JP2002521988A - 通信網の容量を改善させる装置、方法及びシステム - Google Patents

通信網の容量を改善させる装置、方法及びシステム

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JP2002521988A JP2000563096A JP2000563096A JP2002521988A JP 2002521988 A JP2002521988 A JP 2002521988A JP 2000563096 A JP2000563096 A JP 2000563096A JP 2000563096 A JP2000563096 A JP 2000563096A JP 2002521988 A JP2002521988 A JP 2002521988A
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Abstract

(57)【要約】 ユニバーサル・モービル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）のようなテレコミュニケーション・システム（３００）では、第１のデュープレックス方式（１００）及び第２のデュープレックス方式（１０２）を利用する。周波数帯（１０８、１１０、１１８）を各デュープレックス方式（１００、１０２）に割当てる。しかしながら、通信量が非対称であるため、第１のデュープレックス方式（１００）のダウンリンク周波数帯（１１０）の負荷は大きくなる傾向があるが、第１のデュープレックス方式（１００）のアップリンク周波数帯（１０８）の負荷は比較的小さくなりやすいことが知られている。同様に、第２のデュープレックス方式（１０２）に関連する負荷はダウンリンク通信の方に片寄る傾向がある。従って、本発明は、第１のデュープレックス方式（１００）に割当てられた周波数帯の少なくとも一部（４００、４０２）を１つの端末に割当て、該端末が第２のデュープレックス方式（１０２）に従って、第１のデュープレックス方式（１００）に割当てられた周波数帯（４００、４０２）で作動できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、例えば、ユニバーサル・モービル・テレコミュニケーション・シス
テム（ＵＭＴＳ）のようなセルラー通信システムである、第１のデュープレック
ス方式と第２のデュープレックス方式を用いた通信ネットワークにおいて容量を
改善する装置、方法及びシステムに関する。
【０００１】 通信システムにおいて双方向通信（デュープレックス）を可能にするためには
、各方向の通信、即ち移動端末から基地局への通信（以下、アップリンクと呼ぶ
）及び基地局から移動端末への通信（以下、ダウンディンクと呼ぶ）を分離する
ことにより、ネットワーク間の干渉、即ちアップリンク通信によるダウンリンク
通信の妨害またはその逆向きの妨害を回避する必要がある。この分離は、周波数
ドメインまたは時間ドメインの何れかで行なうことができる。
【０００２】 図１は、ＵＭＴＳの帯域幅割当てを示す概略図である。ＵＭＴＳは、２つのデ
ュープレックス方式、即ち周波数分割デュープレックス（ＦＤＤ）方式１００と
時間分割デュープレックス（ＴＤＤ）方式１０２とをサポートする。ＦＤＤにつ
いては、ＦＤＤ端末１０４とＦＤＤ基地局１０６との間のアップリンクの通信は
第１の周波数帯１０８を介して行われ、またＦＤＤ端末１０４とＦＤＤ基地局１
０６との間のダウンリングの通信は第２の別の周波数帯１１０を介して行なわれ
る。ＦＤＤ方式が使用する２つの周波数帯１０８、１１０は、デュープレックス
距離１１２として知られるさらに別の周波数帯により分離されている。
【０００３】 ＴＤＤ方式は、ＴＤＤ端末１１４とＴＤＤ基地局１１６との間の通信を単一の
周波数帯１１８を介して行なうのを可能にするが、送信期間と受信期間の間には
ガード時間１２０と呼ばれる時間のギャップが存在する。
【０００４】 図２は、図１に示す帯域幅の割当てをさらに詳細に示す概略図である。対称的
な通信量及び単一の交換接続点を想定して、ＴＤＤ周波数帯１１８は１６個の時
間スロットｔ0、．．．、ｔ15に分割されるが、このうちの最初の８個の時間ス
ロットｔ0、．．．、ｔ7はダウンリンク通信用として、また残りの８個の時間ス
ロットｔ8、．．．、ｔ15はアップリンク通信用として使用される。
【０００５】 ＵＭＴＳの複数のＴＤＤ端末はＴＤＤ基地局１１６と通信できる。第１の所定
数の端末Ｕ1、．．．、Ｕmには、最初の時間スロットｔ0がダウンリンク用信用
として、また９番目の時間スロットｔ8がアップリンク送信用として割当てられ
ている。同様に、他の所定数の端末には、他の時間スロットがアップリンク及び
ダウンリンク通信用として割当てられている。
【０００６】 第１の所定数の端末Ｕ1、．．．、Ｕmのうちの最初のＴＤＤ端末Ｕ1について
は、このＴＤＤ端末は、第１の時間スロットｔ0の間作動状態であるが、その後
、９番目の時間スロットｔ8の開始時までの間（２００）実質的にアイドル状態
にある、即ち送受信が起こらないことがわかるであろう。この最初のＴＤＤ端末
Ｕ1はまた、９番目の時間スロットｔ8の後、次のフレームの最初のスロットｔ0
の開始時までの間（２０２）非作動状態にある。従って、各ＴＤＤ端末はフレー
ム持続時間の８分の１の間だけ通信を行うにすぎないことがわかる。これとは対
照的に、ＣＤＭＡでは、ＦＤＤ端末からの通信は瞬間的な送受信信号でＦＤＤ周
波数帯１０８、１１１の全てのフレームを占有する。
【０００７】 上述した非作動期間は残りのＴＤＤ端末Ｕ2、．．．、Ｕnにもある。即ち、２
番目からｍ番目のＴＤＤ端末Ｕ2、．．．、Ｕmは最初のＴＤＤ端末Ｕ1と同じ期
間の間アイドル状態にあり、残りのＴＤＤ端末Ｕm+1、．．．、Ｕnもそれらに割
当てられた時間スロットに応じて異なる期間の間アイドル状態にある。
【０００８】 移動データの用途、例えば、ビデオ、ファクシミリ及びインターネットからダ
ウンロードされるファイルが増加しているが、これらの用途に関連する可変デー
タ速度及びパケットサービス並びに所与の通信システムに割当てられる限られた
量の無線資源が、このシステムに関連する無線インターフェイス及びセルラーア
ーキテクチャに対する需要を発生させる。
【０００９】 従って、ヨーロッパ・テレコミュニケーション規格研究所（ＥＴＳＩ）のＵＭ
ＴＳ規格はマクロ、マイクロ及びピコセルの使用を可能にし、マクロセルはある
地理的領域全体をカバーし、マイクロまたはピコセルは通信量の大きい領域、例
えばホテルまたは空港をサポートする。さらに、上述したように、ＵＭＴＳは２
つのデュープレックス方式、即ちＦＤＤ方式とＴＤＤ方式をサポートする。
【００１０】 ＵＭＴＳでは、上述した移動データの用途の増加により、ダウンリンクの通信
量が多くなる可能性が高い。従って、ダウンリンク上のデータ通信量に起因する
非対称性のため、ＦＤＤ方式の少なくともアップリンク周波数帯の使用割合が低
い。かくして、ＦＤＤ方式に割当てられた未使用の無線資源は、特にＴＤＤの基
地局１１６に最大負荷がかかっている場合、無駄なチャンネル容量である。ＴＤ
ＤセルとＦＤＤセルの間のハンドオーバーは、ＴＤＤ端末がＦＤＤ方式をサポー
トできない、即ち二重モード通信能力を具備せず、ＦＤＤセル及びＴＤＤセルが
同一オペレータにより運営されていないため、不可能である。従って、用語「シ
ステム」は、それぞれ少なくとも１つのデュープレックス方式を有する、あるい
は少なくとも２つのデュープレックス方式より成る単一システムより成る２以上
の通信システムを包含するものと意図されていることを理解されたい。
【００１１】 従って、本発明の目的は、テレコミニュケーションの通信量の非対称性により
生じる上述の問題を解消するかあるいは少なくとも軽減することにある。
【００１２】 本発明は、第１の局面で見ると、第１の基地局と第１の複数の端末との間の通
信を可能にする第１のデュープレックス手段と、第２の基地局と第２の複数の端
末との間の通信を可能にする第２のデュープレックス手段と、第１のデュープレ
ックス手段に割当てられた周波数帯の少なくとも一部を１つの端末に割当てるこ
とにより、該端末を第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯内にお
いて第２のデュープレックス手段により作動させる周波数割当て手段とより成る
通信システムを提供する。
【００１３】 本発明は、第２の局面で見ると、第１の基地局と第１の複数の端末との間の通
信を可能にする第１のデュープレックス手段と、第２の基地局と第２の複数の端
末との間の通信を可能にする第２のデュープレックス手段とより成る通信システ
ムの容量を改善する方法であって、第１のデュープレックス手段に割当てられた
周波数帯の少なくとも一部を１つの端末に割当て、該端末が第１のデュープレッ
クス手段に割当てられた周波数帯内において第２のデュープレックス手段により
作動できるように該端末を再チューニングするステップより成る方法を提供する
。
【００１４】 本発明は、第３の局面で見ると、第１の基地局と第１の複数の端末との間の通
信を可能にする第１のデュープレックス手段と、第２の基地局と第２の複数の端
末との間の通信を可能にする第２のデュープレックス手段とより成るシステムに
使用する端末であって、この端末は第１のデュープレックス手段に割当てられた
周波数帯の少なくとも一部の割当てを受けて、第１のデュープレックス手段に割
当てられた周波数帯内において第２のデュープレックス手段により作動する端末
を提供する。
【００１５】 本発明は、第４の局面で見ると、別の基地局と第１の複数の端末との間の通信
を可能にする第１のデュープレックス手段を有するシステムに使用する基地局で
あって、該基地局は第２の複数の端末と通信するために第２のデュープレックス
手段をサポートし、第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯の少な
くとも一部を１つの端末に割当てることにより該端末が第１のデュープレックス
手段に割当てられた周波数帯内において第２のデュープレックス手段により作動
できるように構成されている基地局を提供する。
【００１６】 かくして、第１の基地局の負荷が約３０パーセントである時、第１の基地局の
未使用の無線資源を転換することにより第２の基地局の容量を約４０パーセント
増加できる、通信ネットワークの容量を改善する装置、方法及びシステムを提供
することが可能である。スペクトル効率の増加により、大きなガード時間を維持
して、第２の基地局がサポートするセルの半径を増加させることも可能である。
スペクトル効率が増加するとデータ処理能力が増加するが、これはＦＤＤ端末及
び基地局に対するフィルタリングの調整なしに達成される。必要なハードウェア
及び／またはソフトウェアの変更を最小限に済ますことができるから、本発明を
実施するための付加的なコストは最小限で済む。また、ＴＤＤセルの所与の端末
に対してアップリンクとダウンリンクで異なる容量を割当てることにより、ＴＤ
Ｄセルの交換接続点の変更を不要にすることができる。また、それは隣接するＴ
ＤＤセルと非同期のオーバーラップである。
【００１７】 他の、好ましい特徴及び利点は、以下の説明及び従属請求項から明らかになる
であろう。
【００１８】 本発明の少なくとも１つの実施例を、例示的に、添付図面に関連して説明する
。
【００１９】 本発明の第１の実施例において、ＵＭＴＳ３００（図３を参照）は、ＦＤＤ基
地局１０６によりサポートされるＦＤＤセル３０２より成る。第１のＴＤＤマイ
クロセル３０６、第２のＴＤＤマイクロセル３０８及び第３のＴＤＤマイクロセ
ル３１０はＦＤＤセル３０２の実質的に内部に位置し、それぞれ第１のＴＤＤ基
地局１１６、第２のＴＤＤ基地局３１４及び第3のＴＤＤ基地局３１６によりサ
ポートされる。ＴＤＤマイクロセル３０６、３０８、３１０の使用について説明
するが、本発明はマイクロセルの使用に限定されず、より大きいまたはより小さ
いセル、例えばマクロセルまたはピコセルを用いることも可能である。
【００２０】 複数のＦＤＤ移動端末３１８はＦＤＤセル３０２内にあり、無線周波数（ＲＦ
）インターフェイスを介してＦＤＤ基地局１０６と通信可能である。複数のＦＤ
Ｄ端末３１８には、上述したＦＤＤ端末１０４が含まれる。
【００２１】 第１のＴＤＤ基地局１１６は第１のＴＤＤセル３０６内にあって、複数のＴＤ
Ｄ移動端末Ｕ1、．．．、Ｕnと通信可能である。さらに、第１のＴＤＤ基地局１
１６はＦＤＤ基地局１０６と同期されているため、データフレームが整列関係に
ある。
【００２２】 動作について説明すると（図４参照）、ＦＤＤのアップリンク周波数帯３０８
、及びＦＤＤのダウンリンク周波数帯１１０は１対の周波数帯を形成する。ＦＤ
Ｄ端末１０４は、アップリンク周波数帯１０８を介してＦＤＤ基地局１０６へア
ップリンクで送信する。同様に、ＦＤＤ端末１０４は、ダウンリンクの周波数帯
１１０を介してＦＤＤ基地局１０６からの信号を受信する。
【００２３】 ＴＤＤ方式は、例えば、第１のＴＤＤ移動端末Ｕ1と第１のＴＤＤ基地局１１
６との間のアップリンク及びダウンリンク通信を可能にする上述した単一周波数
帯１１８を用いる。第１のＴＤＤ端末Ｕ1の場合、アップリンクの送信は、第１
の時間スロットｔ0の間に起こり、またダウンリンクの送信は９番目の時間スロ
ットｔ8の間に起こる。
【００２４】 周波数割当てユニット（ＦＡＵ）４０４は、ＦＤＤのアップリンク周波数帯１
０８の少なくとも一部４００、４０２がＦＤＤ送信に使用されていないことを検
証し、ダイナミックチャンネル割当て（ＤＣＡ）アルゴリズムを用いて、相互干
渉問題の観点からＦＤＤアップリンク周波数帯の一部の内いずれの周波数帯を使
用するかを決定する。その後、第１のＴＤＤ端末Ｕ1は、第１のＴＤＤ基地局１
１６の命令により、ＦＤＤ方式に割当てられた使用可能なアップリンク周波数４
００のうちの１つを用い、ＴＤＤ方式に従って時間スロットでアップリンクデー
タの送信を行う。同様に、使用可能なアップリンク周波数、即ち、容量が十分あ
る場合、第１のＴＤＤ基地局１１６が使用可能なＦＤＤアップリンク周波数４０
２のうちの１つを用いてダウンリンクデータをＴＤＤ方式に従って時間スロット
で送信する。
【００２５】 図５は、上述した実施例をさらに詳細に説明するものである。第１のＴＤＤ基
地局１１６は、時間分割−符号分割多重アクセス（ＴＤ−ＣＤＭＡ）方式を用い
て、複数のＴＤＤ端末Ｕ1、．．．、Ｕnへ多重アクセスし、ＦＤＤ基地局１０６
は広帯域ＣＤＭＡ（Ｗ−ＣＤＭＡ）多重アクセス方式を使用する。第１の時間ス
ロットｔ0はアップリンクの通信のため一組のＴＤＤ端末Ｕ1、．．．、Ｕmに割
り当てられている。同様に、９番目の時間スロットｔ8はダウンリンクの通信の
ためその組のＴＤＤ端末Ｕ1、．．．、Ｕmに割当てられている。残りの移動端末
Ｕm+1、．．．、Ｕnのアップリンク及びダウンリンクの通信は、残りの時間スロ
ットｔ1、．．．、ｔ7及びｔ9、．．．、ｔ15で行われる。
【００２６】 説明を簡単且つ明瞭にするために、本発明のこの実施例を第１のＴＤＤ端末Ｕ 1 に関連して説明する。第１のＴＤＤ基地局１１６は、第１の時間スロットｔ0の
間第１のＴＤＤ端末Ｕ1へＣＤＭＡ符号化データを送信するように構成されてい
る。ＦＡＵ４０４は、第１の時間スロットｔ0で第１のＴＤＤ基地局１１６が送
信したデータを受信した後、ＦＤＤアップリンク周波数帯１０８をモニターして
ＦＤＤアップリンク周波数帯１０８に容量があるか否か、即ちＦＤＤ基地局１０
６が使用中でない周波数が存在するか否かをチェックする。ＦＤＤアップリンク
周波数帯１０８に利用可能な周波数があれば、第１のＴＤＤ基地局１１６は、Ｆ
ＤＤアップリンク周波数帯１０８の中で利用可能であることが知られた周波数へ
再チューニングするように第１のＴＤＤ端末Ｕ1に命令する。その後、第１のＴ
ＤＤ基地局１１６は、利用可能な周波数帯において時間スロット内のＣＤＭＡ符
号化データを第１のＴＤＤ端末Ｕ1へ引き続き送信する。
【００２７】 さらに、第１の時間スロットｔ0の間ＦＤＤアップリンク周波数帯１０８内に
利用可能な十分な容量５００が存在すれば、（問題のＴＤＤ端末が同時的に送受
信できる能力を備えていると仮定して）ＴＤＤ端末Ｕ1、．．．、Ｕmのうち少な
くとも１つの端末は利用可能な容量５００を使用することにより、第１のＴＤＤ
基地局１１６からデータを受信しながらデータを送信することができる。このよ
うな二重の機能は第１の時間スロットｔ0の持続時間に限定されず、アップリン
ク周波数帯１０８に利用可能な容量がある時はいつもかかる機能が提供されるこ
とを理解されたい。
【００２８】 ９番目の時間スロットｔ8の開始前のある所定の期間において、第１のＴＤＤ
端末Ｕ1は、ＴＤＤ周波数帯１１８内の適当な周波数に再チューニングすること
により９番目の時間スロットｔ8の間ＣＤＭＡ符号化データを第１のＴＤＤ基地
局１１６へ送信する。
【００２９】 再び、アップリンクのＦＤＤ周波数帯１０８内に利用可能な容量があると仮定
して、９番目の時間スロットｔ8の間に二重の動作、即ち同時的な送受信を行な
うことができる。
【００３０】 ９番目の時間スロットｔ8の後、ＦＡＵ４０４は再びアップリンクＦＤＤ周波
数帯１０８をモニターすることにより、ＦＤＤアップリンク周波数帯１０８内に
さらに利用可能な容量が存在するか否かをチェックする。ＦＤＤアップリンク周
波数帯１０８内に容量が存在すれば、第１のＴＤＤ基地局１１６は第１のＴＤＤ
端末に対してＦＤＤアップリンク周波数内の利用可能な周波数４０２に再びチュ
ーニングするように命令することにより、ＴＤ−ＣＤＭＡ符号化データを第１の
ＴＤＤ基地局１１６へ引き続き送信させ、後続のフレームの第１の時間スロット
ｔ0の開始前の所定の期間の間ＴＤＤ周波数帯１１８内の適当な周波数へ第１の
ＴＤＤ端末Ｕ1を再チューニングさせる。
【００３１】 データを第１のＴＤＤ基地局１１６へ送信する代わりに、第１のＴＤＤ基地局
１１６はＦＤＤアップリンク周波数帯１０８内の利用可能な容量を用いることに
より第１のＴＤＤ端末Ｕ1にさらにデータを送信することができる。同様に、デ
ータを第１のＴＤＤ端末Ｕ1に送信する代わりに、第１のＴＤＤ基地局１１６は
ＦＤＤアップリンク周波数帯１０８の利用可能な容量を用いることにより第１の
ＴＤＤ端末からさらにデータを受信することができる。
【００３２】 本発明の第２の実施例では、既存のＴＤＤ端末Ｕ1、．．．、Ｕnによる付加的
なデータ送信のためＦＤＤアップリンク周波数帯１０８内の利用可能な容量を用
いる代わりに、その付加的な容量により新しいＴＤＤ端末Ｕn+1が第１のＴＤＤ
基地局１１６と通信できるようにする。アップリンク周波数帯１０８に２以上の
新しいＴＤＤ端末からのまたは該端末への通信をサポートするに十分な容量があ
る場合、このシステムは２以上の新しいＴＤＤ端末をサポートすることができる
ことを理解されたい。
【００３３】 ＦＤＤアップリンク周波数帯１０８を、新しいＴＤＤ端末Ｕn+1が利用するか
または既存のＴＤＤ端末Ｕ1、．．．、Ｕnが利用すると、ＦＤＤアップリンク周
波数帯内に新たな干渉が生じる可能性がある。しかしながら、第１のＴＤＤマイ
クロセル３０６がＦＤＤ基地局から建物の壁により分離されているかまたは距離
ｒbだけ離れていれば、この新たな干渉は任意のＦＤＤによるリンクに大きな影
響を与えることはない。新たなＴＤＤリンクを形成するために２つの周波数帯、
即ちアップリンクＦＤＤ周波数帯１０８またはダウンリンクＦＤＤ周波数帯１１
０があるため、ＤＣＡアルゴリズムを用いて最小の相互干渉が生じるであろう周
波数帯を選択することが可能である。ほとんどの場合、これはＦＤＤアップリン
ク周波数帯１０８であろう。
【００３４】 本発明の第３の実施例では、ＴＤＤ周波数帯１１８（図６参照）内においてＣ
ＤＭＡ−ＴＤＤ方式を用いる。このＣＤＭＡ−ＴＤＤ方式は、ガード時間ｔgだ
け離れた第１の時間スロットｔｓ0と第２の時間スロットｔｓ1を有する。ガード
時間ｔgは送信用時間スロットｔｓ0と受信用時間スロットｔｓ1の間の衝突を回
避するために設けられるが、これは、信号の伝ぱん及び信号処理に起因する遅延
が常に存在するからであり、これらの遅延はまとめて往復遅延ｔrdと呼ぶ。第１
のＴＤＤマイクロセル３０６の境界に位置する端末Ｕmは、最も長い往復遅延ｔr d を経験する。これとは対称的に、第１のＴＤＤ端末Ｕ1は第１のＴＤＤ基地局１
１６により近いため、往復遅延は小さい。
【００３５】 動作時、複数のＴＤＤ端末Ｕ1、．．．、Ｕnは第１の時間スロットｔｓ0の間
ＣＤＭＡ符号化データを送信する。第１の時間スロットｔｓ0の間、ＦＡＵ４０
４は、ＦＤＤアップリンク周波数帯１０８をモニターすることにより、ＦＤＤア
ップリンク周波数帯１０８内に容量が存在するか否かをチェックする。ＦＤＤア
ップリンク周波数帯１０８に容量があれば、第１のＴＤＤ基地局１１６は新しい
ＴＤＤ端末Ｕn+1が第１のＴＤＤ基地局１１６と通信できるようにする。第１の
時間スロットｔｓ0が終了した後、ＦＤＤアップリンク周波数帯１０８に容量が
依然として存在すれば、第１のＴＤＤ基地局１１６は新しいＴＤＤ端末Ｕn+1が
引き続き、第１のＴＤＤ基地局１１６へデータを送信するかまたは該基地局から
データを受信できるようにする。これとは別に、あるいはこれに加えて、第１の
ＴＤＤ基地局１１６は、既存の複数のＴＤＤ端末Ｕ1、．．．、Ｕnの１つ、例え
ば、第１のＴＤＤ端末Ｕ1がＦＤＤアップリンク周波数帯１０８内の利用可能な
周波数の１つに再チューニングして、第１のＴＤＤ基地局１１６からＣＤＭＡ符
号化データを引き続き受信できるようにする。第１のＴＤＤ端末Ｕ1または新し
い端末Ｕn+1がアップリンク周波数帯１０８の利用可能な周波数を用いる場合、
第１のＴＤＤ端末Ｕ1または新しい端末Ｕn+1がパケットデータを送受信するのが
好ましいが、これは絶対条件ではない。パケットデータの送受信は好ましいが、
これはＦＤＤ周波数帯１０８の利用可能な容量を常に保証することができないた
め、保証された応答時間を必要としない優先度の非常に低い通信にこの容量を用
いる必要があるためである。
【００３６】 第２の時間スロットｔｓ1の開始前の所定の期間、第１のＴＤＤ端末Ｕ1はＴＤ
Ｄ周波数帯１１８に再チューニングするが、新しいユーザーＵn+1の場合は、新
しいユーザーが送信モードに入ってデータを第１のＴＤＤ基地局１１６に送信す
ることができる。
【００３７】 上記の実施例においてＦＤＤアップリンク周波数帯１０８内の利用可能な周波
数を使用することを説明したが、ＦＡＵ４０４を、ＦＤＤダウンリンク周波数帯
１１０内に第１のＴＤＤ基地局１１６及びそれと関連のある複数のＴＤＤ端末が
使用できる容量が存在するか否かをチェックするように構成することができる。
従って、第１のＴＤＤ基地局１１６は、既存のＴＤＤ端末に利用可能な周波数に
再チューニングするように命令するか、または新しいＴＤＤ端子Ｕn+1に既存の
周波数４００、４０２を使用するように命令する。
【００３８】 図７を参照して、時間ｔbが３００ｍと５００ｍの間で、ＴＤＤ基地局１１６
がこの領域内にあり、複数のＴＤＤ端末Ｕ1、．．．、Ｕnが等しく分散している
ようなシミュレーションでは、同時に作動中のＦＤＤ端末が１０個以下である場
合、ＦＤＤアップリンク周波数帯には付加的な容量が存在する。これらの値は、
干渉が大きすぎて基地局または端末の接続が切れ、１つの電話または全ての電話
が使用不能となるような動作停止に基づいて計算するが、それは５パーセントで
ある。
【００３９】 例えば、第１のＴＤＤ基地局１１６が半径ｒb＝５００ｍの所に位置し、作動
中のＦＤＤ端末の数が５個であり、ＦＤＤ基地局１０６へは同一のデータ速度を
用いると仮定すると、第１のＴＤＤセル３０６内にはさらに１５個のＴＤＤ端末
を収容できる容量が存在する。あるいは、この付加的な容量を既存のＴＤＤ端末
Ｕ1、．．．、Ｕnで共有するか、または、例えば第１のＴＤＤ端末Ｕ1のデータ
速度を１５倍に増加することにより単一の既存のユーザーがこの付加的な容量を
使用することができる。上記のシミュレーションでは、ＴＤＤ基地局１１６がＦ
ＤＤ基地局１０６から約２００ｍ乃至５００ｍの距離にある時、最適の結果が得
られている。
【００４０】 シミュレーションの上述した結果は、ＦＤＤ端末が空間的に均等に分散してい
ることを前提にし、ユーザーが無限に分散している場合の平均を意味する。しか
しながら、いかなる環境においても、ＦＤＤ周波数帯１１８、１１０の利用可能
な容量に影響を与える端末の配列があるらしいということを理解されたい。特に
、ＦＤＤ端末３１８がある特定の分散態様の場合、容量が増加するか、またはそ
の容量内に新たな数の端末を維持することができるが、容量が減少する他の分散
態様もある。
【００４１】 上記実施例をデュープレックス方式と共用する特定の多重アクセス方式につい
て説明したが、任意の多重アクセス方式、例えば、ＴＤＭＡ、ＣＤＭＡ、空間分
割多重アクセス（ＳＤＭＡ）または周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）を使用
できることを理解されたい。
【００４２】 上記実施例を、第２のデュープレックス方式が第１のデュープレックス方式の
周波数帯の一部を利用するという文脈で説明したが、その逆の構成、即ち、第１
のデュープレックス方式が第２のデュープレックス方式の周波数帯の少なくとも
一部を利用する、例えば少なくとも１つのＦＤＤ端末３１８が対でないＴＤＤ周
波数帯１１８の一部を利用する構成も可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、ＵＭＴＳの帯域幅割当てを示す概略図である。
【図２】 図２は、図1の帯域幅割当てをさらに詳しく説明する概略図である。
【図３】 図３は、本発明の実施例による移動端末と基地局の構成を示す概略図である。
【図４】 図４は、図３の実施例の帯域幅割当てを説明する概略図である。
【図５】 図５は、図４のＴＤＤ方式に割当てられた帯域幅を使用する態様をさらに詳細
に説明する図である。
【図６】 図６は、本発明の実施例に従って帯域幅を使用する態様を説明を概略図である
。
【図７】 図７は、図６の実施例によるシステムの性能向上を説明するグラフである。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年６月７日（２０００．６．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】 本発明は、第１の局面で見ると、第１の基地局と第１の複数の
端末との間の通信を可能にする第１のデュープレックス手段と、第２の基地局と
第２の複数の端末との間の通信を可能にする第２のデュープレックス手段とより
成り、第１及び第２の基地局は各自の、しかしながら少なくともオーバーラップ
する領域に位置する端末にサービスを提供し、第１及び第２のデュープレックス
手段は各自関連する周波数帯を有する通信システムであって、第１のデュープレ
ックス手段は周波数分割デュープレックス（ＦＤＤ）手段より成り、第２のデュ
ープレックス手段は時間分割デュープレックス（ＴＤＤ）手段より成り、該シス
テムの通信処理容量を増加するために、ＦＤＤ手段に関連する周波数帯の予備容
量を検知して、第１の基地局と第１の複数の端末の間の同時的ＦＤＤ通信を中断
することなく、第２の基地局と第２の複数の端末のうちの１または２以上の端末
との間におけるＴＤＤ通信をサポートするために、検知した予備容量を割当てる
手段が設けられていることを特徴とする通信システムを提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】 本発明は、第２の局面で見ると、第１の基地局と第１の複数の
端末との間の通信を可能にする第１のデュープレックス手段と、第２の基地局と
第２の複数の端末との間の通信を可能にする第２のデュープレックス手段とより
成り、第１及び第２の基地局は各自の、しかしながら少なくともオーバーラップ
する領域に位置する端末にサービスを提供し、第１及び第２のデュープレックス
手段は各自関連する周波数帯を有し、第１のデュープレックス手段は周波数分割
デュープレックス（ＦＤＤ）手段より成り、第２のデュープレックス手段は時間
分割デュープレックス（ＴＤＤ）手段より成る通信システムにおいて容量を改善
する方法であって、ＦＤＤ手段に関連する周波数帯の予備容量を検知し、第１の
基地局と第１の複数の端末の間の同時的ＦＤＤ通信を中断することなく、第２の
基地局と第２の複数の端末のうちの１または２以上の端末との間におけるＴＤＤ
通信をサポートするために、検知した予備容量を割当てるステップより成ること
を特徴とする通信システムの容量改善方法を提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】 本発明は、第３の局面で見ると、第１の基地局と第１の複数の
端末との間の通信を可能にする第１のデュープレックス手段と、第２の基地局と
第２の複数の端末との間の通信を可能にする第２のデュープレックス手段とより
成り、第１及び第２の基地局は各自の、しかしながら少なくともオーバーラップ
する領域に位置する端末にサービスを提供し、第１及び第２のデュープレックス
手段は各自関連する周波数帯を有する通信システムに用いる端末であって、第１
のデュープレックス手段は周波数分割デュープレックス（ＦＤＤ）手段より成り
、第２のデュープレックス手段は時間分割デュープレックス（ＴＤＤ）手段より
成り、該端末は第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯の少なくと
も一部の割当てを受けて、第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯
内において第２のデュープレックス手段により作動するように構成されている端
末を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】 本発明は、第４の局面で見ると、第１の基地局と第１の複数の
端末との間の通信を可能にする第１のデュープレックス手段と、第２の基地局と
第２の複数の端末との間の通信を可能にする第２のデュープレックス手段とより
成り、第１及び第２の基地局は各自の、しかしながら少なくともオーバーラップ
する領域に位置する端末にサービスを提供し、第１及び第２のデュープレックス
手段は各自関連する周波数帯を有する通信システムに用いる基地局であって、第
１のデュープレックス手段は周波数分割デュープレックス（ＦＤＤ）手段より成
り、第２のデュープレックス手段は時間分割デュープレックス（ＴＤＤ）手段よ
り成り、前記基地局は、第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯の
少なくとも一部を１つの端末に割当てることにより該端末が第１のデュープレッ
クス手段に割当てられた周波数帯内において第２のデュープレックス手段により
作動できるように構成されている基地局を提供する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】 他の、好ましい特徴及び利点は、以下の説明及び従属請求項か
ら明らかになるであろう。 米国特許第５，７３２，０７６号に記載されるように、異なる移動通信プロト
コルに従って動作するシステム間で容量を共有できることが知られている。しか
しながら、この特許に記載された構成は、主として、いくつかのハードウェア・
セットを購入しなくても異なる通信システム間におけるユーザーの移動性を高め
ることを主眼としており、さらに、異なるシステムを全く別のオーバーラップし
ない時間スロットで動作させる必要があるため、２つのシステムの時間スロット
を入念に交互に配置してそれらの間の衝突を避けるための同期制御に対する要求
がかなり厳しく、ユーザーの容量が時間スロットの利用可能性に左右されるもの
となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K018 AA04 DA02 DA06 HA02 5K022 FF00 5K067 AA11 CC02 CC04 CC08 CC10 EE02 EE10 FF16 JJ12

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の基地局と第１の複数の端末との間の通信を可能にする
    第１のデュープレックス手段と、第２の基地局と第２の複数の端末との間の通信
    を可能にする第２のデュープレックス手段と、第１のデュープレックス手段に割
    当てられた周波数帯の少なくとも一部を１つの端末に割当てることにより、該端
    末を第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯内において第２のデュ
    ープレックス手段により作動させる周波数割当て手段とより成る通信システム。
  2. 【請求項２】 第１のデュープレックス手段は、周波数分割デュープレック
    ス（ＦＤＤ）方式による請求項１のシステム。
  3. 【請求項３】 第２のデュープレックス方式は時間分割デュープレックス（
    ＴＤＤ）方式による請求項１のシステム。
  4. 【請求項４】 第１のデュープレックス手段には、第１の多重アクセス方式
    が連携している請求項１のシステム。
  5. 【請求項５】 第２のデュープレックス手段には、第２の多重アクセス方式
    が連携している請求項１のシステム。
  6. 【請求項６】 第１の多重アクセス方式は、符号分割多重アクセス方式（Ｃ
    ＤＭＡ）、時間分割多重アクセス方式（ＴＤＭＡ）、空間分割多重アクセス方式
    （ＳＤＭＡ）または周波数分割多重アクセス方式（ＦＤＭＡ）のうちの１つであ
    る請求項４のシステム。
  7. 【請求項７】 第２の多重アクセス方式は、符号分割多重アクセス方式（Ｃ
    ＤＭＡ）、時間分割多重アクセス方式（ＴＤＭＡ）、空間分割多重アクセス方式
    （ＳＤＭＡ）または周波数分割多重アクセス方式（ＦＤＭＡ）のうちの１つであ
    る請求項５のシステム。
  8. 【請求項８】 第１のデュープレックス手段の割当て周波数帯の少なくとも
    一部により、第２のデュープレックス手段に関連のある実質的に全ての時間スロ
    ットの間、ダウンリンクの通信を行なう請求項３のシステム。
  9. 【請求項９】 第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯内にお
    いて第２のデュープレックス手段により作動する端末は、遅延許容データを送信
    するように構成されている請求項１のシステム。
  10. 【請求項１０】 第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯内に
    おいて第２のデュープレックス手段により作動する端末は、遅延許容データを受
    信するように構成されている請求項１のシステム。
  11. 【請求項１１】 遅延許容データはパケットデータである請求項９または１
    ０のシステム。
  12. 【請求項１２】 周波数割当て手段は、アップリンク周波数帯の第１のキャ
    リア対混信の比率及びダウンリンク周波数帯の第２のキャリア対混信の比率を測
    定するように構成されている請求項２のシステム。
  13. 【請求項１３】 周波数割当て手段はさらに、第１のキャリア対混信の比率
    を第２のキャリア対混信の比率を比較するコンパレータを有し、この周波数割当
    て手段はこのコンパレータに応答してアップリンク周波数帯またはダウンリンク
    周波数帯を選択するように構成されている請求項１２のシステム。
  14. 【請求項１４】 周波数割当て手段は、ダイナミックチャンネル割当てアル
    ゴリズムを用いて第１のキャリア対混信の比率と第２のキャリア対混信の比率と
    を測定する請求項１２のシステム。
  15. 【請求項１５】 第２の多重アクセス方式はガード時間を有し、該端末はこ
    のガード時間の間第１のデュープレックス手段の周波数帯にある任意の容量を利
    用するように構成されている請求項７のシステム。
  16. 【請求項１６】 第２の基地局は第１の基地局から約２００ないし５００メ
    ートル離れた所にある請求項１のシステム。
  17. 【請求項１７】 第２の複数の端末には該端末が含まれる請求項１のシステ
    ム。
  18. 【請求項１８】 該端末は第２の基地局に前から連携していない新しい端末
    である請求項１のシステム。
  19. 【請求項１９】 第１の基地局と第１の複数の端末との間の通信を可能にす
    る第１のデュープレックス手段と、第２の基地局と第２の複数の端末との間の通
    信を可能にする第２のデュープレックス手段とより成る通信システムの容量を改
    善する方法であって、 第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯の少なくとも一部を１つ
    の端末に割当て、 該端末が第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯内において第２
    のデュープレックス手段により作動できるように該端末を再チューニングするス
    テップより成る方法。
  20. 【請求項２０】 第１の基地局と第１の複数の端末との間の通信を可能にす
    る第１のデュープレックス手段と、第２の基地局と第２の複数の端末との間の通
    信を可能にする第２のデュープレックス手段とより成るシステムに使用する端末
    であって、この端末は第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯の少
    なくとも一部の割当てを受けて、第１のデュープレックス手段に割当てられた周
    波数帯内において第２のデュープレックス手段により作動する端末。
  21. 【請求項２１】 別の基地局と第１の複数の端末との間の通信を可能にする
    第１のデュープレックス手段を有するシステムに使用する基地局であって、該基
    地局は第２の複数の端末と通信するために第２のデュープレックス手段をサポー
    トし、第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯の少なくとも一部を
    １つの端末に割当てることにより該端末が第１のデュープレックス手段に割当て
    られた周波数帯内において第２のデュープレックス手段により作動できるように
    構成されている基地局。
  22. 【請求項２２】 第１のデュープレックス手段に割当てられた周波数帯の少
    なくとも一部を割当てる周波数割当て手段をさらに含む請求項２２の基地局。
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