(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域分配ネットワークを介し、電話信号を電話ネットワークと無線電話との間で搬送信号を用いて搬送する無線電話システムにおいて用いられる中央配置装置であって、
前記電話ネットワークとのインターフェースを行う第１の回路であって、前記電話ネットワークから電話信号を受信し、前記電話信号を、第１の周波数を有する搬送信号を変調して第１のＩＦ搬送信号を生じさせるのに用いられる第１の符号化された電話信号に符号化し、前記第１のＩＦ搬送信号を送信する第１の回路と、
前記第１の回路及び前記広帯域分配ネットワークとのインターフェースを行う第２の回路であって、前記第１のＩＦ搬送信号を前記第１の回路から受信し処理した後に、前記第１のＩＦ搬送信号の周波数を第２の周波数に変換し、前記広帯域分配ネットワークを介して前記無線電話まで送信される第１のＲＦ搬送信号を生じさせる第２の回路と、
を備えており、無線電話からの電話信号は、第２の符号化された電話信号に符号化され、前記第２の符号化された電話信号は、第３の周波数を有する搬送信号を変調し前記広帯域分配ネットワークを介して前記第２の回路まで送信される第２のＲＦ搬送信号を生じさせるのに用いられ、前記第２の回路は、前記第２のＲＦ搬送信号を処理し、前記第２のＲＦ搬送信号の周波数を第４の周波数に変換して、前記第１の回路に送信される第２のＩＦ搬送信号を生じさせ、前記第１の回路は、前記第２のＩＦ搬送信号を復調して前記無線電話からの前記第２の符号化された電話信号を取得し、前記第１の回路は、前記第２の符号化された電話信号を復号して、前記電話ネットワークに送られる前記無線電話からの電話信号を取得することを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、前記第１の回路は、
前記電話ネットワークから受信される電話信号を符号化して前記第１の符号化された電話信号を生じさせる手段と、
前記第１の周波数を有する前記搬送信号を前記第１の符号化された電話信号を用いて変調し、前記第２の回路に送信される前記第１のＩＦ搬送信号を生じさせる手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、前記第１の回路は、
前記第２の回路から受信される前記第２のＩＦ搬送信号を復調して前記無線電話からの前記第２の前記符号化された電話信号を取得する手段と、
無線電話において生じる前記第２の符号化された電話信号を復号化して、前記電話ネットワークに送られる前記電話信号を取得する手段と、
を更に備えていることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、前記第２の回路は、
前記無線電話から前記広帯域分配ネットワークを介して受信された前記第２のＲＦ搬送信号に対して信号処理を実行する手段と、
前記第２のＲＦ搬送信号の周波数を第４の周波数に変換して、前記第１の回路に送信される前記第２のＩＦ搬送信号を生じさせる手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置において、前記第２の回路は、
前記第１の回路からの前記第１のＩＦ搬送信号を他の信号と多重化する手段と、
前記広帯域分配ネットワークを介して前記無線電話に前記多重化された信号を送信する手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項３記載の装置において、前記第２の回路は、
符号化された電話信号を用いて変調され前記広帯域分配ネットワークを介して前記無線電話から受信された前記第２のＲＦ搬送信号に対して信号処理を実行する手段と、
前記第２のＲＦ搬送信号の周波数を第４の周波数に変換して、前記第１の回路に送信される第２のＩＦ搬送信号を生じさせる手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、前記第２の回路は、
前記第１の回路からの前記第１のＩＦ搬送信号を他の信号と多重化する手段と、
前記広帯域分配ネットワークを介して前記無線電話に前記多重化された信号を送信する手段と、
を更に備えていることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項５記載の装置において、前記第１の回路は、
前記電話ネットワークから受信される電話信号を符号化して前記第１の符号化された電話信号を生じさせる手段と、
前記第１の周波数を有する前記搬送信号を前記第１の符号化された電話信号を用いて変調し、前記第２の回路に送信される前記第１のＩＦ搬送信号を生じさせる手段と、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、前記第１の回路は、
前記第２の回路から受信される前記第２のＩＦ搬送信号を復調して前記第２の符号化された電話信号を取得する手段と、
無線電話において生じる前記第２の符号化された電話信号を復号化して、前記電話ネットワークに送られる前記電話信号を取得する手段と、
を更に備えていることを特徴とする装置。
【請求項１０】
広帯域分配ネットワークを介して電話信号を電話ネットワークと無線電話との間で搬送する無線電話システムにおいて用いられる中央配置装置の第１及び第２の構成要素の間で符号化された電話信号を転送する方法であって、
第１の周波数を有する搬送信号を前記第１のシステム構成要素における前記電話ネットワークから受信される電話信号を用いて変調し、第１のＩＦ搬送信号を生じさせるステップであって、前記変調は前記第１のシステム構成要素においてなされる、ステップと、
前記第１のＩＦ搬送信号を前記第１のシステム構成要素から前記第２のシステム構成要素まで送信するステップと、
前記第２のシステム構成要素において、前記第１のＩＦ搬送信号を前記電話ネットワークにおいて生じる他の信号と多重化するステップと、
前記第２のシステム構成要素において、前記第１のＩＦ搬送信号の周波数を第２の周波数に変換して第１のＲＦ搬送信号を生じさせるステップと、
前記第１のＲＦ搬送信号を前記第２のシステム構成要素から前記広帯域分配ネットワークを介して前記無線電話まで送信するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、
無線電話において生じ前記広帯域分配ネットワークを介して受信される符号化された電話信号を用いて変調された第２のＲＦ搬送信号に対して、前記第２のシステム構成要素において信号処理を実行するステップと、
前記第２のシステム構成要素において、前記第２のＲＦ搬送信号の周波数を第４の周波数に変換して第２のＩＦ搬送信号を生じさせるステップと、
前記第２のシステム構成要素から前記第１のシステム構成要素まで前記第２のＩＦ搬送信号を送信するステップと、
前記第１のシステム構成要素において、前記第２のＩＦ搬送信号を復調して、前記電話ネットワークに送られる前記符号化された電話信号を取得するステップと、
を更に含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムに関し、更に詳しくは、無線電話システムのための改良型の中央配置装置であって、ケーブル・テレビ・ネットワークのケーブルなど既存の広帯域分配ネットワークを組み入れて無線電話と中央配置装置との間で通信信号を搬送する、改良型の中央配置装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術においても、既存の広帯域分配（broadband distribution）ネットワークを用いて既存の電話ネットワークと確定されたセル又はセクタにおける遠隔トランシーバとの間で電話（テレフォニ）信号を搬送することが示唆されている。遠隔トランシーバは、遠隔アンテナ・ドライバ（ＲＡＤ）と称されることもあるが、各ＲＡＤによってカバーされるエリアと共に動作する無線電話を用いた無線電話通信リンクを確立するのに用いられる。このような広帯域分配ネットワークには、これだけに限定されるのではないが、光ファイバ・ケーブル、同軸ケーブル、無線リンクが含まれる。
【０００３】
電話ネットワークと広帯域分配ネットワークとの間には、これら２つのネットワークの間で電話信号を搬送する中央配置装置が存在する。この中央配置装置には、典型的には、複数のベース・トランシーバ・ステーション（ＢＴＳ）や、複数の遠隔アンテナ信号プロセッサ（ＲＡＳＰ）がある。各ＢＴＳは、電話ネットワークとＲＡＳＰとに接続されている。各ＲＡＳＰは、広帯域ネットワークに接続されている。
【０００４】
典型的な動作では、既存の電話ネットワークから無線電話に向けられたオーディオ電話信号がＢＴＳに入力され、そこで、既知の無線電話システムの１つにおいて用いられるように符号化される。既知の無線電話システムには、ＧＳＭ、ＣＤＭＡ、ＣＴ２などがある。符号化された電話信号は、それ以上の処理がなされる前に、中間周波数（ＩＦ）の無線周波数搬送信号を変調するのに用いられる。ＲＡＳＰに送られる前に、ＩＦ信号は、ＲＡＳＰへの送信のために、より高い無線周波数（ＲＦ）の搬送信号に周波数変換される。ＲＦ搬送信号によって搬送されている符号化された電話信号は、ＲＡＳＰによって受信されると、周波数変換されてＩＦ搬送信号に戻り、制御信号が追加される。この処理の後で、符号化された信号と制御信号とは、広帯域分配ネットワークを介して、セル又はセクタにおける遠隔アンテナ・ドライバ（ＲＡＤ）まで送られるために、別のＲＦ搬送周波数に周波数変換される。分配ネットワークを介してのそのような伝送は、典型的には、光ファイバ又は同軸ケーブルを介してなされる。
【０００５】
同様に、広帯域分配ネットワークを介して遠隔アンテナ・ドライバ（ＲＡＤ）から送られＲＡＳＰが受信する符号化された電話及び制御信号は、最初に、ＩＦ搬送信号に変換される。ＩＦ搬送信号は、まず、ＲＡＳＰにおいて信号処理されて制御信号が除去され、次に、ＢＴＳへの送信のためにＲＦ信号に変換される。各ＢＴＳにおいて、電話信号を搬送するＲＦ搬送信号は、まず、ＩＦ搬送信号に変換され、その後で、電話信号が抽出されて、システムのタイプに応じてアナログ又はデジタル信号に変換され、そして、符号化された電話信号が電話ネットワークに送られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のシステムでは、ＲＡＳＰとＢＴＳとを通過する際に、搬送信号の周波数変換が多くなされる。従って、無線電話技術においては、ＲＡＳＰやＢＴＳなどのように、既存の電話ネットワークと無線電話との間で電話信号を処理し搬送する中央装置の改良及び簡略化が必要となる。
【０００７】
無線電話におけるこの必要性は、本発明によって満足される。ここでの改良とは、ＢＴＳとＲＡＳＰとの簡略化である。この簡略化によって、ＢＴＳ及びＲＡＳＰ装置のコストを低下させ、その複雑さを緩和することができ、それによって、信頼性を向上させることができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この簡略化は、ＢＴＳ及びＲＡＳＰ装置において行われる周波数変換のステップ数を減らすことを含む。更に詳しくは、電話ネットワークから無線電話への電話信号に対して、各ＢＴＳにおけるＩＦ搬送信号は、ＲＡＳＰに向けて送信される前にＲＦ搬送信号に変換されない。また、各ＲＡＳＰにおけるＩＦ搬送信号は、ＢＴＳに送信される前に、ＲＦ搬送信号に変換されない。むしろ、ＩＦ搬送信号の周波数は、ＲＡＳＰとＢＴＳとにおいて同じであり、ＩＦ搬送信号が、ＢＴＳとＲＡＳＰとの間で伝送される。その結果として、ＲＡＳＰとＢＴＳとの複雑性及びコストを著しく低下させることができる。
【０００９】
従来技術によるＢＴＳ及びＲＡＳＰは、それぞれが、多数の電話信号チャネルを有しており、各チャネルが上述のＲＦ／ＩＦ変換を有しているので、この装置においては、周波数変換段が著しく減少する。ＲＡＳＰからＢＴＳへのインターフェースにおけるＩＦからＲＦへの及びＲＦからＩＦへの周波数変換段すべてが、なくなる。
【００１０】
本発明は、次の詳細な説明を添付の図面を参照して読むことによって、よりよく理解できるはずである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面及び以下の詳細な説明では、すべての回路要素には、３桁の参照番号が付されている。各参照番号の最初の桁は、その要素が示されている図面の番号を示している。各参照番号の第２及び第３の桁は、特定の回路要素を示している。同じ回路要素が複数の図面に現れる場合には、その回路要素に付された参照番号の第２及び第３の桁は同じであって、最初の桁だけがその回路要素が示されている図面の番号を示すため異なっている。従って、図２の信号検出器２２５は、図４の信号検出器４２５と同一である。「逆方向」という用語は、広帯域分配ネットワーク１１４から電話システム１１５に向かう任意の信号を意味し、「順方向」という用語は、電話システム１１５から広帯域ネットワーク１１４へ、そして最終的には無線電話に至る任意の信号を意味する。ケーブル・テレビ産業では、「順方向」は「下流（ダウンストリーム）」と称され、「逆方向」は「上流（アップストリーム）」と称される。このようなことに言及している理由は、この出願に記載されている無線電話システムは、ケーブル・テレビ配信ネットワークと共に用いることができるからである。ここで用いている「電話信号」（telephony signal）という用語は、現在又は未来に電話ネットワークを介して送られる音声、データ、ファクシミリなど、あらゆるタイプの信号を含む。図２から図５には、図１に示されている遠隔アンテナ信号プロセッサ（ＲＡＳＰ）１１７の従来技術による及び新たなバージョンが示されており、図６及び図７には、図１に示されているベース・トランシーバ・ステーション（ＢＴＳ）の従来技術による及び新たなバージョンが示されている。以下で行う詳細な説明では、図２ないし図７について述べているときには、ＲＡＳＰ１１７とＢＴＳ１１６とを頻繁に参照する。これは、読者にこれらの図面がどの回路の部分であるのかを知らせるためである。ただし、参照番号１１６及び１１７がこれらの図面において実際に現れることはない。
【００１２】
後に図面の簡単な説明において述べるように、図２及び図３は、それぞれが、従来技術によるＲＡＳＰ１１７の逆方向及び順方向の部分を示し、図４及び図５は、それぞれが、本発明の内容を用いているＲＡＳＰ１１７の逆方向及び順方向の部分を示している。図６は、従来技術によるＢＴＳ１１６の逆方向及び順方向の部分を示し、図７は、本発明の内容を用いているＢＴＳ１１６の逆方向及び順方向の部分を示している。図２から図７は、以下で述べるように機能する。
【００１３】
ここで説明する従来技術による無線電話システムの逆方向部分では、広帯域分配ネットワーク１１４を介して無線電話１１９及びＲＡＤ１１８から受信される電話及び制御信号は、図２に示された従来技術による逆方向のＲＡＳＰ回路に入力される。制御信号から別個の電話信号まで信号処理を行った後で、電話信号は、図２の従来技術によるＲＡＳＰ１１７から図６の上側に示されている従来技術による逆方向のＢＴＳ１１６回路に送られる。ＢＴＳ１１６において信号処理がなされ電話信号が復号された後で、アナログ又はデジタル電話信号が電話システム１１５に送られる。
【００１４】
ここで説明している従来技術による無線電話システムの順方向部分では、電話信号は、電話システム１１５から図６のＢＴＳ１１６に送られて符号化され、その後で、図６の従来技術によるＢＴＳ１１６から図３に示されているＲＡＳＰ１１７の従来技術による順方向回路に送られる。制御信号が付加された後で、電話及び制御の合成信号が、図３の従来技術によるＲＡＳＰから、広帯域分配ネットワーク１１４を介して、ＲＡＤ１１８に送られ、最終的には無線電話１１９に至る。
【００１５】
同様に、ここで説明している無線電話システムの逆方向部分では、本発明の内容が用いられ、広帯域分配ネットワーク１１４を介して無線電話１１９及びＲＡＤ１１８から受信される電話及び制御信号が、図４に示されている逆方向のＲＡＳＰ１１７に入力される。制御信号を分離した後で、電話信号が、図４のＲＡＳＰ１１７から、図７の上側に示されている逆方向のＢＴＳ１１６回路に送られる。ＢＴＳ１１６において信号の復号がなされた後で、電話信号は電話システム１１５に送られる。
【００１６】
ここで説明している無線電話システムの順方向部分では、本発明の内容が用いられ、電話信号が、電話システム１１５から図７の下側部分の順方向ＢＴＳ回路に送られ、そこで、まず、信号の符号化が行われ、その後で、ＢＴＳ１１６から図５に示されているＲＡＳＰ１１７の従来技術による順方向回路に送られる。制御信号が付加された後で、電話及び制御信号は、図５のＲＡＳＰ１１７から、広帯域分配ネットワーク１１４を介して、ＲＡＤ１１８及び無線電話１１９まで送られる。
【００１７】
図１には、無線電話システムの構成要素と一体化された例示的な広帯域分配ネットワーク１１４の簡略化されたブロック図が示されている。この無線電話システムは、ＲＡＤ１１８ａ−ｆとして知られている複数の遠隔トランシーバを含んでいる。実際に用いられている広帯域分配ネットワークには異なる複数のタイプがあり、それらのネットワークでは、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、マイクロ波リンク、又はこれらの組合せが用いられている。この出願において開示されている広帯域分配ネットワーク１１４は、従来型のハイブリッド・ファイバ同軸（ＨＦＣ）ケーブルであり、複数のＲＡＤ１１８ａ−ｆが接続されている。広帯域分配ネットワーク１１４に沿った、この広帯域分配ネットワークの電力線増幅器（図示せず）への給電は、この技術分野において広く知られている態様でなされる。この電源すなわち交流電源は、ＲＡＤ１１８ａ−ｆへの給電にも用いられる。
【００１８】
広帯域分配ネットワーク１１４に対して、無線電話システムが一体化されており、本発明が用いられている。そのような無線電話システムは、１９９６年８月１日に出願された"Apparatus and Method For Distributing Wireless Communications Signals To Remote Cellular Antennas"と称する米国特許出願第０８／６９５，１７５号に記載されている。別のそのような無線電話システムが、米国特許第５，３８１，４５９号にも記載されている。この出願において開示される電話システムは、電話システム１１５に接続されたＢＴＳ１１６ａ及びｂを含む。ＢＴＳ１１６ａ及びｂは、広帯域分配ネットワーク１１４へのインターフェースであるＲＡＳＰ１１７ａ−ｄにも接続されている。電話システム１１５と広帯域分配ネットワーク１１４との間で送られる電話信号及び制御信号は、ＲＡＳＰ１１７ａ−ｄ及びＲＡＤ１１８ａ−ｆを通過しそれらによって処理される。
【００１９】
上で引用した米国特許出願と米国特許とを含む従来技術において知られているように、広帯域分配ネットワークの１つ又は複数の周波数帯域又はチャネルが、電話システム１１５と無線電話１１９との間で電話信号及び制御信号を運ぶために予約される。電話システム１１５からの電話信号は、ＢＴＳ１１６ａ及びｂとＲＡＳＰａ−ｄとを通過し、制御信号と共に、周波数分割多重化フォーマットで送信され、広帯域分配ネットワーク１１４を介して、広帯域分配ネットワーク１１４に接続された複数のＲＡＤ１１８ａ−ｆの中のいくつかに送られ、更に無線電話１１９に至る。無線電話１１９からの電話信号は、ＲＡＤ１１８ａ−ｆによって周波数多重化され、制御信号と共に広帯域分配ネットワーク１１４を介してＲＡＳＰ１１７ａ−ｄに送信され、更に、ＢＴＳ１１６ａ及びｂへ、そして最終的には、電話システム１１５に送られる。
【００２０】
ＢＴＳ１１６ａ及びｂのそれぞれには、無線電話技術において知られているように、複数のトランシーバ・モジュール（図示せず）が存在し、それぞれがある周波数で動作し、無線電話からの所定の最大数の発呼を処理することができる。ここで論じている無線電話システムでは、ＲＡＤ１１８ａ−ｆが動作するように割り当てられている周波数は、割り当てられたＢＴＳ１１６ａ及びｂのトランシーバ・モジュールの動作周波数に対応しなければならない。特定のＲＡＤ１１８がＢＴＳ１１６ａ又はｂの中の別のトランシーバ・モジュールと共に機能するように再度割り当てられる場合には、特定のＲＡＤ１１８における回路の設定は、その別のトランシーバ・モジュールと共に機能するように変更されなければならない。無線電話技術においては、ＢＴＳ１１６におけるトランシーバ・モジュールを、チャネル・カード及び無線モジュールと称することがある。
【００２１】
図１には、３列のＲＡＤ１１８が示されている。典型的には、複数のＲＡＤ１１８ａ−ｆが、広帯域分配ネットワーク１１４に沿って離間しながら広帯域分配ネットワーク１１４に接続され、無線電話システム全体のために、重複的な信号送信及び受信カバレッジを提供している。ＲＡＤ１１８ａ−ｆのいくつかは、設定されている動作周波数に応じて、２以上のセル又はセクタの間の境界の近くに物理的に配置され、それらのセクタ又はセルの１つ又は複数における無線電話トラフィックを処理するのに用いることができる。図１では、一番下の列にあるＲＡＤ１１８ｅ及びｆが、物理的に広帯域分配ネットワーク１１４に沿って配置されており、第１のセクタにおける無線電話トラフィックを処理するように構成されている。図１の中間の列にあるＲＡＤｃ及びｄは、第２の隣接するセクタにおける無線電話トラフィックを処理するように構成され配置されている。最後に、ＲＡＤ１１８ａ及びｂは、第３の隣接するセクタにおける無線電話トラフィックを処理するように構成され配置されている。
【００２２】
ＲＡＤ１１８ａ−ｆは、それぞれが、アンテナ１２０、１２１、１２２を有しており、これらのアンテナは、遠隔無線電話１１９への信号の送信及びそれらからの信号の受信に用いられる。アンテナ１２０は、電話信号を無線電話１１９に送信するのに用いられ、アンテナ１２１及び１２２は、無線電話１１９から電話信号を受信するのに用いられる。アンテナ１２１は基本（primary）アンテナと称され、アンテナ１２２はダイバーシチ（diversity）アンテナと称される。アンテナ１２１及び１２２は、物理的に離間しており、協動して信号のフェージング（signal fading）を最小化し、それによって、無線電話１１９からの連続的な信号受信を可能にする。
【００２３】
図２には、従来技術によるＲＡＳＰ１１７の逆方向部分のブロック図が示されている。逆方向回路は、無線電話及びＲＡＤ１１８から広帯域分配ネットワーク１１４を介して受信された電話及び制御信号を処理して、図６に示されている従来技術によるＢＴＳ１１６に送る。
【００２４】
従来技術によるＲＡＳＰ回路の内部には、３つのパラレルなチャネル回路２１１ａ、２１１ｂ及び２１１ｃが存在する。これら３つの回路は、アルファ、ベータ及びガンマ・チャネルと称され、異なるチャネルにおける電話信号を扱う動作周波数を除くと、同じ態様で動作する。図２に示されている逆方向のＲＡＳＰ回路についての説明を簡略化するために、アルファ・チャネル回路２１１ａについてだけ詳細に説明する。ＲＡＳＰ１１７の中には、このようなチャネル回路が３つよりも多く存在してもかまわない。
【００２５】
無線電話１１９からの電話信号とその電話信号を搬送するＲＡＤ１１８からの制御信号とは、広帯域分配ネットワーク１１２を介して、アルファ・チャネル２１１ａの入力におけるバンドパス・フィルタ２２３まで運ばれる。これらの電話及び制御信号は、この後で説明されるこれ以後の処理のために分割される。フィルタ２２３は、広帯域分配ネットワーク１１４に存在する帯域から外れた信号を除去し、その後で、電話及び制御信号が信号分割器２２４に入力される。分割器２２４は、合成された電話及び制御信号を、分割器２２６と信号検出器２２５との両方に与える。
【００２６】
信号検出器２２５は、電話信号から制御信号を分離して、処理のためにマイクロプロセッサに与える。マイクロプロセッサは、制御信号を解析して、ＲＡＳＰ１１７及びＲＡＤ１１８において回路の調整を生じさせる。
【００２７】
分割器２２４はまた、電話信号を分割器２２６に与える。分割器２２６は、基本受信アンテナ１２１とダイバーシチ受信アンテナ１２２とからの合成信号を含む信号を再び分割し、それらをミキサ２２７ａ及び２２７ｂに与える。既に簡単に説明したように、基本受信アンテナ１２１及びダイバーシチ受信アンテナ１２２によって受信される１つのＲＡＤ１１６からの電話信号は、周波数多重化される。ミキサ２２７ａ及び２２７ｂは、これら２つの周波数多重化された電話信号を分離するのに用いられる。
【００２８】
ミキサ２２７ａは発振器ＯＳＣ１からの第２の入力を有し、ミキサ２２７ｂは発振器ＯＳＣ２からの第２の入力を有する。発振器ＯＳＣ１及びＯＳＣ２の周波数は異なっており、ミキサ２２７ａ及び２２７ｂのミキシング・プロセスによって、それらのそれぞれから出力される変調された搬送信号は、同じ中間周波数（ＩＦ）の搬送信号を有することになる。発振器ＯＳＣ１及びＯＳＣ２の周波数はマイクロプロセッサによって制御され、広帯域分配ネットワーク１１４上のアルファ・チャネルに対して割り当てられた動作周波数に従って設定される。
【００２９】
ミキサ２２７ａ及び２２７ｂのヘテロダイン・プロセスは、不必要な信号を多数生じさせるが、それらは、ＲＡＤ１１８の基本アンテナ及びダイバーシチ・アンテナから所望な電話信号だけを通過させるバンドパス・フィルタ２２９ａ及び２２９ｂによって除去される。
【００３０】
基本受信アンテナの電話信号だけが、フィルタ２２９ａから出力されてミキサ２３０ａに入力され、発振器ＯＳＣ３からの信号をミキシングされる。ミキサ２３０ａのヘテロダイン・プロセスは、基本受信アンテナの電話信号を用いて変調された中間周波数の搬送信号を、ＲＦ搬送信号に変換するのに用いられる。このＲＦ搬送信号は、アルファ１の経路を介して、図６の従来技術によるＢＴＳ１１６に送られる。ミキサ２３０ａのヘテロダイン・プロセスは、また、多数の不所望な信号を生じさせるが、これらは、バンドパス・フィルタ２３１ａによって取り除かれる。
【００３１】
二次受信アンテナの電話信号だけが、フィルタ２２９ｂから出力されてミキサ２３０ｂに入力され、発振器ＯＳＣ４からの信号をミキシングされる。ミキサ２３０ｂのヘテロダイン・プロセスは、二次受信アンテナの電話信号を用いて変調された中間周波数の搬送信号を、ＲＦ搬送信号に変換するのに用いられる。このＲＦ搬送信号は、アルファ２の経路を介して、図６の従来技術によるＢＴＳ１１６に送られる。ミキサ２３０ｂのヘテロダイン・プロセスも、やはり、多数の不所望な信号を生じさせるが、これらは、バンドパス・フィルタ２３１ｂによって取り除かれる。
【００３２】
アルファ、ベータ、ガンマ・チャネル２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃは、動作周波数以外は同じ態様で動作する。ＲＡＳＰ１１７回路の説明を簡略化するために、アルファ・チャネル回路２１１ａに関してだけ詳細に説明したが、ベータ・チャネル２１１ｂ及びガンマ・チャネル２１１ｃについて説明を繰り返すことはしない。
【００３３】
図３には、従来技術によるＲＡＳＰ１１７の順方向部分のブロック図が示されている。この順方向回路は、ＢＴＳ１１６から受信された電話信号を処理して制御信号を付加し、広帯域分配ネットワーク１１４を介して、図１のＲＡＤ１１８及び無線電話１１９に送る。従来技術によるＲＡＳＰ１１７には、３つのパラレルな順方向回路があり、これらは、アルファ、ベータ及びガンマ回路３３４ａ、３３４ｂ及び３３４ｃと称される。これら３つの回路は、動作周波数を除くと、同じ態様で動作する。従って、以下では、アルファ・チャネル３３４ａについてだけ詳細に説明する。
【００３４】
ＲＦ搬送信号を変調する電話信号は、アルファ・チャネルにおける図６の従来技術によるＢＴＳ１１６から受信され、バンドパス・フィルタ３３２に入力されて、帯域外の信号はすべて除去される。フィルタリングのなされたＲＦ信号は、次に、発振器ＯＳＣ５からの信号と共にミキサ３３３に入力され、ＩＦ搬送周波数に周波数変換される。ミキサ３３３のヘテロダイン・プロセスによって多数の不所望の信号が生じるが、これらは、バンドパス・フィルタ３３５によって取り除かれる。このＩＦ搬送信号は、後に、ＲＦ搬送信号に再び変換され、その後で、広帯域分配ネットワーク１１４を介してＲＡＤ１１８に送られ、更に、従来技術で知られている態様で無線電話１１９に送られる。
【００３５】
フィルタリングのなされたＩＦ搬送信号は、電話信号によって変調され、発振器ＯＳＣ６からの入力と共に第２のミキサ３３６に入力される。発振器ＯＳＣ６とベータ及びガンマ・チャネル３３４ｂ及び３３４ｃにおける対応する発振器の周波数は、マイクロプロセッサによって設定される。結果的に、アルファ、ベータ及びガンマ・チャネルにおけるＩＦ搬送信号は、異なることになる。
【００３６】
ミキサ３３６から出力されるＩＦ搬送信号は、ベータ・チャネル３３４ｂ及びガンマ・チャネル３３４ｃからのＩＦ搬送信号と共に、コンバイナ３３８に入力される。コンバイナ３３８は、それぞれが異なる周波数を有している３つのＩＦ搬送信号を合成して１つの周波数多重化された信号を作り、この合成された信号はバンドパス・フィルタ３３９に入力されて、ミキサ３３６とベータ及びガンマ・チャネルにおける同様のミキサとのヘテロダイン・プロセスによって生じる不所望の周波数をすべて除去する。アルファ、ベータ及びガンマ・チャネルの電話信号によってそれぞれ変調された３つの周波数多重化されたＩＦ搬送信号だけが、フィルタ３３９を通過してミキサ３４０に至る。
【００３７】
ミキサ３４０は、フィルタ３３９から出力されアルファ３３４ａ、ベータ３３４ｂ及びガンマ３３４ｃチャネルからの電話信号を搬送しているＩＦ搬送信号の周波数を、広帯域分配ネットワーク１１４を介してＲＡＤ１１８まで送るために、ＲＦ搬送信号に変換するのに用いられる。
【００３８】
ミキサ３４０の出力は、多くの不所望の信号を含むが、これらはバンドパス・フィルタ３４３によって除去される。所望のＲＦ搬送信号は、増幅器３４４によって増幅され、その後で、次に説明する第２の入力と共にダイプレキサ（diplexer）３４５に入力される。
【００３９】
ＢＴＳ１１６からの立上エッジｆに基準信号がある。この基準信号は、基準発振器３４６を制御して基準発振器信号をすべてのＲＡＤ１１８に送信し、それらの内部発振器（図示せず）の動作周波数を設定するのに用いられる。
【００４０】
ダイプレキサ４４５は、上述したＲＦ搬送信号を基準発振器３４６の信号と合成し、広帯域分配ネットワーク１１４を介してＲＡＤ１１８まで送信するのに用いられる。
【００４１】
以上での従来技術によるＲＡＳＰ１１７に関する説明では、電話及び制御信号を運ぶ搬送信号は、上下方向に周波数変換がなされて、ＲＡＳＰ１１７内部のＩＦ搬送信号とＲＡＳＰ１１７の外部のＲＦ搬送信号とが得られた。同じことが、従来技術によるＢＴＳ１１６においてなされるが、それを、以下で詳細に述べることにする。このような複数の段階における周波数変換を行うとノイズや信号の歪みが生じるし、無線電話システムのコストを上昇させることになる。
【００４２】
図４には、本発明の内容が組み入れられたＲＡＳＰ１１７の逆方向部分の回路ブロック図が示されている。図４に示されている新たな逆方向ＲＡＳＰ１１７の回路を図２に示されている従来技術による逆方向ＲＡＳＰ１１７の回路と比較すると、これら２つの回路は類似しているが、図４の新たな逆方向回路の方がはるかに単純であることがわかる。図２の回路に対応する図４のアルファ、ベータ及びガンマ・チャネル回路の部分は、対応する回路と同じ態様で同じ目的のために動作する。よって、例えば、図２の分割器２２６は、図４の分割器４２６と同じ機能を同じ目的のために実行する。従って、図４のアルファ・チャネル４１１ａにおける対応する個々の回路要素については再び説明することはしないので、読者は、既に行った図２に関する回路の説明を見て欲しい。
【００４３】
アルファ・チャネル４１１ａにおいては、図２のミキサ２３０ａ及びｂとフィルタ２３１ａ及びｂとに対応するミキサやフィルタは存在しないことがわかる。従来技術による逆方向ＲＡＳＰ１１７回路におけるこれらのミキサやフィルタは、逆方向アルファ・チャネル２１１ａ回路において用いられる逆方向ＩＦ搬送信号の周波数を図７のＢＴＳ１１６に電話信号を送信するためのＲＦ搬送信号に変換するのに用いられるものである。既に述べたように、本発明によれば、ＲＡＳＰ１１７とＢＴＳ１１６との間で符号化された電話信号を搬送するのにＩＦ搬送信号を用いるので、中間周波数搬送信号をＲＦ搬送信号に変換するためのＲＡＳＰ１１７における回路は必要なくなる。逆方向のアルファ・チャネル４１１ａでは、すぐ上で述べたように、４つの回路の複雑性が減少している。アルファ・チャネル４１１ａ、ベータ・チャネル４１１ｂ及びガンマ・チャネル４１１ｃの間で、逆方向回路だけで、合計１２個の回路が取り除かれている。従って、１つのＲＡＳＰ１１７におけるコストの削減は明らかであり、ＲＡＳＰ１１７が複数あることを考慮すると、コスト削減は更に大幅なものとなる。
【００４４】
次に図５を参照すると、本発明の内容が組み入れられたＲＡＳＰ１１７の順方向部分の回路ブロック図が示されている。図５に示されている新たな順方向ＲＡＳＰ１１７の回路を図３に示されている従来技術による順方向ＲＡＳＰ１１７の回路と比較すると、これら２つの回路は類似しているが、図４の新たな順方向回路の方がはるかに単純であることがわかる。図３の回路に対応する図５のアルファ、ベータ及びガンマ・チャネル回路５３４ａ、５３４ｂ及び５３４ｃの部分は、対応する回路と同じ態様で同じ目的のために動作する。よって、例えば、図３のコンバイナ３３８は、図５のコンバイナ５３８と同じ機能を同じ目的のために実行する。従って、図５のアルファ・チャネル５３４ａにおける対応する個々の回路要素については再び説明することはしないので、読者は、既に行った図３に関する回路の説明を見て欲しい。
【００４５】
図５のアルファ・チャネル５３４ａにおいては、図３のフィルタ３３２及びミキサ３３３に対応するフィルタやミキサは存在しないことがわかる。従来技術による順方向ＲＡＳＰ１１７回路におけるミキサ３３３やフィルタ３３２は、ＢＴＳ１１６（図７）から受信される順方向ＲＦ搬送信号をＩＦ搬送信号に変換するのに用いられる。これは、順方向ベータ・チャネル５３４ｂとガンマ・チャネル５３４ｃにも当てはまる。
【００４６】
新たな順方向アルファ・チャネル５３４ａでは、上のパラグラフで述べたように、２つの回路の複雑性が減少している。アルファ・チャネル５３４ａ、ベータ・チャネル５３４ｂ及びガンマ・チャネル５３４ｃの間で、順方向のＲＡＳＰ回路だけで、合計６個の回路が取り除かれている。従って、１つのＲＡＳＰ１１７におけるコストの削減は明らかであり、ＲＡＳＰ１１７が複数あることを考慮すると、コスト削減は更に大幅なものとなる。
【００４７】
まとめると、新たなＲＡＳＰ１１７の逆方向及び順方向回路の間で、従来技術によるＲＡＳＰと比較して、１８個の回路が減少する。節約は明らかに著しいものである。コストの節約に加えて、より単純なＲＡＳＰ１１７であれば、メンテナンスの点でも問題が少なくなり、結果として、追加的な節約も得られる。また、更なる節約が、各ＲＡＳＰ１１７による電力消費の低下によって得られる。
【００４８】
図６には、無線電話システムと共に用いられる従来技術によるＢＴＳ１１６のブロック図が示されている。各ＢＴＳ１１６は、アルファ、ベータ及びガンマと指定された３つの逆方向回路と、アルファ、ベータ及びガンマと指定された３つの順方向回路とを有している。図６では、単純化するために、逆方向回路が１つと順方向回路が１つ示されている。３つの逆方向回路はすべて同じであり、３つの順方向回路もすべて同じであるので、動作を理解するのに、ベータ及びガンマ回路について示し説明することは不要であろう。
【００４９】
図２を参照して既に述べたように、ＲＡＳＰ１１７は、ＲＦ搬送信号を用いて逆方向電話信号を、広帯域分配ネットワーク１１４を介してＢＴＳ１１６の逆方向回路まで送信している。図６では、従来技術による逆方向回路が図面の上部に示されている。アルファ・チャネルにおける従来技術によるＲＡＳＰ１１７から受信されるＲＦ搬送信号は、符号化された電話信号によって復号化され、フィルタ６４７に入力されて、ＢＴＳ１１６の入力においてスプリアス信号を除去している。受信された信号は、次に、増幅器６４８に増幅され、トランシーバ６４９に入力される。トランシーバ６４９は、受信されたＲＦ搬送信号を、復調器６５０に入力されるＩＦ搬送信号に変換するのに用いられる。復調器６５０は、従来技術において広く知られている態様で、復号化されたアナログ電話信号をＩＦ搬送信号から抽出する。ここで説明している無線電話システムでは、搬送信号は、位相シフト変調される。復調器における復調の際に、符号化された電話信号が抽出される。復調されたアナログであり符号化済みの電話信号は、次に、アナログ・デジタル・コンバータ６５１に入力され、この符号化されたアナログ電話信号は、デジタル化される。次に、このデジタル化され符号化された電話信号は、復号器６５２に入力され、そこで、この信号は復号され、電話システム１１５に送られるデジタル化された電話信号となる。行われる復号のタイプはシステムに依存する。これらのタイプには、これに限定されるのではないが、広く知られているＣＤＭＡ及びＧＳＭシステムが含まれる。
【００５０】
従来技術によるＲＡＳＰ１１７の順方向側は、図６の下側の列に示されている。電話システム１１５から受信されたデジタル化された電話信号は、符号器６５３に入力される。行われる符号化のタイプはシステムに依存する。これらのタイプには、これに限定されるのではないが、広く知られているＣＤＭＡ及びＧＳＭシステムが含まれる。符号化されたデジタル電話信号は、次に、デジタル・アナログ・コンバータ６５４に入力され、そこで、この電話信号はアナログ信号に変換される。アナログであり符号化済みの電話信号は、次に、変調器６５５に入力される。変調器６５５は、図６に示されている従来技術によるＢＴＳ１１６において、この技術分野において広く知られている態様で、ＩＦ搬送信号を位相シフトキー変調する。アナログの符号化された電話信号によって変調されたＩＦ搬送信号は、次に、トランシーバ６６６に入力される。トランシーバ６６６は、ＩＦ搬送信号をＲＦ搬送信号に変換する。変調されたＲＦ搬送信号は、次に、増幅器６６７によって増幅され、スプリアス信号はフィルタ６６８によってフィルタリングされ、ＲＦ搬送信号は、図３のＲＡＳＰ１１７に送られる。ＲＡＳＰ１１７は、ＲＦ搬送信号を受信し、図３を参照して既に説明したように処理する。
【００５１】
図７には、本発明による新たなＢＴＳ１１６のブロック図が示されている。各ＢＴＳ１１６は、アルファ、ベータ及びガンマと指定された３つの逆方向回路と、アルファ、ベータ及びガンマと指定された３つの順方向回路とを有している。図７では、逆方向回路が１つと順方向回路が１つ示されている。３つの逆方向回路はすべて同じであり、３つの順方向回路もすべて同じであるので、動作を理解するのに、ベータ及びガンマ回路について示し説明することは不要であろう。
【００５２】
図７に示されている新たな逆方向及び順方向のＢＴＳ１１６を図６における従来技術による逆方向及び順方向のＢＴＳ１１６と比較すると、２つの回路は似ているものの、図７に示されている新たな逆方向及び順方向の回路の方がはるかに単純であることがわかる。図６に対応する部分を有している図７のアルファ、ベータ及びガンマ・チャネル回路の部分は、図６の対応する回路と同じ態様で同じ目的のために動作する。つまり、例えば、図６のＡ／Ｄコンバータ６５１は、図７のＡ／Ｄコンバータ７５１と同じ機能を同じ目的のために実行する。また、図６の符号器６５３も、図７の符号器７５３と同じ機能を同じ目的のために実行する。従って、図７の逆方向及び順方向回路における個々の回路要素の動作をここで説明することはやめにする。読者は、図７の回路要素７５０、７５１、７５２、７５３、７５４及び７５５の動作を理解するには、図６に関する回路の説明を参照すべきである。
【００５３】
図６における従来技術によるＢＴＳを図７における新たなＢＴＳと比較する際には、図７には、フィルタ６４７及び６６８、増幅器６４８及び６６７、トランシーバ６４９及び６６６が存在していないことに注意すべきである。これらの回路要素は、本発明による修正された無線電話システムでは必要ない。ＢＴＳ１１６の逆方向部分におけるフィルタ６４７、増幅器６４８及びトランシーバ６４９は、従来技術によるＲＡＳＰ１１７から受信されるＲＦ搬送信号をＩＦ搬送信号に変換するという基本的な機能を有している。ＢＴＳ１１６の順方向部分におけるトランシーバ６６６、増幅器６６７及びフィルタ６６８は、各ＢＴＳの内部で用いられるＩＦ搬送信号を、ＲＡＳＰ１１７に送信するためのＲＦ搬送信号に変換するという基本的な機能を有している。既に述べたように、本発明によれば、ＲＡＳＰ１１７とＢＴＳ１１６との間で電話信号を搬送するには、ＩＦ搬送信号が用いられる。従って、ＩＦ搬送信号をＲＡＳＰ１１７に送信するためのＲＦ搬送信号に変換するのに用いられる従来技術によるＢＴＳ１１６における回路は必要なくなるのである。こうして、３つの回路が取り除かれる。
【００５４】
同様に、図５を参照して既に述べたように、新たな順方向ＲＡＳＰ１１７は、本発明に従って、ＢＴＳ１１６からＩＦ搬送信号を受け取るように設計される。従来技術によるＢＴＳ１１６におけるトランシーバ６６６、増幅器６６７及びフィルタ６６８の基本的な目的は、そのＢＴＳ１１６の内部で用いられるＩＦ搬送信号をＲＡＳＰ１１７に送信するためのＲＦ搬送信号に変換することである。従って、ＲＡＳＰ１１７の内部でＩＦ搬送信号をＲＦ搬送信号に変換する必要性がなければ、回路６６６、６６７及び６６８は取り除かれる。
【００５５】
ＢＴＳ１１６の各チャネルは、本発明を実現することによって必要な回路を６つ少なくすることができる。図７のＢＴＳ１１６にアルファ、ベータ及びガンマ・チャネルがあることによって、既に述べたように、１つのＢＴＳ１１６において、合計で１８個の回路を取り除くことができる。典型的な無線電話システムでは、ＢＴＳ１１６は多数存在するので、コストの節約は著しいものとなる。コストの節約に加え、ＢＴＳ１１６が単純になることによって、メンテナンス上の問題も少なくなり、結果的に更なる節約をすることができる。また、各ＢＴＳ１１６の電力消費が減少することによって、更なる節約が達成される。
【００５６】
以上で述べたＢＴＳ１１６はアナログ・バージョンであり、アナログ・デジタル・コンバータ６５１とデジタル・アナログ・コンバータ６５４とを用いているが、すべてデジタルであるＢＴＳも存在する。すべてデジタルなＢＴＳでは、コンバータ６５１及び６５４が不要となる。
【００５７】
以上で、本発明の好適実施例について説明したが、この技術分野の当業者であれば理解するように、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、多くの変更を行うことができる。例えば、図７の新たなＢＴＳ１１６の復調器７５０と変調器７５５とを、ＲＡＳＰ１１７に配置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  例示的な広帯域分配ネットワークを組み入れた典型的な無線電話システムのブロック図である。
【図２】  無線電話システムと共に用いられ電話信号をＢＴＳに向けて送信する従来技術によるＲＡＳＰの逆方向部分のブロック図である。
【図３】  無線電話システムと共に用いられ電話信号をＲＡＤに向けて送信する従来技術によるＲＡＳＰの順方向部分のブロック図である。
【図４】  本発明の内容を組み入れたＲＡＳＰの逆方向部分のブロック図である。
【図５】  本発明の内容を組み入れたＲＡＳＰの順方向部分のブロック図である。
【図６】  無線電話システムと共に用いられＲＡＳＰとＢＴＳとの間で電話信号を搬送する従来技術によるＢＴＳのブロック図である。
【図７】  本発明の内容を組み入れたＢＴＳのブロック図である。
【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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