(57)【要約】【課題】従来のモバイル無線ネットワークの制限事項、及び標準モバイル無線ネットワークをＣＡＴＶネットワークに統合する際の問題点を解消することのできるＣＡＴＶネットワークを介するマルチバンドセルラーサービスを提供すること。【解決手段】ＣＡＴＶネットワークは、変換されたモバイル通信の周波数を分離するためにフィルタを伴う、第２の搬送手段ＣＢＰが設けられている。また、ＣＡＴＶ端末には、ネットワークカップリングデバイスＮＣＤが設けられており、セルラーネットワークへの経路を指定することができる。【選択図】図３
2004527965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＴＶネットワークを介してマルチバンド双方向ワイヤレスＲＦセルラー通信を行う方法であって、
ＣＡＴＶネットワークのアクティブポイントにバイパスデバイスを設け、
前記ＣＡＴＶネットワークのアクセスポイントと前記ＣＡＴＶネットワークの屋内終端ポイントとの間で、ＣＡＴＶネットワークを介して周波数シフト済ワイヤレスＲＦセルラー信号とＣＡＴＶ信号を伝送し、
前記ＣＡＴＶ信号は、前記アクティブポイントを介して伝送され、
前記シフト済ワイヤレスＲＦセルラー信号は前記バイパスデバイスを介して伝送されるとともにマルチバンドトラフィックを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ＣＡＴＶネットワークの前記屋内終端ポイントにおいて、
前記ＣＡＴＶネットワークからシフト済ダウンリンクワイヤレスＲＦセルラー信号を受信し、
前記シフト済ダウンリンクＲＦセルラー信号を元の周波数ダウンリンクワイヤレスＲＦセルラー信号に変換し、
前記元の周波数ダウンリンクワイヤレスＲＦセルラー信号をアンテナに出力し、
前記アンテナから元の周波数アップリンクワイヤレスＲＦ信号を受信し、
前記元の周波数アップリンクワイヤレスＲＦ信号をシフト済アップリンクワイヤレスＲＦ信号に変換し、
前記シフト済アップリンクワイヤレスＲＦ信号を前記ＣＡＴＶネットワークに出力することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＣＡＴＶネットワークの屋内終端ポイントにおいて、前記ＣＡＴＶネットワークと少なくとも一つのＣＡＴＶデバイスとの間で同軸ケーブルによってＣＡＴＶ信号を伝送することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも一つのＣＡＴＶデバイスは、ＴＶ、セットトップボックス及びケーブルモデムの内の少なくとも一つであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記元の周波数ワイヤレスＲＦ信号を前記セルラーネットワークの共通のエアーインターフェースを介して伝送することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記シフト済アップリンクワイヤレスＲＦ信号は、９０５ＭＨｚよりも高い周波数を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記シフト済ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号は、９０５ＭＨｚよりも高い周波数を有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記元の周波数ワイヤレスＲＦ信号は、前記ＣＡＴＶ信号よりも高い周波数のバンドにシフトされることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記バンドは、９４５〜１１２０ＭＨｚであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記バンドは、９６０〜１１５５ＭＨｚであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＣＡＴＶネットワークのアクセスポイントにおいて、
前記ＣＡＴＶネットワークからシフト済アップリンクワイヤレスＲＦセルラー信号を受信し、
前記シフト済アップリンクＲＦセルラー信号を元の周波数アップリンクワイヤレスＲＦセルラー信号に変換し、
元の周波数アップリンクワイヤレスＲＦセルラー信号をベーストランシーバステーションに出力し、
元の周波数ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号を前記ベーストランシーバステーションから受信し、
前記元の周波数ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号をシフト済ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号に変換し、
前記シフト済ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号を前記ＣＡＴＶネットワークに出力することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
前記バイパスデバイスは、
前記ＣＡＴＶ信号と前記周波数シフト済ワイヤレスＲＦセルラー信号を合成信号として受信するステップと、
前記合成信号中の前記ＣＡＴＶ信号と前記合成信号中の前記周波数シフト済ワイヤレスＲＦセルラー信号との間を区別するステップと、
前記合成信号中の前記ＣＡＴＶ信号を前記ＣＡＴＶネットワークのアクティブコンポーネントに通過させるステップと、
前記合成信号中の前記周波数シフト済ワイヤレスＲＦセルラー信号のみを前記ＣＡＴＶネットワークの前記アクティブコンポーネントの周辺に通過させるステップと、
前記通過させる２つのステップの後に、前記ＣＡＴＶ信号を前記周波数シフト済ワイヤレスＲＦセルラー信号と再合成して前記ＣＡＴＶネットワークを介して更なる通信のための信号を提供するステップと、
を実行することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＣＡＴＶネットワークのアクセスポイントにおいて、前記屋内終端ポイントへの通信のための少なくとも１つのパイロット連続波（ＣＷ）周波数を投入し、
前記少なくとも１つのパイロットＣＷ周波数を使用して、前記屋内終端ポイントで逆周波数変換を実行して前記シフト済ダウンリンクＲＦセルラー信号を変換するとともに前記元の周波数アップリンクワイヤレスＲＦ信号を変換することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記バイパスデバイスは、前記アクセスポイントから前記インドア終端ポイントに向かう方向においてのみ、前記少なくとも１つのパイロットＣＷ周波数を増幅することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
マルチバンド双方向セルラートラフィックをケーブルテレビジョン（ＣＡＴＶ）ネットワークを介して同時に伝送するためのシステムであって、
前記ＣＡＴＶネットワークのアクセスポイントに位置し、複数のベーストランシーバステーション（ＢＴＳ）からのダウンリンク信号を含む元のダウンリンク信号を受信し、且つ前記元のダウンリンク信号を前記ＣＡＴＶネットワークのテレビジョン信号よりも高い周波数バンドに前記元のダウンリンク信号をシフトして、少なくとも第１ＢＴＳのシフト済第１ダウンリンク信号と第２ＢＴＳのシフト済第２ダウンリンク信号とを含むシフト済セルラー信号を提供するセルラーエントランスモジュール（ＣＥＥＭ）であって、所定の周波数プランに従って提供する周波数変換を前記周波数バンドの所定のサブバンドに変換する各ＢＴＳ変換用の周波数コンバータを有するＣＥＥＭと、
前記ＣＡＴＶネットワークの屋内終端ポイントに位置し、元の第１アップリンク信号と元の第２アップリンク信号とを含む元のアップリンク信号を受信し、前記元のアップリンク信号を前記ＣＡＴＶネットワークのテレビジョン信号よりも高い周波数バンドにシフトして、シフト済第１アップリンク信号とシフト済第２アップリンク信号とを含むシフト済セルラー信号を提供するケーブルマウントアンテナ（ＣＭＣＡ）と、
前記ＣＡＴＶネットワークのアクティブコンポーネントに位置するセルラートランスポートモジュール（ＣＥＴＭ）と、
を備え、
前記シフト済セルラー信号は、前記ＣＥＥＭとＣＭＣＡとの間の前記ＣＡＴＶネットワーク上に前記ＣＥＴＭを介して伝送されることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
前記複数のＢＴＳは、少なくとも３つのＢＴＳを含むことを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記複数のＢＴＳは、ＧＳＭ１８００システムのＢＴＳ、ＵＭＴＳシステムのＢＴＳ、及びＧＳＭ９００システムのＢＴＳを含むことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ＣＡＴＶネットワークのテレビジョン信号よりも高い前記周波数バンドは、９４５〜１１２０ＭＨｚのバンドであることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ＣＡＴＶネットワークのテレビジョン信号よりも高い前記周波数バンドは、９６０〜１１５５ＭＨｚのバンドであることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ＣＥＥＭは、
前記ＣＡＴＶネットワークからダウンリンクＣＡＴＶ信号を受信するステップと、
前記元の第１ダウンリンク信号をシフトして前記シフト済第１ダウンリンク信号を提供し且つ前記元の第２ダウンリンク信号をシフトして前記シフト済第２ダウンリンク信号を提供するステップと、
前記ダウンリンクＣＡＴＶ信号、前記シフト済第１ダウンリンク信号、及び前記シフト済第２ダウンリンク信号を合成して合成ダウンリンク信号を提供するステップと、
前記ＣＡＴＶネットワークを介して前記合成ダウンリンク信号を搬送するステップと、
前記ＣＡＴＶネットワークから合成アップリンク信号を受信するステップと、
前記合成アップリンク信号をアップリンクＣＡＴＶ信号と前記シフト済セルラー信号に分離するステップと、
前記シフト済第１アップリンク信号をシフトして前記元の第１アップリンク信号に周波数の点で対応する復元第１アップリンク信号を提供するとともに、前記シフト済第２アップリンク信号をシフトして前記元の第２アップリンク信号に周波数の点で対応する復元第２アップリンク信号を提供するステップと、
前記アップリンクＣＡＴＶ信号を前記ＣＡＴＶネットワークに搬送するステップと、
前記復元第１アップリンク信号と前記復元第２アップリンク信号を前記セルラーネットワークに搬送するステップと、
を実行することを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ＣＭＣＡは、
アップリンクＣＡＴＶ信号を受信するステップと、
前記元の第１アップリンク信号と前記元の第２アップリンク信号を双方向アンテナを介して受信するステップと、
前記元の第１アップリンク信号をシフトして前記シフト済第１アップリンク信号と提供するとともに、前記元の第２アップリンク信号をシフトして前記シフト済第２アップリンク信号を提供するステップと、
前記アップリンクＣＡＴＶ信号、前記シフト済第１アップリンク信号、及び前記シフト済第２アップリンク信号を合成して合成アップリンク信号を提供するステップと、
前記ＣＡＴＶネットワークを介して前記合成アップリンク信号を搬送するステップと、
前記ＣＡＴＶネットワークから前記合成ダウンリンク信号を受信するステップと、
前記合成ダウンリンク信号をダウンリンクＣＡＴＶ信号、前記シフト済第１ダウンリンク信号、及び前記シフト済第２ダウンリンク信号に分離するステップと、
前記シフト済第１ダウンリンク信号をシフトして前記元の第１ダウンリンク信号に周波数の点で対応する復元第１ダウンリンク信号を提供するとともに、前記シフト済第２ダウンリンク信号をシフトして前記元の第２ダウンリンク信号に周波数の点で対応する復元第２ダウンリンク信号を提供するステップと、
前記ダウンリンクＣＡＴＶ信号をテレビジョン信号受信器に搬送するステップと、
前記復元第１ダウンリンク信号と前記復元第２ダウンリンク信号を双方向アンテナを介して送信するステップと、
を実行することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ＣＥＥＭにおいて前記合成ダウンリンク信号に少なくとも１つのパイロット連続波（ＣＷ）周波数を投入し、
前記ＣＭＣＡにおいて前記少なくとも１つのパイロットＣＷ周波数を使用して逆周波数変換を実行して前記シフト済第１及び第２ダウンリンク信号のシフトと前記元の第１及び第２アップリンク信号のシフトを実行することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ＣＥＴＭは、
前記合成アップリンク信号と前記合成ダウンリンク信号の一方を合成信号として受信するステップと、
前記合成信号中のＣＡＴＶ信号と前記合成信号中のシフト済第１及び第２信号との間を区別するステップと、
前記合成信号中の前記ＣＡＴＶ信号を前記ＣＡＴＶネットワークのアクティブコンポーネントに通過させるステップと、
前記合成信号中の前記シフト済第１及び第２信号を前記ＣＡＴＶネットワークのアクティブコンポーネントの周辺に通過させるステップと、
前記通過させる２つのステップの後に、前記合成信号中の前記ＣＡＴＶ信号を前記合成信号中の前記シフト済第１及び第２信号と再合成して前記ＣＡＴＶネットワークを介する送信のための信号を提供するステップと、
を実行することを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記ＣＥＥＭにおいて前記合成ダウンリンク信号に少なくとも１つのパイロット連続波（ＣＷ）周波数を投入し、
前記ＣＭＣＡにおいて前記少なくとも１つのパイロットＣＷ周波数を使用して逆周波数変換を実行して前記シフト済第１及び第２ダウンリンク信号のシフトと前記元の第１と第２アップリンク信号のシフトとを実行することを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
ＣＡＴＶネットワークの屋内終端ポイントにおいてマルチバンド双方向セルラー通信を支援するための装置であって、
アンテナから受信された、第１セルラーシステムの元の周波数アップリンクワイヤレスＲＦ信号を、対応する第１シフト済アップリンクワイヤレスＲＦ信号に変換するとともに、前記ＣＡＴＶネットワークから受信された、第１シフト済ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号を、前記第１セルラーシステムの元の周波数ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号に変換する、第１周波数コンバータと、
アンテナから受信された、第２セルラーシステムの元の周波数アップリンクワイヤレスＲＦ信号を、対応する第２シフト済アップリンクワイヤレスＲＦ信号に変換するとともに、前記ＣＡＴＶネットワークから受信された、第２シフト済ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号を、前記第２セルラーシステムの元の周波数ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号に変換する、第２周波数コンバータと、
を備え、
前記第１シフト済アップリンクワイヤレスＲＦ信号、第１シフト済ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号、前記第２シフト済アップリンクワイヤレスＲＦ信号、及び第２シフト済ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号は、所定の周波数プランに従った夫々のサブバンド周波数を有することを特徴とする装置。
【請求項２６】
アンテナから受信された、第３セルラーシステムの元の周波数アップリンクワイヤレスＲＦ信号を、対応する第３シフト済アップリンクワイヤレスＲＦ信号に変換するとともに、前記ＣＡＴＶネットワークから受信された、第３シフト済ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号を、前記第３セルラーシステムの元の周波数ダウンリンクワイヤレスＲＦ信号に変換する、第３周波数を備えたことを特徴とする請求項２５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルＴＶネットワークの使用により、複数のバンドを用いてセルラーサービスを提供するための新たなシステム及びそのトポロジーに関するものである。このシステムは、同じＣＡＴＶネットワークを使用し、建物内のサービスエリアと、異なるセルラーネットワークの利用可能な全ての容量とを改良することが出来る。これらのセルラーネットワークは、複数のエアーインターフェースと異なる周波数バンドを持つことが出来、且つ異なるセルラーサービスプロバイダによって同時に運用することできる。ここで使用される「モバイル」、「セルラー」及び「ワイヤレス」という用語は、ＵＭＴＳ、ＧＳＭ９００、ＧＳＭ１８００、ＰＤＳ１９００、ＴＤＭＡ８００、ＣＤＭＡ８００、ＣＤＭＡ２０００  １Ｘ／３Ｘ、又はＰＤＣのような、無線システムやネットワークを一般的に指すものである。無線システムやネットワークには、他にも種々のタイプが知られており、更に別の新たなタイプが今後開発される可能性があるが、ここでは、「モバイル」、「セルラー」及び「ワイヤレス」は、全てのそのようなシステムを含むことを意図するものとする。
【０００２】
より具体的には、本発明は、ケーブルＴＶやＨＦＣ（ハイブリッドファイバ同軸ケーブル）ネットワーク（等、これら全ては、以降ＣＡＴＶネットワークと一般的に称される）を使用する従来のモバイル無線ネットワークの拡張に関する。より具体的には、ＣＡＴＶネットワークをモバイル無線ネットワークに併合することにより、音質及びデータサービスの向上、更にサービスエリアの拡大を提供すると共にネットワーク容量を向上させ、モバイル無線ネットワーク内でのモバイル無線端末の任意の組合せに対して建物内のアクセスを提供し、互いに又はＣＡＴＶサービスと干渉することなく、ＣＡＴＶシステム上のモバイル無線信号の任意の組合せを組み合わせて搬送する方法が記述される。
【背景技術】
【０００３】
モバイル無線及びセルラーネットワークの動作の基本的理論は、周知のものである。地理的に分散したネットワークアクセスポイントは、各々がネットワークのセルを形成し、セルラー無線ネットワークを特徴付ける。地理的に分散したネットワークアクセスポイントは、一般的には、ベースステーション（ＢＳ）或いはベーストランシーバステーション（ＢＴＳ）と呼ばれ、モバイル無線端末（ＭＴ）との信号の送受信のための送受信装置を備えている。ここで、ＭＴは、通常のセルラー電話のみならずセルラー通信を実行できるあらゆるデバイスを含む。各セル（又はセクタ）は、そのネットワーク利用者に割当てられた全周波数帯のリソースの一部のみを使用しているが、同じ周波数帯リソース（周波数又は符号）は、セル間の相互干渉が良好に所定のレベルに保たれる限り、隣り合わないセルで再び同じ周波数を使用することができる。この手法は、ネットワーク繰り返し利用ファクタとして知られている。セルは更に細分割され、マイクロセルを形成することもできる。各マイクロセルは、所定の（通常は狭い）領域に対してセルラーのサービスエリアを提供する。マイクロセルは、通常、その利用可能な全ての容量に関して制限される。
【０００４】
解決すべき問題のひとつは、現在の周波数や符号の繰り返し利用技術（セクタ化及びセル領域細分割）では、「３次元」問題を処理できないという点である。セルラーネットワークには、通常よりも高い高さにある、例えば、高層オフィスや住居ビルディングの上階にあるユーザ端末の問題を処理する手段がない。モバイルサービスに対する総需要は、セルラーネットワーク利用者に、都市部におけるＢＴＳの集約的ネットワークの開発をもたらした。これは、地上レベルでの周波数帯の利用（ネットワーク容量の増加）を向上させたが、今日に見られる、複数のＭＴが同じ周波数や符号で幾つかのＢＴＳを認識するという高層ビルディングにおける問題を悪化させた。
【０００５】
セルラー無線ネットワークにおけるセルは、一般的には、モバイルスイッチングセンター（ＭＳＣ）とも呼ばれる、より上位のエンティティに接続され、ＭＳＣに接続される全てのＢＴＳに対し、所定の制御とスイッチング機能を提供する。これらのＭＳＣは、互いに接続され、且つ公衆電話回線交換局（ＰＳＴＮ）にも接続される。あるいは、ＭＳＣ自体がこのようなＰＳＴＮインターフェースを備えてもよい。
【０００６】
従来のモバイル無線ネットワークには、幾つかの重要な制限事項があった。１ＧＨｚよりも高い出力で動作させる場合には、必要な地理的なサービスエリアを提供し且つ高速データアプリケーションのために十分な容量を供給するために、多くのＢＳを設ける必要がある。これらのＢＳは、かなり大きな設置場所を要し、且つ非常に見苦しい。
【０００７】
また、他の制限事項としては、セルラータワーが高価であり、設置場所を必要とするために、採算性を考慮すると、ネットワーク中のタワー数が限られるという点が挙げられる。従って、セルサイズがかなり大きくなるので、地理的に分散したセルラータワーが、受信するのに十分強力な無線信号を送信するように、高い出力で放射する能力を有するモバイル無線端末を装備することが要求される。
【０００８】
更に、セル半径が大きくなるにつれて、大部分のパケットベースのプロトコルは、ユーザ当りの平均有効データレートが減少するので、高速データサービスが低下する可能性もある。
【０００９】
更に、従来から実施されているセルラー無線ネットワークに対する他の制限事項は、建物内でのセルラーサービスを提供するのに非常に有益であるとしても、セルラーアンテナが一般的には建物の外に設置されるということである。建物内へのアプリケーション用のセルラー信号の浸透は、建物内への伝播減衰特性を取り除くために、高出力サイト、追加サイト或いは中継器サイトを必要とする。周波数が増加すると、建物内の信号レベルが減少する。ＢＳアンテナが建物の外側に配置されるので、モバイル無線端末が建物の内側から建物の外側に効果的に伝播させるのに十分強力な信号を送信することが困難である。従って、建物内でモバイル端末を使用すると、データ転送速度が減少し且つ有限のバッテリ時間の相当量を消費する。
【００１０】
従来から実施されているモバイル無線ネットワークに対する更に他の制限事項は、音声とデータサービスを提供するための各及び全てのＢＴＳに固有の容量が有限であることである。この容量不足は、周波数帯が各ＢＴＳに割当てられる方法に起因している。適度な音質とデータ品質を提供するために、各ＢＴＳは、セルラーの使用者に所有される全周波数帯の一部のみを使用することが出来る。他のＢＴＳは、割当てられた同じ周波数帯を繰り返し利用出来るが、地理的な分散配置のパターンは尊重されなければならない。これは、ＣＤＭＡ方式では、符号繰り返し利用ファクタと呼ばれ、また、ＴＤＭＡ方式では、周波数繰り返し利用ファクタと呼ばれる。
【００１１】
ＣＡＴＶは、今日、郊外の地域ですら至る所に定着しているので、ＣＡＴＶネットワークのバンド幅を利用することによって、セルラーシステムの上記の制限事項を解消しようとする試みは、非常に興味あるものとなっている。
【００１２】
図１は、ＣＡＴＶシステムを示しており、非常に簡略された図である。このＣＡＴＶシステムにおいて、ＣＡＴＶヘッドエンドは、ＣＡＴＶケーブルネットワークに接続される。ＣＡＴＶケーブルネットワークは、増幅器のような種々の機器を備えている。今日のＣＡＴＶネットワークの多くは双方向性を有する。即ち、ＣＡＴＶヘッドエンドからエンドユーザへの通信（即ち、ダウンストリーム通信）とエンドユーザからＣＡＴＶヘッドエンド（即ち、アップストリーム通信）が可能である。
【００１３】
図１に示されるＣＡＴＶネットワークは、双方向システムである。ＣＡＴＶ増幅器もまた、双方向性を有する。アップストリーム通信は、５ＭＨｚ〜４５ＭＨｚの比較的狭いバンド幅で伝送される。ダウンストリーム通信は、その特定のシステムによって異なり、５０ＭＨｚ〜７５０ＭＨｚ又は５０ＭＨｚ〜８６０ＭＨｚの比較的広いバンド幅で伝送される。
【００１４】
ＣＡＴＶヘッドエンドから下流へ伝送する通信は、ツリー型ネットワークを介してセットトップボックス（ＳＴＢ）へ渡される。ＳＴＢは、ネットワーク上のテレビジョンセットへ繋がっている。また、そのテレビジョンセットがＳＴＢを使用せずにケーブル接続を可能とする適当な機器を備えることも可能である。同様に、ケーブルモデムや他の関連するデバイスを備えていてもよい。便宜上、ここでＳＴＢは、この種の任意のデバイスを意味する。
【００１５】
図２は、上述のネットワーク上での双方向セルラー通信を伝送する従来の方法を示す。この方法では、公衆陸上移動通信網（ＰＬＭＮ）は、インターフェースＩ／Ｆを介してケーブルシステムに接続される。ＰＬＭＮからのダウンリンク通信は、ＣＡＴＶ増幅器、及び遠隔アンテナドライバ（ＲＡＤ）を通過するＣＡＴＶネットワークを介して伝送される。ＲＡＤは、伝送されたデータ通信を捕獲し、それらを更にＭＴへ伝送する。
【００１６】
モバイル端末からのアップストリーム通信は、ＲＡＤを介し、そのバンド幅のアップストリーム部分を介し、ＣＡＴＶ増幅器を介し、Ｉ／Ｆを介してＰＬＭＮに伝送される。当然、ＲＡＤにおいて周波数変換が必要であり、それによってアップリンク通信は、ＣＡＴＶネットワークのアップストリーム通信のバンド幅に配される。
【００１７】
ＣＡＴＶネットワークを介してワイヤレス信号を伝送するための従来の方法は、既存のＣＡＴＶの標準周波数及びチャネルに当てはまるように、元の無線信号を再構成又は再パッケージングすることを含む。ここで、ＣＡＴＶの標準周波数とは、５ＭＨｚ〜４５ＭＨｚ、５０ＭＨｚ〜７５０ＭＨｚ、５０ＭＨｚ〜８６０ＭＨｚである。これらの処理は、一般的にはアクティブ素子によって行われ、これらのアクティブ素子は、公知の標準的なＣＡＴＶ動作周波数を標準ＣＡＴＶアップストリームとダウンストリームの周波数に整合させるためにワイヤレス周波数を変換する。しかしながら、標準的なＣＡＴＶチャネルを使用することによって、ＤＯＣＳＩＳ及びＤＶＢのように一般的なＣＡＴＶ標準に基づいて、ビデオ、データ及び音声を提供する際に、ＣＡＴＶ利用者の利用可能なバンド幅が減少する。
【００１８】
また一方、このような方法の全てに問題点がある。より具体的には、全ＵＭＴＳ周波数バンド（１９２０ＭＨｚ〜１９８０ＭＨｚ及び２１１０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚ）を標準ＣＡＴＶチャネルに再構成及び再パッケージングしようとする場合、そのＵＭＴＳアップリンクのバンド幅（６０ＭＨｚ）が大き過ぎるため、ＣＡＴＶアップストリーム（４０ＭＨｚ）を伝送するのは不可能であることが知られている。また、より小さなＵＭＴＳバンド幅がＣＡＴＶアップストリーム上を伝送されることになったとしても、これは不十分なアップストリームＣＡＴＶリソースを劇的に減少させることになる。このような不都合を伴う方法について記載された幾つかの特許文献の概略を以下に示す。
【００１９】
特許文献１及び特許文献２（関連特許）では、セルラー信号がＣＡＴＶネットワーク上に伝送される無線電話システムが開示されている。しかしながら、アップリンクのセルラー通信は、「５ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの範囲内」に周波数変換される。このような変換が必要とされるのは、ＣＡＴＶネットワークが、通常二つのバンド、即ち、ダウンストリーム送信（ヘッドエンドからハブを介して加入者へ）を扱うハイバンドと、アップストリーム送信（加入者からハブを介してヘッドエンドへ）を扱うローバンドに周波数が分割されるからである。換言すれば、約４５ＭＨｚを越えるアップストリーム信号や通信は、ネットワークの通常の動作の一部としてＣＡＴＶネットワーク自体によって取り除かれる。特許文献１に記載の方法では、アップストリーム通信の全てがローバンドに（即ち、「アップストリーム通信のためにＣＡＴＶシステムに割当てられた周波数帯の一部」に）収まらなければならない。
【００２０】
特許文献３は、ＣＡＴＶに基づいたワイヤレス通信方式を開示している。この特許文献３では、複数の屋外のセルラー受信がＣＡＴＶネットワーク上でノイズを引き起こすことを回避するために、十分なパワーレベルで受信された信号のみが、変換され且つアップストリームへ送られる。
【００２１】
特許文献４は、ＣＡＴＶネットワークの周波数が分割された実体が問題であることを認めている。より具体的には、この特許文献３は、「５メガヘルツから４０メガヘルツの周波数バンド内」での利用可能な有限のバンド幅が、「ケーブルプラントを使用して電話信号を伝送することに伴う問題」を引き起こすことを示唆している。この問題を解決するために、特許文献４の方法は、「ケーブルテレビに対して既存の周波数を再度割当てる」。即ち、ＣＡＴＶネットワークにおいて、ハイバンドとローバンドとの間の分割は、約４０ＭＨｚから数百ＭＨｚ以上へと移される。この単純な方法は、あらゆるＣＡＴＶネットワークにおける多数の設備の交換を必要とするために、非常に不利益である。このような費用がかかる方法は、まだ実用化には至っていない。
【００２２】
特許文献５は、先に述べた特許文献と同様に、「戻り方向における電話トラフィックのために、ＣＡＴＶシステムの戻りパス、即ち、５ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ」においてアップリンクセルラー通信を伝送することを教示している。更に、不利なことに、ダウンリンクセルラー通信は、「前方向周波数帯、即ちＣＡＴＶシステムの５０ＭＨｚ〜５５０ＭＨｚ」で伝送される。これは、ＣＡＴＶ信号と相互干渉し、ＣＡＴＶの利用者にとって、ダウンリンクセルラー信号のための余裕を作り出すために既存のプログラミングを他の周波数帯に移動させなければならないため、問題となる。
【００２３】
特許文献６は、屋外領域においてセルラーのサービスエリアの拡大を提供するためにプログラム制御可能な遠隔アンテナドライバを使用する方法を開示している。例えば、朝の混雑時には、この遠隔アンテナは、一つの周波数設定に同調され、夕方の混雑時には、他の一つの周波数設定に同調される。このように、屋外での通信は、柔軟に拡張することが出来る。この特許文献６では、アップリンクセルラー通信に対するアップストリームバンド幅が有限であるという問題を解決する方法については述べられていない。
【００２４】
特許文献７では、ＣＡＴＶネットワークを介して送られた遠隔アンテナ位置からのゲイントーンを使用して、各遠隔アンテナ位置が送信すべき信号の適切なレベルを決定する方法が記述されている。
【００２５】
特許文献８には、屋外のセルラーアンテナが提供しないサービスエリアのみでなく既存のセルラーのサービスエリアを増大させるために、屋外用遠隔アンテナと遠隔アンテナドライバを使用することが記述されている。セルラーアンテナタワーへ送信された所定のＢＴＳの信号は、「ブラインド」領域を解消するために遠隔アンテナを介して同時放送される。
【００２６】
特許文献９は、同様に遠隔アンテナドライバの使用方法を記述しているが、低いＣＡＴＶ帯域において、アップリンクセルラー通信を伝送する上述の方法を採用している。
【００２７】
【特許文献１】
米国特許第５，８０２，１７３号明細書
【特許文献２】
米国特許第５，８０９，３９５号明細書
【特許文献３】
米国特許第５，８２８，９４６号明細書
【特許文献４】
米国特許第５，８２２，６７８号明細書
【特許文献５】
米国特許第５，６３８，４２２号明細書
【特許文献６】
米国特許第６，２２３，０２１号明細書
【特許文献７】
米国特許第６，１９２，２１６号明細書
【特許文献８】
米国特許第６，１２２，５２９号明細書
【特許文献９】
米国特許第５，９３５，６７０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
従って、本発明の目的は、従来のモバイル無線ネットワークの前述の制限事項、及び標準モバイル無線ネットワークをＣＡＴＶネットワークに統合する際の前述の問題点を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明のシステムの一態様によれば、ＣＡＴＶネットワークにおいてマルチバンド双方向モバイル無線トラフィックが搬送されるように、従来のモバイル無線ネットワークを拡張することができる。本発明の他の態様によると、種々のプロバイダからの種々のモバイル無線システムの所定のマルチバンド構成において、ＣＡＴＶサービスやセルラーサービスを低下させることなく、トラフィックの制御を行うことができるＣＡＴＶネットワークを提供することができる。
【００３０】
上記及び他の目的を達成するために、ＣＡＴＶネットワークは、モバイル無線ネットワークの、即ち、ＲＦ伝播放射セクションにおいてアクセス要素として機能する。本発明にかかるシステムによれば、既存のＣＡＴＶネットワークの容量が、実質的に保持され、且つモバイル無線端末は変更される必要がない。即ち、無線通信プロトコルに従って送られた信号は、ＣＡＴＶプログラミングのために使用される周波数より上の空いているＣＡＴＶ周波数でのＣＡＴＶネットワークを伝播するが、ベースステーションによって本来生成されたのと同じ標準周波数で正確にモバイル端末に到達する。
【００３１】
モバイル無線ネットワークとＣＡＴＶネットワークとの間でそれらの無線周波数とチャネル構造は、互いに異なっている。ＣＡＴＶネットワークは、モバイル無線ネットワークのＲＦ信号の伝播を許容するように変更され、周波数は、ＣＡＴＶプログラミングよりも高いバンドでＣＡＴＶシステムを介して伝播するように変換される。
【００３２】
このような周波数バンドは、ＣＡＴＶ利用者によって全く使用されないが、そのバンドは、ＣＡＴＶインフラ構造を適宜アップグレードすることによって、セルラーシステム信号の組み合わせたものを搬送するために使用されてもよい。このように、二つ以上のセルラーシステム（換言すれば、マルチバンドセルラーサービス）を同時に搬送出来るシステムを提供することが目的である。
【００３３】
従来のＣＡＴＶネットワークは、ツリー状分岐トポロジーを有する双方向ネットワークであり、ケーブル、増幅器、信号分配器／信号合成器及びフィルタを備えている。本システムの一態様によると、信号分配器／信号合成器のようなケーブル及びパッシブコンポーネントは変更されないが、アクティブ素子は変更される。このように、このシステムは、マルチバンド、マルチ標準、双方向通信システムを重ね合わせることを可能とするＣＡＴＶシステムのための新たなコンポーネントを含む。変更されたコンポーネントは、両タイプの信号（ＣＡＴＶアップ信号及びダウン信号、セルラーアップ信号及びダウン信号）が、完全に独立した方法で同時にネットワークによって搬送されることを可能とする。つまり、両タイプの信号を、許容レベル以上の干渉の原因となるクロスカップリングを伴わずに、同時に処理できる。
【００３４】
ＣＡＴＶネットワークで使用されるケーブル（ファイバ及び同軸ケーブル）は、バンド幅に関しては厳格には制限されないことに注目することは重要である。実用的なＣＡＴＶネットワークは、実際の中継増幅器のバンド幅と信号ローディング制限によって、バンド幅が制限される。また、ＣＡＴＶネットワークは、現在フィルタを使用してケーブル周波数帯を二つのバンド、即ち、アップストリーム通信用のバンドと、ダウンストリーム通信用のバンド、にセグメント化している。送受切換器とフィルタを追加して、追加の周波数帯のセグメント化を行うことによって、追加の増幅器がアップストリームセルラーネットワークトラフィック及びダウンストリームセルラーネットワークトラフィックを処理することが可能となる。
【００３５】
本システムの他の態様によれば、セルラー信号の組合せに対して、送信／受信アンテナと周波数変換器として動作し、且つＣＡＴＶネットワーク用のＣＡＴＶ入力／出力ユニットとして動作するコンポーネントを提供することができる。また、このコンポーネントは、ダウンリンクにおいて減衰の制御を行うことができる。既存のＣＡＴＶビデオ信号の多くは、７５０ＭＨｚ（あるＣＡＴＶネットワークでは８６０ＭＨｚまでの場合）以下の周波数に既に制限されており、それによって標準化セルラー信号は、この制限よりも上の周波数帯に変換される。異なるタイプの信号（ＣＡＴＶ＆セルラー）が、同じＣＡＴＶケーブル内に共存することが出来るのは、このような事実によるものである。
【００３６】
このように、ＣＡＴＶネットワークは、ＣＡＴＶ送信がそれらの元のフォーマットと周波数割当に保持されることが可能な方法で変更される。ＣＡＴＶネットワーク自体の変更は、フィルタ及び増幅器のような線形コンポーネントのみを使用して行うことが出来るので、容易であり、強固であり、且つ経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。図面は、非常に単純化された概略形態で、本発明の原理を反映する実施の形態を描写するものである。この分野に精通している人にとって容易に理解されうる種々の項目や詳細は、本発明を不明瞭にすることを回避するために省略される。しかしながら、後述の実施例は全ての面で例示的なものであるばかりで、限定的なものではないものと理解すべきである。本発明の真の範囲を決定するためには、添付された特許請求の範囲を考慮するべきである。
【００３８】
図３は、本発明にかかるハイブリッドワイヤレス／ＣＡＴＶシステムにおけるＣＡＴＶセグメントを示す図である。ＣＡＴＶセグメントでは、ワイヤレスのアップリンク周波数及びダウンリンク周波数は、ＣＡＴＶシステムの通常のバンド幅には変換されず、代わりに、ＣＡＴＶプログラミングより高い周波数領域のバンド幅の一部の周波数に変換される。即ち、ワイヤレス通信は、全て、例えば８６０ＭＨｚよりも高い周波数で伝送される。
【００３９】
ＣＡＴＶ増幅器は、通常、アップストリーム通信に対しては、５ＭＨｚ〜４５ＭＨｚのバンドの周波数のみを通し、この領域より高い周波数を取り除く。また、ＣＡＴＶ増幅器は、通常、ダウンストリーム通信に対して５０ＭＨｚ〜７５０又は５０ＭＨｚ〜８６０ＭＨｚのバンドの周波数のみを通し、この領域より低い周波数をフィルタにより除去する。これは、通常のＣＡＴＶプログラミングより高い周波数のバンドで、セルラー通信を伝送する点で問題となる。
【００４０】
この問題を解決するために、セルラーバイパス（ＣＢＰ）が、各アクティブポイント又は各アクティブコンポーネント（ＣＡＴＶ増幅器、トランク増幅器、ラインエクステンダ、分配モジュール等）に設けられている。ＣＢＰは、セルラー増幅器とバイパスデバイス（ＢＰＤ）を備えている。ＣＢＰによって、アップリンク通信とダウンリンク通信を、ＣＡＴＶ増幅器を通さずに処理することができる。それによって、セルラー通信を、ＣＡＴＶ増幅器によって除去されずに伝送することができる。
【００４１】
各エンドユーザ位置に、ネットワークカップリングデバイス（ＮＣＤ）とケーブルマウントセルラーアンテナ（ＣＭＣＡ）が設けられている。ＮＣＤは、ＣＡＴＶトラフィックをＳＴＢ（又はＳＴＢが使用されない場合、テレビジョンセット又は他のコンポーネント）との間で往復させ、且つセルラートラフィックをＣＭＣＡとの間で往復させる。エンドユーザ位置とは、ＣＡＴＶネットワークの終端ポイントである。
【００４２】
ヘッドエンドからのトラフィックは、セルラーエントランスモジュール（ＣＥＥＭ）を介して、ＰＬＭＮ―Ａ及びＰＬＭＮ―Ｂからのトラフィックと組み合わされる。ＰＬＭＮ―ＡとＰＬＭＮ―Ｂは、ＧＳＭ１８００及びＵＭＴＳのように、異なるタイプのシステムである。これら二つの異なるシステムからのトラフィックは、マルチバンドトラフィック又はマルチバンドセルラー通信のようなものである。ここで使用されるように、「マルチバンド」は、二つ以上のシステムのトラフィックを意味する。これらのシステムは、一つのプロバイダからのＵＭＴＳと、別のプロバイダからのＵＭＴＳのような、二つ以上の同じタイプのシステムであってもよい。
【００４３】
図４に、ＣＢＰのより詳細な図を示す。各ＢＰＤは、ＣＡＴＶトラフィック（５ＭＨｚ〜７５０ＭＨｚ又は５ＭＨｚ〜８６０ＭＨｚ）をＣＡＴＶ増幅器に通し、且つセルラートラフィックをセルラー増幅器へ通過させるフィルタを備えている。セルラーアップリンクトラフィックとダウンリンクトラフィックは、一般的には、正規のセルラー周波数ではないが、正規の送信周波数よりも低く、ＣＡＴＶプログラミングよりも高い他の周波数バンドにシフトされる。図４に示したように、シフト済アップリンク及びシフト済ダウンリンクのトラフィックは増幅され、次いで、その他のＢＰＤでケーブルに再結合される。
【００４４】
また、ＣＢＰは、それがＣＡＴＶネットワークを介してセルラー信号を搬送するので、セルラートランスポートモジュール（ＣＥＴＭ）とも呼ばれる。ＣＥＴＭは、ＣＡＴＶネットワークの任意のアクティブコンポーネントに設置され、トランク増幅器、ラインエクステンダ及び分配モジュールをバイパスすることができるようになっている。従って、ＣＥＴＭは、シフト済アップリンク及びシフト済ダウンリンクのセルラー信号を増幅する双方向増幅中継器であり、また、ＬＯ（局所発振）キャリアも増幅することが出来る。シフト済セルラー信号の双方向の増幅は、標準ＣＡＴＶ増幅器がシフト済セルラーアップリンク及びシフト済ダウンリンク信号をそのまま処理出来ないので、ＣＡＴＶ増幅器が設置されるＣＡＴＶネットワークの各ポイントで行われる。ＣＥＴＭは、セルラー信号の歪みを防止するために、十分に線形であるべきであり、またその利得は、各方向において、７５ＭＨｚバンドを越えるよう大きく変化するものではない。ＣＥＴＭは、ＣＡＴＶネットワークからその電力を得ることができ、その場合、最小の電力供給でよいので、非常に効率的である。
【００４５】
ある実施の形態によれば、ＣＥＴＭは、ＣＡＴＶ増幅器のようなアクティブコンポーネントが存在しない場合でも、設置することが出来る。即ち、ＣＥＴＭは、セルラー信号のみの増幅が必要である状況においても使用することが出来る。
【００４６】
図５に、ネットワークカップリングデバイス（ＮＣＤ）とケーブルマウントセルラーアンテナ（ＣＭＣＡ）を示す。ＮＣＤは、単に、ＣＡＴＶトラフィック（例えば、８６０ＭＨｚ以下）をセットトップボックス（ＳＴＢ）に通し、セルラートラフィック（例えば、８６０ＭＨｚより上）をＣＭＣＡへと通過させる。ＣＡＴＶ信号とセルラー信号は、それらが同時に伝送される場合、一つの合成された信号とみなされる可能性がある。
【００４７】
ＣＭＣＡは、アップ／ダウンコンバータ（ＵＤＣ）を備えている。このＵＤＣは、特定の基準、又は、セルラー通信に使用される基準に基づいて、シフト済周波数から正規の周波数へ、セルラー周波数の変換を行う。同様に、ＵＤＣは、正規のセルラー周波数を捕獲し、それらの周波数をケーブルに沿った送信のためにシフト済周波数に変換する。ＵＤＣは、また、単に周波数コンバータと称することもある。
【００４８】
より具体的には、ＣＭＣＡは、ケーブルシステムから信号を受信すると、ダウンリンク通信を捕獲し、そのダウンリンク通信を、シフト済形態から正規の周波数であるシフト前の周波数へ変換する。また同様に、ＣＭＣＡは、アップリンク通信を捕獲し、そのアップリンク通信を、正規の周波数であるシフト前の周波数から、ケーブルシステムに沿った適切なＰＬＭＮへの送信のためのシフト済周波数へ変換する。
【００４９】
ＵＤＣは、正規のセルラー周波数を用いてモバイル端末と通信することができるように、アンテナに接続されている。
【００５０】
ＵＤＣは、一つ以上、又は複数、の周波数コンバータモジュールを備えていてもよい。
【００５１】
図６に、セルラーエントランスモジュール（ＣＥＥＭ）１１０を示す。セルラーシステムＡからのＢＴＳ６０と、セルラーシステムＢからのＢＴＳは、各々ＣＥＥＭに接続される。システムＡは、ＧＳＭ１８００システムであり、システムＢは、ＵＭＴＳシステムである。これら二つのシステムＡとＢは、同じ又は異なるプロバイダからのものであってもよい。
【００５２】
図７に、これらの二つのシステムが、ＣＡＴＶシステムのバンド幅で同時に処理される方法を示す。
【００５３】
図７には、ＵＭＴＳ（システムＢ用）とＧＳＭ１８００（システムＡ用）について、周波数変換の前後の周波数の一例を示す。即ち、ＧＳＭ１８００システム（システムＡ）は、アップリンクトラフィックがＡで示されるシフト済アップリンク信号（図の上部のアップリンク）の一部を占めるように、周波数変換される。また、このＧＳＭ１８００システム（Ａ）は、ダウンリンクトラフィックがＡで指示されるシフト済ダウンリンク信号（図の上部のダウンリンク）の一部を占めるように、周波数変換される。
【００５４】
同様に、図中には、ＵＭＴＳシステムＢの信号を、ＣＡＴＶシステムの未使用周波数で搬送されるシフト済アップリンク信号とシフト済ダウンリンク信号に周波数変換する方法が示されている。この図では、記号「Ｒ」は、任意の特定の目的で使用され得る未使用のサブバンドを示す。従って、アップリンクバンドとダウンリンクバンドの各部分は、ここではサブバンドと称される。
【００５５】
図８は、他の周波数シフト方法を示しており、本発明の範囲内で多くの変形例が可能であり且つここで記述された方法が非常にフレキシブルであることを示すものである。より具体的には、図８において、シフト済セルラーダウンリンク信号は、例えば、９６０ＭＨｚ〜１０３５ＭＨｚの範囲で搬送され、シフト済アップリンク信号は、例えば、１０８０ＭＨｚ〜１１５５ＭＨｚの範囲内で搬送されることを示している。
【００５６】
アップリンクバンドとダウンリンクバンドの位置は、シフト済セルラー信号とＣＡＴＶ信号との間の十分な分離を行い且つシフト済アップリンクセルラー信号とシフト済ダウンリンクセルラー信号との間の十分な分離を行うために、ローカルＣＡＴＶプロバイダの好みに合わせる様に変更することができる。
【００５７】
アップリンクバンドとダウンリンクバンドの幅は、変更することができ、且つサブバンドの幅もまた、同様に変更することができ、その幅は必ずしも均一である必要はない。
【００５８】
図６において、ＧＳＭ１８００システムＡからのＢＴＳ６０は、アップ／ダウン周波数コンバータ２１０に接続される。アップ／ダウン周波数コンバータ２１０は、所定の周波数シフト方法及びシフトプラン（図７又は８に示される）に基づいて、ダウンリンクＧＳＭ１８００信号を、元のシフト前のセルラーフォーマットからシフト済フォーマットに変換する。従って、システムＡからのダウンリンク信号は、システムＡに対して並んで設定されたダウンリンクバンドの一部へシフトされる。
【００５９】
ＵＭＴＳシステムＢからのＢＴＳ６０は、周波数コンバータ２１０に接続される。周波数コンバータ２１０は、所定の周波数プランに従って、ダウンリンク信号を、元のシフト前のセルラーフォーマットからシフト済フォーマットに変換する。従って、システムＢからのダウンリンク信号は、システムＢに対して並んで設定されたダウンリンクバンドの一部へシフトされる。
【００６０】
同様に、周波数コンバータ２１０は、シフト済セルラーアップリンク信号を、シフト済フォーマット（即ち、特定のシステムに対して並んで設定されたアップリンクバンドの周波数から）から正規のフォーマット（即ち、ＧＳＭ１８００やＵＭＴＳ周波数に）に変換する。
【００６１】
ＣＥＥＭは、複数のＢＳから元のセルラー信号を受信し、所定の周波数シフトプランに従って、これらの元のセルラー信号をサブバンドのシフト済フォーマットに変換し、そしてこれらのシフト済ダウンリンク信号をＣＡＴＶシステムに通過させるよう利用されている。同様に、ＣＥＥＭは、ＣＡＴＶシステムからシフト済セルラー信号を受信し、所定の周波数シフトプランに従って、これらのシフト済セルラー信号を元のフォーマットに変換して、元のセルラー信号をＢＳの夫々に出力する。
【００６２】
ＢＳは、異なる夫々のセルラーシステム（即ち、システムＡに対してＧＳＭ１８００、システムＢに対してＵＭＴＳシステム）に関与し、従って、サブバンドは、異なるサービスプロバイダ及び／又は異なるシステムに対してトラフィックを搬送することが出来る。
【００６３】
各アップリンクサブバンド又は各ダウンリンクサブバンドは、ＣＥＥＭの各ＵＤＣ２１０における異なるローカル発振器を使用してそれぞれ単独に変換されてもよい。サブバンド同士間のガードバンドは、簡略化のために図に示されてはいない。しかしながら、ガードバンドがサブバンド同士間で必要とされる場合、ローカル発振器の周波数がこれらのガードバンドを生成するように設定することができる。
【００６４】
サブバンドは、モバイル無線システムの元の標準周波数割当から生成される。変換されるべきサブバンドのバンド幅は、ここで示された例によっては、制限されない。モバイル無線システムプロバイダは、このシステムによって、プロバイダが所有する全てのバンド幅まで搬送することが出来る。
【００６５】
図９は、図６及び図７、又は図８のシステムにかかるＣＭＣＡ用の周波数コンバータＵＤＣを示している。より具体的には、ＵＤＣは、ＧＳＭプロバイダとＵＭＴＳプロバイダがケーブルシステム上で同時に接続される状況に適合される。シフト済セルラー信号は、図の頂部に示されるように、合成器（アップリンク信号用）と分配器（ダウンリンク信号用）を介して通信される。
【００６６】
ダウンリンク信号は、既知の方法を用いて、中間周波数（ローカル発振器Ｆ１／Ｆ５で）に変換され、次に、夫々、（Ｆ３／Ｆ７を使用して）ＧＳＭとＵＭＴＳ用の正規のセルラー周波数に変換される。これらは、アンテナユニット（ＡＮＴ）へと渡される。
【００６７】
同様に、アップリンク信号は、ＡＮＴから受信され、公知の方法で、（Ｆ４／Ｆ８を使用して）中間周波数に変換され、次に、（Ｆ２／Ｆ６を使用して）シフト済セルラー周波数に変換され、ＣＡＴＶネットワーク上に伝送されるように合成される。
【００６８】
この例によりＣＭＣＡは、二つの異なるシステムを処理するので、ケーブルマウントデュアルバンドモジュール（ＣＭＤＢＭ）と称してもよい。また、このＣＭＣＡは、３Ｇタイプのトラフィックを処理することから、ケーブルマウント第３世代モジュール（ＣＭＴＧＭ）とも称することができる。本明細書全体に亘り、用語としてＣＭＣＡをより汎用的な意味を含むものとして用いているが、本発明の真の目的は、任意数のシステムからの信号の配信、及び任意数のワイヤレスタイプの信号の配信であることを考慮すると、上記の両称名は適切であるといえる。
【００６９】
前述の内容よりから理解されるように、精密なローカル発振器（ＬＯ）が必要とされる。ＬＯ周波数は、ＣＥＥＭにおいて、システムに注入され、ＣＭＣＡへの経路に沿って搬送される。このようなＬＯ周波数は、パイロットトーンと称することができる。ＣＭＣＡは、このＬＯ信号を使用してセルラーアップリンク信号とダウンリンク信号を、それらの元の標準周波数へ又は元の上旬周波数から変換することが出来る。ネットワークに沿ってＣＭＣＡにＬＯ周波数を搬送することによって、ＣＭＣＡにおいて、精密且つ高価な周波数源が不要になる。これにより、受信加入者にとっては、ＣＭＣＡを単純にでき、コストを削減することができる。なお、このような方法でＬＯ周波数を搬送することは好ましいが、必須ではなく、精密なＬＯがＣＭＣＡに設けられていればよい。
【００７０】
ある種のサービスプロバイダは、単一のバンドサービスのみを、その顧客の何人かに供給することを望む場合がある。単一のバンドモジュールは、同じマルチバンドアップグレードＣＡＴＶネットワークに接続された他のデュアル（或いはトリプル）バンド（又はそれより多くの）モジュールと共存することが出来る。同じ前提部は、一つのＣＡＴＶ局に単一のバンドモジュールを、異なるＣＡＴＶ局、住宅やオフィスのいずれかにデュアルバンドモジュールを有することが出来る。
【００７１】
図９は、ＣＭＣＡで使用するために構成されたＵＤＣを示す。当該分野に精通している人にとっては、実質的に同様な構成が、例えば、図６において、適切な方向へのアップリンクパス及びダウンリンクパスを伴うが、ＣＥＥＭにおけるＵＤＣのように使用され得ることは明らかである。
【００７２】
図９は、二つのシステム（従って、二つの周波数コンバータモジュールを有する）を処理するように構成された周波数コンバータＵＤＣを示すが、任意の数のシステムを処理するために、同じ方法が採用され得る。同様に、中間周波数変換を実行することは、一つのシステムが支援されている場合でも可能である。
【００７３】
三つのシステムを有する例を、以下に示す。
【００７４】
図１０において、システムＡ及びシステムＢは先の実施例の通りであるが、ここでは、追加システムとして、システムＣ、が追加された。システムＣは、ＧＳＭ９００システムである。従って、図１０のＣＥＥＭ１１０は、このシステムＣのためのＢＴＳが接続される第３周波数コンバータ２１０を有する。ＧＳＭ９００システムからのダウンリンク信号は、図１１に示される周波数プランに従って、この周波数コンバータによってシフトされる。
【００７５】
図１１の下部には、ここで考察されている種々のセルラー通信システム用のシフト前のアップリンクバンドとダウンリンクバンド、即ち、元の周波数信号を示す。図中の中央には、セルラー信号が周波数シフトされるダウンリンクバンドとアップリンクバンド、即ち、周波数シフト済信号を示す。図中の上部には、サブバンドを含む、アップリンクとダウンリンクバンドのより詳細な図が示されている。
【００７６】
図１１は、図７に幾分類似しており、且つサブバンドの一つがシステムＣ専用であることを除いて、図８に酷似している。この例では、シフト済ダウンリンクセルラー信号がシフト済セルラーアップリンク信号よりも低い周波数で搬送される構成が用いられる。この際、ダウンリンクバンドは、９６０と１０３５ＭＨｚとの間であり、アップリンクバンドは、１０８０と１１５５ＭＨｚとの間である。
【００７７】
図１２は、この実施例で使用するのに適したＣＭＣＡを示す。即ち、ＣＭＣＡは、異なるセルラーシステムの各々に対して１個ずつ、計３個の異なるＵＤＣモジュールを有するＵＤＣを備える。より具体的には、ＵＤＣモジュールＡは、ＧＳＭ１８００信号用のコンバータであり、ＵＤＣモジュールＢは、ＵＭＴＳセルラー信号用のコンバータであり、及びＵＤＣモジュールＣは、ＧＳＭ９００セルラー信号モジュール用のコンバータである。これらのモジュールの各々は、元のシフト前のアップリンクセルラー信号を適切なサブバンドに変換し、且つその逆の処理を行う。
【００７８】
以下に、ＣＥＥＭに接続される６個の異なるＢＳが設けられた例を示す。
【００７９】
図１３において、６個の異なるセルラーシステムが示されている。システムＡとシステムＢは、ＧＳＭ１８００システムである。システムＣは、ＧＳＭ９００システムである。システムＤ及びシステムＦは、ＵＭＴＳシステムである。これら６個のシステムの各々は、ＣＥＭ１１０に接続されたＢＴＳ６０を有し、また、各々は、各ＵＤＣ２１０に接続される。各ＢＴＳに対応する各ＵＤＣ２１０は、図１４に示されるプランに従って、周波数変換を行う。即ち、異なるサブバンドが、各システムに対応するように周波数変換を行う。図１５は、この例において、使用するのに適切なＣＭＣＡを示す。ＣＭＣＡは６個のＵＤＣモジュールを備えたＵＤＣを有する。６個のＵＤＣモジュールの各々は、図１４に示される周波数プランに従って、元の未シフトフォーマットとシフト済フォーマットとの間でセルラー信号を周波数変換するように働く。６個のシステムは、同じ又は異なるプロバイダ、或いはプロバイダの組合せから提供されてもよい。
【００８０】
当業者であれば、本明細書中に記載された装置や方法の使用が、第２世代及び第３世代のセルラーネットワークのスループットを向上させるための方法を構成することを理解するであろう。セルラーＣＡＴＶネットワークを介してアクセスされる屋内セルの場合、送信モバイルユニットの屋内のパワーを非常に低く抑えられる。これは、建物内で生じる固有の減衰効果と結びついて、屋内セル内で一層良好なデータサービスを可能とするように組み合わされる。
【００８１】
本明細書中に記述されたシステムの種々の実施の形態と態様は、セルラーモバイル無線ネットワークの利用者が現在直面する、前述のカバレージと容量の制約を解消する助けとなる。これらのカバレージ制約を緩和することによって、良好な無線カバレージを提供するコストが減少し、且つサービスレベルが改良される。ＣＡＴＶ利用者は、新たな収入源の可能性を持つことになる。ＣＡＴＶとモバイル無線端末サービスが組み合わされる新たなサービスパッケージが可能である。
【００８２】
本発明を、好ましい実施形態により詳細に図示し、かつ説明してきたが、全ての面で例示的なものばかりで、限定的なものでないと理解すべきである。当業者であれば、添付の請求の範囲に定義された本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく本発明の形態および細部を様々に変更し得ることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】従来のＣＡＴＶネットワークを示す図である。
【図２】ＣＡＴＶネットワークを介してセルラー信号を搬送するための従来の方法を例示する図である。
【図３】本発明の一実施の形態にかかる改良型セルラーケーブルネットワークを示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態にかかるセルラーバイパスデバイスの概略を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態にかかるネットワークカップリングデバイスとケーブルマウントセルラーアンテナを示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態にかかるデュアルバンドシステム用のセルラーエントランスモジュールを示す図である。
【図７】デュアルバンドセルラーシステム用の周波数割当方式の一例を示す図である。
【図８】デュアルバンドセルラーシステム用の周波数割当方式の他の一例を示す図である。
【図９】図７又は図８におけるような周波数を有するデュアルバンドセルラーシステム用の周波数コンバータ（アップ／ダウンコンバータやＵＤＣ）を示す図である。
【図１０】本発明の一実施の形態にかかるトリプルバンドシステム用のセルラーエントランスモジュールを示す図である。
【図１１】トリプルバンドセルラーシステム用の周波数割当方式を示す図である。
【図１２】トリプルバンドセルラーシステム用の周波数コンバータを示す図である。
【図１３】本発明の一実施の形態にかかるシックスバンドシステム用のセルラーエントランスモジュールを示す図である。
【図１４】シックスバンドセルラーシステム用の周波数割当方式を示す図である。
【図１５】シックスバンドシステム用の周波数コンバータを示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
６０  公衆陸上移動通信網（ＰＬＭＮ）
７０  テレビジョンセット
１０５  ＣＡＴＶ増幅器
１１０  セルラーエントランスモジュール（ＣＥＥＭ）
２１０  ＧＳＭ１８００用アップ／ダウンコンバータ
ＢＰＤ  バイパスデバイス
ＣＢＰ  セルラーバイパス
ＮＣＤ  ネットワークカップリングデバイス
ＣＭＣＡ  ケーブルマウントセルラーアンテナ
ＵＤＣ  アップ／ダウンコンバータ
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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