペレーティングセンターとの間でメッセージを送受信してもよい。例えば、ハブ１１６により測定された往復信号損失に基づいて、又は測定された他のパラメータに基づいてハブ１１６及びアンテナ装置１１８の出力電力をネットワークオペレータにより設定させる制御メッセージが、モデムによって受信されてもよい。ネットワークオペレータはまた、ＤＡＳシステム１００内の故障状態を識別するアラームメッセージも受信してこれに応答してもよい。
【００３７】
ある代替実施形態では、ハブ１１６は、ハブ１１６とネットワークオペレータのオペレーティングセンターとの間で制御及びアラームメッセージを伝送するために、モデム１５４によるのではなく、イーサネット等のネットワーク接続を介してネットワーク１０４と通信可能に接続されてもよい。図５は、本発明の一代替実施形態に係る分散型アンテナ通信システム１５６を示す。システム１５６は先に述べたシステム１００と同じ機能を行うが、下記の相違点がある。図５に示すように、ハブ１１６は、コネクタ１５８及びケーブル１６０を介してネットワーク１０４と通信可能に接続される。例えば、ケーブル１６０は基地局コントローラ（例えば図１のＢＳＣ１０８）へ接続されてもよい。ハブ１１６の内部では、コネクタ１５８は、イーサネットネットワークパケットスイッチ等のネットワークスイッチ１６２へ接続されてもよい。スイッチ１６０は、コントローラ１３２及びコネクタ１６４へ接続されてもよい。基地局１０２は、リンク１６６を介してポート１２４からハブ１１６と通信可能に接続される。リンク１６６は、図１の場合のような無線リンクであってもよい。基地局１０２はまた、リンク１６８及びコネクタ１６４を介してハブ１１６と通信可能に接続されてもよい。リンク１６８は、イーサネットリンク等のネットワークリンクである。
【００３８】
基地局１０２は、図１の場合のようにネットワーク１０４へ直に接続されるのではなく、（ケーブル１６０及び１６８及びスイッチ１６２を介して）ハブ１１６からネットワーク１０４と通信可能に接続される。従って、ケーブル１６０、１６８及びスイッチ１６０は、基地局１０２及びハブ１１６のバックホールとして機能する。また、コントローラ１３２とネットワーク１０４との間の通信、及びコントローラ１３２と基地局１０２との間の通信は、スイッチ１６２を経由する。ハブ１１６へは複数の基地局１０２が接続されてもよく、よって、ネットワーク１０４へは複数の基地局１０２がハブ１１６及びスイッチ１６２を介して通信可能に接続されてもよい。例えば、このような基地局の各々へは、スイッチ１６２の別々のポートが専用に設けられてもよい。
【００３９】
図５は、スイッチ１６２へ接続されてもよいサーバ１７０も示す。サーバ１７０は汎用コンピュータシステム及び記憶装置を備えてもよく、かつＬｉｎｕｘ等のオペレーティングシステムを含んでもよい。サーバ１７０は、ハブ１１６へ追加機能を提供してもよい。例えば、従来であればネットワーク１０４のＢＳＣ１０８及びＭＳＣ１１０により実行された所定の機能は、代わりに、サーバ１７０と共同するハブ１１６によって実行されてもよい。
【００４０】
これまでに述べた本発明の詳細な説明は例示を目的として行ったものであり、網羅的であること、又は本発明を開示した実施形態に限定することを意図するものではない。従って、本発明の範囲は、添付の請求の範囲によって画定される。
【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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【国際調査報告】
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