JP3863882B2

JP3863882B2 - 多重セクターインビルディング中継システム

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Publication number: JP3863882B2
Application number: JP2004024821A
Authority: JP
Inventors: 昌來鄭; 貴仲李; 兌薫朴
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2006-12-27
Anticipated expiration: 2024-01-30
Also published as: CN1520205A; CN1290360C; US20040185794A1; US7272362B2; KR20040069652A; JP2004236341A

Description

本発明は、インビルディング(In-building)中継システムに関し、特に、周波数を増やす方式とセクターを増やす方式とを結合することにより、効率を最大化できるようにする多重セクターインビルディング中継システムに関する。

最近、広く普及して使われている個人携帯通信(PersonalCommunicationSystem:PCS)は、個人が携帯し使用する移動通信サービスで、携帯が簡便な超小型、超軽量移動端末機を使用し時間と場所とは関係なく、誰とでも通話できる非常に理想的な概念の通信サービスであって、既存の移動電話のサービス短所を克服し、歩行者中心の次世代移動通信サービスを総称する。

また、個人携帯通信の基本概念を具現するためには、移動端末機を無線で接続することによって、ユーザの自由な移動を保障しなければならない。さらに、そのサービスを提供する網は、加入者の接続を容易にし、新しい加入者が必要とするサービスを提供できるように網を知能化させることにより、移動端末機の送・受信者がどこにいても送信、または受信が可能なようにしなければならない。

また、個人携帯通信は、移動電話に比べて低廉な歩行者中心の移動通信サービスであって、時速20km以下では、ハンドオフが可能であり、低廉な料金負担、有線電話と同等水準の通話品質などを期待することができ、且つ携帯が簡便で、低廉な超小型、超軽量の移動端末機という長所がある。

また、個人携帯通信の基地局は、小型、軽量でマイクロセルやピコセルであって、どの場所にも簡単に設置できるので、どこでも自由に着発信が可能であり、多くの加入者を受け入れることができるが、この際、基地局は、電柱および街灯、公衆電話ボックスなどの屋外施設物にも設置が容易なように小型軽量化させることによって、設置に係る投資額を最小化できる。

一方、現在、個人携帯通信の各事業者らは都心の建物内のサービスを提供するために、インビルディング中継システム(In-BuildingServiceSystem)を導入している。

図１は、一つの層に設けられたインビルディング中継システムの構成図である。以下では、コード分割多重接続方式(Code Dvision Multiple Access、CDMA)の移動通信システムを例に上げて従来のインビルディング中継システムについて説明する。

図１のように、従来のインビルディング中継システムは、デュプレックサー(11、16)と、低雑音増幅器(12、17)と、フリーアンプ(13、18)と、中間周波数モジュール(14、19)と、表面弾性波フィルター(1、4)と、ミキサー(2、3)および電力増幅器(15)とを備えている。

このような構成を有するインビルディング中継システムの動作を説明すれば、次の通りである。

先ず、基地局から高周波の信号が惹起アンテナ(10)を介して受信されると、受信された信号はデュプレックサー(11)を介して送信方向の低雑音増幅器(12)に伝達される。

すると、低雑音増幅器(12)およびプリアンプ(13)がこれを増幅し、中間周波数モジュール(14)は、増幅された信号を中間周波数に変換する。

次に、中間周波数モジュール(14)の出力信号は、表面弾性波(saw)フィルター(1)で雑音が除去され、ミキサー(2)で高周波信号に変換される。

以後、変換された信号は、電力増幅器(15)で増幅され、デュプレックサー(16)を介してインビルディングサービス用アンテナを介して放射される。

一方、ユーザの移動端末機で送信される高周波信号は、サービス用アンテナを介して受信され、受信された高周波信号は、デュプレックサー(16)を介して低雑音増幅器(12)およびフリーアンプ(18)で増幅される。

以後、フリーアンプ(18)で増幅された高周波信号は、中間周波数モジュール(19)で中間周波数信号に変換され、表面弾性波フィルター(4)を介して雑音が除去された後、ミキサー(3)を介して高周波信号に変換される。

次に、変換された高周波信号は、電力増幅器(20)を介して増幅され、デュプレックサー(11)を介してアンテナ(10)から放射されて基地局へ送信される。

このように動作する従来のアンテナを用いたインビルディング中継システムは、建物内部の一つの層、または一つの空間のみで利用が可能である。

したがって、数個の層に電波を放射するために、漏洩同軸ケーブルなどを用いて建物内部のあちこちに電波を放射させる。

図２は、従来の数個の層に設けられたインビルディング中継システムの終端図であって、同図に示すように、従来の移動端末機に対する個人携帯通信地上サービスをする時には、外部の惹起アンテナ(31)であって高周波の電波(1.8GHZ)を受けて中継器(32)を介しデジタルユニット(DU:DigitalUnit)(33)で低周波の電波に変換させ、分配器(34)で低周波の電波を分配させた後、各サービス層でリモートアクセスユニット(RAU:RemoteAccessUnit)(35)により、再びPCS周波数である1.8GHZに変換して通信サービスを提供するようにしている。

この際、デジタルユニット(33)からリモートアクセスユニット(RAU)に直ぐに信号を伝送せずに、デジタルユニット(33)で低周波の電波に変換させた後に伝送する理由は、デジタルユニット(33)とリモートアクセスユニット(35)との間にRF(RadioFrequency)を用いる場合に周波数が高いので、有線で伝送すれば損失(loss)が多くなり、遠く伝送するのが困難になるためである。

このように、デジタルユニット(33)とリモートアクセスユニット(35)とが低周波信号を用いて伝播する中継器をIF(Intermediate Frequency)中継システムと言い、その他にデジタルユニット(33)とリモートアクセスユニット(35)との間に使用する媒体によって、RF中継システム(別途の変換なしに信号の増幅のみする場合)、光分散中継システム(光(optic)使用)、マイクロ中継システム(マイクロウェーブ使用)、変波中継システム(周波数変換中継器)などがあるが、前の３つ方式が主に使われる。

図３は、従来技術に係る光分散アンテナを用いた光分散中継システムの構成図である。

図３のように、従来のインビルディング中継システムは、デュプレックサー(56、60)と、低雑音増幅器(42、59)と、ミキサー(43、45、51、54)と、フィルター(44、46、49、52)と、光送信器(47、58)と、光受信器(48、56)と、光分散アンテナ(61)および電力増幅器(55、57)とを備えている。

このような構成を有する光分散アンテナを用いた中継システムの動作は、先に説明した中継システムと類似し、高周波信号を光信号に変換し光ケーブルを介して伝送し、これを光分散アンテナ(61)を用いて陰影地域に放射することが特徴である。

一方、インビルディング中継システムにおいて、無線効率を考慮した最も理想的なセル設計は、一つのビルディングが１FA(Frequency Assignment)オムニ(Omni)方式で解決するのが望ましい(もちろん、この際、公衆網とのハンドオーバーに対する方式を講ずるべきであるが、この部分は様々な対案が提示されているので、特に言及しない)。

しかし、仮りに、サービスユーザが多くなり、一つのビルディングに様々なサブセル(Sub-cell)を提供すべきであれば、基本的に二つの方式が提示され得る。一つはFAを増やす方式であり、もう一つはセクターを増やす方式である。

例えば、12階の建物があると仮定する時、FAを増やす方式は、12FAオムニでサービスし、セクターを増やす方式は、2階を一つの単位でセル設計をし1FA6セクターで構成できる。

FAを増やす場合には、最終端の中継器の数が多くなる短所があり、一般に、最終端の中継器は、全体出力電力により制限されるために、一つの周波数に対して最大10mWを提供できたとすれば、12FAを全て提供する場合、FA当たり出力は、１〜２mWに制限される。したがって、同じ空間に多くの中継器を設置しなければならないという不都合がある。

もう一つの問題点としては、公衆網サービスをするビルディングと隣接した場合、周辺で使用する周波数が同じであるので、頻繁なハンドオーバー、または通話切断の可能性が高まる。

次に、セクターを増やす場合には、BTSのセクター構造が基本的にオムニ構造に比べて複雑になり、高価に具現されるものが普通であり、層間ハンドオフによる損失が発生する可能性がある。

また、IF中継器の場合、6セクターの信号が合わせて各層へ上がることができないので（同一FAであるので）、それぞれ異なる線を介して各層に信号を提供しなければならないという不都合があった。

したがって、本発明は、上述のような問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、周波数を増やす方式と、セクターを増やす方式とを結合することによって効率を最大化できるようにする多重セクターインビルディング中継システムを提供することにある。

このような目的を達成するための本発明に係るインビルディングシステムのセクター信号送信装置は、基地局から伝送される搬送波周波数の高周波信号を複数のアンテナで受信し、受信されたそれぞれの高周波信号に対して、各セクター別に割り当てた互いに周波数の異なる送信中間周波数信号をミキシングすることによって生成される、互いに中心周波数が異なるようにした複数のセクター信号を、同一線路に出力するマスター送信部と、建物内の各セクター別に設けられたアンテナを介して移動端末機から受信される搬送波周波数の高周波信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数の異なる受信中間周波数信号をミキシングすることによって生成される、互いに中心周波数が異なるようにした複数のセクター信号を、同一線路に出力する多数個のスレーブ受信部と、を備えることを特徴とする。

前記マスター送信部は、基地局から伝送される搬送波周波数の高周波信号を受信し、受信した高周波信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数の異なる送信中間周波数信号をミキシングすることによって生成される、互いに中心周波数が異なるセクター信号を出力する多数のミキシング部と、前記多数のミキシング部から出力されるセクター信号を増幅し同一線路に出力する多数の増幅部と、を備えたものとすることができる。

前記ミキシング部は、基地局から伝送される搬送波周波数の高周波信号を受信し、受信した高周波信号を減衰させ、減衰された高周波信号を出力する減衰器と、前記減衰器で減衰された高周波信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数の異なる送信中間周波数帯信号をミキシングすることによって、互いに中心周波数の異なる送信中間周波数帯信号に変換されたセクター信号をそれぞれの増幅部に出力するミキサーと、を備えたものとすることができる。

また本発明のインビルディングシステムのセクター信号受信装置は、互いに中心周波数が異なる複数のセクター信号を同一線路を介してマスター送信部から受信し、受信された信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数が異なる中間周波数帯信号をミキシングした後、自己のセクターに割り当てられた中心周波数を有するセクター信号のみを帯域通過フィルターによって抽出し、さらに、抽出されたセクター信号に対して、所定周波数の信号をミキシングすることによって搬送波周波数の高周波信号に復元し、この高周波信号を各セクター別に設けられたアンテナを介して移動端末機に伝送する各セクター別に配置された多数個のスレーブ送信部と、各セクター別に互いに中心周波数の異なる複数のセクター信号を、同一線路を介してスレーブ受信部から受信し、受信した信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数が異なる中間周波数帯信号をミキシングした後、帯域通過フィルターによって各セクター別のセクター信号に分離し、さらに、分離されたセクター信号に対して、所定周波数の信号をミキシングすることによって搬送波周波数の高周波信号に復元し、復元された高周波信号のそれぞれを複数のアンテナを介して基地局に出力するマスター受信部と、を備えることを特徴とする。

前記多数のスレーブ送信部は、各セクター別に互いに中心周波数が異なる複数のセクター信号を受信し、受信された信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに異なる第１周波数と所定周波数である第２周波数とを引いた信号をミキシングした後、帯域通過フィルターによって自己のセクターに割り当てられた中心周波数を有するセクター信号を抽出するセクター信号抽出部と、前記セクター信号抽出部で抽出されたセクター信号に対して、所定周波数の信号をミキシングすることによって搬送波周波数の高周波信号に復元しアンテナに出力する高周波信号生成部と、を備えたものとすることができる。

前記セクター信号抽出部は、互いに中心周波数が異なるセクター信号を受信し不必要な信号を除去する第１帯域通過フィルターと、前記第１帯域通過フィルターでフィルターリングされたセクター信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに異なる第１周波数と所定周波数である第２周波数とを引いた信号をミキシングして出力するミキサーと、前記ミキサーの出力信号に対し、自己に割り当てられた中心周波数を有する信号を抽出する第２帯域通過フィルターと、を備えたものとすることができる。

また本発明のインビルディング中継システムを用いて、建物内の複数のセクターに基地局からの高周波信号を提供する方法は、前記基地局から伝送される搬送波周波数の高周波信号を複数のアンテナで受信し、受信された高周波信号を減衰・増幅する段階と、前記減衰・増幅された高周波信号に対して、各セクター別に割り当てた互いに周波数の異なる送信中間周波数帯域の信号をミキシングすることによって生成される、互いに中心周波数が異なるようにした複数のセクター信号のそれぞれを、第１デュプレックサーを介して同一伝送線路に多重出力する段階と、前記同一伝送線路を介して出力される多数のセクター信号を、多数のセクターのそれぞれに配置されたスレーブ送信部に分配する段階と、前記スレーブ送信部において、受信された複数のセクター信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数が異なる中間周波数帯信号をミキシングした後、自己のセクターに割り当てられた中心周波数を有するセクター信号のみを帯域通過フィルターによって抽出する段階と、前記抽出されたセクター信号に対して、所定周波数の信号をミキシングすることによって搬送波周波数の高周波信号に復元した後、その復元された高周波信号を、各セクター別に配置されたアンテナを介して移動端末機に伝送する段階と、を含むことを特徴とする。

さらに本発明のインビルディング中継システムを用いて、建物内の複数のセクターに基地局からの高周波信号を提供する方法は、多数個のスレーブ受信部のそれぞれで、建物内の各セクターに配置されたアンテナを介して受信される搬送波周波数の高周波信号に対して、各セクター別に割り当てた互いに周波数の異なる受信中間周波数帯域の信号をミキシングすることによって、各セクター別に互いに中心波長が異なるようにしたセクター信号を生成する段階と、前記スレーブ受信部のそれぞれが、生成したセクター信号を同一伝送線路を介して第１デュプレックサーに出力する段階と、前記第１デュプレックサーを介して受信されるセクター信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数が異なる中間周波数帯信号をミキシングした後、帯域通過フィルターによって各セクター別のセクター信号に分離し、分離された各セクター信号に対して、所定周波数の信号をミキシングすることによって搬送波周波数の高周波信号に復元した後、復元された高周波信号を多数のアンテナを介してセクター別に基地局に出力する段階と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ビルディング内部に専用周波数を使用し、層間をセクターに区分することによって自然にソフトハンドオフが可能な効果がある。

さらに、本発明によれば、マスターモジュールとスレーブモジュールとの間の伝送線路として一つの伝送線路を使用することによって、工事費などを節減し、且つ容易に設置できる効果がある。

以下、本発明に係る多重セクターインビルディング中継システムの実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。

一般に、CDMA方式の個人携帯通信システムにおいて基地局装備形状による容量増大方式は、基地局を多重セクター化する方式と、周波数の個数(FA:Frequency Assignment)を増設する方式との二つがある。

CDMA方式の個人携帯通信システムにおける通話容量は、雑音により制限されるので、基地局アンテナをセクター化し異なるセクター内の加入者からの雑音を減少させれば基地局通話容量を増大させることができる。

しかし、アンテナの放射パターンが120度の理想的なパターンでなく、中間部分で重なり互いに雑音として作用するために、セクター化による利得は、3セクターの場合、オムニ基地局に比べて約2.4倍、6セクターの場合、約5倍程度を示す。

一般に、都心では大部分3セクター基地局を使用し、地方道路では2セクター、その他の通行量が小さな地域では、オムニ基地局を使用する。また、希なことであるが、マルチFAハードハンドオフ問題を最小化するために、6セクター基地局が使われることもある。

BTS容量を増大させるためには、セクター化だけでなく、搬送波周波数の数を増やす作業が必要である。

CDMAに使われる搬送波周波数をFA(Frequency Assignment)とし、多重搬送周波数をマルチFAとする。

このような方式は、周波数間独立的に雑音特性を表すので、マルチFAによる容量利得は、FA数に線形的に比例する。

FA数を増やす場合、周辺基地局のFA数と異なるので、周辺セルに移動時の周波数ハンドオフに対する解決方式を必ず同時に進行しなければならない。

一方、前述したCDMA方式の個人携帯通信システムに適用される基地局容量増加方式は、インビルディング中継システムにも適用可能である。

特に、サービスユーザが多くなり、一つのビルディングに様々なサブセル(Sub-cell)を提供すべきであれば、一般のCDMA基地局で基地局容量を増やすためにFAを増やす方式と、セクターを増やす方式とを考慮できる。

また、多重FA／多重セクター、すなわちFAを多数個使用し、それぞれのFA毎に多数個のセクターを使用する方式を重点に考慮してみることができる。

ここで、FAのみ増やす方式では、前述したように最終端の中継器は、全体出力電力により制限されるために、一つの周波数に対して最大提供できる出力もまた制限され、それによって同じ空間に多くの中継器を設置しなければならないという不都合が発生し得る。

また、多重セクターにする場合には、BTSのセクター構造が基本的にオムニ構造に比べて複雑になり、高価に具現されるものが普通であり、層間ハンドオフによる損害が発生し得る。

したがって、本発明では、多重FA／多重セクター方式によるインビルディング中継システムを設計しており、先ず１FA／多重セクターについて説明する。

図４は、本発明に係るインビルディング中継システムの１FA／３セクターとした実施例の構造を示す図面である。

図４に示すように、本例の1FA/3セクターのインビルディング中継システムは、1FA/3セクターの周波数信号を受信し中間周波数に切り替えた後、3セクターの信号に対して互いに異なる周波数変調を行って3セクターの信号が互いに中心周波数において差があるように出力するマスターモジュール(110)と、マスターモジュール(110)から出力される信号を各スレーブモジュール(130、132、134)に分配して出力する分配器(120)と、分配器(120)からマスターモジュール(110)の信号を分配されてそれぞれ自己に割り当てられたセクター信号を抽出するスレーブモジュール(130、132、134)とを備えてなる。

一般に、マスターモジュール(110)は、建物外に設置、または建物内の地下に設置することができ、分配器(120)もまた建物外に設置、または建物内の地下に設置可能である。

また、分配器(120)とスレーブモジュール(130、132、134)との連結を提供する線路が単一線路になっていて、セクター数によって多重線路を設置しなければならない従来技術と区別される。

スレーブモジュール(130、132、134)は、各層（階）毎に設置でき、建物内にあるので、最も受信感度が良く、移動端末機に対して最も良い呼設定環境を提供できるように設置する必要がある。

この際、一つのセクター信号が２つの層を担当できるように具現でき、この場合に分配器(120)を使用し分配させさえすればよい。

図５は、本例の1FA/3セクターのインビルディング中継システムの細部構成図である。

図５に示すように、マスターモジュール(110)は、マスター送信部(210)と、マスター受信部(220)およびマスターデュプレックサー(230)とを含み、スレーブモジュール(130)は、スレーブ送信部(310)と、スレーブ受信部(320)およびスレーブデュプレックサー(330)とを含む。

ここでは、一つのスレーブモジュール(130)に対して細部ブロックを示したが、異なるスレーブモジュールもまた同様に具現されている。

また、マスター送信部(210)は、1FA/3セクターのそれぞれのセクター信号を受信し、受信された信号を減衰させるための減衰器(211a、211b、211c)と、第1増幅器(212a、212b、212c)と、ミキサー(213a、213b、213c)と、帯域通過フィルター(214a、214b、214c)と、第2増幅器(215a、215b、215c)とを備える。

マスター受信部(220)は、受信信号で可容されている周波数帯域外の周波数信号をフィルターリングするための第1帯域通過フィルター(221a、221b、221c)と、第1ミキサー(222a、222b、222c)と、第2帯域通過フィルター(224a、224b、224c)と、第1増幅器(224a、224b、224c)と、第2ミキサー(225a、225b、225c)と、第2増幅器(226a、226b、226c)とを備える。

また、スレーブ送信部(310)は、第1帯域通過フィルター(311)と、第1ミキサー(312)と、第2帯域通過フィルター(313)と、第1増幅器(314)と、第2ミキサー(315)と、第３帯域通過フィルター(316)と、電力増幅器(317)とを備える。

スレーブ受信部(320)は、第1増幅器(321)と、第1帯域通過フィルター(322)と、ミキサー(323)と、第2増幅器(324)と、第2帯域通過フィルター(325)とを備える。

このように構成されたマスター送信部(210)と、マスター受信部(220)、またスレーブ送信部(310)、スレーブ受信部(320)の動作を詳細に説明すれば、次の通りである。

先ず、マスター送信部(210)それぞれの減衰器(211a、211b、211c)は、BTSから伝送された1FA/3セクター周波数信号を受信し、受信された信号を減衰した後、第1増幅器(212a、212b、212c)に提供する。

第1増幅器(212a、212b、212c)は、減衰器(211a、211b、211c)から提供される減衰された1FA/3セクター周波数信号を一定レベル増幅し、増幅後の信号は、ミキサー(213a、213b、213c)を介して第1中間周波数帯信号に変換されて出力される。

この際、αセクター信号を処理するミキサー(213a)は、αセクター信号に第1中間周波数の信号をミキシングするものではなく、第1中間周波数(IF)の信号から所定の第1周波数信号(a)を引いた信号(IF-a)をミキシングさせて出力する。

したがって、ミキサー(213a)の出力信号は、第1中間周波数帯域信号から左側へ所定の周波数だけシフトされた中心周波数を有するようになる。

また、次端に位置する帯域通過フィルター(214a)は、ミキサー(213a)から出力された周波数成分のうち、不必要な信号を除去し所望する周波数を通過させる。

また、βセクター信号を処理するミキサー(213b)は、βセクター信号に第1中間周波数(IF)の信号をミキシングし出力する。

したがって、ミキサー(213b)の出力信号は、第1中間周波数に中心周波数が存在する信号を出力するようになり、次端に位置する帯域通過フィルター(214b)は、ミキサー(213b)から出力された周波数成分のうち、不必要な信号を除去し所望する周波数を通過させる。

また、γセクター信号を処理するミキサー(213c)は、γセクター信号に第1中間周波数の信号をミキシングするものではなく、第1中間周波数(IF)の信号に所定の第1周波数信号(a)を足した信号(IF+a)をミキシングさせて出力する。

したがって、ミキサー(213c)の出力信号は、第1中間周波数帯域信号から右側へ所定の周波数信号だけシフトされて出力される。

また、次端に位置する帯域通過フィルター(214c)は、ミキサー(213c)から出力された周波数成分のうち、不必要な信号を除去して所望する周波数を通過させる。

このように、α、β、γセクター信号に対するそれぞれのミキサー(213a、213b、213c)を経て出力され、それぞれの帯域通過フィルター(214a、214b、214c)を通過した第1中間周波数帯域にシフトされたα、β、γセクター信号は、互いに周波数帯域が重畳していない。

したがって、一つの伝送線路にあることができ、α、β、γセクター信号のそれぞれの信号は、第2増幅器(215a、215b、215c)のそれぞれで増幅され同一線路に出力される。

マスターモジュール(110)のマスター送信部(210)で生成され、出力された信号は、デュプレックサー(230)と分配器(120)とを経てスレーブ送信部(310)に伝送される。

一例として、αセクター信号を用いるスレーブ送信部(310)は、先ず第1帯域通過フィルター(311)を用いて、α、β、γセクター信号を除くその他の信号をフィルターリングした後、フィルターリングされたα、β、γセクター信号を含む周波数信号を第1ミキサー(312)に出力する。

すると、第1ミキサー(312)は、αセクター信号の他のβ、γセクター信号を除去するために、第1中間周波数から所定の第1周波数(a)を引いて、その値から所定の第2周波数(140)を引いた周波数をミキシングし出力する。この際、所定の第2周波数は、ミキサー(312)を通過したαセクター信号の中心周波数となる。

また、第1帯域通過フィルター(313)は、αセクター信号のみ残し、β、γセクター信号を除去し、第2増幅器(314)は、β、γセクター信号が除去されたαセクター信号を増幅し第2ミキサー(315)に出力する。

第2ミキサー(315)は、元高周波信号に信号を復元するための移動通信に用いられるFAから第2所定値(140)を引いた値をミキシングし、第1中間周波数帯の信号を高周波信号に復元する。

また、第2帯域通過フィルター(316)を用いて雑音を除去した後、電力増幅器(317)で増幅しデュプレックサー(330)を介してアンテナに出力する。

一方、移動端末機から出力される信号は、アンテナで受信しデュプレックサー(330)に出力される。

デュプレックサー(330)は、アンテナを介して受信された信号をスレーブ受信部(320)の第1増幅器(321)に伝送するようになり、スレーブ受信部(320)の第1増幅器(321)は、デュプレックサー(330)から伝送される信号を一定レベル増幅した後、第1帯域通過フィルター(322)に提供する。

また、第1帯域通過フィルター(322)は、第1増幅器(321)から一定レベル増幅され、出力される受信信号を帯域フィルターリングした後、ミキサー(323)に出力する。

すると、ミキサー(323)は、第2中間周波数(IFo)から左側へ所定の第1周波数(a)をシフトさせた周波数信号(IFo-a)をミキシングし、第2増幅器(324)を介し第2帯域通過フィルター(325)に出力する。

第2帯域通過フィルター(325)は、出力された周波数成分のうち、不必要な信号を除去し所望する周波数を通過させる

このように伝送線路に伝送された信号は、マスター受信部(220)で受信するようになり、マスター受信部(220)のα、β、γセクター信号に対するそれぞれのセクター信号処理部は、自己のセクター信号のみ残し、残りのセクター信号は、フィルターリングする。

先ず、αセクター信号処理過程を察し見ると、第1帯域通過フィルター(221a)は、第2中間周波数帯域にシフトされたα、β、γセクター信号のみ残し、残りの雑音信号をフィルターリングして出力する。

すると、αセクター信号を抽出するための第1ミキサー(222a)は、第2中間周波数(IFo)から第1所定値(a)と第３所定値(70)を引いた信号(IFo-a-70)をミキシングし、第2帯域通過フィルター(223a)に出力する。

第2帯域通過フィルター(223a)は、第３所定値に移動したαセクター信号のみ残し、残りはフィルターリングするようになる。

また、後端に位置した第1増幅器(224a)は、第2帯域通過フィルター(223a)でフィルターリングされた信号を一定レベル増幅し第2ミキサー(225a)に出力する。

第2ミキサー(225a)は、第1増幅器(224a)から出力される信号と、移動通信サービスに使用する周波数(FA)から第３所定値を引いた信号をミキシングした後、第2増幅器(226b)に出力する。すなわち、第2ミキサー(225a)は、第1増幅器(224a)で増幅されて出力される低周波信号を高周波信号に変換し第2増幅器(226b)に出力するものである。

第2増幅器(226a)は、第2ミキサー(225a)から出力される高周波信号を一定レベル増幅しアンテナを介してBTS、または中継器等に伝送する。

次に、βセクター信号処理過程を察し見ると、第1帯域通過フィルター(221b)は、第2中間周波数帯域にシフトされたα、β、γセクター信号のみ残し、残りの雑音信号をフィルターリングし出力する。

すると、βセクター信号を抽出するための第1ミキサー(222b)は、第2中間周波数信号(IFo)から第３所定値(70)を引いた信号(IFo-70)をミキシングし第2帯域通過フィルター(223b)に出力する。

第2帯域通過フィルター(223b)は、第３所定値に移動したβセクター信号のみ残し、残りはフィルターリングするようになる。

また、後端に位置した第1増幅器(224b)は、フィルターリングされた信号を増幅し第2ミキサー(225b)に出力する。

第2ミキサー(225b)は、第1増幅器(224b)で一定レベル増幅された信号と、移動通信サービスで使用する周波数(FA)から第３所定値を引いた信号をミキシングすることにより、低周波信号を高周波信号に変換し第2増幅器(226b)に出力する。

第2増幅器(226b)は、第2ミキサー(225b)から出力される高周波信号を一定レベル増幅しアンテナを介してBTS、または中継器等に出力する。

最後に、γセクター信号処理過程を察し見ると、第1帯域通過フィルター(221c)は、第2中間周波数帯域にシフトされたα、β、γセクター信号のみ残し、残りの雑音信号をフィルターリングして出力する。

すると、γセクター信号を抽出するための第1ミキサー(222c)は、第2中間周波数(IFo)に第1所定値(a)を足し、第３所定値(70)を引いた信号をミキシングし第2帯域通過フィルター(223c)に出力する。

第2帯域通過フィルター(223c)は、第３所定値に移動したγセクター信号のみ残し、残りはフィルターリングするようになる。

また、後端に位置した第1増幅器(224c)は、第2帯域通過フィルター(223c)でフィルターリングされた信号を一定レベル増幅し第2ミキサー(225c)に出力する。

第2ミキサー(225c)は、第1増幅器(224c)で一定レベル増幅された信号と、移動通信サービスで使用する周波数(FA)から第３所定値を引いた信号をミキシングすることにより、低周波信号を高周波信号に変換し第2増幅器(226c)に出力する。

したがって、第2増幅器(226c)は、第2ミキサー(225c)で出力される高周波信号を一定レベル増幅しアンテナを介してBTS、または中継器等に出力する。

図６は、本発明に係るインビルディング中継システムの2FA/3セクターの実施例を示した細部構成図である。

図６に示すように、本例の2FA/3セクターのインビルディング中継システムは、中継器、またはBTSから各FA信号を受信し、各セクター別に中間周波数に一定周波数を加減しミキシングした信号を出力するマスターモジュール(410、420)と、分配器(440)と、一つの1FAの1セクター毎に2つの層を担当できるスレーブモジュール(450〜455)とを備えてなる。

このような2FA/3セクターのインビルディング中継システムにおいては、2FA信号から中間周波数帯域の信号に変換した後、それぞれの信号をシフトする時、重ならないようにしなければならない。

すなわち、1FA信号に使用する中間周波数と、2FA信号に使用する中間周波数とが間隔が互いに重ならない程度に広くしなければならない。

一方、前記で察しみたように、ビルディング内部に専用周波数を一つ、または2つを用いて、多重セクター別に層間を区分することによって、従来のCDMA方式の個人携帯通信で使用したソフトハンドオフ技術が使用可能である。

本発明は、単にビルディング内のみで動作するものでなく、キャンパスや電波陰影地域、あるいはその他の場所でも適用可能な点は、当業界の技術からみた時、自明である。

以上、本発明を好適な実施例を用いて詳細に説明したが、本発明の範囲は特定実施例に限定されるものでなく、添付の特許請求範囲によって解析されるべきである。

一つの層に設けられたインビルディング中継システムの構成を示す図面。従来の数個の層に設けられたインビルディング中継システムの終端を示す図面。従来技術に係る光分散アンテナを用いた光分散インビルディング中継システムの構成を示す図面。本発明に係るインビルディング中継システムの1FA/3セクターとした実施例の構造を示す図面。本発明に係るインビルディング中継システムの1FA/3セクターとした実施例の細部構成を示す図面。本発明に係るインビルディング中継システムの2FA/3セクターとした実施例の構造を示す図面。

符号の説明

110、410、420 スターモジュール
120、440 分配器
130、132、134、450〜455 スレーブモジュール
210 マスター送信部
211 減衰器
212、215、223、225、314、321、324 増幅器
214、221、223、311、313、316、322、325 帯域通過フィルター
317 電力増幅器
213、222、225、312、315、323 ミキサー
220 マスター受信部
310 スレーブ送信部
320 スレーブ受信部

Claims

インビルディングシステムのセクター信号送信装置において、
基地局から伝送される搬送波周波数の高周波信号を複数のアンテナで受信し、受信されたそれぞれの高周波信号に対して、各セクター別に割り当てた互いに周波数の異なる送信中間周波数信号をミキシングすることによって生成される、互いに中心周波数が異なるようにした複数のセクター信号を、同一線路に出力するマスター送信部と、
建物内の各セクター別に設けられたアンテナを介して移動端末機から受信される搬送波周波数の高周波信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数の異なる受信中間周波数信号をミキシングすることによって生成される、互いに中心周波数が異なるようにした複数のセクター信号を、同一線路に出力する多数個のスレーブ受信部と、を備えることを特徴とするインビルディングシステムのセクター信号送信装置。
前記マスター送信部は、
基地局から伝送される搬送波周波数の高周波信号を受信し、受信した高周波信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数の異なる送信中間周波数信号をミキシングすることによって生成される、互いに中心周波数が異なるセクター信号を出力する多数のミキシング部と、
前記多数のミキシング部から出力されるセクター信号を増幅し同一線路に出力する多数の増幅部と、を備えてなる請求項１記載のインビルディングシステムのセクター信号送信装置。
前記ミキシング部は、
基地局から伝送される搬送波周波数の高周波信号を受信し、受信した高周波信号を減衰させ、減衰された高周波信号を出力する減衰器と、
前記減衰器で減衰された高周波信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数の異なる送信中間周波数帯信号をミキシングすることによって、互いに中心周波数の異なる送信中間周波数帯信号に変換されたセクター信号をそれぞれの増幅部に出力するミキサーと、を備えてなる請求項２記載のインビルディングシステムのセクター信号送信装置。
インビルディングシステムのセクター信号受信装置において、
互いに中心周波数が異なる複数のセクター信号を同一線路を介してマスター送信部から受信し、受信された信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数が異なる中間周波数帯信号をミキシングした後、自己のセクターに割り当てられた中心周波数を有するセクター信号のみを帯域通過フィルターによって抽出し、さらに、抽出されたセクター信号に対して、所定周波数の信号をミキシングすることによって搬送波周波数の高周波信号に復元し、この高周波信号を各セクター別に設けられたアンテナを介して移動端末機に伝送する各セクター別に配置された多数個のスレーブ送信部と、
各セクター別に互いに中心周波数の異なる複数のセクター信号を、同一線路を介してスレーブ受信部から受信し、受信した信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数が異なる中間周波数帯信号をミキシングした後、帯域通過フィルターによって各セクター別のセクター信号に分離し、さらに、分離されたセクター信号に対して、所定周波数の信号をミキシングすることによって搬送波周波数の高周波信号に復元し、復元された高周波信号のそれぞれを複数のアンテナを介して基地局に出力するマスター受信部と、を備えることを特徴とするインビルディングシステムのセクター信号受信装置。
前記多数のスレーブ送信部は、
各セクター別に互いに中心周波数が異なる複数のセクター信号を受信し、受信された信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに異なる第１周波数と所定周波数である第２周波数とを引いた信号をミキシングした後、帯域通過フィルターによって自己のセクターに割り当てられた中心周波数を有するセクター信号を抽出するセクター信号抽出部と、
前記セクター信号抽出部で抽出されたセクター信号に対して、所定周波数の信号をミキシングすることによって搬送波周波数の高周波信号に復元しアンテナに出力する高周波信号生成部と、を備えてなる請求項４記載のインビルディングシステムのセクター信号受信装置。
前記セクター信号抽出部は、
互いに中心周波数が異なるセクター信号を受信し不必要な信号を除去する第１帯域通過フィルターと、
前記第１帯域通過フィルターでフィルターリングされたセクター信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに異なる第１周波数と所定周波数である第２周波数とを引いた信号をミキシングして出力するミキサーと、
前記ミキサーの出力信号に対し、自己に割り当てられた中心周波数を有する信号を抽出する第２帯域通過フィルターと、を備えてなる請求項５記載のインビルディングシステムのセクター信号受信装置。
インビルディング中継システムを用いて、建物内の複数のセクターに基地局からの高周波信号を提供する方法であって、
前記基地局から伝送される搬送波周波数の高周波信号を複数のアンテナで受信し、受信された高周波信号を減衰・増幅する段階と、
前記減衰・増幅された高周波信号に対して、各セクター別に割り当てた互いに周波数の異なる送信中間周波数帯域の信号をミキシングすることによって生成される、互いに中心周波数が異なるようにした複数のセクター信号のそれぞれを、第１デュプレックサーを介して同一伝送線路に多重出力する段階と、
前記同一伝送線路を介して出力される多数のセクター信号を、多数のセクターのそれぞれに配置されたスレーブ送信部に分配する段階と、
前記スレーブ送信部において、受信された複数のセクター信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数が異なる中間周波数帯信号をミキシングした後、自己のセクターに割り当てられた中心周波数を有するセクター信号のみを帯域通過フィルターによって抽出する段階と、
前記抽出されたセクター信号に対して、所定周波数の信号をミキシングすることによって搬送波周波数の高周波信号に復元した後、その復元された高周波信号を、各セクター別に配置されたアンテナを介して移動端末機に伝送する段階と、を含む建物内の複数のセクターに基地局からの高周波信号を提供する方法。
インビルディング中継システムを用いて、建物内の複数のセクターに基地局からの高周波信号を提供する方法であって、
多数個のスレーブ受信部のそれぞれで、建物内の各セクターに配置されたアンテナを介して受信される搬送波周波数の高周波信号に対して、各セクター別に割り当てた互いに周波数の異なる受信中間周波数帯域の信号をミキシングすることによって、各セクター別に互いに中心波長が異なるようにした複数のセクター信号を生成する段階と、
前記スレーブ受信部のそれぞれが、生成したセクター信号を同一伝送線路を介して第１デュプレックサーに出力する段階と、
前記第１デュプレックサーを介して受信されるセクター信号に対して、各セクター別に割り当てられた互いに周波数が異なる中間周波数帯信号をミキシングした後、帯域通過フィルターによって各セクター別のセクター信号に分離し、分離された各セクター信号に対して、所定周波数の信号をミキシングすることによって搬送波周波数の高周波信号に復元した後、復元された高周波信号を多数のアンテナを介してセクター別に基地局に出力する段階と、を含む建物内で複数のセクターに基地局からの高周波信号を提供する方法。