JP2007511969A - ２個の通信設備間の通信用の携帯電話ネットワーク - Google Patents

Abstract

本発明は、中継アンテナ（５）と、前記中継アンテナ（５）を固定無線周波数設備（７）に接続するデータ伝送接続線（６）とを介した、携帯電話（１）等の第一の移動設備と、固定電話（２）等の第二の設備との間のローカル通信ネットワークに関する。このネットワークは、伝送接続線が、無線周波数の無線伝送接続線であることを特徴とする。本発明は、携帯電話と固定電話との通信に使用可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、中継アンテナとデータ伝送接続線とを介した、携帯電話等の第一の移動設備と第二の設備、特に固定電話等の第二の固定設備との間のローカル通信ネットワークに関する。

このタイプの公知のシステムでは、データ伝送接続線として同軸ケーブルを用いている。このような同軸ケーブルを使用する場合の主な欠点は、プラントの設置が、同軸ケーブルの設置や動作試験のために介在する装置群の広範な配備を要するという厳しい制約を免れ得ないことにある。一方、アンテナと固定局との接続試験では、搬送が難しい非常に高価な機材を使用しなければならない。こうした既知のシステムは、さらに、アンテナに対する固定局の物理的な場所に関して、この場所を周辺３０ｍ以内とし、電源と、システムの設置領域内の携帯電話保持者の存在とによって場所を決めるという別種の制約に従う。その結果、公知のシステムは、特に同軸ケーブルの使用を理由として、使いにくい上に価格が高くなる。

本発明の目的は、公知のシステムの前述の欠点を除去できる上記タイプのシステムを提案することにある。

この目的に達するために、本発明によるローカル通信システムは、アンテナと固定無線周波数設備とのデータ伝送接続線が無線伝送接続線であることを特徴とする。
本発明は、この発明の実施形態を示す限定的ではなく例としてのみ挙げられた概略的な添付図面を参照し、下記の説明を読めば、いっそう理解され、本発明の他の目的、特徴、細部、および長所が、さらに明らかになるであろう。

以下、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｍｏｂｉｌｅ）と一般に呼ばれる携帯電話ネットワーク３と固定ネットワーク４とを介した携帯電話１と固定電話２との間の通信システムに、本発明を適用した場合について説明する。

ＧＳＭ携帯電話ネットワーク３の内部では、通信が、携帯電話１と通信するための中継アンテナ５からデータ伝送接続線６により固定装置に送られる。固定装置は、一般にＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる基本伝送システムを構成する無線通信設備７と、一般にＢＳＣ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と呼ばれる基本制御局８と、ＭＳＣ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）と呼ばれる通信センター９とを含む。もちろん、通信が固定電話２から携帯電話１に向かう場合は、信号が逆方向に流れる。

中継アンテナ５は、たとえば１バンド、２バンド、または３バンドのマルチバンドタイプとすることができ、周波数９００、１８００、または２２００ＭＨｚのバンドまたはチャンネルで受信および送信可能である。アンテナは、図６、７が示すように、たとえば建物のテラスに建てた支柱１１により支持される。

本発明によれば、アンテナ５と無線通信設備７との接続は、無線周波数接続として実施される。無線伝送は、アンテナの支柱１１の基部でケース１２に収容された電子機器装置と、通信設備７に結合されるケース１３内に収容された電子機器装置との間で行われる。アンテナがマルチバンドタイプの場合、各バンドに対して１個のケース１２が設けられる。また、アンテナ５の各周波数帯域に対して１個の通信設備が設けられる。アンテナのケース１２と通信設備のケース１３とは、伝送信号の送信手段および受信手段を備えており、特別な無線信号伝送経路１４を有する。

図２を参照すると、無線周波数の無線接続線６は、主に、アンテナ５側で、このアンテナから順に、高周波数復調モジュール１６と、符号化モジュール１７と、アナログ／デジタル変換器１８と、伝送線１４を介して無線伝送信号を送信または受信する変調／送信モジュール２０とを含むことが分かり、これらは、アンテナケース１２に収容されている。

上記の複数モジュールは、図３のフローチャートまたは論理図に示した操作を実施できる。多重化／復調モジュール１６は、操作２１で、周波数を多重化することにより動作周波数を識別し、すなわち、信号がアンテナに到着する周波数帯域または信号がアンテナから送信される周波数帯域を識別する機能を果たす。このため、多重化モジュールは、図５に示したように、アンテナの伝送帯域に対応する周波数を供給する基準周波数源を備える。多重化モジュールは、入力信号の周波数と適切な基準周波数との比較によって周波数を識別する。ＧＳＭアンテナ５が周波数９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、２２００ＭＨｚの３つの周波数チャンネル帯域を使用する場合、まず、入力信号と９００ＭＨｚの基準信号とを比較し、次に１８００ＭＨｚの基準信号と比較し、最後に２２００ＭＨｚの基準信号と比較する。この多重化は、信号のあらゆる操作の前に実施される。

図３によれば、多重化後、ステップ２２で、対応する通信設備の有無をテストする。これは、ＧＳＭネットワークが受信信号の周波数で動作可能な通信設備７を有するかどうか確かめることを目的とする。より詳しくは、操作２２では、無線通信設備７の側で、前記周波数での応答テストを実施する。これは、たとえば、この周波数で送信後、聴取を行うことからなる。応答がない場合、ステップ２１に戻って次の周波数を走査することにより、別の周波数チャンネルで別の通信条件を設定する。

識別された周波数で通信設備７があることを示す応答があった場合、アンテナと通信設備との通信を設定する。アンテナから送られて受信される高周波アナログ信号は、ステップ２３で低周波レベルに復調される。復調時、信号は、変調信号を除去するように、または信号の高周波成分である搬送波を除去するように復調される。

続く符号化ステップ２４では、信号のサンプリングを実施する。変調が重ねられるバリキャップダイオードの一般的な使用によって生じる望ましくない現象から、論理レベルが「０」か「１」かに応じて−ＦＭまたは＋ＦＭの周波数オフセットが発生し、この変調によるオフセットをロックループが補正する傾向を持つおそれを回避するために、本発明の場合、有利には、論理レベルを「０」と「１」の所定の繰り返しにカットして、変調信号の平均値がゼロになるようにする。このようにして、変調の内容が如何なるものであっても搬送周波数が変わらないようにしている。

次に、操作２５でアナログ／デジタル変換を実施する。変換時、有効信号を有して復調操作によって発生する低周波数成分を、デジタル信号に変換する。アナログ／デジタル変換は、有効信号の周波数の２倍以上のサンプリング周波数と関連する周期で行われる。

次の信号圧縮操作では、受信した一連の２進信号が、ＧＳＭネットワークの規格に適したフレームにカットされる。これらのフレームは、圧縮後、無線通信設備７に送られる。データ圧縮によりフレームサイズが小さくなるので、ＧＳＭ規格により課される送信／受信流量を遵守できる。操作２７では、たとえば４００ＭＨｚ〜１８ＧＨｚの周波数スペクトルとすることができる適切な周波数帯域で、無線送信モジュール２０によりフレームが伝送される。比較的広いこの周波数スペクトルにより、経済的または技術的な課題に有利な無線伝送チャンネルを選択できる。たとえば、８６９ＭＨｚの周波数帯域で送信することによって、フランスでは公共であって使用が無料の周波数帯域を使うという長所が得られる。

変調／送信モジュール２０からこのように送信された信号は、無線周波数設備７のケース１３の一部をなす復調／受信モジュール２８により受信される。受信された信号は、次に、圧縮解除モジュール２９、デジタル／アナログ変換器３０、復号化モジュール３１、任意の高周波変調モジュール３２を順に通過して通信設備７に到達する。

以上、アンテナから通信設備方向の通信設定を例として挙げながら、本発明について説明した。もちろん、逆方向、すなわち通信設備からアンテナ方向の通信設定プロセスも上記のプロセスに対応し、これを図４に示した。この図は、通信設備７の下流で実施される連続操作、すなわち、信号の復調操作３３、信号の符号化操作３４、アナログ／デジタル変換操作３３、信号の圧縮操作３４、およびアンテナへの信号伝送操作を示している。これらの操作は、それぞれ、変調モジュール３２、復号化モジュール３１、変換モジュール３０、圧縮解除モジュール２９、および復調モジュール２８により実施される。

図６、７は、図１に示したような３個の中継アンテナ５と適切な電子設備とを屋上またはテラスに配した建物の斜視図であり、この図から、今日まで使われてきた同軸ケーブルの代わりに無線接続線を使うことで得られる長所を従来技術と比較しながら理解できる。この二図は、ケーブルをなくすことによって実現可能な節約だけではなく、アンテナと通信設備との距離をずっと延長できるために、本発明によれば、通信設備を構成するキャビネット（ａｒｍｏｉｒｅｓ）を有利な場所に配置可能であることを示している。従って、本発明の場合、設置条件によってキャビネットの配置が課されるのではなく、設置条件は、たとえば建物の構造によって決定される他の特徴に応じて自由に選択できる。本発明の場合、ＧＳＭアンテナと無線通信設備との距離は、アンテナに対する通信設備の場所に応じて１０〜５００ｍとすることができる。保証される範囲は、使用される周波数帯域と許容される電力とによって決まる。たとえば、８６９ＭＨｚの帯域の場合、システムの範囲は約４００ｍである。比較として、公知の同軸ケーブルシステムでは、アンテナから周辺３０ｍ以内に通信設備を配置しなければならない。

他方、本発明の別の長所は、無線接続線の電子設備により、信号の増幅または減衰等の無線通信設備の幾つかの機能を統合できることにある。これによって、無線通信設備の内部構造を軽量化でき、そのために、設置時の用地への配備に際して大きな制約となっている現在約５００ｋｇの重量を低減できる。

図８は、特に、本発明で得られる長所を示している。実際、図示されたシステムは、たとえば９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、２２００ＭＨｚの３個のマルチ周波数アンテナを含み、これらは、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、２２００ＭＨｚでそれぞれ動作可能な３つの無線周波数設備７と協働するように構成されている。アンテナと通信設備との間で無線接続線を使うことで、各アンテナを容易に各通信設備と協働させられるので、新しい接続線を設けることも可能である。これらの接続線は、無線接続線として容易に構成可能であるが、これを現行の同軸ケーブル技術で構成するとなると多くの問題点が出てくるであろう。

本発明による携帯電話ネットワークを介した携帯電話と固定電話との通信システムの全体的な概略図である。 本発明による携帯電話ネットワークの、図１に参照符号６で示した接続装置の構造を示すブロック図である。 本発明による携帯電話ネットワークのアンテナと固定無線周波数設備との通信機能に関するフローチャートである。 本発明による携帯電話ネットワークの固定無線周波数設備とアンテナとの通信機能に関するフローチャートである。 電話ネットワークの様々な動作周波数間の「多重化」機能に関するフローチャートである。 本発明によるネットワークを建物に設置したところを示す斜視図である。 図６の一部の拡大斜視図である。 異なる３つの伝送帯域で動作可能な３個の中継アンテナを含む携帯電話ネットワークの斜視図である。

Claims (8)

1. 中継アンテナと、前記中継アンテナを固定無線周波数設備（ｂａｉｅ）に接続するデータ伝送接続線とを介した、携帯電話等の第一の移動設備と固定電話等の第二の設備との間のローカル通信ネットワークであって、
   伝送接続線が、無線周波数の無線伝送接続線（６）であることを特徴とするネットワーク。
2. 前記無線伝送接続線（６）が、周波数４００ＭＨｚ〜１８ＧＨｚの信号の送信手段および受信手段を含み、前記周波数が、この周波数範囲から選択可能であることを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク。
3. 前記無線伝送接続線（６）が、アンテナ（５）に結合される電子装置（１２）および固定無線周波数設備（７）に結合される電子装置（１３）と、この２個の電子装置の間の無線伝送線（１４）とを含むことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク。
4. アンテナの電子装置（１２）が、アナログ／デジタル変換手段（１８）を含み、固定無線周波数設備の電子装置（１３）が、デジタル／アナログ変換手段（３０）を含むことを特徴とする請求項３に記載のネットワーク。
5. アンテナの電子装置および固定無線周波数設備の電子装置（１３）が、伝送信号の圧縮手段または圧縮解除手段を含むことを特徴とする請求項３または４に記載のネットワーク。
6. マルチバンドアンテナ（５）の場合、アンテナの電子装置（１２）は、アンテナが伝送信号を受信するチャンネルの識別手段を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のネットワーク。
7. アンテナの電子装置（１２）は、アンテナ（５）が伝送信号を受信する周波数で動作可能な固定無線周波数設備（７）の存在のチェック手段を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のネットワーク。
8. 各々が所定の周波数で動作可能な複数の固定無線周波数設備（７）を含み、これらの固定無線周波数設備が、適切なマルチバンドアンテナと通信可能であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のネットワーク。
   

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