JP4753459B2 - 側面対側面中継器及びその動作方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、中継器システムにおいて基地ステーションと通信するドナー・アンテナと遠隔ステーション又は加入者と通信するヌル・アンテナとの間の分離を改善する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
中継器システムは、カバーされるべき範囲及び/又は容量要件が管理される周波数チャネル・アロケーションを有してフル・セルラー/PCS基地ステーションの設置を妥当なものにしないところで通常用いられる。従って、図1に示されるように、塔に取り付けられた中継器システムは、建物30のような所望の構造物に信号電力を向けることにより、セル・サイトの領域を拡大するため、丘や木のようなRFを阻止する領域において空白を埋める(null fill)ため、及び/又は「建物内」サービスエリアを増大するため、用いられることが多い。
【0003】
典型的な中継器システムは、図2及び図3に示される3つの基本的部分、即ち、無線基地ステーション(BS)に向けられた/照準を当てられたリンク・アンテナ22、増幅する電子機器「筺体」24、及び関心の範囲に向けて指向されている同報通信アンテナ26を備える。リンク・アンテナ22は、リンク・アンテナ22が基地ステーションを「見る」だけに必要であるので、非常に狭いビームを有して、非常に高い指向性(高利得)である。同報通信アンテナ26は、意図された範囲をカバーするに必要なビーム幅により一層規定される。電子機器筺体24は、1組のダイプレクサ、フィルタ、スプリッタ及びRF増幅器を含み得る。
【0004】
システムが基礎とする2つの主性能要因は、利得と出力電力である。出力電力は、2つの受動アンテナ(リンク及び同報通信)の和と、増幅器の最大(線形)出力電力とにより大部分決定される。システム利得は、受動アンテナ利得の和に増幅器段の利得を加えたものにより決定される。これは、2つ(同報通信及びリンク)アンテナ間の分離(又は相互結合)により制限される。その分離は、アンテナのタイプ、前後電界(F/B)比及びビーム幅に依存する。
【0005】
例えば、各々が20dBの指向性を有する2つの対向したアンテナを仮定する。更に、約25dBのF/B比を仮定する。従って、アンテナ同士間の分離は約50dBであり、それは2つのF/B比の和(25dB+25dB)である。増幅器が発振するのを防ぐため、約20dBの安全係数が推奨され、それは能動(増幅器)利得を約30dB(50−20)に変換する。しかしながら、システム利得は、受動利得(指向性)と能動利得との和であり、それはこの例ににおいて20+20+30=70dBである。
【0006】
一般に、良く設計されたアンテナは、20dBより良い前後電界比(F/B)を有するはずである。非常に高利得のアンテナに対しては、F/Bは40dB程度の高さである。しかしながら、F/Bが増大されるにつれ、通常指向性もそのようになり、それは、アンテナのビーム幅が狭くされることを意味する。中継器応用に対して、これは、サービスエリア範囲(セクター幅)が低減されるので、不利を示すことがあり得る。
【0007】
アンテナの指向方向及び分離距離もまた要因である。近距離場内においては、伝搬経路損失は1/Rに比例する。ここで、Rは、2つのアンテナ間の半径又は距離である。(伝搬経路損失は遠距離場に対しては1/R2であることに留意されたい。)従って、背中合わせで、約3.005m(10フィート)だけ離れた2つのPCSアンテナに対して、伝搬損失は約24dBである。従って、これは、2つのアンテナ間の分離を24dBだけ増大する。しかしながら、2つのアンテナが真に直線状に並んで、それらのF/B比分離を最大にするように、アンテナの向きを正確に調整することは現在のところ非常に困難である。
【0008】
これは、多くの操作者(顧客)にとって重大な問題である。2つのアンテナが正確に対向する(一方が他方から180°離れて向けられる)ように2つのアンテナを整列することは、極めて困難でかつ時間を費やすことである。
【0009】
既存の屋内中継器システムは、通常、別々のリンク・アンテナ32を、屋根の上か、又は建物の側面かのいずれかに採用する(図4)。RF電力は、同軸ケーブル34を介して、しばしばその中間に増幅器段(図示せず)を有して、中継器の電子機器部分に送られる。屋内RF分配システムは、1つ以上のアンテナ36か、又はRadiax(登録商標)(漏洩波)ケーブルあるいはRFストリップライン・ケーブル38のようなある他のRF放射/受信機構かのいずれかである。これらの屋内放射システム(アンテナ又は漏洩波ケーブル)を設置する労力は、通常集約的でかつコストが高い。更に、建物内の伝搬特性は評価、又はモデル化するのに複雑であるので、多重放射が通常、建物の全部の部分に対して適切なサービスエリアを保証するため用いられる。
【0010】
既存の中継器システムは、大部分屋外使用であるが、一方が無線基地ステーションの方に向けられ、他方が関心の(同報通信)範囲の方に向けられた、物理的に別々のアンテナ(即ち、増幅器/電子機器のモジュール/筺体から物理的に分離している)を用いる。これは、3つの異なるユニットの取り付け/設置と、最大システム利得を達成するためRF分離を最大にすべく2つのアンテナの向きの労働集約的な調整を要する。
【0011】
屋外中継器システムに類似して、屋内中継器システムは、最大RF分離を保証するため、そして信号のフィードバック、従って回路における「リンギング」を防止するため、2つのアンテナ間の正確な向きの調整を必要とする。
【0012】
本発明は更に、中継器システムにおいてドナー・アンテナとヌル・アンテナとの間の分離を改善する方法及び装置を指向している。
セルラー、PCS(個人通信サービス)、MMDS(マルチユーザ・マルチパス分配システム)、WLL(無線ローカル・ループ)又は類似のもののような既存の無線技術において、中継器は、低い信号受信電力、従って信号対雑音比を有する範囲へセル・サイト(基地ステーション)のサービスエリアを拡大するため用いられる。即ち、利得が高ければ高いほど、システムに対する領域(距離)及びサービスエリアも大きい。
【0013】
中継器に対して制限特性は、フィードバック・ループのそれと、又は逆に言えば2つの対向するアンテナ(又はセンサ)間の分離である。即ち、システムに対する合計前後電界(F/B)比、又は分離が所望の利得より高くなければならない。通常、中継器は、基地ステーションと通信する少なくとも1つの「リンク」又は「ドナー(donor)」アンテナと、遠隔ステーション又は加入者と通信する少なくとも1つの同報通信、サービスエリア、又は「ヌル(null)」アンテナとを採用する。一般に、リンク・アンテナとヌル・アンテナとの間の分離は、合計利得にいくらかの余裕を加えたもの、通常約10から15dBに等しい。従って、システム利得は、一般に分離から余裕を引いたものより小さい。例えば、アンテナ間の分離が約60dBである場合、許される最大システム利得は約45dBである。PCS周波数に対して、これらの数字は、約30.05m(100フィート)より少ない中継器範囲をもたらす。
【0014】
拡散(放射)環境はPCSにおいて共通であるが、その拡散(放射)環境において、追加のシステム利得のどの6dBもサービスエリア距離を2倍にするであろう。従って、2つのアンテナ間の分離の追加の24dBを得ることは、範囲が2倍を4回掛けて16倍に、即ち約480.1m(1600フィート)になることを可能にする。2つのアンテナ及び中継器電子機器が3つの別々の筺体及び位置にある従来の中継器システムにとっては、リンク(ドナー)アンテナ(基地ステーションに対する)及び同報通信(ヌル)アンテナ(所望のサービスエリアに対する)は、空間的に(通常)約3.005m(10フィート)以上隔てられている。この距離は、50dB以上をアンテナ間の分離に加え、十分100dBを越えた合計分離値を生じる。従って、15dBの余裕を有して、このタイプのシステムは、85dBまで又はそより多くの合計リンクを利用することができ、それはかなり大きなレンジとサービスエリアをもたらす。
【0015】
対向するアンテナが同じ筺体にあり、かつ空間的に約10cm程度(数インチ)より小さい距離だけ分離されている(先に参照した前の出願に記載されているような)側面対側面型中継器技術にとって、F/B比(又は分離)は通常、80dB以下の値又はその程度に制限される。従って、これは、65dBを越えない合計システム利得しか可能でなく、それはシステム範囲を約数100m(数100フィート)以下に制限する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、中継器システムにおいてドナー・アンテナとヌル・アンテナとの間の分離を改善する方法及び装置を指向する。
【0017】
【課題を解決するための手段】
モジュール式中継器は、1対の実質的に180度の反対向きに面している表面を有するハウジングと、各前記表面に取り付けられ、前記表面の他方に取り付けられたアンテナ要素の方向に対して反対方向にエネルギを放射する少なくとも1つのアンテナ要素と、前記ハウジング内に取り付けられ、前記モジュールの前記反対向きに面する表面の各々の上の少なくとも1つのアンテナ要素同士間に信号を動作的に結合する電子回路とを備える。
【0018】
本発明はまた、中継器システムにおいてドナー・アンテナとヌル・アンテナとの間の分離を改善する方法及び装置を提供する。
本発明のこの局面の記載される実施形態は、フィードバック信号電力のかなりの部分(10dBから40dBの間)を除去し、従って合計システム分離を同じ量(10から40dB)だけ増大する適応相殺回路を提供する。この追加の分離を用いて、より大きなシステム利得を達成し、従ってシステムの範囲を著しく拡大することができる。これは、前述しかつ先に参照した出願に記載されている側面対側面型中継器システム手法に特に有効である。相殺手法は、ディジタル的に処理される情報を用いて信号を発生し、その信号は、元の入力信号に加えられたとき、フィードバック信号を相殺する。
【0019】
【発明の実施の形態】
図5から図8に図示されている実施形態において、全ての構成要素は、「中継器モジュール」50として、コンパクトなモジュール形式で設けられている。2つのアンテナ52、54(又は図6から図8の実施形態におけるアンテナの組)は、モジュール・ハウジング、本体、又は「筺体」56の2つの側面の外側に配置されている。2つの異なるシステム・アーキテクチャが、図5及び図6に示されている。図5は、各アンテナが送信及び受信の双方のモードで動作する、2つのアンテナ・システムに対するアーキテクチャを示す。例えば、第1のアンテナ52を用いて、送信機から又は他の中継器から、即ちリンク・モードにおいて到来RF信号を受信し得る。従って、以下に説明されるはずのこのアンテナ及び関連の回路は、通常、受信されるべき到来RF信号(単数又は複数)の周波数帯域で動作するであろう。他方のアンテナ54は、同報通信/中継モードにおいて利用され、遠隔送受話器又は端末装置のようなユーザ装置に信号を送信し(及び受信し)、又は信号を同報通信又は分配するため複数の中継器を用いたシステムにおける更なる中継器に信号を送信するであろう。従って、以下に説明されるこの第2のアンテナ54及び関連の回路は、通常、遠隔送受話器又は端末装置の周波数帯域で動作するであろう。
【0020】
周波数ダイプレクサ(D)62、64が、電子機器モジュール60の中で用いられ、各経路に対して電力を分離する。例えば、アンテナ52で受信されたRF電力は、ダイプレクサ62を介して第1の回路又は経路を通るよう送られる。この第1の回路は、逆リンク帯域を減衰するためのフィルタ66、RFを増幅するための増幅器68、及び増幅器68を他の回路又は経路上の信号電力から防ぐため用いられる別のフィルタ70を含む。次いで、第2のダイプレクサ64は、信号をアンテナ54に配送し、そのアンテナ54はその信号を再送信する。逆方向において、アンテナ54は、ダイプレクサ64を介して第2の回路又は経路に供給される信号を受信する。第2の回路又は経路は、類似のフィルタ72、74及び類似の増幅器76を含み、これらは、第1の回路と同じ要領で動作し、そしてアンテナ52において送信されるべき信号をダイプレクサ62を介して供給する。
【0021】
図6は、2組のアンテナ52a、54a及び52b、54b、即ちリンク・モード用の2つのアンテナと同報通信/中継モード用の2つのアンテナとを示す。2組のアンテナを利用する場合、一方の側のアンテナ52a、54aは、前述したように、リンク・モードのため用いられ、1つはダウンリンク・アンテナとして、1つはアップリンク・アンテナとして用いられ得る。同様に、他方の側の2つのアンテナ52b、54bは、前述したように、同報通信/中継モードにおいて、1つはアップリンク・アンテナとして、1つはダウンリンク・アンテナとして用いられであろう。フィルタ及び増幅器を含む類似の電子回路又は経路は、それぞれの対のアンテナ52a、54a及び52b、54bの間に介挿される。しかしながら、別々の対のアンテナが設けられるので、周波数ダイプレクサはこのケースにおいては必要とされない。
【0022】
フィルタ66、70、72、74は、帯域外信号を十分低減するように選択される。フィルタは通常帯域通過タイプである。PCSベースのシステムに対して、帯域通過帯域幅は通常、PCS帯域C、D、E、F等の帯域幅に見合った約15MHzである。カットオフ及びロールオフは、より良い性能及び仕様に適応され、そして回路設計に依存する。
【0023】
一実施形態において、増幅器要素68、76は、モノリシック・マイクロ波集積回路(MMIC)チップのような比較的低電力で線形の集積回路チップ構成要素を備える。これらのチップは、ガリウム・ヒ素(GaAs)ヘテロ接合型トランジスタ製造プロセスにより作られるチップから構成され得る。しかしながら、シリコン・プロセス・チップ又はCMOSプロセス・チップもまた利用され得る。
【0024】
MMIC電力増幅器チップの幾つかの例は次の通りである。
1.RFマイクロデバイシスPCS線形電力増幅器RF2125P、RF2125、RF2126又はRF2146、RF Micro Dedices,Inc.、ノースカロライナ州(27409)、7625 Thorndike Road,Greenboro又は7341−D.W.Friendly Ave.,Greenboro、
2.パシフィック・モノリシックPM2112単一電源RF・IC電力増幅器、Pacific Monolithics,Inc.、カリフォルニア州、1308 Moffett Park Drive,Sunnyvale、
3.シーメンスCGY191、CGY180又はCGY181、GaAs・MMICデュアル・モード電力増幅器、Siemens AG、ニューヨーク州、1301 Avenue of the Americas,New york、
4.スタンフォード・マイクロデバイシスSMM−208、SMM−210又はSXT−124、Standford Microdevices、カリフォルニア州、522 Almanor Avenue,Sunnyvale、
5.モトローラMRFIC1817又MRFIC1818、MotorolaInc.、テキサス州、505 Barton Springs Road,Austin、
6.ヒューレット・パッカードHPMX−3003、Hewlett Packard,Inc.、テキサス州、933 East Campbell Road,Richadson、
7.エーナディジックスAWT1922、Anadigics、ニュージャージー州(07059)、35 Technology Drive,Warren、
8.SEI Ltd.P0501913H、日本、横浜市栄区タヤチョウ1、9.セレリテックCFK2062−P3、CCS1930又はCFK2162−P3、Celeritek、カリフォルニア州(95054)、3236 Scott Blvd.,Santa Clara。
【0025】
図7、図8及び図16は、物理的システム又はモジュール50、50a及び50bの例を示す。図7及び図8は、それぞれ図5及び図6を参照して前述したシステムに対応する。これらの例において、マイクロストリップ・パッチは、アンテナ要素52、54(図7)及び52a、52b、54a、54b(図8)のため用いられる。図8におけるモジュールの各面上の2つのアンテナ(Tx及びRx)は、図7における各面上の単一のTx/Rxアンテナ要素と同様に動作する。モジュール/筺体50又は50aは金属の筺体であり得て、その金属の筺体は、図5及び図6を参照して前述したように、DC電源又はDC電力コンバータ、増幅器、フィルタ、及びダイプレクサ(必要ならば)を含む。電子機器は、筺体又はモジュールの内部にあり、一緒にSMAコネクタを介して接続された個別の部品であり得る。より低電力システムのため、電子機器は表面実装PCBであり得る。
【0026】
アンテナは、マイクロストリップ・パッチ、又はダイポール又はモノポールのようなコンフォーマル・タイプ(conformal type)であり得る。しかしながら、全ての構成要素は単一のパッケージ又はモジュールの一部である。図16は、受動利得を増大するためアンテナ要素のアレイを用いるアプローチを図示する。図16に示される例は、モジュールの1つの面上に2列のパッチ・アレイ・アンテナを用い、それら2列のパッチ・アレイ・アンテナは参照番号54aから54hにより示されている。アンテナ・パッチ54aから54dは、図16上に示される実施形態における受信(Rx)アンテナとして示され、一方アンテナ・パッチ54eから54hは、この実施形態において送信(Tx)アンテナ要素として示されている。前の実施形態のアンテナ要素52に対応する送信(Tx)アンテナ要素の類似のアレイは、図16の中継器モジュール50bの反対面(図示せず)に取り付けられることが認められるであろう。更に、より少ない又はより多いアレイ要素が、本発明から離れることなく、図16に示されるパターンとは異なる他のパターンで利用され得る。
【0027】
図16に示される実施形態において、一緒にアレイ状に加えられる4つのアンテナ要素の使用は、例えば、図7に示されるアンテナ54のような単一の受信又は送信構成要素の利得のほぼ4倍(6dB)の利得を達成するであろう。こうして、反対面にも4つのアンテナ要素を有すること(図示せず)により、これは、追加の受動利得の合計12dBiをシステムに加える。それは、要求される能動利得を12dBほど多く低減するため、また要求される分離を12dBほど多く低減するため、用いられることができる。近距離場の波動力学は12dB全部を達成することを可能にしないが、それにも拘わらず、あるかなりの改善がこのアプローチから期待し得る。しかしながら、システムの垂直ビーム幅はこのアプローチによりいささか低減されるであろうことを注目すべきである。
【0028】
図7、図8及び図16のそれぞれのアンテナは、位置及び方位において「固定」されている。アンテナの位置及び方位は、アンテナ間の最大分離を保証するよう、かつ所与の信号を受信及び送信するよう、従って最大システム利得を保証するよう設計される。アンテナ間のこの分離は、以下の方法で制御/最大化(及び相互結合最小化)される。
【0029】
a) 2つのアンテナ(又はアンテナの組)は、各々に対して、F/B比が合計して最大となる位置決めされる。例えば、完全に直線的モジュールに対して、2つのアンテナ(又はアンテナの組)は、各面が180度又は許容公差内で反対方向に向いている。
【0030】
b)各経路の2つのアンテナは、相互に直交(垂直)方向に偏波されており、その直交偏波は更に相互結合をおおよそ20から30dB低減する(分離を増大する)。例えば、アンテナ要素52、52a、52bは水平偏波され、アンテナ要素54、54a,54bは垂直偏波され得るか、そのは反対にし得る。
【0031】
c)電磁短絡要素90(図9参照)はまた、電力を接地に吸収(短絡)させるためモジュール又はハウジング50、50aの端部又は境界に設けられ得る。これは、一方の側面上のアンテナから他方の側面上のアンテナへの電磁波結合を低減する。図11は、頂部短絡要素90のみを示し、類似の短絡要素90(図11に図示されず、しかし図9及び図10に図示されている)は、図9及び図10に示されるように、他の3つの横方向の側面上に用いられるであろう。これらの短絡又はRFチョーク90は、漂遊電磁エネルギを吸収するため、導電性金属材料の押し出し成型で作られ、そしてハウジング56の4つの側面から突出し、その漂遊電磁エネルギは接地へ向けられる。代替として、ハウジングの4つの側面(即ち、その上にアンテナが取り付けられている2つの側面を除外する)は、金属材料から構成され、漂遊電磁エネルギを接地に分流するように接地される。しかしながら、短絡要素90の突出フィン又はストリップは、アンテナのように漂遊RFエネルギを受け取りかつ接地面に短絡されることにより、この状況を改善する。代替として、短絡又はRFチョーク90は、プラスチック又は他の押し出し成型材料から押し出し成型で作られそして金属コーティングされ得る。ハウジングの側面に対する短絡要素90のフィンの高さ又は突出の大きさは、送信アンテナ要素の周波数に関して4分の1波長のオーダであり得る。
【0032】
アンテナ、ビーム及びF/B比(の制御)の設計は、2つの対向するアンテナ(又はアンテナの組)間の適切な分離を保証する。アンテナのF/B比又は分離は、合計システム利得に対する最も大きい制限要因である。
【0033】
小さいランプ、LED又は他の表示要素100(図7及び図8参照)を適切なRF電力感知電子機器80(図5及び図6参照)と用いて、提供者/ユーザ/顧客が、基地ステーションの方に指向された/向けられたリンク・アンテナを有するユニット又はモジュール50又は50a又は50bの向きを、十分な信号電力が受信され即ちある所定のスレッショルドで又はそれより上で受信されているように調整するのを助ける。
【0034】
前述の中継器モジュールは、多くの用途に用いられることができ、それらの数例は以下の通りである。
1) 屋内中継器(図14参照)
モジュール50又は50aは、壁又は窓で、かつすぐ近くの基地ステーション(B.S.)からのRF信号がその最大電力レベルである場所(建物内において)に又はその近くに取り付けられることができる。各モジュールに対する電力は、120Vコード及びプラグ102か、又はモジュールに直接作られた120Vプラグ接続部104かのいずれかを介してであり得る(図12及び図13参照)。両方とも顧客により非常単純な設置が可能である。一般的に、RF信号は、雑音下限より上の電力レベルで、すぐ近くの基地ステーションから(基地ステーションに面した場所に配置されたモジュールを用いて)受信され、そして中継器は、(増幅された)RF信号を建物の中に再放射する。更に、建物内の遠隔ユニット(送受話器/セル式電話器)からの信号は、モジュール50(50a、50b)により受信され、増幅され、そして基地ステーション200に戻すように再放射される。
【0035】
2)デージーチェーン式屋内中継器(図15参照)
複数の中継器モジュール50又は50a又は50bは、建物内でより大きなサービスエリアを与えるため、建物内の種々の場所に、共に「デージーチェーン」に接続されて、配置される。各モジュールの電力は、120Vコード及びプラグ102か、又はモジュールの中に直接作られた120Vプラグ接続部104を用いてかのいずれかを介してであり得る(図12及び図13参照)。両方とも、顧客により非常に単純な設置が可能である。これは、基地ステーションに対して反対の建物の側に対して、又は建物内にいずれの他のRFヌル又は「ブランク」範囲に対してサービスエリアを与えるのを助ける。このように、提供者又は顧客は、2つ以上のモジュールを安価にかつ容易に設置して、例えば、(基地ステーションからの)RF信号レベルが低い信号対雑音(比)を有する又は全く信号がない、基地ステーションの最も近い側に対して反対側のような建物内の種々の範囲にサービスエリアを与えることができる。
【0036】
3)屋外ヌル充填(null fill)中継器
単一のモジュールは、別個のアンテナを必要とするより通常のユニットの代わりに、塔の上に設置されることができる。これは、より小さくより経済的なパッケージ、及びアンテナ間の適切な分離を保証するためアンテナの向きを調整するのにより少ない労働(時間)及び努力を与える。
【0037】
4)建物に対する屋外中継器
単一のモジュールは、前述したのと同じ要領で、塔の上に設置され、同じ便益を実現することができる。
【0038】
1)〜4)において前述した応用は、周波数帯域とは独立である。即ち、いずれのこれらの応用は、限定ではないが以下のものを含むいずれの周波数帯域で用いられる得る。
【0039】
a)セルラー(800MHz帯域)
b)PCS(1800及び1900MHz帯域)−(個人通信サービス)
c)GSM(900及び1800MHz帯域)−(移動通信用大域システム)
d)MMDS(2500MHz帯域)−(多チャネル多点分配システム)
e)LMDS(26GHz帯域)−(ローカル多点分配システム)
f)ブルートゥース応用(Bluetooth)(2400MHz帯域)−(ブルートゥースはエリクソン(Ericsson)により作成された無線プロトコル規格の名前である。)
g)屋内無線LAN(2400MHz帯域)−(ローカル・エリア・ネットワーク)
h)1900MHz(米国)及び1800−2200MHz(ヨーロッパ)での3G(第3世代PCSシステム)。
【0040】
図17は、3つの個別の要素、即ち、リンク(又は「ドナー」)アンテナ120、サービスエリア(又は「ヌル」)アンテナ122及び中継器電子機器124を示す、従来の中継器システムのブロック図を示す。典型的な中継器電子システム124は、アップリンク及びダウンリンク帯域用の帯域通過フィルタ126、並びに増幅器128及び周波数ダイプレクサ130を組み込む。帯域通過フィルタ126及び増幅器128は、1対の信号送信回路131(ダウンリンク)及び133(アップリンク)として構成される。各回路131、133において、第1の帯域通過フィルタ126は、到来通信信号の帯域幅を狭め、増幅器128は、第1の帯域通過フィルタ126からの信号を増幅し、そして増幅器128の出力に配置された第2の帯域通過フィルタ126は、増幅器128を回路131、133の他の分岐における信号電力から防ぐ。図17に図示のシステムは、信号がシステムの各分岐又は経路(即ち、アップリンク及びダウンリンク)を通って単一の方向に進む「直線通過(straight through)」設計に基づいている。
【0041】
図18は、典型的な中継器塔125の図を示し、その中継器塔125は、リンク(又は「ドナー」)アンテナ120、サービスエリア(又は「ヌル」)アンテナ122及び中継器電子機器124を含む図17のシステムを有する。このシステムもまた、建物の最上部に、又は(建物内のサービスエリアのため)建物内に設置することができる。
【0042】
図19は、図17のシステムと類似のシステムであるが、4つの個別の入力/出力ポートを有するシステムを示す。このシステムにおいて、各経路からの信号は、周波数ダイプレクサにより組み合わされない。更に、このシステムは、2つのアンテナとは異なり4つのアンテナを要する。従って、図19は、基地ステーション(BS)に対するダウンリンク及びアップリンクとして示された2つのドナー・アンテナ120a及び120bを示す。同様に、同報通信又はサービスエリア側に、2つのヌル・アンテナ122a、122bが示され、1つはアップリンク・アンテナとして機能し、そして1つは遠隔ユニット又は加入者装置135に対するダウンリンク・アンテナとして機能する。別々のアンテナがそれぞれ基地ステーションと遠隔ユニットとの間のアップリンク及びダウンリンクのため用いられるので、各々がそれら自身の帯域通過フィルタ126及び増幅器128を含む電子機器124aを介する別々の経路が設けられ、そして図17のダイプレクサ130のようなダイプレクサは用いられない。
【0043】
図20は、図19の4ポート・システムを用いた塔構成を示す。図20において、基地ステーションと遠隔装置との間のそれぞれのダウンリンク及びアップリンク・アンテナ120a、122a、及び120b、122bが、塔125の上に示され、図19の電子機器124aは、塔125の底部に配置されている。
【0044】
図21は、中継器システムを通る一つの経路のブロック図を示す。入力信号S(t)は、基地ステーション(ダウンリンク経路に対する)からか、又は遠隔装置(アップリンク経路に対する)からかのいずれかから、アンテナを介して受信され、帯域通過フィルタリングされ、増幅(能動利得=G)され、再びフィルタリングされ、そして最後にアンテナにより送信される。送信された信号エネルギの幾らかは、(空間又は電子機器を介して)戻って受信アンテナに結合する。これは、図21においてフィードバック信号f(t)として示され、そのフィードバック信号f(t)は、単純に、元の信号S(t)の遅延されたバージョン(減衰されている)である。従って、複合信号S(t)+f(t)は、増幅器に供給され、出力G(S(t)+f(t))を有する。例えば、アンテナが0dBi利得を有すると仮定する場合、新しいフィードバック信号はGf(t)である。この信号の入力アンテナへ戻る伝搬は、減衰Hをこうむる。従って、入力アンテナにおける増幅され減衰された信号はHGf(t)となるであろう。この信号が電力で元の信号S(t)に匹敵する場合、増幅器128は、不安定になり、発振(リンギング)するであろう。この発振は、所望の信号に著しい歪を生じさせる。
【0045】
図22は、図21と同じ回路を示すが、適応相殺回路140が追加されている。この回路140の目的は、f(t)の逆の信号−f(t)(180度シフトされたf(t)信号)を生成しかつその信号を入力信号に加算することにあり、加算結合部145でフィードバック信号f(t)を含み、それによりフィードバック信号f(t)を除去する。
【0046】
図23は、適応相殺回路140の一形式の一般的ブロック図(高レベル)を示す。このアプローチにおいて、入力(RF)信号は、加算結合部145において、ディジタル適応プロセスによって構成された被変調信号と加算され、入力複合信号の中に埋め込まれたフィードバック信号に著しく干渉する。加算後に、複合信号S(t)+f(t)は、ディジタルにサンプリングされ、ディジタル信号プロセッサ(DSP)150によってディジタルに処理される。DSP 150は、変調器152のための中間信号を計算する。変調器152は、中間信号、及び増幅された(出力)信号のサンプルを取り出し、f(t)を逆にした正しい信号−f(t)の近いコピーを生成する。このプロセスは、フィードバック制御のためのディジタル適応アルゴリズムの大部分ではないが多くを用いて動くであろう。更に、この手法は、適応プロセスに対して、注入される信号(injected signal)(訓練(training)又はパイロット・トーン、又は広帯域雑音)を必要としない。図23に示される全体回路は、「適応相殺ブロック(ACブロック)」155として示され得る。
【0047】
図24は、適応相殺回路140を更に詳細に示す。DSP 150は、信号をディジタル・サンプリングを可能にする中間周波数にシフトするためのRFダウンコンバータ160、アナログ信号をディジタル化するアナログ/ディジタル(A/D)変換器162、及び中間信号を計算するため必要な動作を実行するプロセッサ164の組合わせである。変調器152は、制御可能な減衰器166及びI/Q変調器168の組合わせである。図24に示される追加の詳細部分は、適応相殺回路140からの信号経路からのそしてまたそれへの信号経路からの信号を結合するそれぞれの結合器172及び174を含み、その第1の結合器172は、加算結合部145と帯域通過フィルタ126との間に介挿され、第2の結合器174は、電力増幅器128の出力にある。結合器172及び174に加えて、それぞれの遅延線182及び184が、RF経路のいずれかの端部、1つは加算結合部145の直前で、1つは結合器174の出力に用いられ得る。
【0048】
図25は、図17の中継器システムに類似の中継器システムであるが、しかし適応相殺(AC)回路ブロック155を用いた中継器システムのブロック図を示し、そのAC回路ブロック155の詳細は、図26及び図27、並びに図23及び図24に示される。各RF経路における回路(ACブロック)155の「方向」が、考慮に入れられている。このシステムにおいて、各(アップリンク、ダウンリンク)経路は、別々のAC回路ブロック155を有する。
【0049】
図26及び図27は、AC回路ブロック155の方向特性、即ちダウンリンク経路かアップリンク経路かを示す。ブロックは、相互に「鏡像」であり、所望の信号の方向だけ異なり、矢印175は、図25、図26及び図27における各AC回路ブロック155の方向性を示す。
【0050】
図29及び図31は、先に示されかつ前述した側面対側面型中継器システムのような側面対側面型中継器システムに適用された適応相殺(AC)アプローチのブロック図を示す。図28は、対向した平坦な表面を有する本体又はハウジング192を有する側面対側面型中継器システムを示す。これらの対向した平坦な表面の各々に対して、それぞれヌル・アンテナ及びドナー・アンテナを構成する単一のパッチ・アンテナ要素194、196が取り付けられている。等価回路図が図29に示されている。適応相殺(AC)回路を含む、図29の回路構成要素は、本体又はハウジング192の中に担持され得ることが理解されるであろう。
【0051】
同様に、図30は、類似の本体又はハウジング192aを有する側面対側面型中継器構造90aを示し、類似の本体又はハウジング192aは、ヌル・アンテナ及びドナー・アンテナの各々に対して別々のアップリンク及びダウンリンクの送信(Tx)及び受信(Rx)パッチ・アンテナ要素を取り付けている。それぞれのTx及びRxヌル・アンテナは、参照番号194a及び194bにより示され、一方それぞれのTx及びRxドナー・アンテナは、参照番号196a及び196bにより示されている。図31に示される回路は、本体(ハウジング)192aへ(又はその中に)取り付けられ得る。
【0052】
上記で示されたように、電子機器、即ち、適応相殺回路は、図28及び図30の側面対側面型中継器構造におけるアンテナ要素の本体/ハウジング192、192a上に又はその中に担持され得て、他の利点に加えて、塔頂部モジュール型中継器設備を可能にし、及び/又は先に参照した従来出願により十分に説明されかつ記載された他の応用での使用を可能にする。
【0053】
上記で示されたように、図28及び図29は、各経路(又は周波数帯域)を分離するための周波数ダイプレクサを含む、各側面上の単一のアンテナ(要素)に関するケースを示す。図30及び図31は、各(アップリンク、ダウンリンク)経路に対して、別々のTx及びRxアンテナを、従って別々の回路を用いたときのアプローチを示す。
【0054】
前述のアプローチは、セルラー・サービスエリア(ヌル充填、建物内システム)、PCS、MMDS、WLL及びLMDSを含む、多数の応用において用いられ得る。
【0055】
本発明の特定の実施形態及び応用が図示されかつ説明されたが、本発明は、本明細書において開示された正確な構成及び合成に限定されず、また種々の修正、変化及び変更が特許請求の範囲に定義された発明の精神及び範囲から離れることなく前述の記載から明らかであることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、従来技術に従った、塔に取り付けられた中継器システムである。
【図2】図2は、図1の塔に取り付けられた中継器の単純化された概略図である。
【図3】図3は、図1の塔に取り付けられた中継器を概略示す図である。
【図4】図4は、屋内中継器システムの従来技術形式の略図である。
【図5】図5は、本発明の一実施形態に従った中継器モジュールの略図である。
【図6】図6は、本発明の別の実施形態に従った中継器モジュールの別の形式の略図である。
【図7】図7は、本発明の一形式に従ったモジュール型中継器の一形式の簡略図である。
【図8】図8は、本発明に従ったモジュール型中継器の第2の形式の簡略図である。
【図9】図9は、本発明の一実施形態に従った中継器モジュールの平面図である。
【図10】図10は、本発明の一実施形態に従った中継器モジュールの正面図である。
【図11】図11は、本発明の一実施形態に従った中継器モジュールの正面斜視図である。
【図12】図12は、本発明の他の形式に従った中継器モジュールの簡略図である。
【図13】図13は、本発明の他の形式に従った中継器モジュールの簡略図である。
【図14】本発明に従った建物内中継器システムの概略図である。
【図15】図15は、本発明に従った建物内中継器システムの別の形式の概略図である。
【図16】図16は、モジュール型中継器の別の実施形態を示す、図7及び図8に類似した簡略斜視図である。
【図17】図17は、従来の中継器システムの一形式のブロック図である。
【図18】図18は、図17の従来の中継器システムを備える典型的な中継器塔の図である。
【図19】図19は、別々のアップリンク及びダウンリンクのアンテナのための4つの別個の入力/出力ポートを備える(図17に類似の)従来のシステムの別の形式のブロック図である。
【図20】図20は、図19の4つのポート・システムを用いた塔の頂部の配置を示す。
【図21】図21は、中継器システムを通る一信号経路のブロック図である。
【図22】図22は、適応相殺回路を加えた、図21におけるような中継器システムを通る一信号経路のブロック図である。
【図23】図23は、本発明の一実施形態に従った(ディジタル式)適応相殺回路のブロック図(高レベル)である。
【図24】図24は、その技術を更に詳細に示す図23の(ディジタル式)相殺回路のブロック図(高レベル)である。
【図25】図25は、図23及び図24の適応相殺(AC)回路を用いた、図17の中継器システムに類似の中継器システムのブロック図である。
【図26】図26は、ダウンリンク経路用のACブロックの方向性特性を示す。
【図27】図27は、アップリンク経路用のACブロックの方向特性を示す。
【図28】図28は、側面対側面型中継器の一例を示す。
【図29】図29は、図28の側面対側面型中継器に適用された、本発明のAC手法のブロック図を示す。
【図30】図30は、側面対側面型中継器の別の例を示す。
【図31】図31は、図30の側面対側面型中継器に適用された、本発明のAC手法のブロック図を示す。
【符号の説明】
30 建物
50 中継器モジュール
52、52a,52b、54、54a、54b アンテナ
54a〜54h アンテナ・パッチ
56 筺体
60 電子機器モジュール
62、64 ダイプレクサ
66、70、72、74 フィルタ
68 増幅器
80 RF電力感知電子機器
90 電磁短絡要素
100 表示要素
120 120Vコード及びプラグ
104 120Vプラグ接続部
200 基地ステーション
120、120a、122、122a アンテナ
124、124a 中継器電子機器
126 帯域通過フィルタ126
125 中継器塔
128 増幅器
130 ダイプレクサ
131 信号送信回路(ダウンリンク)
133 信号送信回路(アップリンク)
135 遠隔ユニット又は加入者装置
140 適応相殺回路
145 加算結合部
150 ディジタル信号プロセッサ(DSP)
152 変調器
155 適応相殺ブロック(ACブロック)
192、192a 本体又はハウジング
194、194a、196、196a パッチ・アンテナ要素
Claims (30)
- 1対の実質的に180度反対向きに面している表面を有するハウジングと、
基地ステーションと通信する少なくとも1つのドナー・アンテナ要素、及び遠隔ステーションと通信する少なくとも1つのヌル・アンテナ要素と、を備え、
前記ドナー・アンテナ要素及びヌル・アンテナ要素がそれぞれ、エネルギを反対方向に放射するため前記反対向きに面している表面に取り付けられ、
前記ハウジングに取り付けられ、相殺信号を発生するように構成される適応相殺回路であって、前記ドナー・アンテナ及び前記ヌル・アンテナのうちのいずれから無線周波数信号に加えられるとき前記無線周波数信号に存在するフィードバック信号に破壊的に干渉する適応相殺回路を更に備え、
前記適応相殺回路が、無線周波数アップリンク経路とダウンリンク経路の1つから到来無線周波数信号を受信するデジタル信号処理回路、及び、当該デジタル信号処理回路に結合された変調器回路を含み、当該変調器回路が、当該無線周波数アップリンク経路及びダウンリンク経路の1つからの無線周波数出力信号のサンプルと供に当該デジタル信号処理回路からの入力を用いて、前記相殺信号を生成し、
前記デジタル信号処理回路が、デジタル・サンプリングのために、前記到来無線周波数信号を、より低い周波数信号に変換する無線周波数ダウンコンバータと、当該より低い周波数信号をデジタル化するために、当該無線周波数ダウンコンバータに結合されたアナログ・デジタル変換器と、前記変調器回路のための所望の入力信号を計算するためのプロセッサと、を含む、
中継器システム。 - 前記プロセッサが、前記変調器回路のための所望の中間周波数信号を計算する、請求項1記載の中継器システム。
- 前記適応相殺回路は更に、前記相殺信号と前記到来無線周波数信号とを受け取って、加算する加算結合部を含む請求項1記載の中継器システム。
- 前記ディジタル・プロセッサ回路は、前記加算結合部の出力を受け取る請求項3記載の中継器システム。
- 前記加算結合部の出力を受け取るよう結合されたフィルタと、
前記フィルタの出力を受け取るよう結合された電力増幅器と、
を更に含む、
請求項4記載の中継器システム。 - 前記変調器回路は、無線周波数出力信号を受け取って、減衰する制御可能な減衰器と、前記減衰器及び前記デジタル信号処理回路の前記プロセッサに結合されたI/Q変調器と、を備える請求項1記載の中継器システム。
- 単一のアンテナ要素が、前記ハウジングの前記反対向きに面している表面の各々に取り付けられ、
前記アンテナ要素間にある電子回路は、各前記アンテナと動作的に結合する周波数ダイプレクサと、前記周波数ダイプレクサ同士間に結合された1対の信号送信回路とを含む
請求項1記載の中継器システム。 - 各前記信号送信回路は、前記の2つのアンテナ要素間で1方向に信号を送信し、
各前記信号送信回路は、到来通信信号の帯域幅を狭くする第1のフィルタと、前記第1のフィルタから受け取られた通信信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力に配置され、前記増幅器を他の信号送信回路の信号電力から防ぐ第2のフィルタとを備える
請求項7記載の中継器システム。 - 1つのアンテナ要素は通信信号を送信するためであり、もう1つのアンテナ要素は通信信号を受信するためである、2つのアンテナ要素が、前記ハウジングの各側面に取り付けられ、
電子回路を前記アンテナ要素間に含む
請求項1記載の中継器システム。 - 前記電子回路は、1対の信号送信回路を備え、
各前記信号送信回路は、前記ハウジングの1つの表面上の送信アンテナと前記ハウジングの反対表面上の受信アンテナとの間に信号経路を形成し、
各前記信号送信回路は、到来通信信号の帯域幅を狭くする第1のフィルタと、前記第1のフィルタから受け取られた通信信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力に配置され、前記増幅器を他の信号送信回路の信号電力から防ぐ第2のフィルタとを備える、
請求項9記載の中継器システム。 - 各前記アンテナ要素は、マイクロストリップ・パッチを備える請求項1記載の中継器システム。
- 前記適応相殺回路が、前記ハウジング内に収容されている請求項1記載の中継器システム。
- 前記相殺信号が、前記無線周波数信号に存在するフィードバック信号を実質的に相殺する請求項1記載の中継器システム。
- 1対の実質的に180度反対向きに面している表面を有するハウジングと、基地ステーションと通信する少なくとも1つのドナー・アンテナ要素及び遠隔ステーションと通信する少なくとも1つのヌル・アンテナ要素と、前記ドナー・アンテナ要素及び前記ヌル・アンテナ要素の間に結合された無線周波数アップリンク経路及び無線周波数ダウンリンク経路とを有する中継器システムを動作させる方法であって、前記ドナー・アンテナ要素及びヌル・アンテナ要素がそれぞれ、エネルギを反対方向に放射するため前記反対向きに面している表面に取り付けられている、前記方法において、
前記ハウジングに取り付けられた電子回路内で、前記無線周波数アップリンク経路と前記無線周波数ダウンリンク経路とのうちの少なくとも1つの中に相殺信号を発生するステップであって、前記相殺信号は、前記無線周波数アップリンク経路と前記無線周波数ダウンリンク経路とのいずれかにおいて無線信号信号に加えられるとき、前記無線周波数信号に存在するいずれのフィードバック信号にも破壊的に干渉する、前記相殺信号を発生するステップと、
を備え、
前記相殺信号は、無線周波数アップリンク経路及びダウンリンク経路の1つからの到来無線周波数信号に対する、デジタル信号処理回路によるデジタル信号処理を用い、そして、当該デジタル信号処理回路に結合された変調器回路を用いて、適応的に生成され、
更に、
前記到来無線周波数信号を、より低い周波数信号にダウンコンバートするステップと、
前記より低い周波数信号をデジタル的にサンプリングし、デジタル化するステップと、
前記デジタルのより低い周波数信号を、プロセッサで処理して、前記変調器回路のための所望の入力信号を計算するステップと、
前記相殺信号を生成するために、前記プロセッサからの入力を、前記無線周波数アップリンク経路及びダウンリンク経路の1つからの無線周波数出力信号のサンプルとともに、前記変調器に導くステップと、
を備える方法。 - 前記処理するステップは、
前記ディジタルのより低い周波数信号を用いて、所望の中間周波数信号をディジタルに計算するステップを備える、
請求項14記載の方法。 - 前記相殺信号と前記到来周波数信号を加算するステップを更に含む請求項14記載の方法。
- 前記ディジタル信号処理ステップが、前記加算するステップの後に続く請求項16記載の方法。
- 前記加算するステップに続くフィルタリング及び電力増幅するステップを更に含む請求項17記載の方法。
- 前記相殺信号を発生するステップは、
前記無線周波数出力信号を制御可能に減衰するステップと、
前記減衰するステップに続いて、前記変調器回路によってI/Q変調するステップと、
を更に備える、
請求項14記載の方法。 - 前記相殺信号が、前記無線周波数信号に存在するフィードバック信号を実質的に相殺する請求項14記載の方法。
- 基地ステーションと通信する少なくとも1つのドナー・アンテナ要素及び遠隔ステーションと通信する少なくとも1つのヌル・アンテナ要素と、
相殺信号が前記ドナー・アンテナ要素及び前記ヌル・アンテナ要素のうちのいずれかから無線周波数信号に加えられたとき前記周波数信号に存在するいかなるフィードバック信号にも破壊的に干渉する前記相殺信号を発生するように構成される適応相殺回路であって、
無線周波数アップリンク経路とダウンリンク経路の1つからの到来無線周波数信号を受信するデジタル信号処理回路と、当該デジタル信号処理回路に結合された変調器回路と、を含み、当該変調器回路が、前記相殺信号を生成するために、当該デジタル信号処理回路からの入力、及び、前記無線周波数アップリンク経路及びダウンリンク経路の1つからの無線周波数出力信号のサンプル、を用いるものである、前記適応相殺回路と、
を備え、
前記デジタル信号処理回路が、
デジタル・サンプリングのために、前記到来無線周波数信号をより低い周波数信号に変換する、無線周波数ダウンコンバータと、
当該より低い周波数信号をデジタル化するために、当該無線周波数ダウンコンバータに結合されるアナログ・デジタル変換器と、
前記変調器回路のための所望の入力信号を計算するためのプロセッサと、
を含む、
中継器システム。 - 前記プロセッサが、前記変調器回路のための所望の中間周波数信号を計算する、請求項21記載の中継器システム。
- 前記適応相殺回路は更に、前記相殺信号と前記到来無線周波数信号とを受け取って、加算する加算結合部を含む請求項21記載の中継器システム。
- 前記ディジタル・プロセッサ回路は、前記加算結合部の出力を受け取る請求項23記載の中継器システム。
- 前記加算結合部の出力を受け取るよう結合されたフィルタと、
前記フィルタの出力を受け取るよう結合された電力増幅器と、
を更に含む、
請求項21記載の中継器システム。 - 前記変調器回路は、無線周波数出力信号を受け取って、減衰する制御可能な減衰器と、前記減衰器及び前記デジタル信号処理回路の前記プロセッサに結合されたI/Q変調器と、
を備える請求項21記載の中継器システム。 - 無線周波数アップリンク経路及びダウンリンク経路を規定するための、
各前記アンテナと動作的に結合する周波数ダイプレクサと、
前記周波数ダイプレクサ同士間に結合された1対の信号送信回路と、
を更に含む
請求項21記載の中継器システム。 - 各前記信号送信回路は、前記の2つのアンテナ要素間で1方向に信号を送信し、
各前記信号送信回路は、到来通信信号の帯域幅を狭くする第1のフィルタと、前記第1のフィルタから受け取られた通信信号を増幅する増幅器と、前記増幅器の出力に配置され、前記増幅器を他の信号送信回路の信号電力から防ぐ第2のフィルタとを備える、
請求項27記載の中継器システム。 - 前記ドナー・アンテナ要素とヌル・アンテナ要素の1つに対して2つのアンテナ要素が用いられる、請求項21に記載の中継器システム。
- 前記アンテナ要素の各々が、マイクロストリップ・パッチを含む、請求項21に記載の中継器システム。
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SE0101181D0 (sv) * | 2001-03-30 | 2001-03-30 | Ericsson Telefon Ab L M | Antenna arrangement |
US7027770B2 (en) * | 2001-05-22 | 2006-04-11 | Andrew Corporation | Repeater for customer premises |
KR100385611B1 (ko) * | 2001-06-01 | 2003-05-27 | 이노에이스(주) | 이동통신시스템의 무선 중계장치 |
KR20030046577A (ko) * | 2001-12-05 | 2003-06-18 | 포유텔레콤 주식회사 | 무선 중계시스템의 다채널 송수신장치 |
KR20050010951A (ko) * | 2002-06-21 | 2005-01-28 | 위데피, 인코포레이티드 | 무선 근거리 네트워크 중계기 |
KR100537501B1 (ko) * | 2002-10-15 | 2005-12-19 | 삼성전자주식회사 | 옥내 무선통신용 벽체 매립형 안테나 시스템 |
EP1597839B1 (en) * | 2003-02-26 | 2007-08-15 | Andrew Corporation | Cellular signal enhancer |
JP4523817B2 (ja) * | 2003-12-05 | 2010-08-11 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 無線中継装置 |
JP4847344B2 (ja) * | 2004-01-12 | 2011-12-28 | ネクスティビティ・インコーポレイテッド | 短距離セルラ・ブースタ |
JP2008517496A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | アーベーベー・リサーチ・リミテッド | 電力半導体スイッチを駆動するための信号伝送システム、及びそのような信号伝送システムを有する変換器 |
KR100695329B1 (ko) | 2004-12-21 | 2007-03-15 | 한국전자통신연구원 | H형 모노폴 격리 안테나 |
KR100695330B1 (ko) | 2004-12-21 | 2007-03-15 | 한국전자통신연구원 | 중계기용 격리 안테나 |
MX2007015713A (es) * | 2005-07-04 | 2008-02-21 | Ericsson Telefon Ab L M | Una antena repetidora mejorada. |
CN101238657B (zh) * | 2005-08-12 | 2011-05-18 | 客得富移动通信股份有限公司 | 选择室***频转发器中链路天线的安装位置的方法、在该方法中使用的线缆设备和终端 |
ITPN20050029U1 (it) * | 2005-10-13 | 2007-04-14 | Microset Di Gattel Bruno | Estensore di portata e ripetitore di campo per telefoni cordless dect e telefoni gsm cellulari nella banda 1700 - 1800 mhz, umts banda 1900 - 2170 mhz e radio lan banda 2,4ghz |
KR100859557B1 (ko) * | 2005-12-26 | 2008-09-23 | 주식회사 케이엠더블유 | 알에프 중계기 |
RU2407161C2 (ru) | 2006-03-07 | 2010-12-20 | Эрпойнт | Устройство и способ адаптивной оценки и подавления обратной связи и использующее его радиоретрансляционное устройство дуплексной связи с временным разделением |
EP1919101A3 (en) * | 2006-11-02 | 2009-08-19 | LG Telecom, Ltd. | Small-sized radio frequency type repeater |
KR100844828B1 (ko) * | 2006-11-24 | 2008-07-08 | 주식회사알에프윈도우 | 안테나를 내장한 궤환 간섭신호 제거 무선중계장치 |
KR100866629B1 (ko) | 2007-02-27 | 2008-11-03 | 주식회사 엠티아이 | 송수신 분리도와 안테나 격리도 특성을 개선한 셀프다이플렉싱 안테나 |
FR2922389B1 (fr) * | 2007-10-15 | 2011-04-15 | Neuf Cegetel | Point d'acces a un reseau et dispositif de communication sans fil equipant ce point d'acces |
JP2010004457A (ja) * | 2008-06-23 | 2010-01-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アンテナ一体型無線中継装置 |
US8432258B2 (en) | 2008-08-07 | 2013-04-30 | Wal-Mart Stores, Inc. | Apparatus and method facilitating communication between components of a radio frequency identification system |
US8086174B2 (en) | 2009-04-10 | 2011-12-27 | Nextivity, Inc. | Short-range cellular booster |
CN102687419B (zh) * | 2009-11-06 | 2015-07-01 | 通用电气公司 | 用于在轨道车辆***中中继通信消息的设备和方法 |
JP5538022B2 (ja) * | 2010-03-29 | 2014-07-02 | 京セラ株式会社 | 中継装置およびその製造方法 |
JP6138795B2 (ja) * | 2011-01-19 | 2017-05-31 | インテル コーポレイション | アンテナ・アレイの構造体、デバイス及び送受信方法 |
KR20140053393A (ko) * | 2011-09-08 | 2014-05-07 | 인텔 코포레이션 | 중첩형과 스태거형 안테나 어레이 |
EP2944157B1 (en) | 2013-01-08 | 2016-08-24 | Whoop Wireless LLC | System and method for calibration of a distributed amplifier system |
WO2018144945A1 (en) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | Wilson Electronics, Llc | Signal booster with spectrally adjacent bands |
WO2019172981A1 (en) | 2018-03-05 | 2019-09-12 | Commscope Technologies Llc | Compact multiband feed for small cell base station antennas |
JP7196930B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2022-12-27 | 株式会社村田製作所 | 電波中継器及び通信システム |
US11101872B2 (en) | 2019-09-23 | 2021-08-24 | Amphenol Antenna Solutions, Inc. | High gain single lens repeater platform |
CN114978272A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-30 | 深圳市可信华成通信科技有限公司 | 一种多频段数字直放站 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53104111A (en) * | 1977-02-23 | 1978-09-11 | Fujitsu Ltd | Radio unit provding compensating circuit |
JPS56165431A (en) * | 1980-05-24 | 1981-12-19 | Fujitsu Ltd | Active repeater |
JPS58121444A (ja) * | 1982-01-12 | 1983-07-19 | Nec Corp | 外字制御方式 |
JPS59103433A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 干渉波補償装置 |
US4656463A (en) * | 1983-04-21 | 1987-04-07 | Intelli-Tech Corporation | LIMIS systems, devices and methods |
US4849963A (en) * | 1985-10-15 | 1989-07-18 | Minori Kawano | Cellular radio telephone enhancement circuit |
JPH0618506B2 (ja) * | 1985-11-20 | 1994-03-16 | 旭電化工業株式会社 | 練り餡の製造法 |
US4941200A (en) * | 1987-08-03 | 1990-07-10 | Orion Industries, Inc. | Booster |
JPH01288022A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-20 | Shimizu Corp | 電磁遮蔽空間への外来電波再放射システム |
JPH04103228A (ja) * | 1990-08-22 | 1992-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | 無線中継装置と無線装置 |
JPH06350498A (ja) * | 1993-06-02 | 1994-12-22 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 衛星捕捉装置 |
JPH07297777A (ja) * | 1994-04-26 | 1995-11-10 | N T T Idou Tsuushinmou Kk | 移動通信用無線中継装置 |
JPH0936764A (ja) * | 1995-05-12 | 1997-02-07 | Antenna Giken Kk | 無線中継装置 |
US6128471A (en) * | 1995-08-21 | 2000-10-03 | Nortel Networks Corporation | Telecommunication method and system for communicating with multiple terminals in a building through multiple antennas |
EP0801474B1 (en) * | 1995-10-26 | 2005-12-21 | Ntt Mobile Communications Network Inc. | Booster |
JPH09214418A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 無線中継装置 |
US5771441A (en) * | 1996-04-10 | 1998-06-23 | Altstatt; John E. | Small, battery operated RF transmitter for portable audio devices for use with headphones with RF receiver |
JPH104313A (ja) * | 1996-06-17 | 1998-01-06 | Tohoku Electric Power Co Inc | アンテナ装置 |
US5937332A (en) * | 1997-03-21 | 1999-08-10 | Ericsson, Inc. | Satellite telecommunications repeaters and retransmission methods |
JPH10285096A (ja) * | 1997-04-02 | 1998-10-23 | Sony Corp | 無線中継装置 |
GB2325347B (en) * | 1997-05-14 | 2002-07-17 | Internat Mobile Satellite Orga | Satellite communications apparatus and method |
SE509433C2 (sv) * | 1997-05-16 | 1999-01-25 | Ericsson Telefon Ab L M | Antennsystem för en mobilkommunikationsstation i ett mobiltelekommunikationsnät samt förfarande för radiokommunikation |
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