JP2004501585A - Ｒｆ基地局データ・リピータ - Google Patents
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Abstract
データ・リピータ・システム（２０）は、下り回線（基地局からモバイル・ユーザ）信号および上り回線（モバイル・ユーザから基地局）信号を増強することによって、セルラのカバレージ・エリアの周辺においてユーザ・データ率を向上させるワイヤレス通信ネットワークが追加される。データ・リピータ・システム（２０）は、リピート信号にユニークな電子署名を加える信号タグ付け手段（６１）を含み、これによって非直線なサイト伝播による位置判定エラーを訂正する。リピート信号は、位置測定装置で受信および処理され、到着時間を判定し、リピート信号の信号タグを抽出する。そして、到着時間の測定および受信信号タグは、モバイル・ロケーション・センタで処理され、送信機の真の位置を判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦデータ・リピータに関し、さらに詳しくは、位置測定エラーを除去するためにリピートされた信号に加えられた電子署名で、信号対雑音および干渉比を増大させるためのＲＦリピータの使用に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ワイヤレス・データ・サービスは、電子メール、インターネット、会社情報およびその他のリモート・アクセスに使用される。データ・サービスへの新規および既存の加入者を魅了するために、オペレータは、６４ｋｂｐｓ又はそれ以上の大きな予測データ速度を維持することが必要である。例えば、ＧＰＲＳおよびＥＤＧＥのようなワイヤレス・データ・サービスが配備されている場合において、ユーザは、セルの基地局サイトに近い位置からセルの周辺に向かって移動する時に、ユーザは感知するデータ速度が著しい割合で減少することに気付くであろう。典型的には、カバレージが限定された配備において、ピーク・データ速度が可能であるのは、セル・エリアの２０％以下であると判断される。
【０００３】
ワイヤレス・ネットワークは、現在拡張されつつあり、位置測定能力を提供する。これらの方法は、例えば、緊急９１１（Ｅ９１１）移動電話サービス用のモバイル・ユニットの位置判定を伴うネットワークを提供する。位置測定装置 （ＬＭＵ）は、典型的には基地局で到着時間 （ＴＯＡ）信号処理手段と共に挿入され、直線の無線伝播を仮定して、モバイル・ユニットからＬＭＵまでの距離を判定する。
【０００４】
ＲＦリピータは、カバレージ・エリアの周辺で、移動送信信号を増強するために用いられる。しかしながら、かかるリピータを通る無線経路は、直接経路でない可能性があるので、ＬＭＵによって測定される距離は、ＬＭＵから送信モバイル・ユニットまでの真の直線距離と一致しない。これによって、リピートされた移動信号に対する重大な位置測定エラーが生じる。
【０００５】
誤ったＥ９９１ＬＭＵの距離計算問題を解決するための１つの一般的な方法は、ネットワークに基づくモバイル・ロケーション・センタに戻る距離測定情報を通信するための手段と共に、各ＲＦリピータに隣接してＬＭＵを配置する方法である。この方法は、少なくとも２つの点において有効であるとはいえない。第一に、全てのリピータ・サイトでＬＭＵが要求されるため、費用が嵩む上に、各リピータ・サイトが巨大化する点である。そして、第二に、距離情報を基地局へ送信するために、別々のデータ・リンク、または追加されたデータ・ビットが必要とされる点である。
【０００６】
それゆえ、セル・サイト内の選択されたエリア全域にわたって信号対雑音および干渉比を増大し、特に、ワイヤレス・データ・システムが必要とする高速データ送信を可能にする能力を有するＲＦリピータが要求される。
【０００７】
それゆえ、ユニークな電子署名でリピータを通過する信号にタグ付けすることによって、送信移動装置の真の位置を識別することができる能力を有するＲＦリピータが要求される。
【０００８】
【発明の概要】
ある面において、本発明は、方向ごとに受信および送信する２つのアンテナ機能から構成されるデータ・リピータを提供する。下り回線あるいは順方向（基地局からモバイル・ユニット）において、受信アンテナ機能は基地局送信信号を受信し、送信アンテナ機能はモバイル・ユニットへ向けて下り回線信号を再送信する。上り回線あるいは反対方向（モバイル・ユニットから基地局）において、受信アンテナ機能はモバイル・ユニット送信信号を受信し、その送信機能は基地局へ向けて上り回線信号を再送信する。
【０００９】
ある実施例において、１つのダイプレクス（異なった周波数で送信および受信が結合される）・アンテナが所望の基地局の方向に向けられ、他のダイプレクス・アンテナが、増加する移動データ・サービスの所望の位置に向けられる。それらのアンテナは、ＲＦ処理モジュールに結合され、それが下り回線信号と上り回線信号とを分離し、特定の周波数帯を濾波し、低雑音増幅回路および送信電力増幅回路、および上り回線信号にタグ付けするための回路を提供する。
【００１０】
本実施例において、データ・リピータは、予め決定された上り回線の周波数帯に同調されたダイプレクス・アンテナで構成される。一旦受信アンテナにより受信された上り回線信号は、ダイプレクサ（送信された下り回線信号からそれを分離する）へ送られ、さらに、いずれのデータ・リピータが使用されているのかを識別するために上り回線にユニークな電子署名を導入する、上り回線信号にタグ付けする装置へ送られる。この信号タグ付けは、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた受信上り回線信号の振幅または位相変調によって達成することができる。
【００１１】
他の実施例において、データ・リピータは、リピータを通って下り回線信号および上り回線信号の両方に信号タグ付けを導入することができる。この信号タグ付けは、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた受信上り回線信号および下り回線信号の振幅または位相変調によって達成することができる。
【００１２】
既存または計画中のワイヤレス・ネットワークにおいて、基地局は位置測定装置（ＬＭＵ）を含み、モバイル・ユニットの位置判定能力を提供する。ＬＭＵは、モバイル・ユニットとＬＭＵとの間の伝播時間の遅延を測定するための到着時間（ＴＯＡ）受信機を含み、この時間遅延測定を、直線伝播であると仮定した距離測定に変換する。直線伝播の仮定はもはや有効ではないので、ネットワークにデータ・リピータを付加することは、位置判定においてエラーを導くであろう。
【００１３】
好適な実施例において、データ・リピータによって導入されたユニークな上り回線信号タグは、ＬＭＵ内の付加された回路によって検出される。ＬＭＵ内の擬似雑音（ＰＮ）コード相関器は、上り回線信号タグを検出し、モバイル・ロケーション・センタ（ＭＬＣ）にリピータ・タグのＩＤを報告する。ＭＬＣは、ＴＯＡ受信測定、報告されたリピータ・タグのＩＤ情報、および識別されたリピータの地理的座標を含むデータベースから、モバイル・ユニットの真の位置を判定する。
【００１４】
したがって、本発明の目的の１つは、新たな基地局を配置する必要が無く、より高いデータ率を維持するために、所望のエリア全域にわたって信号レベルを増強することである。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、ユニークな電子署名でリピータを通過する上り回線信号にタグ付けし、送信モバイル・ユニットの真の位置を識別可能にすることである。
【００１６】
本発明の他の目的は、ユニークな電子署名でリピータを通過する下り回線信号にタグ付けし、送信基地局の真の位置を識別可能にすることである。
【００１７】
本発明の他のさらなる目的および利点は、以下の発明の詳細な説明、特許請求の範囲、および図面を参照することにより、当業者によってさらに理解され、認識されるであろう。
【００１８】
添付の図面は、本明細書の一部に含まれ、かつ、これを構成し、本発明の好適な実施例を図示し、発明の詳細な説明と一体となって本発明の原理の説明に寄与する。同一の参照記号は、対応する特徴を示し、全図面にわたって一致する。
【００１９】
【詳細な説明】
ここで、参照のために本発明の好適な実施例を詳細に説明するが、それらの例は添付図面に図示され、いくつかの図面にわたって、同じ参照番号は同じ要素を示す。
【００２０】
本発明は、セル・サイト内の選択されたエリア全域にわたって信号対雑音および干渉比を増大する能力を有し、特に、ワイヤレス・データ・システムが必要とする高速データ送信を可能にする能力を有するＲＦリピータを提供する。さらに、ユニークな電子署名でリピータを通過する信号にタグ付けすることによって、送信移動装置の真の位置を識別することができる能力を有するＲＦリピータを提供する。
【００２１】
図１は、データ・リピータによって高いスループットが提供される追加のカバレージ・エリアを有するワイヤレス・コミュニケーションのセル・サイトを示す図である。基地局１０は、画定されたカバレージ・エリアまたはセル・サイト１１を有する。典型的には、セル・サイト１１内の選択されたエリアは、データ・レートが増大する利益を得ることができる。通常は１つのリピータ２０または複数のリピータがセル・サイト内の要所に追加され、これら特定のカバレージ・エリア内の信号対雑音および干渉比を増大する。しかしながら、かかるリピータ２０を通過する無線経路は、直接的な直線経路でない可能性があるので、ＬＭＵ１２によって測定された距離は、ＬＭＵから送信モバイル・ユニットまでの真の直接的な直線距離と一致しない。これによって、リピートされる移動信号にとって重大な位置測定エラーが生じる。
【００２２】
図２は、本発明に従った、モバイル・ユニットの位置判定システム（ＭＵＰＤＳ）の概略構造を示す。ＭＵＰＤＳは、モバイル・ロケーション・センタ（ＭＬＣ）１、基地局１０、ＬＭＵ１２、およびリピータ２０から構成される。ＭＬＣは、図５および図６に示されるＬＭＵ１２によって提供されるユーザの位置情報を用いて各モバイル・ユーザの位置を検出する。
【００２３】
図３は、本発明に従った、上り回線信号のタグ付けを伴うＲＦリピータの概念的なブロック図を示す。図３において、ＲＦリピータは、所望の基地局の方向に向けられた１つのダイプレクス（異なった周波数で送信および受信が結合される）・アンテナ２２と、増加する移動データ・サービスの所望の位置に向けられた他のダイプレクス・アンテナ２３から構成される。これらのアンテナ２２，２３は、ＲＦ処理モジュール２５に結合され、これが下り回線信号と上り回線信号とを分離し、フィルタ／ダイプレクサ２６ａ，２６ｂを通って特定の周波数帯を濾波し、低雑音増幅および送信電力増幅回路２７と、変調回路２８ａ，２８ｂと、上り回線信号にタグ付けするための回路２９ａ，２９ｂを提供する。
【００２４】
本実施例において、データ・リピータ２０は、予め決定された上り回線の周波数帯に同調されたダイプレクス・アンテナ２３で構成される。一旦受信アンテナにより受信された上り回線信号は、フィルタ／ダイプレクサ２６ｂ（送信された下り回線信号からそれを分離する）へ送られ、さらに、いずれのデータ・リピータが使用されているのかを識別するために上り回線にユニークな電子署名を導入する、上り回線信号にタグ付けする装置２９ｂへ送られる。この信号タグ付けは、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた受信上り回線信号の振幅または位相変調２８ｂによって達成することができる。そして、変調された上り回線信号は、出力ダイプレクサ２６ａへ送られ、ダイプレクス・アンテナ２２を用いて基地局へ送信される。信号の増幅は、図３に示されるように、信号経路上に位置する増幅器２７を要所に導入することによって達成できる。
【００２５】
他の実施例において、データ・リピータは、リピータを通って下り回線信および上り回線信号の両方に信号タグ付けを導入することができる。この信号タグ付けは、図４に示すように、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた受信上り回線信号および下り回線信号の振幅または位相変調によって達成することができる。本実施例において、データ・リピータ２０は、予め決定された上り回線の周波数帯に同調されたダイプレクス・アンテナ２３で構成される。一旦受信アンテナにより受信された上り回線信号は、フィルタ／ダイプレクサ２６ｂ（送信された下り回線信号からそれを分離する）へ送られ、さらに、いずれのデータ・リピータが使用されているのかを識別するために上り回線にユニークな電子署名を導入する、上り回線信号にタグ付けする装置２９ｂへ送られる。この信号タグ付けは、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた受信上り回線信号の振幅または位相変調２８ｂによって達成することができる。そして、変調された上り回線信号は、出力ダイプレクサ２６ａへ送られ、ダイプレクス・アンテナ２２を用いて基地局へ送信される。さらに、データ・リピータ２０は、予め決定された下り回線の周波数帯に同調されたダイプレクス・アンテナ２３で構成される。一旦ダイプレクス・アンテナ２２により受信された下り回線信号は、フィルタ／ダイプレクサ２６ａ（送信された下り回線信号からそれを分離する）へ送られ、さらに、ユニークな識別のため下り回線にユニークな電子署名を導入する、下り回線信号にタグ付けする装置２９ａへ送られる。この信号タグ付けは、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた送信下り回線信号の振幅または位相変調２８ａによって実行することができる。そして、変調された下り回線信号は、出力ダイプレクサ２６ｂへ送られ、ダイプレクス・アンテナ２３を用いてリピータまたは直接にユーザへ送信される。信号の増幅は、図４に示されるように、信号経路上に位置する増幅器２７を要所に導入することによって達成できる。
【００２６】
図５は、本発明に従った、タグ付けされた信号を検出する回路を伴う位置測定装置（ＬＭＵ）１２の概念的なブロック図を示す。既存または計画中のワイヤレス・ネットワークにおいて、基地局はＬＭＵ１２を含み、モバイル・ユニットの位置判定能力を提供する。ＬＭＵ１２は、ダイプレックス・アンテナ３１、フィルタ／ダイプレクサ３２、増幅器３３、ミキサ３７、ＩＦチェーン３４、およびＩ／Ｑ復調器３５から構成される。ＬＭＵ導入のこの部分は、説明の目的でのみ開示されたものである。ＬＭＵのこの部分について他の導入があることは、当業者には理解されるであろう。本発明において、さらに、ＬＭＵは、モバイル・ユニットとＬＭＵとの間の伝播時間の遅延を測定するための到着時間（ＴＯＡ）受信機３６を含み、続いて、この時間遅延測定を、直線伝播であると仮定した距離測定に変換する。しかしながら、直線伝播の仮定はもはや有効ではないので、ネットワークにデータ・リピータを付加することは、位置判定においてエラーを導くであろう。したがって、図３および図４に示すように、ユニークな信号タグが、ＰＮシーケンス・ジェネレータ２９ａ，２９ｂによって導入される。このユニークな信号タグは、ＬＭＵ内の擬似雑音（ＰＮ）コード相関器３８によって検出され、これが信号タグを検出し、ＭＬＣ１にリピータ・タグのＩＤを報告する。ＭＬＣ１は、ＴＯＡ受信測定、報告されたリピータ・タグのＩＤ情報、および識別されたリピータの経緯度を含むデータベース２から、モバイル・ユニットの真の位置を判定する。
【００２７】
本発明の他の実施例は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内において実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】データ・リピータによって高いスループットが提供される追加のカバレージ・エリアを有するワイヤレス・コミュニケーションのセル・サイトを示す。
【図２】本発明に従った、モバイル・ユニットの位置判定システムの概略構造を示す。
【図３】本発明に従った、上り回線信号のタグ付けを伴うＲＦリピータの概念的なブロック図を示す。
【図４】本発明に従った、上り回線および下り回線信号のタグ付けを伴うＲＦリピータの概念的なブロック図を示す。
【図５】本発明に従った、タグ付けされた信号を検出する回路を伴う位置測定装置の概念的なブロック図を示す。
【図６】本発明に従った、位置測定装置とモバイル・ロケーション・センタとの間の相互作用を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦデータ・リピータに関し、さらに詳しくは、位置測定エラーを除去するためにリピートされた信号に加えられた電子署名で、信号対雑音および干渉比を増大させるためのＲＦリピータの使用に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ワイヤレス・データ・サービスは、電子メール、インターネット、会社情報およびその他のリモート・アクセスに使用される。データ・サービスへの新規および既存の加入者を魅了するために、オペレータは、６４ｋｂｐｓ又はそれ以上の大きな予測データ速度を維持することが必要である。例えば、ＧＰＲＳおよびＥＤＧＥのようなワイヤレス・データ・サービスが配備されている場合において、ユーザは、セルの基地局サイトに近い位置からセルの周辺に向かって移動する時に、ユーザは感知するデータ速度が著しい割合で減少することに気付くであろう。典型的には、カバレージが限定された配備において、ピーク・データ速度が可能であるのは、セル・エリアの２０％以下であると判断される。
【０００３】
ワイヤレス・ネットワークは、現在拡張されつつあり、位置測定能力を提供する。これらの方法は、例えば、緊急９１１（Ｅ９１１）移動電話サービス用のモバイル・ユニットの位置判定を伴うネットワークを提供する。位置測定装置 （ＬＭＵ）は、典型的には基地局で到着時間 （ＴＯＡ）信号処理手段と共に挿入され、直線の無線伝播を仮定して、モバイル・ユニットからＬＭＵまでの距離を判定する。
【０００４】
ＲＦリピータは、カバレージ・エリアの周辺で、移動送信信号を増強するために用いられる。しかしながら、かかるリピータを通る無線経路は、直接経路でない可能性があるので、ＬＭＵによって測定される距離は、ＬＭＵから送信モバイル・ユニットまでの真の直線距離と一致しない。これによって、リピートされた移動信号に対する重大な位置測定エラーが生じる。
【０００５】
誤ったＥ９９１ＬＭＵの距離計算問題を解決するための１つの一般的な方法は、ネットワークに基づくモバイル・ロケーション・センタに戻る距離測定情報を通信するための手段と共に、各ＲＦリピータに隣接してＬＭＵを配置する方法である。この方法は、少なくとも２つの点において有効であるとはいえない。第一に、全てのリピータ・サイトでＬＭＵが要求されるため、費用が嵩む上に、各リピータ・サイトが巨大化する点である。そして、第二に、距離情報を基地局へ送信するために、別々のデータ・リンク、または追加されたデータ・ビットが必要とされる点である。
【０００６】
それゆえ、セル・サイト内の選択されたエリア全域にわたって信号対雑音および干渉比を増大し、特に、ワイヤレス・データ・システムが必要とする高速データ送信を可能にする能力を有するＲＦリピータが要求される。
【０００７】
それゆえ、ユニークな電子署名でリピータを通過する信号にタグ付けすることによって、送信移動装置の真の位置を識別することができる能力を有するＲＦリピータが要求される。
【０００８】
【発明の概要】
ある面において、本発明は、方向ごとに受信および送信する２つのアンテナ機能から構成されるデータ・リピータを提供する。下り回線あるいは順方向（基地局からモバイル・ユニット）において、受信アンテナ機能は基地局送信信号を受信し、送信アンテナ機能はモバイル・ユニットへ向けて下り回線信号を再送信する。上り回線あるいは反対方向（モバイル・ユニットから基地局）において、受信アンテナ機能はモバイル・ユニット送信信号を受信し、その送信機能は基地局へ向けて上り回線信号を再送信する。
【０００９】
ある実施例において、１つのダイプレクス（異なった周波数で送信および受信が結合される）・アンテナが所望の基地局の方向に向けられ、他のダイプレクス・アンテナが、増加する移動データ・サービスの所望の位置に向けられる。それらのアンテナは、ＲＦ処理モジュールに結合され、それが下り回線信号と上り回線信号とを分離し、特定の周波数帯を濾波し、低雑音増幅回路および送信電力増幅回路、および上り回線信号にタグ付けするための回路を提供する。
【００１０】
本実施例において、データ・リピータは、予め決定された上り回線の周波数帯に同調されたダイプレクス・アンテナで構成される。一旦受信アンテナにより受信された上り回線信号は、ダイプレクサ（送信された下り回線信号からそれを分離する）へ送られ、さらに、いずれのデータ・リピータが使用されているのかを識別するために上り回線にユニークな電子署名を導入する、上り回線信号にタグ付けする装置へ送られる。この信号タグ付けは、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた受信上り回線信号の振幅または位相変調によって達成することができる。
【００１１】
他の実施例において、データ・リピータは、リピータを通って下り回線信号および上り回線信号の両方に信号タグ付けを導入することができる。この信号タグ付けは、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた受信上り回線信号および下り回線信号の振幅または位相変調によって達成することができる。
【００１２】
既存または計画中のワイヤレス・ネットワークにおいて、基地局は位置測定装置（ＬＭＵ）を含み、モバイル・ユニットの位置判定能力を提供する。ＬＭＵは、モバイル・ユニットとＬＭＵとの間の伝播時間の遅延を測定するための到着時間（ＴＯＡ）受信機を含み、この時間遅延測定を、直線伝播であると仮定した距離測定に変換する。直線伝播の仮定はもはや有効ではないので、ネットワークにデータ・リピータを付加することは、位置判定においてエラーを導くであろう。
【００１３】
好適な実施例において、データ・リピータによって導入されたユニークな上り回線信号タグは、ＬＭＵ内の付加された回路によって検出される。ＬＭＵ内の擬似雑音（ＰＮ）コード相関器は、上り回線信号タグを検出し、モバイル・ロケーション・センタ（ＭＬＣ）にリピータ・タグのＩＤを報告する。ＭＬＣは、ＴＯＡ受信測定、報告されたリピータ・タグのＩＤ情報、および識別されたリピータの地理的座標を含むデータベースから、モバイル・ユニットの真の位置を判定する。
【００１４】
したがって、本発明の目的の１つは、新たな基地局を配置する必要が無く、より高いデータ率を維持するために、所望のエリア全域にわたって信号レベルを増強することである。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、ユニークな電子署名でリピータを通過する上り回線信号にタグ付けし、送信モバイル・ユニットの真の位置を識別可能にすることである。
【００１６】
本発明の他の目的は、ユニークな電子署名でリピータを通過する下り回線信号にタグ付けし、送信基地局の真の位置を識別可能にすることである。
【００１７】
本発明の他のさらなる目的および利点は、以下の発明の詳細な説明、特許請求の範囲、および図面を参照することにより、当業者によってさらに理解され、認識されるであろう。
【００１８】
添付の図面は、本明細書の一部に含まれ、かつ、これを構成し、本発明の好適な実施例を図示し、発明の詳細な説明と一体となって本発明の原理の説明に寄与する。同一の参照記号は、対応する特徴を示し、全図面にわたって一致する。
【００１９】
【詳細な説明】
ここで、参照のために本発明の好適な実施例を詳細に説明するが、それらの例は添付図面に図示され、いくつかの図面にわたって、同じ参照番号は同じ要素を示す。
【００２０】
本発明は、セル・サイト内の選択されたエリア全域にわたって信号対雑音および干渉比を増大する能力を有し、特に、ワイヤレス・データ・システムが必要とする高速データ送信を可能にする能力を有するＲＦリピータを提供する。さらに、ユニークな電子署名でリピータを通過する信号にタグ付けすることによって、送信移動装置の真の位置を識別することができる能力を有するＲＦリピータを提供する。
【００２１】
図１は、データ・リピータによって高いスループットが提供される追加のカバレージ・エリアを有するワイヤレス・コミュニケーションのセル・サイトを示す図である。基地局１０は、画定されたカバレージ・エリアまたはセル・サイト１１を有する。典型的には、セル・サイト１１内の選択されたエリアは、データ・レートが増大する利益を得ることができる。通常は１つのリピータ２０または複数のリピータがセル・サイト内の要所に追加され、これら特定のカバレージ・エリア内の信号対雑音および干渉比を増大する。しかしながら、かかるリピータ２０を通過する無線経路は、直接的な直線経路でない可能性があるので、ＬＭＵ１２によって測定された距離は、ＬＭＵから送信モバイル・ユニットまでの真の直接的な直線距離と一致しない。これによって、リピートされる移動信号にとって重大な位置測定エラーが生じる。
【００２２】
図２は、本発明に従った、モバイル・ユニットの位置判定システム（ＭＵＰＤＳ）の概略構造を示す。ＭＵＰＤＳは、モバイル・ロケーション・センタ（ＭＬＣ）１、基地局１０、ＬＭＵ１２、およびリピータ２０から構成される。ＭＬＣは、図５および図６に示されるＬＭＵ１２によって提供されるユーザの位置情報を用いて各モバイル・ユーザの位置を検出する。
【００２３】
図３は、本発明に従った、上り回線信号のタグ付けを伴うＲＦリピータの概念的なブロック図を示す。図３において、ＲＦリピータは、所望の基地局の方向に向けられた１つのダイプレクス（異なった周波数で送信および受信が結合される）・アンテナ２２と、増加する移動データ・サービスの所望の位置に向けられた他のダイプレクス・アンテナ２３から構成される。これらのアンテナ２２，２３は、ＲＦ処理モジュール２５に結合され、これが下り回線信号と上り回線信号とを分離し、フィルタ／ダイプレクサ２６ａ，２６ｂを通って特定の周波数帯を濾波し、低雑音増幅および送信電力増幅回路２７と、変調回路２８ａ，２８ｂと、上り回線信号にタグ付けするための回路２９ａ，２９ｂを提供する。
【００２４】
本実施例において、データ・リピータ２０は、予め決定された上り回線の周波数帯に同調されたダイプレクス・アンテナ２３で構成される。一旦受信アンテナにより受信された上り回線信号は、フィルタ／ダイプレクサ２６ｂ（送信された下り回線信号からそれを分離する）へ送られ、さらに、いずれのデータ・リピータが使用されているのかを識別するために上り回線にユニークな電子署名を導入する、上り回線信号にタグ付けする装置２９ｂへ送られる。この信号タグ付けは、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた受信上り回線信号の振幅または位相変調２８ｂによって達成することができる。そして、変調された上り回線信号は、出力ダイプレクサ２６ａへ送られ、ダイプレクス・アンテナ２２を用いて基地局へ送信される。信号の増幅は、図３に示されるように、信号経路上に位置する増幅器２７を要所に導入することによって達成できる。
【００２５】
他の実施例において、データ・リピータは、リピータを通って下り回線信および上り回線信号の両方に信号タグ付けを導入することができる。この信号タグ付けは、図４に示すように、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた受信上り回線信号および下り回線信号の振幅または位相変調によって達成することができる。本実施例において、データ・リピータ２０は、予め決定された上り回線の周波数帯に同調されたダイプレクス・アンテナ２３で構成される。一旦受信アンテナにより受信された上り回線信号は、フィルタ／ダイプレクサ２６ｂ（送信された下り回線信号からそれを分離する）へ送られ、さらに、いずれのデータ・リピータが使用されているのかを識別するために上り回線にユニークな電子署名を導入する、上り回線信号にタグ付けする装置２９ｂへ送られる。この信号タグ付けは、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた受信上り回線信号の振幅または位相変調２８ｂによって達成することができる。そして、変調された上り回線信号は、出力ダイプレクサ２６ａへ送られ、ダイプレクス・アンテナ２２を用いて基地局へ送信される。さらに、データ・リピータ２０は、予め決定された下り回線の周波数帯に同調されたダイプレクス・アンテナ２３で構成される。一旦ダイプレクス・アンテナ２２により受信された下り回線信号は、フィルタ／ダイプレクサ２６ａ（送信された下り回線信号からそれを分離する）へ送られ、さらに、ユニークな識別のため下り回線にユニークな電子署名を導入する、下り回線信号にタグ付けする装置２９ａへ送られる。この信号タグ付けは、追加の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号を用いた送信下り回線信号の振幅または位相変調２８ａによって実行することができる。そして、変調された下り回線信号は、出力ダイプレクサ２６ｂへ送られ、ダイプレクス・アンテナ２３を用いてリピータまたは直接にユーザへ送信される。信号の増幅は、図４に示されるように、信号経路上に位置する増幅器２７を要所に導入することによって達成できる。
【００２６】
図５は、本発明に従った、タグ付けされた信号を検出する回路を伴う位置測定装置（ＬＭＵ）１２の概念的なブロック図を示す。既存または計画中のワイヤレス・ネットワークにおいて、基地局はＬＭＵ１２を含み、モバイル・ユニットの位置判定能力を提供する。ＬＭＵ１２は、ダイプレックス・アンテナ３１、フィルタ／ダイプレクサ３２、増幅器３３、ミキサ３７、ＩＦチェーン３４、およびＩ／Ｑ復調器３５から構成される。ＬＭＵ導入のこの部分は、説明の目的でのみ開示されたものである。ＬＭＵのこの部分について他の導入があることは、当業者には理解されるであろう。本発明において、さらに、ＬＭＵは、モバイル・ユニットとＬＭＵとの間の伝播時間の遅延を測定するための到着時間（ＴＯＡ）受信機３６を含み、続いて、この時間遅延測定を、直線伝播であると仮定した距離測定に変換する。しかしながら、直線伝播の仮定はもはや有効ではないので、ネットワークにデータ・リピータを付加することは、位置判定においてエラーを導くであろう。したがって、図３および図４に示すように、ユニークな信号タグが、ＰＮシーケンス・ジェネレータ２９ａ，２９ｂによって導入される。このユニークな信号タグは、ＬＭＵ内の擬似雑音（ＰＮ）コード相関器３８によって検出され、これが信号タグを検出し、ＭＬＣ１にリピータ・タグのＩＤを報告する。ＭＬＣ１は、ＴＯＡ受信測定、報告されたリピータ・タグのＩＤ情報、および識別されたリピータの経緯度を含むデータベース２から、モバイル・ユニットの真の位置を判定する。
【００２７】
本発明の他の実施例は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内において実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】データ・リピータによって高いスループットが提供される追加のカバレージ・エリアを有するワイヤレス・コミュニケーションのセル・サイトを示す。
【図２】本発明に従った、モバイル・ユニットの位置判定システムの概略構造を示す。
【図３】本発明に従った、上り回線信号のタグ付けを伴うＲＦリピータの概念的なブロック図を示す。
【図４】本発明に従った、上り回線および下り回線信号のタグ付けを伴うＲＦリピータの概念的なブロック図を示す。
【図５】本発明に従った、タグ付けされた信号を検出する回路を伴う位置測定装置の概念的なブロック図を示す。
【図６】本発明に従った、位置測定装置とモバイル・ロケーション・センタとの間の相互作用を示す。
Claims (23)
- モバイル・ユニットの方向を指す第１ダイプレクス・アンテナと、
第２ダイプレクス・アンテナと、
前記第１ダイプレクス・アンテナと前記第２ダイプレクス・アンテナとの間に電気的に結合されたＰＮシーケンス・ジェネレータと、
前記第１ダイプレクス・アンテナ、前記ＰＮシーケンス・ジェネレータ、および前記第２ダイプレクス・アンテナを通って送られるデータ信号と、および、
非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号で前記データ信号にタグ付けする前記ＰＮシーケンス・ジェネレータと、
から構成されることを特徴とするＲＦデータ・リピータ・システム。 - 前記第１ダイプレクス・アンテナと前記第２ダイプレクス・アンテナとの間に電気的に結合されるとともに、前記ＰＮシーケンス・ジェネレータに電気的に結合された変調器からさらに構成されることを特徴とする請求項１記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記変調器が、前記データ信号上に位相変調を実行することを特徴とする請求項２記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記変調器が、前記データ信号上に振幅変調を実行することを特徴とする請求項２記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記第１ダイプレクス・アンテナに電気的に結合されたフィルタ／ダイプレクサ・ユニットであって、前記フィルタ／ダイプレクサ・ユニットが、周波数に従って前記データ信号を濾波および分離する、フィルタ／ダイプレクサ・ユニットからさらに構成されることを特徴とする請求項１記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記データ信号の信号レベルを増幅するために前記第１ダイプレクス・アンテナに電気的に結合された、少なくとも１つの増幅器からさらに構成されることを特徴とする請求項１記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- モバイル・ユニットの方向を指す第１ダイプレクス・アンテナと、
基地局の方向を指す第２ダイプレクス・アンテナと、
前記第１ダイプレクス・アンテナと前記第２ダイプレクス・アンテナとの間に電気的に結合された第１ＰＮシーケンス・ジェネレータと、
前記第２ダイプレクス・アンテナと前記第１ダイプレクス・アンテナとの間に電気的に結合された第２ＰＮシーケンス・ジェネレータと、
前記第１ダイプレクス・アンテナ、前記第１ＰＮシーケンス・ジェネレータ、および前記第２ダイプレクス・アンテナを通って送られる上り回線データ信号であって、前記第１ＰＮシーケンス・ジェネレータが、第１の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号で前記上り回線データ信号にタグ付けする、上り回線データ信号と、
前記第２ダイプレクス・アンテナ、前記第２ＰＮシーケンス・ジェネレータ、および前記第１ダイプレクス・アンテナを通って送られる下り回線データ信号であって、前記第２ＰＮシーケンス・ジェネレータが、第２の非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号で前記下り回線データ信号にタグ付けする、下り回線データ信号と、
から構成されることを特徴とするＲＦデータ・リピータ・システム。 - 前記第１ダイプレクス・アンテナと前記第２ダイプレクス・アンテナとの間に電気的に結合されるとともに、前記第１ＰＮシーケンス・ジェネレータに電気的に結合された第１変調器からさらに構成されることを特徴とする請求項７記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記第１変調器が、前記上り回線データ信号上に位相変調を実行することを特徴とする請求項８記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記第１変調器が、前記上りデータ信号上に振幅変調を実行することを特徴とする請求項８記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記第２ダイプレクス・アンテナと前記第１ダイプレクス・アンテナとの間に電気的に結合されるとともに、前記第２ＰＮシーケンス・ジェネレータに電気的に結合された第２変調器からさらに構成されることを特徴とする請求項７記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記第２変調器が、前記下り回線データ信号上に位相変調を実行することを特徴とする請求項１１記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記第２変調器が、前記下り回線データ信号上に振幅変調を実行することを特徴とする請求項１１記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記第１ダイプレクス・アンテナに電気的に結合されたフィルタ／ダイプレクサ・ユニットであって、前記フィルタ／ダイプレクサ・ユニットが、周波数に従って前記下り回線データ信号および前記上り回線データ信号を濾波および分離する、フィルタ／ダイプレクサ・ユニットからさらに構成されることを特徴とする請求項７記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記上り回線データ信号の信号レベルを増幅するために前記第１ダイプレクス・アンテナに電気的に結合された、少なくとも１つの増幅器からさらに構成されることを特徴とする請求項１４記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- 前記下り回線データ信号の信号レベルを増幅するために前記第２ダイプレクス・アンテナに電気的に結合された、少なくとも１つの増幅器からさらに構成されることを特徴とする請求項１４記載のＲＦデータ・リピータ・システム。
- ａ）少なくとも１つのデータ・リピータであって、前記データ・リピータは、さらに、
第１ダイプレクス・アンテナ、
第２ダイプレクス・アンテナ、
前記第１ダイプレクス・アンテナと前記第２ダイプレクス・アンテナとの間に電気的に結合されたＰＮシーケンス・ジェネレータ、
前記第１ダイプレクス・アンテナ、前記ＰＮシーケンス・ジェネレータ、および前記第２ダイプレクス・アンテナを通って送られるデータ信号、および
非干渉な直接シーケンス・スペクトル拡散信号タグで前記データ信号にタグ付けする前記ＰＮシーケンス・ジェネレータ、
からなるデータ・リピータと、
ｂ）少なくとも１つのモバイル・ユニットと、
ｃ）基地局であって、前記基地局が、さらに、前記基地局で前記データ信号の到着時間を判定するための位置測定装置であって、前記位置測定装置が、さらに、前記データ信号から前記信号タグを抽出するためのＰＮコード相関器からなる、基地局と、
ｄ）前記到着時間測定および前記信号タグから前記モバイル・ユニットの位置判断をする処理のためのモバイル・ロケーション・センタであって、前記モバイル・ロケーション・センタが、さらに、前記リピータの地理的座標を格納するデータ・ベースからなる、モバイル・ロケーション・センタと、
から構成されることを特徴とする位置判定システム。 - 前記位置判断が緊急応答センタへ送られることを特徴とする請求項１７記載の前記位置判定システム。
- 全てがワイヤレス・ネットワーク内に位置する、基地局、モバイル・ユニット、およびデータ・リピータを提供する段階と、
前記データ・リピータで、前記基地局または前記モバイル・ユニットのいずれかからの信号を受信する段階と、
前記信号リピータを識別する電子署名で前記受信信号にタグ付けする段階と、
前記信号リピータから前記タグ付けされた信号を送信する段階と、
から構成されることを特徴とする通信方法。 - 前記データ・リピータの受信が、前記基地局から下り回線信号を受信する段階、および、前記タグ付けされた信号の送信が、タグ付けされた下り回線信号をモバイル・ユニットへ送信する段階から構成されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
- 前記データ・リピータの受信が、前記モバイル・ユニットから上り回線信号を受信する段階、および、前記タグ付けされた信号の送信が、タグ付けされた上り回線信号を前記基地局へ送信する段階から構成されることを特徴とする請求項１９記載の方法。
- 基地局と通信するための第１アンテナと、
モバイル・ユニットと通信するための第２アンテナと、
前記第２アンテナで受信した信号を前記第１アンテナに結合するための第１信号経路と、
前記第１アンテナで受信した信号を前記第２アンテナに結合するための第２信号経路と、
信号リピータを識別する電子署名で前記第１アンテナに結合した前記信号にタグ付けするために前記第１信号経路内に挿入された第１変調器と、
から構成されることを特徴とする信号リピータ。 - 前記信号リピータを識別する電子署名で前記第２アンテナに結合した前記信号にタグ付けするために前記第２信号経路内に挿入された第２変調器から、さらに構成されることを特徴とする請求項２２記載の信号リピータ。
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