JPH09503632A - 無線通信システムのトランシーバ動作を制御する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基地局、無線パーソナル通信ターミナル、無線パーソナル通信網を備える無線通信システム内でトランシーバの周波数および電力レベルを割り当てるのに、周波数および電力レベル指標を記憶しているスマートカードを用いる。記憶されている指標を用いて、パーソナル通信ターミナルと基地局の間の通信を行う。前記スマートカードは、基地局またはパーソナル通信ターミナルに、脱着式に取り付ける。スマートカードは無線パーソナル通信システム事業者が発行するので、適切な周波数および電力レベルを基地局に割り当てて、無線パーソナル通信網との同一チャンネル干渉を最小にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 無線通信システムのトランシーバ動作を制御する方法と装置 発明の分野 この発明は通信システムに関し、より詳しくは無線通信システムに関する。 発明の背景 無線通信システムは、無線移動体通信によく使われるようになった。無線通信 システムの一例はセルラ電話システムである。アナログセルラ電話システムの設 計と動作については、ブレッヒャー(Blecher)の「最新移動体電話サービス」、 車載技術に関するＩＥＥＥ会報、Ｖｏｌ．ＶＴ２９，Ｎｏ．２、１９８０年５月 、２３８−２４４ページ、に述べられている。アナログ移動体セルラシステムは 「ＡＭＰＳ」とも呼ばれている。 最近では、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）構成を用いたディジタルセルラ電話シ ステムが提案され、実現している。米国電子工業会（ＥＩＡ）および通信工業会 （ＴＩＡ）は米国ディジタルセルラ（ＡＤＣ）構成について各種の標準を定めて いる。ＡＤＣ構成はＥＩＡ／ＴＩＡドキュメントＩＳ−５４Ｂに従う二重モード アナログおよびディジタルシステムである。ＩＳ−５４Ｂ二重モード構成を用い た電話を、この発明の譲受人は現在市販している。 欧州では、ディジタルセルラ電話システムについて別の標準が定められている 。 欧州のディジタルセルラシステムはＧＳＭとも呼ばれ、これもＴＤＭＡ構成を用 いている。またＧＳＭはセルラ電話に脱着式に取り付ける加入者識別モジュール （ＳＩＭ）を用いて、加入者の識別を行う。ＳＩＭは「スマートカード」（「チ ップカード」とも呼ぶ）を用いる。このカードは加入番号、電話番号、確認コー ドなどの情報を内蔵のチップに記憶する。ＳＩＭは電話装置間で交換できるので 、ユーザはＳＩＭを互換性のある任意の電話に取り付けることができる。スマー トカードを用いるセルラ電話については、デント(Dent)の米国特許第５，０９１ ，９４２号、ソガード・ラスムッセン(Soggard Rasumussen)の米国特許第５，１ ３４，７１７号、リーズＩＩＩ(Reeds，III)他の米国特許第５，１５３，９１９ 号 にも述べられている。市民バンド（ＣＢ）無線も既知であり、脱着式の結晶を用 いて発振周波数を設定する。 セルラ電話システムを無線パーソナル通信システムに拡張する提案が最近行わ れている。無線パーソナル通信システムは移動体が無線で音声、ディジタル、ビ デオおよび／またはマルチメディア通信を行うもので、無線パーソナル通信ター ミナルを用いる。このようにして任意の形の情報を送信および受信することがで きる。無線パーソナル通信ターミナルはセルラ電話などの無線電話を備え、また 場合により音声、ディジタル、ビデオおよび／またはマルチメディア通信用の他 の構成要素を備える。 無線パーソナル通信システムは、少なくとも１つの基地局を備える。基地局は 低電力トランシーバであって、数十メートル程度の限られた距離でセルラ電話な どの無線パーソナル通信ターミナルと通信し、また従来の有線網とも電気的に接 続される。基地局を用いると、無線パーソナル通信ターミナルの所有者は、接続 料金が一般に高いセルラ電話網などの無線パーソナル通信網を経由せずに有線網 に直接接続することができる。基地局のサービス範囲の外に出ると、パーソナル 通信ターミナルは普通の接続料金で無線パーソナル通信網と自動的に通信する。 無線パーソナル通信システムを実現する際の主な問題は、無線パーソナル通信 網（たとえばセルラ電話網）と基地局との間の周波数が重なることである。当業 者に知られているように、無線通信に使用できる周波数は限られている。米国で は、セルラ電話に割り当てられているのは３０ｋＨｚ幅の８３２チャンネルであ る。この周波数域内であれば、各地域の網の提供者はこれらの周波数を自由に割 り当てて用いることができる。 無線パーソナル通信システムでは、基地局は無線パーソナル通信網と同じ周波 数域で送信することになっている。したがって、基地局が同じ地区をカバーする 網と同じチャンネルで動作すると、同一チャンネル干渉が起こる可能性がある。 網と基地局の周波数が重なることを避けるには、網と基地局に異なる周波数帯 域を割り当てればよい。しかしこのようなハイブリッドシステムでは周波数域を 効率的に割り当てることができない。さらに、ハイブリッドパーソナル通信ター ミナルは回路を追加する必要から高価で複雑になる可能性がある。したがって、 効率的な無線パーソナル通信システムを提供するには、基地局が無線パーソナル 通信網と同じ周波数帯域で動作し、しかも同一チャンネル干渉を生じないもので あることが望ましい。 発明の概要 したがってこの発明の目的は、優れた無線パーソナル通信システムと方法を提 供することである。 この発明の別の目的は、セルラ電話網などの無線パーソナル通信網と基地局と の間の同一チャンネル干渉を減少させる、無線パーソナル通信システムと方法を 提供することである。 これらの目的を得るために、この発明は内部に少なくとも１つの無線送信周波 数の指標を記憶する周波数指示手段、望ましくはスマートカードを用いる。無線 パーソナル通信ターミナルおよび／または基地局は周波数指示手段を脱着式に取 り付け、無線パーソナル通信ターミナルおよび／または基地局を制御して、スマ ートカードに記憶されている周波数に相当する周波数で動作する。スマートカー ドは無線パーソナル通信システム事業者が発行するので、適切な周波数を基地局 に割り当てて、無線パーソナル通信網との同一チャンネル干渉を最小にすること ができる。さらに、無線パーソナル通信システム事業者はスマートカードを用い て使用中でない周波数を貸し出し、この周波数から追加の収益を得ることができ る。 この発明の周波数指示手段（スマートカード）は第２指標でもある少なくとも １つの電力レベルも記憶し、無線パーソナル通信ターミナルおよび／または基地 局はスマートカードに記憶されている内容に相当する周波数および電力レベルで 動作することが望ましい。基地局は周波数および電力レベル指示手段（スマート カード）を脱着式に取り付け、基地局の送信周波数および電力を制御して、記憶 されている周波数および電力レベルに対応させることが望ましい。また記憶され ている周波数および電力レベルを、基地局と通信するパーソナル通信ターミナル に与えて、このターミナルも基地局に対応する周波数および電力レベルで送信す ることが望ましい。 または、周波数および電力レベル指示手段（スマートカード）を無線パーソナ ル通信ターミナル内に設けてもよい。この場合はこのターミナルは、基地局と接 続したとき、基地局とターミナルの周波数および電力レベルを、スマートカード に記憶されている電力レベルおよび周波数に基づいて設定することができる。 この発明の１つの方法では、無線電話網の基地局は無線電話網との同一チャン ネル干渉を減らすために、基地局を有線電話網に電気的に接続し、周波数指示信 号および望ましくは電力レベル指示信号を、基地局の外部の源から受ける。この 場合、基地局のトランシーバは受信した周波数および電力レベル指示信号に相当 する周波数および望ましくは電力レベルで動作する。望ましいのは、周波数およ び電力レベル指示信号を受信するのに、少なくとも１つの無線送信周波数および 電力レベルの指標を記憶しているスマートカードを基地局に脱着式に取り付け、 この取り付けたスマートカードから、少なくとも１つの無線送信周波数および電 力レベルを表す信号を得ることである。また基地局は、記憶されている指標に基 づいて、通信相手の無線電話に周波数および電力レベルを送信し、その無線電話 も基地局と同じ周波数および電力レベルで動作できるようにすることが望ましい 。 別の方法として、無線電話にスマートカードを脱着式に取り付ける。このスマ ートカードは、無線送信周波数および望ましくは電力レベルの少なくとも１つの 指標を記憶している。無線電話トランシーバを制御して、このスマートカードに 記憶されている周波数および電力レベルに相当する周波数および電力レベルで動 作させる。またこの無線電話は無線送信周波数および望ましくは電力レベルを表 す信号を基地局に送信し、基地局はこの電力レベルで動作する。 スマートカードを用いて周波数および電力レベル指標を記憶することにより、 網の運営者は、無線網との同一チャンネル干渉が最小になるように基地局に周波 数を割り当てることができる。またシステム事業者は網のセル内の使用中でない 周波数をセル内の基地局に貸し出すことにより、追加の収益を得ることができる 。このようにして、優れた無線パーソナル通信システムおよび方法を提供するこ とができる。 図面の簡単な説明 第１Ａ図と第１Ｂ図は、基地局と無線パーソナル通信ターミナルを備える無線 パーソナル通信システムの略図で、それぞれ、ターミナルと基地局の間の無線通 信と、ターミナルと無線パーソナル通信網の間の無線通信を示す。 第２図は、この発明の周波数および電力レベル指示手段の略ブロック図である 。 第３図は、この発明の基地局の略ブロック図である。 第４図は、この発明の基地局無線周波数トランシーバの略ブロック図である。 第５図は、この発明の無線パーソナル通信ターミナルの略ブロック図である。 第６図は、この発明の無線パーソナル通信システムの動作を示す流れ図である 。 望ましい実施態様の詳細な説明 この発明について、この発明の望ましい実施態様を示す添付の図面を参照して 以下に詳細に説明する。しかしこの発明は多くの異なる形式で実現できるもので あって、ここに述べる実施態様に限定されるものではない。これらの実施態様は 、この開示を完全に行い、この発明の範囲を当業者に十分示すためのものである 。 第１Ａ図と第１Ｂ図は、無線パーソナル通信システムの概念図である。第１Ａ 図に示すように、無線パーソナル通信システム１００は少なくとも１つの無線パ ーソナル通信網１０２（たとえばセルラ電話セル）を備え、セルアンテナ１０６ により、１０４で示す網の範囲内でメッセージを送信および受信する。また網１ ０２は有線網１０８に接続する。当業者に周知のように、無線パーソナル通信シ ステム１００は一般に多くの無線パーソナル通信網すなわちセル１０２を備え、 大きいエリアをカバーする。 さらに第１Ａ図において、システム１００は基地局１１０を備える。基地局１ １０は低電力トランシーバを備え、基地局アンテナ１１２により、一般に数十メ ートル程度の限られた基地局範囲１１４内で送信および受信する。このように、 基地局は家庭またはオフィスでの無線パーソナル通信の送信および受信に用いる ことができる。基地局１１０は有線網１０８にも電気的に接続する。 さらに第１Ａ図に示す無線パーソナル通信ターミナル１２０は、アンテナ１２ ２により基地局１１０と網１０２との無線通信を行う。無線パーソナル通信ター ミナルは、セルラ電話などの無線電話を備える。また無線パーソナル通信ターミ ナル１２０は、たとえば計算機用キーボードおよびディスプレイ、スキャナー、 グラフィックスおよびマルチメディア設備を備える場合もある。 第１Ａ図に示すように、ターミナル１２０が基地局１１０の範囲１１４内に居 るときは、その間の無線リンク１２４は自動的に設定される。第１Ｂ図に示すよ うに、ターミナル１２０が基地局１１０の範囲１１４外ではあるが網１０２の範 囲１０４内にあるときは、網１０２との間に新しい無線リンク１２６が自動的に 設定される。したがって、ユーザが基地局１１０の比較的近く（すなわち家庭ま たはオフィス内）に居るときは基地局と無線通信し、料金の高い無線パーソナル 通信網１０２をバイパスする。ユーザが基地局１１０から比較的遠くに居るとき は、網１０２と通信する。 当業者に周知のように、完全な無線パーソナル通信システム１００は一般に多 数の基地局１１０とターミナル１２０と無線網（セル）１０２を備える。また当 業者が理解するように、従来の通信およびハンドオフプロトコルをこの発明に用 いてよいが、ここでは詳しく説明しない。説明の都合上、周波数域の割当てはＩ Ｓ−５４Ｂセルラ電話周波数域割当てとし、これを次の表１に示す。 第１Ａ図および第１Ｂ図に示す無線パーソナル通信システム１００では、基地 局１１０と網１０２の間の同一チャンネル干渉を避けることが大切である。この 発明では、網１０２の運営者は監督当局から領域内の周波数域の使用を予め割り 当てられているので、基地局１１０の周波数および望ましくは電力レベルを割り 当てることができる。網の運営者は基地局１１０に周波数および望ましくは電力 レベルを割り当てて同一チャンネル干渉を最小にし、割り当てた周波数域からの 収益を最大にすることができる。周波数指示手段はスマートカードや脱着式のメ モリモジュールやその他のトークンなどの形式であり、基地局１１０またはパー ソナル通信ターミナル１２０に脱着式に取り付けて、周波数情報および望ましく は電力レベル情報を提供して、ターミナルと基地局の間の通信を制御する。 第２図は、この発明の周波数および電力レベル指示手段を示す。図に示すよう に、周波数および電力レベル指示手段２００は望ましくはスマートカード２０２ （「チップカード」とも呼ぶ）またはその他のトークンであって、メモリ２０８ を備え、その中に少なくとも１つの無線伝送周波数２０４と少なくとも１つの電 力レベル２０６の指標を記憶する。メモリ２０８は望ましくは電気的に消去可能 なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）であって、制御器２１０の制御の下に動作する。第 ２図にはスマートカードの複数の電気接点２１２ａ−２１２ｎの中の３個だけを 示すが、これらによりスマートカード２０２の外に周波数指標２０４および電力 レベル指標２０６で通信することができる。当業者が理解するように、メモリ２ ０８は他の情報２１４、たとえば加入番号や電話番号や確認コードなどの識別情 報、および／または他の予めプログラムされた電話番号など、を含んでよい。ス マートカードは、現在欧州ディジタルセルラシステム（ＧＳＭ）で加入者の識別 に用いられている。ＧＳＭのスマートカードは加入者識別モジュール（ＳＩＭ） と呼び、国際標準ＩＳＯ７８１６−１，−２，−３に記載されている。 第３図は、この発明の望ましい実施態様のブロック図を示すもので、基地局１ １０は周波数および電力レベル指示手段２００を脱着式に取り付ける手段を備え る。第３図は、周波数および電力レベル指示手段２００を基地局１１０に脱着式 に取り付けるための凹所３０２を示す。しかし、他の方法を用いて脱着式に取り 付けてもよい。接点２１２ａ−２１２ｎは基地局の対応する接点３０４ａ−３０ ４ｎと電気的に接触し、周波数指標２０４および電力レベル指標２０６を表す信 号をスマートカード２０２から得る。脱着式に取り付けられたスマートカード２ ０２から信号を得るのに、電磁的、光学的、またはその他の手段を用いてもよい 。 この発明では、基地局１１０は得られた周波数２０４および電力レベル２０６ を用いて基地局１１０の動作を制御する。また周波数信号および電力レベル信号 を用いて、無線パーソナル通信ターミナル１２０の動作を制御することが望まし い。これについては後で説明する。また後で説明するように、ターミナル１２０ を制御して基地局１１０と同じ周波数および電力レベルで動作させてもよいし、 異なる周波数および電力レベルを用いてもよい。異なる周波数または電力レベル を用いる場合は、スマートカード２０２に複数の周波数２０４および電力レベル ２０６を記憶してもよいし、基地局１１０またはターミナル１２０はスマートカ ード２０２内に記憶されている１つの指標から第２の周波数および電力レベルを 決めてもよい。基地局１１０は、周波数および電力レベル指示手段２００を取り 付けなければ動作しないようにすることが望ましい。こうすることにより、網の 運営者は周波数の使用から収益を得ると同時に、基地局１１０とターミナル１２ ０の間の無線通信がセルラ網と干渉するのを防ぐことができる。 さらに第３図に関して、基地局１１０のその他の回路について説明する。基地 局１１０のその他の回路の設計は当業者によく知られているので、詳細に説明す る必要はない。マイクロプロセッサ３６０はたとえばザイログＺ８０マイクロコ ントローラであって、基地局１１０を制御する。無線トランシーバ３１０は、ア ンテナ１１２によりターミナル１２０および網１０２と双方向通信を行う。アン テナ１１２が受信した信号を無線トランシーバ３１０で変換して復調器３１５に 与える。この復調器はビットストリームを、すなわち受信データを表す一連の２ 進データを発生する。次にこのビットストリームを受信ディジタル信号プロセッ サ（ＤＳＰ）３５５に送り、当業者によく知られている方法でアナログオーディ オ信号に変換する。得られたアナログ信号を加入者ループインターフェース回路 ３４５に送る。ループインターフェース回路３４５は普通用いられる回路であっ て、公衆加入電話網（ＰＳＴＮ）とも呼ぶ有線網１０８とのインターフェースで ある。ＰＳＴＮ１０８はたとえば地域のベル系電話会社が供給する普通の「有 線」電話システムで、銅線や光ファイバや他の静止型送信チャンネルを用いる。 さらに第３図において、マイクロプロセッサ３６０は受信ＤＳＰ３５５を制御 する。マイクロプロセッサ３６０はタイミング信号および命令を与える。受信Ｄ ＳＰ３５５に対する動作命令は一般に電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯ Ｍ）３３０内に記憶されている。フラッシュＲＯＭ３３５は一般にマイクロプロ セッサ３６０自身の命令を記憶する。これらの命令は、初期設定のときにマイク ロプロセッサ３６０にアップロードする。ＳＲＡＭ３２５はスタティックＲＡＭ であって、一般にＤＳＰ３５５とマイクロプロセッサ３６０が、情報の一時的な 記憶用のスクラッチパッドメモリとして用いる。電力管理および分配回路３４０ もマイクロプロセッサ３６０に接続する。 送信する場合は、有線網１０８から受信した信号を、ループインターフェース 回路３４５により送信ＤＳＰ３２０に送る。送信ＤＳＰ３２０はアナログ信号を ディジタル化してビットストリームに変換し、変調器３０５に送る。送信回路は 、基本的に上記の受信回路の相補的な機能を行う。 第４図は、第３図の無線トランシーバ３１０の略ブロック図を示す。図に示す ように、トランシーバ３１０は無線周波数信号の受信用および送信用の回路を備 える。アンテナ１１２が受信した信号は送受切換器４０１により受信回路に送ら れる。送受切換器は２つの異なる帯域応答を持つフィルタであって、１つは受信 帯域内の信号を通し、もう１つは送信帯域内の信号を通す。上に述べたＡＤＣ構 成では、受信周波数と送信周波数は４５ｍＨｚだけ離れている。送受切換器４０ １により、信号を同時に送信および受信することができる。 送受切換器４０１を通した後、受信信号を低ノイズ無線周波数（ＲＦ）増幅器 ４０２で増幅する。この増幅器は、前置回路で生じる可能性のある損失を回復す るのに十分な利得を与える。増幅した後、信号の不要な要素を受信フィルタ４０ ３でろ波する。ろ波した後、この信号と、チャンネルシンセサイザ４１５で生成 し局部発振器（ＬＯ）フィルタ４１４でろ波した第２信号とをミキサ４０４で混 合して、第１中間周波数（ＩＦ）にする。次に第１ＩＦ信号を増幅器４０５で増 幅し、不要な混合生成物をＩＦフィルタ４０６で除去する。ろ波した後、局部発 振器シンセサイザ４１６からの信号を用いて第１ＩＦとミキサ４０７で混合し、 さらに別の低周波数すなわち第２ＩＦ信号にする。次に第２ＩＦ信号を２個のフ ィルタ４０８と４１０でろ波し、多段増幅器４０９と４１１で増幅して、ＩＦ信 号４１２と無線信号強さ指示（ＲＳＳＩ）信号４１３を得る。その後、たとえば デントの米国特許第５，０４８，０５９号に述べられている検出過程を行う。こ の特許を参考文献として挙げる。 送信する場合は、送信ＤＳＰ３２０（第３図）はデータストリーム４１９を生 成する。ＡＤＣ構成では、データストリームをバースト構成にして他のユーザと 時分割多重送信を行う。基準発振器４１８は正確な周波数を生成し、ＲＦ回路は これを安定な基準として用いる。発振器４１８の出力を逓倍器４２１に送って周 波数を６倍に増加させる。次にこの周波数を直角位相網(quadrature network)４ ２２に送り、振幅が等しくて直角位相関係にある（すなわち９０°ずれている） ２つの信号を生成する。これらの直角位相信号とデータストリーム４１９を、変 調器４２３で結合して変調信号を作る。これについては、Ｄ．Ｅ．ノートン(Nor ton)他の「セルラ通信システム用のＩおよびＱ変調器」、マイクロウエーブジャ ーナル、Ｖｏｌ．３４、Ｎｏ．１０、１９９１年１０月、６３−７９ページ、に 述べられている。変調信号をミキサ４２４に送り、ここで信号を無線周波数に変 換する。正確な無線周波数は、チャンネルシンセサイザ４１５が供給する局部発 振器信号により決定する。この無線周波数信号を可変利得制御増幅器４２５に送 る。この増幅器の利得は送信電力制御線４２０の電圧により制御されるもので、 これが最終出力電力を決定する。それは、線形電力増幅器４２７の利得は固定し ているからである。ろ波は送信フィルタ４２６で行う。 この発明では、スマートカード２０２に記憶されている周波数指標２０４をシ ンセサイザ命令に変換し、線４１７に与えて必要な送信および受信周波数を生成 する。またスマートカード２０２に記憶されている電力レベル指標２０６を送信 電力制御信号に変換し、線４２０に与えて送信電力を制御する。この変換は、従 来の技術を用いてマイクロプロセッサ３６０が行うのが望ましい。周波数および 電力レベルを設定する動作は、第６図を参照して後で説明する。 第５図はこの発明の別の実施態様で、ここでは周波数および電力レベル指示手 段２００を無線パーソナル通信ターミナル１２０に用いて、その周波数および電 力レベルを制御し、および／または無線通信により基地局１１０の周波数および 電力レベルを制御する。ターミナル１２０の設計は基地局１１０の設計（第３図 ）と同じであるが、ただループインターフェース回路３４５はない。ターミナル １２０がセルラ電話の場合は、キーパッド５０２、ディスプレイ５０４、スピー カ５０６、マイクロホン５０８を備える。オーディオ、ビデオ、データおよび／ またはマルチメディア信号の受信および送信用の無線パーソナル通信ターミナル を作るには、キーパッド５０２は完全なパーソナル計算機キーボードでよく、ま たディスプレイ５０４は大型のグラフィックスディスプレイでよい。スキャナ５ １０や、ディスクドライブやモデムなどのその他の装置５１２も備える場合があ る。電力レベルおよび周波数を設定するのにスマートカード２００を用いること を除けば、ターミナル１２０の設計は当業者によく知られているのでここでは詳 細は説明しない。 次に第６図は、パーソナル通信ターミナルおよび／または基地局の周波数およ び電力レベルを、この発明に従ってスマートカードに記憶されている周波数およ び電力レベル情報に基づいて制御する動作を示す。他の動作も用いてもよい。 動作は、ブロック６０２で電力をターミナル１２０に与えることから始まる。 電力を与えると、ターミナル１２０は基地局１１０に割り当てられている１組の 制御チャンネルを走査し、ブロック６０６で、しきい値より高い信号レベルが検 出されるかどうかを決定する。各基地局１１０には、一般に１組の制御チャンネ ルだけが割り当てられる。しきい値より高い信号レベルが検出された場合は、タ ーミナル１２０は基地局１１０の範囲１１４内に居る。しきい値より高い信号レ ベルが検出されない場合はターミナル１２０は基地局１１０の範囲内に居らず、 ブロック６０８で従来の方法により網１０２との通信を開始する。 ブロック６０６に戻って、しきい値より高い基地局制御チャンネル信号が検出 された場合は、ブロック６１０でターミナル１２０は最も強い信号を追跡する。 追跡を始めると、ブロック６１２でターミナル１２０は登録を行う。セルラ電話 システムと同様に、この登録情報は追跡した制御チャンネルによって決まる所定 の電力レベルおよび所定の周波数を持つ。 登録中に、基地局１１０はターミナル１２０に命令して別の周波数に同調させ 、 基地局はこれに対してチャンネルを開き、ある決められた電力レベルで送信する 。これは周波数および電力レベル指標により決められた周波数および電力レベル でもよいし、異なる周波数および電力レベルでもよい。送信が完了すると、基地 局は制御チャンネル周波数を落として、別のユーザが同じ基地局を用いないよう にする。 この発明では、記憶された周波数および電力レベル指標はスマートカード２０ ２から得られる。このカードは、基地局１１０に脱着式に取り付けることが望ま しいが、ターミナル１２０に脱着式に取り付けてもよい。ブロック６１６で、得 られた周波数および電力レベルを信号に変換し、この信号を用いて、スマートカ ードを脱着式に取り付けた装置のシンセサイザ４１５と増幅器４２５を設定する 。次にブロック６１８で、周波数および電力レベル（同じ周波数／電力レベルま たは異なる周波数／電力レベル）を表す信号を、スマートカードを備えていない 他の装置に送信する。ブロック６２０で、この装置は受信した周波数および電力 レベル信号を用いて、そのシンセサイザと増幅器を設定する。次にブロック６２ ２で、基地局１１０とターミナル１２０の間の通信を、前の動作で設定された周 波数および電力レベルで行う。 当業者が理解するように、スマートカード２０２には基地局１１０用とターミ ナル１２０用に別個の音声チャンネル周波数および電力レベルを記憶してもよい 。電力レベルは基地局用とターミナル用で異なってもよいが、これはたとえば基 地局のアンテナの方が大きい場合や基地局の受信機の感度の方がよい場合である 。周波数が異なることもある。それは、二重通信方式のトランシーバでは、ター ミナルと基地局は一般に同じ周波数で送信または受信しないからである。または 、１つの周波数および電力レベルを記憶し、第２の周波数および電力レベルをこ の１つの周波数および電力レベルから決定してもよい。 したがって網の提供者はスマートカードなどの周波数および電力レベル指示手 段を用いて、基地局とターミナルの間の通信の周波数と電力レベルを割り当てる ことができる。基地局とターミナルの間の通信の周波数と電力レベルを割り当て ることにより、網のセル内の同一周波数の干渉は減少し、網の提供者は基地局に 割り当てた周波数域から追加の収益を得る。 図面と説明によりこの発明の一般的な望ましい実施態様を開示した。特定の用 語を用いたが、これは一般的に説明用として用いたものであって制限するための ものではない。この発明の範囲は次の特許請求の範囲に規定されている。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年６月１９日 【補正内容】 明細書 無線通信システムのトランシーバ動作を制御する方法と装置 発明の分野 この発明は通信システムに関し、より詳しくは無線通信システムに関する。 発明の背景 無線通信システムは、無線移動体通信によく使われるようになった。無線通信 システムの一例はセルラ電話システムである。アナログセルラ電話システムの設 計と動作については、ブレッヒャー(Blecher)の「最新移動体電話サービス」、 車載技術に関するＩＥＥＥ会報、Ｖｏｌ．ＶＴ２９，Ｎｏ．２、１９８０年５月 、２３８−２４４ページ、に述べられている。アナログ移動体セルラシステムは 「ＡＭＰＳ」とも呼ばれている。 ＥＰＯ特許第５３８，９３３号、シャープ(Sharpe)他の「前払いＩＤカードを 用いる通信用受信機」は、カードを差し込んで受信機の動作に関するデータをロ ードする、無線ページャなどの通信用受信機について述べている。このデータは 無線識別コードと前払いクレジットユニットを含み、使用するに従って受信機は これらを取り消す。さらにデータは周波数とデータ速度情報を含むこともあり、 受信機はこれを用いてページングシステムが送信するメッセージを受信できるよ うに調整する。 ＵＫ特許２，２２５，５１２号、ギリック(Gillig)他の「セルラコードレス電 話」は、コードレス基地局を用いても、セルラ基地局およびセルラ制御ターミナ ルを用いても動作するセルラコードレス電話について述べている。セルラコード レス電話がコードレス基地局の領域内に居るときは、電話の呼出しはコードレス 無線チャンネルで行われ、またはセルラ無線チャンネルからコードレス無線チャ ンネルに転送される。セルラコードレス電話がその後このコードレス基地局の領 域外に移動すると、電話の呼出しはセルラ無線チャンネルで行われ、またはコー ドレス無線チャンネルからセルラ電話チャンネルの１つに転送される。 最近では、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）構成を用いたディジタルセルラ電話シ ステムが提案され、実現している。米国電子工業会（ＥＩＡ）および通信工業会 （ＴＩＡ）は米国ディジタルセルラ（ＡＤＣ）構成について各種の標準を定めて いる。ＡＤＣ構成はＥＩＡ／ＴＩＡドキュメントＩＳ−５４Ｂに従う二重モード アナログおよびディジタルシステムである。ＩＳ−５４Ｂ二重モード構成を用い た電話を、 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年９月７日 【補正内容】 基地局が無線パーソナル通信網と同じ周波数帯域で動作し、しかも同一チャンネ ル干渉を生じないものであることが望ましい。 ＵＫ特許出願ＧＢ−Ａ−２ ２６０ ４６８ は無線パーソナル通信システム を開示しているが、これは無線パーソナル通信でターミナルを用い、マイクロセ ルラシステム（ＭＣＳ）基地局からの位置の条件によって、ＭＣＳの基地局かセ ルラ移動体電話システム（ＣＭＴＳ）と通信する。ＣＭＴＳとＭＣＳは共通の周 波数を用いるので、ＣＭＴＳとＭＣＳのどちらかに自動的に接続することができ る。この特許は、独立クレームの前文の基礎になっている。 発明の概要 したがってこの発明の目的は、優れた無線パーソナル通信システムと方法を提 供することである。 この発明の別の目的は、セルラ電話網などの無線パーソナル通信網と基地局と の間の同一チャンネル干渉を減少させる、無線パーソナル通信システムと方法を 提供することである。 これらの目的を得るために、この発明は内部に少なくとも１つの無線送信周波 数の指標を記憶する周波数指示手段、望ましくはスマートカードを用いる。無線 パーソナル通信ターミナルおよび／または基地局は周波数指示手段を脱着式に取 り付け、無線パーソナル通信ターミナルおよび／または基地局を制御して、スマ ートカードに記憶されている周波数に相当する周波数で動作する。スマートカー ドは無線パーソナル通信システム事業者が発行するので、適切な周波数を基地局 に割り当てて、無線パーソナル通信網との同一チャンネル干渉を最小にすること ができる。さらに、無線パーソナル通信システム事業者はスマートカードを用い て使用中でない周波数を貸し出し、この周波数から追加の収益を得ることができ る。 この発明の周波数指示手段（スマートカード）は第２指標でもある少なくとも １つの電力レベルも記憶し、 請求の範囲 １． 複数のセル（１０４）を備えかつ各セルが１組の割り当てられた周波数 で通信するセルラ網（１０２）と、第１無線トランシーバ手段を備える無線パー ソナル通信ターミナル（１２０）と、有線電話網（１０８）に電気的に接続され かつ前記第１無線トランシーバ手段と通信する第２無線トランシーバ手段を備え る基地局（１１０）とを備える無線パーソナル通信システム（１００）であって 、前記基地局は前記複数のセル内の、割り当てられた周波数の第１組を持つ第１ セル内に居り、前記第１トランシーバ手段は、前記無線パーソナル通信ターミナ ルが前記複数のセルの第１セル内でかつ前記基地局から比較的遠くに居るときは 、割り当てられた周波数の前記第１組を用いて前記複数のセルの前記第１セルと 通信し、前記無線パーソナル通信ターミナルが前記基地局の比較的近くに居ると きは、前記セルラ網内の複数のセルに割り当てられた周波数の前記組から選択さ れるが割り当てられた周波数の前記第１組とは異なる少なくとも１つの無線送信 周波数を用いて、前記第１無線トランシーバ手段と通信する、前記無線パーソナ ル通信システムにおいて、 前記複数のセルの前記第１セル内に居る少なくとも１つの前記基地局と前記無 線パーソナル通信ターミナルに脱着式に取り付けて、前記少なくとも１つの無線 送信周波数の設定を記憶する周波数設定手段（２００）と、 前記脱着式に取り付けた周波数設定手段から前記少なくとも１つの無線送信周 波数を表す信号を得る手段と、 前記第１トランシーバ手段を制御して、前記少なくとも１つの無線送信周波数 を用いて前記基地局と通信する手段と、 を含むことを特徴とする無線パーソナル通信システム。 ２． 前記周波数設定手段（２００）はスマートカード（２０２）である、請 求項１記載の無線通信システム。 ３． 前記無線パーソナル通信ターミナル（１２０）は無線電話を備える、請 求項１記載の無線通信システム。 ４． 前記無線電話はセルラ電話である、請求項３記載の無線パーソナル通信 システム。 ５． 前記無線パーソナル通信ターミナル（１２０）はセルラ電話を備え、ま た前記無線パーソナル通信網（１０２）はセルラ電話網である、請求項１記載の 無線パーソナル通信システム。 ６． 複数のセル（１０４）を備えかつ各セルが１組の割り当てられた周波数 で通信するセルラ網内で動作する基地局（１１０）であって、前記基地局は前記 基地局を有線電話網（１０８）に電気的に接続する手段を備え、前記基地局は前 記複数のセル内の割り当てられた周波数の第１組を持つ第１セル内に居り、前記 基地局は前記セルラ網内の前記複数のセルに割り当てられた周波数の前記組から 選択されるが割り当てられた周波数の前記第１組とは異なる周波数を用いて動作 する無線トランシーバ手段をさらに備える、前記基地局において、 外部で生成した周波数設定信号を前記基地局に受信する手段と、 前記外部の周波数設定信号に応じて、前記受信した周波数設定信号に相当する 周波数で前記トランシーバ手段を動作させる手段と、 を含むことを特徴とする基地局。 ７． 前記周波数設定信号受信手段は、 少なくとも１つの無線送信周波数の設定を記憶している周波数設定手段（２０ ０）を脱着式に取り付ける手段と、 前記取り付けた周波数設定手段から、前記少なくとも１つの無線送信周波数を 表す信号を得る手段であって、前記少なくとも１つの無線送信周波数は前記セル ラ網内の複数のセルに割り当てられた周波数の前記組から選択されるが割り当て られた周波数の前記第１組とは異なる前記手段と、 を備える、請求項６記載の基地局（１１０）。 ８． 前記周波数設定信号受信手段は、前記周波数設定信号に対応する無線信 号を無線電話から受信する手段を備える、請求項６記載の基地局（１１０）。 ９． 前記脱着式に取り付ける手段は、少なくとも１つの無線送信周波数の前 記設定を記憶しているスマートカード（２０２）を脱着式に取り付ける手段を備 える、請求項７記載の基地局（１１０）。 １０． 前記周波数信号受信手段は外部で生成した周波数設定信号および電力 レベル設定信号を前記基地局に受信する手段を備え、また前記動作手段は前記受 信した周波数および電力レベル設定信号に対応する周波数および電力レベルで前 記トランシーバ手段を動作させる手段をさらに備え、前記受信した周波数は割り 当てられた周波数の前記組から選択されたものであり、かつ割り当てられた周波 数の前記第１組とは異なっていて、前記トランシーバ手段と前記セルラ網の間の 周波数干渉が減少するものである、請求項６記載の基地局（１１０）。 １１． 複数のセル（１０４）を備えかつ各セルが１組の割り当てられた周波 数で通信するセルラ網（１０２）と、第１無線トランシーバ手段を備える無線パ ーソナル通信ターミナル（１２０）と、有線電話網（１０８）に電気的に接続し かつ前記第１無線トランシーバ手段と通信する第２無線トランシーバ手段を備え る基地局（１１０）とを備える無線パーソナル通信システム（１００）を動作さ せる方法であって、前記基地局は前記複数のセル内の、割り当てられた周波数の 第１組を持つ第１セル内に居り、前記第１トランシーバ手段は、前記無線パーソ ナル通信ターミナルが前記複数のセルの第１セル内でかつ前記基地局から比較的 遠くに居るときは、割り当てられた周波数の前記第１組を用いて前記複数のセル の前記第１セルと通信し、前記無線パーソナル通信ターミナルが前記基地局の比 較的近くに居るときは、前記セルラ網内の複数のセルに割り当てられた周波数の 前記組から選択されるが割り当てられた周波数の前記第１組とは異なる少なくと も１つの無線送信周波数を用いて、前記第１無線トランシーバ手段と通信する、 前記方法において、 周波数設定手段（２００）を設け、前記複数のセルの前記第１セル内に居る少 なくとも１つの前記基地局と前記無線パーソナル通信ターミナルに脱着式に取り 付けて、前記少なくとも１つの無線送信周波数の設定を記憶する段階と、 前記脱着式に取り付けた周波数設定手段から前記少なくとも１つの無線送信周 波数を表す信号を得る段階と、 前記第１トランシーバ手段を制御して、前記少なくとも１つの無線送信周波数 を用いて前記基地局と通信する段階と、 を含むことを特徴とする方法。 （請求項１２〜１５は削除）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 無線パーソナル通信システムであって、 第１無線トランシーバ手段を備える無線パーソナル通信ターミナルと、 有線電話網に電気的に接続し、かつ前記第１無線トランシーバ手段と通信する 第２無線トランシーバ手段を備える基地局と、 少なくとも１つの前記基地局と前記無線パーソナル通信ターミナルに脱着式に 取り付け、かつ少なくとも１つの無線送信周波数の指標を記憶する、周波数指示 手段と、 を備え、 ただし少なくとも１つの前記無線パーソナル通信ターミナルと前記基地局は、 前記周波数指示手段を脱着式に取り付ける手段と、 前記脱着式に取り付けた周波数指示手段から、前記少なくとも１つの無線送 信周波数を表す信号を得る手段と、 少なくとも１つの前記第１および第２トランシーバ手段を制御して、前記少 なくとも１つの無線送信周波数に相当する周波数で動作する手段と、 をさらに備える、無線パーソナル通信システム。 ２． 無線パーソナル通信網をさらに備え、前記無線パーソナル通信ターミナ ルは、 前記無線パーソナル通信ターミナルが前記基地局の比較的近くに居るときは前 記第１トランシーバ手段を制御して前記基地局と通信し、前記無線パーソナル通 信ターミナルが前記基地局から比較的遠くに居るときは前記第１トランシーバ手 段を制御して前記無線パーソナル通信網と通信する手段、 をさらに備える、請求項１記載の無線パーソナル通信システム。 ３． 前記周波数指示手段はスマートカードである、請求項１記載の無線通信 システム。 ４． 前記無線パーソナル通信ターミナルは無線電話を備える、請求項１記載 の無線通信システム。 ５． 前記無線電話はセルラ電話である、請求項４記載の無線パーソナル通信 システム。 ６． 前記無線パーソナル通信ターミナルはセルラ電話を備え、また前記無線 パーソナル通信網はセルラ電話網である、請求項２記載の無線パーソナル通信シ ステム。 ７． 無線電話であって、 無線トランシーバ手段と、 前記無線電話が基地局の比較的近くに居るときは前記無線トランシーバ手段を 制御して前記基地局と通信し、また前記無線電話が前記基地局から比較的遠くに 居るときは前記無線トランシーバ手段を制御して無線電話網と通信する、手段と 、 少なくとも１つの無線送信周波数の指標を記憶している周波数指示手段を、脱 着式に取り付ける手段と、 前記取り付けた周波数指示手段から、前記少なくとも１つの無線送信周波数を 表す信号を得る手段と、 前記無線トランシーバ手段を制御して、前記少なくとも１つの無線送信周波数 に相当する周波数で動作する手段と、 を備える無線電話。 ８． 前記少なくとも１つの無線送信周波数を表す第２信号を前記基地局に送 信する手段をさらに備え、これにより前記基地局は前記少なくとも１つの無線送 信周波数に相当する周波数で動作する、請求項７記載の無線電話。 ９． 前記周波数指示手段は第２指標である少なくとも１つの電力レベルをさ らに記憶し、また前記無線電話は前記第２の記憶された指標にさらに応じて前記 少なくとも１つの電力レベルで前記基地局と通信する、請求項７記載の無線電話 。 １０． 音声、ディジタル、ビデオ、マルチメディア通信を処理して無線パー ソナル通信ターミナルを実現する手段をさらに備える、請求項７記載の無線電話 。 １１． 無線電話網の基地局であって、 前記基地局を有線電話網に電気的に接続する手段と、 無線トランシーバ手段と、 周波数指示信号を外部から前記基地局に受信する手段と、 前記外部の周波数指示信号に応じて、受信した周波数指示信号に相当する周波 数で前記トランシーバ手段を動作させる手段と、 を備える基地局。 １２． 前記周波数指示信号受信手段は、 少なくとも１つの無線送信周波数を記憶している周波数指示手段を脱着式に取 り付ける手段と、 前記取り付けた周波数指示手段から、前記少なくとも１つの無線送信周波数を 表す信号を得る手段と、 を備える、請求項１１記載の基地局。 １３． 前記周波数指示信号受信手段は、前記周波数指示信号に相当する無線 信号を無線電話から受信する手段を備える、請求項１１記載の基地局。 １４． 前記脱着式に取り付ける手段は、少なくとも１つの無線送信周波数の 前記指標を記憶しているスマートカードを脱着式に取り付ける手段を備える、請 求項１２記載の基地局。 １５． 前記周波数信号受信手段は、周波数指示信号および電力レベル指示信 号を外部から前記基地局に受信する手段を備え、また前記動作手段は、前記受信 した周波数および電力レベル指示信号に相当する周波数および電力レベルで前記 トランシーバ手段を動作させる手段をさらに備える、請求項１１記載の基地局。 １６． 無線パーソナル通信システムを動作させる方法であって、前記無線パ ーソナル通信システムは第１無線トランシーバ手段を備える無線パーソナル通信 ターミナルと、有線電話網に電気的に接続する基地局とを備え、前記基地局は前 記第１無線トランシーバ手段と通信する第２無線トランシーバ手段を備え、前記 方法は、 周波数および電力レベル指示手段を少なくとも１つの前記基地局と前記無線パ ーソナル通信ターミナルに脱着式に取り付け、ただし前記周波数および電力レベ ル指示手段は少なくとも１つの無線送信周波数および電力レベルの指標を記憶し ており、 前記脱着式に取り付けた周波数および電力レベル指示手段から、前記少なくと も１つの無線送信周波数および電力レベルを表す信号を得、 少なくとも１つの前記第１および第２トランシーバ手段を制御して、前記少な くとも１つの無線送信周波数および電力レベルに相当する周波数および電力レベ ルで動作させる、 段階を含む方法。 １７． 前記無線パーソナル通信システムは無線パーソナル通信網をさらに備 え、前記方法は、 前記無線パーソナル通信ターミナルが前記基地局の比較的近くに居るときは、 前記第１トランシーバ手段を制御して前記基地局と通信し、 前記無線パーソナル通信ターミナルが前記基地局から比較的遠くに居るときは 、前記第１トランシーバ手段を制御して前記無線パーソナル通信網と通信する、 段階をさらに含む、請求項１６記載の方法。