JPH07336772A - マルチ−バンド セルラ無線電話システムのアーキテクチャ - Google Patents

マルチ−バンド セルラ無線電話システムのアーキテクチャ

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JPH07336772A
JPH07336772A JP6156961A JP15696194A JPH07336772A JP H07336772 A JPH07336772 A JP H07336772A JP 6156961 A JP6156961 A JP 6156961A JP 15696194 A JP15696194 A JP 15696194A JP H07336772 A JPH07336772 A JP H07336772A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 特定グループの加入者向けに設計されたシス
テムで、他の異なる周波数帯のグループにも利用可能に
する。 【構成】 第1のサービスグループは、モービル交換セ
ンタ101、送信ユニット103、第2の基地局制御装
置102、基地局トランシーバ104、線形増幅器10
5及びアンテナ106を含む第1のシステムによってサ
ービスを受ける。周波数変換器222は、ダウンリンク
信号を第1の周波数範囲から第2の周波数範囲に変換
し、及びアップリンク信号を第2の周波数範囲から第1
の周波数範囲に変換する。アンテナ216により送信さ
れる信号は、第2バンド内にあって、第2バンドでの受
信信号は、第1バンド内の信号に変換され、第1バンド
の無線電話システムによって処理される。モービル端末
107,117は、加入者グループ識別レジスタ225
により識別され、各グループのモービル端末に関する情
報は、加入者レジスタ211,221から得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、異なる周波数帯域(バンド)
が、異なるサービス提供者に専用されるマルチ−バンド
セルラ無線電話システムに関する。
【0002】
【発明の背景】無線電話セルラサービスエリヤは、典型
的には2つ以上のサービス提供者間で分割される。各サ
ービス提供者は、その加入者に固有の別個の周波数帯域
内で動作する。一例として、(例えば、PDCパーソナ
ルデジタルセルラ、日本基準のような)2つの別個のグ
ループの加入者を取り扱う2つの別個の周波数バンド8
00MHz及び1.5GHzへのサービスエリヤの分割
があげられる。別の例としては、GSM(即ち、グルー
プスペシャルモービル、ヨーロッパ基準)があげられ
る。これら別々の加入者グループは、ともにそれ自身の
装置ではあるが別個独立の装置により取り扱われ、サー
ビスエリヤ呼処理及び対空インターフェースサービスを
提供する。ほとんどのケースにおいて、各グループの加
入者は異なるサービス提供者により取り扱われる。日本
におけるケースもこれに該当する。日本では、制御デジ
タルセルラ基準により現在許容されている異なる周波数
の異なる加入者グループが異なるサービス提供者により
取り扱われている。
【0003】現在考えられているように、PDCにより
1つのバンドの周波数のみについて各バンドを取り扱う
セルラシステムが構築され設計される。2つのバンドの
各々におけるサービスの提供は、こうしてサービス周波
数の分割に起因する別個の異なるモービル交換センタ、
ベース局制御器及び無線トランシーバユニットを必要と
する。異なるサービスは、共通の呼処理構成及びプロト
コルの両方を共有するので、サービスの違いは周波数に
おいてのみ反映される。そのため、その別個の特徴のみ
が2つの全く異なった周波数で機能するという装置の重
複を招くこととなる。
【0004】
【発明の要旨】2つの異なる加入者グループを取り扱う
共通の提供者をもち又は異なるサービス提供者を有し、
第1及び第2の別個の周波数範囲にてモービル加入者を
取り扱う2重周波数セルラ無線電話システムは、フロン
トエンド周波数変換技術を用いて装置重複を最小にしつ
つ両周波数範囲を取り扱う。第1のサービスグループ
は、モービル交換センタ(MSC)、第1の基地局制御
装置(BSC)、第1の送信装置、第1の無線トランシ
ーバ装置、第1の線形増幅器及び第1のアンテナを含む
第1のシステムにより取り扱われる。構成要素のこの全
体の連結は、第1のグループが取り扱われる第1の周波
数バンドにて対空送信及び受信を保持するよう設計され
る。
【0005】本発明の1つの局面によれば、2重周波数
セルラ無線電話システムは、共通のMSCを用いる第1
及び第2の別個の周波数範囲にて、2つの異なる加入者
グループにおけるモービル加入者を取り扱う。実施例に
おけるこれら第1及び第2の別個の周波数範囲は、80
0MHzと1.5GHzである。第1のグループ(80
0MHz)は、800MHzの周波数バンドにて動作す
る無線トランシーバ、増幅器及びアンテナを含む無線装
置及び送信装置の一連の配列を通して取り扱われる。第
2の加入者グループは、800MHzバンドを取り扱う
無線トランシーバに直接接続される1.5GHzの対空
インタフェースにて動作する装置によって取り扱われ
る。第2の加入者グループ(1.5GHz)に専用され
る装置は、ダウンリンク信号を第1のグループを取り扱
う第1の周波数範囲(800MHz)から第2のグルー
プの加入者を取り扱う第2の周波数範囲(1.5GH
z)に変換するよう動作する周波数変換器を含んでい
る。同様にしてアップリンク信号は、第2のグループの
周波数(1.5GHz)から第1のグループの周波数
(800MHz)に変換され、その周波数で無線トラン
シーバに印加される。
【0006】上述した構成においては、共通MSCは8
00MHzバンドと1.5GHzバンドの双方をサービ
スし、また共通MSCはそこに接続された第1及び第2
の加入者グループ識別レジスタ(SGIR)であって、
両方のシステムの2つの別個の加入者グループのための
データベースを提供するSGIRを有している。加入者
グループ識別レジスタは、MSIDからそのMSの特定
のサービス提供者を識別することができる。したがっ
て、各サービス提供者のセルラシステムは、仮想2重セ
ルラシステムとして動作するよう全体システムの中で組
織される。
【0007】本発明に従うセルラシステムの無線基地局
は、2つの別個の周波数範囲で、かつ2つの別個の地理
的場所における2つの別個のグループの加入者を取り扱
うことができる。このようなシステムにおいては、第1
の無線セルラシステム(800MHz)は、800MH
z無線基地局(RBS)を、また800MHz無線トラ
ンシーバと結合する信号伝送設備を含み、第1の対空イ
ンターフェース(800MHz)は第1のグループの加
入者を取り扱う。第2のグループの加入者(1.5GH
z)は、1.5GHz RBSによって取り扱われ、ま
たそれらは800MHz無線トランシーバを1.5GH
z対空インタフェースに接続する第2の信号伝送設備、
800MHz無線トランシーバ、及び周波数変換器から
なる。周波数変換器は、第2のグループの加入者に割り
当てられる1.5GHz周波数範囲のアップリンク信号
及びダウンリンク信号を提供する。信号伝送設備は、地
理的に遠く隔たったMSCとの通信能力を800MHz
及び1.5GHz RBSに与える。
【0008】信号伝送設備と共通MSCとの間の通信
は、TI搬送波金属ケーブルにより、又は光伝送通信ケ
ーブルによりなされ得る。
【0009】本発明の別の局面においては、1つの特定
のグループの加入者を取り扱うように設計されたシステ
ムは、局装置に他のグループの加入者をサービスできる
ようにさせる周波数変換技術を適用することによって別
個の仮想システムにて別のグループの加入者と共有され
得る。
【0010】
【詳細な説明】図1は、2つの独立のサービス提供者が
2つのグループの加入者に対し無線電話サービスを提供
することを可能とする従来技術のセルラ無線電話システ
ムを示している。各サービス提供者は、異なる周波数ハ
ンドにてサービスを提供するために独立のシステムを用
いている。第1のシステム151は、モービル加入者
(MS)107、第1のサービス提供者の加入者、及び
公衆交換電話網100の間で無線電話サービスを供給す
るものである。この第1のシステムは、第1の周波数で
動作するもので、モービル変換センタ101、基地局制
御装置(BSC)102、信号伝送設備103、トラン
シーバ104、増幅器105、及びアンテナ106を含
んでいる。加入者情報レジスタ(SR)110は、この
第1のシステムによって取り扱われるモービル加入者1
07のデータベースを含んでいる。そのサービスに加入
しているMS117にサービスを提供する第2のサービ
ス提供者の第2の無線電話システムは、関連する加入者
情報レジスタ(SR)120をもち、第2のシステムに
より取り扱われる加入者のデータベースを含むモービル
交換センタ(MSC)111と、基地局制御装置(BS
C)112と、送信回路113と、トランシーバ114
と、増幅器115と、アンテナ116とを含んでいる。
2つのシステムが同じ呼処理とプロトコルを有するた
め、各システムの構成要素は極めて類似しており、サー
ビスされるべき周波数バンドにおける回路処理信号にお
いてのみ装置は異なる。
【0011】図2は、両方のサービス提供者により共通
呼処理装置の使用を最大化しつつ両周波数バンドにてM
Sにサービスを提供する無線電話システムを示してい
る。これにより、対空インタフェースを除き、入来呼処
理装置を用いる両方のMSに対しての2重バンド周波数
同時サービスが容易に可能となる。図に示されるよう
に、双方のサービス提供者は、共通モービル交換センタ
101、共通基地局制御装置(BSC)102、共通送
信回路103、及び共通トランシーバ104を使用する
ことができる。加入者情報レジスタ(SR1)211及
び221は、両システムのMSについてのデータベース
情報を提供するためにMSC101に結合される。ま
た、加入者グループ識別レジスタ(SGIR)225
は、MSの加入者グループについてのデータベース情報
を提供するためMSC101に結合される。第1の周波
数バンドのMS107に対するサービスは、トランシー
バ114、増幅器115及びアンテナ106を介して図
1のシステムでMS107が取り扱われたのと同様にし
て遂行される。
【0012】周波数変換器222は、トランシーバ10
4の出力ラインに接続されるか、もしくはカップラー2
25によりトランシーバ104の出力ラインに接続され
る。ミキシング信号は、局部発振器(ローカル オシレ
ータ)223により供給される。周波数変換器222
は、双方向性増幅器224を介して発出する信号を放射
し及び入来信号を受信するためのアンテナに接続され
る。第2の周波数バンドにて動作するMS117からの
入来信号は、アンテナ216により受信され周波数変換
器222により第1の周波数バンドの信号に変換され
る。第1の周波数バンドに変換された信号は、カップラ
ー225によりトランシーバ104に結合される。破線
231で囲まれた装置は、第2の周波数バンドの範囲に
単独で専用される。第2の周波数バンドでの入来無線電
話信号は、第1の周波数バンドに変換されカップラー2
25を介してトランシーバ104に印加されて、第1の
周波数バンドを用いる加入者を取り扱うのに用いられる
同じ呼処理装置により第1の周波数バンドにて処理され
る。MS117は、加入者グループ識別レジスタ(SG
IR)225によって第2の加入者グループに属するも
のと識別され、その加入者情報が加入者情報レジスタ
(SR2)221から得られる。
【0013】ある特定の実施例においては、両方の周波
数バンド出力が共通MSを取り扱うのに使用され得る。
2つの周波数出力を、両方の周波数バンドを受けとる能
力を有するMSに送信することができ、無線電話周波数
バンドの両方において無線電話信号を送信及び受信可能
なMS218に周波数ダイバーシティを提供する。
【0014】図3に示される仮想2重システムは、(各
々異なる周波数範囲内で動作する2つの異なったサービ
ス提供者により普通はサービスを受ける)2つのグルー
プのモービル加入者に対してサービスを提供する。第1
のグループの加入者を取り扱うシステムは、PSTN1
00に接続されるMSC101を含む。MSC101
は、BSC102に接続され、ついでBSC102は第
1の加入者グループに専用される装置351に接続され
る。この装置は、信号伝送設備303を含み、これはつ
いでトランシーバ304に接続される。トランシーバ3
04の出力は、増幅器305を介して(第1の周波数バ
ンドで第1の加入者グループに信号を放射し、及びこれ
から信号を受信する)アンテナ306に接続される。
【0015】第2のサービス提供者によりサービスを受
ける第2の加入者グループは、第2の周波数バンド内で
動作し、352により指定されるような第2のサービス
提供者に専用される装置によりサービスを受ける。この
装置は、BSC302に接続される伝送設備313を含
んでいる。伝送設備313の出力は、第1の周波数バン
ドにてサービスを提供するトランシーバ314及び増幅
器315を介して(第2の周波数バンドにてサービスを
提供する)放射及び受信アンテナ316及び周波数変換
器322に接続される。
【0016】図4は、2つの異なるサービス提供者の加
入者をサービスするための別の構成を示している。PS
TN100は、MSC101に接続され、ついでMSC
101はBSC102、信号送信制御104及び増幅器
105に直接接続される。このシステムは、第1の周波
数バンドにて動作し、そしてアンテナが第1のグループ
の加入者に対し信号を放射し、及びそれから無線電話信
号を受信する。
【0017】第2のグループの加入者をサービスする外
部処理システムは、TRX104に結合される。TRX
104からのダウンリンク出力は、電気/光変換器43
1に接続され、電気/光変換器431は伝送光ファイバ
ケーブルを介して電気/光変換器433に結合される。
変換器433は周波数変換器422に接続され、周波数
変換器422は局部発振器423に応答して第1及び第
2の加入者グループの第1及び第2のバンド間で信号周
波数を変換する。アップリンク信号は、アンテナ416
にて受信され逆経路を通してTRX104入力に導かれ
る。
【0018】図5に示される構成において、システム
は、両方のサービス提供者が装置の重複の最小化を図り
つつサービスするよう設計されている。2つのシステム
は、共通信号伝送設備103を共有し、よって2つの放
射及び受信アンテナ106及び516は実質的に共同配
置される。第2のサービス提供者によりサービスを受け
る第2のグループの加入者に専用される装置522は、
アンテナ516を第1のアンテナ106から遠くはなれ
て配置できる光ファイバケーブル535を含む。
【0019】多くのセルエリヤは、種々のセクタ(区
画)に分割されたセルエリヤをもつ指向性アンテナによ
り取り扱われる。図6に示されるシステムは、(その各
々のケーブルが単一のセクタに専用される)別々の光フ
ァイバケーブル635によりトランシーバ603がどの
ようにして種々のセクタにおけるアンテナ606ないし
616に接続され得るかということを示している。ケー
ブルは、周波数変換器を内蔵するキャビネット622に
含まれる別々の周波数変換器に接続される。周波数変換
器は、増幅器の入口を通して各アンテナが別々のセクタ
出力を取り扱う複数のアンテナに接続される。TRX6
03は、第1バンドの周波数にて動作するが、アンテナ
606ないし616は第2バンドの周波数にて放射を行
う。
【0020】図7の構成において、トランシーバ703
の出力は、周波数マルチプレクサ(多重器)745に印
加され、アンテナ706ないし716に結合された周波
数変換器に対し単一の光ケーブル735を介して伝送さ
れる。このケーブルは、各々周波数マルチプレクサ74
5により供給される複数の信号を搬送する。トランシー
バ703は、第1バンドの周波数で動作するが、アンテ
ナ706ないし716は、第2バンドの周波数で動作す
る。
【0021】図8及び図9は、複数の周波数バンドが異
なるサービスセクタを規定する動作システムを示してい
る。図8において、基地局の送信では、(アンテナ84
1、842及び843により専用されるべき各セクタに
ついて1つずつの)3つのトランシーバ801、802
及び803が利用される。3つの基地局トランシーバ
(TRX)であって、その各々が異なる周波数区画の異
なるセクタに対して光ファイバ825を通してサービス
を提供するような3つの基地局無線トランシーバ80
1、802及び803は、それぞれミキサもしくは周波
数変換器811、812及び813に接続される。各周
波数変換器は、それぞれ局部発振器807、808及び
809に接続される。それぞれの周波数は、発振器80
7がf1、808がf2及び809がf3である。各周波
数変換器の出力は、周波数バンドにある。これらの出力
は、総和回路815及び817にてその総和がとられて
電気−光変換デバイス819に印加される合成信号を形
成する。結果として生じた光信号は光ケーブル825を
介してファイバケーブル825の遠端にて光−電気変換
器829に伝送される。光−電気変換器の出力は、3つ
の周波数変換器831、832及び833に並列に印加
される。局部発振器837、838及び839は変換器
831、832及び833に対して信号周波数f1’、
2’及びf3’を印加する。こうして、アンテナ84
1、842及び843の出力におけるダウンリンク信号
が、第1の周波数バンドを取り扱うトランシーバ80
1、802及び803によりはじめに送信された第2の
周波数バンドを取り扱うことが可能となる。
【0022】図9は受信構成を示している。3つのセク
タの各々についてのアップリンク信号が941、942
及び943に受信される。これらのアンテナにおいて受
信されたアップリンク信号は、第2の周波数バンドを取
り扱う変換器により処理される。これらの信号は、局部
発振源937、938及び939に応答して周波数変換
器931、932及び933により周波数g1’、g2
及びg3’に周波数変換される。周波数変換信号は、結
合回路916及び917にて結合され電気−光変換回路
929に印加される。光信号は光ケーブル925を介し
て光−電気変換器919に伝送され、そして周波数変換
器911、912及び913に印加されて第1の周波数
バンドを取り扱う無線トランシーバ901、902及び
903に適正な周波数を与える。
【0023】以上、本発明について特定のシステム構成
の特定の周波数を参照して説明してきたが、異なる周波
数において異なっているシステムを取り扱うよう変化す
るような構成上の多くのバリエーションも本発明の精神
及び視野を逸脱することなく工夫できることは明白であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】2つの別個の周波数バンドにて動作し共通のサ
ービスエリヤ内の異なる加入者を取り扱う2つの別々の
セルラ無線電話サービスの概略を表わす図である。
【図2】異なる周波数バンドにて2つの異なる加入者グ
ループを取り扱うセルラ無線電話システムにおける装置
重複を最小化するための構成の概略を表わす図である。
【図3】異なる周波数バンドにて2つの異なる加入者グ
ループを取り扱うセルラ無線電話システムにおける装置
重複を最小化するための別の構成の概略を表わす図であ
る。
【図4】異なる周波数バンドにて2つの異なる加入者グ
ループを取り扱うセルラ無線電話システムにおける装置
重複を最小化するための別の構成の概略を表わす図であ
る。
【図5】異なる周波数バンドにて2つの異なる加入者グ
ループを取り扱うセルラ無線電話システムにおける装置
重複を最小化するための別の構成の概略を表わす図であ
る。
【図6】区画化サービスエリヤに適用されるマルチ−バ
ンドセルラサービスシステムのための光送信方法を用い
る構成の概略を表わす図である。
【図7】区画化サービスエリヤに適用されるマルチ−バ
ンドセルラサービスシステムのための光送信方法を用い
る構成の概略を表わす図である。
【図8】図7に示されるような区画化サービスシステム
に適用されるマルチ−バンドセルラサービスシステムに
ついてのそれぞれ送信及び受信システムの詳細を表わす
図である。
【図9】図7に示されるような区画化サービスシステム
に適用されるマルチ−バンドセルラサービスシステムに
ついてのそれぞれ送信及び受信システムの詳細を表わす
図である。
【符号の説明】
101 モービル変換センタ 102 共通基地局制御装置 103 共通送信回線 104 共通トランシーバ 105 増幅器 106 アンテナ 107 モービル加入者 117 モービル加入者 211 加入者情報レジスタ 216 アンテナ 221 加入者情報レジスタ 222 周波数変換器 223 局部発振器 224 双方向性増幅器 225 カップラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 タケオ カナイ アメリカ合衆国 08807 ニュージャーシ ィ,ブリッジウォーター,ファー ヴュー ウェイ 824

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モービル加入者を取り扱うセルラ無線電
    話システムであって、モービル交換センタ(101)
    (MSC)と、該MSCに接続され第1の周波数範囲内
    のモービル加入者を取り扱うよう動作する無線電話トラ
    ンシーバ(104)と、該無線電話トランシーバに接続
    される第1の送信及び受信無線周波数増幅器(105)
    と、該第1の送信及び受信無線周波数増幅器に接続され
    該第1の周波数範囲にて加入者(107)を取り扱う第
    1のアンテナとを含むセルラ無線電話システムにおい
    て、 第2の周波数範囲内の加入者(117)を取り扱う第2
    のアンテナと、 該第2のアンテナに接続される信号周波数変換器(22
    2)であって、ダウンリンク信号を該第1の周波数範囲
    から該第2の周波数範囲に変換し、及びアップリンク信
    号を該第2の周波数範囲から該第1の周波数範囲に変換
    するための信号周波数変換器(222)と、 該第2の周波数範囲にて動作し、該第2のアンテナに該
    信号周波数変換器を相互接続する第2の送信及び受信無
    線周波数増幅器(224)とを含むことを特徴とするセ
    ルラ無線電話システム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のシステムにおいて、 該信号周波数変換器が、無線電話トランシーバに接続さ
    れるセルラ無線電話システム。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のシステムにおいて、 第2の無線電話トランシーバ(314)が、該信号周波
    数変換器を該MSCに接続するものであるセルラ無線電
    話システム。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のシステムにおいて、さ
    らに第1及び第2の加入者情報レジスタであって、その
    各々がそれぞれ該第1及び第2の周波数範囲にて動作す
    るモービル加入者端末(MSs)に関するデータベース
    情報を含む第1及び第2の加入者情報レジスタ(21
    1、221)を含むセルラ無線電話システム。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のシステムにおいて、さ
    らに該MSsの加入者グループについてのデータベース
    情報を含む加入者グループ識別レジスタ(225)を含
    むセルラ無線電話システム。
  6. 【請求項6】 第1及び第2の別個の周波数範囲にて動
    作し、第1及び第2の別個のグループのモービル加入者
    を取り扱うセルラ無線電話システムにおいて、 共通の呼処理システムを利用して該第1及び第2の周波
    数にて該第1及び第2の別個の加入者グループを取り扱
    う第1及び第2の別個のセルラ無線電話システムを取り
    扱うための別個のセルラ無線電話システムを提供する方
    法において、該方法はモービル交換センタ(MSC)に
    て電話信号を処理して該別個の周波数範囲のうちの第1
    の周波数範囲内で動作し第1の別個の加入者グループを
    取り扱う第1のセルラ電話システムに公衆交換電話網を
    相互接続するステップと、 該第2の周波数の該第2の加入者グループからのアップ
    リンク信号を該第1の周波数に変換し、及び該第2の別
    個の加入者グループに向けられたダウンリンク信号を該
    第1の周波数から該第2の周波数に変換することによっ
    て第2の周波数にて動作する第2の仮想セルラ電話シス
    テムを作成し、これらの電話信号を該MSCにて処理す
    るステップと、 各々該第1及び第2の加入者グループのモービル端末の
    属性を記述するそれぞれ第1及び第2の加入者情報デー
    タベースを提供し、及び該別個の加入者グループを識別
    する加入者グループ識別データベースを提供するステッ
    プと、 該第1のデータ加入者情報データベースと連携して該第
    1のセルラ電話システムにて該第1の加入者グループの
    呼を処理するステップと、 該第2のグループの加入者に対するダウンリンク信号の
    周波数を該第1の周波数から該第2の周波数に変換し、
    及び該第2のグループからのアップリンク信号を該第2
    の周波数から該第1の周波数に変換することによって該
    第2の仮想セルラ電話システムにて該第2の加入者グル
    ープを処理するステップと、 該第1の加入者情報データベースにおけるデータに応答
    して該第1のグループの加入者に対する及び第1のグル
    ープの加入者からの信号を処理し、及び該第2の加入者
    データベースにおけるデータに応答して該第2のグルー
    プの加入者への及び第2のグループの加入者からの信号
    を処理するステップとを含むことを特徴とする別個のセ
    ルラ無線電話システムを提供する方法。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の方法において、さらに
    該第1の周波数範囲にて光伝送設備を介して供給アクセ
    スと周波数変換器との間の信号を送信及び受信するステ
    ップを含む別個のセルラ無線電話システムを提供する方
    法。
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