(57)【要約】ＤＡＳにおける改善されたデジタルＲＦ送信のためのシステムおよび方法が提供される。一実施形態において、トランシーバーは、ＡＤＣに接続されたＲＦ受信インターフェースを含む受信経路回路であって、前記ＡＤＣは、ダウンコンバートされたアナログＲＦスペクトルを前記ＲＦ受信インターフェースから受信し、デジタル化ＲＦスペクトルを入力サンプリング速度において生成する、受信経路回路と、論理デバイスであって、前記論理デバイスは、前記デジタル化ＲＦスペクトルを受信し、第１の組のベースバンドデータサンプルを、前記アナログＲＦスペクトルの第１のスペクトル領域に対応して第１のサンプリング速度において生成し、第２の組のベースバンドデータサンプルを、前記アナログＲＦスペクトルの第２のスペクトル領域に対応して第２のサンプリング速度において生成する論理デバイスと、を含む。前記論理デバイスは、ベースバンドデータサンプルの前記第１の組および第２の組を、シリアルデータストリーム送信フレームの第１の組の時間帯および第２の組の時間帯それぞれにマッピングする。【選択図】図６
2012515507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数（ＲＦ）分散アンテナシステム上での信号のデジタル送信を提供するデジタル／アナログ無線トランシーバーであって、前記トランシーバーは、
アナログ／デジタル変換器に接続されたＲＦ受信インターフェースを含む受信経路回路であって、前記アナログ／デジタル変換器は、ダウンコンバートされたアナログＲＦスペクトルを前記ＲＦ受信インターフェースから受信し、デジタル化されたＲＦスペクトルを入力サンプリング速度において生成する、受信経路回路と、
前記受信経路回路に接続されかつ前記デジタル化されたＲＦスペクトルを前記入力サンプリング速度で受信する論理デバイスであって、前記論理デバイスは、第１の組のベースバンドデータサンプルを第１のサンプリング速度において生成し、前記第１の組のベースバンドデータサンプルは、前記アナログＲＦスペクトルの第１のスペクトル領域に対応し、前記論理デバイスは、第２の組のベースバンドデータサンプルを第２のサンプリング速度においてさらに生成し、前記第２の組のベースバンドデータサンプルは、前記アナログＲＦスペクトルの第２のスペクトル領域に対応する、論理デバイスと、
を含み、
前記論理デバイスは、前記第１の組のベースバンドデータサンプルを前記第１のサンプリング速度においてシリアルデータストリーム送信フレームの第１の組の時間帯にマッピングし、前記第２の組のベースバンドデータサンプルを前記第２のサンプリング速度において前記送信フレームの第２の組の時間帯にマッピングする、
トランシーバー。
【請求項２】
前記第１の組の時間帯は、前記第１のスペクトル領域の帯域幅に基づいた第１の数の時間帯からなり、前記第２の組の時間帯は、前記第２のスペクトル領域の帯域幅に基づいた第２の数の時間帯からなる、請求項１に記載のトランシーバー。
【請求項３】
前記アナログＲＦスペクトルは、前記第１のスペクトル領域と前記第２のスペクトル領域との間の第３のスペクトル領域を備え、前記第３のスペクトル領域からのデータは、前記送信フレームの時間帯上にマッピングされない、請求項１に記載のトランシーバー。
【請求項４】
前記論理デバイスは、少なくとも第１のデジタルダウンコンバータおよび第２のデジタルダウンコンバータを含み、前記第１のデジタルダウンコンバータおよび前記第２のデジタルは並行して動作し、それぞれ、前記デジタル化されたＲＦスペクトルを前記入力サンプリング速度において受信し、
前記第１のデジタルダウンコンバータは、前記アナログＲＦスペクトルの前記第１のスペクトル領域に対応するデータを前記第１のサンプリング速度において前記第１の組のデジタルベースバンドデータに変換し、前記第１のサンプリング速度は、前記第１のスペクトル領域の帯域幅のサイズの関数であり、
前記第２のデジタルダウンコンバータは、前記アナログＲＦスペクトルの前記第２のスペクトル領域に対応するデータを前記第２のサンプリング速度において前記第２の組のデジタルベースバンドデータに変換し、前記第２のサンプリング速度は、前記第２のスペクトル領域の帯域幅のサイズの関数である、
請求項１に記載のトランシーバー。
【請求項５】
前記論理デバイスはシリアル化送信器をさらに含み、前記シリアル化送信器は、前記第１の組のデジタルベースバンドデータを前記第１のサンプリング速度において受信し、前記第２の組のデジタルベースバンドデータを前記第２のサンプリング速度において受信し、前記第１の組のデジタルベースバンドデータを前記第１の組の時間帯にマッピングし、前記第２の組のデジタルベースバンドデータを前記第２の組の時間帯にマッピングする、請求項４に記載のトランシーバー。
【請求項６】
デジタル／アナログ変換器に接続されたＲＦ送信インターフェースを含む送信経路回路、
をさらに含み、
前記論理デバイスは前記送信経路回路にさらに接続され、前記論理デバイスは、複数の時間帯を有する入力送信フレームを受信し、第１の組の前記複数の時間帯は、前記第１のサンプリング速度において第３の組のベースバンドデータサンプルを含み、前記第３の組のベースバンドデータサンプルは、前記アナログＲＦスペクトルの前記第１のスペクトル領域に対応し、第２の組の前記複数の時間帯は、前記第２のサンプリング速度において第４の組のベースバンドデータサンプルを含み、前記第４の組のベースバンドデータサンプルは、前記アナログＲＦスペクトルの前記第２のスペクトル領域に対応し、
前記論理デバイスは、前記第３の組のベースバンドデータサンプルを前記第１のサンプリング速度において第１の組のＲＦデータサンプルにアップコンバートし、前記第１の組のＲＦデータサンプルは、出力サンプリング速度において前記第１のスペクトル領域に対応し、
前記論理デバイスは、前記第４の組のベースバンドデータサンプルを前記第２のサンプリング速度において第２の組のＲＦデータサンプルにアップコンバートし、前記第２の組のＲＦデータサンプルは、前記出力サンプリング速度において前記第２のスペクトル領域に対応し、
前記論理デバイスは、前記第１の組のＲＦデータサンプルと前記第２の組のＲＦデータサンプルとを加算して、前記出力サンプリング速度において１組の出力データサンプルを生成し、
前記デジタル／アナログ変換器は、前記出力データサンプルを前記出力サンプリング速度において受信し、前記出力データサンプルから出力アナログ信号を生成し、
前記ＲＦ送信インターフェースは、前記出力アナログ信号を受信し、前記出力アナログ信号を前記アナログＲＦスペクトル内のアナログＲＦ信号にアップコンバートする、
請求項１に記載のトランシーバー。
【請求項７】
前記論理デバイスは、少なくとも第１のデジタルアップコンバータおよび第２のデジタルアップコンバータを含み、前記第１のデジタルアップコンバータおよび前記第２のデジタルアップコンバータは並行に動作し、
前記第１のデジタルアップコンバータは、前記第３の組のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第３の組のデジタルベースバンド信号を前記第１の組のＲＦデータサンプルに変換し、前記第１の組のＲＦデータサンプルは、前記出力サンプリング速度において前記アナログＲＦスペクトルの前記第１のスペクトル領域に対応し、
前記第２のデジタルアップコンバータは、前記第４の組のデジタルベースバンドサンプルを受信し、前記第３の組のデジタルベースバンド信号を前記第２の組のＲＦデータサンプルに変換し、前記第２の組のＲＦデータサンプルは、前記出力サンプリング速度において前記アナログＲＦスペクトルの前記第２のスペクトル領域に対応する、
請求項６に記載のトランシーバー。
【請求項８】
前記論理デバイスはシリアル化された受信器をさらに含み、前記シリアル化受信器は、前記入力送信フレームを受信し、前記送信フレームの時間帯を前記第１のデジタルアップコンバータに対して解析し、前記第２のデジタルアップコンバータは、前記入力送信フレームの時間帯構成に基づく、請求項７に記載のトランシーバー。
【請求項９】
前記アナログＲＦスペクトルは、前記第１のスペクトル領域と前記第２のスペクトル領域との間の第３のスペクトル領域を備え、前記第３のスペクトル領域からのデータは、前記入力送信フレームの時間帯上にマッピングされない、請求項６に記載のトランシーバー。
【請求項１０】
前記論理回路はフィールドプログラマブルデバイスを備える、請求項１に記載のトランシーバー。
【請求項１１】
前記第１のスペクトル領域および第２のスペクトル領域は、ユーザが複数の事前構築された論理回路構成から選択することができる、請求項１に記載のトランシーバー。
【請求項１２】
前記第１のスペクトル帯域幅を規定する中央周波数および帯域幅サイズは、ユーザが再構成することが可能である、請求項１に記載のトランシーバー。
【請求項１３】
無線周波数（ＲＦ）分散アンテナシステム上での信号のデジタル送信を提供するデジタル／アナログ無線トランシーバーであって、前記トランシーバーは、
デジタル／アナログ変換器に接続されたＲＦ送信インターフェースを含む送信経路回路と、
前記送信経路回路にさらに接続された論理デバイスであって、前記論理デバイスは、複数の時間帯を有する入力送信フレームを受信し、第１の組の前記複数の時間帯は、第１のサンプリング速度において第１の組のベースバンドデータサンプルを含み、前記第３の組のベースバンドデータサンプルは、アナログＲＦスペクトルの第１のスペクトル領域に対応し、第２の組の前記複数の時間帯は、第２のサンプリング速度において第２の組のベースバンドデータサンプルを含み、前記第２の組のベースバンドデータサンプルは、前記アナログＲＦスペクトルの第２のスペクトル領域に対応する、論理デバイスと、
を含み、
前記論理デバイスは、前記第１の組のベースバンドデータサンプルを前記第１のサンプリング速度において第１の組のＲＦデータサンプルにアップコンバートし、前記第１の組のＲＦデータサンプルは、出力サンプリング速度において前記第１のスペクトル領域に対応し、
前記論理デバイスは、前記第２の組のベースバンドデータサンプルを前記第２のサンプリング速度において第２の組のＲＦデータサンプルにアップコンバートし、前記第２の組のＲＦデータサンプルは、前記出力サンプリング速度において前記第２のスペクトル領域に対応し、
前記論理デバイスは、前記第１の組のＲＦデータサンプルと、前記第２の組のＲＦデータサンプルとを加算して、前記出力サンプリング速度において１組の出力データサンプルを生成し、
前記デジタル／アナログ変換器は、前記出力データサンプルを前記出力サンプリング速度において受信し、前記出力データサンプルから出力アナログ信号を生成し、
前記ＲＦ送信インターフェースは、前記出力アナログ信号を受信し、前記出力アナログ信号を前記アナログＲＦスペクトル内のアナログＲＦ信号にアップコンバートする、
トランシーバー。
【請求項１４】
前記アナログＲＦスペクトルは、前記第１のスペクトル領域と前記第２のスペクトル領域との間の第３のスペクトル領域を備え、前記第３のスペクトル領域からのデータは、前記入力送信フレームの時間帯上にマッピングされない、請求項１３に記載のトランシーバー。
【請求項１５】
無線周波数（ＲＦ）分散アンテナシステム上での信号のデジタル送信を提供する方法であって、
初期サンプリング速度においてサンプリングされたアナログＲＦスペクトルのデジタルサンプルを受信することと、
前記第１のスペクトル領域の第１の組のデジタルベースバンドデータを第１のサンプリング速度において生成することと、
前記第１の組のデジタルベースバンドデータの生成と並行して、前記第２のスペクトル領域の第２の組のデジタルベースバンドデータを第２のサンプリング速度において生成することと、
前記第１の組のデジタルベースバンド信号を送信フレームの第１の組の時間帯に割り当て、前記第２の組のデジタルベースバンド信号を前記送信フレームの第２の組の時間帯に割り当てることにより、前記第１の組のデジタルベースバンドデータおよび前記第２の組のデジタルベースバンドデータを多重化してシリアルデータストリームとすることと、
前記送信フレームを送信することと、
を含む、方法。
【請求項１６】
前記第１のサンプリング速度は、前記第１のスペクトル領域の帯域幅サイズから決定され、前記第２のサンプリング速度は、前記第２のスペクトル領域の帯域幅サイズから決定される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１スペクトル領域の前記第１の組のデジタルベースバンドデータを生成することは、前記第１のスペクトル領域に対応するデータ信号のみを通過させるように、前記アナログＲＦスペクトルの前記デジタルサンプルをフィルタリングすることをさらに含み、
前記第２のスペクトル領域の前記第２の組のデジタルベースバンドデータを生成することは、前記第２のスペクトル領域に対応するデータ信号のみを通過させるように、前記ＲＦスペクトルの前記デジタルサンプルをフィルタリングすることをさらに含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の組の時間帯は、前記第１のスペクトル領域の帯域幅に基づいた第１の数の時間帯からなり、前記第２の組の時間帯は、前記第２のスペクトル領域の帯域幅に基づいた第２の数の時間帯からなる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記アナログＲＦスペクトルは、前記第１のスペクトル領域と前記第２のスペクトル領域との間の第３のスペクトル領域を備え、前記第３のスペクトル領域からのデータは、前記送信フレームの時間帯上にマッピングされない、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
構成情報を受信することであって、前記構成情報は、前記アナログＲＦスペクトル内の複数の関連するスペクトル領域を特定する、構成情報を受信することと、
前記構成情報に基づいて、データ記憶デバイス内に記憶された複数のビルドからビルドを選択することと、
前記ビルドを前記フィールドプログラマブルデバイスに転送することにより、フィールドプログラマブルデバイスをプログラムすることと、
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記構成情報は、前記第１のスペクトル領域を規定するための中央周波数および帯域幅サイズを特定する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
無線周波数（ＲＦ）分散アンテナシステム上での信号のデジタル送信を提供する方法であって、前記方法は、
複数の時間帯を有する送信フレームを含む入力送信信号を受信することと、
前記入力送信信号の時間帯構成に基づいて、前記入力送信信号を少なくとも第１の組のベースバンド信号および第２の組のベースバンド信号に解析することと、
前記第１の組のベースバンド信号を第１のサンプリング速度から出力サンプリング速度へとアップコンバートすることと、
前記第１の組のベースバンド信号をアップコンバートすることと並行して、前記第２の組のベースバンド信号を第２のサンプリング速度から前記出力サンプリング速度へとアップコンバートすることと、
前記アップコンバートされた第１の組のベースバンド信号と、前記アップコンバートされた第２の組のベースバンド信号とを加算して、１組の出力データサンプルを生成することと、
デジタル／アナログ変換器を通じて前記１組の出力データサンプルをアナログＲＦ信号に変換することと、
を含む、方法。
【請求項２３】
前記第１の組のベースバンド信号をアップコンバートすることは、アナログＲＦスペクトルの第１のスペクトル領域に対応する第１の組のＲＦデータサンプルを生成することをさらに含み、
前記第２の組のベースバンド信号をアップコンバートすることは、前記アナログＲＦスペクトルの第２のスペクトル領域に対応する第２の組のＲＦデータサンプルを生成することをさらに含む、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記アナログＲＦスペクトルは、前記第１のスペクトル領域と前記第２のスペクトル領域との間の第３のスペクトル領域を備え、前記第３のスペクトル領域からのデータは、前記入力送信フレームの時間帯上にマッピングされない、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記入力送信信号の前記時間帯構成は、前記第１のスペクトル領域の帯域幅に対応する第１の数の時間帯からなる第１の組の時間帯と、前記第２のスペクトル領域の帯域幅に対応する第２の数の時間帯からなる第２の組の時間帯とを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
構成情報を受信することであって、前記構成情報は、アナログＲＦスペクトル内の複数の関連するスペクトル領域を特定する、ことと、
前記構成情報に基づいて、データ記憶デバイス内に記憶された複数のビルドからビルドを選択することと、
前記ビルドを前記フィールドプログラマブルデバイスに転送することにより、フィールドプログラマブルデバイスをプログラムすることと、
をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記構成情報は、第１のスペクトル領域を規定するための中央周波数および帯域幅サイズを特定する、請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国仮出願第６１／１４４，３４９号（２００９年１月１３日出願）の利益を主張し、その全体を参照により本明細書に組み込む。
【背景技術】
【０００２】
分散アンテナシステム（ＤＡＳ）は、空間を空けて配置されたアンテナノードのネットワークであり、これらのアンテナノードは、地理的地域または構造内に無線サービスを提供する輸送媒体を介して共通ノードに接続される。共通無線通信システム構成では、共通ノードとしてホストユニットが用いられる。共通ノードは、中央位置（例えば、無線サービスプロバイダによって制御される施設）に設けられる。これらのアンテナノードと、関連するブロードキャストおよび受信設備とは、ホストユニットから遠隔位置にある位置（例えば、無線サービスプロバイダによって制御されない施設または現場）に設けられ、「遠隔ユニット」とも呼ばれている。無線周波数（ＲＦ）信号は、前記ホストユニットと、１つ以上の遠隔ユニットとの間で通信される。このようなＤＡＳにおいて、前記ホストユニットは典型的には、（例えば、有線接続を介してまたは無線接続を介して）１つ以上の基地局に通信可能に接続され、その結果、ＤＡＳサービス領域内の無線加入者ユニットと、通信ネットワーク（例えば、携帯電話網、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）およびインターネット（ただし、これらに限定されない））との間の双方向通信が可能となる。ＤＡＳにより、本質的にコミュニティ内の基礎構造が得られ、これにより、地理的地域にわたる無線サービスを提供するために、当該地域にわたり遠隔ユニットを分散させることができる。
【０００３】
デジタルＤＡＳは、デジタル手段によって（例えば、遠隔ユニットにおいて無線周波数（ＲＦ）スペクトルに対してデジタルサンプリングを行い、デジタルサンプルデータを光ファイバーによってホストユニットへと送信することにより）ホストユニットおよび遠隔ユニットが相互に無線信号情報を送信し合うシステムである。このデジタルＤＡＳの場合、ＲＦスペクトル内の対象無線信号が対象信号を含まない帯域幅によって分離されたときに問題が発生する。この場合、対象信号を含む部分のみでなく全範囲の周波数を対象とするするだけの十分な速度でデジタルサンプル全てを送信する必要が出てくるため、デジタルＤＡＳ内のファイバー帯域幅が無駄になる。
【０００４】
上記した理由と、当業者が明細書を読んで理解すれば明らかとなる以下に記載する他の理由とに起因して、デジタルＲＦ送信のための向上したシステムおよび方法が当該分野において必要とされている。
【発明の概要】
【０００５】
ＤＡＳにおける改善されたデジタルＲＦ送信のためのシステムおよび方法が提供される。一実施形態において、トランシーバーは、ＡＤＣに接続されたＲＦ受信インターフェースを含む受信経路回路であって、前記ＡＤＣは、ダウンコンバートされたアナログＲＦスペクトルを前記ＲＦ受信インターフェースから受信し、入力サンプリング速度においてデジタル化ＲＦスペクトルを生成する、受信経路回路と、論理デバイスであって、前記論理デバイスは、前記デジタル化ＲＦスペクトルを受信し、前記アナログＲＦスペクトルの第１のスペクトル領域に対応して、第１の組のベースバンドデータサンプルを第１のサンプリング速度において生成し、前記アナログＲＦスペクトルの第２のスペクトル領域に対応して、第２の組のベースバンドデータサンプルを第２のサンプリング速度において生成する、論理デバイスとを含む。前記論理デバイスは、前記第１の組および第２の組のベースバンドデータサンプルを、シリアルデータストリーム送信フレームの時間帯の第１の組および第２の組それぞれに対してマッピングする。
【０００６】
示された図面は本発明の例示的実施形態のみを示すものであり、よって範囲が限定されるものとみなされるべきではないことが理解される。以下、例示的実施形態について、添付図面を参照しつつ、さらに特定的かつ詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態の分散アンテナシステムのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の遠隔ユニットのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態のホストユニットのブロック図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態のＲＦスペクトル領域の送信フレーム時間帯へのマッピングを示す。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態のＲＦスペクトル領域の送信フレーム時間帯へのマッピングを示す。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態のＲＦスペクトル領域の送信フレーム時間帯へのマッピングを示す。
【図５】本発明の一実施形態のＤＡＲＴモジュールを示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態のＤＡＲＴモジュールに対するＦＰＧＡ構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態の方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態の方法を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態の方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
一般的手法に従い、記載する多様な特徴は、原寸に比例しておらず、本発明に関連する特徴を強調するように描かれている。図およぶ文中を通して、参照符号は類似の要素を指す。
【０００９】
本発明の実施形態は、複数の隣接していない通信帯域を分散アンテナシステムのデジタル送信内において効率的に送信するという問題に対処する。これは、関連する対象信号を含む複数のより小さなスペクトル領域をデジタル化ＲＦスペクトルから隔離し、これらのスペクトル領域内に無い情報を廃棄することにより、達成される。この隔離により、これらのスペクトル領域を独立して処理し、（そのそれぞれの帯域幅に基づいたサンプリング速度において）それぞれを独立して再度サンプリングすることがさらに可能となり、これにより、これらのスペクトル領域を共通シリアル送信リンクを介して送信することが可能となる。各スペクトル領域は、シリアルビットストリーム内のいくつかの時間帯を用いて送信される。前記シリアルビットストリームは、デジタル化ＲＦスペクトル全体の帯域幅ではなくそのそれぞれの帯域幅の関数である。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態の分散アンテナシステム（ＤＡＳ）１００のブロック図である。分散アンテナシステム（ＤＡＳ）１００は、対象とする範囲内において無線周波数信号を受信および分配する。ＤＡＳ１００は、ホストユニット１０２と、複数の遠隔ユニット１０６とを含む。物理層において、ホストユニット１０２および遠隔ユニット１０６は通信リンク１３０を介して通信可能に接続されて、双方向通信ネットワークを形成する。この双方向通信ネットワークは、複数のポイントツーポイント通信リンク１３０を備える。一実施形態において、通信リンク１３０のうち１つ以上は、図１に示すように光ファイバーケーブルである。任意選択で、ホストユニット１０２および遠隔ユニット１０６は、同軸ケーブルを介して、または同軸ケーブルおよび光ファイバーケーブルの両方の組み合わせを介して相互接続してもよい。さらに、他の実施形態において、通信リンク１３０のうち１つ以上は、無線ミリ波リンク（例えば、Ｅバンド／７０ＧＨｚ無線）である。ここで、ミリメートル信号トランシーバーが、ホストユニット１０２と、通信リンク１３０の各端上の各遠隔ユニット１０６とに接続される。さらに別の実施形態において、通信リンク１３０のうち１つ以上はマイクロ波無線リンクであり、この場合、マイクロ波無線トランシーバーが、ホストユニット１０２および遠隔ユニット１０６に接続される。
【００１１】
遠隔ユニット１０６はそれぞれ、電子デバイスおよびシステムを収容する。これらの電子デバイスおよびシステムは、１つ以上のモバイル加入者ユニット１０８との間でアンテナ１０７を介して変調無線周波数（ＲＦ）通信を無線送信および受信するために用いられる。ホストユニット１０２は、少なくとも１つのベーストランシーバーステーション（ＢＴＳ）１１０（基地局と呼ばれることが多い）に接続される。ＢＴＳ１１０は、各ホストユニット１０２と、より大型の通信ネットワークとの間の音声信号および他のデータ信号をゲートウェイ１２４を介して通信する。ゲートウェイ１２４は、電話システムネットワーク１２２（例えば、公衆交換電話網および／または無線サービスプロバイダネットワーク）ならびにインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク１２０（例えば、インターネット）に接続される。一実施形態において、ＤＡＳ１００は携帯電話網の一部であり、加入者ユニット１０８は携帯電話である。代替的な実施形態において、ＢＴＳ１１０およびホストユニット１０２は、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、無線通信リンク、またはこれらの任意の組み合わせを介して相互接続されてもよい。
【００１２】
ダウンリンクＲＦ信号は、ＢＴＳ１１０からホストユニット１０２において受信される。ホストユニット１０２が、ダウンリンクＲＦ信号を用いて、遠隔ユニット１０６のうち１つ以上へと送信するために１つ以上のダウンリンク送信信号を生成する。このような遠隔ユニット１０６はそれぞれ、少なくとも１つのダウンリンク送信を受信し、前記ダウンリンク送信信号から前記ダウンリンクＲＦ信号を再構築し、前記再構築されたダウンリンクＲＦ信号を遠隔アンテナ１０７から放射させる。遠隔アンテナ１０７は、当該遠隔ユニット１０６に接続されるかまたは当該遠隔ユニット１０６内に含まれる。同様のプロセスをアップリンク方向においても行う。加入者１０８から１つ以上の遠隔ユニット１０６において受信されたアップリンクＲＦ信号を用いて、各アップリンク送信信号を生成する。これらの各アップリンク送信信号を各遠隔ユニット１０６からホストユニット１０２へと送信する。ホストユニット１０２は、複数の遠隔ユニット１０６から送信されたアップリンク送信信号を受信し、組み合わせる。ホストユニット１０２は、前記組み合わされたアップリンクＲＦ信号を広帯域輸送媒体（例えば、同軸ケーブル）を介してＢＴＳ１１０に通信する。
【００１３】
ＤＡＳ１００は、デジタルＤＡＳ送信を含む。すなわち、ホストユニット１０２と遠隔ユニット１０６との間において通信リンク１３０を介してやり取りされるダウンリンク送信信号およびアップリンク送信信号は、ダウンリンクＲＦ信号およびアップリンクＲＦ信号をそれぞれデジタル化することにより、生成される。換言すれば、前記ダウンリンク送信信号およびアップリンク送信信号は、アナログＲＦ信号ではなく、変調ＲＦ信号のデジタルＲＦサンプルを表すデジタルデータ信号である。これらのデジタルデータ信号は、本明細書中代替的に「デジタルＲＦ」、「デジタルサンプリングされたＲＦ」および「デジタルベースバンド」とも呼ばれる場合があり、元のＲＦ信号をデジタル的にＲＦ、ＩＦまたはベースバンドで表したものを含む場合がある。さらに、これらのサンプルは、実サンプルとしてまたは複数組の複雑（ＩＱまたは直交）サンプルとして定義される場合がある。例えば、加入者ユニット１０８へ送信されるべき特定の通信信号が９００ＭＨｚ帯内の変調ＲＦ信号である場合、ホストユニット１０２は、変調９００ＭＨｚＲＦ信号のベースバンドデジタルサンプルをＢＴＳ１１０から生成する。その後、これらのサンプルは、ホストユニット１０２によって遠隔ユニット１０６へと分配される。あるいは、全デジタルＢＴＳによってベースバンドデジタルサンプルを直接生成してもよい。これらの遠隔ユニットにおいて、前記変調ＲＦ信号のデジタルサンプルはデジタル信号からアナログＲＦ信号へと変換されて、アンテナ１０７から無線放射される。遠隔ユニット１０６において受信されたアップリンクアナログＲＦ信号はデジタルサンプリングされ、これにより、アップリンク送信信号用のデジタルＲＦデータサンプルが生成される。ＢＴＳ１１０、ホストユニット１０２および遠隔ユニット１０６はそれぞれ、通信信号を複数の帯域および複数の変調方式において同時に処理することができる。図１に示す実施形態において、各遠隔ユニット１０６およびホストユニット１０２は、デジタル／アナログ無線周波数トランシーバー（ＤＡＲＴ）モジュール１３２を含む。デジタル／アナログ無線周波数トランシーバー（ＤＡＲＴ）モジュール１３２は、対象スペクトル領域をより大きなＲＦスペクトルから分離して個別処理することにより、通信リンク１３０の利用可能な帯域幅を保存するように、構成される。以下、デジタル／アナログ無線周波数トランシーバー（ＤＡＲＴ）モジュール１３２についてより詳細に説明する。
【００１４】
図２は、遠隔ユニット１０６の一実施形態のブロック図である。遠隔ユニット１０６は、シリアル無線周波数（ＳｅＲＦ）モジュール２２０と、デジタル／アナログ無線周波数トランシーバー（ＤＡＲＴ）モジュール２０８と、遠隔ＤＡＲＴインターフェースボード（ＲＤＩ）２２４と、無線ＲＦコンポーネント２５０とを含む。これらの無線ＲＦコンポーネント２５０は、電子機器（例えば、電力増幅器、デュプレクサ、低雑音増幅器およびアンテナ２１２に接続された他のＲＦ電子機器）を含む。代替的な実施形態において、本明細書中記載されるＳｅＲＦモジュールおよびＤＡＲＴモジュールは、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、デジタル信号処理（ＤＳＰ）基板または類似のデバイスを用いて実現される。
【００１５】
ＤＡＲＴモジュール２０８により、ホストユニット１０２と遠隔ユニット１０６との間でやりとりされるダウンリンク送信信号およびアップリンク送信信号に対し、アナログＲＦ信号とデジタルサンプリングされたＲＦとの間の双方向変換を行うことが可能になる。アップリンクにおいて、アンテナ２１２は、加入者２０８から無線ＲＦ信号を受信し、前記ＲＦ信号をＲＦコンポーネント２５０を介してＤＡＲＴモジュール２０８へと送る。ＤＡＲＴモジュール２０８は、以下に説明するように、入来したアナログＲＦ信号スペクトルを受信し、前記入来アナログＲＦ信号スペクトルの事前規定された帯域幅に対して第１のサンプリング速度においてサンプリングを行って、ＳｅＲＦモジュール２２０によって用いられるデジタルデータを生成する。
【００１６】
ダウンリンクにおいて、ＤＡＲＴモジュール２０８は、デジタルサンプリングされたＲＦデータをＳｅＲＦモジュール２２０から受信し、前記デジタルＲＦサンプルをアナログＲＦに変換し、前記アナログＲＦを無線送信に適したブロードキャスト周波数にアップコンバートする。ＤＡＲＴモジュール２０８による信号のアナログＲＦ信号への変換の後、前記アナログＲＦ信号はＲＦコンポーネント２５０へと送られ、アンテナ２１２を介してブロードキャストされる。当業者であれば、本明細書を読めば、ＤＡＲＴモジュールは、任意選択によりデジタルＲＦサンプルをベースバンドデジタルサンプルの代わりにまたはベースバンドデジタルサンプルに加えて中間周波数（ＩＦ）サンプルに変換するように機能する場合があることを理解するであろう。
【００１７】
遠隔ユニット内のＤＡＲＴモジュールは、特定の周波数帯に固有のものである。単一のＤＡＲＴモジュールは、用いられている変調技術に関係無く、規定された周波数帯において動作する。そのため、１つの周波数帯を対象とするＤＡＲＴモジュールと、別の周波数帯を対象とするＤＡＲＴモジュールとを入れ替えることにより、遠隔ユニットにおける周波数帯調整を行うことができる。例えば、１つの実施において、ＤＡＲＴモジュール２０８は、８５０ＭＨｚの携帯送信を送信するように、設計される。別の例として、別の実施において、ＤＡＲＴモジュール２０８は、１９００ＭＨｚのＰＣＳ信号を送信する。ＤＡＲＴモジュール２０８におけるその他の選択肢のうちいくつかを挙げると、Ｎｅｘｔｅｌ８００帯域、Ｎｅｘｔｅｌ９００帯域、ＰＣＳ全帯域、ＰＣＳ半帯域、ＢＲＳ、および欧州ＧＳＭ９００、ＧＳＭ１８００、およびＵＭＴＳ２１００がある。多様な異なるＤＡＲＴモジュール２０８をＲＤＩ２２４にプラグイン可能にすることにより、上記の周波数帯および技術のうちのいずれかならびに任意の新規の技術または開発される周波数帯に対して遠隔ユニット１０６を構成可能とすることができる。
【００１８】
ＳｅＲＦモジュール２２０により、デジタルデータストリームと、高速光シリアルデータストリームとの間の双方向変換が可能になる。アップリンクにおいて、ＳｅＲＦモジュール２２０は、入来デジタルデータストリームをＤＡＲＴモジュール２０８から受信し、シリアル光データストリームを通信リンク１３０を介してホストユニット１０２へと送信する。ダウンリンクにおいて、ＳｅＲＦモジュール２０２は、光シリアルデータストリームをホストユニット１０２から受信し、デジタルデータストリームをＤＡＲＴモジュール２０８に提供する。図２ではＳｅＲＦモジュールに接続された単一のＤＡＲＴモジュールを図示しているが、複数のＤＡＲＴモジュールを処理することにより、単一の遠隔ユニットハウジングを複数の帯にわたって動作させることもできる。このような１つの実施形態において、ＲＤＩ２２４は別個の接続インターフェースを提供し、これにより、各ＤＡＲＴモジュールがＲＦデータサンプルをＳｅＲＦモジュール２２０と通信することが可能になる。一実施形態において、ＳｅＲＦモジュールは、複数のＤＡＲＴモジュール（各ＤＡＲＴモジュールは、異なるＲＦ帯を処理する）からの信号を能動的に多重化し、これにより、これらの信号を単一の送信通信リンク１３０を介して同時送信するようにする。
【００１９】
図３は、ホストユニット１０２の一実施形態を示すブロック図である。ホストユニット１０２は、図１を参照して述べたように、通信リンク１３０を介して複数の遠隔ユニット１０６に通信可能に接続される。ホストユニット１０２は、ホストユニットデジタル／アナログ無線周波数トランシーバー（ＤＡＲＴ）モジュール３０８と、ホストユニットシリアル無線周波数（ＳｅＲＦ）モジュール３２０とを含む。ＳｅＲＦモジュール３２０により、デジタルＲＦデータサンプルと、遠隔ユニット１０６へのまたは遠隔ユニット１０６からの複数の高速光シリアルデータストリームとの間の双方向変換が可能になる。アップリンク方向において、ＳｅＲＦモジュール３２０は、入来シリアル光データストリームを複数の遠隔ユニットから受信し、各周波数帯に対応するデジタル化ベースバンドＲＦデータサンプルを各シリアルストリームから抽出し、各帯域について複数のサンプルストリームを合算して、当該帯域についてのＲＦデータサンプルの１つの複合流を作成する。ＤＡＲＴモジュール３０８により、ＳｅＲＦモジュール３２０と、１つ以上の基地局（例えば、ＢＴＳ１１０）との間の双方向インターフェースが得られる。遠隔ユニット１０６と同様に、ホストユニット３２０が複数の基地局と共に複数の帯域にわたって動作する場合、各周波数帯に対し、別個のＤＡＲＴモジュール３０８が提供される。
【００２０】
本明細書中用いられる場合、「ホストＳＥＲＦ」および「ホストＤＡＲＴ」という用語は、ホストユニット１０２内に配置されたＳｅＲＦモジュールおよびＤＡＲＴモジュールを指す。「遠隔ＳｅＲＦ」および「遠隔ＤＡＲＴ」という用語は、遠隔ユニット１０６内に配置されたＳｅＲＦモジュールおよびＤＡＲＴモジュールを指す。
【００２１】
図４Ａは、本発明の一実施形態のホストまたは遠隔ＤＡＲＴモジュールのいずれかによって処理されるデジタル化ＲＦスペクトル４００を示す。一実施形態において、デジタル化ＲＦスペクトル４００は、遠隔ユニット１０６によって受信されたアップリンクアナログ信号のデジタルサンプリングを示す。別の実施形態において、デジタル化ＲＦスペクトル４００は、その代わりに、遠隔ユニット１０６による無線送信のためのホストユニット１０２において受信されたダウンリンク信号を示す。スペクトル４００内において、スペクトル領域４５１および４５２はどちらも、「関連する」ＲＦ信号を含む。すなわち、ＤＡＲＴモジュールは、スペクトル領域４５１および４５２がＤＡＳ１００を介して送信されるべき情報を含むことを認識するように、プログラムされている。第１のスペクトル領域４５１は第１の帯域幅（ＢＷ１）を含み、第２のスペクトル領域４５２は第２の帯域幅（ＢＷ２）を含む。スペクトル領域４５０は、領域４５１と領域４５２との間にあるスペクトル４００の非関連領域に対応する。そのため、ＤＡＲＴモジュールは、非関連スペクトル領域４５０内の信号全てについては、送信または受信について注意を払わない。しかし、複数のＤＡＲＴモジュールを含む実施形態は、上述したような本発明の範囲内にあることが企図される。遠隔ユニットまたはホストユニットのこのような代替的な実施形態のいずれか１つにおいて、第１のＤＡＲＴモジュールに対して非関連のものとして規定された領域を、第２のＤＡＲＴモジュールに対し、関連するスペクトル領域として規定することができる。
【００２２】
図４Ｂは、通信リンク１３０を介して実行されるＮ個の時間帯デジタル送信フレーム４６０の時間帯上にデジタル化ＲＦスペクトル４００をマッピングする一実施形態を示すブロック図である。スペクトル領域４５１は、デジタル化ＲＦスペクトル４００のうちスペクトル領域４５１に対応する部分を再サンプリングすることにより、デジタル送信フレーム４６０を介した送信のためにＤＡＲＴモジュールにより処理される。用いられる再サンプリング速度により、送信スペクトル領域４５１の送信に用いられる時間帯の数が決定され、この再サンプリング速度は、帯域幅ＢＷ１のサイズに基づく。例えば、一実施形態において、サイズＢＷ１の帯域幅を送信するのに３つの時間帯が必要となる。そのため、スペクトル領域４５１内において信号を送信できるよう、時間帯ＴＳ１（４６１）、ＴＳ２（４６２）およびＴＳ３（４６３）を割り当てる。
【００２３】
同様に、デジタル化ＲＦスペクトル４００のうちスペクトル領域４５１に対応する部分を再サンプリングすることにより、スペクトル領域４５１がデジタル送信フレーム４６０を介した送信のために処理される。用いられる再サンプリング速度により、送信スペクトル領域４５２の送信に用いられる時間帯の数が決定され、この再サンプリング速度は、帯域幅ＢＷ２に基づく。当業者にとって本明細書を読めば明らかであるように、スペクトル領域４５１の再サンプリングに用いられる第１のサンプリング速度は、ＢＷ１およびＢＷ２のサイズが類似していない限り、スペクトル領域４５１の再サンプリングに用いられる第２のサンプリング速度と同じではない可能性が高い。例示を継続して、サイズＢＷ２の帯域幅を送信するのに時間帯が１つしか必要でないと仮定した場合、スペクトル領域４５２内において信号を送信するために、時間帯ＴＳ４（４６４）が割り当てられる。
【００２４】
この例示的実施形態によって示されるように、非関連スペクトル領域４５０内の信号は、デジタル送信フレーム４６０上にマッピングされない。そのため、デジタル送信フレーム４６０上の時間帯をこの非関連情報に対して無駄にすることなく、他の目的のために用いることが可能となる。例えば、他の場合においてデジタル化ＲＦスペクトル４００の帯域幅全体をデジタル送信フレーム４６０上にマッピングするために８つの時間帯が必要であると仮定した場合、上記した実施形態では、スペクトル４００の関連する領域をマッピングするだけで、必要な時間帯が４つほど低減している。このようにして、非関連スペクトル領域４５０に対してデジタルベースバンドデータを生成した場合と比較して、デジタルベースバンドデータに対応するために割り当てることが必要な時間帯の数をより少数にすることができる。その結果、ＤＡＳ１００において帯域幅が節約される。
【００２５】
図２Ｂでは、スペクトル領域４５１および４５２をデジタル送信フレーム４６０の隣接する時間帯にマッピングしている様子を図示しているが、本発明の実施形態では、隣接するマッピングは不要である。例えば、ＴＳ４（４６４）を異なるＤＡＲＴモジュールによって用いられるように割り当てた場合または他の目的のためにＤＡＳ１００内で割り当てた場合、ＴＳ５またはデジタル送信フレーム４６０内の他の任意の他の時間帯を用いて、スペクトル領域３５２を送信することができる。
【００２６】
当業者にとって本明細書を読めば明らかであるように、デジタル化ＲＦスペクトル内の別個の領域の数は、２つだけのスペクトル領域に限定されない。他の代替的実施形態において、デジタル化ＲＦスペクトル内において３つ以上のスペクトル領域を、関連する信号の搬送用として規定することができる。ＤＡＲＴによって別個の信号として取り扱うことが可能なスペクトル領域の数は、実施ハードウェアの制約によってのみ制限される。
【００２７】
例えば、図４Ｃは、４つのスペクトル領域４７１、４７２、４７３および４７４を有するデジタル化ＲＦスペクトル４７０を示す。これらの４つのスペクトル領域４７１、４７２、４７３および４７４はそれぞれ、関連するものとして規定された信号を含む。領域４７５、４７６および４７７は非関連領域である。一実施形態において、図４Ａを参照して上述したように、スペクトル領域４７１、４７２、４７３および４７４はそれぞれ個別に再サンプリングされ、そのそれぞれの帯域幅サイズに基づいて時間帯にマッピングされる。実施用ハードウェアが４つのスペクトル領域を別個に再サンプリングおよび処理するように構成されていない場合、前記スペクトル領域のうち２つ以上を共にグループ化することで、単一のスペクトル領域を規定してもよい。例えば、図４Ｃにおいて、領域４７１および４７２は、非関連領域４７５によって分離された関連する信号を含み、領域４７１、４７５および４７２を含む帯域幅全体（一般的にＢＷ３として示される）を共にグループ化し、スペクトル４７０の別個のスライスとして再サンプリングし、ＢＷ３のサイズに基づいて、フレーム４６０の時間帯に割り当てることができる。図４Ａ〜図４Ｃに記載の再サンプリングおよびマッピング方式を用いて、ホストユニット１０２および遠隔ユニット１３０は、ＲＦ送信信号と通信する。これらのＲＦ送信信号は、現行の既存の方式と比較して、通信リンク１３０の帯域幅をより少量だけ占有する。これは、時間帯が１つ以上の非関連スペクトル領域に対して割り当てられていないためである。
【００２８】
図５は、本発明の一実施形態のＤＡＲＴモジュール５００を示すブロック図である。別の実施形態において、ＤＡＲＴモジュール５００は、ホストＤＡＲＴとしてあるいは遠隔ＤＡＲＴモジュール（例えば、各ＤＡＲＴモジュール３０８および２０８）として、動作する場合がある。ＤＡＲＴモジュール５００は、２つの主要信号経路、すなわち、送信経路５０４と、受信経路５０６とを有する。ＳｅＲＦモジュールから受信された信号に対して、ＤＡＲＴモジュール５００は、必要な場合、ＦＰＧＡ５０３において、入来データストリームからパラレルデジタルＲＦデータを形成する。この実施形態において、ＦＰＧＡ５０３は論理デバイスであり、シリアルデジタルデータをＲＦサンプリングされたデータに変換するようにプログラムされ、かつ、ＲＦサンプリングされたデータをシリアルデジタルデータに変換するようにプログラムされる。その後、ＤＡＲＴモジュール５００は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）５０８を用いて、デジタルＲＦデータをアナログ信号に変換する。送信経路５０４は、ＲＦ送信インターフェース５１０へと継続する。前記アナログ信号に対し、ＲＦ送信インターフェース５１０は、ＲＦ送信のためにフィルタリング、増幅およびアップコンバートを行う。当業者であれば本明細書を読めば容易に理解するように、ＲＦ送信インターフェース５１０は典型的には、多様なフィルタ、増幅器、発振器および減衰器を含む。一実施形態において、前記送信経路は、超小型のＡＲＦ同軸コネクタ（ＳＭＡ）コネクタ５２０において、ＤＡＲＴモジュール５００から出て行く。
【００２９】
受信経路５０６において、ＲＦ信号はアナログ形式からデジタル形式へと変換され、前記ＳｅＲＦモジュールに送られる。一実施形態において、アナログＲＦ信号は、ＳＭＡコネクタ５２５においてＤＡＲＴモジュール５００によって受信される。受信経路５０６は、ＲＦ受信インターフェース５３０を含む。ＲＦ受信インターフェース５３０は、前記入来ＲＦ信号に対し、増幅、ダウンコンバートおよびフィルタリングを行う。当業者であれば本明細書を読めば容易に理解するように、ＲＦ受信インターフェース５３０は典型的には、多様なフィルタ、増幅器、発振器および減衰器を含む。ＲＦ受信インターフェース５３０の後、ＤＡＲＴモジュール５００は、アナログ／デジタル変換器５２２により、前記信号をデジタル化する。その後、ＦＰＧＡ５０３は、前記データストリームをパラレルデジタルＲＦサンプリングされたデータとしてＳｅＲＦモジュールに提供する。
【００３０】
図６は、本発明の一実施形態におけるＦＰＧＡ５０３のさらなる詳細を示すブロック図である。ＦＰＧＡ５０３は、前記上流方向および下流方向双方において、送信フレーム４６０の時間帯上にマッピングすべきデジタル化ＲＦスペクトル（例えば、４００または４６０）の各別個のスペクトル領域に対し、別個の信号処理経路を提供する。図６中に示すＦＰＧＡ５０３は、各方向（受信方向において第１の経路６３０および第２の経路６３１、および送信方向において第１の経路６３２および第２の経路６３３により図示される）において２つの別個のスペクトル領域を処理するように構成されたＦＰＧＡとして図示されているが、当業者であれば本明細書を読めば、図６中に示すＦＰＧＡは、３つ以上の別個のスペクトル領域に対応できるようさらなる処理経路を含むように上方拡張する場合があることを理解する。この拡張は、下側にある用いられるハードウェアの特定の制限事項（例えば、ＤＡＲＴ設備の設計者が選択したＦＰＧＡハードウェアによって提供される利用可能なゲートの数）のみによって、制限される。
【００３１】
各方向において、ＦＰＧＡ５０３は、第１のスペクトル領域（例えば、領域４５１などのような）内の無線周波数信号と関連付けられたデジタル信号を処理するための第１の経路と、第２のスペクトル領域（例えば、領域４５２などのような）内の無線周波数信号と関連付けられたデジタル信号を処理するための第２の経路とを提供する。受信経路５０６を処理するために、ＦＰＧＡ５０３は、第１の調整論理６１７と、第１のデジタルダウンコンバータ６２５と、第２のデジタルダウンコンバータ６２６と、送信器（ＴＸ）６２１とを含む。送信経路５０４を処理するために、ＦＰＧＡ５０３は、受信器（ＲＸ）６２３と、第１のデジタルアップコンバータ６２８と、第２のデジタルアップコンバータ６２９と、加算器６５０と、第２の調整論理６１９とを含む。ＦＰＧＡ５０３は、送信経路（４０４）と受信経路（４０６）との間の通信を容易にする低電圧差動信号回路６１５と、ＤＡＲＴモジュール５００に接続されるＳｅＲＦモジュールとをさらに含む。代替的な実施形態において、第１の調整論理６１７および第２の調整論理６１９は、共用調整論理を用いて実現される。
【００３２】
図６に示す実施形態において、ＦＰＧＡ５０３は、双方向低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）リンク６４０により、関連付けられたＳｅＲＦモジュールへと通信可能に接続される。第１のＬＶＤＳレーン（一般的に６４５によって示される）および第２のＬＶＤＳレーン（主に６４６によって示される）がサポートされる。この実施形態の一実施において、第１のＬＶＤＳレーン６４５および第２のＬＶＤＳレーン６４６はそれぞれ、７３７．２８Ｍｂｐｓのデータレートで送信デジタルベースバンドデータを送信する。この場合、第１のＬＶＤＳレーン６４５および第２のＬＶＤＳレーン６４６は共に、デジタルベースバンドデータを１４７４．５６Ｍｂｐｓのデータレートにおいて送信フレーム４６０の最大６個の時間帯内で、送信する。一実施形態において、リンク６４０は、ペイロードに関係無く（すなわち、送信される時間帯の数に関係無く）固定速度で動作する。当業者であれば、本明細書を読めば、本発明の代替的な実施形態において、前記サポートされる時間帯の数は、用いられる特定のハードウェアによってサポートされる時間帯の数に基づく設計選択事項であることを理解するであろう。
【００３３】
受信経路５０６の一実施形態において、動作時において、ＡＤＣ５２２は、アナログＲＦスペクトルをＲＦ受信インターフェース５３０から受信し、前記アナログスペクトルの帯域幅のサイズに対応する初期サンプリング速度を用いて、アナログＲＦスペクトル全体をデジタル化する。第１の調整論理６１７は、アナログ／デジタル変換器５２２からデジタル化データサンプルを受信し、デジタル化データサンプルをデジタルダウンコンバータ（ＤＤＣ）６２５および６２６へと方向付ける。第１のデジタルダウンコンバータ６２５および第２のデジタルダウンコンバータ６２６はそれぞれ、ＲＦスペクトル全体のデジタル化データサンプルを受信する。
【００３４】
第１のデジタルダウンコンバータ６２５および第２のデジタルダウンコンバータ６２６はそれぞれ、前記サンプリングされたＲＦスペクトルの個別のスペクトル領域を独立して処理するように、構成される。ここで図４Ａの例に戻って、一実施形態において、第１のデジタルダウンコンバータ６２５は、スペクトル領域４５１内の信号を除く全ての信号をフィルタリングするように、プログラムされる。例えば、一実施形態において、第１のデジタルダウンコンバータ６２５は、第１のスペクトル領域４５１の中央周波数（ｆｃ１として図示）およびスペクトル領域４５１の帯域幅ＢＷ１双方と共に、プログラムされる。そのため、デジタルダウンコンバータ６２５は、帯域通過フィルタを前記サンプリングされたＲＦスペクトルに適用することで、スペクトル領域ｆｃ１−1/2（ＢＷ１）〜ｆｃ１＋1/2（ＢＷ１）に対応するデータのみを通過させる。その後、デジタルダウンコンバータ６２５は、前記アナログＲＦスペクトルのデジタル化において用いられた初期サンプリング速度からＢＷ１のサイズに基づいて選択された第１のサンプリング速度へとデータを再サンプリングすることにより、第１のスペクトル領域４５１に対応するデータをデジタルベースバンド信号に変換する。第１のサンプリング速度により、スペクトル領域４５１に対応するデジタルベースバンド信号の送信に用いられる時間帯の数が決定される。
【００３５】
同様に、第２のデジタルダウンコンバータ６２６は、第２のスペクトル領域４５４の中央周波数（ｆｃ２として図示）およびスペクトル領域４５２の帯域幅ＢＷ２双方と共に、プログラムされる。その後、デジタルダウンコンバータ６２６は、前記サンプリングされたＲＦスペクトルに対して帯域通過フィルタを適用することで、スペクトル領域ｆｃ２−1/2（ＢＷ２）〜ｆｃ２＋1/2（ＢＷ２）に対応するデータのみを通過させる。その後、デジタルダウンコンバータ６２６は、前記アナログＲＦスペクトルのデジタル化に用いられた初期サンプリング速度からのデータをＢＷ２のサイズに基づいて選択された第２のサンプリング速度へとデータを再サンプリングすることにより、第２のスペクトル領域４５２に対応するデータをデジタルベースバンド信号に変換する。第２のサンプリング速度により、スペクトル領域４５２に対応するデジタルベースバンド信号の送信に用いられる時間帯の数が決定される。
【００３６】
シリアル化された送信器（ＴＸ）６２１は、第１のデジタルダウンコンバータ６２５からの第１の組のデジタルベースバンドデータサンプルを第１のサンプリング速度において受信し、第２のデジタルダウンコンバータ６２６からの第２の組のベースバンドデータサンプルを第２のサンプリング速度において受信するように、配置される。送信器６２１は、これら２組のベースバンドデータを時間帯として多重化およびシリアル化し、前記シリアル化データを低電圧差動信号回路６１５を介して前記ＳｅＲＦモジュールに提供する。
【００３７】
送信経路５０６の一実施形態において、動作時において、ＤＡＲＴモジュール５００は、デジタルベースバンドデータを前記ＳｅＲＦモジュールから低電圧差動信号回路６１５を介して受信する。シリアル化された受信器６２３は、低電圧差動信号回路６１５からのシリアル化された入力を受信し、第１のスペクトル領域４５１と関連付けられた時間帯からのデータを第１のデジタルアップコンバータ６２８へと方向付け、第１のスペクトル領域４５１と関連付けられた時間帯からのデータを第２のデジタルアップコンバータ６２９へと方向付けるように、配置される。第１のデジタルアップコンバータ６２８は、第１のスペクトル領域４５１と関連付けられた時間帯からのデータを第１のサンプリング速度で受信し、データを第１のサンプリング速度から出力サンプリング速度へと再サンプリングすることにより、前記ベースバンドデータをアップコンバートする。第２のデジタルアップコンバータ６２９は、第２のスペクトル領域４５２と関連付けられた時間帯からのデータを第２のサンプリング速度で受信し、第２のサンプリング速度からのデータを第１のデジタルアップコンバータ６２８によって用いられる出力サンプリング速度と同じ出力サンプリング速度に再サンプリングすることにより、前記ベースバンドデータをアップコンバートする。これら双方の組のベースバンドデータを同じ出力サンプル速度にアップコンバートすることにより、デジタルアップコンバータ６２８および６２９双方からの前記アップコンバートされたデータサンプル出力を容易に加算して、単一のデータ信号としてＤＡＲＴモジュール５００が処理できるようにする。そのため、加算器６５０は、デジタルアップコンバータ６２８および６２９からのアップコンバートされたデータサンプル出力を加算し、前記加算された信号をＤＡＣ５０８に、第２の調整論理６１９を介して提供する。
【００３８】
ＦＰＧＡ５０３はフィールドプログラマブルデバイスであるため、エンドユーザの変化する要求に応えられるように調整することが可能である。例えば、スペクトル４００内におけるスペクトル領域４５１および４５２の位置を移動させるように、中央周波数ｆｃ１およびｆｃ２をＦＰＧＡ５０３内に再プログラムすることができる。同様に、より広い、またはより狭い帯域幅に対応できるように、ＢＷ１およびＢＷ２は調整される場合がある。ｒ各別個のスペクトル領域に対して設定されるフレーム４６０内の時間帯の数および／または位置も、再構成可能である。先述したように、さらなるスペクトル領域を取り扱うための個々の信号経路の数は、前記ＦＰＧＡをさらなるデジタルアップコンバータおよびデジタルダウンコンバータと共に構成することにより、増加させてもよい。一実施形態において、複数の事前規定された構成ビルドをメモリ内に（例えば、ＳｅＲＦモジュール内に）保存する。このような実施形態において、ＤＡＲＴモジュールのＦＰＧＡは、新規ビルド画像を前記ＦＰＧＡ上に押しつけることにより、再構成可能である。
【００３９】
図７は、本発明の一実施形態の方法７００のフロー図である。この方法は７０２から開始し、構成情報を受信する。前記構成情報は、ＲＦスペクトル内の複数の関連するスペクトル領域を特定する。一実施形態において、各関連するスペクトル領域は、中央周波数および帯域幅によって特定される。関連するスペクトル領域は、デジタルＤＡＳを介して送信されるべき別個の対象無線周波数帯を示す。構成情報は、各スペクトル領域へ割り当てることが可能な時間帯の数および位置に関する情報でもあり得る。一実施形態において、前記構成情報は、前記ＤＡＲＴモジュールに直接的にまたは間接的に接続されたユーザインターフェースを介して受信され得る。前記方法は７０４へと進み、データ記憶デバイス（例えば、フラッシュメモリ（ただし、これに限定されない））内に保存された複数のビルドからビルドを選択する。前記ビルドの選択は、受信された構成情報に基づく。前記方法は７０６に進み、前記ビルドを前記フィールドプログラマブルデバイスに転送することにより、フィールドプログラマブルデバイス（例えば、ＦＰＧＡ）をプログラムする。ＦＰＧＡの例を本明細書内において用いてきたが、他のフィールドプログラマブルデバイスも、本発明の実施形態の範囲内のものとして企図される。
【００４０】
図８は、本発明の一実施形態の方法８００を示すフローチャートである。この方法は８０２から開始し、初期サンプリング速度でサンプリングされたＲＦスペクトルのデジタルサンプルを受信する。前記ＲＦスペクトルは、対象信号を含む第１のスペクトル領域と、対象信号を含む第２のスペクトル領域とを含む。一実施形態において、前記第１のスペクトル領域および第２のスペクトル領域は、非関連スペクトル領域によって分離される。前記方法は８０４および８０６へと進む。８０４および８０６は並行して発生する。８０４において、前記方法は、第１のスペクトル領域の第１の組のデジタルベースバンドデータを第１のサンプリング速度において第１の信号経路を用いて生成するように進む。８０６において、前記方法は、第２のスペクトル領域の第２の組のデジタルベースバンドデータを第２のサンプリング速度において第２の信号経路を用いて生成するように進む。上述したように、前記第１のサンプリング速度および第２のサンプリング速度は、第１のスペクトル領域および第２のスペクトル領域それぞれの帯域幅から決定される。第１の信号経路は、第１のスペクトル領域に対応するデータ信号のみを通過させるようにＲＦスペクトルをフィルタリングする第１のデジタルダウンコンバータを備える。その後、これらのデータ信号は前記第１のサンプリング速度に再サンプリングされ、その結果、前記送信フレーム上において第１の組のデジタルベースバンドデータによって占有される時間帯の数が決定される。第２の信号経路は、第２のスペクトル領域に対応するデータ信号のみを通過させるようにＲＦスペクトルをフィルタリングする第２のデジタルダウンコンバータを備える。その後、これらのデータ信号は前記第２のサンプリング速度に再サンプリングされ、その結果、前記送信フレーム上において第２の組のデジタルベースバンドデータによって占有される時間帯の数が決定される。
【００４１】
その後、前記方法は８０８へと進み、第１の組のデジタルベースバンド信号を送信フレームの第１の組の時間帯に割り当て、第２の組のデジタルベースバンド信号を送信フレームの第２の組の時間帯に割り当てることにより、前記第１の組および第２の組のデジタルベースバンドデータを多重化してシリアルデータストリームとする。前記方法は８１０に進み、前記送信フレームを送信する。当業者であれば理解するように、第１のスペクトル領域および第２のスペクトル領域をそのそれぞれの帯域幅に対応するサンプル時間において別個に処理することにより、受信されたＲＦスペクトル全体をベースバンドに変換し、時間帯に割り当てた場合よりも、前記信号を送信するために必要な時間帯の総数が少数になる。一実施形態において、前記送信フレームを送信することは、前記送信フレームを光ファイバーを介して送信するＳｅＲＦモジュールを備える。この方法をホストユニットにおいて実施した場合、前記送信フレームは、前記ホストＳｅＲＦモジュールを介して遠隔ユニットへと送信される。この方法を遠隔ユニットにおいて実施した場合、前記送信フレームは、前記遠隔ＳｅＲＦモジュールを介して前記ホストユニットへと送信される。
【００４２】
図９は、本発明の一実施形態の方法９００のフロー図である。この方法は９０２で開始し、複数の時間帯を有する送信フレームを含む入力送信信号を受信する。前記方法は９０４へと進み、前記入力送信信号の時間帯構成に基づいて前記入力送信信号を解析して、少なくとも第１の組のベースバンド信号および第２の組のベースバンド信号とする。一実施形態において、低電圧差動信号回路内の逆多重化論理が前記入力ストリームを解析し、前記時間帯構成に基づいて、前記ベースバンドデータを第１のデジタルアップコンバータまたは第２のデジタルアップコンバータへと送る。その後、前記方法はブロック９０６および９０８へと進む。ブロック９０６および９０８は、並行して実行される。
【００４３】
ブロック９０６において、前記方法は、前記第１の組のベースバンド信号を第１のサンプリング速度から出力サンプリング速度へとアップコンバートするように進む。ブロック９０８において、前記方法は、前記第２の組のベースバンド信号を第２のサンプリング速度から出力サンプリング速度へとアップコンバートするように進む。双方の組のベースバンドデータを同一の出力サンプル速度へとアップコンバートすることにより、双方のデジタルアップコンバータからのアップコンバートされたデータサンプル出力を共に容易に加算して、データサンプルの単一の信号とすることが可能になる。そのため、前記方法は９１０へと進んで、前記アップコンバートされた第１の組のベースバンド信号と、前記アップコンバートされた第２の組のベースバンド信号とを加算して、１組の出力データサンプルを生成する。その後、前記方法は９１２へと進み、前記１組の出力データサンプルをデジタル／アナログ変換器を通じてアナログＲＦ信号へと変換する。
【００４４】
本明細書中、特定の実施形態について図示および記載してきたが、当業者であれば、図示の特定の実施形態の代わりに、同じ目的を達成するように計算された任意の配置構成も利用してもよいことを理解するであろう。本開示は、本発明のあらゆる適合または変更を網羅することを意図している。よって、本発明は特許請求の範囲およびその均等物のみによって限定されることが、明白に意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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【国際調査報告】
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