JPH0722267B2 - ダイバ−シテイ機能を有する無線ゾ−ン電話方式のためのゾ−ンエンハンサ - Google Patents

ダイバ−シテイ機能を有する無線ゾ−ン電話方式のためのゾ−ンエンハンサ

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JPH0722267B2
JPH0722267B2 JP61299794A JP29979486A JPH0722267B2 JP H0722267 B2 JPH0722267 B2 JP H0722267B2 JP 61299794 A JP61299794 A JP 61299794A JP 29979486 A JP29979486 A JP 29979486A JP H0722267 B2 JPH0722267 B2 JP H0722267B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、無線周波数信号の増幅装置の分野に関し、特
に、無線ゾーン電話方式におけるデッドスポット、すな
わち少なくとも数個所の無線ゾーンにおいて無線ゾーン
電話の信号を阻止するビルや山のような障害物に起因す
る難聴区域を解消するための増幅装置に関する。
従来の技術 無線ゾーン電話方式は、オフィス以外の場所から電話し
たいと思う人や従来の電話線のように本部に配線された
電話を使用することができない人の為に電話ができるよ
うに、多くの地域に導入されてきている。
無線ゾーン電話方式では、1つの地域が複数の領域すな
わち無線ゾーン(Cell)に分割され、各ゾーンは比較的
低パワーの送信機によってカバーされている。最近、無
線ゾーン電話方式が825〜845MHzの周波数バンドおよび8
70〜890MHzの周波数バンドに与えられた。この高い周波
数バンドは、加入者の受信のため無線基地局(Cell Sit
e)からダウリンク送信するのに用いられている。この
無線基地局は送信機の側、更に詳しくは、無線ゾーンに
対して有効に送信が成されるアンテナの側に配置されて
いる。低い周波数バンドが、無線基地局に配置された受
信装置による受信が可能なように無線ゾーン内の加入者
からのアップリンク送信に用いられる。
無線ゾーン電話方式に割り当てられた各周波数バンドは
2つの部分に分けられ、その1つはその局内の電話会社
に予約され、他の1つは競合する電話サービスの提供者
に割り当て(フランチャイズ)られている。各チャンネ
ルは30KHzのバンド幅を有すようにされ、これにより、2
0MHzのバンドに666のチャンネルが可能になり、その
内、333チャンネルは局内の電話会社に割り当てられ、
また、他の提供者にも同数のチャンネルが割り当てられ
る。殆どのチャンネルが音声送信に使用され、残りのチ
ャンネルがページング/アクセス制御情報の送信に使用
される。
無線ゾーン電話方式は比較的低パワーで使用しており、
また信号の波長が短いため、無線ゾーン内の基地局と加
入者との間に存在するビルや山等の障害物が、信号のレ
ベルを相当に減少させ、所によっては使用できない程の
レベルに下げてしまうことがある。信号のレベルを上げ
ればその区域内での可聴レベルにまで上げられるが、こ
れは幾つかの問題を生ずる。先ず、隣接するゾーンは同
じチャンネルを使用していないが、少なくとも幾つかの
近接するゾーンが同じチャンネルを使用しており、パワ
ーの増大はそれらのゾーンとの干渉を引き起こす。ま
た、1つのチャンネルでの信号のパワーの増大は隣接ゾ
ーンのチャンネル間のチャンネル干渉も引き起こす。
いずれにしても、無線基地局から送信される信号の増大
は基地局が加入者から受信する信号の増強には何の役に
もならない。実際、加入者が送信できるパワーの大きさ
は、特に、ポータブルの電話加入者の場合には少なくと
もバッテリーの容量によって制限されている。
米国特許出願第787332号(1985年10月15日出願)には、
いろんな種類の増幅装置を有する無線ゾーンの増強装置
すなわちエンハンサ(Enhancer)についての幾つかの実
施例が開示されている。そのエンハンサの増幅装置は、
無線基地局からのダウンリンク信号を受信して増幅し、
障害物のある地域に再送信することができ、また障害地
域の加入者からのアップリンク信号を受信してそれを増
幅し、増幅した信号を無線基地局へ再送信することがで
きるように構成されている。上記の米国特許出願の1つ
の実施例において、一個の広帯域増幅器が設けられ、こ
の増幅器には、アップリンク信号及びダウンリンク信号
の両方を、デュプレクサネットワークを介してアンテナ
から受信し、且つ増幅したアンプリンク信号及びダウン
リンク信号を別のデュプレクサネットワークを介して適
当な送信用のアンテナに転送する入力ターミナルが設け
られている。この広帯域増幅器は、少なくとも2つの無
線ゾーン電話装置の帯域において全ての信号を増幅して
いる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の無線ゾーン電話方式用のエンハン
サには問題がある。これは、無線基地局で与えられる受
信装置に普通に備えられるダイバーシティ機能が無いか
らである。ダイバーシティ機能によって、無線基地局
は、種々の偏波信号を受信することができ、あるいは例
えば変形した無線ゾーン内のいろんな方向からの信号を
受信することができる。この機能を達成するため、無線
基地局には、各々に低音声用前置増幅器が備えられた多
数の受信アンテナが設けられている。従って、強大な受
信信号が、アップリンク信号として用いられ、この信号
が通常の地上配線の電話網に使用される。上記の無線ゾ
ーン用エンハンサーは、無線基地局に設けられるダイバ
ーシテイ機能に対しては必ずしもコンパチブルすなわち
互換性あるものではない。
従って、本発明の目的は、無線ゾーンのダイバーシチ機
能に適合した回路を備えたゾーンエンハンサを提供する
にある。
問題点を解決するための手段 簡単にいえば、本発明のゾーンエンハンサは、無線基地
局からの送信ダウンリンク信号を受け、かつ無線基地局
へ2以上のアップリンク信号を送信するための無線基地
局に向けられたアップストリームアンテナ装置と、障害
地域へダウンリンク信号を送信し、かつ障害地域からの
2以上のアップリンク信号を受けるための障害地域へ向
けられたダウンストリームアンテナ装置とを含んでい
る。アップリンク信号の各々に対して別々のアップスト
リームおよびダウンストリームアンテナが各アンテナ装
置に設けられる。アップリンク信号のために設けられた
アンテナは、無線基地局でのアップリンクアンテナの種
々なオリエンテーションに対応してゾーンのダイバーシ
ティ機能を与えるに必要なオリエンテーションを有す
る。
本発明のゾーンエンハンサは、1つのアップおよびダウ
ンストリームアンテナ対に接続され受信されたアップリ
ンク信号の各々を別々に増幅するための別の広帯域増幅
器を含んでいる。一実施例においては、ダウンリンク信
号に対して別のアンテナ対および広帯域増幅器が設けら
れる。別の実施例では、ダウンリンクアンテナ対および
増幅器は、アップリンク増幅器およびアンテナ対の一方
と組み合わせられてよい。
実施例 次に、添付図面に基づいて本発明の実施例について本発
明をより詳細に説明する。
第1図を参照する。無線ゾーン電話方式における一つの
無線ゾーンは一つの無線基地局を有している。この無線
基地局は、送受信装置21を有する加入者へダウンリンク
信号を送信し、またこの加入者からアップリンク信号を
受信するための送受信装置11を有する。この無線基地局
送受信装置11は、無線ゾーン電話方式の他の在来装置
(図示されず)からの音声およびページ制御情報を端子
19から受ける送信器15を含む。送信器15は音声およびペ
ージ制御情報を870から890MHzの周波数帯域でアンテナ1
2を通してダウンリンク信号として送信する。
送受信装置は同様に二つの受信器16,17を含む。これら
の受信器は音声およびアクセス制御信号を含む信号を82
5から845MHzの周波数帯域でアップリンク信号として受
信する。受信器16はアンテナ13から信号を受信し、受信
器17は第2のアンテナから信号を受信する。アンテナ13
および14は無線基地局にダイバーシティ機能を与えるよ
うに構成されている。例えば、アンテナ13を水平方向に
偏向しアンテナ14を垂直方向に偏向すれば、各アンテナ
が対応する偏向を有するアップリンク信号に応答する。
また、無線ゾーンがいびつな形状を有している場合、ア
ンテナ13が無線ゾーンの大部分にわたる一般的な範囲を
カバーし、アンテナ14が残りの特別な範囲をカバーする
ことができる。受信器16,17の両方の出力端子に接続さ
れるスイッチ18は、通常の出力回路(図示せず)の制御
下で受信器16,17からの最も強い信号出力を端子20に出
力する。端子20は、アップリンク音声およびアクセス制
御情報を結合するために無線ゾーン電話方式における別
の装置(図示せず)に結合されている。
加入者送受信装置21はアンテナ22を含んでいる。このア
ンテナは、ダウンリンク音声およびページ制御情報を含
む信号を受信する。デュプレサ25は信号を受信器23に送
出する。この受信器は870から890MHzの信号から情報を
引き出し、これを端子26に出力する。送受信装置21は同
様に端子27から音声およびアクセス制御信号を得、825
から845MHz帯においてアップリンク信号を発生し、そし
てこれら信号をデュプレクサ25を通してアンテナ22に送
り、無線基地局に送信する。
上記米国特許出願第787,332号に記述されるように、ゾ
ーンエンハンサを設け、山あるいは巨大ビルディング等
によって遮蔽される無線基地局内にある加入者へのダウ
ンリンク送信およびこの加入局からのアップリンク送信
を容易に行うようにすることができる。上記出願に記述
されるゾーンエンハンサはしかしながら無線基地局にお
けるダイバーシティ機能と完全には適合しない。
本発明に従って構成されたゾーンエンハンサ1は増幅シ
ステム1aを含んでいる。このシステム1aは、無線基地局
に向けられているアップストリームアンテナシステム1b
と遮蔽された領域内に向けられたダウンストリームアン
テナ1cとに結合されている。増幅システム1aはダウンリ
ンク広帯域増幅器5を含んでいる。この増幅器はアンテ
ナシステム1bのアンテナ2を通してダウンリンク信号を
受信し、これら信号を増幅し、この増幅された信号をア
ンテナシステム1cのアンテナ8を通して遮蔽領域内に送
信する。
ゾーンエンハンサ1は同様に二つのアップリンク増幅器
6,7を含む。アップリンク増幅器6はダウンストリーム
アンテナシステム1cのアンテナ9からアップリンク信号
を受信し、これら信号を増幅し、そしてアップストリー
ムアンテナシステム1bのアンテナ3を通して無線基地局
へこの増幅された信号を送信する。アップリンク増幅器
7はダウンストリームアンテナシステム1cの別のアンテ
ナ10からアップリンク信号を受信し、これら信号を増幅
し、そしてアップストリームアンテナシステム1bの第3
のアンテナ4を介して無線基地局へこの増幅された信号
を送信する。
各アップストリームアンテナ3,4およびダウンストリー
ムアンテナ9,10は、互いの間の最小非相関距離を維持し
てゾーンエンハンサに取り付けられており、その結果各
アンテナ3,4からの信号は他方のアンテナ3,4からの信号
と干渉しないようにされている。信号は、受信器16,17
に受信された時、少なくとも最小の相関を有するので、
無線基地局装置11はよりよい質を有する信号を選択し
て、これを端子20に出力することができる。アンテナ3,
4および9,10は、無線基地局おけるダイバーシティ機能
に適合するように、無線基地局におけるアンテナ13,14
間の関係と同様の相関をそれぞれ有することができる。
第2図はゾーンエンハンサ30の第2実施例を示してい
る。このゾーンエンハンサは第1図に示されたゾーンエ
ンハンサ1aと置き換えると有益である。ゾーンエンハン
サ30は二つのアンテナ2,4を含むアップストリームアン
テナシステム30a、二つのアンテナ8,10からなるダウン
ストリームアンテナシステム30b、および二つの広帯域
増幅器5,7を含んでいる。増幅器5はダウンリンクおよ
びアップリンク信号の両方を増幅するように機能し、そ
のため一方のみのアップリンク増幅器7が、必要なダイ
バシティーを維持するのに必要とされる。
第2図に示されるように、増幅器5はデュプレクサ32,3
3を介してアンテナ8からアップリンク信号を受信す
る。この増幅されたアップリンク信号はデュプレクサ3
4,31によってアンテナ2に結合され、無線基地局に送信
される。同様に、アンテナ2からのダウンリンク信号は
デュプレクサ31,33を介して増幅器5に送られる。この
増幅されたダウンリンク信号はデュプレクサ34,32を介
してアンテナ8に送られ、障害領域に送信される。
必要なダイバーシティ機能に適応するように、アップス
トリームアンテナ装置30aのアンテナ2および3とダウ
ンストリームアンテナ装置30bのアンテナ8および10と
の間には、ゾーンエンハンサ1(第1図)のアンテナ
3、4および9、10と同様に最小の相関関係がある。ア
ップリンク信号のダイバーシティ能力を維持するため
に、アップストリームおよびダウンストリームアンテナ
装置30aおよび30bのそれぞれのアンテナの間に最小の相
関関係が維持されている。
第3図は第2図の実施例と同様な実施例であって、アッ
プストリームアンテナ装置30a(第2図)の特定の例を
示している。アップストリームアンテナ装置30aはそれ
ぞれのアンテナ2および4として水平および垂直の偏波
アンテナをもつパラボラアンテナ装置である。アンテナ
2は水平指向アンテナ素子43aおよび43bから成っていて
水平偏波アップリンク信号を与え、一方アンテナ4は垂
直指向アンテナ素子42aおよび42bであって垂直偏波アッ
プリンク信号を与えている。アンテナ2は水平偏波ダウ
ンリンク信号を最も良く受信するので、無線基地局から
のダウンリンク信号が垂直偏波されたものならばアンテ
ナ2と4とを反転させてもよい。(すなわち、アンテナ
2がアンテナ素子42aおよび42bから成り、アンテナ4が
アンテナ素子43aおよび43bから成っていてもよい。) 第4図はゾーンエンハンサの別の実施例を示しており、
この実施例ではアップリンクダイバーシティばかりでな
くダウンリンクの方向にもダイバーシティを与えてい
る。ゾーンエンハンサ40aはアップストリームアンテナ
装置40aとダウンストリームアンテナ装置40bとに接続さ
れている。ゾーンエンハンサ40aは増幅器5aを有し、こ
の増幅器はアンテナ2および8からのアップリンクおよ
びダウンリンクの双方の信号をデュプレクサ31a,32aお
よび33aを介して受取って増幅し、その増幅した信号を
デュプレクサ34a、31aおよび32aを介してそれぞれのア
ンテナに送っている。増幅器5aおよびデュプレクサ31
a、32a、33aおよび34aは、第2図のゾーンエンハンサ30
の増幅器5およびデュプレクサ31、32、33および34と同
様に動作する。
ゾーンエンハンサ40aはさらに第2の増幅器5bを有し、
この増幅器はアンテナ4および10からのアップリンクお
よびダウンリンクの双方の信号をデュプレクサ31b、32b
および33bを介して受取って増幅し、その増幅した信号
をデュプレクサ34a、31bおよび32bを介してそれぞれの
アンテナに送っている。増幅器5bおよびデュプレクサ31
b、32b、33bおよび34bも、第2図のゾーンエンハンサ30
の増幅器5およびデュプレクサ31、32、33および34と同
様に動作する。さらに、第4図のアンテナ2、4、8お
よび10も第2図の対応するアンテナと同様に最小の相関
関係を維持している。ゾーンエンハンサ40は増幅器5bを
含む信号路でダウンリンク信号を増幅するので、アップ
リンク信号ばかりでなくダウンリンク信号のダイバーシ
ティも与える。
以上の記述は本発明の特定の実施例に限定したものであ
る。しかしながら本発明は上述の特徴の一部もしくは全
部を備えているが明細書に記載したものと基本的に構成
が異なる装置かまたは内部の回路が異なる装置でも実施
できる。したがって特許請求の範囲はこのような本発明
の真の精神および技術思想の範囲に入る変形例や修正例
のすべてを包含している。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によって構成されたゾーンエンハンサ
を含むゾーン式システムを示すブロック線図、第2図、
第3図および第4図は、本発明によって構成されたゾー
ンエンハンサの別の実施例をそれぞれ示すブロック線図
である。 1、30……ゾーンエンハンサ、 1a……増幅装置、 1b、30a……アップストリームアンテナ装置、 1c、30b……ダウンストリームアンテナ装置、 2、3、4、8、9、10、12、13、14、22……アンテ
ナ、5、6、7……増幅器、 11……無線基地局送受信装置、 15、24……送信器、 16、17、23……受信器、 21……加入者送受信装置、 25、31、32、34……デュプレクサ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無線ゾーン電話方式に使用するゾーンエン
    ハンサであって、無線基地局と加入者との間の種々な無
    線周波数チャンネルを介してのデュプレクス通信を増強
    するためのゾーンエンハンサにおいて、 A.前記種々な無線周波数チャンネルを介して前記無線基
    地局から信号を受信したり前記無線基地局へ信号を送信
    したりするための無線基地局通信手段と、 B.前記加入者から信号を受信したり前記加入者へ信号を
    送信するための加入者通信手段と、 C.前記無線基地局通信手段によって受信された信号を受
    けてこの受信信号を増幅し、かつその増幅された信号を
    前記加入者へ送信するために前記加入者通信手段へ結合
    するための少なくとも1つの増幅手段と、 D.前記加入者通信手段によって受信された信号を受けて
    その受信信号を増幅し、かつその増幅された信号を前記
    無線基地局へ送信するために前記無線基地局通信手段へ
    結合するための少なくとも2つの独立した増幅手段と を備えることを特徴とするゾーンエンハンサ。
  2. 【請求項2】A.前記加入者通信手段および無線基地局通
    信手段は、前記無線基地局または前記加入者からの電磁
    的信号と電気的信号との間の信号変換を行うためのアン
    テナ手段を含んでおり、 B.前記加入者通信手段および無線基地局通信手段は、さ
    らに、前記アンテナ手段から電気的信号を受けるデュプ
    レクス手段を含んでおり、該デュプレクス手段は、それ
    ら電気的信号を前記デュプレクス増幅手段の入力端子へ
    送り、かつデュプレクス手段から増幅された出力信号を
    受けてそれら増幅出力信号を前記アンテナ手段へ送り電
    磁的信号に変換し各無線基地局または加入者へ送信する
    ものであり、 C.前記増幅手段は、前記無線基地局通信手段および前記
    加入者通信手段の両者によって受信された信号を受け、
    それら受信信号を増幅し、かつそれら増幅された信号を
    前記無線基地局および前記加入者へ送信するため前記無
    線基地局通信手段および前記加入者通信手段のうちの他
    方へ結合する少なくとも1つのデュプレクス増幅手段に
    よって置き換えられ、 D.加入者通信手段によって受信された信号を受けてそれ
    ら受信信号を増幅し、かつそれら増幅された信号を前記
    無線基地局へ送信するため無線基地局通信手段へ結合す
    るための少なくとも1つのシンプレクス増幅手段が設け
    られている 特許請求の範囲第(1)項記載のゾーンエンハンサ。
  3. 【請求項3】A.前記無線基地局通信手段は、無線基地局
    からの電磁的信号の間の信号変換を行うためのパラボラ
    アンテナを含んでおり、 B.前記パラボラアンテナは、さらに、一つの素子を前記
    デュプレクス手段に接続し別の素子を前記シンプレクス
    増幅手段に接続する最少相関関数を有する信号を放射す
    る交差偏波放射素子を含んでいる 特許請求の範囲第(2)項記載のゾーンエンハンサ。
  4. 【請求項4】A.前記単信増幅手段は、前記無線基地局通
    信手段および前記加入者通信手段の両者によって受信さ
    れた信号を受けて、それらの受信信号を増幅し、かつそ
    れらの増幅された信号を前記無線基地局および前記加入
    者へ送信するために前記無線基地局通信手段および前記
    加入者通信手段のうちの他方へ結合するための少なくと
    も1つのデュプレクス増幅手段によって置き換えられて
    おり、 B.前記加入者通信手段および前記無線基地局通信手段
    は、さらに、第2のデュプレクス手段を含んでおり、該
    第2のデュプレクス手段は、アンテナ手段から電気的信
    号を受けてそれら信号を前記第2のデュプレクス増幅手
    段の入力端子に送り、かつデュプレクス手段から増幅さ
    れた出力信号を受けてそれら出力信号を前記アンテナ手
    段に送り電磁的信号に変換して各無線基地局または加入
    者へ送信するようにする。 特許請求の範囲第(2)項記載のゾーンエンハンサ。
JP61299794A 1985-12-16 1986-12-16 ダイバ−シテイ機能を有する無線ゾ−ン電話方式のためのゾ−ンエンハンサ Expired - Lifetime JPH0722267B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US809078 1985-12-16
US06/809,078 US4704733A (en) 1985-12-16 1985-12-16 Cell enhancer for cellular radio telephone system having diversity function

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Publication Number Publication Date
JPS62216435A JPS62216435A (ja) 1987-09-24
JPH0722267B2 true JPH0722267B2 (ja) 1995-03-08

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ID=25200491

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