JPH10513619A - 無線ローカルループのための集中加入者システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セルラ電話集中加入者システム（１１３）が開示されている。集中加入者システムは１組の加入者ユニット（１１６）を含み、加入者ユニットは、それぞれ、特有の電子シリアル番号を有し、加入者ユニットは集中加入者システム制御装置に接続され、集中加入者システム制御装置は無線周波数（ＲＦ）インタフェース接続をセルラ電話システムの標準基地局トランシーバ（１１０）に供給する。集中加入者システム制御装置は、１組の変調／復調システム（モデム）およびＲＦトランシーバ／アンテナシステム（２７０、２５０）を含み、ＲＦトランシーバ／アンテナシステムは、複数の電話呼を長距離および短距離の両方で伝送するために十分な情報を送信するように構成されている。さらに、集中加入者システム制御装置は制御回路（２５４）を含み、制御回路は、記憶情報を用いて、１組の加入者装置（１１６）をマルチプレクサ（２６６）システムを介して１組のモデムに接続する。好適な実施の形態において、モデム数は加入者ユニット数よりかなり少なく、加入者ユニットは簡単な方法で実行され、ユーザ当たりのセルラ電話サービスのコストを削減する。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 無線ローカルループのための集中加入者システム 発明の背景 Ｉ．発明の分野 本発明は、無線電話システムに関する。特に、本発明は、コストが削減された 電話サービスを提供するセルラ電話システムに関する。 ＩＩ．関連技術の説明 有線に基づくまたは有線電話システムは、非移動電話サービスを提供する従来 の方法である。有線に基づく電話システムは、高品質の電話接続を低い運用コス トで提供するとともに、新しい電話回線を既存のネットワークに導入することに よって電話サービスに対する需要の増加を容易に収容することができるので、こ の仕事に非常に適している。有線に基づく電話システムの不利な点は、電話シス テムの実行に必要なインフラストラクチャーおよび資本が莫大にかかることであ る。このように莫大なインフラおよび資本を必要とするので、有線に基づく電話 システムは、電話サービスを遠隔地または過疎地域または必要な資本を入手でき ない発展途上地域に提供する場合には不経済である。その結果、このような過疎 地域および発展途上地域では、多くの場合、適切な電話サービスが不足している 。また、必要なインフラストラクチャーを適所に設置するためには時間を要する ので、新しい電話サービスを至急提供しなければならない地域において有線に基 づく電話システムはあまり望ましくない。 無線セルラ電話システムは有線に基づく電話システムほど莫大な資本およびイ ンフラストラクチャーを必要としないので、有線に基づく電話システムの代わり に、有線に基づく電話サービスへのアクセスが適さない地域に基本電話サービス を提供し得る。しかしながら、セルラ電話システムが基本電話サービスを提供で きる程度は有線に基づく電話システムに比べて運用コストが高いので制限され、 セルラ電話システムの加入者の使用コストが高くなる。このように使用コストが 高いので、セルラ電話システムを所定エリア内の基本電話サービスプロバイダ(p rovider)として利用できるだけの余裕がある加入者数は限られ、それによって、 セルラ電話システムの利用が経済的である市場の数が減ってしまう。 移動性より運用コストの削減を重視して新たに構成されたセルラ電話システム では、セルラ電話システムを基本電話サービスプロバイダとして利用する方が有 益かつ経済的であるエリア数を増やすことができる。その結果、電話サービスへ のアクセスが増加すると、工場および組織を形成するその他の職場を所定の国ま たは地域内の多様な地域に設けることができるので、従来十分な電話サービスが 不足していた地域の人々の生活を向上させる。低資本コスト性および迅速な実用 性をこのようなセルラ電話システムにおいて確保できれば、有線に基づく電話シ ステムをすぐに利用できない地域においても役立つ。このことによって、さらに 、電話サービスへの世界的なアクセスが増加する。 このようなセルラ電話システムは既存のセルラ電話プロトコルとできるだけ互 換性があるのが望ましく、互換性があればシステムの開発コストが削減される。 このようなセルラ電話システムと従来のセルラ電話システムとに互換性を持たせ ることによって、低コストかつ移動性の低いセルラ電話システムおよびコストが 高く移動性の高いセルラ電話システムの双方をセルラ電話ネットワーク内に備え ると同時に、所定のエリア内に設けられた同一のインフラストラクチャーの少な くともいくつかを用いることができる。符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）セルラ電 話システムは非常に効率的かつ高品質なセルラ電話システム運用方法を提供する ので、このようなセルラ電話システムと少なくとも１つのＣＤＭＡセルラ電話標 準とに互換性を持たせることは好ましい。 発明の概要 上記に基づいて、セルラ電話集中加入者システム（ＣＳＳ）について説明する 。ＣＳＳは１組の加入者ユニットを含み、加入者ユニットは、それぞれ特有の電 子シリアル番号を有し、加入者ユニットはＣＳＳ制御装置に接続され、ＣＳＳ制 御装置はインタフェースをセルラ電話システムの標準基地局に供給する。ＣＳＳ 制 御装置は１組の変調／復調システム（モデム）およびＲＦトランシーバ／アンテ ナシステムを含み、ＲＦトランシーバ／アンテナシステムは、特に、長距離およ び短距離にわたって複数の電話呼をつなぐのに十分な情報を伝送するように構成 されている。また、ＣＳＳ制御装置は制御回路を含み、制御回路は、記憶情報を 用いて、１組の加入者ユニットをマルチプレクサシステムを介して１組のモデム に接続する。モデム数は加入者ユニット数よりはるかに少なく、加入者ユニット はセルラ電話サービスの加入者当たりのコストが削減されるように実行される。 図面の簡単な説明 本発明の特徴、目的および利点は、図面を参照した以下の詳細な説明からより 明白になり、図面において同一の符号は図中対応して示す。 図１は、ＣＤＭＡ無線および変調技術の使用と一致するセルラ電話システムの 構成図である。 図２は、本発明の一実施の形態にしたがって構成されたセルラ電話システムの 構成図である。 図３は、本発明の実施の形態にしたがって構成された集中加入者システム制御 装置のブロック図である。 実施の形態に関する詳細な説明 特有の電子シリアル番号を有する複数の加入者ユニットを集中加入者システム 制御装置を介してインタフェース接続する方法および装置を提供する。以下、様 々な手順、構成およびシステムを詳細に説明する。この説明は、特定のＣＤＭＡ セルラ電話の規格およびプロトコルにしたがって動作するセルラ電話システムの 説明を含む。本発明が多様なセルラまたは無線通信システムで実用化されること は当業者には明らかであるが、記載の実施の形態が好適である。さらに、電子シ リアル番号を加入者ユニットの識別およびページングに用いることも説明する。 さらに、他の特有の識別コードを、移動識別番号または一般的に加入者ユニット 識別番号を含む電子シリアル番号の代わりに用いてもよいことは明らかである。 他の例において、様々な公知の構造およびシステムはブロック形式で示される。 これは、本発明の開示を不必要に分かり難くするのを避けるためになされる。 図１は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）電波変調技術の使用と一致するように 構成されたセルラ電話システムの図である。このようなＣＤＭＡセルラ電話シス テムの一実施例は、米国特許４，９０１，３０７号（’３０７）「衛星または地 上中継局を用いるスペクトル拡散多重アクセス通信システム」および米国特許５ ，１０３，４５９号（’４５９）「ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける信号波 形生成システムおよび方法」に記載され、両者とも、本発明の譲渡人に譲渡され 、米国電気通信工業会（ワシントン、ＤＣ ２０００６、８００、ペンシルバニ ア通り ２００１）刊の仕様書ＩＳ−９５、「デュアルモード広帯域スペクトル 拡散セルラシステムのための移動局−基地局間互換性標準」（ＩＳ−９５）と同 様に本願に含まれる。このようなセルラ電話システムにおいて、無線周波数（Ｒ Ｆ）信号は上記特許’４５９号、’３０７号および仕様書ＩＳ−９５にしたがっ て電話の着呼および発呼の両方に応答して生成され、この無線周波数（ＲＦ）信 号は加入者ユニット１０、１２と基地局トランシーバ１４、１６、１８との間で 交換される。通常、さらに加入者ユニットが設けられこのようなＲＦ信号を交換 するが、図を簡略化するため図示されていない。基地局トランシーバ１４、１６ および１８は、地上基地回線（ground base wire）、ファイバーオプティックケ ーブル、またはマイクロ波リンクを含む様々な方法で基地局制御装置（ＢＳＣ） ２０と通信を行い、ＢＳＣ２０は呼を移動交換センタ（ＭＳＣ）２１を介して公 衆交換電話網（ＰＳＴＮ）２２に向けると同時に、他のセルサイト２４と相互に 動作する。一般に、加入者ユニット１０および１２は、それぞれ、情報をディジ タルフォーマットおよびアナログフォーマット間で変換するモデムと、ＲＦ信号 を生成するとともに受信するトランシーバシステムとを使用するが、互いに直接 通信はできない。この変換には、上記特許’４５９号、’３０７号および仕様書 ＩＳ−９５に記載されているように、データのパケット化、ボコーダ処理および スペクトル拡散符号化が含まれる。 また、特許’４５９号、’３０７号および仕様書ＩＳ−９５に記載されている ように、「順方向リンク」通信は基地局トランシーバ１４、１６、１８から加入 者ユニット１０、１２の間で行われ、「順方向リンク」通信は様々な順方向ＣＤ ＭＡチャネルで行われ、ＣＤＭＡチャネルは、それぞれ、１．２３ＭＨｚの無線 周波数帯域幅を専有する。このような順方向ＣＤＭＡチャネルは、それぞれ、さ らに様々なチャネルに分割され、チャネルは特有の擬似ランダム拡散コードを用 いて分離されるとともに区別され、擬似ランダム拡散コードは伝送データに適用 される。加入者ユニット１０および１２によって受信される信号を搬送するチャ ネルの場合、所定の拡散コードが用いられ、この拡散コードは加入者ユニット１ ０および１２の両方を含むすべての通信装置によって認知されている。加入者ユ ニット１０または１２のうち１つだけに送られるデータを搬送するチャネルの場 合、特定の通信装置に認知されている拡散コードのみを用い、この拡散コードは 、一般に、各加入者ユニットに記憶されている特有の３２ビットの電子シリアル 番号（ＥＳＮ）の関数とされる。ＥＳＮに加えて、各加入者ユニットは移動識別 番号（ＭＩＮ）に関連し、好適な実施の形態において、ＭＩＮも３２ビットであ り、一般に加入者ユニット識別コードと呼ばれる他の特有の識別コードと同様で ある。 所定の順方向ＣＤＭＡチャネル内の様々なチャネルは、１組のデータチャネル 、同期チャネル、パイロットチャネルおよび１組のページングチャネルを含み、 これらすべては、基地局トランシーバ１４、１６および１８から加入者ユニット １０および１２に送信される。パイロットチャネルは一定の反復パターンであり 、このパターンはローカルエリアのそれぞれのセルサイト毎にわずかに位相がオ フセットされ、加入者ユニット１０および１２の両方によって受信される。パイ ロットチャネルによって、加入者ユニット１０および１２は様々な基地局トラン シーバを識別するとともにそれらと同期し、基地局トランシーバは通信圏内に存 在する。同期チャネルは加入者ユニット１０および１２の両方で用いられる付加 同期情報を供給する。１組のデータチャネルは、様々な通信セッション（通常、 電話呼）に関連するデータを搬送し、特定の加入者ユニットに方向付けられてい る。ページングチャネルは基地局トランシーバによって用いられ、通信要求が受 信された特定の加入者ユニットを報知する。ページングチャネルは、特定のセル サイト内に設けられた加入者ユニットのサブセットに向けられている。 また、特許’４５９号および仕様書ＩＳ−９５とともに特許出願中の米国特許 出願番号０７／８４７，１４９号（’１４９）「移動通信受信器における電力消 費低減装置および方法」は本発明の譲渡人に譲渡され本発明に含まれ、これに記 載されているように、加入者ユニットのページングプロトコルは、背景雑音を均 一に分散するとともに電力消費を低減させるように形成されている。これは、そ れぞれのページングチャネルを１組のページング「スロット」または時間窓に分 割し、ページング「スロット」または時間窓において、加入者ユニット１０およ び１２のいずれかに送られるページング信号が生成され、特定のＣＤＭＡチャネ ル、ページングチャネルおよびページングスロットを各加入者ユニットに均一に 分散されるように割り当てることによって行われる。この割り当ては、各加入者 ユニットのＥＳＮに適用されたハッシュ関数を用いて行われる。ハッシュ関数は 、ＣＤＭＡチャネル、ページングチャネルおよびページングスロットを含む特定 の１組のページングパラメータに対応する値を導出する。次に、加入者ユニット は、対応するページングスロット時にＣＤＭＡチャネルおよびページングチャネ ルを介してページングメッセージを「聴取する」ように構成される。ページを聴 取するには一定量の電力を必要とするので、加入者ユニットが聴取機能を果たす 時間を特定のページングスロットに限定すると、加入者ユニットの総電力消費が 削減され、それによって、加入者ユニットで用いられるバッテリまたは他の電力 蓄積システムの寿命が長くなる。ページメッセージ自体は情報を識別する加入者 ユニットを含み、成立したプロトコルにおいて、この情報は加入者ユニットのＥ ＳＮであり、加入者ユニットは、装置がページ受信時自体を識別できるように符 号化形式でページングされる。 また、上記特許’４５９号、’３０７号および仕様書ＩＳ−９５に記載されて いるＣＤＭＡセルラ電話プロトコルは電力制御機能を含み、電力制御機能によっ て、基地局トランシーバ１４、１６および１８は通信圏エリアのセル内の各加入 者ユニットから伝送される情報を容易に区別するとともに復号することができる 。電力制御機能はフィードバックループの使用を含み、フィードバックループに おいて、例えば、基地局１４は加入者ユニット１０に対して両者間で交換される ＲＦ信号を介して、ＲＦ出力信号の強度を強めるか弱めるかを示す。電力制御シ ステムの一例のさらに詳細については、米国特許５，０５６，１０９号「ＣＤＭ Ａセルラ移動電話システムにおける送信電力制御方法および装置」に開示されて い る。このような電力制御能力を供給することによって、基地局１４の通信圏エリ ア内の各加入者ユニットから送信される信号の強度は、基地局１４によって受信 されるときの信号強度と同様になる。これによって、セル内の信号間で発生する 干渉量が最小化され、様々なチャネルの復号および区別が困難でなくなる。各加 入者ユニット１１０および１１２内で、モデムは、ページモニタ機能とともに様 々なチャネル同士を区別する機能を果たし、加入者システムに送る情報を決定し 、加入者システムにモデムは設置されている。 図２は、本発明の一実施の形態にしたがって構成されたセルラ電話システムの ブロック図である。基地局トランシーバ１０２は、上記特許’４５９号、’３０ ７号および仕様書ＩＳ−９５に記載されているＣＤＭＡスペクトル拡散技術にし たがって変調された電波を加入者ユニット１００および１１２に対して送受信す る。さらに、基地局トランシーバ１０２は、マイクロ波リンク、地上ベースのＴ １またはＥ１の有線接続（ground based T1 or E1 wire connection ）、または これらの組み合わせを含む様々な方法のいずれか１つによって基地局制御装置（ ＢＳＣ）１０４とインタフェース接続する。ＢＳＣ１０４は、公衆電話交換網（ ＰＳＴＮ）１０６と移動交換センタ（ＭＳＣ）１０５を介してインタフェース接 続し、ＭＳＣ１０５によって、様々な通信セッションまたは電話呼は基地局トラ ンシーバ１０２、基地局トランシーバ１１０および他のセルサイト１０８間で伝 送される。遠隔通信装置１００および１１２は、それぞれ、上記のように、特有 の３２ビットのＥＳＮが割り当てられる。 基地局トランシーバ１１０は、基地局トランシーバ１０２と同様にＢＳＣ１０ ４とインタフェース接続し、遠隔通信装置１１２および集中加入者システム（Ｃ ＳＳ）１１３と上記特許’４５９号、’３０７号および仕様書ＩＳ−９５にした がって変調された電波を介して通信を行う。ＣＳＳ１１３内で、加入者ユニット １１６（１）〜（５０）はＣＳＳ制御装置１１４に接続され、ＣＳＳ制御装置１ １４は基地局トランシーバ１１０に対してインタフェース機能を行う。一般に、 加入者ユニット１１６（１）〜（５０）は、電波の送受信およびディジタルから アナログフォーマットへのデータ変調／復調に必要な回路を備えず、多くの有線 に基づく電話で見られるハンドセットと同様にスピーカおよびマイクロホンから なる。本発明の一実施の形態において、加入者ユニット１１６は、従来の有線に 基づくパルス符号変調電話サービスを提供するために用いられる標準的な電話機 であり、より対線型続またはＰＢＸ型接続を有する。加入者ユニット１１６は、 それぞれ、特有のＥＳＮが割り当てられ、標準的な電話と同様に用いられ、電話 呼を発するとともに受信する。ＣＳＳ制御装置１１４は加入者ユニット１１６に 直接接続されているように図示されているが、代替として、電波に基づく通信の 簡略形式を含む情報交換方法が企図される。さらに、代替例として、加入者ユニ ット１１６の数は、図示された５０個以外の数のＣＳＳ制御装置１１４に接続さ れてもよい。 動作時、基地局トランシーバ１１０は、加入者ユニット１００、１１２、１１ ６および他の加入者ユニットに対する通信要求を受信する。なお、他の加入者ユ ニットは図を簡略化するため図示されていない。加入者ユニット１１２に対する 通信要求に応答して、基地局トランシーバ１１０はページングメッセージをＣＤ ＭＡチャネル、ページングチャネルおよびページングスロットで生成し、これら チャネルおよびスロットはハッシュ関数を遠隔通信装置１１２に適用することに よって決定される。ハッシュ関数は、使用できるページングチャネルおよびペー ジングスロットで生成された設定ページング信号を均一に分散するように設計さ れ、上記特許’４５９号、特許出願’１５９号および仕様書ＩＳ−９５に記載さ れている。加入者ユニット１１２または１００のページングの代替方法が本発明 の使用と矛盾しないことは理解されるであろう。 加入者ユニット１１６（１）〜（５０）の１つに対する通信要求を基地局トラ ンシーバ１１０が受信すると、ページメッセージは特定のＣＤＭＡチャネル、ペ ージングチャネルおよびページングスロットで生成され、これらチャネルおよび スロットは加入者ユニット１００および１１２で用いられる代替の方法で決定さ れ、同一のＣＤＭＡチャネル、ページングチャネルおよびページングスロットは 加入者ユニット１１６ごとに用いられる。このようなページングメッセージの生 成については、出願され特許係争中の米国特許出願番号０８／３８２，４７２号 「無線ローカルループのための集中加入者システムのページング方法および装置 」にさらに詳細に記載され、これは本発明の譲渡人に譲渡されている（「ページ ン グ特許」）。このようなページング信号はＣＳＳ制御装置１１４によって受信さ れ、ＣＳＳ制御装置１１４は、応答に対応して変更された遠隔通信装置１１６を 報知した後、関連する通信セッションまたは電話呼に関する付加データを加入者 ユニット１１６に転送する。 図３は、本発明の上記実施の形態にしたがって構成された図２のＣＳＳ制御装 置１１４のブロック図である。アンテナインタフェースシステム２７０は基地局 トランシーバ１１０からアンテナ２５０を介して電波を受信し、これらの信号を ケーブル２５１およびモデムインタフェースシステム２５２を介してモデムバン ク２６０に送信し、モデムバンク２６０はモデム２６２（１）〜（１６）からな る。好適な実施の形態において、モデム２６２は、図１の加入者システム１１０ または１１２で用いられるモデムと同様の構造および機能を有し、ＣＳＳ制御装 置の開発コストを削減するが、代替のモデムを用いても本発明の多くの側面と矛 盾しない。トランシーバのサブシステムは、集中加入者システム内で、アンテナ ２５０、アンテナインタフェースシステム２７０およびモデムインタフェースシ ステム２５２から形成される。多くのトランシーバサブシステムは本分野におい て公知であり、トランシーバサブシステムの一実施例は特許係争中の米国特許出 願番号０８／３９８，６１９号「ディジタル通信のための無線周波数トランシー バシステム」にさらに詳細に記載され、この出願は本発明の譲渡人に譲渡されて いる。マルチプレクサシステム２６６は加入者ユニット回線２５６（１）〜（５ ０）をモデムバンク２６０のモデム２６２（１）〜（１６）に接続し、好適な実 施の形態において、加入者ユニット１１６と相互作用するように構成され、加入 者ユニット１１６は標準パルス符号変調された有線に基づく電話機のように構成 されているが、他の有線に基づく電話機を用いてもよい。図２に示されるように 、加入者ユニット回線２５６は加入者ユニット１１６に接続されている。制御シ ステム２５４は情報を受信するとともに情報をモデムバンク２６０に供給し、メ モリサブシステム２５３に記憶された情報を用いてマルチプレクサシステム２６ ６を制御する。さらに、制御システム２５４はモデムインタフェースシステム２ ５２に接続されている。１６個のモデムおよび５０個のセルラ通信回線が図示さ れているが、これらの構成要素を異なる数だけ用いても本発明の動作に矛盾しな い。 また、加入者ユニット１１６からの信号を処理する回路を追加して、モデムバン ク２６０と加入者ユニット回線２５６との間に設けてもよく、これはアナログ− パルス符号変調（ＰＣＭ）変換システムを含む分野において公知である。 動作時、制御システム２５４は、アンテナ２５０が受信したＲＦ信号で送信さ れたページングメッセージをモニタするように、モデム２６２の１つを設定し、 上記ページング特許に記載され様々に簡略化されたページメッセージ生成技術に したがってページモニタ機能を果たすために必要なページモニタ情報をモデム２ ６２に提供する。好適な実施の形態において、このページモニタ情報はページン グＥＳＮを含み、ページングＥＳＮは加入者ユニットのＥＳＮと同様に３２ビッ トのビット数であり、ＥＳＮの値は本発明の様々な代替の実施の形態にしたがっ て決められる。本発明の一実施の形態において、ページングＥＳＮは特定の所定 値であり、すべてのＣＳＳシステムにおいて同一である。本発明の第２の実施の 形態において、ページングＥＳＮは特定の所定数であり、ＣＳＳシステム毎に異 なる。本発明の第３の実施の形態においても、ページングＥＳＮは所定数であり 、ＣＳＳ毎に異なる。しかしながら、選択された数は１組の上位２０ビットを有 さなければならず、上位２０ビットは各加入者ユニットのＥＳＮの上位２０ビッ トと同一であり、加入者ユニットは特定のＣＳＳの一部である。本発明の第３の 実施の形態の他の変形において、ページングＥＳＮと各加入者ユニットのＥＳＮ との間で同一であるビット数は２０ビット以外でもよく、上位ビット以外の３２ ビット以内のいずれかに設けてもよい。しかしながら、２０が好適な数である。 その理由は、各加入者ユニットのＥＳＮ間で特有の２０ビットを供給し、１０， ０００個以上の特有コードがＣＳＳ内に存在することができ、ＣＳＳは４桁の１ ０個の内線（four digit base ten extension ）に相当し、これは通信工業にお いて共通するからである。 いったんページングＥＳＮが制御システム２５４によって供給されると、設定 されたモデム２６２はＣＤＭＡチャネル、ページングチャネルおよびページング スロットのページメッセージを聴取し始め、これらのチャネルおよびスロットは 標準ハッシュ関数をページングＥＳＮに適用することによって計算される。ＣＤ ＭＡチャネル、ページングチャネルおよびページングスロットは、好適な実施の 形態において、ページングパラメータからなり、その理由は、ＩＳ−９５による ＣＤＭＡセルラ電話技術が用いられるからである。他の実施の形態では、用いら れる代替のセルラ電話プロトコルまたは標準にしたがって異なるページングパラ メータを含んでもよい。さらに、これらの他のセルラ電話プロトコルおよび標準 は、それぞれのページングパラメータの異なる計算方法とともに異なるページモ ニタ情報を用いてもよい。ページメッセージが設定モデム２６２によって受信さ れると、加入者ユニットに含まれページングされる加入者ユニットのＥＳＮは制 御システム２５４に供給され、確認応答メッセージは、ＩＳ−９５によるＣＤＭ Ａセルラ電話システムの通常動作にしたがって決定された代替のデータチャネル で送信される。ページ情報に応答して、制御システム２５４は、ページメッセー ジに含まれるＥＳＮがＣＳＳの一部である加入者ユニットに対応するかどうかを 判定する。この判定は、メモリサブシステム２５３に記憶されたデータを用いて 行われる。 さらに、ページメッセージに含まれるＥＳＮがＣＳＳ制御システム２５４に含 まれる加入者ユニットに対応するかどうかによって、モデム２６２を用いて要求 電話呼に関連する情報を処理するかどうかを判定する。モデムを用いることがで きる場合、制御システム２５４は電話呼を処理するようにモデム２６２を設定し 、ページングメッセージに関連する電話呼をつなぐために必要な符号化情報をモ デムに提供する。次に、モデムはこの情報を用い、データを加入者ユニット１１ ６からＲＦ信号による送信を行う状態に変換し、データをモデムインタフェース からマルチプレクサシステム２６６および加入者ユニット１１６で用いられる状 態に変換する。好適な実施の形態において、この変換は、情報のボコーダ処理、 パケット化、変調およびそれに対応する変換解除（deconversion）を含み、符号 化情報はページメッセージに受信されたＥＳＮを含み、ページメッセージは加入 者ユニット１１６に関連し、これらすべては特許’４５９号、’３０７号および 仕様書ＩＳ−９５に記載されている。本発明の他の実施の形態では、それぞれの プロトコルにしたがって異なる符号化情報を用い、異なる符号化処理を含んでも よい。さらに、制御システム２５４は、加入者ユニット回線２５６（１）〜（５ ０）の１つを設定モデム２６２に接続するようにマルチプレクサシステム２６６ に指 示する。加入者ユニット回線２５６は、ページングメッセージに含まれるＥＳＮ に関連する加入者ユニットに接続された回線である。モデム２６２を用いてさら に呼処理を行うことを制御システム２５４に報知する時間が完了するまで、電話 呼は指定モデム２６２を用いて伝送される。 ページメッセージ受信時、制御システム２５４が、電話呼伝送用の別のモデム を用いないことを決定すると、ページメッセージのモニタを行うために予め設定 されていたモデムは電話呼処理のために再設計され、この電話呼は到来ページメ ッセージに関連するとともに、関連する加入者ユニットのＥＳＮを含む符号化情 報が供給される。ＣＳＳが話中状態であることを示す別のページングメッセージ に対する応答はない。いったん電話呼が完了しモデムを用いて電話呼を再処理す ると、モデムはページングメッセージのモニタを行うように制御システム２５４ によって設定され、ページングＥＳＮが供給される。 通常、基地局制御装置は通信要求されている加入者ユニットが使用中であるこ とを判定するので、使用中の加入者ユニットに伝送されるページは受信されず、 そのため、応答してページメッセージを生成することなく、話中信号を送り返す 。しかしながら、集中加入者システムの加入者ユニットが切断、すなわち「オフ ・フック」されているが使用されていない場合、基地局制御装置は使用不能であ ることに気付かず、ページメッセージを生成する。この場合、制御システム２５ ４はオフ・フック状態の加入者ユニットを検出し、加入者ユニットが使用できな いことを含むメッセージを送り返し、基地局制御装置による話中信号の生成を含 む様々な方法で応答することができる。 電話の発呼の場合、制御システム２５４は、加入者ユニット１１６（図２参照 ）がマルチプレクサシステム２６６を介して作動するときを検出する。加入者ユ ニットの作動は、通常、標準的な電話と同様に、ハンドセットを受け台から外す ことに相当する。いったん作動が検出されると、制御システム２５４は、モデム ２６２を用いて電話呼を処理するかどうかを決定する。モデムが用いられる場合 、制御システム２５４は信号のようなダイアルトーンを作動された加入者ユニッ ト１１６に送る。さらに、モデム２６２は電話呼を処理するように設定され、作 動された加入者ユニットのＥＳＮを含む加入者ユニットに関連する符号化情報が 供 給される。いったん符号化情報が供給されると、作動加入者ユニット１１６は設 定モデム２６２にマルチプレクサシステム２６６を介して接続される。次に、呼 は、ＥＳＮの関数である拡散コードを用いて変更されるデータを用いて、通常の 方法で処理される。この変更データはモデムインタフェースシステム２５２に供 給され、モデムインタフェースシステム２５２はデータを他の電話発呼から増幅 出力信号へ変換されたデータに結合し、増幅出力信号はケーブル２５１を介して アンテナインタフェースシステム２７６に送られた後に、ＲＦ信号に変換され、 ＲＦ信号はアンテナ２５０を介して図２の基地局トランシーバ１１０に送信され る。 制御システム２５４は電力需要低減機能を提供し、この機能によって、様々な タイプのトランシーバシステムとともに動作する能力が向上し、トランシーバシ ステムは、上記特許出願中の「ディジタル通信のための無線周波数トランシーバ システム」に記載されたものを含む。アンテナ２５０、アンテナインタフェース システム２７６およびモデムインタフェースシステム２５２からなるトランシー バサブシステムが電力警報信号を発してトランシーバシステムが過負荷状態であ ることを示し、この電力警報信号が制御システム２５４によって検出されると、 制御システム２５４は様々な処理を行い、集中加入者システムの電力需要を減ら す。制御システム２５４と適切に相互作用するため、集中加入者システムの電力 出力要求がアンテナインタフェースシステム２７６の能力に相当する所定のレベ ルを上回る限り、電力警報信号は発信され続けられなければならない。電力警報 信号に応答して、制御システム２５４は、まず、基地局１１０から受信した電力 出力の増加要求を無視するようにモデム２６２に指示し、次に、電力警報信号を さらに規則正しいモニタを開始し、信号が「高速フェージング」警報または「低 速フェージング」警報であるかを判定する。電力警報信号が放棄され、所定の時 間そのままの状態である場合、電力警報は高速フェージング信号と判定され、電 力出力の増加要求に再び応答する。電力警報信号が発信されたままの状態、また は所定時間内に再発信された場合、電力警報は低速フェージング信号と判定され 、さらに、別の処理を行わなければならない。適当な所定時間は、実験および本 分野において公知の高速フェージング、低速フェージング理論の適用によって確 認 されなければならない。 低速フェージング電力警報に応答して、制御システム２５４は、まず、発呼お よび到来ページに対して応答不能にして、伝送速度を１２．５％、すなわち、１ ／８に下げ、それによって、それぞれのモデムの電力要求が減少するが、音声品 質が若干劣化する。電力警報信号が発信または再発信されたままの状態でいなが ら、低下した伝送速度が有効である場合、制御システム２５４によって、電話呼 は電力警報が放棄されるまで無作為に終了する。本発明の別の実施の形態におい て、ある呼は、例えば、９１１番のような緊急番号、または、他の電話呼より優 先度の高いあるユーザからの電話呼を送る加入者ユニットのＥＳＮに基づいて許 可された優先度によって、終了処理において優先される。 上記集中加入者システムは、非移動無線セルラ電話システムを従来のセルラ電 話システムより低コストで提供する一方、このような電話システムに必要な資本 およびインフラストラクチャーを減らす。モデム割り当て方法によって、モデム のサブセットはより多くの電話サービス加入者によって用いられる。これによっ て、モデムにかかるコストが多数のユーザに分配されるので、ユーザ１人当たり の電話サービスのコストが軽減される。さらに、上記集中加入者システムがトラ ンシーバシステムからの信号に応答して電力出力要求を制御できることによって 、ＣＤＭＡのモデムは１つのＲＦトランシーバシステムとともに用いられる。こ れによって、さらに、セルラ電話サービスの運用コストが削減される。その理由 は、ＣＤＭＡセルラ電話システムは、他のセルラ電話システムより効率的に利用 できるＲＦ帯域幅を用い、１つのＲＦトランシーバシステムのコストは複数の加 入者によって分配できるからである。無線およびセルラ電話サービスの運用コス トが削減されると、セルラ電話システムおよび無線電話システムの使用が経済的 かつ有益である地域の数が増加し、それによって、電話サービスへの全世界的な アクセスが増加し、現在、このような電話サービスにアクセスできない人々の経 済的、物理的かつ政治的生活を向上させる。実際の電話網とのリンクはＲＦ信号 を用いて行われるので、従来の電話システムの資本集約的な有線に基づく接続は 必要なく、それによって、上記集中加入者システムは必要な資本およびインフラ ストラクチャーを減らす特性を確保する。これによって、上記集中加入者システ ムを用 いて、有線に基づく電話がすぐに使用できないエリアに電話サービスをより迅速 に導入することができる。 このように、セルラ電話システムが低コストの電話サービスを提供しながら、 セルラ電話システムに必要な資本およびインフラストラクチャーを減らす無線ロ ーカルループのための集中加入者システムを説明した。本発明の様々な代替の実 施の形態は当業者には明らかである。上記実施の形態の例は図示するためのもの にしかすぎす、本発明の範囲を限定するものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ )，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ， ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＺＵ ，ＶＮ (72)発明者 チャン、マーティン・エヌ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92121、サン・ディエゴ、グレンドーヴァ ー・レーン 10763 【要約の続き】 トを削減する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．集中加入者システムにおいて、 電波周波数信号を送受信するＲＦトランシーバシステムと； １組の加入者ユニットと；及び 前記１組の加入者ユニットを前記ＲＦトランシーバシステムにインタフェ ース接続する１組のモデムとを具備し， 前記１組の加入者ユニットよりも少ない数のモデムを有する前記１組のモ デムは加入者ユニットを有する，集中加入者システム。 ２．請求項１記載の集中加入者システムにおいて、さらに、 前記１組の加入者ユニットを前記１組のモデムに接続するマルチプレクサ システムと；及び 前記マルチプレクサシステムおよび前記１組のモデムを制御する制御シス テムと； を備えた集中加入者システム。 ３．請求項２記載の集中加入者システムにおいて、 前記制御システムは、 ａ）ページング情報を通信先の加入者ユニットを含む前記１組のモデムか ら受信し， ｂ）通信先の加入者ユニットが前記集中加入者システムの一部であるかど うかを判定し， ｃ）前記通信先の加入者ユニットに関連する符号化情報を前記１組のモデ ムから１つのモデムに供給し， ｄ）前記マルチプレクサを用いて、前記モデムを前記通信先の加入者ユニ ットに接続する，制御システムである集中加入者システム。 ４．請求項２記載の集中加入者システムにおいて、 前記制御システムは、 ａ）加入者ユニットの作動を検出し、 ｂ）前記加入者ユニットに対応する符号化情報を決定し、 ｃ）前記符号化情報を前記１組のモデムから１つのモデムに供給し、 ｄ）前記マルチプレクサを用いて、前記モデムを前記通信先の加入者ユニ ットに接続する，制御システムである集中加入者システム。 ５．請求項２記載の集中加入者システムにおいて、 前記制御システムは前記一組のモデムからからの１つのモデムにページモ ニタ情報を供給し；そして 前記モデムは、前記ページモニタ情報にしたがって生成されたページメッ セージをモニタする；集中加入者システム。 ６．請求項５記載の集中加入者システムにおいて、 前記モデムは、 前記ページが受信されると、前記制御システムに報知し；そして 前記制御システムに、前記ページメッセージに含まれる前記ページング情 報を供給する，集中加入者システム。 ７．請求項６記載の集中加入者システムにおいて、 前記モデムは、 前記符号化情報を用いて、入力データをパケット化，符号化及び圧縮化さ れたディジタル出力データに変換し；そして 前記符号化情報を用いて、入力パケット化及び符号化及び圧縮化されたデ ィジタル入力データを出力データに変換する，集中加入者システム。 ８．請求項２記載の集中加入者システムにおいて、 前記制御システムは、 電力警報信号を受信し、 前記モデムに、電力要求を現在のレベル以下に維持するように指示し、 前記電力警報が発信されたままの状態の場合、前記モデムの各々の伝送速 度を下げ、及び 前記電力警報が発信されたままの状態の場合、電話呼を終了させる，制御 システムである，集中加入者システム。 ９．請求項６記載の集中加入者システムにおいて、 前記符号化情報は電子シリアル番号から構成されている，集中加入者シス テム。 １０．請求項６記載の集中加入者システムにおいて、 前記ページモニタ情報はページングＥＳＮから構成されている，集中加入 者システム。 １１．１組の加入者ユニットを有する無線ローカルループのための集中加入者シ ステムを動作させる方法において、 ａ）第１のモデムを用いて、ページングパラメータにしたがって生成され たページメッセージをモニタし； ｂ）前記ページメッセージが前記１組の加入者ユニットから１つの加入者 ユニットに伝送されることを決定し；及び ｃ）第２のモデムを用いて、前記加入者ユニットとの通信セッションを行 う； ステップを具備している，集中加入者システムを動作させる方法。 １２．請求項１１記載の方法において、 前記ステップａ）は、 ａ．１）ページメッセージをモニタするように前記第１のモデムを設定し ； ａ．２）前記モデムにページモニタ情報を供給し； ａ．３）前記ページモニタ情報を用いて、前記ページングパラメータを計 算し；及び ａ．４）前記ページパラメータにしたがって生成されたページメッセージ をモニタする，ステップを具備している，集中加入者システムを動作させる方法 。 １３．請求項１１記載の方法において、 前記ステップｂ）は、 ｂ．１）通信先の加入者ユニットを有する前記ページングメッセージを受 信し；及び ｂ．２）前記通信先の加入者ユニットを１組の加入者ユニットと比較する ステップを具備している，集中加入者システムを動作させる方法。 １４．請求項１１記載の方法において、 前記ステップｃ）は、さらに、 ｃ．１）前記符号化情報を第２のモデムに供給し，及び ｃ．２）前記第２のモデムを用いて、前記加入者ユニットとの通信セッシ ョンを行う，ステップを具備している集中加入者システムを動作させる方法。 １５．請求項１４記載の方法において、 前記ステップｃ．２）は、 拡散コードを前記符号化情報の関数として計算し，そして 前記第２のモデムを前記加入者ユニットに接続する，ステップを具備して いる集中加入者システムを動作させる方法。 １６．請求項１１記載の方法において、さらに、 加入者ユニットが接続されておらず，使用されていないとき、通話中であ ることのメッセージを送信するステップを具備している集中加入者システムを動 作させる方法。 １７．請求項１１記載の方法において、さらに、 作動信号が受信されたとき、モデムに前記１組の加入者ユニットから第３ の加入者ユニットの符号化情報を供給するステップを具備している集中加入者シ ステムを動作させる方法。 １８．請求項１１記載の方法において、さらに、 電力警報信号を受信し； 電話の発呼および着呼を不能し； 電力要求を現在のレベル以下に維持するように前記モデムに指示し； 前記電力警報信号が発信されたままの状態の場合、前記第１および第２の モデムの伝送速度を減少し；そして 前記電力警報信号が発信されたままの状態の場合、電話呼を終了する； ステップを具備している，集中加入者システムを動作させる方法。 １９．加入者ユニットを有する無線ローカルループのための集中加入者システム において、 ページメッセージをモニタし、加入者ユニットとの通信セッションを行う 第一のモデムと；及び 前記ページメッセージが前記１組の加入者ユニットから１つの加入者ユニ ットに伝送されることを決定する制御システム； とを具備した集中加入者システム。 ２０．請求項１９に記載の集中加入者システムにおいて、 前記制御システムはページメッセージをモニタするように前記第１のモデ ムを設定するとともに、前記モデムにページモニタ情報を供給し；そして 前記第１のモデムは、前記ページモニタ情報を用いて、前記ページングパ ラメータを計算するとともに、前記ページパラメータにしたがって生成されたペ ージメッセージをモニタする，集中加入者システム。 ２１．請求項１９記載の集中加入者システムにおいて、 前記制御システムは、通信先の加入者ユニット情報を有する前記ページン グメッセージを受信するとともに、前記通信先の加入者ユニット情報を前記１組 の加入者ユニットと比較する，集中加入者システム。 ２２．請求項１９記載の集中加入者システムにおいて、 前記制御システムは、ページメッセージに応答して、符号化情報を第２の モデムに供給し；そして 前記第２のモデムは、前記符号化情報を用いて、前記加入者ユニットとの 通信セッションを行う； 集中加入者システム。 ２３．請求項２２記載の集中加入者システムにおいて、さらに、 前記第２のモデムを前記加入者ユニットに接続するマルチプレクサユニッ トを具備する，集中加入者システム。 ２４．請求項１９記載の集中加入者システムにおいて、 前記制御システムは、ページングされる加入者ユニットが接続さておらず ，使用されていないとき、通話中であることのメッセージを送信する，集中加入 者システム。 ２５．請求項１９記載の集中加入者システムにおいて、 前記制御システムは、作動信号が受信されたとき、第３のモデムに前記１ 組の加入者ユニットから第３の加入者ユニットに関連する符号化情報を供給する ，集中加入者システム。 ２６．請求項１９記載の装置において、 前記制御システムは、 電力警報信号を受信し； 電力要求を現在のレベル以下に維持するように前記モデムに指示し； 前記電力警報信号が発信されたままの状態の場合、前記第１および第２の モデムの伝送速度を下げ；及び 前記電力警報信号が発信されたままの状態の場合、電話呼を終了させる， 装置。 ２７．電波周波数信号を送受信するＲＦトランシーバシステムと； １組の加入者ユニットと，及び １組の有線に基づく接続を介して１組の加入者ユニットに接続され、前記 １組の加入者ユニットを前記ＲＦトランシーバシステムにインタフェース接続す る１組のモデム； とを具備する集中加入者システム。