JP2984061B2 - Ｔｄｍａ無線通信システム用のライセンスされたおよびライセンスされていない帯域で互換性のあるポータブル・ハンドセット・ユニット - Google Patents
Ｔｄｍａ無線通信システム用のライセンスされたおよびライセンスされていない帯域で互換性のあるポータブル・ハンドセット・ユニットInfo
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- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/02—Terminal devices
- H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
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- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/005—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission adapting radio receivers, transmitters andtransceivers for operation on two or more bands, i.e. frequency ranges
-
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- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
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- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/18—Information format or content conversion, e.g. adaptation by the network of the transmitted or received information for the purpose of wireless delivery to users or terminals
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- H04W88/02—Terminal devices
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- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明の背景 本発明は、無線パーソナル・ポータブル通信システム
に関し、特に、本来は別々の動作が必要である２つの異
なる周波数帯における動作に対して互換性があるシステ
ムにおけるポータブル・ハンドセット・ユニットに関す
る。
に関し、特に、本来は別々の動作が必要である２つの異
なる周波数帯における動作に対して互換性があるシステ
ムにおけるポータブル・ハンドセット・ユニットに関す
る。
1994年12月５日月曜日の「ザ・ニューヨーク・タイム
ズ」の「ビジネス・デー」セクションの第１頁は、その
日に開かれたオークション（auction）について以下の
ように報告している。「「パーソナル通信サービス」の
ためのラジオ・スペクトラム（radio spectrum「無線周
波数域」）を使用するための99個のライセンス、これは
無線電話およびデータ・サービスの新しいファミリーで
ある。……入札価格（winning bids）の総額は、30億ド
ルと150億ドルとの間の額と予想されている。」この記
事は、連邦通信委員会（Federal Communications Commi
ssion）（FCC）の議長リード・Ｅ・ハント（Reed E.Hun
dt）の以下の言葉を引用している。「このオークション
はアメリカの平時の歴史の中では、産業の創造を一度に
進めるものとして最も大きなものに相当する」。地理的
領域のそれぞれに対して、ライセンスが許可され、1850
〜1910MHzおよび1930〜1990MNzの低および高周波数帯に
おけるパーソナル通信サービスの提供が許されるように
なる。サービス提供者に対するライセンスは、それぞれ
に対して15MHzもしくは5MHz幅のサブバンドの１対であ
り、各対の第１のサブバンドは低周波数帯であり、その
対の第２のサブバンドは高周波数帯であり第１のサブバ
ンドから80MHz離れている。
ズ」の「ビジネス・デー」セクションの第１頁は、その
日に開かれたオークション（auction）について以下の
ように報告している。「「パーソナル通信サービス」の
ためのラジオ・スペクトラム（radio spectrum「無線周
波数域」）を使用するための99個のライセンス、これは
無線電話およびデータ・サービスの新しいファミリーで
ある。……入札価格（winning bids）の総額は、30億ド
ルと150億ドルとの間の額と予想されている。」この記
事は、連邦通信委員会（Federal Communications Commi
ssion）（FCC）の議長リード・Ｅ・ハント（Reed E.Hun
dt）の以下の言葉を引用している。「このオークション
はアメリカの平時の歴史の中では、産業の創造を一度に
進めるものとして最も大きなものに相当する」。地理的
領域のそれぞれに対して、ライセンスが許可され、1850
〜1910MHzおよび1930〜1990MNzの低および高周波数帯に
おけるパーソナル通信サービスの提供が許されるように
なる。サービス提供者に対するライセンスは、それぞれ
に対して15MHzもしくは5MHz幅のサブバンドの１対であ
り、各対の第１のサブバンドは低周波数帯であり、その
対の第２のサブバンドは高周波数帯であり第１のサブバ
ンドから80MHz離れている。
FCCは、「FCC Second Report and Order」における
「新規個人通信サービスを確立するための委員会規則改
正」（Amendment of the Commision's Rules to Esabli
sh New Proposal Communicaions Services）（1993年10
月22日、GEN Doceke No.90−314）、および、「新規個
人通信サービスを確立するための委員会規則改正「FCC
Memorandum Opinion and Order」における（Amendment
of the Commisision's Rules to Establish New Person
al Communications Services）（1994年６月13日、GEN
Docket No.90−314）において、新規技術バンド（Emerg
ing Technologies（ET）Band）として知られている周波
数を割り当てた。「Second Report and Order」および1
994年６月の「Opinion and Order」は、アイソクロナス
（Isochronous「同期」）動作のためにとっておいた前
記のライセンスされた帯域を定義しており、主として音
声およびデータの応用を指向した回線を意図していた。
これらはまた、ライセンスされていない1910MHzと1930M
Hzとの間のスペクトラムを定義しており、このうち1910
から1920MHzは非同期（asynchronous）動作のためにと
っておいてあり、これは主としてパケット・データを意
図したもので、1920から1930MHzはアイソクロナス動作
のためにとっておいてあり、これはまた回線用を意図し
たものである。
「新規個人通信サービスを確立するための委員会規則改
正」（Amendment of the Commision's Rules to Esabli
sh New Proposal Communicaions Services）（1993年10
月22日、GEN Doceke No.90−314）、および、「新規個
人通信サービスを確立するための委員会規則改正「FCC
Memorandum Opinion and Order」における（Amendment
of the Commisision's Rules to Establish New Person
al Communications Services）（1994年６月13日、GEN
Docket No.90−314）において、新規技術バンド（Emerg
ing Technologies（ET）Band）として知られている周波
数を割り当てた。「Second Report and Order」および1
994年６月の「Opinion and Order」は、アイソクロナス
（Isochronous「同期」）動作のためにとっておいた前
記のライセンスされた帯域を定義しており、主として音
声およびデータの応用を指向した回線を意図していた。
これらはまた、ライセンスされていない1910MHzと1930M
Hzとの間のスペクトラムを定義しており、このうち1910
から1920MHzは非同期（asynchronous）動作のためにと
っておいてあり、これは主としてパケット・データを意
図したもので、1920から1930MHzはアイソクロナス動作
のためにとっておいてあり、これはまた回線用を意図し
たものである。
ライセンスされた帯域の範囲内では、ライセンスされ
たサービス提供者のそれぞれは、広い技術規則にしたが
う必要があるだけであり、音声やデータなどの無線パー
ソナル通信サービスの提供において複数の候補となりう
る技術のいずれを利用してもよい。このようなパーソナ
ル通信サービスは、現在のセルラー・モバイル・ラジオ
・システム（cellular mobile radio system）を補うも
のであって、置き換えるものではないと考えられる。な
お、これらのセルラー・モビール・ラジオ・システム
は、一般的には、824〜889MHzという低周波数帯におけ
るアナログ音声送信用として設計されている。PACS（パ
ーソナル・アクセス通信システム（personal access co
mmunications system））は、低ティア（low−tier）シ
ステムの提案の中の先進的な候補として、ANSI Tlおよ
びTlAのJoint Technical Comittee（JTC）において、公
表され（emerge）た。現在の高ティア（high−tier）セ
ルラー・システムは、その特徴として高電力（１ワット
を越える）、大きなセル・サイズ（半径は約２マイ
ル）、および高モビリティ（100mphまで）を含むが、こ
れとは異なり、PACSの特徴は、低電力（１ワット未
満）、小さなセル・サイズ（半径は約200メートル）、
および低モビリティ（40mph未満）を含む。これは有利
なことだが、ライセンスされたスペクトラムにおけるPA
CSは、ビークル・セルラー・システム（自動車電話）に
比べて、高い音声品質および低い信号遅延を提供するこ
とができ、基本的には、ショッピング・モールや空港な
どの屋外およびある屋内の場所における歩行者のパブリ
ック・アクセスのためのものである。このような歩行者
の使用のため、各加入者によって使用されるポータブル
・トランシーバは、小さく、計量で、相対的に安価なも
のでなければならない。さらに、電力消費は、再充電の
間に長寿命を提供できるように、低くなければならな
い。
たサービス提供者のそれぞれは、広い技術規則にしたが
う必要があるだけであり、音声やデータなどの無線パー
ソナル通信サービスの提供において複数の候補となりう
る技術のいずれを利用してもよい。このようなパーソナ
ル通信サービスは、現在のセルラー・モバイル・ラジオ
・システム（cellular mobile radio system）を補うも
のであって、置き換えるものではないと考えられる。な
お、これらのセルラー・モビール・ラジオ・システム
は、一般的には、824〜889MHzという低周波数帯におけ
るアナログ音声送信用として設計されている。PACS（パ
ーソナル・アクセス通信システム（personal access co
mmunications system））は、低ティア（low−tier）シ
ステムの提案の中の先進的な候補として、ANSI Tlおよ
びTlAのJoint Technical Comittee（JTC）において、公
表され（emerge）た。現在の高ティア（high−tier）セ
ルラー・システムは、その特徴として高電力（１ワット
を越える）、大きなセル・サイズ（半径は約２マイ
ル）、および高モビリティ（100mphまで）を含むが、こ
れとは異なり、PACSの特徴は、低電力（１ワット未
満）、小さなセル・サイズ（半径は約200メートル）、
および低モビリティ（40mph未満）を含む。これは有利
なことだが、ライセンスされたスペクトラムにおけるPA
CSは、ビークル・セルラー・システム（自動車電話）に
比べて、高い音声品質および低い信号遅延を提供するこ
とができ、基本的には、ショッピング・モールや空港な
どの屋外およびある屋内の場所における歩行者のパブリ
ック・アクセスのためのものである。このような歩行者
の使用のため、各加入者によって使用されるポータブル
・トランシーバは、小さく、計量で、相対的に安価なも
のでなければならない。さらに、電力消費は、再充電の
間に長寿命を提供できるように、低くなければならな
い。
ライセンスされたスペクトラム内のライセンスされた
サブバンドの分割構成の観点から見ると、PACSの提案は
周波数分割デュプレクス（frequency−division duple
x:FDD）技術を使用しており、これは、（ポータブル・
ハンドセットから固定されたポートへの）アップリンク
送信を、（固定されたポートからポータブル・ハンドセ
ットへの）ダウンリンク送信から、分離するのに最も適
している。マルチプレクスされたラジオ・リンクを、時
分割（time−division）多重化／時分割多重化アクセス
の原理に基いて動作することによって、複数の分離した
全二重（fully duplex）要求が割り当てられた（demand
−assigned）ディジタル・チャンネルを提供すれば、複
数のポータブルが同時に単一のポートをマルチプレクス
の原理に基いてアクセスするようにすることができる。
特に、PACSが提案したアレンジメントでは、各ポートは
時分割マルチプレクス（TDM）ビット・ストリームをあ
らかじめ定められたダウンリンク搬送周波数（carrier
frequency）上で送信し、次に、そのポートにアクセス
するポータブルはそれぞれ、対応するアップリンク搬送
周波数（これは、アップリンクとダウンリンク・サブバ
ンドとの間が80MHzれているよりも小さいアップリンク
周波数に等しい上でTDMAバースト送信を行って応答す
る。
サブバンドの分割構成の観点から見ると、PACSの提案は
周波数分割デュプレクス（frequency−division duple
x:FDD）技術を使用しており、これは、（ポータブル・
ハンドセットから固定されたポートへの）アップリンク
送信を、（固定されたポートからポータブル・ハンドセ
ットへの）ダウンリンク送信から、分離するのに最も適
している。マルチプレクスされたラジオ・リンクを、時
分割（time−division）多重化／時分割多重化アクセス
の原理に基いて動作することによって、複数の分離した
全二重（fully duplex）要求が割り当てられた（demand
−assigned）ディジタル・チャンネルを提供すれば、複
数のポータブルが同時に単一のポートをマルチプレクス
の原理に基いてアクセスするようにすることができる。
特に、PACSが提案したアレンジメントでは、各ポートは
時分割マルチプレクス（TDM）ビット・ストリームをあ
らかじめ定められたダウンリンク搬送周波数（carrier
frequency）上で送信し、次に、そのポートにアクセス
するポータブルはそれぞれ、対応するアップリンク搬送
周波数（これは、アップリンクとダウンリンク・サブバ
ンドとの間が80MHzれているよりも小さいアップリンク
周波数に等しい上でTDMAバースト送信を行って応答す
る。
PACSの提案は、スペクトラル整形された（spectrally
−shaped）直交位相変調（quadraure phase shift keyi
ng）（QPSK）を192キロボー（毎秒384キロビット）で使
用している。各ディジタル・ラジオ・フレームは長さ2.
5ミリ秒であり、フレームあたり８〜312.5マイクロ秒の
バーストを備え、０から７へ番号が付けられている。こ
の短かいフレーム長が選ばれたのはラウンド−トリップ
（round−trip）遅延が小さいためであり、音声に対し
てはエコー制御の必要がなくなり、データに対しては高
いデータ・スループットのためのデータ・パケットの受
信のアクノリッジを高速にすることができる。また、こ
れによって、アクティブなコールのポータブルによるチ
ャンネル・アクセスおよびハンドオフ（handoff）を高
速に進めることができるようになる。これは、測定をよ
り速くすることができるからである。チャンネル・デー
タ・レートは、遅延広がり（delay spread）に耐えられ
るように選択された。
−shaped）直交位相変調（quadraure phase shift keyi
ng）（QPSK）を192キロボー（毎秒384キロビット）で使
用している。各ディジタル・ラジオ・フレームは長さ2.
5ミリ秒であり、フレームあたり８〜312.5マイクロ秒の
バーストを備え、０から７へ番号が付けられている。こ
の短かいフレーム長が選ばれたのはラウンド−トリップ
（round−trip）遅延が小さいためであり、音声に対し
てはエコー制御の必要がなくなり、データに対しては高
いデータ・スループットのためのデータ・パケットの受
信のアクノリッジを高速にすることができる。また、こ
れによって、アクティブなコールのポータブルによるチ
ャンネル・アクセスおよびハンドオフ（handoff）を高
速に進めることができるようになる。これは、測定をよ
り速くすることができるからである。チャンネル・デー
タ・レートは、遅延広がり（delay spread）に耐えられ
るように選択された。
120ビットのバースト・ウィンドウにおいては、80ビ
ット（10オクテット）が高速チャンネル（fast channe
l:FC）に対して割り当てられる。FCは、32kbpsのロー・
データ・レート（raw data rate）を提供し、手頃な品
質の音声コーダーに適している。キャリア間の間隔とし
て300kHzを、アップリンクとダウンリンクの両チャンネ
ルについて使用している。ポータブル内のトランスミッ
タによって使用される電力は、平均では、５〜10ミリワ
ットもしくはこれ未満の範囲となり、数百から数千フィ
ートの有効距離を提供する。このように、放射電力が低
くなる結果となるため、本質的に、ユーザは生物学的な
放射の危険にさらされないですむ。さらに、ポート・ア
ンテナを相対的に小さくできるので電柱や街灯の上にマ
ウントするのに適している。この送信範囲内では、ポー
トは、同時に典型的には20〜30個の別々の場所にあるポ
ータブルにサービスすることができる。同じTDMダウン
リンク・チャンネルが、十分遠くに配置されたポートで
再利用されるので、チャンネル間の干渉（co−channel
interference）は受け入れられる程度の低レベルにまで
減少するが、それでもまだ貴重なスペクトラムを占有し
てしまう。無線電話ネットワークへのアクセスを提供す
るために、各ポートは、典型的には、従来の固定された
ディストリビューション機能を介して銅もしくはファイ
バーのいずれかによる接続を通じて地域電話局の交換機
へインターフェースされる。
ット（10オクテット）が高速チャンネル（fast channe
l:FC）に対して割り当てられる。FCは、32kbpsのロー・
データ・レート（raw data rate）を提供し、手頃な品
質の音声コーダーに適している。キャリア間の間隔とし
て300kHzを、アップリンクとダウンリンクの両チャンネ
ルについて使用している。ポータブル内のトランスミッ
タによって使用される電力は、平均では、５〜10ミリワ
ットもしくはこれ未満の範囲となり、数百から数千フィ
ートの有効距離を提供する。このように、放射電力が低
くなる結果となるため、本質的に、ユーザは生物学的な
放射の危険にさらされないですむ。さらに、ポート・ア
ンテナを相対的に小さくできるので電柱や街灯の上にマ
ウントするのに適している。この送信範囲内では、ポー
トは、同時に典型的には20〜30個の別々の場所にあるポ
ータブルにサービスすることができる。同じTDMダウン
リンク・チャンネルが、十分遠くに配置されたポートで
再利用されるので、チャンネル間の干渉（co−channel
interference）は受け入れられる程度の低レベルにまで
減少するが、それでもまだ貴重なスペクトラムを占有し
てしまう。無線電話ネットワークへのアクセスを提供す
るために、各ポートは、典型的には、従来の固定された
ディストリビューション機能を介して銅もしくはファイ
バーのいずれかによる接続を通じて地域電話局の交換機
へインターフェースされる。
パフォーマンスを高くするために、PACS内のポータブ
ルは、受信および送信の両動作において、マイクロスコ
ピック（ごく微細）ダイバーシティを実装しており、こ
れは、複数の送信経路のどちらが最高の信号パフォーマ
ンスを与えるのかを決めることができることを意味す
る。ダイバーシティ技術を利用することによって、信号
対雑音の比を10デシベルのパフォーマンス改善すること
ができることがすでに示されている。このように、各ポ
ータブル・ユニットは複数のアンテナを含み、ポータブ
ルは電気的に知的にこれらのアンテナからの信号を選択
して、信号フェーディング（signal fading信号減衰）
の影響と戦うのである。このようなアンテナ選択は各バ
ーストを受信する前に実行される。FDDモードにおいて
は、選択の手続きは、ポートではなくポータブルにおい
て実行されなければならないが、これは、好ましいアン
テナの決定は、ダウンリンク周波数における測定結果に
基いてされなければならず、「最高」品質信号を受信す
るのはどちらのアンテナかを決めるための測定結果は、
ポータブルにおいてのみ取得することができるからであ
る。したがって、各ダウンリンク・フレームの周期の間
に、つまり、ポートからそのポータブルへのバーストと
バーストの間に、ポータブルが両アンテナ上で受信され
た信号を測定してするための時間を割り当てなければな
らず、その後、レシーバは、そのポートからの意図され
るバーストを受信するための「より良い」入力へ切り替
えられる。これは、プレセレクション・ダイバーシティ
と呼ばれる。
ルは、受信および送信の両動作において、マイクロスコ
ピック（ごく微細）ダイバーシティを実装しており、こ
れは、複数の送信経路のどちらが最高の信号パフォーマ
ンスを与えるのかを決めることができることを意味す
る。ダイバーシティ技術を利用することによって、信号
対雑音の比を10デシベルのパフォーマンス改善すること
ができることがすでに示されている。このように、各ポ
ータブル・ユニットは複数のアンテナを含み、ポータブ
ルは電気的に知的にこれらのアンテナからの信号を選択
して、信号フェーディング（signal fading信号減衰）
の影響と戦うのである。このようなアンテナ選択は各バ
ーストを受信する前に実行される。FDDモードにおいて
は、選択の手続きは、ポートではなくポータブルにおい
て実行されなければならないが、これは、好ましいアン
テナの決定は、ダウンリンク周波数における測定結果に
基いてされなければならず、「最高」品質信号を受信す
るのはどちらのアンテナかを決めるための測定結果は、
ポータブルにおいてのみ取得することができるからであ
る。したがって、各ダウンリンク・フレームの周期の間
に、つまり、ポートからそのポータブルへのバーストと
バーストの間に、ポータブルが両アンテナ上で受信され
た信号を測定してするための時間を割り当てなければな
らず、その後、レシーバは、そのポートからの意図され
るバーストを受信するための「より良い」入力へ切り替
えられる。これは、プレセレクション・ダイバーシティ
と呼ばれる。
PACSにおいて、暗黙のうちに高パフォーマンスが必要
とされるのは、ほかのラジオ・ポートの信号測定を継続
して行うためのアクティブなコールの間のポータブル側
の能力であるが、そのシステムにおいてモバイル制御さ
れたハンドオフをほかのポートに対してサポートするた
めのものである。このように、加入者が、自分のポータ
ブルをあるポートに最も近い地域からほかのより近いポ
ートへ移動させたとき、もしくは、状況の変化のために
元のポートの信号品質が悪化してしまってより良い信号
品質のポートに利用できるチャンネルがあるときに、交
換機が、元のポートから、そのポータブルの方向および
リクエストにおける近い、もしくは「より良い」ポート
へ、制御可能に自動的にコールをハンドオフするように
プログラムされている。したがって、各ダウンリンク・
フレームの周期の間、すなわち、ポートからそのポータ
ブルへのバーストとバーストの間、ポータブル内の周波
数シンセサイザのために時間を割り当てて、現在通信中
のポートとは異なるポートのダウンリンク・キャリア周
波数に調整して、ほかのポートのダウンリンク周波数に
おいて両アンテナを測定しなければならない。この測定
後に、レシーバは、元のダウンリンク周波数に再調整し
て現在通信している元のポートからの次のバーストを受
信しなければならない。
とされるのは、ほかのラジオ・ポートの信号測定を継続
して行うためのアクティブなコールの間のポータブル側
の能力であるが、そのシステムにおいてモバイル制御さ
れたハンドオフをほかのポートに対してサポートするた
めのものである。このように、加入者が、自分のポータ
ブルをあるポートに最も近い地域からほかのより近いポ
ートへ移動させたとき、もしくは、状況の変化のために
元のポートの信号品質が悪化してしまってより良い信号
品質のポートに利用できるチャンネルがあるときに、交
換機が、元のポートから、そのポータブルの方向および
リクエストにおける近い、もしくは「より良い」ポート
へ、制御可能に自動的にコールをハンドオフするように
プログラムされている。したがって、各ダウンリンク・
フレームの周期の間、すなわち、ポートからそのポータ
ブルへのバーストとバーストの間、ポータブル内の周波
数シンセサイザのために時間を割り当てて、現在通信中
のポートとは異なるポートのダウンリンク・キャリア周
波数に調整して、ほかのポートのダウンリンク周波数に
おいて両アンテナを測定しなければならない。この測定
後に、レシーバは、元のダウンリンク周波数に再調整し
て現在通信している元のポートからの次のバーストを受
信しなければならない。
PACSに対するTDMAの様々な側面は、先願の特許におい
ても取り扱われている。たとえば、合衆国特許第4,849,
991号の「Method and Circuitry for Determining Symb
ol Timing for Time Division Multiple Access Radio
Systems」は、1989年７月18日にH.W.ArnoldおよびN.R.S
ollenbergerという、本願発明の共同発明者の２人に対
して発行されている。合衆国特許第4,937,841号の「Met
hod and Circuitry for Carrier Recovery for Time Di
vision Multiple Access Systems」は、1990年６月26日
にJ.C.ChunangおよびN.R.Sollenbergerに対して発行さ
れている。合衆国特許第4,941,155号の「Method and Ci
rcuitry for Symbol Timing and Frequency Offset Est
imation in Time Division Multiple Access Radio Sys
tems」も、1990年７月10日に、J.C.ChunangおよびN.R.S
ollenbergerに対して発行されている。合衆国特許第5,0
84,891号の「A Techinique for Jointly Performing Bi
t Synchronization and eError Detection in a TDM/TD
MA System」は、1992年１月28日にS.Ariyavisitakul、
L.F.Chang（本願発明の発明者でもある）、および、N.
R.Sollenbergerに対して発行されている。合衆国特許5,
155,742号の「Time Dispersion Equalizer Receiver wi
th a Time−Reversal Structure for TDMA Portable Ra
dio Systems」は、1992年10月13日に、S.Ariyavisitaku
lおよびH.W.Arnoldに対して発行されている。合衆国特
許5,177,769号の「Digital Circuits for Generating S
ignal Sequences for Linear TDMA Systems」は、1993
年１月５日にH.W.ArnoldおよびN.R.Sollenbergerに対し
て発行されている。合衆国特許第5,212,831号の「Metho
d and Apparatus for Autonomous Adaptive Frequency
Assignment in TDMA Porable Radio System」は、1993
年５月18日にJ.C.ChuangおよびN.R.Sollenbergerに対し
て発行されている。合衆国特許第5,222,101号の「Phase
Equalizer for TDMA Portable Radio Systems」は、19
93年６月22日にS.AriyavisitakulおよびH.W.Arnoldに対
して発行されている。合衆国特許第5,226,045号の「Met
hod and Apparatus for Autonomous Selective Routing
During Radio Access in TDMA Portable Radio System
s」は、1993年７月６日にJ.C.Chuangに対して発行され
ている。合衆国特許第5,333,175号の「Method and Appa
ratus for Dynamic Power Control in TDMA Portable R
adio Systems」は、1994年７月26日にS.Ariyavisitakul
J.C.ChuangおよびN.R.Sollenberugerに対して発行され
ている。合衆国特許第5,363,375号の「Method and Appa
ratus for Synchronizing Timing Among Radio Ports i
n Wireless Communications Systems Using Hierarchic
al Scheme」は、1994年11月８日にJ.C.ChuangおよびN.
R.Sollenbergerに対して発行されている。合衆国特許第
5,363,376号の「Method and Apparatus for Synchroniz
ing Timing Among Radio Ports in Wireless Communica
tions Systems」も、1994年11月８日にJ.C.Chuangおよ
びN.R.Sollenbergerに対して発行されている。
ても取り扱われている。たとえば、合衆国特許第4,849,
991号の「Method and Circuitry for Determining Symb
ol Timing for Time Division Multiple Access Radio
Systems」は、1989年７月18日にH.W.ArnoldおよびN.R.S
ollenbergerという、本願発明の共同発明者の２人に対
して発行されている。合衆国特許第4,937,841号の「Met
hod and Circuitry for Carrier Recovery for Time Di
vision Multiple Access Systems」は、1990年６月26日
にJ.C.ChunangおよびN.R.Sollenbergerに対して発行さ
れている。合衆国特許第4,941,155号の「Method and Ci
rcuitry for Symbol Timing and Frequency Offset Est
imation in Time Division Multiple Access Radio Sys
tems」も、1990年７月10日に、J.C.ChunangおよびN.R.S
ollenbergerに対して発行されている。合衆国特許第5,0
84,891号の「A Techinique for Jointly Performing Bi
t Synchronization and eError Detection in a TDM/TD
MA System」は、1992年１月28日にS.Ariyavisitakul、
L.F.Chang（本願発明の発明者でもある）、および、N.
R.Sollenbergerに対して発行されている。合衆国特許5,
155,742号の「Time Dispersion Equalizer Receiver wi
th a Time−Reversal Structure for TDMA Portable Ra
dio Systems」は、1992年10月13日に、S.Ariyavisitaku
lおよびH.W.Arnoldに対して発行されている。合衆国特
許5,177,769号の「Digital Circuits for Generating S
ignal Sequences for Linear TDMA Systems」は、1993
年１月５日にH.W.ArnoldおよびN.R.Sollenbergerに対し
て発行されている。合衆国特許第5,212,831号の「Metho
d and Apparatus for Autonomous Adaptive Frequency
Assignment in TDMA Porable Radio System」は、1993
年５月18日にJ.C.ChuangおよびN.R.Sollenbergerに対し
て発行されている。合衆国特許第5,222,101号の「Phase
Equalizer for TDMA Portable Radio Systems」は、19
93年６月22日にS.AriyavisitakulおよびH.W.Arnoldに対
して発行されている。合衆国特許第5,226,045号の「Met
hod and Apparatus for Autonomous Selective Routing
During Radio Access in TDMA Portable Radio System
s」は、1993年７月６日にJ.C.Chuangに対して発行され
ている。合衆国特許第5,333,175号の「Method and Appa
ratus for Dynamic Power Control in TDMA Portable R
adio Systems」は、1994年７月26日にS.Ariyavisitakul
J.C.ChuangおよびN.R.Sollenberugerに対して発行され
ている。合衆国特許第5,363,375号の「Method and Appa
ratus for Synchronizing Timing Among Radio Ports i
n Wireless Communications Systems Using Hierarchic
al Scheme」は、1994年11月８日にJ.C.ChuangおよびN.
R.Sollenbergerに対して発行されている。合衆国特許第
5,363,376号の「Method and Apparatus for Synchroniz
ing Timing Among Radio Ports in Wireless Communica
tions Systems」も、1994年11月８日にJ.C.Chuangおよ
びN.R.Sollenbergerに対して発行されている。
上述した通り、FCCは、1993年11月の「Second Report
and Order」および1994年６月の「Memorandum Opinion
and Order」において、1920MHzから1930MHzまでに、ア
イソクロナス若しくは回路ベースのライセンスされてい
ない無線アクセス用に10MHz幅の帯域を作成した。PACS
は、ライセンスされていない帯域（PACS−UB）におい
て、無線セントレックス（Wireless Centrex）、若しく
は、PBXアプリケーションなどのほか、プライベートな
住居向けアプリケーションのために使用される。このよ
うな住居向けアプリケーションに対しては、PACS−UB
は、現在のコードレス・テレフォン・セットを、現在コ
ードレス・ユニットにおいて利用できる周波数帯におい
て提供されるよりも良いレンジと音声品質に置き換える
ことができる。このようなPACSに対する基本的な必要条
件は、新しいパート15、サブパートＤ内のFCC規則に従
うことである。この規則は、異なったシステムが割り当
てられたスペクトラムを共通に使用できるようにする際
の「エチケット（etiquette）」を定義している。この
規則は、２つの主要な目的を有する。新たな技術（エマ
ージング・テクノロジ）を、現在そのスペクトラムを使
用している既存のマイクロ波システムと調和したやりか
たで（そのスペクトラムがクリアされるまで）利用でき
るようにすると、および、異なるシステムが同じスペク
トラムを合理的に共有できるようにすることである。こ
の規則の様々な制約および必要条件の一つが最大送信電
力レベルであり、これによってPACS−UBは主として屋内
使用に限られる。
and Order」および1994年６月の「Memorandum Opinion
and Order」において、1920MHzから1930MHzまでに、ア
イソクロナス若しくは回路ベースのライセンスされてい
ない無線アクセス用に10MHz幅の帯域を作成した。PACS
は、ライセンスされていない帯域（PACS−UB）におい
て、無線セントレックス（Wireless Centrex）、若しく
は、PBXアプリケーションなどのほか、プライベートな
住居向けアプリケーションのために使用される。このよ
うな住居向けアプリケーションに対しては、PACS−UB
は、現在のコードレス・テレフォン・セットを、現在コ
ードレス・ユニットにおいて利用できる周波数帯におい
て提供されるよりも良いレンジと音声品質に置き換える
ことができる。このようなPACSに対する基本的な必要条
件は、新しいパート15、サブパートＤ内のFCC規則に従
うことである。この規則は、異なったシステムが割り当
てられたスペクトラムを共通に使用できるようにする際
の「エチケット（etiquette）」を定義している。この
規則は、２つの主要な目的を有する。新たな技術（エマ
ージング・テクノロジ）を、現在そのスペクトラムを使
用している既存のマイクロ波システムと調和したやりか
たで（そのスペクトラムがクリアされるまで）利用でき
るようにすると、および、異なるシステムが同じスペク
トラムを合理的に共有できるようにすることである。こ
の規則の様々な制約および必要条件の一つが最大送信電
力レベルであり、これによってPACS−UBは主として屋内
使用に限られる。
この規則では、システムにおいて同じキャリア周波数
での別々のタイム・スロットがアップリンクおよびダウ
ンリンクの送信に使用される、時分割デュプレックス
（TDD）モードで動作することの確認を要求していな
い。しかし、TDDシステムだけが簡単にライセンスされ
ていない帯域で動作することができる。というのは、各
方向における送信を隔離するための十分な周波数デュプ
レクス分割が得られないからである。この規則では、ポ
ータブル・ハンドセットがライセンスされたスペクトラ
ムとライセンスされていないスペクトラムの両方での動
作に互換性があることを要求していないが、ライセンス
された帯域とライセンスされていない帯域との間でのポ
ータブル・ハンドセットの動作を共通にすること（inte
roperability）が奨励されており、そうすれば、ライセ
ンスされた帯域に対する加入者が自分の同じハンドセッ
トを、ライセンスされていない帯域のローカルな環境内
で使用できるようになる。このような加入者は、サービ
ス提供者にライセンスされた帯域での自分の使用に対す
る「エア・タイム（air time）」について金を支払う
が、テレフォン・ネットワークにアクセスするときに
は、ライセンスされていない帯域のアクセスに対応付け
られた料金はない。コードレス電話の使用者が現在使用
料を払っていないのと同様である。このように、自分の
家から自分のセルラー・テレフォンを使用してローカル
・コールをすることができ、そのようなコールに対して
エア・タイム料金を払っている現在のセルラー・テレフ
ォン加入者とは異なり、PACS加入者は、ライセンスされ
ていない帯域の端末が用意してあれば、自分のハンドセ
ットを自分の家で使用することができ、その際にライセ
ンスされた帯域サービス提供者に料金を支払う必要はな
い。また、ライセンスされていない帯域の使用は、ポー
タブル・ハンドセットがライセンスされた帯域でも動作
できる場合には、コストの面からは大変に魅力あるもの
となる。２つのバンドでのポータブル・ハンドセットの
動作を共通にすると、また、製造業者がライセンスされ
ていな帯域での使用のめの装備の製造を奨励することに
なり、このような動作の共通性がなければ、製造業者は
このような刺激を受けないかもしれない。
での別々のタイム・スロットがアップリンクおよびダウ
ンリンクの送信に使用される、時分割デュプレックス
（TDD）モードで動作することの確認を要求していな
い。しかし、TDDシステムだけが簡単にライセンスされ
ていない帯域で動作することができる。というのは、各
方向における送信を隔離するための十分な周波数デュプ
レクス分割が得られないからである。この規則では、ポ
ータブル・ハンドセットがライセンスされたスペクトラ
ムとライセンスされていないスペクトラムの両方での動
作に互換性があることを要求していないが、ライセンス
された帯域とライセンスされていない帯域との間でのポ
ータブル・ハンドセットの動作を共通にすること（inte
roperability）が奨励されており、そうすれば、ライセ
ンスされた帯域に対する加入者が自分の同じハンドセッ
トを、ライセンスされていない帯域のローカルな環境内
で使用できるようになる。このような加入者は、サービ
ス提供者にライセンスされた帯域での自分の使用に対す
る「エア・タイム（air time）」について金を支払う
が、テレフォン・ネットワークにアクセスするときに
は、ライセンスされていない帯域のアクセスに対応付け
られた料金はない。コードレス電話の使用者が現在使用
料を払っていないのと同様である。このように、自分の
家から自分のセルラー・テレフォンを使用してローカル
・コールをすることができ、そのようなコールに対して
エア・タイム料金を払っている現在のセルラー・テレフ
ォン加入者とは異なり、PACS加入者は、ライセンスされ
ていない帯域の端末が用意してあれば、自分のハンドセ
ットを自分の家で使用することができ、その際にライセ
ンスされた帯域サービス提供者に料金を支払う必要はな
い。また、ライセンスされていない帯域の使用は、ポー
タブル・ハンドセットがライセンスされた帯域でも動作
できる場合には、コストの面からは大変に魅力あるもの
となる。２つのバンドでのポータブル・ハンドセットの
動作を共通にすると、また、製造業者がライセンスされ
ていな帯域での使用のめの装備の製造を奨励することに
なり、このような動作の共通性がなければ、製造業者は
このような刺激を受けないかもしれない。
ライセンスされた帯域とライセンスされていない帯域
との両方において互換性があるものとするためには、ポ
ータブル・ハンドセットはFDDおよびTDDの両モードで動
作できるようになっていなければならない。しかし、動
作の両モードに対する全体的な設計目標は、コストが低
いこと、複雑さが低いこと、および、パフォーマンスが
高いことである。このように、動作の両モードに対する
ハードウェアの大幅な再利用を視野に入れた設計を使用
することが必要であるが、要求される高パフォーマンス
提供を提供しなければならない。
との両方において互換性があるものとするためには、ポ
ータブル・ハンドセットはFDDおよびTDDの両モードで動
作できるようになっていなければならない。しかし、動
作の両モードに対する全体的な設計目標は、コストが低
いこと、複雑さが低いこと、および、パフォーマンスが
高いことである。このように、動作の両モードに対する
ハードウェアの大幅な再利用を視野に入れた設計を使用
することが必要であるが、要求される高パフォーマンス
提供を提供しなければならない。
FDDモードもしくはTDDモードのいずれかで使用するた
めのポータブル・ハンドセットのハードウェア設計にお
けるクリティカルなコンポーネントは、周波数シンセサ
イザである。TDDモードにおいては、アクティブ・コー
ルの最中は同じ周波数がアップリンクおよびダウンリン
ク・チャンネル上で使用される。しかし、各フレーム周
期内で、ほかのチャンネルに対する測定をしなければな
らない。これは、ほかのポートに対するハンドオフをし
たようがよいかどうかを決めるためである。このよう
に、あるフレーム内でのほかのチャンネルの少なくとも
１つに対するシンセサイザの再調整が必要である。FDD
モードでは、アクティブ・コールの最中に、各フレーム
周期内で、分離したアップリンク・キャリアおよびダウ
ンリンク・キャリアの周波数を、バーストをそのポータ
ブルが通信しているポートへ送信し、および、ポートか
ら受信するために、生成しなければならない。さらに、
各フレーム内では、ハンドオフ手続きのために少なくと
も１つの追加ダウンリンク周波数の再調整も必要であ
る。このように複数のキャリア周波数がフレームの短か
い時間周期内で必要とされ、高速なスイッチング・シン
セサイザ、若しくは、複数のシンセサイザのいずれかを
必要とするが、これらのいずれもポータブルに対して大
きな複雑さとコストをもたらすことになる。これらの解
決法は、設計目標を否定するものである。したがって、
より高価でない低速スイッチング・シンセサイザを調節
できるようにする無線設計のほうが、望ましい。
めのポータブル・ハンドセットのハードウェア設計にお
けるクリティカルなコンポーネントは、周波数シンセサ
イザである。TDDモードにおいては、アクティブ・コー
ルの最中は同じ周波数がアップリンクおよびダウンリン
ク・チャンネル上で使用される。しかし、各フレーム周
期内で、ほかのチャンネルに対する測定をしなければな
らない。これは、ほかのポートに対するハンドオフをし
たようがよいかどうかを決めるためである。このよう
に、あるフレーム内でのほかのチャンネルの少なくとも
１つに対するシンセサイザの再調整が必要である。FDD
モードでは、アクティブ・コールの最中に、各フレーム
周期内で、分離したアップリンク・キャリアおよびダウ
ンリンク・キャリアの周波数を、バーストをそのポータ
ブルが通信しているポートへ送信し、および、ポートか
ら受信するために、生成しなければならない。さらに、
各フレーム内では、ハンドオフ手続きのために少なくと
も１つの追加ダウンリンク周波数の再調整も必要であ
る。このように複数のキャリア周波数がフレームの短か
い時間周期内で必要とされ、高速なスイッチング・シン
セサイザ、若しくは、複数のシンセサイザのいずれかを
必要とするが、これらのいずれもポータブルに対して大
きな複雑さとコストをもたらすことになる。これらの解
決法は、設計目標を否定するものである。したがって、
より高価でない低速スイッチング・シンセサイザを調節
できるようにする無線設計のほうが、望ましい。
実行しなければならないシンセサイザの調整は、フレ
ーム周期の大部分を占めることがありうるが、この調整
に加えて、高パフォーマンスのためにはの各フレーム周
期内で、前述した所望のダイバーシティ測定に時間を割
り当てなければならない。長い持続時間（duration）を
有するフレーム構造を使用することによれば、要求され
る調整機能およびダイバーシティ測定は容易に調節する
ことができる。しかしながら、短いフレーム時間は、多
くの利点がある。これには以下のことがある。すなわ
ち、いかなるエコー制御の必要もないこと、エラーの場
合の高速な音声リカバリ、動作中のより高速なユーザの
移動速度のサポート、高速なコールのセットアップおよ
びハンドオフ、および、データ送信に対する低遅延エラ
ーの再送信（retransmission）、である。このように、
長いフレーム時間には、品質の低下が伴なう。
ーム周期の大部分を占めることがありうるが、この調整
に加えて、高パフォーマンスのためにはの各フレーム周
期内で、前述した所望のダイバーシティ測定に時間を割
り当てなければならない。長い持続時間（duration）を
有するフレーム構造を使用することによれば、要求され
る調整機能およびダイバーシティ測定は容易に調節する
ことができる。しかしながら、短いフレーム時間は、多
くの利点がある。これには以下のことがある。すなわ
ち、いかなるエコー制御の必要もないこと、エラーの場
合の高速な音声リカバリ、動作中のより高速なユーザの
移動速度のサポート、高速なコールのセットアップおよ
びハンドオフ、および、データ送信に対する低遅延エラ
ーの再送信（retransmission）、である。このように、
長いフレーム時間には、品質の低下が伴なう。
本発明の目的は、複雑さの低い、パフォーマンスの高
い、PACSのためのポータブル・ハンドセット設計であっ
て、新しい技術（エマージング・テクノロジ）における
周波数帯のライセンスされた部分およびライセンスされ
ていない部分の両方における動作に互換性がある設計を
提供することである。
い、PACSのためのポータブル・ハンドセット設計であっ
て、新しい技術（エマージング・テクノロジ）における
周波数帯のライセンスされた部分およびライセンスされ
ていない部分の両方における動作に互換性がある設計を
提供することである。
本発明の概要 本願発明のポータブル・ハンドセットは、FDDおよびT
DDの両モードで動作可能であり、FCCによって割り当て
られた新しい技術のライセンスされた帯域およびライセ
ンスされていない帯域の両方で、動作に互換性がある。
有利なことに、ハンドセットの受信部および送信部にお
ける回路は動作の両モードで共有され、パフォーマンス
が高く、複雑さが低く、コストが低い。これは、両モー
ドに対する同様の時間多重された周期フレーム構造と、
および、周波数の間を高速に切り替える必要がない単一
の周波数シンセサイザとを使用することによって達成さ
れる。
DDの両モードで動作可能であり、FCCによって割り当て
られた新しい技術のライセンスされた帯域およびライセ
ンスされていない帯域の両方で、動作に互換性がある。
有利なことに、ハンドセットの受信部および送信部にお
ける回路は動作の両モードで共有され、パフォーマンス
が高く、複雑さが低く、コストが低い。これは、両モー
ドに対する同様の時間多重された周期フレーム構造と、
および、周波数の間を高速に切り替える必要がない単一
の周波数シンセサイザとを使用することによって達成さ
れる。
ポータブル・ハンドセットは、受信および送信回路を
組み込んでおり、この回路は、固定された中間周波数
（fixed intermediate frequencies）（IF）において動
作し、FDDモードにおける対応するアップリンクおよび
ダウンリンク・キャリアの間のキャリアの差分（carrie
r difference）によって分離されている。FDDモードに
おいては、単一のシンセサイザ周波数が、送信回路IF周
波数と混合されるアップリンク周波数を作成し、一方、
同じシンセサイザ周波数が、ダウンリンク周波数と混合
される受信IF周波数を生成する。シンセサイザ周波数の
切替は、したがって、バーストの送受信間の各フレーム
の中では必要とされない。シンセサイザ切替は、このよ
うに、ハンドオフ測定に対してのみ必要とされる。一
方、TDDモードでは、バーストは、同じキャリア周波数
上のアクティブ・コールの最中にポートへ送信され、ポ
ートから受信される。しかし、受信および送信回路は異
なるIFで動作するので、シンセサイザは、実際には、同
じキャリア周波数におけるバーストの送信と受信の間の
フレームのそれぞれの中で周波数の切替をしなければな
らない。これは、TDDモードの動作で予想されるものの
逆である。このような、TDDモードにおける短時間フレ
ームのそれぞれの中での周波数切替によって、FDDモー
ドにおけるマルチプル切替の前述した問題と同じ問題が
発生している。しかし、送信と受信のキャリア（搬送
波）は同じなので、TDDダイバーシティはポータブルで
はなくポートにおいて実行することができ、これによっ
て、FDDモードにおいて各フレーム内でダイバーシティ
測定に使用される時間をなくすことができる。この時間
は、したがって、TDDモード内の各フレームで、送信お
よび受信のタイム・スロットの間でシンセサイザ周波数
を切り替えるために利用することができる。
組み込んでおり、この回路は、固定された中間周波数
（fixed intermediate frequencies）（IF）において動
作し、FDDモードにおける対応するアップリンクおよび
ダウンリンク・キャリアの間のキャリアの差分（carrie
r difference）によって分離されている。FDDモードに
おいては、単一のシンセサイザ周波数が、送信回路IF周
波数と混合されるアップリンク周波数を作成し、一方、
同じシンセサイザ周波数が、ダウンリンク周波数と混合
される受信IF周波数を生成する。シンセサイザ周波数の
切替は、したがって、バーストの送受信間の各フレーム
の中では必要とされない。シンセサイザ切替は、このよ
うに、ハンドオフ測定に対してのみ必要とされる。一
方、TDDモードでは、バーストは、同じキャリア周波数
上のアクティブ・コールの最中にポートへ送信され、ポ
ートから受信される。しかし、受信および送信回路は異
なるIFで動作するので、シンセサイザは、実際には、同
じキャリア周波数におけるバーストの送信と受信の間の
フレームのそれぞれの中で周波数の切替をしなければな
らない。これは、TDDモードの動作で予想されるものの
逆である。このような、TDDモードにおける短時間フレ
ームのそれぞれの中での周波数切替によって、FDDモー
ドにおけるマルチプル切替の前述した問題と同じ問題が
発生している。しかし、送信と受信のキャリア（搬送
波）は同じなので、TDDダイバーシティはポータブルで
はなくポートにおいて実行することができ、これによっ
て、FDDモードにおいて各フレーム内でダイバーシティ
測定に使用される時間をなくすことができる。この時間
は、したがって、TDDモード内の各フレームで、送信お
よび受信のタイム・スロットの間でシンセサイザ周波数
を切り替えるために利用することができる。
図面の簡単な説明 図１は、ライセンスされたスペクトラムおよびライセ
ンスされていないスペクトラムの両方で動作するポート
を有するポータブル無線通信TDM/TDMAディジタル電話シ
ステムを示す。
ンスされていないスペクトラムの両方で動作するポート
を有するポータブル無線通信TDM/TDMAディジタル電話シ
ステムを示す。
図2Aおよび図2Bは、それぞれ、FDDおよびTDDモードで
動作するポートおよびポータブル・ハンドセットを示
す。
動作するポートおよびポータブル・ハンドセットを示
す。
図３は、ポータブル・ハンドセットのフロントエンド
回路のブロック図である。
回路のブロック図である。
図４は、FDDモードにおいて互いに通信するポートお
よびポータブル・ハンドセットに対するフレーム構造を
示す。
よびポータブル・ハンドセットに対するフレーム構造を
示す。
図５は、TDDモードにおいて互いに通信するポートお
よびポータブル・ハンドセットに対するフレーム構造を
示す。
よびポータブル・ハンドセットに対するフレーム構造を
示す。
図６は、FDDおよびTDDの両モードで動作に互換性があ
るポータブル・ハンドセットのブロック図を示す。
るポータブル・ハンドセットのブロック図を示す。
詳細な説明 低電力のライセンスされた／ライセンスされていない
ポータブル無線通信TDM/TDMAディジタル電話システム５
の全体のダイアグラムが、図１に示されている。ライセ
ンスされたモードおよびライセンスされていないモード
の両方において、低電力ディジタル・ポータブル電話
は、ポートとして参照される、固定されたベース・ユニ
ットと、ポータブルとして参照される複数のモバイル・
トランシーバ・ハンドセントとを利用している。ライセ
ンスされたサービスのために、サービス提供者はFCCに
よってライセンスを受けて、特定の周波数帯内、およ
び、定められたサービス・エリア内における無線テレコ
ミュニケーション・サービスを提供する。このサービス
提供者の加入者は、自分のポータブル経由でポートへ、
またこれを通して、無線電話・ネットワークへアクセス
して、電話のコールを開始し、および受信することがで
きる。異なるサービス提供者は、異なる技術を利用して
もよい。前述したPACSテクノロジーは時分割マルチプル
・アクセス（TDMA）を利用して、別々の要求が割り当て
られたTDMA周波数チャンネルを通じて、時分割多重化に
基いて、ポータブルがポートへ、デュプレクス（二重）
通信を搬送できるようにする。前に説明した通り、ポー
トからポータブルへのダウンリンク送信は、ディジタル
・フォーマットで、1930MHzと1990MHzとの間の周波数に
おけるダウンリンク帯内のライセンスされたスペクトラ
ム内のそのポートの割り当てられたダウンリンク周波数
において行なわれる。ポータブルは、1850MHzおよび191
0MHzとの間のアップリンク周波数帯内のダウンリンク周
波数より80MHz低い周波数で、同じポートへのバースト
でデジタルに送信する。TDM/TDMAを利用することによっ
て、各ポートは同時に複数のポータブルと、フレームの
異なるタイム・スロットで通信することができる。
ポータブル無線通信TDM/TDMAディジタル電話システム５
の全体のダイアグラムが、図１に示されている。ライセ
ンスされたモードおよびライセンスされていないモード
の両方において、低電力ディジタル・ポータブル電話
は、ポートとして参照される、固定されたベース・ユニ
ットと、ポータブルとして参照される複数のモバイル・
トランシーバ・ハンドセントとを利用している。ライセ
ンスされたサービスのために、サービス提供者はFCCに
よってライセンスを受けて、特定の周波数帯内、およ
び、定められたサービス・エリア内における無線テレコ
ミュニケーション・サービスを提供する。このサービス
提供者の加入者は、自分のポータブル経由でポートへ、
またこれを通して、無線電話・ネットワークへアクセス
して、電話のコールを開始し、および受信することがで
きる。異なるサービス提供者は、異なる技術を利用して
もよい。前述したPACSテクノロジーは時分割マルチプル
・アクセス（TDMA）を利用して、別々の要求が割り当て
られたTDMA周波数チャンネルを通じて、時分割多重化に
基いて、ポータブルがポートへ、デュプレクス（二重）
通信を搬送できるようにする。前に説明した通り、ポー
トからポータブルへのダウンリンク送信は、ディジタル
・フォーマットで、1930MHzと1990MHzとの間の周波数に
おけるダウンリンク帯内のライセンスされたスペクトラ
ム内のそのポートの割り当てられたダウンリンク周波数
において行なわれる。ポータブルは、1850MHzおよび191
0MHzとの間のアップリンク周波数帯内のダウンリンク周
波数より80MHz低い周波数で、同じポートへのバースト
でデジタルに送信する。TDM/TDMAを利用することによっ
て、各ポートは同時に複数のポータブルと、フレームの
異なるタイム・スロットで通信することができる。
各ポータブル内のトランスミッタによって使用される
電力は、平均で５〜10ミリワットの間、若しくはこれ未
満の範囲となり、この電力によってポートとそのポータ
ブルのそれぞれとの間は数百フィートから千フィートの
レンジが提供される。相対的に大きなサービス・エリア
で利用できるようにするため、複数のポートが個々のコ
ール（呼または通話）について使用され、コールは、そ
の対応する通話者（caller）が自分のポータブルを、あ
るポートに対応付けられたカバレッジ・エリア（covera
ge area）から隣りのポートのカバレッジ・エリアへ移
動ときは、継続的にポートからポートへハンドオフされ
る。地域電話端局内に配置された適切な交換機（図示さ
れていない）は、好ましくは、通話者が、それに対応付
けられた対応するローカル・カバレッジ・エリアを通過
するときに、制御可能にコールをポートからポートへ、
ハンドオフできるようにプログラムされている。
電力は、平均で５〜10ミリワットの間、若しくはこれ未
満の範囲となり、この電力によってポートとそのポータ
ブルのそれぞれとの間は数百フィートから千フィートの
レンジが提供される。相対的に大きなサービス・エリア
で利用できるようにするため、複数のポートが個々のコ
ール（呼または通話）について使用され、コールは、そ
の対応する通話者（caller）が自分のポータブルを、あ
るポートに対応付けられたカバレッジ・エリア（covera
ge area）から隣りのポートのカバレッジ・エリアへ移
動ときは、継続的にポートからポートへハンドオフされ
る。地域電話端局内に配置された適切な交換機（図示さ
れていない）は、好ましくは、通話者が、それに対応付
けられた対応するローカル・カバレッジ・エリアを通過
するときに、制御可能にコールをポートからポートへ、
ハンドオフできるようにプログラムされている。
ユーザが自分の家や会社の中にいるときは、互換性の
あるポータブル・ハンドセットは、また1920MHzと1930M
Hzと間のライセンスされていない周波数スペクトラムに
おいて動作する。前述した通り、このスペクトラム内で
は、アップリンクとダウンリンクの送信の周波数デュプ
レクスは不可能である。これではなく、時分割デュプレ
クス（TDD）が、アップリンクおよびダウンリンク・送
信を分離するために使用できる動作の唯一の簡単な方法
である。このように、アップリンクおよびダウンリンク
送信はその帯域内の同じ周波数チャンネルであるが異な
るタイム・スロット内において行なわれる。サービス提
供者は、ライセンスされていないスペクトラム内では排
他的な権利は有していないので、おそらく異なるサービ
ス提供者の複数のユーザが利用できる周波数およびタイ
ム・スロットの使用に対して同時的に競合するかもしれ
ない。FCCは、通信を始める前にいかなるデバイスも満
たさなければならないアクセス基準（access criteri
a）を定義する規則を公表している。これは、同じスペ
クトラムで使用されているかもしれない固定されたマイ
クロ波システムとの干渉を防止するためと、時間／周波
数ウィンドウであってポート／ポータブルがその中で動
作しようとしているウィンドウにおける干渉を測定する
ためとの両方の目的のためである。これらのアクセス基
準は、本願発明の一部ではないので、詳細にはここで説
明しない。
あるポータブル・ハンドセットは、また1920MHzと1930M
Hzと間のライセンスされていない周波数スペクトラムに
おいて動作する。前述した通り、このスペクトラム内で
は、アップリンクとダウンリンクの送信の周波数デュプ
レクスは不可能である。これではなく、時分割デュプレ
クス（TDD）が、アップリンクおよびダウンリンク・送
信を分離するために使用できる動作の唯一の簡単な方法
である。このように、アップリンクおよびダウンリンク
送信はその帯域内の同じ周波数チャンネルであるが異な
るタイム・スロット内において行なわれる。サービス提
供者は、ライセンスされていないスペクトラム内では排
他的な権利は有していないので、おそらく異なるサービ
ス提供者の複数のユーザが利用できる周波数およびタイ
ム・スロットの使用に対して同時的に競合するかもしれ
ない。FCCは、通信を始める前にいかなるデバイスも満
たさなければならないアクセス基準（access criteri
a）を定義する規則を公表している。これは、同じスペ
クトラムで使用されているかもしれない固定されたマイ
クロ波システムとの干渉を防止するためと、時間／周波
数ウィンドウであってポート／ポータブルがその中で動
作しようとしているウィンドウにおける干渉を測定する
ためとの両方の目的のためである。これらのアクセス基
準は、本願発明の一部ではないので、詳細にはここで説
明しない。
ライセンスされたモードとライセンスされていないモ
ードの両方で互換性のあるポータブル・ハンドセットの
電源がオンにされるときに、考えられる動作の手続きと
してライセンスされていない帯域のアクセスすることが
できるポートに対して、帯域をスキャンすることであ
る。これは、以下を意味する。
ードの両方で互換性のあるポータブル・ハンドセットの
電源がオンにされるときに、考えられる動作の手続きと
してライセンスされていない帯域のアクセスすることが
できるポートに対して、帯域をスキャンすることであ
る。これは、以下を意味する。
（ａ）レンジ内のライセンスされていない帯域内で、通
信が発生する可能性があるポートが存在するか否かを決
定する（すなわち、ハンドセットが、所定のスレショル
ド以上の電力でポートを「見る」ことができるか否かを
決定する）。および、 （ｂ）そのポータブルがそのポートにおけるパーミッシ
ョン権（permission right）を有するか否かを決定する
（すなわち、そのポートおよびポータブル・ユニットが
適切に相互に対応付けられているか否かを決定するこ
と）。
信が発生する可能性があるポートが存在するか否かを決
定する（すなわち、ハンドセットが、所定のスレショル
ド以上の電力でポートを「見る」ことができるか否かを
決定する）。および、 （ｂ）そのポータブルがそのポートにおけるパーミッシ
ョン権（permission right）を有するか否かを決定する
（すなわち、そのポートおよびポータブル・ユニットが
適切に相互に対応付けられているか否かを決定するこ
と）。
そのポータブルが、ライセンスされていない帯域内に
おいて、アクセスを行うことができるポートのレンジ内
にない場合は、そのポータブルは、そのユーザのサービ
ス提供者のスペクトラムの範囲内でライセンスされてい
る帯域をスキャンして、自分自身を登録（register）す
ることができるポートの場所を調べる（locate）。ライ
センスされていない帯域において一度登録されると、ポ
ートは自分に向けられたコール（通話）をそのポートを
通じて受信する準備、若しくは、そのポートを通じてコ
ールを行う準備ができたことになる。ポータブルは、電
源をオンにしたときに、このように常に、ライセンスさ
れた帯域、若しくは、ライセンスされていない帯域のい
ずれにおいて動作しているか、および、FDDモード、若
しくは、TDDモードにいずれにすべきかについて「分か
る」ようになる。以降の説明では、ポータブル・ハンド
ルセットは、自分がTDDモードとFDDモードのいずれであ
るかが「分かって」いると仮定する。なお、どちらのモ
ードであるかを決定する手続きおよび装置については、
本願発明の一部ではないのでこれ以上の詳しくする必要
はない。
おいて、アクセスを行うことができるポートのレンジ内
にない場合は、そのポータブルは、そのユーザのサービ
ス提供者のスペクトラムの範囲内でライセンスされてい
る帯域をスキャンして、自分自身を登録（register）す
ることができるポートの場所を調べる（locate）。ライ
センスされていない帯域において一度登録されると、ポ
ートは自分に向けられたコール（通話）をそのポートを
通じて受信する準備、若しくは、そのポートを通じてコ
ールを行う準備ができたことになる。ポータブルは、電
源をオンにしたときに、このように常に、ライセンスさ
れた帯域、若しくは、ライセンスされていない帯域のい
ずれにおいて動作しているか、および、FDDモード、若
しくは、TDDモードにいずれにすべきかについて「分か
る」ようになる。以降の説明では、ポータブル・ハンド
ルセットは、自分がTDDモードとFDDモードのいずれであ
るかが「分かって」いると仮定する。なお、どちらのモ
ードであるかを決定する手続きおよび装置については、
本願発明の一部ではないのでこれ以上の詳しくする必要
はない。
図１を参照すると、システム５は４つのポート30、4
0、50、および、70を含み、これらはライセンスされた
帯域で動作する。および、３つのベース・ステーショ
ン、すなわちポート60、80、および、90を含み、これら
はライセンスされていない帯域で動作する。ポート60
は、住居63の中に配置され、ポート80および90はオフィ
ス・ビルディング95の異なる階に配置されている。ポー
タブル34および36はポート30に対応付けられている。ポ
ータブル42はポート40に対応付けられている。ポータブ
ル52、54、56、および、58は、ポート50に対応付けられ
ている。ポータブル72、74、および、76は、ポート70に
対応付けられている。住居63内では、ポータブル64がポ
ート60に対応付けられている。オフィス・ビルディング
95内では、ポータブル82および84がポート80に対応付け
られ、ポータブル92および94がポート90に対応付けられ
ている。ポート自身は、電話局10に配置されている交換
器に接続されており、無線電話ネットワークへのアクセ
スを提供している。この接続は、典型的には２つの方法
のうちの１つを使用する。銅のディジタル回線（line）
16および18を介して、それぞれ図のポート70および50へ
接続されるか、若しくは、間に銅のディジタル回線23お
よび27を介して、それぞれ図のポート30および40に対す
るリモート・エレクトロニクス20および25へ接続される
か、のいずれかである。リモート・エレクトロニクス
は、ボート30および40による機能に加えて、多重加され
たトラフィックに対する固定されたディストリビューシ
ョン（分散）およびコンセントレーション（集中）機能
を含み、ファイバー・フィーダ12および14を介して電話
局10に供給している。ポート60は、電話局10へPOTS回線
13を介して接続することができ、ポート80および90はラ
ジオ・ポート・コントローラ98を通じてビルディング95
内のPBX 99へ接続され、その後、銅のディジタル回線17
を介してセントラル・オフィス10へと接続されている。
ラジオ・ポート・コントローラ98は、無線ハンドオフお
よびライセンスされていない帯域におけるチャンネル割
り当ての機能を実行する。セントラル・オフィス内の交
換機は、トランク７を通じて、無線電話ネットワークへ
接続されている。
0、50、および、70を含み、これらはライセンスされた
帯域で動作する。および、３つのベース・ステーショ
ン、すなわちポート60、80、および、90を含み、これら
はライセンスされていない帯域で動作する。ポート60
は、住居63の中に配置され、ポート80および90はオフィ
ス・ビルディング95の異なる階に配置されている。ポー
タブル34および36はポート30に対応付けられている。ポ
ータブル42はポート40に対応付けられている。ポータブ
ル52、54、56、および、58は、ポート50に対応付けられ
ている。ポータブル72、74、および、76は、ポート70に
対応付けられている。住居63内では、ポータブル64がポ
ート60に対応付けられている。オフィス・ビルディング
95内では、ポータブル82および84がポート80に対応付け
られ、ポータブル92および94がポート90に対応付けられ
ている。ポート自身は、電話局10に配置されている交換
器に接続されており、無線電話ネットワークへのアクセ
スを提供している。この接続は、典型的には２つの方法
のうちの１つを使用する。銅のディジタル回線（line）
16および18を介して、それぞれ図のポート70および50へ
接続されるか、若しくは、間に銅のディジタル回線23お
よび27を介して、それぞれ図のポート30および40に対す
るリモート・エレクトロニクス20および25へ接続される
か、のいずれかである。リモート・エレクトロニクス
は、ボート30および40による機能に加えて、多重加され
たトラフィックに対する固定されたディストリビューシ
ョン（分散）およびコンセントレーション（集中）機能
を含み、ファイバー・フィーダ12および14を介して電話
局10に供給している。ポート60は、電話局10へPOTS回線
13を介して接続することができ、ポート80および90はラ
ジオ・ポート・コントローラ98を通じてビルディング95
内のPBX 99へ接続され、その後、銅のディジタル回線17
を介してセントラル・オフィス10へと接続されている。
ラジオ・ポート・コントローラ98は、無線ハンドオフお
よびライセンスされていない帯域におけるチャンネル割
り当ての機能を実行する。セントラル・オフィス内の交
換機は、トランク７を通じて、無線電話ネットワークへ
接続されている。
ライセンスされた帯域内では、ポート30、40、およ
び、50は時分割多重化（TDM）ビット・ストリームを、
あらかじめ定められたキャリア周波数上で、直交位相
（QPSK）モジュレーション（modulation）を使用して、
キャリア間に300kHzの間隔を置いて、送信する。同じTD
Mチャンネルは、十分離れて遠隔に置かれている異なる
ポート、例えばポート30と70で再利用され、同じチャン
ネル間干渉（co−channel interference）を十分低いレ
ベルまで減少させているが、それでも貴重なスペクトラ
ムを占有してしまう。しかし、隣りのポートは、それぞ
れのサービス・エリアは適切な程度のオーバラップを提
供するために、十分近くに置かれており、これによっ
て、コール・ハンドオフの最中にカバレッジが失なわれ
たりはしないことを保証している。さらに、各ポートは
好ましいアンテナ、例えばポート30に対してはアンテナ
31を利用して、自分のTDM送信をその対応付けられたポ
ータブルに伝達し、および、それからのTDMAバーストを
受信する。キャリア周波数が使用されている場合は、こ
れらのアンテナのそれぞれは相対的に小さく、電柱若し
くは街灯の上、または、オフィス・ビルディングの中に
設置するのに適している。
び、50は時分割多重化（TDM）ビット・ストリームを、
あらかじめ定められたキャリア周波数上で、直交位相
（QPSK）モジュレーション（modulation）を使用して、
キャリア間に300kHzの間隔を置いて、送信する。同じTD
Mチャンネルは、十分離れて遠隔に置かれている異なる
ポート、例えばポート30と70で再利用され、同じチャン
ネル間干渉（co−channel interference）を十分低いレ
ベルまで減少させているが、それでも貴重なスペクトラ
ムを占有してしまう。しかし、隣りのポートは、それぞ
れのサービス・エリアは適切な程度のオーバラップを提
供するために、十分近くに置かれており、これによっ
て、コール・ハンドオフの最中にカバレッジが失なわれ
たりはしないことを保証している。さらに、各ポートは
好ましいアンテナ、例えばポート30に対してはアンテナ
31を利用して、自分のTDM送信をその対応付けられたポ
ータブルに伝達し、および、それからのTDMAバーストを
受信する。キャリア周波数が使用されている場合は、こ
れらのアンテナのそれぞれは相対的に小さく、電柱若し
くは街灯の上、または、オフィス・ビルディングの中に
設置するのに適している。
システム５は、ローカル銅の差し込み口（local copp
er drop）および電話線を、ショート・レンジ低電力ラ
ジオ・リンクで置き換えているので、移動する通話者は
完全に継目のない（tetherless）アクセスを提供されて
いる。自分の住居の中では、ユーザ65は、自分のポータ
ブル64を使用して、自分のベース・ユニット（基地局）
60を通じてコール（通話）を行ったり受信したりできる
が、これは、現在コードレス電話で利用できるのと同様
である。自分のポートのレンジ内のライセンスされてい
ないスペクトラムを介して通信するときは、ユーザは、
あたかも有線のハンドセットからコールを行ったかのよ
うに、コールに対する料金だけを払うことになる。ポー
ト60およびハンドセット64の間の通信は、ディジタル・
バースト内において時分割法によって行われるが、その
際にTDDを使用して各送信の方向を分離する。しかし、
ユーザ65が自分の住居を離れたときは、ユーザのポータ
ブル・ハンドセットが自動的に、適切なユーザに最も近
いポート31におけるユーザのPACSサービス提供者に登録
を行う。ユーザへ若しくはユーザから行われたコール
は、それから、バースト内において時分割法によってFC
Cモード行われるが、これによってアップリンクおよび
ダウンリンク送信を分離している。ユーザ65が自分のサ
ービス・エリアを歩き回るときに、アクセスは、この同
じポート31を通じて、若しくは、このユーザが近くにい
る別のポートを通じて維持される。また、コールの最中
は、送信状態が変化してユーザの信号品質が悪化した場
合、若しくは、ユーザがユーザの元のホーム・ポートの
レンジの外に出た場合に、ユーザの引き続く音声は、よ
り良い品質接続が提供できる別のポートへハンド・オー
バーされる。
er drop）および電話線を、ショート・レンジ低電力ラ
ジオ・リンクで置き換えているので、移動する通話者は
完全に継目のない（tetherless）アクセスを提供されて
いる。自分の住居の中では、ユーザ65は、自分のポータ
ブル64を使用して、自分のベース・ユニット（基地局）
60を通じてコール（通話）を行ったり受信したりできる
が、これは、現在コードレス電話で利用できるのと同様
である。自分のポートのレンジ内のライセンスされてい
ないスペクトラムを介して通信するときは、ユーザは、
あたかも有線のハンドセットからコールを行ったかのよ
うに、コールに対する料金だけを払うことになる。ポー
ト60およびハンドセット64の間の通信は、ディジタル・
バースト内において時分割法によって行われるが、その
際にTDDを使用して各送信の方向を分離する。しかし、
ユーザ65が自分の住居を離れたときは、ユーザのポータ
ブル・ハンドセットが自動的に、適切なユーザに最も近
いポート31におけるユーザのPACSサービス提供者に登録
を行う。ユーザへ若しくはユーザから行われたコール
は、それから、バースト内において時分割法によってFC
Cモード行われるが、これによってアップリンクおよび
ダウンリンク送信を分離している。ユーザ65が自分のサ
ービス・エリアを歩き回るときに、アクセスは、この同
じポート31を通じて、若しくは、このユーザが近くにい
る別のポートを通じて維持される。また、コールの最中
は、送信状態が変化してユーザの信号品質が悪化した場
合、若しくは、ユーザがユーザの元のホーム・ポートの
レンジの外に出た場合に、ユーザの引き続く音声は、よ
り良い品質接続が提供できる別のポートへハンド・オー
バーされる。
同様の方法で、オフィス・ビルディング95内のユーザ
85は、ユーザの階のポート80にTDDモードで対応付けら
れる。かりに、ユーザが下の階に移動したとすると、ユ
ーザのハンドセットはポート90に対応付けられることに
なる。ユーザはこのように、ビルディング内を自分のポ
ータブル・ハンドセットを持って移動することができ、
これによって引き続く音声およびやってくるコールの継
続性が維持される。ユーザがビルディングから出て、自
分のサービス・エリア内を移動する場合は、そのユーザ
の同じハンドセットが無線ネットワークへ継続してアク
セスする手段を、ポート30、40、若しくは、50のいずれ
を通じて提供することになる。
85は、ユーザの階のポート80にTDDモードで対応付けら
れる。かりに、ユーザが下の階に移動したとすると、ユ
ーザのハンドセットはポート90に対応付けられることに
なる。ユーザはこのように、ビルディング内を自分のポ
ータブル・ハンドセットを持って移動することができ、
これによって引き続く音声およびやってくるコールの継
続性が維持される。ユーザがビルディングから出て、自
分のサービス・エリア内を移動する場合は、そのユーザ
の同じハンドセットが無線ネットワークへ継続してアク
セスする手段を、ポート30、40、若しくは、50のいずれ
を通じて提供することになる。
ライセンス・スペクトラムにおける屋外環境において
は、ポータブル・ユーザの一人が電話ネットワークに接
続したいと考えたときに、その人のポータブルは、チャ
ンネルを選択してアクセス・プロトコルを開始しなけれ
ばならない。チャンネル（つまり、通信の相手とすべき
ポート）の選択では、空いているタイム・スロットを有
する「最良」のポートを決定する必要がある。「最良」
のポートとは、ポータブルによって、インペアメント
（impairment:雑音）に対する信号の比、若しくは、ほ
かの品質尺度が最も高いと判断されたポートである。一
般に、これは、そのポータブルに最も近いポートとなる
傾向がある。図においては、このように、ポータブル74
は、おそらくポート70にアクセスすることになる。しか
し、さまざまなトポロジー的および気象的な状況によっ
て転送の品質は影響を受けうるので、最も近いポートが
ポータブルがアクセスするのに「最良」のポートとなら
ないことがある。したがって、図１において、ポータブ
ル74に対する「最良」のポートは最も近いポート70では
なくて、ポート40やポート50になるかもしれない。「最
良」のポートが利用できないこともありうる。図１に示
されたシステムは、各ポートに対応付けられたポータブ
ル・ユニットの数を限って示しているが、実際の実施で
は、もっと多くのポータブルが、特に高いトラフィック
・エリア内にある１つのポートを通じて通信を行い、こ
れによって、空いているタイム・スロット若しくはチャ
ンネルがすべて占められてしまうかもしれない。したが
って、信号品質の観点からの「最良」のポートが、「最
良」の利用できるポートとはならないことがある。前述
した1993年７月６日に発行された合衆国特許第5,226,04
5号は、「最良」の利用できるポートを選択するための
方法および装置を開示する。
は、ポータブル・ユーザの一人が電話ネットワークに接
続したいと考えたときに、その人のポータブルは、チャ
ンネルを選択してアクセス・プロトコルを開始しなけれ
ばならない。チャンネル（つまり、通信の相手とすべき
ポート）の選択では、空いているタイム・スロットを有
する「最良」のポートを決定する必要がある。「最良」
のポートとは、ポータブルによって、インペアメント
（impairment:雑音）に対する信号の比、若しくは、ほ
かの品質尺度が最も高いと判断されたポートである。一
般に、これは、そのポータブルに最も近いポートとなる
傾向がある。図においては、このように、ポータブル74
は、おそらくポート70にアクセスすることになる。しか
し、さまざまなトポロジー的および気象的な状況によっ
て転送の品質は影響を受けうるので、最も近いポートが
ポータブルがアクセスするのに「最良」のポートとなら
ないことがある。したがって、図１において、ポータブ
ル74に対する「最良」のポートは最も近いポート70では
なくて、ポート40やポート50になるかもしれない。「最
良」のポートが利用できないこともありうる。図１に示
されたシステムは、各ポートに対応付けられたポータブ
ル・ユニットの数を限って示しているが、実際の実施で
は、もっと多くのポータブルが、特に高いトラフィック
・エリア内にある１つのポートを通じて通信を行い、こ
れによって、空いているタイム・スロット若しくはチャ
ンネルがすべて占められてしまうかもしれない。したが
って、信号品質の観点からの「最良」のポートが、「最
良」の利用できるポートとはならないことがある。前述
した1993年７月６日に発行された合衆国特許第5,226,04
5号は、「最良」の利用できるポートを選択するための
方法および装置を開示する。
高パフォーマンスの目的を満たすために、PACSはライ
センスされていない帯域およびライセンスされた帯域の
いずれかにおいて、マイクロスコピックなダイバーシテ
ィを提供する。前述した通り、これは、複数の信号経路
の１つであって信号対雑音比が最も高いものを選択する
ことを意味する。信号対雑音比において、少なくともλ
/2だけ離れた２つのアンテナを使用することによって10
dBの改善が達成できることが示されている。これは、2G
Hzのキャリア信号に対しては約３インチである。図2A
は、ポータブル・ハンドセット201を示すが、これは２
つのアンテナ202および203を含む。レシーバ20は常に信
号を複数のポータブルから受信しており、同時に測定お
よび信号検出プロセスを実行しなければならないので、
これは複数の（図示しない）レシーバを含み、これらの
それぞれ１つは、分離されたアンテナ205および206に対
応付けられている。各ポータブルから受信される各アッ
プリンク・ビルディングに対しては、最も高い信号対雑
音比を有するものが選択される。
センスされていない帯域およびライセンスされた帯域の
いずれかにおいて、マイクロスコピックなダイバーシテ
ィを提供する。前述した通り、これは、複数の信号経路
の１つであって信号対雑音比が最も高いものを選択する
ことを意味する。信号対雑音比において、少なくともλ
/2だけ離れた２つのアンテナを使用することによって10
dBの改善が達成できることが示されている。これは、2G
Hzのキャリア信号に対しては約３インチである。図2A
は、ポータブル・ハンドセット201を示すが、これは２
つのアンテナ202および203を含む。レシーバ20は常に信
号を複数のポータブルから受信しており、同時に測定お
よび信号検出プロセスを実行しなければならないので、
これは複数の（図示しない）レシーバを含み、これらの
それぞれ１つは、分離されたアンテナ205および206に対
応付けられている。各ポータブルから受信される各アッ
プリンク・ビルディングに対しては、最も高い信号対雑
音比を有するものが選択される。
FDDモードにおいては、アップリンクおよびダウンリ
ンク周波数は異なる。信号フェーディングなどの信号品
質に有害な影響を与える要因は周波数に依存するので、
アップリンク周波数におけるポートにおいて行われた測
定に基くダイバーシティを使用してダウンリンク周波数
におけるポートへの「最良」の経路を選択することはで
きない。したがって、FDDモードにおいては、ポータブ
ル201はダイバーシティ測定を行って、各受信されたバ
ーストに対して、１つのあらかじめ選択されたポート・
アンテナ205からの、信号経路207を介してアンテナ203
おいて受信された信号と、同じあらかじめ選択されたポ
ート・アンテナからの、信号経路208を介してアンテナ2
02において受信された信号との、いずれが最も高い信号
対雑音比を与えるかを決めなければならない。このよう
にして、以下で説明する通り、FDDモードにおいて各フ
レーム内で、両アンテナ203および204上の受信の測定の
ために、時間が割り当てられる。
ンク周波数は異なる。信号フェーディングなどの信号品
質に有害な影響を与える要因は周波数に依存するので、
アップリンク周波数におけるポートにおいて行われた測
定に基くダイバーシティを使用してダウンリンク周波数
におけるポートへの「最良」の経路を選択することはで
きない。したがって、FDDモードにおいては、ポータブ
ル201はダイバーシティ測定を行って、各受信されたバ
ーストに対して、１つのあらかじめ選択されたポート・
アンテナ205からの、信号経路207を介してアンテナ203
おいて受信された信号と、同じあらかじめ選択されたポ
ート・アンテナからの、信号経路208を介してアンテナ2
02において受信された信号との、いずれが最も高い信号
対雑音比を与えるかを決めなければならない。このよう
にして、以下で説明する通り、FDDモードにおいて各フ
レーム内で、両アンテナ203および204上の受信の測定の
ために、時間が割り当てられる。
TDDモードでは、アップリンクおよびダウンリンク送
信が同じ周波数上で行われる。このようにして全ダイバ
ーシティ測定をそのポートにおいてアップリンク・パフ
ォーマンスに基いて行うことができ、そのポータブルに
おいては１つのアンテナだけが使用され、これによって
複数回の測定のために必要とされるアップリンク・フレ
ームあたりの時間をなくすことができる。図2Bに示され
る通り、TDDモードにおいては、２つの（図示しない）
レシーバを備えるポート204は、アップリンクでのポー
タブル201からの受信は、アンテナ205への経路211上
と、アンテナ206への経路212上との、いずれに対してよ
り良いものであるかを決定することができる。ポート20
4からポータブル201へのダウンリンク経路は、同じ周波
数なので、このアップリンクの決定結果は、たとえばフ
ェーディングなどのパフォーマンス要因に、ダウンリン
クにおいても反映される。ポート204からポータブル201
への次のバーストは、その後、それぞれアンテナ205若
しくは206から経路213若しくは214介するもののうち、
「最良」のアップリンク信号を受信したものを介して、
送信される。したがって、TDDモードでは、ポータブル
で各アップリンク・フレームにおいてダイバーシティ測
定のために時間を割り当てる必要はない。
信が同じ周波数上で行われる。このようにして全ダイバ
ーシティ測定をそのポートにおいてアップリンク・パフ
ォーマンスに基いて行うことができ、そのポータブルに
おいては１つのアンテナだけが使用され、これによって
複数回の測定のために必要とされるアップリンク・フレ
ームあたりの時間をなくすことができる。図2Bに示され
る通り、TDDモードにおいては、２つの（図示しない）
レシーバを備えるポート204は、アップリンクでのポー
タブル201からの受信は、アンテナ205への経路211上
と、アンテナ206への経路212上との、いずれに対してよ
り良いものであるかを決定することができる。ポート20
4からポータブル201へのダウンリンク経路は、同じ周波
数なので、このアップリンクの決定結果は、たとえばフ
ェーディングなどのパフォーマンス要因に、ダウンリン
クにおいても反映される。ポート204からポータブル201
への次のバーストは、その後、それぞれアンテナ205若
しくは206から経路213若しくは214介するもののうち、
「最良」のアップリンク信号を受信したものを介して、
送信される。したがって、TDDモードでは、ポータブル
で各アップリンク・フレームにおいてダイバーシティ測
定のために時間を割り当てる必要はない。
以前に説明した通り、FDD/TDD互換ポータブル・ハン
ドセットは、FDDモードにおいて、RF信号を、高い側の
ライセンスされた帯域のうち１つのアップリンク周波数
において送信し、RF信号を低い側のライセンスされた帯
域のうち、対応するダウンリンク周波数であってアップ
リンク周波数よりも80MHz低い周波数において受信す
る。TDDモードにおいては、このハンドセットは、ライ
センスされていない帯域における同じ周波数においてRF
信号の送信と受信の両方を行う。動作の両モードの回路
の使用を最大化し、および、コストと複雑さを最小化す
るために、ポータブルは、単一の周波数シンセサイザを
取り入れており、これは、FDDモードにおけるアップリ
ンクの送信とダウンリンクの受信との間で周波数を高速
に切り替える（fast−switch）必要がないものであり、
むしろ、従来のシングル・ループ・フェーズ・ロック型
ループ（single−loop phase−locked loop:PLL）シン
セサイザの範囲内の相対的に緩和された切り替え要件を
有するものである。ポータブルのアップリンク・フレー
ム内の時間であって周波数を切り替えるために利用でき
る時間は、実行しなければならないダイバーシティおよ
びハンドオフ測定によって制限されるので、高速切り替
えシンセサイザは、かりにそうでない場合、各バースト
の送信と受信との間で周波数を切り替える必要があるこ
とになってしまう。ただし、高速切り替えシンセサイザ
は、ポータブルにかなりのコストを追加することになる
ので、低コストの設計目標に反することになってしま
う。
ドセットは、FDDモードにおいて、RF信号を、高い側の
ライセンスされた帯域のうち１つのアップリンク周波数
において送信し、RF信号を低い側のライセンスされた帯
域のうち、対応するダウンリンク周波数であってアップ
リンク周波数よりも80MHz低い周波数において受信す
る。TDDモードにおいては、このハンドセットは、ライ
センスされていない帯域における同じ周波数においてRF
信号の送信と受信の両方を行う。動作の両モードの回路
の使用を最大化し、および、コストと複雑さを最小化す
るために、ポータブルは、単一の周波数シンセサイザを
取り入れており、これは、FDDモードにおけるアップリ
ンクの送信とダウンリンクの受信との間で周波数を高速
に切り替える（fast−switch）必要がないものであり、
むしろ、従来のシングル・ループ・フェーズ・ロック型
ループ（single−loop phase−locked loop:PLL）シン
セサイザの範囲内の相対的に緩和された切り替え要件を
有するものである。ポータブルのアップリンク・フレー
ム内の時間であって周波数を切り替えるために利用でき
る時間は、実行しなければならないダイバーシティおよ
びハンドオフ測定によって制限されるので、高速切り替
えシンセサイザは、かりにそうでない場合、各バースト
の送信と受信との間で周波数を切り替える必要があるこ
とになってしまう。ただし、高速切り替えシンセサイザ
は、ポータブルにかなりのコストを追加することになる
ので、低コストの設計目標に反することになってしま
う。
FDDモードにおけるバーストの送信と受信との間のシ
ンセサイザの周波数の高速切り替えを避けるために、ポ
ータブルは、トランスミッタおよびレシーバ回路を組み
入れており、これらは異なるIF周波数で動作するよう設
計され、以降で説明する通り、これらの周波数は、対応
するアップリンクとダウンリンクRF周波数との間の80MH
zの差で分離されていないければならない。ポータブル
のフロント・エンド・アレンジメント（前処理構成）が
図３に示されている。シンセサイザ301は、入力307上の
制御信号によって周波数において制御され、周波数fLO
を有する信号を出力する。トランスミット・チェーン30
8において、IF回路（図示されていない）が信号を生成
するが、これは、フィルタ310によってフィルタされて
スプリアス（spurious「偽の」）信号コンポーネントが
削除されると、所望の周波数ｆT,IFのIF信号となる。こ
のIF信号は、ミキサ302によって周波数fLOのシンセサイ
ザ信号とミックスされ、フィルタ303によってフィルタ
されて帯域外のコンポーネントが削除されると、アップ
リンクをポートに送信するための、以下の周波数のRF信
号を生成する。
ンセサイザの周波数の高速切り替えを避けるために、ポ
ータブルは、トランスミッタおよびレシーバ回路を組み
入れており、これらは異なるIF周波数で動作するよう設
計され、以降で説明する通り、これらの周波数は、対応
するアップリンクとダウンリンクRF周波数との間の80MH
zの差で分離されていないければならない。ポータブル
のフロント・エンド・アレンジメント（前処理構成）が
図３に示されている。シンセサイザ301は、入力307上の
制御信号によって周波数において制御され、周波数fLO
を有する信号を出力する。トランスミット・チェーン30
8において、IF回路（図示されていない）が信号を生成
するが、これは、フィルタ310によってフィルタされて
スプリアス（spurious「偽の」）信号コンポーネントが
削除されると、所望の周波数ｆT,IFのIF信号となる。こ
のIF信号は、ミキサ302によって周波数fLOのシンセサイ
ザ信号とミックスされ、フィルタ303によってフィルタ
されて帯域外のコンポーネントが削除されると、アップ
リンクをポートに送信するための、以下の周波数のRF信
号を生成する。
fT＝|fLO−ｆT,IF｜ （１） レシーブ・チェーン309において、フィルタ311は、ダ
ウンリンク帯域の外側にある信号コンポーネントをフィ
ルタする。結果の、周波数fRのダウンリンクRF信号は、
この後、ミキサ304によってシンセサイザ周波数fLOとミ
ックスさえる。結果の信号はフィルタ305によってフィ
ルタされ、以下の周波数の、レシーバIFにおけるコンポ
ーネントのみが渡される。
ウンリンク帯域の外側にある信号コンポーネントをフィ
ルタする。結果の、周波数fRのダウンリンクRF信号は、
この後、ミキサ304によってシンセサイザ周波数fLOとミ
ックスさえる。結果の信号はフィルタ305によってフィ
ルタされ、以下の周波数の、レシーバIFにおけるコンポ
ーネントのみが渡される。
ｆR,IF＝|fLO−fR| （２） これより以下が導かれる。
fR−fT＝|fR,IF−ｆT,IF｜ （３） 対応するアップリンクとダウンリンクとのキャリア周
波数の差、fR−fTは80MHzに等しいので、ポータブルの
送信と受信との回路の間のIF周波数の差は同じ80MHzに
等しくなければならない。このように、例えば、レシー
ブ・チェーンにおける回路が70MHzのIF信号で動作する
よう設計されている場合は、トランスミット・チェーン
における回路は150MHzのIF信号で動作するよう設計され
る。ポータブルが1995MHzのダウンリンク周波数および
対応する1875MHzアップリンク周波数を有するポートと
通信する場合は、シンセサイザ301の周波数fLOは2025MH
zに同調される。この周波数は、150MHzの送信IF周波数
ｆT,IFとミックスされると、所望の1875MHzのアップリ
ンク周波数を生ずることになり、1995MHzの受信された
ダウンリンク周波数fRとミックスされると、70MHzのレ
シーブ・チェーンIF周波数fRを生ずることになる。この
ように、シンセサイザ301は、各フレーム内で対応する
ポータブルとの間でバーストを送信したり受信したりす
るために、周波数を切り替える必要はない。
波数の差、fR−fTは80MHzに等しいので、ポータブルの
送信と受信との回路の間のIF周波数の差は同じ80MHzに
等しくなければならない。このように、例えば、レシー
ブ・チェーンにおける回路が70MHzのIF信号で動作する
よう設計されている場合は、トランスミット・チェーン
における回路は150MHzのIF信号で動作するよう設計され
る。ポータブルが1995MHzのダウンリンク周波数および
対応する1875MHzアップリンク周波数を有するポートと
通信する場合は、シンセサイザ301の周波数fLOは2025MH
zに同調される。この周波数は、150MHzの送信IF周波数
ｆT,IFとミックスされると、所望の1875MHzのアップリ
ンク周波数を生ずることになり、1995MHzの受信された
ダウンリンク周波数fRとミックスされると、70MHzのレ
シーブ・チェーンIF周波数fRを生ずることになる。この
ように、シンセサイザ301は、各フレーム内で対応する
ポータブルとの間でバーストを送信したり受信したりす
るために、周波数を切り替える必要はない。
図４は、ライセンスされたスペクトラムにおけるFDD
動作に対する、１つのポートと、そのポートと通信する
１つのポータブルに対するフレーム構造を示す。2.5ミ
リ秒の各送信・ポート・フレームは、８つのタイム・ス
ロットを有しているが、これらにはTS0からTS7までの番
号が付けられており、これによって、ポートは、時分割
法に基いて１つのタイム・スロットを使用して７つまで
のポータブルへ送信できるようになり、TS5は、システ
ム同報チャンネル（System Broadcast Channel）として
予約され、全ポータブルに対するページングおよび他の
情報を提供する。同様に、対応するポート・アップリン
ク・フレーム上において、ポートはバーストを通信中の
７つのポータブルから受信するが、この場合、TS5は緊
急（emergency）コール・アクセスのために予約されて
いる。ポートおよびポータブルの両フレーム内の各タイ
ム・スロットは、120ビットであり、そのうち、80ビッ
トのセグメントがポータブルとポートとの間で送信され
たバーストであり、15ビットがエラー検出ビットであ
る。TS2において通信しているポータブルのための対応
するフレーム構造は、ポータブルにおいて、そのアンテ
ナの両方についてダイバーシティ測定をおこなってから
最も高い測定された信号対雑音比、若しくは、他の信号
品質の尺度を有するアンテナ上で受信することを示して
いる。このポータブルは、それから直ちにポートに対す
るアップリンクを送信する準備ができるが、これは、シ
ンセサイザが周波数を切り替える必要がないからであ
る。送信の後で、シンセサイザはその周波数を切り替え
て、ほかのポートからの自動リンク・トランスファ（au
tomatic link transfer:ALT）信号測定を、ハンドオフ
の目的のために行う。詳述したように、従来のシンセサ
イザが周波数を切り替えるのに必要とする時間は、約１
タイム・スロットである。ALT測定の後で、シンセサイ
ザはその周波数を元の周波数に切り替えて戻して、次の
バーストを通信中のポートから受信する。以降のフレー
ムにおいては、ALT測定が周期的にポート周波数のそれ
ぞれに対して行われるが、これは、もしあるとすれば、
どのポートをハンドオフすべきかを決定するためであ
る。
動作に対する、１つのポートと、そのポートと通信する
１つのポータブルに対するフレーム構造を示す。2.5ミ
リ秒の各送信・ポート・フレームは、８つのタイム・ス
ロットを有しているが、これらにはTS0からTS7までの番
号が付けられており、これによって、ポートは、時分割
法に基いて１つのタイム・スロットを使用して７つまで
のポータブルへ送信できるようになり、TS5は、システ
ム同報チャンネル（System Broadcast Channel）として
予約され、全ポータブルに対するページングおよび他の
情報を提供する。同様に、対応するポート・アップリン
ク・フレーム上において、ポートはバーストを通信中の
７つのポータブルから受信するが、この場合、TS5は緊
急（emergency）コール・アクセスのために予約されて
いる。ポートおよびポータブルの両フレーム内の各タイ
ム・スロットは、120ビットであり、そのうち、80ビッ
トのセグメントがポータブルとポートとの間で送信され
たバーストであり、15ビットがエラー検出ビットであ
る。TS2において通信しているポータブルのための対応
するフレーム構造は、ポータブルにおいて、そのアンテ
ナの両方についてダイバーシティ測定をおこなってから
最も高い測定された信号対雑音比、若しくは、他の信号
品質の尺度を有するアンテナ上で受信することを示して
いる。このポータブルは、それから直ちにポートに対す
るアップリンクを送信する準備ができるが、これは、シ
ンセサイザが周波数を切り替える必要がないからであ
る。送信の後で、シンセサイザはその周波数を切り替え
て、ほかのポートからの自動リンク・トランスファ（au
tomatic link transfer:ALT）信号測定を、ハンドオフ
の目的のために行う。詳述したように、従来のシンセサ
イザが周波数を切り替えるのに必要とする時間は、約１
タイム・スロットである。ALT測定の後で、シンセサイ
ザはその周波数を元の周波数に切り替えて戻して、次の
バーストを通信中のポートから受信する。以降のフレー
ムにおいては、ALT測定が周期的にポート周波数のそれ
ぞれに対して行われるが、これは、もしあるとすれば、
どのポートをハンドオフすべきかを決定するためであ
る。
理解できることだが、ポータブルのフレーム構造内に
は時間がないため、ポータブルにおけるパフォーマンス
に重大な影響を与えるダイバーシティおよびハンドオフ
の測定できるの能力を制限せずには、シンセサイザの追
加的周波数切り替えはできない。以前に説明したフロン
トエンド・アレンジメントによって、バーストの受信お
よび送信を、アップリンクおよびダウンリンク・バース
トの間のシンセサイザ周波数の切り替えを必要とせずに
行うことができる。
は時間がないため、ポータブルにおけるパフォーマンス
に重大な影響を与えるダイバーシティおよびハンドオフ
の測定できるの能力を制限せずには、シンセサイザの追
加的周波数切り替えはできない。以前に説明したフロン
トエンド・アレンジメントによって、バーストの受信お
よび送信を、アップリンクおよびダウンリンク・バース
トの間のシンセサイザ周波数の切り替えを必要とせずに
行うことができる。
回路の効率を最大化して、それによってコストを最小
化するために、互換ハンドセットは、同じレシーバおよ
びトランスミッタ回路を、FDDおよびTDDの両モードに対
して使用する。このように、TDD動作に対しては、送信
および受信IF周波数は、FDDモードにおけるアップリン
クおよびダウンリンク信号の間の80MHzの差によって分
離されている。このように、TDD動作に対しては、送信
および受信のRFキャリアが同じであり、シンセサイザは
周波数を、バーストの送信と受信との間の各フレーム内
で切り替えなければならず、これはTDD動作で期待され
るものと反対である。以前に説明した通り、ダイバーシ
ティ測定は、TDDモードにおいてライセンスされていな
い帯域において動作するポータブルでは必要とされな
い。FDDモードにおけるフレームの持続時間に等しい時
間長を有するフレーム構造によって、各TDDフレーム
は、シンセサイザ周波数を切り替えるのに十分な時間を
有することになる。このように、TDDモードにおけるポ
ータブルは同じ周波数で送信および受信を行うが、図３
のシンセサイザ301はその周波数を、バーストの送信と
受信との間で切り替える。これは、同じキャリア周波数
で送信および受信を行うためである。上記の例を続ける
と、1925MHzのキャリア周波数におけるライセンスされ
ていない帯域において送信および受信を行う場合は、シ
ンセサイザ301は、1925MHzのバーストを150MHzのトラン
スミッタIF信号とともに送信するためには、2075MHzに
同調し、かつ、同じ1925MHz周波数のバーストを受信し
て、70MHzのレシーバIFへダウン・コンバートするため
に、1995MHzに同調しなければならない。
化するために、互換ハンドセットは、同じレシーバおよ
びトランスミッタ回路を、FDDおよびTDDの両モードに対
して使用する。このように、TDD動作に対しては、送信
および受信IF周波数は、FDDモードにおけるアップリン
クおよびダウンリンク信号の間の80MHzの差によって分
離されている。このように、TDD動作に対しては、送信
および受信のRFキャリアが同じであり、シンセサイザは
周波数を、バーストの送信と受信との間の各フレーム内
で切り替えなければならず、これはTDD動作で期待され
るものと反対である。以前に説明した通り、ダイバーシ
ティ測定は、TDDモードにおいてライセンスされていな
い帯域において動作するポータブルでは必要とされな
い。FDDモードにおけるフレームの持続時間に等しい時
間長を有するフレーム構造によって、各TDDフレーム
は、シンセサイザ周波数を切り替えるのに十分な時間を
有することになる。このように、TDDモードにおけるポ
ータブルは同じ周波数で送信および受信を行うが、図３
のシンセサイザ301はその周波数を、バーストの送信と
受信との間で切り替える。これは、同じキャリア周波数
で送信および受信を行うためである。上記の例を続ける
と、1925MHzのキャリア周波数におけるライセンスされ
ていない帯域において送信および受信を行う場合は、シ
ンセサイザ301は、1925MHzのバーストを150MHzのトラン
スミッタIF信号とともに送信するためには、2075MHzに
同調し、かつ、同じ1925MHz周波数のバーストを受信し
て、70MHzのレシーバIFへダウン・コンバートするため
に、1995MHzに同調しなければならない。
図５は、TDDモードにおけるライセンスされていない
帯域における動作に対するポートおよびポータブルのフ
レーム構造を示す。2.5ミリ秒フレーム構造は、FDDモー
ドで使用されるものと共通であり、８つのタイム・スロ
ットを含むが、これはTS0からTS7までの番号が付与され
ており、ライセンスされているFDDモードと同様であ
る。８つのタイム・スロットのポート・フレーム構造
は、４つのタイム・デュプレクス（time−duplex:時間
二重）されたチャンネルをサポートする。示されている
ように、タイム・スロットTS6およびTS7において、ポー
トは逐次的に（sequentially）バーストの対をポータブ
ル０および１から受信し、それから逐次的に２つのバー
ストをこれら同じ２つのポータブルへタイム・スロット
TS0およびTS1において送信する。タイム・スロットTS2
およびTS3においては、バーストがポータブル２および
３から受信され、かつ、タイム・スロットTS4およびTS5
おいては、バーストがポータブル２および３へ送信され
る。ポータブル０における対応するフレーム構造も図５
に示されている。ライセンスされたモードにおける場合
と同様、ポートおよびポータブル・フレーム構造におけ
る各タイム・スロットは、120ビットで、そのうちの80
ビット・セグメントはポータブルとポートとの間を転送
されるバーストであり、15ビットはエラー検出ビットで
ある。示されているように、最初のタイム・スロットに
おいて、ポータブルは、ポートのタイム・スロットTS6
において受信されるバーストを送信する。周波数シンセ
サイザ301は、従って、ポータブルのトランスミッタ回
路からの対応付けられているIFを、通信がポートとポー
タブルの間で確立されているライセンスされていない帯
域におけるRFキャリアへ、アップ・コンバートするため
に同調される。第２のタイム・スロットの時間周期内
に、シンセサイザ301は、その周波数を切り替えるが、
これは同じRFキャリアをポータブルのレシーバ回路に対
応付けられているIFにダウン・コンバートするためであ
る。ポートのタイム・スロットTS0において送信される
バーストは、この後、ポータブルの３番目のタイム・ス
ロット内で受信される準備ができる。残りのポータブル
・フレーム・タイムの間に、ALT測定を別のキャリア周
波数において行うためにシンセサイザは周波数を再び切
り替えて測定を実行し、次に、シンセサイザの周波数を
切り替えて戻し、そのポートに対する次のバーストを次
のフレーム内に送信する。以前に説明した通り、ダイバ
ーシティ測定はTDDモードにおいてはポータブルで実行
する必要はなく、ポートで実行されているので、ポータ
ブルは、シンセサイザ周波数をそのフレーム内の１つの
バーストの送信と受信の間に周波数を切り替えるのに十
分な時間がある。
帯域における動作に対するポートおよびポータブルのフ
レーム構造を示す。2.5ミリ秒フレーム構造は、FDDモー
ドで使用されるものと共通であり、８つのタイム・スロ
ットを含むが、これはTS0からTS7までの番号が付与され
ており、ライセンスされているFDDモードと同様であ
る。８つのタイム・スロットのポート・フレーム構造
は、４つのタイム・デュプレクス（time−duplex:時間
二重）されたチャンネルをサポートする。示されている
ように、タイム・スロットTS6およびTS7において、ポー
トは逐次的に（sequentially）バーストの対をポータブ
ル０および１から受信し、それから逐次的に２つのバー
ストをこれら同じ２つのポータブルへタイム・スロット
TS0およびTS1において送信する。タイム・スロットTS2
およびTS3においては、バーストがポータブル２および
３から受信され、かつ、タイム・スロットTS4およびTS5
おいては、バーストがポータブル２および３へ送信され
る。ポータブル０における対応するフレーム構造も図５
に示されている。ライセンスされたモードにおける場合
と同様、ポートおよびポータブル・フレーム構造におけ
る各タイム・スロットは、120ビットで、そのうちの80
ビット・セグメントはポータブルとポートとの間を転送
されるバーストであり、15ビットはエラー検出ビットで
ある。示されているように、最初のタイム・スロットに
おいて、ポータブルは、ポートのタイム・スロットTS6
において受信されるバーストを送信する。周波数シンセ
サイザ301は、従って、ポータブルのトランスミッタ回
路からの対応付けられているIFを、通信がポートとポー
タブルの間で確立されているライセンスされていない帯
域におけるRFキャリアへ、アップ・コンバートするため
に同調される。第２のタイム・スロットの時間周期内
に、シンセサイザ301は、その周波数を切り替えるが、
これは同じRFキャリアをポータブルのレシーバ回路に対
応付けられているIFにダウン・コンバートするためであ
る。ポートのタイム・スロットTS0において送信される
バーストは、この後、ポータブルの３番目のタイム・ス
ロット内で受信される準備ができる。残りのポータブル
・フレーム・タイムの間に、ALT測定を別のキャリア周
波数において行うためにシンセサイザは周波数を再び切
り替えて測定を実行し、次に、シンセサイザの周波数を
切り替えて戻し、そのポートに対する次のバーストを次
のフレーム内に送信する。以前に説明した通り、ダイバ
ーシティ測定はTDDモードにおいてはポータブルで実行
する必要はなく、ポートで実行されているので、ポータ
ブルは、シンセサイザ周波数をそのフレーム内の１つの
バーストの送信と受信の間に周波数を切り替えるのに十
分な時間がある。
図６は、ポータブル・ハンドセット600の説明用のブ
ロック図であり、これは、ライセンスされていない帯域
における使用のためのTDDモードと、ライセンスされて
いる帯域における使用のためのFDDモードの、両モード
に動作に互換性がある。ハンドセット600は、上述した
フロントエンド回路300を組み込んでいる。フロントエ
ンド回路300のコンポーネントの参照番号は、図３で使
用されているものと同じである。マイクロコントローラ
602は、ハンドセット600内の個々の回路要素のスケジュ
ーリングと動作を制御する。以前に説明したスキャン手
続きに基いて、ハンドセットの電源がONになったとき、
マイクロコントローラ602は、TDDかFDDかのいずれのモ
ードで動作すべきかを「知る」。このように、一度ハン
ドセットがTDDかFDDかのいずれのモードであるかを決定
してタイミングが導かれると、マイクロコントローラ60
2は、シンセサイザ301の周波数の切り替えを行うかどう
かを制御するが、これは図４および図５に示されるポー
タブル・フレーム構造に従った各フレーム内の適切な時
刻に行われ、これは、バーストの送信および受信のた
め、および、ALT測定のためである。両モードのフレー
ム構造は同様にフォーマットされ、共通の、フレームあ
たりタイム・スロット数、タイム・スロットあたりビッ
ト数、バーストあたりビット数、および、共通のエラー
検出コードを有するので、ベースバンドコーディングお
よびデコーディング回路は、ポータブルがFDDかTDDかの
いずれのモードにおいて動作している場合でも、トラン
スペアレント（透過的）であることが不可欠である。こ
のように、マイクロコントローラ602内に、自動的に検
出された動作のモードに依存してロードされるTDDおよ
びFDDのプログラムを含むことによって、全送信および
受信処理機能を自動的に進めることができる。
ロック図であり、これは、ライセンスされていない帯域
における使用のためのTDDモードと、ライセンスされて
いる帯域における使用のためのFDDモードの、両モード
に動作に互換性がある。ハンドセット600は、上述した
フロントエンド回路300を組み込んでいる。フロントエ
ンド回路300のコンポーネントの参照番号は、図３で使
用されているものと同じである。マイクロコントローラ
602は、ハンドセット600内の個々の回路要素のスケジュ
ーリングと動作を制御する。以前に説明したスキャン手
続きに基いて、ハンドセットの電源がONになったとき、
マイクロコントローラ602は、TDDかFDDかのいずれのモ
ードで動作すべきかを「知る」。このように、一度ハン
ドセットがTDDかFDDかのいずれのモードであるかを決定
してタイミングが導かれると、マイクロコントローラ60
2は、シンセサイザ301の周波数の切り替えを行うかどう
かを制御するが、これは図４および図５に示されるポー
タブル・フレーム構造に従った各フレーム内の適切な時
刻に行われ、これは、バーストの送信および受信のた
め、および、ALT測定のためである。両モードのフレー
ム構造は同様にフォーマットされ、共通の、フレームあ
たりタイム・スロット数、タイム・スロットあたりビッ
ト数、バーストあたりビット数、および、共通のエラー
検出コードを有するので、ベースバンドコーディングお
よびデコーディング回路は、ポータブルがFDDかTDDかの
いずれのモードにおいて動作している場合でも、トラン
スペアレント（透過的）であることが不可欠である。こ
のように、マイクロコントローラ602内に、自動的に検
出された動作のモードに依存してロードされるTDDおよ
びFDDのプログラムを含むことによって、全送信および
受信処理機能を自動的に進めることができる。
ユーザは、マイクロコントローラ602に接続されてい
るキーパッド／ディスプレー603を介してコールを開始
してもよい。コールは、セットアップ手続きを通して確
立されるが、この手続きは本願発明の一部ではなく、こ
こでは説明しない。一度確立されると、ユーザの音声は
マイクロフォン604への入力となり、その結果のアナロ
グ音声信号は音声エンコーダ605によってエンコーダさ
れ、バッファ606にストアされる。チャンネル・エンコ
ーダおよびマルチプレクサ607は、マイクロコントロー
ラ602からのタイミング信号に応答して、コード化され
た音声信号、および、対応付けられた信号化情報を、固
定長のバースト内に出力し、適切な時刻にアップリンク
・フレームに含める。TDDおよびFDDモードに対するポー
タブル・フレーム構造で分るように、バーストがポート
へ転送されるフレーム内の時間は、どのモードでハンド
セットが動作しているかに依存する。マイクロコントロ
ーラ602は、ハンドセットがどのモードで動作している
か「知って」いるので、バーストの送信のタイミングを
制御する。
るキーパッド／ディスプレー603を介してコールを開始
してもよい。コールは、セットアップ手続きを通して確
立されるが、この手続きは本願発明の一部ではなく、こ
こでは説明しない。一度確立されると、ユーザの音声は
マイクロフォン604への入力となり、その結果のアナロ
グ音声信号は音声エンコーダ605によってエンコーダさ
れ、バッファ606にストアされる。チャンネル・エンコ
ーダおよびマルチプレクサ607は、マイクロコントロー
ラ602からのタイミング信号に応答して、コード化され
た音声信号、および、対応付けられた信号化情報を、固
定長のバースト内に出力し、適切な時刻にアップリンク
・フレームに含める。TDDおよびFDDモードに対するポー
タブル・フレーム構造で分るように、バーストがポート
へ転送されるフレーム内の時間は、どのモードでハンド
セットが動作しているかに依存する。マイクロコントロ
ーラ602は、ハンドセットがどのモードで動作している
か「知って」いるので、バーストの送信のタイミングを
制御する。
結果の出力バーストは、モジュレータ608によってモ
ジュレート（変調）されて、ベースバンド信号を生成す
る。ベースバンド信号は、トランスミット・チェーンの
IF周波数にアップコンバートされるが、これは、ミキサ
609通して、水晶発振器610の固定周波数出力信号とミッ
クスされることによって行われる。フロントエンド回路
300は、IF周波数信号を、ポータブルが通信を確立して
いるポートに対応付けられたアップリンク周波数におけ
るRFキャリア・アップリンク信号にアップコンバートす
る。RF信号は、その後、電力増幅器611によって、送信
のために増幅される。スイッチ612は、マイクロコント
ローラ602によって送信および受信のために制御される
が、増幅されたRF信号を、アンテナ613と614のいずれか
にスイッチ615を通じて供給し、後者は同様にマイクロ
コントローラ602よって制御されている。前述した通
り、TDDモードにおいては、１つのアンテナが送信と受
信の両方のために使用される。しかし、FDDモードで
は、ダイバーシティがポータブルにおいて実行され、送
信が行われるアンテナが、各アンテナを通じて行われた
ダウンリンク信号品質測定の比較に基いて決定される。
このように、FDDモードにおいては、各バーストに対し
て、スイッチ615はマイクロコントローラ602によって、
同じフレーム内で「最良の」信号が測定された特定のア
ンテナに接続される。
ジュレート（変調）されて、ベースバンド信号を生成す
る。ベースバンド信号は、トランスミット・チェーンの
IF周波数にアップコンバートされるが、これは、ミキサ
609通して、水晶発振器610の固定周波数出力信号とミッ
クスされることによって行われる。フロントエンド回路
300は、IF周波数信号を、ポータブルが通信を確立して
いるポートに対応付けられたアップリンク周波数におけ
るRFキャリア・アップリンク信号にアップコンバートす
る。RF信号は、その後、電力増幅器611によって、送信
のために増幅される。スイッチ612は、マイクロコント
ローラ602によって送信および受信のために制御される
が、増幅されたRF信号を、アンテナ613と614のいずれか
にスイッチ615を通じて供給し、後者は同様にマイクロ
コントローラ602よって制御されている。前述した通
り、TDDモードにおいては、１つのアンテナが送信と受
信の両方のために使用される。しかし、FDDモードで
は、ダイバーシティがポータブルにおいて実行され、送
信が行われるアンテナが、各アンテナを通じて行われた
ダウンリンク信号品質測定の比較に基いて決定される。
このように、FDDモードにおいては、各バーストに対し
て、スイッチ615はマイクロコントローラ602によって、
同じフレーム内で「最良の」信号が測定された特定のア
ンテナに接続される。
ハンドセット600のレシーブ・チェーンは、受信され
たRF信号をIF信号に変換するためのフロントエンド回路
と、IF信号をベースバンドへダウン・コンバートするた
めの回路と、および、各受信されたフレーム内の各バー
ストをデモジュレート（復調）しデコードするための回
路とを含む。このように、レシーブ・チェーンは、その
帯域を渡って受信された信号を増幅するための低雑音増
幅器627を含み、上述したフロント・エンド回路300は、
受信さえたダウンリンク信号をあらかじめ定められ固定
されたIFにダウン・コンバートし、このIFにおいてハン
ドセット回路が動作する。ミキサ621は、それから、IF
信号を、水晶発振器622の出力における固定周波数信号
と混合してベースバンド信号を引き出す。このベースバ
ンド信号は、デモジュレータ622によって復調され、ビ
ット・ストリームを生成するが、これは、そのフレーム
内の全ビットを含み、各バーストに対して送信されたエ
ラー検出ビットを含む。デモジュレータ622は、また、
品質尺度（quality measure:QM）、および、受信された
信号強度インジケータ尺度（signal strength indicato
r measure:RSSI）も出力するが、これらは各受信された
バーストを特徴付けるものである。前述した合衆国特許
第5,333,175号において説明されている通り、QMは信号
対インペアメント（impairment「損失」）比であり、受
信された信号のサンプルと期待される雑音のないサンプ
ルとの間の差を測定することによって得ることができ、
測定は各受信されたバーストに対して行われる。前述し
合衆国特許第4,941,155号において説明されている通
り、シンボル・タイミングの実行は、16倍のオーバ・サ
ンプルで受信された信号から特別なタイミング瞬間を見
付けることによって行なわれ、この瞬間は、受信された
バースト・サンプルのエクスパンド（expand）され、コ
ラプス（collapse）された差分フェーズ角のＸおよびＹ
要素の最大ベクトル合計（vector sum）を生成する。こ
の最大ベクトル合計は、直接、信号対損失比に関係し、
受信されたバーストの品質尺度QMとして働く。RSSIは、
バーストを介して受信されたパワーを積分することによ
って得られ、これは、信号パワーおよび干渉を含む。
たRF信号をIF信号に変換するためのフロントエンド回路
と、IF信号をベースバンドへダウン・コンバートするた
めの回路と、および、各受信されたフレーム内の各バー
ストをデモジュレート（復調）しデコードするための回
路とを含む。このように、レシーブ・チェーンは、その
帯域を渡って受信された信号を増幅するための低雑音増
幅器627を含み、上述したフロント・エンド回路300は、
受信さえたダウンリンク信号をあらかじめ定められ固定
されたIFにダウン・コンバートし、このIFにおいてハン
ドセット回路が動作する。ミキサ621は、それから、IF
信号を、水晶発振器622の出力における固定周波数信号
と混合してベースバンド信号を引き出す。このベースバ
ンド信号は、デモジュレータ622によって復調され、ビ
ット・ストリームを生成するが、これは、そのフレーム
内の全ビットを含み、各バーストに対して送信されたエ
ラー検出ビットを含む。デモジュレータ622は、また、
品質尺度（quality measure:QM）、および、受信された
信号強度インジケータ尺度（signal strength indicato
r measure:RSSI）も出力するが、これらは各受信された
バーストを特徴付けるものである。前述した合衆国特許
第5,333,175号において説明されている通り、QMは信号
対インペアメント（impairment「損失」）比であり、受
信された信号のサンプルと期待される雑音のないサンプ
ルとの間の差を測定することによって得ることができ、
測定は各受信されたバーストに対して行われる。前述し
合衆国特許第4,941,155号において説明されている通
り、シンボル・タイミングの実行は、16倍のオーバ・サ
ンプルで受信された信号から特別なタイミング瞬間を見
付けることによって行なわれ、この瞬間は、受信された
バースト・サンプルのエクスパンド（expand）され、コ
ラプス（collapse）された差分フェーズ角のＸおよびＹ
要素の最大ベクトル合計（vector sum）を生成する。こ
の最大ベクトル合計は、直接、信号対損失比に関係し、
受信されたバーストの品質尺度QMとして働く。RSSIは、
バーストを介して受信されたパワーを積分することによ
って得られ、これは、信号パワーおよび干渉を含む。
品質尺度QMおよびRSSIは、マイクロコントローラ602
で処理するために供給される。復調されたビット・スト
リームは、デコーダおよびデマルチプレクサ623に供給
される。デコーダおよびデマルチプレクサ623はバース
トを検出し、送信された音声ビットをバーストから復合
化し、および、バースト内の対応付けられた制御ビット
を分離する。フレームのバースト部内の音声信号に対応
付けられたビットだけが、バッファ624への入力とな
る。エラーが送信中に検出された場合は、デコーダ623
は、ワード・エラー・インジケータ（word error indic
ator:WEI）をマイクロコントローラ602に供給する。音
声ビットの固定数が、バッファ624へ各受信されたバー
ストから入力される。これらのビットは、継続してバッ
ファ624によって一定のレートで音声デコーダ625へ継続
的に出力され、この音声デコーダは、コード化された音
声信号をアナログ信号へ変換し、このアナログ信号は、
ポータブル・ハンドセット・スピーカ626へ出力され
る。
で処理するために供給される。復調されたビット・スト
リームは、デコーダおよびデマルチプレクサ623に供給
される。デコーダおよびデマルチプレクサ623はバース
トを検出し、送信された音声ビットをバーストから復合
化し、および、バースト内の対応付けられた制御ビット
を分離する。フレームのバースト部内の音声信号に対応
付けられたビットだけが、バッファ624への入力とな
る。エラーが送信中に検出された場合は、デコーダ623
は、ワード・エラー・インジケータ（word error indic
ator:WEI）をマイクロコントローラ602に供給する。音
声ビットの固定数が、バッファ624へ各受信されたバー
ストから入力される。これらのビットは、継続してバッ
ファ624によって一定のレートで音声デコーダ625へ継続
的に出力され、この音声デコーダは、コード化された音
声信号をアナログ信号へ変換し、このアナログ信号は、
ポータブル・ハンドセット・スピーカ626へ出力され
る。
図４および図６を参照すると、FDDモードにおける各
フレームでは、スイッチ612に受信するために接続さ
れ、スイッチ615は、受信するために逐次的に接続さ
れ、受信は両アンテナ613および614を介して行われる。
最初の２つのタイム・スロットの最中に、レシーバ・チ
ェーン回路は、これが通信を確立しているポートからほ
かのポータブルへ向けられたダウンリンク信号「リスン
（listen）」する。両アンテナ測定期間に決定されたQ
M、RSSI、および、WEIの尺度から、信号を受信するため
に用いる「最良」のアンテナが決定される。３番目のタ
イム・スロットにおいて、スイッチ615はその「最良」
のアンテナに接続され、タイム・スロットTS2内にポー
トによって送信されたバーストが、レシーブ・チェーン
回路によって受信され、および、デコードされ、およ
び、そのバーストに対する品質尺度QM、RSSI、およびWE
Iは、マイクロコントローラ602にストアされる。次のタ
イム・スロットにおいては、スイッチ612は、その送信
側に接続され、バーストはトランスミット・チェーン回
路によってさきほど決定された「最良」のアンテナを介
して送信される。フロント・エンド回路300は、さきほ
ど受信したダウンリンク周波数に対応するアップリンク
周波数において、RF信号を送信する準備ができているの
で、シンセサイザ301は、バーストの受信と送信の間に
周波数を変更する必要がない。しかし、バーストの送信
の後、ほかのポートからの測定をハンドオフの目的のた
めに行うために、シンセサイザ301の周波数は切り替え
られ、ほかのポートからの信号のRSSIおよびQM尺度がマ
イクロコントローラ602によって決定されストアされ
る。このような複数のALT測定が続くフレームにおいて
それぞれ行われた後、ほかのポートへのハンドオフが、
通信しているダウンリンク信号から同じパラメータに関
する各ALT測定の最中に決定されたRSSIおよびQM尺度と
の比較によって行うことができる。各フレームにおい
て、ALT測定の後、シンセサイザ301は、周波数におい
て、次のフレームの準備のため切り替えられる。
フレームでは、スイッチ612に受信するために接続さ
れ、スイッチ615は、受信するために逐次的に接続さ
れ、受信は両アンテナ613および614を介して行われる。
最初の２つのタイム・スロットの最中に、レシーバ・チ
ェーン回路は、これが通信を確立しているポートからほ
かのポータブルへ向けられたダウンリンク信号「リスン
（listen）」する。両アンテナ測定期間に決定されたQ
M、RSSI、および、WEIの尺度から、信号を受信するため
に用いる「最良」のアンテナが決定される。３番目のタ
イム・スロットにおいて、スイッチ615はその「最良」
のアンテナに接続され、タイム・スロットTS2内にポー
トによって送信されたバーストが、レシーブ・チェーン
回路によって受信され、および、デコードされ、およ
び、そのバーストに対する品質尺度QM、RSSI、およびWE
Iは、マイクロコントローラ602にストアされる。次のタ
イム・スロットにおいては、スイッチ612は、その送信
側に接続され、バーストはトランスミット・チェーン回
路によってさきほど決定された「最良」のアンテナを介
して送信される。フロント・エンド回路300は、さきほ
ど受信したダウンリンク周波数に対応するアップリンク
周波数において、RF信号を送信する準備ができているの
で、シンセサイザ301は、バーストの受信と送信の間に
周波数を変更する必要がない。しかし、バーストの送信
の後、ほかのポートからの測定をハンドオフの目的のた
めに行うために、シンセサイザ301の周波数は切り替え
られ、ほかのポートからの信号のRSSIおよびQM尺度がマ
イクロコントローラ602によって決定されストアされ
る。このような複数のALT測定が続くフレームにおいて
それぞれ行われた後、ほかのポートへのハンドオフが、
通信しているダウンリンク信号から同じパラメータに関
する各ALT測定の最中に決定されたRSSIおよびQM尺度と
の比較によって行うことができる。各フレームにおい
て、ALT測定の後、シンセサイザ301は、周波数におい
て、次のフレームの準備のため切り替えられる。
図５および図６を参照すると、TDDモードにおいて
は、ポータブルにおけるダイバーシティ測定を行う必要
はなく、スイッチ615はアンテナ613か614かのいずれか
に接続される。フレーム内では、スイッチ612が、ま
ず、バーストをアップリンク周波数で送信するために接
続される。シンセサイザ301は、それから、同じ周波数
でバーストを受信するために周波数を切り替えて、それ
に対して品質尺度QM、RSSI、および、WEIが決定され
る。このバーストを受信した後、シンセサイザ302の周
波数が切り替えられてほかのポートからのALT測定を行
う。FDDモードにおける場合と同様、何個かのフレーム
の後で、ほかのポートへのハンドオフが行われるかもし
れないし、行われないかもしれない。各ALT測定の後
で、シンセサイザ301の周波数は再度切り替えられ、次
のフレームに備える。
は、ポータブルにおけるダイバーシティ測定を行う必要
はなく、スイッチ615はアンテナ613か614かのいずれか
に接続される。フレーム内では、スイッチ612が、ま
ず、バーストをアップリンク周波数で送信するために接
続される。シンセサイザ301は、それから、同じ周波数
でバーストを受信するために周波数を切り替えて、それ
に対して品質尺度QM、RSSI、および、WEIが決定され
る。このバーストを受信した後、シンセサイザ302の周
波数が切り替えられてほかのポートからのALT測定を行
う。FDDモードにおける場合と同様、何個かのフレーム
の後で、ほかのポートへのハンドオフが行われるかもし
れないし、行われないかもしれない。各ALT測定の後
で、シンセサイザ301の周波数は再度切り替えられ、次
のフレームに備える。
上記の実施形態は本願発明の原理を説明するものであ
る。ほかの実施形態は、本願発明の精神と洞察から離れ
ずに、当業者であれば開発することができる。
る。ほかの実施形態は、本願発明の精神と洞察から離れ
ずに、当業者であれば開発することができる。
フロントページの続き (72)発明者 ノーペル，アンソニー，ロバート アメリカ合衆国 07740 ニュージャー ジー州 ロング ブランチ マンマウス プレイス 450 (72)発明者 サレンバーガー，ネルソン，レイ アメリカ合衆国 07724 ニュージャー ジー州 チントン フォールズ グリー ン メドウ ドライブ 22 (72)発明者 ジーグラー，ロバート，アンソニー アメリカ合衆国 07701 ニュージャー ジー州 レッド バンク グレンメリー アヴェニュ 25 (56)参考文献 特開 平７−7468（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−199141（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04B 1/38 - 1/58 H04B 7/26 H04J 3/00 - 3/26 H04Q 7/00 - 7/38
Claims (14)
- 【請求項１】複数の固定されたポートおよび複数のモバ
イル・ポータブル・ハンドセットを有し、前記ポートの
それぞれは、ダウンリンク・バースト信号を複数のダウ
ンリンク周波数の１つで少なくとも一つのポータブル・
ハンドセットへ送信するためのトランスミッタと、アッ
プリンク・バースト信号を複数の対応付けられたアップ
リンク周波数の１で少くとも１つの前記ポータブル・ハ
ンドセットから受信するためのレシーバとを有し、前記
複数のポートのいくつかは、ライセンスされた周波数ス
ペクトラムにおいて周波数分割デュプレクス（FDD）モ
ードにおいて動作し、ここでは、ダウンリンク周波数お
よびアップリンク周波数が異なるあらかじめ定められた
周波数帯域内にあり、および、各ダウンリンク周波数と
対応付けられたアップリンク周波数はあらかじめ定めた
周波数差によって分離され、および、前記ポートのほか
のものは、時分割デュプレクス（TDD）モードにおいて
ライセンスされていない周波数スペクトラムにおいて動
作し、ここでは、ダウンリンク周波数とこれに対応付け
られたアップリンク周波数が同じでダウンリンク・バー
ストおよびアップリンク・バーストが１つのフレームの
異なるタイム・スロット内において受信されおよび送信
されるTDM/TDMAディジタル電話システムにおいて、FDD
モードにおいてライセンスされた周波数スペクトラムに
おいて動作するポートと通信するためのFDDモードにお
ける動作と、TDDモードにおいてライセンスされていな
い周波数スペクトラムにおいて動作するポートと通信す
るためのTDDモードにおける動作とに互換性があるポー
タブル・ハンドセットにおいて、 制御信号によって決定される周波数でシンセサイザ信号
を生成するための周波数シンセサイザ手段と、 受信したダウンリンク・バースト信号のダウンリンク周
波数を、前記シンセサイザ信号とミックスすることによ
って、第１のあらかじめ定めた中間周波数（IF）にダウ
ン・コンバートするためのダウン・コンバート手段と、 前記ダウン・コンバートされたダウンリンク・バースト
信号を前記第１のあらかじめ定めたIFにおいてベースバ
ンド信号へ変換するための手段と、前記ベースバンド信
号をデモジュレートするための手段と、および、前記デ
モジュレートされたベースバンド信号をデコードするた
めの手段とを備えたレシーバ回路手段と、 送信すべき信号をエンコードするための手段と、前記送
信すべきエンコーダされた信号をベースバンド信号へ変
調するための手段と、および前記送信すべきベースバン
ド信号を第２のあらかじめ定めたIFを有する信号へ変換
するための手段とを備え、前記第１のあらかじめ定めた
IFと前記第２のあらかじめ定めたIFとの間の周波数にお
ける差が前記あらかじめ定めた周波数差に等しいトラン
スミッタ回路手段と、 前記送信すべき信号の前記第２のあらかじめ定めたIFを
前記ダウンリンク周波数に対応付けられたアップリンク
周波数に、前記シンセサイザ信号を混合することによっ
てアップ・コンバートするアップ・コンバート手段と、
および、 前記ポータブル・ハンドセットがFDDかTDDかのいずれの
モードで動作しているかを決定するため、および、前記
制御信号を生成するための制御手段であって、前記シン
セサイザは、前記制御信号によって、前記ダウンリンク
周波数を前記第１のあらかじめ定めたIFへダウン・コン
バートするためと、前記第２のあらかじめ定めたIFを前
記アップリンク周波数へアップ・コンバートするためと
の両方に同じ周波数に維持され、前記ポータブル・ハン
ドセットがFDDモードのときに、前記アップリンクとダ
ウンリンクの周波数との間の周波数の分離を前記あらか
じめ定めた周波数の差に維持し、前記制御信号に応答し
て、前記シンセサイザは、ダウンリンク周波数を前記第
１のあらかじめ定めたIFへダウン・コンバートすること
と、前記第２のあらかじめ定めたIF信号をアップリンク
周波数へアップ・コンバートすることとの間で、周波数
の切り替えを行い、前記ハンドセットがTDDモードのと
きに、前記アップリンクおよびダウンリンク周波数が、
各フレーム内の異なるタイムスロットの間内で同じもの
になるように保持する制御手段と を備えることを特徴とするハンドセット。 - 【請求項２】請求項１に記載の互換ポータブル・ハンド
セットにおいて、前記ライセンスされたスペクトラム
が、アップリンク送信用に1850から1910MHzまでの間の
帯域と、ダウンリンク送信用に1930から1990MHzでの間
の帯域とを備え、および、ライセンスされていないスペ
クトラムが、1910MHzと1930MHzとの間の帯域を備えるこ
とを特徴とするハンドセット。 - 【請求項３】請求項２に記載の互換ポータブル・ハンド
セットにおいて、前記あらかじめ定めた周波数差が80MH
zに等しいことを特徴とするハンドセット。 - 【請求項４】複数の固定されたポートおよび複数のモバ
イル・ポータブル・ハンドセットを有し、 前記ポートのそれぞれは、ダウンリンク・バースト信号
を複数のダウンリンク周波数の１つにおいて少なくとも
一つのポータブル・ハンドセットへ送信するためのトラ
ンスミッタとアップリンク・バースト信号を複数の対応
付けられたアップリンク周波数の１において少くとも１
つの前記ポータブル・ハンドセットから受信するための
レシーバとを有し、前記複数のポートのいくつかは、ラ
イセンスされた周波数スペクトラムにおいて周波数分割
デュプレクス（FDD）モードにおいて動作し、ここで
は、ダウンリンク周波数およびアップリンク周波数が異
なるあらかじめ定められた周波数帯域内にあり、およ
び、各ダウンリンク周波数と対応付けられたアップリン
ク周波数はあらかじめ定めた周波数差によって分離さ
れ、および、前記ポートのほかのものは、時分割デュプ
レクス（TDD）モードにおいてライセンスされていない
周波数スペクトラムにおいて動作し、ここでは、ダウン
リンク周波数とこれに対応付けられたアップリンク周波
数が同じでダウンリンク・バーストおよびアップリンク
・バーストが１つのフレームの異なるタイム・スロット
内において受信されおよび送信されるTDM/TDMAディジタ
ル電話システムであって、FDDモードにおいてライセン
スされた周波数スペクトラムにおいて動作しているポー
トと通信するために、FDDモードにおいてポータブル・
ハンドセットを動作させることと、TDDモードにおいて
ライセンスされていない周波数スペクトラムにおいて動
作しているポートと通信するために、TDDモードにおい
てポータブル・ハンドセットを動作させることとの間に
互換性がある方法において、 制御信号によって決定された周波数においてシンセサイ
ザ信号を生成するステップと、 受信されたダウンリンク・バースト信号の前記ダウンリ
ンク周波数を前記シンセサイザ信号とミックスすること
によって、第１のあらかじめ定めた中間周波数（IF）に
ダウン・コンバートするステップと、 前記ダウン・コンバートされたダウンリンク・バースト
信号を前記第１のあらかじめ定めたIFにおいてベースバ
ンド信号へ変換し、前記ベースバンド信号を復調し、お
よび、前記復調されたベースバンド信号をデコードする
ステップと、 送信すべき信号をエンコードし、ベースバンド信号へ前
記エンコードされた送信すべき信号を変調し、および、
前記変調すべきベースバンド信号を第２のあらかじめ定
めたIFを有する信号へ変換するステップであって、前記
第１のあらかじめ定めたIFと前記第２のあらかじめ定め
たIFとの差が前記あらかじめ定めた周波数差に等しいス
テップと、 前記送信すべき信号の前記第２のあらかじめ定めたIF
を、前記シンセサイザ信号とミックスすることによっ
て、前記ダウンリンク周波数に対応付けられたアップリ
ンク周波数へとアップ・コンバートするステップと、お
よび、 前記ポータブル・ハンドセットがFDDかTDDかのいずれの
モードで動作しているかを決定し、制御信号を生成する
ために、前記制御信号はシンセサイザ信号の周波数を、
前記ダウンリンク周波数を前記第１のあらかじめ定めた
IFへダウン・コンバートするためと、前記第２のあらか
じめ定めたIFを前記アップリンク周波数アップ・コンバ
ートするためとの両方に対して同じ周波数に維持し、前
記ポータブル・ハンドセットがFDDモードのときに、前
記アップリンクとダウンリンクの周波数との間の周波数
を前記あらかじめ定めた周波数の差に分離を維持し、お
よび、前記制御信号の応答において前記シンセサイズ信
号を、前記第１のあらかじめ定めたIFへダウン・コンバ
ートすることと、前記第２のあらかじめ定めたIF信号を
アップリンク周波数へアップ・コンバートすることとの
間で切り替えて前記アップリンクおよびダウンリンク周
波数が、前記ハンドセットがTDDモードのときに、各フ
レーム内の異なるタイムスロットの間内で同じものにな
るように維持するステップと を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項５】請求項４に記載の方法において、前記ライ
センスされたスペクトラムとして、アップリンク・送信
用に1850から1910MHzの帯域、およびダウンリンク・送
信用に1930から1990MHzの帯域を備え、かつ、前記ライ
センスされていないスペクトラムとして、1910MHzから1
930MHzの間の帯域を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項６】請求項５に記載の方法において、前記あら
かじめ定めた周波数差が80MHzに等しいことを特徴とす
る方法。 - 【請求項７】アップリンク信号の送信およびダウンリン
ク信号の受信がアップリンクおよびダウンリンク・キャ
リア周波数上で行われ、これらはそれぞれあらかじめ定
めた周波数差によって分離されている周波数分割デュプ
レクス（FDD）モードか、アップリンク信号の送信およ
びダウンリンク信号の受信が同じアップリンクおよびダ
ウンリンク周波数における異なるタイム・スロット上で
行われる時分割デュプレクス（TDD）か、のいずれかの
モードにおいて動作するハンドセットにおいて、 対応付けられた第１のあらかじめ定めた中間周波数（I
F）を有するトランスミッタと、 対応付けられた第２のあらかじめ定めたIFを有するレシ
ーバであって、前記第１および第２のIFは前記あらかじ
め定めた周波数差によって分離されているレシーバと、 調整可能な周波数を有するシンセサイザ信号を生成する
ための周波数シンセサイザ手段と、 前記第１のあらかじめ定めたIFをこれを前記シンセサイ
ザ信号と混合することによって、前記アップリンク・キ
ャリア周波数へアップ・コンバートするための手段と、 前記ダウンリンク・キャリア周波数をこれを前記シンセ
サイザ信号と混合することによって、前記第２のあらか
じめ定めたIFへダウン・コンバートするための手段と、 前記ポータブル・ハンドセットがFDDモードにあるとき
に、アップリンク信号を送信することとダウンリンク信
号をレシーバすることの両方のために、前記シンセサイ
ザ信号を同じ周波数に維持するため、および、前記ポー
タブル・ハンドセットがTDDモードにあるときに、アッ
プリンク信号を送信することとダウンリンク信号をレシ
ーバすることとの間で、前記シンセサイザ信号の周波数
を切り替えるための手段と を備えることを特徴とするポータブル・ハンドセット。 - 【請求項８】請求項７に記載のポータブル・ハンドセッ
トにおいて、さらに、前記ハンドセットがTDDかFDDかの
いずれのモードにあるかを決定するための手段を備える
ことを特徴とするポータブル・ハンドセット。 - 【請求項９】請求項８に記載のポータブル・ハンドセッ
トにおいて、前記ポータブル・ハンドセットがFDDモー
ドにあるときは、アップリンク・キャリア周波数は1850
MHzと1910MHzとの間の周波数帯域にあり、ダウンリンク
・キャリア周波数は1930MHzと1990MHzとの間の周波数帯
域にあること、および、前記ポータブル・ハンドセット
がTDDモードにあるときは、そのアップリンクおよびダ
ウンリンクのキャリア周波数が1910MHzと1930MHzとの間
の周波数帯にあることを特徴とするポータブル・ハンド
セット。 - 【請求項１０】請求項９に記載のポータブル・ハンドセ
ットにおいて、前記あらかじめ定めた周波数差が80MHz
に等しいことを特徴とするポータル・ハンドセット。 - 【請求項１１】アップリンク信号の送信およびダウンリ
ンク信号の受信がアップリンクおよびダウンリンク・キ
ャリア周波数上で行われ、あらかじめ定めた周波数差に
よって分離されている周波数分割デュプレクス（FDD）
モード、また、アップリンク信号の送信しおよびダウン
リンク信号の受信が同じアップリンクおよびダウンリン
ク・キャリア周波数における異なるタイム・スロット上
で行われる時分割デュプレクス（TDD）ードいずれかに
おいて、TDM/TDMAディジタル・電話・システムにおける
ポータブル・ハンドセットを動作させる方法において、 調節可能な周波数を有するシンセサイザ信号の生成する
ステップと、 前記ダウンリンク信号の前記ダウンリンク・キャリア周
波数を、シンセサイザ信号とミックスすることによっ
て、第１のあらかじめ定めた中間周波数（IF）へダウン
・コンバートするステップと、 第２のあらかじめ定めたIFを、シンセサイザ信号とミッ
クスすることによって、前記アップリンク信号を送信す
るための前記アップリンク・キャリア周波数へアップ・
コンバートするステップであって、前記第１および第２
のあらかじめ定めたIFは前記あらかじめ定めた周波数差
によって分離されているステップと、 前記ポータブル・ハンドセットがFDDモードにあるとき
に、前記アップリンク信号の送信および前記ダウンリン
ク信号の受信の両方のために、前記シンセサイザ信号を
同じ周波数に維持すること、および、前記ポータブル・
ハンドセットがTDDモードにあるときに、前記アップリ
ンク信号を送信することと、前記ダウンリンク信号の受
信の間に、前記シンセサイザ信号の周波数を切り換える
ステップと を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項１２】請求項11に記載の方法であって、さら
に、前記ハンドセットがTDDかFDDかのいずれのモードか
を決定するステップを備えたことを特徴とする方法。 - 【請求項１３】請求項12に記載の方法において、前記ポ
ータブル・ハンドセットがFDDモードにあるとき、前記
アップリンク・キャリア周波数は1850MHzと1910MHzの間
の周波数帯にあり、前記ダウンリンク・キャリア周波数
は1930MHzと1990MHzの間の周波数帯にあること、およ
び、前記ポータブル・ハンドセットがTDDモードにある
ときは、前記アップリンクおよびダウンリンク・キャリ
ア周波数は1910MHzと1930MHzの間の周波数帯にあること
を特徴とする方法。 - 【請求項１４】請求項13に記載の方法において、前記あ
らかじめ定めた周波数差は80MHzに等しいことを特徴と
する方法。
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