JP2013516124A - 無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガードバンドの利用効率と利用柔軟性を向上させること。
【解決手段】無線中継装置は、基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第1受信チャネルと、端末から信号を受信する第2受信チャネルと、基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第1送信チャネルと、端末に信号を送信する第2送信チャネルとを含み、無線周波数制御ユニットを更に含み、前記無線周波数制御ユニットは、基地局及び端末との通信において、前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御して周波数帯域を使用して、第1時間区間内において、基地局及び端末から信号を同時に受信し、第2時間区間において、基地局及び端末に信号を同時に送信し、ここで、前記第3周波数帯域と第5周波数帯域はFDDシステムワーキング周波数帯域とTDDシステムワーキング周波数帯域としての第2周波数帯域との間の2つのガードバンドである。
【選択図】図3
【解決手段】無線中継装置は、基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第1受信チャネルと、端末から信号を受信する第2受信チャネルと、基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第1送信チャネルと、端末に信号を送信する第2送信チャネルとを含み、無線周波数制御ユニットを更に含み、前記無線周波数制御ユニットは、基地局及び端末との通信において、前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御して周波数帯域を使用して、第1時間区間内において、基地局及び端末から信号を同時に受信し、第2時間区間において、基地局及び端末に信号を同時に送信し、ここで、前記第3周波数帯域と第5周波数帯域はFDDシステムワーキング周波数帯域とTDDシステムワーキング周波数帯域としての第2周波数帯域との間の2つのガードバンドである。
【選択図】図3
Description
本発明は無線通信分野に関し、特に、無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との通信方法に関する。
従来の時分割多重(Time Division Duplex:TDD)システムでは、アップリンク伝送及びダウンリンク伝送において、時分割方式で同一周波数帯域が共有される。周波数分割多重(Frequency Division Duplex:FDD)システムでは、アップリンク伝送及びダウンリンク伝送において、分離した2つの対称周波数チャネルで受信と送信が行われる。TDDシステムと、TDDシステムの周波数帯域に隣接する周波数帯域が設定されたFDDシステム(基地局及び端末を含む)との間の送受信における干渉を避けるために、TDDシステムにより使用される周波数帯域の両側の一部の周波数帯域をガードバンドとして用意しておく必要がある。
図1は、TDDシステム及びFDDシステムの周波数スペクトル拡散構造を示す図である。第1周波数帯域101は、FDDシステムのダウンリンク周波数帯域であり、第2周波数帯域102は、TDDシステムにより使用される周波数帯域であり、第3周波数帯域103は、第1周波数帯域101と第2周波数帯域102との間のガードバンドである。第4周波数帯域104は、FDDシステムのアップリンク周波数帯域であり、第5周波数帯域105は、第4周波数帯域104と第2周波数帯域102との間のガードバンドである。
TDDシステム及びFDDシステムに異なる基地局ロケーションが用いられてネットワークが構成される場合、TDD基地局とFDD基地局との間の送受信における干渉を抑制するという観点から、TDDと、TDDに隣接するFDDシステムとの間に比較的小さいガードバンドのみが必要とされる。これは、TDD基地局とFDD基地局との間の干渉信号が空間減衰を受けるためである。典型的には、片側ガードバンド帯域幅は、3MHzより小さい。しかしながら、ネットワーク構成のコストを削減したり、基地局ロケーションの選定の困難さを緩和したりするために、事業者は、将来のネットワーク構成においては、TDD基地局(又は無線周波数ユニット)とFDD基地局(又は無線周波数ユニット)とを同じ基地局に共有させ、更にアンテナを共有させる必要がある。このような場合、TDD基地局とFDD基地局との間の干渉を抑制するために、より大きいガードバンドを用意しておく必要がある。この場合、典型的には、片側ガードバンドの帯域幅は、10MHzより大きい。用意されるガードバンドの帯域幅が大きいほど、周波数スペクトルリソースの利用率は低くなる。
出願番号がWO20070286156の特許出願(Utilizing guard band between FDD and TDD wireless systems)は、ガードバンド利用方法を提供し、無線ネットワークを開示している。この出願では、第1周波数帯域101内で動作するFDDシステムが少なくとも1つの第1FDDチャネルを提供し、第2周波数帯域102内で動作するTDDシステムが少なくとも1つの第1TDDチャネルを提供する。第1周波数帯域101と第2周波数帯域102が第3周波数帯域103によって分離され、且つ、第3周波数帯域103内で動作するH−FDDシステムが少なくとも1つの第1H−TDDチャネルを提供する。第1H−TDDチャネルの送信は、TDDのアップリンク送信又はダウンリンク送信と同期される。FDDシステムは、更に第4周波数帯域104に少なくとも1つの第2FDDチャネルが設定される。第4周波数帯域104と第2周波数帯域102との間は、第5周波数帯域105によって分離され、H−FDDは、更に第5周波数帯域105に第2H−FDDチャネルが設定される。この特許出願により提供されるガードバンド利用方法の欠点は、以下の点にある。すなわち、第5周波数帯域105及び第2周波数帯域102でアップリンク(又はダウンリンク)伝送を行う場合に、単方向ダウンリンク(又はアップリンク)としてのみ用いられる第3周波数帯域103が利用されていない。同様に、第3周波数帯域103及び第2周波数帯域102でダウンリンク(又はアップリンク)伝送を行う場合に、単方向アップリンク(又はダウンリンク)としてのみ用いられる第5周波数帯域105が利用されていない。このため、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105の利用効率が50%だけとなる。
現在、TDD基地局とFDD基地局との間のガードバンドを如何に効率的に利用するかついては、良い解決策が未だ存在しない。従って、周波数リソースの浪費が招かれてしまう。
本発明は、従来技術におけるガードバンドの浪費の問題を解決するために、無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を提供する。
本発明は無線中継装置を提供する。
この無線中継装置は、基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第1受信チャネルと、端末から信号を受信する第2受信チャネルと、基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第1送信チャネルと、端末に信号を送信する第2送信チャネルとを含み、
前記無線中継装置は、
基地局及び端末との通信において、前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御して以下のような方式に従って周波数帯域を使用する無線周波数制御ユニットを更に含み、
前記方式は、
第1受信チャネルが第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第2受信チャネルが第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第1送信チャネルが第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式、及び
第2送信チャネルが第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式であり、
且つ、前記無線周波数制御ユニットの制御には第1時間区間が存在し、当該第1時間区間内において、前記無線周波数制御ユニットが基地局と端末から信号を同時に受信するように受信チャネルを制御し、前記無線周波数制御ユニットの制御には第2時間区間が存在し、当該第2時間区間内において、前記無線周波数制御ユニットが基地局と端末に信号を同時に送信するように送信チャネルを制御し、
前記第3周波数帯域と第5周波数帯域は、FDDシステムワーキング周波数帯域と、TDDシステムワーキング周波数帯域としての第2周波数帯域との間の2つのガードバンドである。
この無線中継装置は、基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第1受信チャネルと、端末から信号を受信する第2受信チャネルと、基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第1送信チャネルと、端末に信号を送信する第2送信チャネルとを含み、
前記無線中継装置は、
基地局及び端末との通信において、前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御して以下のような方式に従って周波数帯域を使用する無線周波数制御ユニットを更に含み、
前記方式は、
第1受信チャネルが第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第2受信チャネルが第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第1送信チャネルが第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式、及び
第2送信チャネルが第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式であり、
且つ、前記無線周波数制御ユニットの制御には第1時間区間が存在し、当該第1時間区間内において、前記無線周波数制御ユニットが基地局と端末から信号を同時に受信するように受信チャネルを制御し、前記無線周波数制御ユニットの制御には第2時間区間が存在し、当該第2時間区間内において、前記無線周波数制御ユニットが基地局と端末に信号を同時に送信するように送信チャネルを制御し、
前記第3周波数帯域と第5周波数帯域は、FDDシステムワーキング周波数帯域と、TDDシステムワーキング周波数帯域としての第2周波数帯域との間の2つのガードバンドである。
前記無線周波数制御ユニットは、以下のいずれか1つの方式で前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御し、
方式1では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信するように第1受信チャネルを制御し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信するように第2受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、前記第5周波数帯域で基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御し、
方式2では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信するように第1受信チャネルを制御し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信するように第2受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局と端末に信号を同時に送信するように前記第1送信チャネルを制御し、
方式3では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局と端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御し、
方式4では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局と端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間で、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御し、
方式5では、第1時間区間において、第3周波数帯域で、又は第2周波数帯域と第3周波数帯域で、基地局と端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、同時に、第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御する。
方式1では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信するように第1受信チャネルを制御し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信するように第2受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、前記第5周波数帯域で基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御し、
方式2では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信するように第1受信チャネルを制御し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信するように第2受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局と端末に信号を同時に送信するように前記第1送信チャネルを制御し、
方式3では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局と端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御し、
方式4では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局と端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間で、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御し、
方式5では、第1時間区間において、第3周波数帯域で、又は第2周波数帯域と第3周波数帯域で、基地局と端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、同時に、第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御する。
前記第1受信チャネルと第2受信チャネルは、2つの独立な受信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を受信し、又は
前記第1受信チャネルと第2受信チャネルは、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである。
前記第1受信チャネルと第2受信チャネルは、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである。
前記第1送信チャネル及び第2送信チャネルは、2つの独立な送信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を送信し、又は
前記第1送信チャネルと第2送信チャネルは、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである。
前記第1送信チャネルと第2送信チャネルは、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである。
前記無線周波数制御ユニットは、
第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルによって使用される周波数帯域、並びに、アンテナとのリンク関係を決定し、異なる周波数帯域間の切り替え及びアンテナとのリンク切り替えを制御する切り替え制御信号を送信する無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットと、
前記切り替え制御信号に応じて、第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルによって使用される周波数帯域、並びに、アンテナとのリンク関係を切り替える無線周波数スイッチユニットとを含む。
第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルによって使用される周波数帯域、並びに、アンテナとのリンク関係を決定し、異なる周波数帯域間の切り替え及びアンテナとのリンク切り替えを制御する切り替え制御信号を送信する無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットと、
前記切り替え制御信号に応じて、第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルによって使用される周波数帯域、並びに、アンテナとのリンク関係を切り替える無線周波数スイッチユニットとを含む。
前記無線周波数スイッチユニットは、以下の方式に応じて切り替えを実行し、
前記方式は、
第1受信チャネルが基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間で切り替えられる方式、
第1送信チャネルが基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間で切り替えられる方式、
第1受信チャネルと第2送信チャネルが第3周波数帯域で、端末への送信と端末からの受信との間で切り替えられる方式、及び
第1送信チャネルと第2受信チャネルが第5周波数帯域で、端末への送信と端末からの受信との間で切り替えられる方式である。
前記方式は、
第1受信チャネルが基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間で切り替えられる方式、
第1送信チャネルが基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間で切り替えられる方式、
第1受信チャネルと第2送信チャネルが第3周波数帯域で、端末への送信と端末からの受信との間で切り替えられる方式、及び
第1送信チャネルと第2受信チャネルが第5周波数帯域で、端末への送信と端末からの受信との間で切り替えられる方式である。
前記無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットは、使用される周波数帯域及びアンテナとのリンク関係を、以下の情報に応じて決定し、
前記情報は、
当該無線中継装置と端末との通信帯域幅、
当該無線中継装置と基地局との通信帯域幅、及び
当該無線中継装置と基地局との間の第1無線フレーム及び当該無線中継装置と端末との間の第2無線フレームのそれぞれのアップダウンリンクタイムスロット転換点である。
前記情報は、
当該無線中継装置と端末との通信帯域幅、
当該無線中継装置と基地局との通信帯域幅、及び
当該無線中継装置と基地局との間の第1無線フレーム及び当該無線中継装置と端末との間の第2無線フレームのそれぞれのアップダウンリンクタイムスロット転換点である。
前記無線中継装置は、基地局用及び端末用の、信号の送受信を実現するアンテナユニットを更に含み、
前記アンテナユニットは、第2周波数帯域、第3周波数帯域又は第5周波数帯域をカバーする1つ又は1セットの無指向性アンテナであり、又は、
前記アンテナユニットは、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする、基地局用の1つ又は1セットの指向性アンテナと、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする、端末用の1つ又は1セットの指向性アンテナとを含む。
前記アンテナユニットは、第2周波数帯域、第3周波数帯域又は第5周波数帯域をカバーする1つ又は1セットの無指向性アンテナであり、又は、
前記アンテナユニットは、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする、基地局用の1つ又は1セットの指向性アンテナと、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする、端末用の1つ又は1セットの指向性アンテナとを含む。
本発明は上記のような無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を更に提供する。
当該方法は、
第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップを含み、第1時間区間内において、無線中継装置が基地局及び端末から信号を同時に受信し、第2時間区間において、無線中継装置が基地局及び端末に信号を同時に送信する。
当該方法は、
第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップを含み、第1時間区間内において、無線中継装置が基地局及び端末から信号を同時に受信し、第2時間区間において、無線中継装置が基地局及び端末に信号を同時に送信する。
第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップは以下のいずれか1つの通信方式を使用し、
方式1では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式2では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局及び端末に信号を同時に送信し、
方式3では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式4では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第2時間区間において、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で基地局に信号を送信し、第3周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式5では、第1時間区間において、第3周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第3周波数帯域で、基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第2時間区間において、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信する。
方式1では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式2では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局及び端末に信号を同時に送信し、
方式3では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式4では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第2時間区間において、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で基地局に信号を送信し、第3周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式5では、第1時間区間において、第3周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第3周波数帯域で、基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第2時間区間において、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信する。
本発明は他の無線中継装置を更に提供する。
この無線中継装置は、基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第1受信チャネルと、端末から信号を受信する第2受信チャネルと、基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第1送信チャネルと、端末に信号を送信する第2送信チャネルとを含み、
前記無線中継装置は、
基地局及び端末との通信において、前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御して以下のような方式に従って周波数帯域を使用する無線周波数制御ユニットを更に含み、
前記方式は、
第1受信チャネルが第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第2受信チャネルが第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第1送信チャネルが第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式、及び
第2送信チャネルが第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式であり、
且つ、無線周波数制御ユニットは、第1時間区間において、基地局からの第1データの受信を制御し、第2時間区間において、第1データの端末への送信を制御し、第3時間区間において、端末からの第2データの受信を制御し、第4時間区間において、前記第2データの基地局への送信を制御し、
前記第2時間区間及び第3時間区間では、第3周波数帯域が同時に使用され又は第5周波数帯域が同時に使用され、前記第3周波数帯域及び第5周波数帯域は、FDDシステムワーキング周波数帯域と、TDDシステムワーキング周波数帯域としての第2周波数帯域との間の2つのガードバンドである。
この無線中継装置は、基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第1受信チャネルと、端末から信号を受信する第2受信チャネルと、基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第1送信チャネルと、端末に信号を送信する第2送信チャネルとを含み、
前記無線中継装置は、
基地局及び端末との通信において、前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御して以下のような方式に従って周波数帯域を使用する無線周波数制御ユニットを更に含み、
前記方式は、
第1受信チャネルが第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第2受信チャネルが第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第1送信チャネルが第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式、及び
第2送信チャネルが第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式であり、
且つ、無線周波数制御ユニットは、第1時間区間において、基地局からの第1データの受信を制御し、第2時間区間において、第1データの端末への送信を制御し、第3時間区間において、端末からの第2データの受信を制御し、第4時間区間において、前記第2データの基地局への送信を制御し、
前記第2時間区間及び第3時間区間では、第3周波数帯域が同時に使用され又は第5周波数帯域が同時に使用され、前記第3周波数帯域及び第5周波数帯域は、FDDシステムワーキング周波数帯域と、TDDシステムワーキング周波数帯域としての第2周波数帯域との間の2つのガードバンドである。
前記無線周波数制御ユニットは、以下の方式で前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御し、
前記方法は、
第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から第1データを受信するように第1受信チャネルを制御する方式、
第2時間区間において、第3周波数帯域で前記第1データを端末に送信するように第2送信チャネルを制御し又は第5周波数帯域で前記第1データを端末に送信するように第1送信チャネルを制御する方式、
第3時間区間において、第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第3周波数帯域で端末から第2データを受信するように第1受信チャネルを制御し、又は第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第5周波数帯域で端末から第2データを受信するように第2受信チャネルを制御する方式、及び
第4時間区間において、第5周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、前記第2データを基地局に送信するように第1送信チャネルを制御する方式である。
前記方法は、
第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から第1データを受信するように第1受信チャネルを制御する方式、
第2時間区間において、第3周波数帯域で前記第1データを端末に送信するように第2送信チャネルを制御し又は第5周波数帯域で前記第1データを端末に送信するように第1送信チャネルを制御する方式、
第3時間区間において、第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第3周波数帯域で端末から第2データを受信するように第1受信チャネルを制御し、又は第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第5周波数帯域で端末から第2データを受信するように第2受信チャネルを制御する方式、及び
第4時間区間において、第5周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、前記第2データを基地局に送信するように第1送信チャネルを制御する方式である。
本発明は上記のような他の無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を更に提供する。
当該方法は、
第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップを含み、
第1時間区間において、基地局から第1データを受信し、
第2時間区間において、第1データを端末に送信し、 第3時間区間において、端末から第2データを受信し、及び
第4時間区間において、前記第2データを基地局に送信し、
前記第2時間区間及び第3時間区間において、第3周波数帯域を同時に使用し又は第5周波数帯域を同時に使用する。
当該方法は、
第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップを含み、
第1時間区間において、基地局から第1データを受信し、
第2時間区間において、第1データを端末に送信し、 第3時間区間において、端末から第2データを受信し、及び
第4時間区間において、前記第2データを基地局に送信し、
前記第2時間区間及び第3時間区間において、第3周波数帯域を同時に使用し又は第5周波数帯域を同時に使用する。
第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップは、
第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から第1データを受信することと、
第2時間区間において、第3周波数帯域又は第5周波数帯域で前記第1データを端末に送信することと、
第3時間区間において、第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第3周波数帯域又は第5周波数帯域で端末から第2データを受信することと、
第4時間区間において、第5周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、前記第2データを基地局に送信することとを含む。
第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から第1データを受信することと、
第2時間区間において、第3周波数帯域又は第5周波数帯域で前記第1データを端末に送信することと、
第3時間区間において、第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第3周波数帯域又は第5周波数帯域で端末から第2データを受信することと、
第4時間区間において、第5周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、前記第2データを基地局に送信することとを含む。
前記第1時間区間と第2時間区間は、1つの無線フレーム期間内における異なるダウンリンクタイムスロットであり、
前記第3時間区間と第4時間区間は、1つの無線フレーム期間内における異なるアップリンクタイムスロットである。
前記第3時間区間と第4時間区間は、1つの無線フレーム期間内における異なるアップリンクタイムスロットである。
第2時間区間において、第3周波数帯域で前記第1データを端末に送信し、第3時間区間において、第3周波数帯域で端末から第2データを受信するステップにおいて、
第3周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第3周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末はTDD方式で動作し、又は、
第3周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第3周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅より大きく、当該端末はTDD方式で動作する。
第3周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第3周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末はTDD方式で動作し、又は、
第3周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第3周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅より大きく、当該端末はTDD方式で動作する。
第2時間区間において、第5周波数帯域で前記第1データを端末に送信し、第3時間区間において、第5周波数帯域で端末から第2データを受信するステップにおいて、
第5周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第5周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末はTDD方式で動作し、又は、
第5周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第5周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅より小さく、当該端末はTDD方式で動作する。
第5周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第5周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末はTDD方式で動作し、又は、
第5周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第5周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅より小さく、当該端末はTDD方式で動作する。
本発明の有利な効果は、以下のようなものである。すなわち、TDDシステムとFDDシステムとの間のガードバンドで無線中継装置を設定することで、使用されていないガードバンドを用いて基地局と端末との間の双方向中継通信を実現し、これにより、ガードバンドの利用効率と利用柔軟性を向上させる。
以下、図面及び実施形態を合わせて本発明に係る無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を詳しく説明する。
将来における無線アクセスネットワークの発展動向の観点からすると、マイクロセルのカバレッジ品質及びシステム容量を向上させるために、中継器(RELAY)又は室内基地局(又は室内無線ゲートウェイ)が、将来における無線アクセスネットワークに一般的に用いられる無線中継装置となると考えられる。本発明は、ガードバンドの利用と無線中継装置の設定とを結合して、ガードバンドの利用率を改善する。更に、本発明は、マイクロセルによりカバーされる無線アクセスポイントと、マイクロセルによりカバーされる無線中継器との間に、周波数スペクトルリソースを如何にして合理的に割り当てるかについての方法を提供する。
具体的には、マイクロセルの無線ノードアクセスポイント(Access Point:AP)と、マイクロセルの無線中継器とがTDD周波数スペクトルで設定されるネットワーク構成方式について、TDDシステムにより用いられる周波数スペクトルと、FDDシステムにより用いられる周波数スペクトルとの間のガードバンドを、マイクロセル無線中継装置の設定に用いる。これにより、ガードバンドの効果的な使用のための新たな技術が提供される。これにより、本発明は、TDD周波数スペクトル利用効率を低減することができ、また、TDDシステムとFDDシステムとが同じ基地局又は同じアンテナを共有するネットワーク構成において使用される無線周波数フィルターに対する性能の要求を低減することができ、システムのコストを削減することができる。
本発明に係る無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との間の通信方法は、図1に示すようなTDDシステムとFDDシステムの周波数スペクトル拡散構造に適用される。第1周波数帯域101は、FDDシステムのダウンリンク周波数帯域であり、第2周波数帯域102は、TDDシステムにより使用される周波数帯域であり、第3周波数帯域103は、第1周波数帯域101と第2周波数帯域102との間の片側ガードバンドである。第4周波数帯域104は、FDDシステムのアップリンク周波数帯域であり、第5周波数帯域105は、第4周波数帯域104と第2周波数帯域102との間の片側ガードバンドである。
本発明に係る第1実施形態により無線中継装置が提供される。
本実施形態によって提供される無線中継装置は、図2に示すように、以下の各部を含む。
基地局から、又は基地局と端末から信号を受信する第1受信チャネル201。即ち、第1受信チャネル201は、基地局から信号を受信する単方向受信モードと、基地局と端末から同時に信号を受信する双方向受信モードという2つの受信モードを有する。この2つの受信モードを有する受信チャネルを第1受信チャネルと称する。
端末から信号を受信する第2受信チャネル202。即ち、第2受信チャネル202は、端末のみから信号を受信するという1つのみの単方向受信モードを有する。1つの当該単方向受信モードを有する受信チャネルを第2受信チャネル202と称する。
基地局に、又は基地局と端末に信号を送信する第1送信チャネル203。即ち、第1送信チャネル203は、基地局に信号を送信する単方向送信モードと、基地局と端末に同時に信号を送信する双方向送信モードという2つの送信モードを有する。この2つの送信モードを有する送信チャネルを第1送信チャネル203と称する。
端末に信号を送信する第2送信チャネル204。即ち、第2送信チャネル204は、端末のみに信号を送信するという1つのみの送信モードを有する。1つの当該単方向送信モードを有する送信チャネルを第2送信チャネル204と称する。
無線周波数制御ユニットは、無線中継装置が基地局及び端末と通信を行うとき、前記第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204を制御して以下の方式で周波数帯域を使用する。
第1受信チャネル201は、第3周波数帯域103で信号を受信するか、又は第3周波数帯域103と第2周波数帯域102で信号を受信する。第1受信チャネル201は、2つの受信モードを有しているため、この2つの受信モードは、このような周波数帯域使用方法に用いることができる。
第2受信チャネル202は、第5周波数帯域105で、又は第5周波数帯域105と第2周波数帯域102で信号を受信する。
第1送信チャネル203は、第5周波数帯域105で、又は第5周波数帯域105と第2周波数帯域102で信号を送信する。同様に、第1送信チャネル203は、2つの送信モードを有しているため、この2つの送信モードは、このような周波数帯域使用方法に用いることができる。
第2送信チャネル204は、第3周波数帯域103で、又は第3周波数帯域103と第2周波数帯域102で信号を送信する。
ここで、基地局及び端末から信号を同時に受信する第1時間区間が存在し、また、基地局及び端末に信号を同時に送信する第2時間区間が存在する。上述のように、前記第3周波数帯域103と第5周波数帯域105は、FDDシステムワーキング周波数帯域と、TDDシステムワーキング周波数帯域としての第2周波数帯域との間の2つの片側ガードバンドである。
本発明に係る実施形態は、異なるアップダウンリンクタイムスロットで信号を送受信する基地局と、異なるアップダウンリンクタイムスロットで信号を送受信する端末との間の通信に適用される。基地局及び端末と通信を行うとき、無線中継装置は、基地局から無線中継装置へのエアインターフェイスにおける第1無線フレームのタイムスロットと、中継器から端末へのエアインターフェイスにおける第2無線フレームのタイムスロットとを使用する。具体的には、無線中継装置は、第1無線フレームのダウンリンクタイムスロットと第2無線フレームのアップリンクタイムスロットとを使用して、第1時間区間において同時に信号を双方向で受信し、また、第1無線フレームのアップリンクタイムスロットと第2無線フレームのダウンリンクタイムスロットとを使用して、同時に信号を双方向で送信する。本発明は、特に基地局から無線中継装置へのエアインターフェイスにおける第1無線フレームと、中継器から端末へのエアインターフェイスにおける第2無線フレームとが時間的に同期する場合に適用される。即ち、第1無線フレームのアップリンクタイムスロットが第2無線フレームのダウンリンクタイムスロットにオーバーラップされる場合と、第1無線フレームのダウンリンクタイムスロットが第2無線フレームのアップリンクタイムスロットにオーバーラップされる場合がある。無線中継装置が端末と基地局にデータを同時に送信したり、端末と基地局からデータを同時に受信したりするプロセスにおいて、基地局と直接的に通信を行う端末への干渉を防止するために、無線中継装置を介して基地局と通信を行う端末に対して、特別にタイムスロットが割り当てられる。即ち、無線中継装置を介して基地局と通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットは、基地局と直接的に通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットとは、異なるタイムスロットである。
本発明に係る上記無線装置の説明は、第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204のそれぞれの送受信モード、並びに、これらの送受信モードにおいて使用可能な周波数帯域についての説明である。具体的には、端末と基地局にデータを同時に送信したり、端末と基地局からデータを同時に受信したりするプロセスでは、各チャネルの送受信モードや、使用される周波数帯域を柔軟に選択することができる。具体的には、各チャネルの送受信モードや、使用される周波数帯域は、無線周波数制御ユニットにより制御される。以降では、無線周波数制御ユニットの好適な実施形態について説明する。ここで、前記無線周波数制御ユニットは、具体的に、基地局及び端末との通信において、以下のいずれか1つの方式の制御に用いられる。
方式1:第1時間区間において、第3周波数帯域103で基地局から信号を受信するように第1受信チャネル201を制御し、同時に第5周波数帯域105で端末から信号を受信するように第2受信チャネル202を制御する。
第2時間区間において、第5周波数帯域105で基地局に信号を送信するように第1送信チャネル203を制御し、同時に第3周波数帯域103で端末に信号を送信するように第2送信チャネル204を制御する。
当該方式では、基地局用又は端末用に、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105が単方向で使用される。第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105の使用方法は、マイクロセルがカバーする第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105の使用方法と同じである。しかし、第1時間区間及び第2時間区間において、2つのガードバンドが同時に使用される。この点で、1つの時間区間において1つのガードバンドのみが使用される従来のケースとは異なっている。
方式2:第1時間区間において、第3周波数帯域103で基地局から信号を受信するように第1受信チャネル201を制御し、同時に第5周波数帯域105で端末から信号を受信するように第2受信チャネル202を制御する。
第2時間区間において、第5周波数帯域105で基地局及び端末に信号を同時に送信するように前記第1送信チャネル203を制御する。
当該方式では、第1時間区間内において、第3周波数帯域103と第5周波数帯域105の単方向性を使用して、基地局と端末から同時に信号を受信する。また、第2時間区間内において、第5周波数帯域105が双方向で使用される。第3周波数帯域103と第5周波数帯域105が、2つの時間区間のうちの1つの時間区間、即ち、第1時間区間内において同時に使用されるため、ガードバンドの利用率を向上させることができる。
方式3:第1時間区間において、第3周波数帯域103で基地局及び端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネル201を制御する。
第2時間区間において、第5周波数帯域105で基地局に信号を送信するように第1送信チャネル203を制御し、同時に第3周波数帯域103で端末に信号を送信するように第2送信チャネル204を制御する。
当該方式では、第1時間区間内において、第3周波数帯域103が双方向で使用され、第2時間区間内において、第3周波数帯域103と第5周波数帯域105の単方向性が使用されて基地局と端末に信号が同時に送信される。第3周波数帯域103と第5周波数帯域105が、2つの時間区間のうちの1つの時間区間、即ち、第2時間区間内において同時に使用されるため、ガードバンドの利用率を向上させることができる。
方式4:第1時間区間において、第3周波数帯域103で基地局及び端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネル201を制御する。
第2時間区間において、第2周波数帯域102で、又は第2周波数帯域102と第5周波数帯域105で基地局に信号を送信するように第1送信チャネル203を制御し、第3周波数帯域103で端末に信号を送信するように第2送信チャネル204を制御する。
当該方式では、第1時間区間内において、第3周波数帯域103が双方向で使用される。また、第2時間区間において、上述の方式3のように第3周波数帯域103と第5周波数帯域105の単方向性が使用されて基地局と端末に信号が同時に送信されることに加えて、第2周波数帯域102が使用されて基地局に信号が送信される。タイムスロットの衝突が発生しないため、基地局との直接的な通信と、無線中継装置を介した基地局との通信とが影響しない場合、ガードバンドの使用と第2周波数帯域の使用との組み合わせは、周波数帯域の利用率を向上させることができる。
方式5:第1時間区間において、第3周波数帯域103で、又は第2周波数帯域102と第3周波数帯域103で基地局及び端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネル201を制御する。
第2時間区間において、第2周波数帯域102で、又は第2周波数帯域102と第5周波数帯域105で基地局に信号を送信するように第1送信チャネル203を制御し、同時に第3周波数帯域103で端末に信号を送信するように第2送信チャネル204を制御する。
当該方式では、基地局に対するデータ伝送と、端末に対するデータ伝送との両方において、第2周波数帯域102が導入される。基地局との直接的な通信と、無線中継装置を介した基地局との通信とが影響しない場合、周波数帯域の使用率を更に向上させることができる。
本実施形態においては、上記した5種類の制御方式のみが提示されている。しかし、本発明により特定された第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204のそれぞれの送受信モード、並びに、これらの送受信モードで使用される周波数帯域に基づいて、基地局との直接的な通信と、無線中継装置を介した基地局との通信とが影響しない場合に、データを同時に送受信するプロセスにおいて、第1受信チャネル201が有する複数の受信モードのうちの1つの受信モードと、第1送信チャネル203が有する複数の送信モードのうちの1つの送信モードとが用いられても勿論構わない。第1受信チャネル201に双方向受信モードが採用され、第1送信チャネル203に双方向送信モードが採用される場合、第2受信チャネル203と第2送信チャネル204は、使用されなくてもよい。また、第1受信チャネル201に単方向受信モードが採用され、第1送信チャネル203に単方向送信モードが採用された場合、第2受信チャネル203と第2送信チャネル204をオープンにする必要がある。上記5種類の制御方式に限定されない他の周波数帯域使用方式、及び他の送受信モードを柔軟に使用することができる。これらについては、ここで詳細には説明しないが、これら方式は、本発明の保護範囲に含まれるべきである。
また、上述の説明において、本発明の目的を実現するために定義された第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204のそれぞれの送受信モード、並びに、これらの送受信モードにおいて使用される周波数帯域が提示されている。もちろん、前記第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204が実際に使用される場合、受信チャネル及び送信チャネルを柔軟に設定したり、受信チャネル及び送信チャネルを異なる方式で定義したりして、対応する機能を実現したり、更に多くの機能を設定したりすることが可能である。以下、2種類の設定方式及び定義方式を提示して説明する。
受信チャネル設定方式1:
基本モードにおいて、第1受信チャネルは、第3周波数帯域103で信号を受信する。更に、受信チャネルの使用の柔軟性を向上させるために、第1受信チャネルは、第5周波数帯域105、第3周波数帯域103及び第2周波数帯域102のうちの1つの周波数帯域、又はこれら周波数帯域の組み合わせによる周波数帯域で信号を受信するように設定されてもよい。
基本モードにおいて、第1受信チャネルは、第3周波数帯域103で信号を受信する。更に、受信チャネルの使用の柔軟性を向上させるために、第1受信チャネルは、第5周波数帯域105、第3周波数帯域103及び第2周波数帯域102のうちの1つの周波数帯域、又はこれら周波数帯域の組み合わせによる周波数帯域で信号を受信するように設定されてもよい。
第1受信チャネルが第3周波数帯域103で信号を受信する場合、当該第1受信チャネルは、基地局から信号を受信するように設定される。第1受信チャネルが第2周波数帯域102で信号を受信する場合、第1受信チャネルは、基地局から信号を受信するように設定されてもよく、端末から信号を受信するように設定されてもよい。第1受信チャネルが第5周波数帯域105で信号を受信する場合、第1受信チャネルは、端末から信号を受信するように設定される。第1受信チャネルが具体的にどの周波数帯域で動作するかについては、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットにより制御される。
基本モードにおいて、第2受信チャネルは、第5周波数帯域105で信号を受信する。更に、チャネル使用の柔軟性を向上させるために、第2受信チャネルは、第5周波数帯域105、第3周波数帯域103、第2周波数帯域102のうちの1つ周波数帯域、又はこれら周波数帯域の組み合わせについての周波数帯域で信号を受信するように設定されてもよい。
第2受信チャネルが第3周波数帯域103で信号を受信する場合、当該第2受信チャネルは、基地局から信号を受信するように設定される。第2受信チャネルが第2周波数帯域102で信号を受信する場合、第2受信チャネルは、基地局から信号を受信するように設定されてもよく、端末から信号を受信するように設定されてもよい。第2受信チャネルが第5周波数帯域105で信号を受信する場合、第2受信チャネルは、端末から信号を受信するように設定される。第2受信チャネルが具体的にどの周波数帯域で動作するかについては、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット206により制御される。
受信チャネル設定方式2:
第1受信チャネル又は第2受信チャネルは、基地局用のアンテナ207aから信号を受信し、同時に、第2受信チャネル又は第1受信チャネルは、端末用のアンテナ207bから信号を受信する。第1受信チャネル又は第2受信チャネルが基地局用のアンテナ207aから信号を受信する周波数帯域は、第3周波数帯域103、第2周波数帯域102、及び第2周波数帯域102と第3周波数帯域103の組み合わせのうちのいずれか1つである。第1受信チャネル又は第2受信チャネルが端末用のアンテナ207bから信号を受信する周波数帯域は、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103、第2周波数帯域102と第3周波数帯域103の組み合わせのうちのいずれか1つである。
第1受信チャネル又は第2受信チャネルは、基地局用のアンテナ207aから信号を受信し、同時に、第2受信チャネル又は第1受信チャネルは、端末用のアンテナ207bから信号を受信する。第1受信チャネル又は第2受信チャネルが基地局用のアンテナ207aから信号を受信する周波数帯域は、第3周波数帯域103、第2周波数帯域102、及び第2周波数帯域102と第3周波数帯域103の組み合わせのうちのいずれか1つである。第1受信チャネル又は第2受信チャネルが端末用のアンテナ207bから信号を受信する周波数帯域は、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103、第2周波数帯域102と第3周波数帯域103の組み合わせのうちのいずれか1つである。
送信チャネル設定方式1:
基本的なモードにおいて、第1送信チャネルは、第5周波数帯域105で信号を送信する。更に、第1送信チャネルの使用の柔軟性を向上させるために、第1送信チャネルは、第5周波数帯域105、第3周波数帯域103及び第2周波数帯域102のうちの1つの周波数帯域、又はこれら周波数帯域の組み合わせによる周波数帯域で信号を送信するように設定される。
基本的なモードにおいて、第1送信チャネルは、第5周波数帯域105で信号を送信する。更に、第1送信チャネルの使用の柔軟性を向上させるために、第1送信チャネルは、第5周波数帯域105、第3周波数帯域103及び第2周波数帯域102のうちの1つの周波数帯域、又はこれら周波数帯域の組み合わせによる周波数帯域で信号を送信するように設定される。
第1送信チャネルが第3周波数帯域103で信号を送信する場合、当該第1送信チャネルは、端末に信号を送信するように設定される。第1送信チャネルが第2周波数帯域102で信号を送信する場合、第1送信チャネルは、基地局に信号を送信するように設定されてもよく、端末に信号を受信するように設定されてもよい。第1送信チャネルが第5周波数帯域で信号を送信する場合、第1送信チャネルは、基地局に信号を送信するように設定される。第1送信チャネルが具体的にどの周波数帯域で動作するかについては、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット206により制御される。
基本的なモードにおいて、第2送信チャネルは、第3周波数帯域103で信号を送信する。更に、第2送信チャネルの使用の柔軟性を向上させるために、第2送信チャネルは、第5周波数帯域105、第3周波数帯域103及び第2周波数帯域102のうちの1つの周波数帯域、又はこれら周波数帯域の組み合わせによる周波数帯域で信号を送信するように設定される。
第2送信チャネルが第3周波数帯域103で信号を送信する場合に、当該第2送信チャネルは、端末に信号を送信するように設定される。第2送信チャネルが第2周波数帯域102で信号を送信する場合、第2送信チャネルは、基地局に信号を送信するように設定されてもよく、端末に信号を受信するように設定されてもよい。第2送信チャネルが第5周波数帯域105で信号を送信する場合、第2送信チャネルは、基地局に信号を送信するように設定される。第2送信チャネルが具体的にどの周波数帯域で動作するかについては、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット206により制御される。
送信チャネル設定方式2:
第1送信チャネル又は第2送信チャネルは、基地局用のアンテナ207aから信号を送信し、同時に、第2送信チャネル又は第1送信チャネルは、端末用のアンテナ207bから信号を送信する。第1送信チャネル又は第2送信チャネルが基地局用のアンテナ207aから信号を送信する周波数帯域は、第2周波数帯域102、第5周波数帯域105、及び第2周波数帯域102と第5周波数帯域105の組み合わせのうちのいずれか1つである。第1送信チャネル又は第2送信チャネルが端末用のアンテナ207bから信号を送信する周波数帯域は、第2周波数帯域102、第5周波数帯域105、及び第2周波数帯域102と第5周波数帯域105の組み合わせのうちのいずれか1つである。
第1送信チャネル又は第2送信チャネルは、基地局用のアンテナ207aから信号を送信し、同時に、第2送信チャネル又は第1送信チャネルは、端末用のアンテナ207bから信号を送信する。第1送信チャネル又は第2送信チャネルが基地局用のアンテナ207aから信号を送信する周波数帯域は、第2周波数帯域102、第5周波数帯域105、及び第2周波数帯域102と第5周波数帯域105の組み合わせのうちのいずれか1つである。第1送信チャネル又は第2送信チャネルが端末用のアンテナ207bから信号を送信する周波数帯域は、第2周波数帯域102、第5周波数帯域105、及び第2周波数帯域102と第5周波数帯域105の組み合わせのうちのいずれか1つである。
受信チャネルの設定方式及び定義方式は、上記した方式に限られない。広義には、無線中継装置が基地局及び端末と通信を行うとき、1つの送信チャネル及び1つの受信チャネルのみを用いる必要があり、この場合、送信チャネルと受信チャネルは、ともに簡略化されてもよい。最も基本的な構成形式は、1つの受信チャネル及び1つの送信チャネルのみを含む。本発明では、具体的に、送受信モード及び使用される周波数帯域の観点から、前記第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204を定義した。
具体的な実施形態では、本発明における前記第1受信チャネル201と第2受信チャネル202は、2つの独立な受信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を受信する。これらの電力増幅器のうち、1つの電力増幅器が第3周波数帯域103及び第2周波数帯域102をカバーし、また、その他の1つの電力増幅器が第5周波数帯域105及び第2周波数帯域102をカバーする。或いは、第1受信チャネル201と第2受信チャネル202は、同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである。前記広帯域増幅器は、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105をカバーする。
第1送信チャネル203と第2送信チャネル204は、2つの独立な送信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を送信する。これらの電力増幅器のうちの1つの電力増幅器が第3周波数帯域103及び第2周波数帯域102をカバーし、また、その他の1つの電力増幅器が第5周波数帯域105及び第2周波数帯域102をカバーする。或いは、第1送信チャネル203と第2送信チャネル204は、同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである。前記広帯域増幅器は、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105をカバーする。
図2に示すように、本実施形態において無線周波数制御ユニットは、具体的に以下の各部を含む。
無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット206は、第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル203によって使用される周波数帯域、並びにアンテナとのリンク関係を決定し、切り替え制御信号を無線周波数スイッチユニット205に送信する。即ち、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット206は、第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル203に具体的に採用された送受信モードに応じて、これらのチャネルとアンテナとの間のリンクを制御する信号を送信し、異なる送受信モード間の切り替えと、使用される周波数帯域間の切り替えとを制御する。
無線周波数スイッチユニット205は、前記無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット206により送信された切り替え制御信号に応じて、第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルとアンテナとの間の無線周波数リンク状態を切り替える。これにより、異なる送受信モード間の切り替えと、使用される周波数帯域間の切り替えとを制御することができる。
好ましくは、前記無線周波数スイッチユニット205により行われる切り替えは、具体的に以下の動作を含む。第1受信チャネル201は、基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間の切り替えを実行する。例えば、第1受信チャネル201は、単方向受信の場合に基地局用のアンテナに切り替え、双方向受信の場合に基地局用のアンテナと端末用のアンテナに切り替える。第1送信チャネル202は、基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間の切り替えを実行する。例えば、第1送信チャネル202は、単方向送信の場合に基地局用のアンテナに切り替え、双方向送信の場合に基地局と端末用のアンテナに切り替える。第1受信チャネル201と第2送信チャネル204は、第3周波数帯域103で、端末への送信と、端末からの受信とを切り替える。例えば、双方向送信が用いられる場合、第1受信チャネル201が第3周波数帯域103で端末へ信号を送信するときに使用されるタイムスロットと、第2送信チャネル204が第3周波数帯域103で端末から信号を受信するときに使用されるタイムスロットとは、異なっているため、切り替えを行う必要がある。また、第1送信チャネル203と第2受信チャネル202は、第5周波数帯域105で端末への送信と端末からの受信を切り替える。例えば、双方向送信を用いられる場合、第1送信チャネル203が第5周波数帯域105で端末へ信号を送信するときに使用されるタイムスロットと、第2受信チャネル202が第5周波数帯域105で端末へ信号を送信するときに使用されるタイムスロットとは、異なるため、切り替えを行う必要がある。
無線周波数スイッチユニット205は、具体的には、第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204に接続される単極多投無線周波数スイッチから構成される。或いは、無線中継装置に複数アンテナ伝送構造が用いられる場合、多極多投無線周波数スイッチ構成が用いられる。
本実施形態では、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット206は、無線リソース管理ユニット208に接続されて、使用可能な第2周波数帯域102、第3周波数帯域103、第5周波数帯域105及びアップダウンリンクタイムスロットを取得する。具体的には、第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204により使用される送受信モード及び帯域幅を決定して、無線周波数スイッチユニット205に切り替え制御信号を送信するために、具体的には、使用される周波数帯域及びアンテナとのリンク関係が、以下の情報に応じて決定される。
当該無線中継装置と端末との間の通信用の帯域幅。即ち、第1受信チャネル201又は第2受信チャネル202が端末から信号を受信するときに用いられる帯域幅であり、また、第1送信チャネル202又は第2送信チャネル203が端末に信号を送信するときに用いられる帯域幅である。
当該無線中継装置と基地局との通信帯域幅。即ち、第1受信チャネル201が基地局から信号を受信するときに用いられる帯域幅であり、また、第1送信チャネル202が基地局に信号を送信するときに用いられる帯域幅である。
当該無線中継装置と基地局との間の第1無線フレーム及び当該無線中継装置と端末との間の第2無線フレームのそれぞれのアップダウンリンクタイムスロット転換点。これらの転換点が決定され、これにより、第1時間区間における信号の同期受信と、第2時間区間における同期送信が制御される。
当該無線中継装置は、更にアンテナユニット207を含む。このアンテナユニット207は、基地局用のアンテナ207a及び端末用のアンテナ207bを含む。前記アンテナユニット207は、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105をカバーする、基地局用及び端末用の1つ又は1セットの無指向性アンテナである。或いは、前記アンテナユニット207は、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105をカバーする、基地局用の1つ又は1セットの方向性アンテナと、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105をカバーする、端末用の1つ又は1セットの方向性アンテナとを含む。
本発明に係る第2実施形態において、第1実施形態に係る無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を提供する。
本実施形態に係る無線中継装置と基地局及び端末との通信方法は、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105を総合的に使用して通信を行うことを含む。第1時間区間内において、基地局及び端末から信号を同時に受信し、第2時間区間において、基地局及び端末に信号を同時に送信する。無線中継装置が端末と基地局にデータを同時に送信したり、端末と基地局からデータを同時に受信したりするプロセスにおいて、基地局と直接的に通信を行う端末への干渉を防止するために、無線中継装置を介して基地局と通信を行う端末に対して特別にタイムスロットが割り当てられる。即ち、無線中継装置を介して基地局と通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットと、基地局と直接的に通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットとは、異なるタイムスロットである。上記衝突が生じない場合、上記第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105の各種組み合わせ方式を柔軟に使用して、第1時間区間において基地局と端末から同時にデータを受信したり、第2時間区間において基地局と端末にデータを同時に送信したりすることができる。
以下、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105を用いる好適な実施形態について説明する。
方式1:第1時間区間において、第3周波数帯域103で基地局から信号を受信し、同時に第5周波数帯域105で端末から信号を受信する。
第2時間区間において、第5周波数帯域105で基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域105で端末に信号を送信する。
当該方式では、基地局用又は端末用に、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105が単方向で使用される。第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105の使用方法は、マイクロセルがカバーする第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105の使用方法と同じである。しかし、第1時間区間及び第2時間区間において、2つのガードバンドが同時に使用される。この点で、1つの時間区間において1つのガードバンドのみが使用される従来のケースとは異なっている。
方式2:第1時間区間において、第3周波数帯域103で基地局から信号を受信し、同時に第5周波数帯域105で端末から信号を受信する。
第2時間区間で、第5周波数帯域105で基地局及び端末に信号を同時に送信する。
当該方式では、第1時間区間内において、第3周波数帯域103と第5周波数帯域105の単方向性を使用して、基地局と端末から同時に信号を受信する。また、第2時間区間内において、第5周波数帯域105が双方向で使用される。第3周波数帯域103と第5周波数帯域105が、2つの時間区間のうちの1つの時間区間、即ち、第1時間区間内において同時に使用されるため、ガードバンドの利用率を向上させることができる。
方式3:第1時間区間において、第3周波数帯域103で基地局及び端末から信号を同時に受信する。
第2時間区間において、第5周波数帯域105で基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域103で端末に信号を送信する。
当該方式では、第1時間区間内において、第3周波数帯域103が双方向で使用され、第2時間区間内において、第3周波数帯域103と第5周波数帯域105の単方向性が使用されて基地局と端末に信号が同時に送信される。第3周波数帯域103と第5周波数帯域105が、2つの時間区間のうちの1つの時間区間、即ち、第2時間区間内において同時に使用されるため、ガードバンドの利用率を向上させることができる。
方式4:第1時間区間において、第3周波数帯域103で基地局及び端末から信号を同時に受信する。
第2時間区間において、第2周波数帯域102で、又は第2周波数帯域102と第5周波数帯域105で基地局に信号を送信し、第3周波数帯域103で端末に信号を送信する。
当該方式では、第1時間区間内において、第3周波数帯域103が双方向で使用される。また、第2時間区間において、上述の方式3のように第3周波数帯域103と第5周波数帯域105の単方向性が使用されて基地局と端末に信号が同時に送信されることに加えて、第2周波数帯域102が使用されて基地局に信号が送信される。タイムスロットの衝突が発生しないため、基地局との直接的な通信と、無線中継装置を介した基地局との通信とが影響しない場合、ガードバンドの使用と第2周波数帯域の使用との組み合わせは、周波数帯域の利用率を向上させることができる。
方式5:第1時間区間において、第3周波数帯域103で、又は第2周波数帯域102と第3周波数帯域103で基地局及び端末から信号を同時に受信する。
第2時間区間において、第2周波数帯域102で、又は第2周波数帯域102と第5周波数帯域105で基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域103で端末に信号を送信する。
当該方式では、基地局に対するデータ伝送と、端末に対するデータ伝送との両方において、第2周波数帯域102が導入される。基地局との直接的な通信と、無線中継装置を介した基地局との通信とが影響しない場合、周波数帯域の使用率を更に向上させることができる。
以上の説明では、無線中継装置を介して基地局と通信する端末に割り当てられるタイムスロットと、基地局と直接的に通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットとが異なる場合において、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105が総合的に使用される5種類の周波数帯域使用方式について説明した。しかし、本技術分野において実施される、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105が組み合わせられた周波数帯域使用方式は、これらに限られない。想像され得るの他の組み合わせられた周波数帯域使用方式も本発明の保護範囲に含まれるべきである。
以下、無線装置を介して基地局及び端末と通信を行う1つの具体的な実施形態について説明する。
本実施形態では、上記方式1が用いられるとして説明する。第1受信チャネル201は、第3周波数帯域103に設定されるか、又は第3周波数帯域103と第2周波数帯域102に設定される。第2受信チャネル202は、第5周波数帯域105に設定されるか、又は第5周波数帯域105と第2周波数帯域102に設定される。第1送信チャネル203は、第5周波数帯域105に設定されるか、又は第5周波数帯域105及び第2周波数帯域102に設定される。第2送信チャネル204は、第3周波数帯域103に設定されるか、又は第3周波数帯域103及び第2周波数帯域102に設定される。第1受信チャネル201及び第1送信チャネル203は、それぞれ、単方向受信モード及び単方向送信モードが用いられる。
図3に示すように、第1時間区間において、第1受信チャネル201により、第3周波数帯域103で基地局から第1データを受信し、同時に、第5周波数帯域105で端末から第2データを受信する。第2時間区間内において、第1送信チャネル203により第5周波数帯域105で基地局に第2データを送信し、同時に、第2送信チャネル204により第3周波数帯域103で第1データを端末に送信する。もちろん、第2周波数帯域102の使用は、組み合わせることもできる。具体的に取得可能な組み合わせについては、ここでは、繰り返して説明しない。
本実施形態において、基地局から無線中継装置までのエアインターフェイスにおける第1無線フレームと、中継器から端末までのエアインターフェイスにおける第2無線フレームとが時間的に同期する場合とは、即ち、第1無線フレームのアップリンクタイムスロットが第2無線フレームダウンリンクタイムスロットにオーバーラップされる場合と、第1無線フレームのダウンリンクタイムスロットが第2無線フレームのアップリンクタイムスロットにオーバーラップされる場合である。無線中継装置が端末と基地局にデータを同時に送信したり、データを同時に受信したりするプロセスにおいて、基地局と直接的に通信を行う端末への干渉を防止するために、無線中継装置を介して基地局と通信を行う端末に対してタイムスロットが割り当てられる。このタイムスロットは、基地局と直接的に通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットとは、異なるタイムスロットである。図4a及び図4bは、第1無線フレームと第2無線フレームとの間の同期関係を示す。第1無線フレーム301と第2無線フレーム302aは時間的に同期し、第1無線フレーム301のアップリンクタイムスロットは、第2無線フレーム302aのダウンリンクタイムスロットに実質的に対応してオーバーラップされる(即ち、図4aにおける302aと301の時間関係)。あるいは、一定の遅延が維持される(即ち図4aにおける302bと301の時間関係)。この前提下、無線中継装置を介して基地局と通信する端末は、基地局エアインターフェイスにおける第1無線フレームの第1セットのダウンリンクタイムスロットにオーバーラップされた、第2無線フレームの第1セットのアップリンクタイムスロット(即ち図4a中のTS5/TS6)で、無線中継装置へ信号を送信する。また、無線中継装置を介して基地局と通信する端末は、基地局エアインターフェイスにおける第1無線フレームの第1セットのアップリンクタイムスロットにオーバーラップされた、第2無線フレームの第1セットのダウンリンクタイムスロット(即ち図4b中のTS5/TS6)で、無線中継装置へ信号を送信する。端末は、第2無線フレームの第1セットアップリンクタイムスロットと第1セットダウンリンクタイムスロット以外の第2セットタイムスロットで、基地局と直接的に通信する。
本発明に係る第3実施形態において、他の無線中継装置が更に提供される。
図2に示すように、本実施形態に係る無線中継装置は、基地局又は基地局と端末から信号を受信する第1受信チャネル201と、端末から信号を受信する第2受信チャネル202と、基地局又は基地局と端末に信号を送信する第1送信チャネル203と、端末に信号を送信する第2送信チャネル204とを含む。更に、無線中継装置は、無線周波数制御ユニットを含む。当該無線周波数制御ユニットは、基地局及び端末との通信において、第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204を制御して、以下の方式で周波数帯域を使用する。
第1受信チャネル201は、第3周波数帯域103で、又は第3周波数帯域103と第2周波数帯域102で信号を受信する。第2受信チャネル202は、第5周波数帯域105で、又は第5周波数帯域105と第2周波数帯域102で信号を受信する。第1送信チャネル203は、第5周波数帯域105で、又は第5周波数帯域105と第2周波数帯域102で信号を送信する。第2送信チャネル204は、第3周波数帯域103で、又は第3周波数帯域103と第2周波数帯域102で信号を送信する。無線周波数制御ユニットは、第1時間区間において、基地局から第1データを受信し、第2時間区間において、第1データを端末に送信し、第3時間区間において、端末から第2データを受信し、第4時間区間において、前記第2データを基地局に送信する。ここで、前記第2時間区間及び第3時間区間において、第3周波数帯域103が同時に使用されるか、又は第5周波数帯域105が同時に使用される。前記第3周波数帯域及び第5周波数帯域は、FDDシステムワーキング周波数帯域とTDDシステムワーキング周波数帯域としての第2周波数帯域との間の2つの片側ガードバンドである。
上記第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204の送受信モード説明は、実施形態1の説明と同じであり、対応する送受信モードで設定された周波数帯域を柔軟に用いて信号の送受信を行うことができる。実施形態1と異なる点は、本実施形態では、無線中継装置が同時に基地局と端末から信号を受信せず、また、同時に基地局と端末に信号を送信しない点である。データが同時に送受信されない場合、端末でのアップリンクタイムスロットとダウンリンクタイムスロットを介して、第3周波数帯域103が同時に用いられるか、又は、第5周波数帯域105が同時に用いられる。端末が第3周波数帯域103のみで信号を受信し、第5周波数帯域105のみで信号を送信する従来技術に比べて、本実施形態は、ガードバンドの使用率を向上させることができる。また、第2周波数帯域102の使用を合わせて、周波数帯域の使用率を更に向上させることができる。
本実施形態に係る無線中継装置は、マイクロセルによりカバーされる無線アクセスポイント及びマイクロセルによりカバーされる無線中継装置として適用される。無線中継装置は、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのダウンリンクタイムスロットの一部を、基地局から送信された第1データを受信する第1時間区間として用いる。また、前記エアインターフェイス無線フレームのダウンリンクタイムスロットの他の一部を、端末に第1データを送信する第2時間区間として用いる。また、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの一部を、端末から送信された第2データを受信する第3時間区間として用いる。さらに、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの他の一部を、基地局に第2データを送信する第4時間区間として用いる。このため、第1時間区間と第2時間区間は1つのエアインターフェイス無線フレームの異なるダウンリンクタイムスロットであり、第3時間区間と第4時間区間は1つのエアインターフェイス無線フレームの異なるアップリンクタイムスロットである。
本実施形態において、無線周波数制御ユニットは、具体的に基地局及び端末との通信において以下のいずれか1つの方式を制御する。
第1時間区間において、第3周波数帯域103で基地局から第1データを受信するように第1受信チャネル201を制御する。
第2時間区間において、第3周波数帯域103で第1データを端末に送信するように第2送信チャネル204を制御し、又は第5周波数帯域105で前記第1データを端末に送信するように第1送信チャネル203を制御する。
第3時間区間において、第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第3周波数帯域103で端末から第2データを受信するように第1受信チャネル201を制御し、又は、第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第5周波数帯域105で端末から第2データを受信するように第2受信チャネル204を制御する。
第4時間区間において、第5周波数帯域105で、又は第2周波数帯域102と第5周波数帯域105で前記第2データを基地局に送信するように第1送信チャネル203を制御する。
第2時間区間と第3時間区間において、第3周波数帯域103を同時に用いて端末からの信号を送受信すること、又は、第2時間区間と第3時間区間において、第5周波数帯域105を同時に用いて端末からの信号を送受信することが保証される場合、他の時間区間における信号の送受信を、本発明によって定義される送受信モード及び周波数帯域使用方式を用いて柔軟に設定することができる。このような柔軟な設定については、ここでは、網羅的に記載しない。
また、本実施形態における無線中継装置において、第1受信チャネル201、第2受信チャネル202、第1送信チャネル203及び第2送信チャネル204は、第1実施形態が参照されて実現されてもよい。当該無線中継装置における無線周波数制御ユニットは、同様に、無線周波数スイッチユニット205と無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット206とを含む。これらのユニットの機能は、第1実施形態と同じであり、送受信モード及び使用周波数帯域の切り替え方式が実施形態1とは異なる。また、当該無線中継装置は、更に第1実施形態に記載のアンテナユニット207を含んでいてもよい。
本発明に係る実施形態4は、第3実施形態の無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を提供する。
本実施形態における無線中継装置と基地局及び端末との通信方法は、第2周波数帯域102、第3周波数帯域103及び第5周波数帯域105を総合使用して通信を行うステップを含む。第1時間区間において、基地局から第1データを受信し、第2時間区間において、第1データを端末に送信し、第3時間区間において、端末から第2データを受信し、第4時間区間において、前記第2データを基地局に送信する。ここで、前記第2時間区間と第3時間区間において、第3周波数帯域103を同時に使用し、又は第5周波数帯域103を同時に使用する。本実施形態において、無線中継装置と基地局及び端末との通信は、第2実施形態のような同時の送受信とは異なり、非同期方式でデータが送受信される。第1時間区間と第2時間区間は、1つのエアインターフェイス無線フレームの異なるダウンリンクタイムスロットであり、第3時間区間と第4時間区間は、1つのエアインターフェイス無線フレームの異なるアップリンクタイムスロットである。
本実施形態において、具体的には、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合使用して以下のような通信を行う。
第1時間区間において、第3周波数帯域103で基地局から第1データを受信する。
第2時間区間において、第3周波数帯域103又は第5周波数帯域105で前記第1データを端末に送信する。
第3時間区間において、第2時間区間で使用された周波数帯域と同じ第3周波数帯域103又は第5周波数帯域105で端末から第2データを受信する。
第4時間区間において、第5周波数帯域105又は第2周波数帯域102と第5周波数帯域105で前記第2データを基地局に送信する。
第2時間区間と第3時間区間において、第3周波数帯域103を同時に用いて端末からの信号を送受信すること、又は、第2時間区間と第3時間区間において、第5周波数帯域105を同時に用いて端末からの信号を送受信することが保証される場合、他の時間区間における信号の送受信を、本発明によって定義される送受信モード及び周波数帯域使用方式を用いて柔軟に設定することができる。このような柔軟な設定については、ここでは、網羅的に記載しない。
好ましくは、第2時間区間において、第3周波数帯域103で前記第1データを端末に送信し、また、第3時間区間において、第3周波数帯域103で端末から第2データを受信する。
具体的には、第3周波数帯域103で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第3周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末はTDD方式で動作する。
又は、第3周波数帯域103で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第3周波数帯域103で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅より大きく、当該端末はTDD方式で動作する。つまり、当該端末は、一般的なTDD方式において動作する。データは、異なるアップダウンリンクタイムスロットで送受信されるが、用いられる周波数帯域は正確に同一周波数帯域ではない。
第2時間区間において、第5周波数帯域105で前記第1データを端末に送信し、第3時間区間において、第5周波数帯域105で端末から第2データを受信する。
具体的には、第5周波数帯域105で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第5周波数帯域105で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末は、TDD方式で動作する。
又は、第5周波数帯域105で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第5周波数帯域105で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅より小さく、当該端末はTDD方式で動作する。つまり、当該端末は、一般的なTDD方式で動作する。データは、異なるアップダウンリンクタイムスロットで送受信されるが、用いられる周波数帯域は正確に同一周波数帯域ではない。
以下、基地局及び端末と通信する無線中継装置の具体的な実施形態について説明する。
本実施形態における無線中継装置は、マイクロセルによりカバーされる無線アクセスポイント及びマイクロセルによりカバーされる無線中継装置である。無線中継装置は、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのダウンリンクタイムスロットの一部を、基地局が送信した第1データを受信する第1時間区間として用い、前記エアインターフェイス無線フレームのダウンリンクタイムスロットの他の一部を、端末に第1データを送信する第2時間区間として用いる。また、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの一部を、端末から第2データを受信する第3時間区間として用い、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの他の一部を、基地局に第2データを送信する第4時間区間として用いる。第1時間区間と第2時間区間は、1つのエアインターフェイス無線フレームの異なるダウンリンクタイムスロットであり、第3時間区間と第4時間区間は、1つのエアインターフェイス無線フレームの異なるアップリンクタイムスロットである。
図5に示すように、基地局が端末に第1データを伝送するプロセスは、以下のプロセスを含む。第1受信チャネル201は、第1時間区間としてのマイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレーム901のダウンリンクタイムスロットの第1部分において、第3周波数帯域103で基地局から第1データを受信する。ダウンリンクタイムスロットの第1部分は、即ちガードバンドにおけるマイクロセル無線ノードエアインターフェイスにおける1つのダウンリンク無線フレーム902aのダウンリンクタイムスロットであり、図6中の902aで影のないタイムスロットである。
第2送信チャネル204は、第2時間区間としてのマイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレーム901のダウンリンクタイムスロットの第2の部分において、第3周波数帯域103で端末に第1データを送信する。ダウンリンクタイムスロットの第2の部分は、即ちマイクロセルエアインターフェイスにおける1つの無線フレーム902bのダウンリンクタイムスロットであり、図6中の無線フレーム902bで示した無線フレームにおけるダウンリンクサービスタイムスロットである。
具体的には、第2送信チャネル204は、第3周波数帯域103で以下のような方式の1つで端末に第1データを送信する。
1)第3周波数帯域103の副周波数帯域203bで端末に第1データを送信する。
2)第3周波数帯域103の副周波数帯域203bと203aで端末に第1データを送信する。
2)第3周波数帯域103の副周波数帯域203bと203aで端末に第1データを送信する。
基地局が端末から第2データを受信するプロセスは、以下のプロセスを含む。第1受信チャネル201は、第3時間区間としてのマイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの一部において、第3周波数帯域103で端末から第2データを受信する。アップリンクタイムスロットの一部は、即ち無線フレーム902bのアップリンクタイムスロットの第1部分であり、つまり、図6において902bで示したアップリンクサービスタイムスロットである(TS4、TS5)。
具体的には、第1受信チャネル201は、第3周波数帯域103で以下の方式で端末から第2データを受信する。第3周波数帯域103の副周波数帯域203bで端末から第2データを受信する。副周波数帯域203aは、ガードバンドとして使用される。その目的は、隣接する第1周波数帯域101で受信状態にある端末が、副周波数帯域203bで送信状態にある端末によって干渉されないようにするためである。
第1送信チャネル203は、第4時間区間としてのマイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの他の一部において、第5周波数帯域105又は第2周波数帯域102で第2データを基地局に送信する。アップリンクタイムスロットの他の一部は、即ち前記無線フレーム901のアップリンクタイムスロット(例えばTS6)である。
TDD配置構造に適用される、本発明に係る方法及びシステムは、図1に示す配置関係に限られない。例えば、本発明に係る無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との通信方法は、第4周波数帯域と第1周波数帯域との位置の交換、及び第3周波数帯域と第5周波数帯域との位置の交換によって得られる周波数スペクトル配置構造にも適用可能である。
以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとっては、本発明に基づく種々の変更と変形が可能である。本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく実施されたあらゆる修正、同等の置換及び改良等は、すべて本発明の保護範囲に属する。
以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとっては、本発明に基づく種々の変更と変形が可能である。本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく実施されたあらゆる修正、同等の置換及び改良等は、すべて本発明の保護範囲に属する。
「産業上利用可能性」
本発明は、TDDシステムとFDDシステムとの間のガードバンドで無線中継装置を設定することで、使用されていないガードバンドを用いて基地局と端末との間の双方向中継通信を実現し、これにより、ガードバンドの利用効率と利用柔軟性を向上させる。
本発明は、TDDシステムとFDDシステムとの間のガードバンドで無線中継装置を設定することで、使用されていないガードバンドを用いて基地局と端末との間の双方向中継通信を実現し、これにより、ガードバンドの利用効率と利用柔軟性を向上させる。
Claims (17)
- 無線中継装置であって、
基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第1受信チャネルと、
端末から信号を受信する第2受信チャネルと、
基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第1送信チャネルと、
端末に信号を送信する第2送信チャネルとを含み、
前記無線中継装置は、
基地局及び端末との通信において、前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御して以下のような方式に従って周波数帯域を使用する無線周波数制御ユニットを更に含み、
前記方式は、
第1受信チャネルが、第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第2受信チャネルが、第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第1送信チャネルが、第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式、及び
第2送信チャネルが、第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式であり、
且つ、前記無線周波数制御ユニットの制御には第1時間区間が存在し、当該第1時間区間内において、前記無線周波数制御ユニットが基地局と端末から信号を同時に受信するように受信チャネルを制御し、前記無線周波数制御ユニットの制御には第2時間区間が存在し、当該第2時間区間内において、前記無線周波数制御ユニットが基地局と端末に信号を同時に送信するように送信チャネルを制御し、
前記第3周波数帯域と第5周波数帯域は、FDDシステムワーキング周波数帯域と、TDDシステムワーキング周波数帯域としての第2周波数帯域との間の2つのガードバンドである
無線中継装置。 - 前記無線周波数制御ユニットは、以下のいずれか1つの方式で前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御し、
方式1では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信するように第1受信チャネルを制御し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信するように第2受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御し、
方式2では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信するように第1受信チャネルを制御し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信するように第2受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局と端末に信号を同時に送信するように前記第1送信チャネルを制御し、
方式3では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局と端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御し、
方式4では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局と端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御し、
方式5では、第1時間区間において、第3周波数帯域で、又は第2周波数帯域と第3周波数帯域で、基地局と端末から信号を同時に受信するように第1受信チャネルを制御し、及び
第2時間区間において、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、基地局に信号を送信するように第1送信チャネルを制御し、同時に、第3周波数帯域で端末に信号を送信するように第2送信チャネルを制御する
請求項1に記載の無線中継装置。 - 前記第1受信チャネルと第2受信チャネルは、2つの独立な受信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を受信し、又は
前記第1受信チャネルと第2受信チャネルは、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである
請求項1又は2に記載の無線中継装置。 - 前記第1送信チャネル及び第2送信チャネルは2つの独立な送信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を送信し、又は
前記第1送信チャネルと第2送信チャネルは、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである
請求項1又は2に記載の無線中継装置。 - 前記無線周波数制御ユニットは、
第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルによって使用される周波数帯域、並びに、アンテナとのリンク関係を決定し、異なる周波数帯域間の切り替え及びアンテナとのリンク切り替えを制御する切り替え制御信号を送信する無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットと、
前記切り替え制御信号に応じて、第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルによって使用される周波数帯域、並びに、アンテナとのリンク関係を切り替える無線周波数スイッチユニットと
を含む請求項1又は2に記載の無線中継装置。 - 前記無線周波数スイッチユニットは、以下の方式に応じて切り替えを実行し、
前記方式は、
第1受信チャネルが基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間で切り替えられる方式、
第1送信チャネルが基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間で切り替えられる方式、
第1受信チャネルと第2送信チャネルが第3周波数帯域で、端末への送信と端末からの受信との間で切り替えられる方式、及び
第1送信チャネルと第2受信チャネルが第5周波数帯域で、端末への送信と端末からの受信との間で切り替えられる方式である
請求項5に記載の無線中継装置。 - 前記無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットは、使用される周波数帯域及びアンテナとのリンク関係を、以下の情報に応じて決定し、
前記情報は、
当該無線中継装置と端末との通信帯域幅、
当該無線中継装置と基地局との通信帯域幅、及び
当該無線中継装置と基地局との間の第1無線フレーム及び当該無線中継装置と端末との間の第2無線フレームのそれぞれのアップダウンリンクタイムスロット転換点である
請求項5に記載の無線中継装置。 - 前記無線中継装置は、
基地局用及び端末用の、信号の送受信を実現するアンテナユニットを更に含み、
前記アンテナユニットは、第2周波数帯域、第3周波数帯域又は第5周波数帯域をカバーする1つ又は1セットの無指向性アンテナであり、又は、
前記アンテナユニットは、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする、基地局用の1つ又は1セットの指向性アンテナと、第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域をカバーする、端末用の1つ又は1セットの指向性アンテナとを含む
請求項1〜7のいずれか1項に記載の無線中継装置。 - 請求項1に記載の無線中継装置と、基地局及び端末との通信方法であって、
第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップを含み、第1時間区間内において、無線中継装置が基地局及び端末から信号を同時に受信し、第2時間区間において、無線中継装置が基地局及び端末に信号を同時に送信する
通信方法。 - 第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップは、以下のいずれか1つの通信方式を採用し、
方式1では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式2では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から信号を受信し、同時に第5周波数帯域で端末から信号を受信し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局及び端末に信号を同時に送信し、
方式3では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第2時間区間において、第5周波数帯域で基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式4では、第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第2時間区間において、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、基地局に信号を送信し、第3周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式5では、第1時間区間において、第3周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第3周波数帯域で、基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第2時間区間において、第2周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、基地局に信号を送信し、同時に第3周波数帯域で端末に信号を送信する
請求項9に記載の通信方法。 - 無線中継装置であって、
基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第1受信チャネルと、
端末から信号を受信する第2受信チャネルと、
基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第1送信チャネルと、
端末に信号を送信する第2送信チャネルとを含み、
前記無線中継装置は、
基地局及び端末との通信において、前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御して以下のような方式に従って周波数帯域を使用する無線周波数制御ユニットを更に含み、
前記方式は、
第1受信チャネルが第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第2受信チャネルが第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を受信する方式、
第1送信チャネルが第5周波数帯域で、又は第5周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式、及び
第2送信チャネルが第3周波数帯域で、又は第3周波数帯域及び第2周波数帯域で、信号を送信する方式であり、
且つ、無線周波数制御ユニットは、第1時間区間において、基地局からの第1データの受信を制御し、第2時間区間において、第1データの端末への送信を制御し、第3時間区間において、端末からの第2データの受信を制御し、第4時間区間において、前記第2データの基地局への送信を制御し、
前記第2時間区間及び第3時間区間において、第3周波数帯域が同時に使用され又は第5周波数帯域が同時に使用され、前記第3周波数帯域及び第5周波数帯域は、FDDシステムワーキング周波数帯域とTDDシステムワーキング周波数帯域としての第2周波数帯域との間の2つのガードバンドである
無線中継装置。 - 前記無線周波数制御ユニットは、以下の方式で前記第1受信チャネル、第2受信チャネル、第1送信チャネル及び第2送信チャネルを制御し、
前記方式は、
第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から第1データを受信するように第1受信チャネルを制御する方式、
第2時間区間において、第3周波数帯域で前記第1データを端末に送信するように第2送信チャネルを制御し、又は第5周波数帯域で前記第1データを端末に送信するように第1送信チャネルを制御する方式、
第3時間区間において、第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第3周波数帯域で端末から第2データを受信するように第1受信チャネルを制御し、又は第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第5周波数帯域で端末から第2データを受信するように第2受信チャネルを制御する方式、及び
第4時間区間において、第5周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、前記第2データを基地局に送信するように第1送信チャネルを制御する方式である
請求項11に記載の無線中継装置。 - 請求項11に記載の無線中継装置と、基地局及び端末との通信方法であって、
第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップを含み、
第1時間区間において、基地局から第1データを受信し、
第2時間区間において、第1データを端末に送信し、
第3時間区間において、端末から第2データを受信し、及び
第4時間区間において、前記第2データを基地局に送信し、
前記第2時間区間及び第3時間区間において、第3周波数帯域を同時に使用し、又は第5周波数帯域を同時に使用する
通信方法。 - 第2周波数帯域、第3周波数帯域及び第5周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップは、
第1時間区間において、第3周波数帯域で基地局から第1データを受信することと、
第2時間区間において、第3周波数帯域又は第5周波数帯域で前記第1データを端末に送信することと、
第3時間区間において、第2時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第3周波数帯域又は第5周波数帯域で端末から第2データを受信することと、
第4時間区間において、第5周波数帯域で、又は第2周波数帯域及び第5周波数帯域で、前記第2データを基地局に送信することとを含む
請求項13に記載の通信方法。 - 前記第1時間区間及び第2時間区間は、1つの無線フレーム期間内における異なるダウンリンクタイムスロットであり、
前記第3時間区間及び第4時間区間は、1つの無線フレーム期間内における異なるアップリンクタイムスロットである
請求項13又は14に記載の通信方法。 - 第2時間区間において、第3周波数帯域で前記第1データを端末に送信し、第3時間区間において、第3周波数帯域で端末から第2データを受信するステップにおいて、
第3周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第3周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末はTDD方式で動作し、又は、
第3周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第3周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅より大きく、当該端末はTDD方式で動作する
請求項13又は14に記載の通信方法。 - 第2時間区間において、第5周波数帯域で前記第1データを端末に送信し、第3時間区間において、第5周波数帯域で端末から第2データを受信するステップにおいて、
第5周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第5周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末は、TDD方式で動作し、又は、
第5周波数帯域で端末に第1データを送信するときに使用される帯域幅は、第5周波数帯域で端末から第2データを受信するときに使用される帯域幅より小さく、当該端末はTDD方式で動作する
請求項13又は14に記載の通信方法。
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