JP2012515503A - デジタル分散アンテナシステムを有する携帯電話ロケーションのためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

デジタル分散アンテナシステム（ＤＡＳ）内の携帯電話ロケーションのための方法およびシステムを提供する。一実施形態では、方法は、デジタルＤＡＳ内の加入者ユニットからのロケーションサービスの依頼を受信することであって、デジタルＤＡＳは、１つ以上の変調信号に対するデジタル化無線周波数（ＲＦ）信号を輸送するための帯域の第１のパーティションと、ＩＰ形式データを輸送するイーサネットパイプのための第２の帯域パーティションとを含むことと、ロケーションサービスの依頼の加入者ロケータセンターへの経路選択を行うことと、デジタルＤＡＳの地域内のロケータ受信機に、加入者ユニットからの信号に対して待機するように指示することと、第１のロケータ受信機にて信号に対して待機することと、信号が認められた時に、信号を受信した時点を記録し、加入者ユニット距離測定データを生成することと、加入者ユニット距離測定データを、ＩＰ形式メッセージの形態でイーサネットパイプを介して加入者ロケータセンターへ戻して送信することと、を含む。

Description

発明の詳細な説明

関連出願の相互参照
［０００１］ 本願は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる、２００９年１月１３日に出願された米国特許仮出願第６１／１４４，２５７号の利益を請求する。

［０００２］ 本願は、２００９年１月１３日に出願された、米国特許仮出願第６１／１４４、２５５号、表題「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＰ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＯＶＥＲ Ａ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＥＤ ＡＮＴＥＮＮＡ ＳＹＳＴＥＭ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ」、代理人整理番号１００．１０８０ＵＳＰＲに関し、これは、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。

［０００３］ 本願は、２００９年９月９日に出願された、米国特許出願第１２／５５５、９１２号、表題「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＩＰ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ ＯＶＥＲ Ａ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＥＤ ＡＮＴＥＮＮＡ ＳＹＳＴＥＭ ＴＲＡＮＳＰＯＲＴ」、代理人整理番号１００．１０８０ＵＳ０１に関し、これは、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。

［０００４］ 分散アンテナシステム、またはＤＡＳは、地理的な領域または構造内においてワイヤレスサービスを提供する,輸送媒体を介し、共通のノードに接続される空間的に分かれたアンテナノードのネットワークである。共通のワイヤレス通信システム構成は、（例えば、ワイヤレスサービスプロバイダによって制御される施設において）中央管理されたロケーションに位置される共通のノードとして、ホストユニットを利用する。（例えば、ワイヤレスサービスプロバイダによって制御されない施設またはサイトにおける）ホストユニットから離れたロケーションに位置する、アンテナノードおよび関連する発信および受信機器は、「遠隔ユニット」とも称される。無線周波数（ＲＦ）信号が、ホストユニットおよび１つ以上の遠隔ユニットの間で通信される。かかるＤＡＳにおいて、ホストユニットは、典型的には、携帯電話ネットワーク、公衆交換回線網（ＰＳＴＮ）およびインターネット等であるが、これらに制限されないＤＡＳサービスエリアおよび通信ネットワーク内のワイヤレス加入者ユニット間の双方向通信を可能にする、１つ以上の基地局（例えば、有線接続またはワイヤレス接続を介して）と通信可能に連結される。

［０００５］ それぞれ物理アドレスに関連付けられる地上電話とは異なり、緊急事態を報告するために電話する携帯電話の電話番号は、通話が発信されるロケーションを伝達しないため、ワイヤレス通信システムの緊急（例：９１１）応答システムの実装について問題が生じる。ワイヤレスロケーションのアルゴリズムおよびシステムが存在し、分散アンテナシステムが存在するが、分散アンテナシステムによってサービスが提供されるエリア内でワイヤレスロケーションアルゴリズムを使用することにより、複数のアンテナ位置によって、ロケーションの不明確さが生じる。

［０００６］ 明細書を一読および理解すると、当業者には明らかとなる上記の理由および以下の他の理由により、分散アンテナシステム内のワイヤレスロケーションシステムのためのシステムおよび方法が、当該技術で必要とされている。

［０００７］ 好適な実施形態の記載および以下の図を概観して考慮すると、本発明の実施形態をより容易に理解でき、そのさらなる利点および利用がより容易に明らかになるであろう。
［０００８］本発明の一実施形態の分散アンテナシステム（ＤＡＳ）のブロック図である。 ［０００９］本発明の一実施形態の遠隔ユニットのブロック図である。 ［００１０］本発明の一実施形態の方法のフローチャートである。 ［００１１］本発明の一実施形態の遠隔ユニットのブロック図である。 ［００１２］本発明の一実施形態の遠隔ユニットのブロック図である。 ［００１３］本発明の一実施形態のホストユニットのブロック図である。

［００１４］ 慣行に従い、記載される種々の特徴は、正しい縮尺で記載されているものではなく、本発明に関する特徴を強調するために描画されている。参照記号は、図およびテキスト全体を通じて同様の要素を示す。

［００１５］ デジタル分散アンテナシステム（ＤＡＳ）内の携帯電話ロケーションの方法およびシステムが提供される。一実施形態では、デジタル分散アンテナシステム内のロケーションデータを収集するための方法は、デジタル分散アンテナシステム内に位置する加入者ユニットからのロケーションサービスの依頼を受信することであって、デジタル分散アンテナシステムは、１つ以上の変調信号のデジタル化無線周波数（ＲＦ）信号を輸送するための帯域の第１のパーティションを含み、デジタル分散アンテナシステムは、インターネットプロトコル（ＩＰ）形式のデータを輸送するイーサネットパイプのための帯域の第２のパーティションをさらに含むことと、ロケーションサービス依頼の加入者ロケータセンターへの経路選択を行うことと、デジタル分散アンテナシステムの地域内の複数のロケータ受信機に、加入者ユニットからの信号に対して待機するように指示することと、複数のロケータ受信機の第１のロケータ受信機にて加入者ユニットからの信号に対して待機することと、信号が第１のロケータ受信機によって認められた時に、信号を受信した時点を記録し、加入者ユニット距離測定データを生成することと、加入者ユニット距離測定データを、ＩＰ形式メッセージの形態でデジタル分散アンテナシステムによって提供されたイーサネットパイプを介して加入者ロケータセンターへ戻して送信することと、を含む。

［００１６］ 以下の詳細な説明において、その一部を形成し、また、本発明を実施し得る特定の例示的な実施形態によって示される、添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分詳細に記載されており、他の実施形態も利用し得る、および本発明の範囲から逸脱せずに、論理的、機械的および電気的な変更を行い得ることを理解すべきである。従って、以下の詳細な説明は、制限的な意味で解釈すべきではない。

［００１７］ 図１は、本発明の一実施形態の分散アンテナシステム（ＤＡＳ）１００のブロック図である。ＤＡＳ１００は、ホストユニット１０２および複数の遠隔ユニット１０６を含む。物理レイヤにおいて、ホストユニット１０２および遠隔ユニット１０６は、図１に示されるように、光ファイバーケーブルを介して相互接続され、１３０に示される複数のポイント間通信リンクを含む双方向通信リンクネットワークを形成する。任意で、ホストユニット１０２および遠隔ユニット１０６は、同軸ケーブル、または同軸ケーブルおよび光ファイバーケーブルの両方の組み合わせを介して、相互接続され得る。遠隔ユニット１０６は、それぞれ、アンテナ１０７を介して、変調された無線周波数（ＲＦ）１つ以上の携帯加入者ユニット１０８との通信をワイヤレスで送受信するために使用される電子デバイスおよびシステムを収容する。ホストユニット１０２は、多くの場合、基地局と称される少なくとも１つの基地送受信局（ＢＴＳ）１１０に連結される。ＢＴＳ１１０は、通話システムネットワーク１２２（例えば、公衆交換電話網および／またはワイヤレスサービスプロバイダネットワーク）に連結されるゲートウェイ１２４、およびインターネット等のインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク１２４を介して、各ホストユニット１０２およびより大規模な通信ネットワークの間で音声および他のデータ信号を通信する。一実施形態では、ＤＡＳ１００は、携帯電話ネットワークの一部を成し、加入者ユニット１０８は、携帯電話である。

［００１８］ ホストユニット１０２において、ＢＴＳ１１０からダウンリンクＲＦ信号を受信し、ホストユニット１０２は、その信号を遠隔ユニット１０６の１つ以上に送信するための１つ以上のダウンリンク輸送信号を生成するために使用する。かかる遠隔ユニット１０６のそれぞれは、少なくとも１つのダウンリンク輸送信号を受信し、ダウンリンク輸送信号からダウンリンクＲＦ信号を再構成し、その遠隔ユニット１０６に連結されるまたはこれに含まれる遠隔アンテナ１０７から、再構成されたダウンリンクＲＦ信号を発信させる。同様のプロセスが、アップリンク方向で実行される。加入者１０８から１つ以上の遠隔ユニット１０６において受信されたアップリンクＲＦ信号は、各遠隔ユニット１０６からホストユニット１０２へ送信される各アップリンク輸送信号を生成するために使用される。ホストユニット１０２は、複数遠隔ユニット１０６から送信されたアップリンク輸送信号を受信し、組み合わせる。ホストユニット１０２は、ブロードバンド媒体を通じて、ＢＴＳ１１０へ、組み合わせられたアップリンクＲＦ信号を伝達する。

［００１９］ ＤＡＳ１００は、通信リンク１３０を通じて、ホストユニット１０２および遠隔ユニット１０６の間に送信されるダウンリンクおよびアップリンク輸送信号が、それぞれ、ダウンリンクおよびアップリンクＲＦ信号をデジタル化することによって、生成されることを意味する、デジタルＤＡＳ輸送を含む。言い換えると、ダウンリンクおよびアップリンク輸送信号は、アナログＲＦ信号ではなく、変調されたＲＦ信号のデジタルＲＦサンプルを表すデジタルデータ信号である。例えば、加入者ユニット１０８へ送信するように方向付けられる特定の通信信号が、９００ＭＨｚバンドの変調されたＲＦ信号である場合、ホストユニット１０２は、ＢＴＳ１１０から変調された９００ＭＨｚのＲＦ信号のベースバンドデジタルサンプルを生成し、これは、ホストユニット１０２によって、遠隔ユニット１０６へ配送される。あるいは、全デジタルのＢＴＳは、直接、ベースバンドデジタルサンプルを生成し得る。遠隔ユニットにおいて、変調されたＲＦ信号のデジタルサンプルは、アンテナ１０７からワイヤレスに発信されるように、デジタルからアナログＲＦ信号へ変換される。アップリンクにおいて、遠隔ユニット１０６において受信されるアナログＲＦ信号は、アップリンク輸送信号のためにＲＦデータサンプルを生成するためにサンプリングされる。ＢＴＳ１１０、ホストユニット１０２および遠隔ユニット１０６は、それぞれ、複数バンドおよび複数変調スキームのために、同時に、通信信号の処理に対応する。

［００２０］ ＲＦ信号は、しばしば、中間周波数（ＩＦ）またはベースバンドにおいて輸送されることが当該技術において理解される。従って、本願の文脈内において、「デジタルＲＦ」「デジタルＲＦ信号」「デジタルＲＦサンプル」および「デジタル化ＲＦ信号」という用語は、ＩＦおよびベースバンド周波数に変換された信号を含むと理解される。

［００２１］ ダウンリンクおよびアップリンク輸送ＲＦ信号の通信に加えて、ホストユニット１０２および各遠隔ユニット１０６間のデジタル輸送は、ＢＴＳ１１０を介してホストユニット１０２と通信する加入者ロケータセンター（ＳＬＣ）１４０へ、加入者ユニット距離測定データを伝達するために、各遠隔ユニット１０６およびホストユニット１０２間のイーサネットパイプを実装するために十分な帯域（つまり、デジタル化ＲＦデータサンプルを輸送するための必要量を超える）を含む。一実施形態では、イーサネットパイプは、少なくとも１００Ｍビット／秒の帯域を提供する。ＤＡＳ１００内の分散アンテナロケーションを利用して、ＳＬＣ１４０は、エリア内の複数ロケーションから加入者ユニット距離測定データを収集し、ｅ９１１の緊急サービスまたは他の用途のための加入者ユニットの正確なロケーションを決定することができる。一実施形態では、ＳＬＣ１４０は、加入者ユニットを、複数遠隔ユニット１０６によって受信される信号の到達時間差（ＴＤＯＡ）を計算することにより、正確に位置決定できる、双曲線位置決定として知られるマルチラテレーション（ｍｕｌｔｉｌａｔｅｒａｔｉｏｎ）を使って加入者ユニットを特定する。つまり、加入者ユニット１０８によってＲＦ信号が送信される場合、そのＲＦ信号は、加入者ユニット１０６およびアンテナの間の距離により、異なる時点でＤＡＳ１００内の異なるアンテナ１０７に到達する。ＴＤＯＡは、第１のアンテナにおいて受信されるＲＦ信号および第２のアンテナにおいて受信されるＲＦ信号の間の時差である。２つのアンテナの事前に知られた（ｐｒｉｏｒｉ ｋｎｏｗｎ）ロケーション、および２つのアンテナの間のＴＤＯＡ測定値が与えられると、加入者ユニット１０８のロケーションを、双曲面表面に配置することができる。追加のアンテナロケーションからの追加のＴＤＯＡ測定値により、加入者ユニット１０８のロケーションが、複数の双曲面の交点に基づいてさらに範囲を狭めることを可能にする。典型的には、３つのアンテナの間の２つのＴＤＯＡ測定値が、加入者ユニットを位置決定するために十分であるが、追加のＴＤＯＡ測定値およびアンテナによって、計算の精度が向上する。

［００２２］ 図２は、図１について記載される遠隔ユニット１０６等の本発明の一実施形態の遠隔ユニット２００のブロック図である。遠隔ユニット２００は、シリアル無線周波数（ＳｅＲＦ）モジュール２２０、デジタル／アナログ無線周波数送受信機（ＤＡＲＴ）モジュール２０８、遠隔ＤＡＲＴインターフェース基板（ＲＤＩ）２２４、直線電力増幅器２１０、アンテナ２１２、送受切り替え機２１１、低雑音増幅器２１４およびロケータ受信機（ＬＲ）２１６を含む。一実施形態では、本明細書に記載されるＳｅＲＦモジュールおよびＤＡＲＴモジュールおよびロケータ受信機は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、デジタル信号処理（ＤＳＰ）基板、または同様のデバイスを使用して実現される。

［００２３］ ＤＡＲＴモジュール２０８は、ホストユニット１０２および遠隔ユニット１０６の間で送信されるダウンリンクおよびアップリンク輸送信号の、アナログＲＦ信号およびデジタルサンプリングされたＲＦの間の双方向の変換を提供する。アップリンクにおいて、ＤＡＲＴモジュール２０８は、加入者ユニット１０８から受信アナログＲＦ信号を受信し、そのアナログＲＦ信号をサンプリングして、ＳｅＲＦモジュール２２０による使用のために、デジタルデータ信号を生成する。アンテナ２１２は、低雑音増幅器２１４を介してＤＡＲＴモジュール２０８にＲＦ信号を通過させる、加入者１０８からのワイヤレスＲＦ信号を受信する。

［００２４］ ダウンリンク方向において、ＤＡＲＴモジュール２０８は、ＳｅＲＦモジュール２２０からデジタルサンプリングされたＲＦデータを受信し、サンプリングされたＲＦデータをブロードキャスト周波数に上方変換し、ワイヤレス送信のために、アナログＲＦへデジタルＲＦサンプルを変換する。ＤＡＲＴモジュール２０８によって信号をアナログＲＦ信号に変換後、アナログＲＦ信号は、アンテナ２１２を介して発信するために直線電力増幅器２１０に送信される。直線電力増幅器２１０は、送受切り替え機２１１を通って、アンテナ２１２へと出力するために、ＤＡＲＴモジュール２０８から受信したＲＦ信号を増幅させる。送受切り替え機２１１は、送信および受信信号を共通のアンテナ２１２に接続させるために必要な信号の複製を提供する。一実施形態では、低雑音増幅器２１４は、送受切り替え機２１１に統合される。

［００２５］ 遠隔ユニット内のＤＡＲＴモジュールは、特定の周波数バンドに特化したものである。一つの個別のＤＡＲＴモジュールは、使用される変調技術に関係なく、定義されたバンドで動作する。このため、ある周波数バンドを範囲とするＤＡＲＴモジュールを、異なる周波数バンドを範囲とするＤＡＲＴモジュールによって置き換えることにより、遠隔ユニット内の周波数バンド調節を行うことができる。例えば、ＤＡＲＴモジュール２０８は、８５０ＭＨｚの移動送信を送信するように設計される。別の例として、ＤＡＲＴモジュール２０８は、１９００ＭＨｚのＰＣＳ信号を送信する。ＤＡＲＴモジュール２０８の他のオプションのいくつかは、Ｎｅｘｔｅｌ８００バンド、Ｎｅｘｔｅｌ９００バンド、ＰＣＳフルバンド、ＰＣＳハーフバンド、ＢＲＳ、ＷｉＭａｘ、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、および欧州ＧＳＭ９００、ＧＳＭ１８００、およびＵＭＴＳ２１００を含む。異なる種々のＤＡＲＴモジュール２０８が、ＲＤＩ２１４にプラグインすることを可能にすることで、遠隔ユニット１０２は、上記の周波数バンドおよび技術のいずれか、ならびに開発される任意の新技術または周波数バンドに構成可能である。さらに、複数ＤＡＲＴモジュールを有することにより、複数バンドにおいて動作するようにシングル遠隔ユニットを構成し得る。ここでの例は、便宜上、単一ＤＡＲＴモジュールの動作に重点を置いているが、本記載は、これらの複数バンド遠隔ユニットを対象とする。

［００２６］ ＳｅＲＦモジュール２２０は、ＲＤＩ２２４に連結される。ＲＤＩ２２４は、それぞれ、プラグ接続可能なＤＡＲＴモジュール２０８を受信し、ＤＡＲＴモジュール２０８をＳｅＲＦモジュール２２０に接続するように構成される、複数のコネクタを有する。ＲＤＩ２０４は、ＳｅＲＦモジュール２２０および異なる種々のＤＡＲＴモジュール２０８の間の通信を可能にするように構成される共通のインターフェースである。この実施形態において、ＲＤＩ２０４は、ＳｅＲＦモジュール２２０がさらに接続する、パッシブホストバックプレーンである。別の実施形態では、ホストバックプレーンの代わりに、ＲＤＩ２０４が、ＳｅＲＦモジュール２２０に統合される。遠隔ユニットが、複数のＤＡＲＴモジュールを有することにより、複数バンドにおいて動作する場合、ＲＤＩ２０４は、各ＤＡＲＴモジュールが、ＳｅＲＦモジュール２２０にＲＦデータサンプルを伝達することを可能にする、別々の接続インターフェースを提供する。図２は、単一のＲＤＩに接続される単一のＳｅＲＦモジュールを図示するが、本発明の実施形態は、このように制限されない。代替の実施形態において、ＳｅＲＦモジュールは、複数のＲＤＩに接続し得、複数のＲＤＩそれぞれは、複数のＤＡＲＴＳに接続可能である。例えば、一実施形態では、ＳｅＲＦモジュールは、最大で３つのＲＤＩに接続可能であり、それぞれのＲＤＩは最大で２つのＤＡＲＴに接続可能である。

［００２７］ ＳｅＲＦモジュール２２０は、ＲＦ、ＩＦまたはベースバンドデータサンプル（ＳｅＲＦストリーム）のシリアルストリームおよび高速光シリアルデータストリームの間の双方向の変換を提供する。アップリンク方向において、ＳｅＲＦモジュール２２０は、ＤＡＲＴモジュール２０８から受信ＳｅＲＦストリームを受信し、通信リンク１３０を通じて、ホストユニット１０２へシリアル光データストリームを送信する。ダウンリンク方向において、ＳｅＲＦモジュール２２０は、ホストユニット１０２から光シリアルデータストリームを受信し、ＤＡＲＴモジュール２０８へＳｅＲＦストリームを提供する。

［００２８］ 遠隔ユニット２００は、さらに、遠隔ユニット２００へ送信する加入者ユニットのロケーション決定において使用される加入者ユニット距離測定データを生成するためのロケーション受信機（ＬＲ）２１６を含む。図２に示される実施形態において、ＬＲ２１６は、アンテナ２１２を介して遠隔ユニット２００において受信するＲＦ信号のアナログ信号フィードを受信する。一実施形態では、低雑音増幅器２１４は、ＬＲ２１６がＲＦ信号のアナログ信号フィードを受信する二次ＲＦタップを含む。ＬＲ２１６は、さらに、遠隔ユニット２００およびホストユニット１０２の間のイーサネットパイプへの双方向アクセスを提供する、インターフェース２２２を介して、ＳｅＲＦモジュール２２０に連結される。一実施形態では、インターフェース２２２は、標準の８位置８コンタクト（８Ｐ８Ｃ）モジュラープラグおよびカテゴリ５／５ｅケーブルのレセプタクルである。動作時において、ＬＲ２１６は、例えば個人の携帯電話等の特定の加入者ユニットからの信号に対して待機して、アンテナ２１２において受信されるＲＦ信号を評価する。例えば、一実施形態では、ＬＲ２１６は、特定の加入者ユニットのタイミング測定を行うために、特定の通信チャネルのＲＦ信号を評価する。ＬＲ２１６が待機している信号を見出すと、ＬＲ２１６は、その遠隔ユニットにおいて信号が受信された時点を示すメッセージを生成する。このメッセージは、本明細書において加入者ユニット距離測定データと称される。ＬＲ２１６は、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークにおいて送信するために、加入者ユニット距離測定データの形式を付ける。ＬＲ２１６は、ＳｅＲＦモジュール２２０へ、加入者ユニット距離測定データを出力し、ＳｅＲＦモジュール２２０は、次いで、ＳＬＣ１４０等の加入者ロケータセンターへ輸送するために、イーサネットパイプを通じて加入者ユニット距離測定データに経路選択する。
上に記載されるデジタル分散アンテナシステムは、デジタル化無線周波数（ＲＦ）信号を輸送するための第１の帯域パーティション、および加入者ユニット距離測定データをＩＰ形式データとして輸送するためにイーサネットパイプを実現する第２の帯域パーティションを含む。一実施形態では、ＬＲ２１６は、ＴｒｕｅＰｏｓｉｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．によって製造されるデバイス、「ロケーション測定ユニット」または「ＬＭＵ」を含み、加入者ロケータセンター１４０は、ＴｒｕｅＰｏｓｉｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．によって製造されるゲートウェイモバイルロケーションセンターを含む。

［００２９］ （上記の）図２および（下記の）図４Ａおよび４Ｂは、それぞれ、ＳｅＲＦモジュールに連結された単一のＤＡＲＴモジュールを示すが、単一の遠隔ユニット筐体は、複数バンド上で動作してもよく、このため、複数ＤＡＲＴモジュールを含んでもよい。かかるある実施形態において、図２、４Ａおよび４Ｂに示されるシステムは、各バンドについて一つずつ、繰り返されるにすぎない。ある代替の実施形態において、ＳｅＲＦモジュールは、通信リンクを通じて高速光シリアルデータストリームをホストユニットと通信するために、複数ＤＡＲＴモジュールを並列に動作させることもできる。あるこうした実施形態の１つにおいて、ＳｅＲＦモジュールは、これらが同時にシングル輸送通信リンクを通じて送信されるように、複数ＤＡＲＴモジュールから信号をアクティブに多重化する（各ＤＡＲＴモジュールは異なるＲＦバンドを処理する）。一実施形態では、ＳｅＲＦモジュールは、同期化が確実に行われるように、連結された各ＤＡＲＴモジュールにクロック信号を提供する。

［００３０］ 図３は、本発明の一実施形態の方法を示すフローチャートである。本方法は、３１０において、携帯電話等の加入者ユニットが、デジタルＤＡＳ内からロケーションサービスを要求する際に、ロケーションサービスの要求を受信することで、開始する。一実施形態では、ロケーションサービスの要求には、助けを呼ぶための緊急の９１１通話を含むことができる。別の実施形態では、ロケーションサービスの要求は、限定されないが、近くの店を見つけるアプリケーションなどの、携帯電話上で実行される１つ以上のアプリケーションを支援することとなる。ロケーションサービスの要求は、デジタル輸送を有する分散アンテナシステムの少なくとも１つの遠隔ユニットアンテナによって、ワイヤレスアナログＲＦ送信として受信される。つまり、ＤＡＳホストユニットおよび遠隔ユニットの間で送信されるダウンリンクおよびアップリンク輸送信号は、それぞれ、ダウンリンクおよびアップリンクＲＦ信号のデジタル化によって生成される。方法は、３１５に進み、ここでは、ロケーションサービス要求が、標準通話サービスから加入者ロケータセンターへと経路選択される。

［００３１］ 方法は、３２０に進み、ここで、加入者ロケータセンターは、依頼元の携帯電話からの信号に対して待機するように、地域内の遠隔ユニットに位置するＬＲに指示する。一実施形態では、ＬＲへの指示は、ＤＡＳのデジタル輸送内において提供されるイーサネットパイプを介して、ＬＲに経路選択される。方法は、３３０に進み、ここで、ＬＲは、依頼元の携帯電話からの信号に対して待機する。例えば、一実施形態では、ＬＲは、加入者ユニットからの緊急の９１１通話を識別するために、ＲＦ信号をスキャンする。ＬＲが信号を受信すると（３４０において判定される）、ＬＲは、信号が受信された（３５０）時点を記録して、加入者ユニット距離測定データを生成し、ＤＡＳのデジタル輸送内に提供されるイーサネットパイプを通じて、ＩＰ形式のメッセージを送信することにより、加入者ユニット距離測定データを加入者ロケータセンターに戻して送信し戻す（３６０）。一実施形態では、加入者ロケータセンターが、十分な数のＬＲ（典型的には３つ以上）から加入者ユニット距離測定データを受信すると、加入者ロケータセンターは、加入者ユニット距離測定データ内に提供される信号受信時間データに基づいて、携帯電話のロケーションを決定する。一実施形態では、加入者ロケータセンターは、携帯電話の位置推定を決定するために、複数遠隔ユニットにおいてＬＲによって受信される信号の到達時間差（ＴＤＯＡ）を計算するマルチラテレーションアルゴリズムを適用する。次いで、位置推定は、救急機関に伝達され得る、または携帯電話に戻され得る。

［００３２］ 図４Ａは、図１に対して記載される遠隔ユニット１０６等の本発明の一実施形態の遠隔ユニット４００の代替の実施形態である。遠隔ユニット４００は、それぞれ、シリアル無線周波数（ＳｅＲＦ）モジュール４２０、デジタル／アナログ無線周波数送受信機（ＤＡＲＴ）モジュール４０８、ＲＤＩ４２４、直線電力増幅器４１０、送受切り替え機４１１、アンテナ４１２、低雑音増幅器４１４を含み、それらは、それぞれ図２について、上記のように動作する。一実施形態では、低雑音増幅器４１４は、送受切り替え機４１１に統合される。

［００３３］ 遠隔ユニット４００は、さらに、遠隔ユニット４００に送信する加入者ユニットのロケーションを決定するために使用される加入者ユニット距離測定データを生成するための、ロケーション受信機（ＬＲ）４１６を含む。ＳｅＲＦモジュール４２０は、ＲＤＩ４２４に連結される。ＲＤＩ４２４は、それぞれ、図２において上で記載のように、プラグ接続可能なＤＡＲＴモジュール４０８を受け入れ、ＳｅＲＦモジュール４２０にＤＡＲＴモジュール４０８を接続するように構成される、複数のコネクタを有する。ＲＤＩ４０４は、さらに、ＬＲ４１６を受け入れるための、少なくとも１つのコネクタを含む。一実施形態では、ＬＲ４１６は、ＲＤＩ４０４にプラグ接続するために、ＤＡＲＴモジュール４０８と同じフォームファクタのインターフェースを有する。

［００３４］ 図４Ａに示される実施形態において、ＲＦ信号のアナログフィードを受信するのではなく、ＬＲ４１６は、ＳｅＲＦモジュール４２０から、ベースバンドデータを受信する。つまり、ＳｅＲＦモジュール４２０は、サンプリングされたベースバンドデジタル信号に下方変換された、ＤＡＲＴモジュール４０８によって生成されるデジタルＲＦサンプルを受信する。つまり、ベースバンドデジタル信号は、ＤＡＲＴモジュール４８０によってデジタル化されるスペクトラムについて、ＤＣでセンタリングされたベースバンドＲＦ信号のデジタルサンプルを提供する。ＳｅＲＦモジュール４２０は、サンプリングされたベースバンドデジタル信号をＬＲ４１６に提供するために、ループバック機能４３０を含む。図４Ａは、単一のＤＡＲＴモジュール４２０のみを図示しているが、代替の実施形態においては、ＳｅＲＦモジュール４２０は、ＳｅＲＦモジュール４２０に連結された任意の数のＤＡＲＴモジュールから、サンプリングされたベースバンドデジタル信号をループバックできる。例えば、遠隔ユニットが複数のバンドで送信および受信されるＲＦ信号で動作する際に、複数のＤＡＲＴモジュールが存在し得る。

［００３５］ 動作時において、ＬＲ４１６は、例えば個人の携帯電話等の特定の加入者ユニットからの信号に対して待機して、サンプリングされたベースバンドデジタル信号を評価する。例えば、一実施形態では、ＬＲ４１６は、加入者ユニットからの緊急の９１１通話を識別するために、サンプリングされたベースバンドデジタル信号をスキャンする。ＬＲ４１６が待機している信号を見つけると、ＬＲ４１６は、その遠隔ユニットで信号が受信された時点を示す加入者ユニット距離測定データを生成する。ＬＲ４１６は、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークにおける送信のために、加入者ユニット距離測定データを形式付け、ＳｅＲＦモジュール４２０へ出力し、ＳｅＲＦモジュール４２０は、次いで、ＳＬＣ１４０等の加入者ロケータセンターへの輸送のために、イーサネットパイプを通じて加入者ユニット距離測定データを経路選択する。ＤＡＲＴ４８０は、ＬＲ４１６への、所望のＲＦバンドの完全にダウン変換したデジタル表現を生成する。ＬＲによって、アナログＲＦ信号ではなくサンプリングされたベースバンドデジタル信号を評価することの１つの利点は、ＬＲ自体が、アナログＲＦ信号のデジタルサンプリングおよび下方変換を実行するように設計する必要がないということであり、これにより、ＬＲの設計および製造コストをより安価にできる。

［００３６］ 図４Ａ等の一実施形態では、ＬＲ４１６は、さらに、遠隔ユニット４００およびホストユニットの間のイーサネットパイプへの双方向アクセスを提供するインターフェース４２２を介し、ＳｅＲＦモジュール４２０へ連結される。一実施形態では、インターフェース４２２は、標準の８位置８コンタクト（８Ｐ８Ｃ）モジュラープラグおよびカテゴリ５／５ｅケーブルのレセプタクルである。図４Ｂに示される、ある代替の実施形態において、遠隔ユニット４００およびホストユニットの間のイーサネットパイプへの双方向アクセスは、４３５において概して示されるＲＤＩ４２４を通じて、ＬＲ４１６によって直接アクセス可能である。かかる実施形態において、ＳｅＲＦモジュール４２０は、ＭＡＣアドレスを使用して加入者ユニット距離測定データをパケット化し、こうして、ＬＲ４１６に関連付けられる仮想ネットワークポートを割り当てることとなる。

［００３７］ 別の代替の実施形態において、ＳｅＲＦモジュール４２０は、ベースバンドデジタルサンプルに変換された、ＤＡＲＴモジュール４０８によって生成されるデジタルＲＦサンプルを受信する。動作時において、ＬＲ４１６は、上記のように、特定の加入者ユニットからの信号に対して待機して、ベースバンドデジタルサンプルを評価する。当業者は、本明細書を一読する際に、ＤＡＲＴモジュールは、ベースバンドデジタルサンプルの代わりに、またはこれに加えて、デジタルＲＦサンプルを中間周波数（ＩＦ）サンプルに選択的に変換するように機能し得ることを理解されよう。

［００３８］ 分散アンテナシステムの遠隔ユニットにおいて加入者ユニット距離測定データを生成する代わりに、ホストユニットにおいてそのデータを生成できる。例えば、図５は、図１について記載されるホストユニット１０２等の、本発明の一実施形態のホストユニット（概して５００において示される）を示すブロック図である。複数の遠隔ユニット５０６が、図１について記載されるように、デジタルＤＡＳを形成するためにホストユニット５００に連結される。ホストユニット５００は、ホストユニットデジタル／アナログ無線周波数送受信機（ＤＡＲＴ）モジュール５０８およびホストユニットシリアル無線周波数（ＳｅＲＦ）モジュール５２０を含む。ＳｅＲＦモジュール５２０は、遠隔ユニット５０６への、およびこれからの、ＲＦデータサンプル（ＳｅＲＦストリーム）のシリアルストリームおよび複数の高速光シリアルデータストリームの間の双方向変換を提供する。各シリアル光データストリームは、各遠隔ユニット５０６およびホストユニット５００の間のダウンリンクおよびアップリンク輸送ＲＦ信号を伝達するためのデジタル輸送、ならびにイーサネットパイプを含む。アップリンク方向において、ＳｅＲＦモジュール５２０は、複数の遠隔ユニットから受信シリアル光データストリームを受信し、デジタル化ベースバンドＲＦデータサンプルのシリアルストリームへ、それぞれ変換し、それらは、ＲＦデータサンプルのブロードバンドストリームへと合わされる。ＤＡＲＴモジュール５０８は、ＳｅＲＦモジュール５２０およびＢＴＳ１１０等の１つ以上の基地局の間の双方向インターフェースを提供する。遠隔ユニットと同様に、ホストユニット５２０が、複数の基地局をと複数バンド上で動作する場合、別々のＤＡＲＴモジュール５０８が、各周波数バンドについて提供される。ホストユニット５００は、さらに、少なくとも１つのインターネットゲートウェイへアクセスを提供する少なくとも１つの基地局とのイーサネットパイプの保守を行う。ロケーション受信機（ＬＲ）５３０は、イーサネットリンク５２５を介して、ＳｅＲＦモジュール５２０のイーサネットポートインターフェース５２４に連結される。イーサネットリンク５２５は、インターフェース５２４およびＬＲ５３０の間のデータの経路選択を行うための少なくとも１つのネットワークスイッチを有するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含み得る。ＬＲ５３０は、デジタルＲＦデータサンプルを受信するために、ＳｅＲＦモジュール５２０にさらに連結される。ＳｅＲＦモジュール５２０は、データがＲＦデータサンプルのブロードバンドストリームへと合わされる前に、ＬＲ５３０に、遠隔ユニット５０６からのＲＦデータの個別のシリアルストリームへのアクセスを提供する。

［００３９］ 動作時において、一実施形態では、ＬＲ５３０は、遠隔ユニットの１つから受信したＲＦデータの１つのシリアルストリームを選択し、例えば、個人の携帯電話等の特定の加入者ユニットからの信号に対して待機する。ＬＲ５３０は、そのリモートを介して動作するバンドのいずれの時間スロットのいずれからもデータを認めることができる。例えば、一実施形態では、ＬＲ５３０は、特定の加入者ユニットのタイミング測定を行うために、特定の通信チャネルのＲＦ信号を評価する。ＬＲ５３０が、待機している信号を見つけると、ＬＲ５３０は、信号がその遠隔ユニットにおいて受信された時点を示す加入者ユニット距離測定データを生成する。遠隔ユニット５０６においてアナログＲＦ信号が受信される時点およびホストユニット５００において対応するデジタル化ＲＦデータサンプルが受信される時点の間には伝搬遅延が存在するため、その遅延は、加入者ユニット距離測定データの生成時に考慮する必要がある。ＬＲ５３０は、ホストユニット５００においてデジタル化ＲＦデータサンプルが受信される時点を決定し、その特定の遠隔ユニット５０６に関連する伝搬遅延時間を差し引くことによって、補償する。各遠隔ユニット５０６の伝搬遅延時間は、ＬＲ５３０によって事前に知られている、または定期的に計測されてもよい。ＬＲ５３０によって生成される加入者ユニット距離測定データは、こうして、遠隔ユニットにおいてＲＦ信号が受信された時点を表す。ＬＲ５３０は、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークを通じて送信するために、加入者ユニット距離測定データを形式付け、ＳｅＲＦモジュール５２０へ出力し、ＳｅＲＦモジュール５２０は、次いで、ＳＬＣ１４０等の加入者ロケータセンターへの輸送のためにイーサネットパイプを通じて、加入者ユニット距離測定データを経路選択する。一実施形態では、ＬＲ５３０は、複数の遠隔ユニット５０６からのＲＦデータの複数シリアルストリーム上において同時に、特定の加入者ユニットからの信号に対して待機する。その場合、ＬＲ５３０によって生成される加入者ユニット距離測定データは、遠隔ユニット５０６が対応するアナログＲＦ信号を受信した時点に基づいて、伝搬遅延に対して調整される。ある代替の実施形態において、ＬＲ５３０は、それぞれ、専用で特定の遠隔ユニットからの信号を認めるようにされたいくつかの個別のロケーション受信機を含む。一実施形態では、ＬＲ５３０は、特定の遠隔ユニットアンテナにおいて受信される特定のＲＦバンド内の特定のサンプルに対して待機するように、例えば、加入者ロケータセンターにおける管理インターフェースから、遠隔的に構成可能である。

［００４０］ 本明細書に記載されている、本発明のシステムおよび方法を実装するために、いくつかの手段が使用可能である。上記の任意の手段に加えて、これらの手段は、デジタルコンピュータシステム、マイクロプロセッサ、プログラム可能なコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）および特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含むが、これらに限定されない。従って、本発明の他の実施形態は、こうしたコントローラで実装される場合に、コントローラが本発明の実施形態を実現できるようにする、コンピュータで読み込み可能な媒体上に常駐するプログラム命令である。コンピュータで読み込み可能な媒体は、パンチカード、磁気ディスクまたはテープ、任意の光データ格納システム、フラッシュ読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、非揮発ＲＯＭ、プログラム可能ＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能ＲＯＭ（Ｅ−ＰＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、または任意の他の形態の永久的、半永久的、または一時的なメモリ格納システムまたはデバイスを含むが、これらに制限されない、任意の物理的な形態のコンピュータメモリ等のデバイスを含む。プログラム命令は、コンピュータシステムプロセッサおよびＶｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＶＨＳＩＣ）ハードウェア記述言語（ＶＨＤＬ）等の、ハードウェア記述言語によって実行されるコンピュータで実行可能な命令を含むが、これらに制限されない。

［００４１］ 本明細書で特定の実施形態を図示および記載したが、同じ目的を実現するように適合された任意の構成を、示される特定の実施形態に代用し得ることが、当業者によって理解されよう。本願は、本発明の改変または変形を範囲とすることを意図されている。従って、本発明は、その請求項および同等物のみによって制限されるべきであることが明白に意図されている。

Claims (20)

1. デジタル分散アンテナシステム内のロケーションデータを収集する方法であって、
   デジタル分散アンテナシステム内の加入者ユニットからのロケーションサービスの要求を受信することであって、
   デジタル分散アンテナシステムは、１つ以上の変調信号に対するデジタル化無線周波数（ＲＦ）信号を輸送するための帯域の第１のパーティションを含み、
   デジタル分散アンテナシステムは、インターネットプロトコル（ＩＰ）形式のデータを輸送するイーサネットパイプのための帯域の第２のパーティションをさらに含むことと、
   前記ロケーションサービス要求の加入者ロケータセンターへの経路選択を行うことと、
   前記デジタル分散アンテナシステムの地域内の複数のロケータ受信機に、加入者ユニットからの信号に対して待機するように指示することと、
   前記複数のロケータ受信機の第１のロケータ受信機にて前記加入者ユニットからの信号に対して待機することと、
   前記信号が第１のロケータ受信機によって認められた時に、前記信号を受信した時点を記録し、加入者ユニット距離測定データを生成することと、
   加入者ユニット距離測定データを、ＩＰ形式メッセージの形態で前記デジタル分散アンテナシステムによって提供された前記イーサネットパイプを介して前記加入者ロケータセンターへ送信し戻すことと、を含む、方法。
2. 前記第１のロケータ受信機は前記デジタル分散アンテナシステムの第１の遠隔ユニットに位置する、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のロケータ受信機は前記デジタル分散アンテナシステムのホストユニットに位置する、請求項１に記載の方法。
4. 前記ロケーションサービス要求の前記加入者ロケータセンターへの経路選択を行うことは、前記デジタル化無線周波数（ＲＦ）信号を輸送するための帯域の第１のパーティションを介して前記ロケーションサービス要求を輸送することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ロケータ受信機の第１のロケータ受信機にて要求する携帯電話からの信号に対して待機することは、アナログＲＦ信号を受信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. アナログＲＦ信号を受信することと、
   前記アナログＲＦ信号からベースバンドデジタル信号を生成することと、
   をさらに含み、前記第１のロケータ受信機にて前記加入者ユニットからの信号に対して待機することは、タイミング測定のために前記ベースバンドデジタル信号を処理することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. アナログＲＦ信号を受信することと、
   前記アナログＲＦ信号から中間周波数デジタル信号を生成することと、
   をさらに含み、前記第１のロケータ受信機にて前記加入者ユニットからの信号に対して待機することは、タイミング測定のために前記中間周波数デジタル信号を処理することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. デジタル分散アンテナシステムに対する遠隔ユニットであって、
   １つ以上の加入者ユニットから受信されたアナログ無線周波数信号からデジタル無線周波数信号を生成するための、少なくとも１つのデジタル／アナログ無線周波数送受信機モジュールと、
   前記アナログ無線周波数信号を受信するロケータ受信機であって、
   前記１つ以上の加入者ユニットから選択された第１の加入者ユニットに対する加入者ユニット距離測定データを前記アナログ無線周波数信号から生成し、
   前記加入者ユニット距離測定データをインターネットプロトコル（ＩＰ）形式のデータとして出力する、ロケータ受信機と、
   前記少なくとも１つのデジタル／アナログ無線周波数送受信機モジュールから前記デジタル無線周波数信号を受信するために連結され、ロケータ受信機からＩＰ形式のデータを受信するためのインターフェースをさらに含むシリアル無線周波数モジュールと、
   を含み、シリアル無線周波数モジュールは、ホストユニットへシリアルストリームを出力し、前記シリアルストリームは、前記ホストユニットにデジタル無線周波数信号を輸送する第１のパーティション、および前記ホストユニットへ前記加入者ユニット距離測定データを輸送するためのイーサネットパイプを実装する第２のパーティションを有する帯域を含む、遠隔ユニット。
9. 前記ロケータ受信機は、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークを介して加入者ロケータセンターへの経路選択を行うために前記加入者ユニット距離測定データを形式付ける、請求項８に記載の遠隔ユニット。
10. 前記選択された第１の加入者ユニットは、イーサネットパイプを介して加入者ロケータセンターから受信された命令に基づいてロケータ受信機によって選択される、請求項８に記載の遠隔ユニット。
11. デジタル分散アンテナシステムのための遠隔ユニットであって、
    １つ以上の加入者ユニットから受信されたアナログ無線周波数信号からデジタル無線周波数信号を生成するための、少なくとも１つのデジタル／アナログ無線周波数送受信機モジュールと、
    前記少なくとも１つのデジタル／アナログ無線周波数送受信機モジュールから前記デジタル無線周波数信号を受信するために連結されるシリアル無線周波数モジュールと、
    ロケータ受信機であって、
    前記シリアル無線周波数モジュールに連結され、前記シリアル無線周波数モジュールからデジタル無線周波数モジュールのループバックを受信し、前記デジタル無線周波数モジュールから前記１つ以上の加入者ユニットから選択された第１の加入者ユニットに対する加入者ユニット距離測定データを生成し、前記加入者ユニット距離測定データをシリアル無線周波数モジュールへインターネットプロトコル（ＩＰ）形式のデータとして出力する、ロケータ受信機と、
    を含み、シリアル無線周波数モジュールは、シリアルストリームをホストユニットへ出力し、シリアルストリームは、前記ホストユニットにデジタル無線周波数信号を輸送する第１のパーティション、および前記ホストユニットへ前記加入者ユニット距離測定データを輸送するためのイーサネットパイプを実現する第２のパーティションを有する帯域を含む、遠隔ユニット。
12. 前記デジタル無線周波数信号はベースバンドデジタル無線周波数信号である、請求項１１に記載の遠隔ユニット。
13. 前記デジタル無線周波数信号はダウン変換された中間周波数（ＩＦ）デジタル無線周波数信号である、請求項１１に記載の遠隔ユニット。
14. 前記シリアル無線周波数モジュールはロケータ受信機からＩＰ形式のデータを受信するインターフェースをさらに含む、請求項１１に記載の遠隔ユニット。
15. 前記ロケータ受信機からＩＰ形式のデータを受信するインターフェースは、８位置８接点モジュラープラグを含む、請求項１４に記載の遠隔ユニット。
16. デジタル分散アンテナシステムに対するホストユニットであって、
    シリアル無線周波数モジュールであって、
    前記シリアル無線周波数モジュールに連結された複数の遠隔ユニットから複数のシリアルストリームを受信し、
    前記複数のシリアルストリームの各々はデジタル化された無線周波数サンプルを輸送し、
    前記複数のシリアルストリームを合わせ、基地送受信局へ輸送するためにデジタル／アナログ無線周波数受信機モジュールへの出力を生成する、シリアル無線周波数モジュールと、
    ロケータ受信機であって、
    前記シリアル無線周波数モジュールに連結され、
    前記複数の遠隔ユニットの第１の遠隔ユニットからのデジタル化された無線周波数サンプルを処理し、前記第１の遠隔ユニットと通信する選択された加入者ユニットに対する加入者ユニット距離測定データを生成し、
    前記第１の遠隔ユニットに関連する伝搬遅延時間を補償するように調節する、ロケータ受信機と、
    を含み、前記ロケータ受信機は、加入者ロケータセンターへの経路選択を行うために前記加入者ユニット距離測定データをインターネットプロトコル（ＩＰ）形式のデータとして出力する、ホストユニット。
17. 前記ロケータ受信機は、インターネットプロトコル（ＩＰ）形式のデータとしてシリアル無線周波数モジュールへ前記加入者ユニット距離測定データを出力する、請求項１６に記載の遠隔ユニット。
18. 前記シリアル無線周波数モジュールは、前記加入者ユニット距離測定データを、イーサネットパイプを介して基地送受信局へ出力する、請求項１７に記載の遠隔ユニット。
19. 前記ロケータ受信機は、前記シリアル無線周波数モジュールからダウン変換された中間周波数（ＩＦ）デジタル無線周波数信号を受信する、請求項１６に記載の遠隔ユニット。
20. 前記ロケータ受信機は、前記シリアル無線周波数モジュールからベースバンドデジタル無線周波数信号を受信する、請求項１６に記載の遠隔ユニット。

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