JP2013516802A

JP2013516802A - キャリアアグリゲーション方法及び動的なスペクトル割り当ての方法

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Publication number: JP2013516802A
Application number: JP2012546320A
Authority: JP
Inventors: シンシーディアオ; シアオドンジュー; ジェンロンライ; ジーフェンマ; グアンヤン
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Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-12-31
Filing date: 2010-06-12
Publication date: 2013-05-13
Anticipated expiration: 2030-06-12
Also published as: CN102118756B; WO2011079579A1; CN102118756A; ES2624958T3; AU2010338918A1; US20120250591A1; AU2010338918B2; EP2521390B1; JP5616460B2; EP2521390A1; BR112012011671A2; EP2521390A4

Abstract

【課題】本発明はキャリアアグリゲーション方法及び動的なスペクトル割り当ての方法を提供する。
【解決手段】上記キャリアアグリゲーション方法は、第１の時間帯において、無線アクセスポイントがＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第１の保護周波数帯域、及びＴＤＤシステムの双方向の通信周波数帯域によって下りリンク信号をユーザ端末へ送信すること、及び/又は、第２の時間帯において、前記無線アクセスポイントが前記ユーザ端末からＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第２の保護周波数帯域、及び前記双方向の通信周波数帯域によって送信された上りリンク信号を受信することを含む。本発明によれば、保護帯域の利用率も保護帯域スペクトルの使用融通性も向上する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信分野に係わり、特に、キャリアアグリゲーション方法及び動的なスペクトル割り当ての方法に関する。

従来、３ＧＲＰ（ＴｈｉｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）におけるＬＴＥ-Ａ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎＡｄｖａｎｃｅ）キャリアアグリゲーションは、広い伝送帯域幅だけでなく、融通性の高い二重方式も実現することができる。例えば、キャリアアグリゲーションは、双方向スペクトルと単一方向スペクトルとを組み合わせて使用することができ、スペクトル利用率とスペクトル使用の融通性を高めるとともに、無線通信システムによる複雑なネットワーキング環境下でのスペクトル使用の有効性を改善する。

２Ｇネットワークシステム、３Ｇネットワークシステム、及びＬＴＥシステムが共存する環境下で、ネットワーク構築のコストを削減するために、通信事業者は、主にＴＤＤ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘｉｎｇ）システムとＦＤＤ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘｉｎｇ）システムが同一サイトまたは同一アンテナを利用することによって実現されるＲＡＮＳｈａｒｉｎｇ（ＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋＳｈａｒｉｎｇ）の方式でネットワークを構築する。

従来のＴＤＤモードにおいて、無線アクセスポイントは同一周波数帯域を使用して下りリンク信号の送信と上りリンク信号の受信を行い、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間に、信号の送受信の妨害を避けるように保護帯域として十分広い周波数帯域が必要であり、例えば、保護帯域幅を１０ＭＨｚ以上にする。

従来、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護帯域を用いて信号を伝送する際には、以下のような２つの方式がある。第１の方式では、異なるサイトにマイクロセル無線アクセスポイントが配置され、室内無線アクセスポイント又はマイクロセル無線アクセスポイントがマクロセル無線アクセスポイントと異なるサイトに配置されるため、マイクロセル無線アクセスポイントとマクロセル無線アクセスポイントとの間にスペース間隔があり、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの間で小さい保護帯域が配置すればよい（例えば、保護帯域幅を３ＭＨｚとする）。第２の方式では、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムが同一サイトまたは同一アンテナを使い、マイクロセル無線アクセスポイント又はマクロセル無線アクセスポイントがＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の該保護帯域を用いてユーザ端末との通信を実現する。

ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムが同一サイトまたは同一アンテナを利用する場合に、無線アクセスポイントがＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の該保護帯域を用いてユーザ端末との通信を実現する方式について、図１に示すように、出願番号がＵＳ２００７０２８６１５６、発明の名称が「ＵｔｉｌｉｚｉｎｇｇｕａｒｄｂａｎｄｂｅｔｗｅｅｎＦＤＤａｎｄＴＤＤｗｉｒｅｌｅｓｓｓｙｓｔｅｍｓ」である特許出願に係る発明が公開された。

図１は、出願番号がＵＳ２００７０２８６１５６の特許出願に係る発明の、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護帯域スペクトルの使用を示す概略図である。図１に示すように、第１の周波数帯域１０１と第２の周波数帯域１０２が第３の周波数帯域１０３によって区分され、第１の周波数帯域１０１内で動作するＦＤＤシステムは少なくとも１つの第１のＦＤＤチャンネルを、第２の周波数帯域１０２内で動作するＴＤＤシステムは少なくとも１つの第１のＴＤＤチャンネルを、第３の周波数帯域１０３内で動作するＨ-ＦＤＤ（半二重ＦＤＤ）システムは少なくとも１つの第１のＨ-ＦＤＤチャンネルを提供し、第１のＨ-ＦＤＤチャンネルの伝送はＴＤＤの上りリンク伝送又は下りリンク伝送と同期する。また、第２の周波数帯域１０２と第４の周波数帯域１０４が第５の周波数帯域１０５によって区分され、ＦＤＤシステムは、さらに、第４の周波数帯域１０４に第２のＦＤＤチャンネルを少なくとも１つ配置し、Ｈ-ＦＤＤは、さらに、第５の周波数帯域１０５に第２のＨ-ＦＤＤチャンネルを配置している。第３の周波数帯域１０３と第５の周波数帯域１０５により半二重ＦＤＤ（Ｈ-ＦＤＤ）が構成されている。

上記の発明によれば、保護帯域に半二重ＦＤＤ（即ちＨＤ-ＦＤＤ）方式が適用され、保護帯域の利用率を部分的に向上させたが、無線アクセスポイントが下りリンク信号を第３の周波数帯域１０３によってユーザ端末へ送信する場合に、第５の周波数帯域１０５がアイドル状態になり、無線アクセスポイントがユーザ端末からの上りリンク信号を第５の周波数帯域１０５によって受信する場合に、第３の周波数帯域１０３がアイドル状態になるため、従来技術の発明は保護帯域の利用率が低いという欠点がある。また、両線で使用される周波数帯域による正常な双方向通信を実現するためには、二つの保護帯域が必要であるが、実際のネットワーク環境においては、双方向通信を確保する帯域幅が十分とは限らない。よって、従来技術では、保護帯域の使用融通性が低いことから、保護帯域による双方向通信が不安定となり、システムの性能が悪いという問題があった。

本発明は、保護帯域のスペクトル利用率及び保護帯域スペクトルの使用融通性を向上させるキャリアアグリゲーション方法及び動的なスペクトル割り当ての方法を提供する。

本発明によるキャリアアグリゲーション方法は、第１の時間帯において、無線アクセスポイントがＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第１の保護周波数帯域、及びＴＤＤシステムの双方向の通信周波数帯域によって下りリンク信号をユーザ端末へ送信すること、及び/又は、第２の時間帯において、前記無線アクセスポイントが前記ユーザ端末からＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第２の保護周波数帯域、及び前記双方向の通信周波数帯域によって送信された上りリンク信号を受信することを含む。

本発明は、ＴＤＤシステムにおいて、ＴＤＤシステムの無線アクセスポイントは下りリンク信号をユーザ端末へ送信する場合に、ＴＤＤシステムの双方向の通信スペクトル及びＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護帯域を用いつつ、下りリンク信号をユーザ端末へ送信することによって、保護帯域のスペクトル利用率も下りリンク信号の伝送スピードも向上する。また、ユーザ端末もＴＤＤシステムの双方向の通信スペクトル及びＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護帯域を用いつつ、上りリンク信号を無線アクセスポイントへ送信することによって、保護帯域のスペクトル利用率も上りリンク信号の伝送スピードも向上する。したがって、本発明によれば、無線アクセスポイントとユーザ端末との間の通信融通性だけでなく、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護帯域の使用融通性も高める。

本発明による動的なスペクトル割り当ての実現方法は、時分割複信ＴＤＤシステムにおけるマイクロセル無線アクセスポイントとマクロセル無線アクセスポイントの間に一方的保護帯域を分かち合う動的なスペクトル割り当てに用いられる方法であって、第１の時間帯において、前記マクロセル無線アクセスポイントはＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第１の一方的保護周波数帯域、及びＴＤＤシステムの双方向の通信周波数帯域によって第１の下りリンク信号をユーザ端末へ送信すること、第２の時間帯において、前記マイクロセルアクセスポイントはＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第１の一方的保護周波数帯域、及びＴＤＤシステムの双方向の通信周波数帯域によって第２の下りリンク信号をユーザ端末へ送信すること、又は、第３の時間帯において、前記マクロセル無線アクセスポイントは前記ユーザ端末からＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第２の一方的保護周波数帯域、及び前記双方向の通信周波数帯域によって送信された第１の上りリンク信号を受信すること、第４の時間帯において、前記マイクロセル無線アクセスポイントは前記ユーザ端末からＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第２の一方的保護周波数帯域、及び前記双方向の通信周波数帯域によって送信された第２の上りリンク信号を受信すること、それぞれ同一の無線フレーム中の異なる下りリンクタイムスロットで前記第１の時間帯と第２の時間帯を構成すること、それぞれ前記無線フレームの異なる上りリンクタイムスロットで前記第３の時間帯と第４の時間帯を構成すること、前記マクロセル無線アクセスポイントと前記マイクロセルアクセスポイントそれぞれの下りリンク業務量に応じて、各自の時間帯を構成する下りリンクタイムスロットの数及び各自の時間帯を構成する上りリンクタイムスロットの数を調整すること、を含む。

本発明は、ＴＤＤシステムにおいて、マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントがＴＤＤシステムとＦＤＤシステム間の保護周波数帯域を分かち合う場合には、同一の無線フレーム構造に、マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセルの分かち合う下りリンクタイムスロットが割り当てられ、且つマクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントの下りリンク業務の変化状況に応じて、それぞれが占める下りリンクタイムスロットの数を調整することによって、スペクトル資源をもっと有効に利用し、スペクトルの利用率を向上させ、ネットワークの性能を改善する。

従来技術におけるＴＤＤシステムとＦＤＤシステム間の保護帯域スペクトルの使用を示す概略図である。本発明の実施例によるＴＤＤシステムとＦＤＤシステム間のスペクトル分布図である。それぞれ本発明の実施例において下りリンクキャリアアグリゲーションと上りリンクキャリアアグリゲーションを実現することを示す構造図である。本発明の実施例においてマイクロセル無線アクセスポイントに非対称キャリアアグリゲーションを実現する一例を示す図である。本発明の実施例においてマイクロセル無線アクセスポイントに非対称キャリアアグリゲーションを実現する他の一例を示す図である。本発明の実施例においてマイクロセル無線アクセスポイントに非対称キャリアアグリゲーションを実現するもう一例を示す図である。本発明の実施例において本発明によるキャリアアグリゲーション方式で干渉抑制を実現することを示す概略図である。本発明の実施例においてマクロセル無線アクセスポイントが保護帯域スペクトルを用いることを示す概略図である。本発明の実施例においてマイクロセル無線アクセスポイントが保護帯域スペクトルを用いることを示す概略図である。本発明の実施例においてマクロセル無線アクセスポイントとマイクロセルアクセスポイントとの間の動的なスペクトル割り当てを実現することを示す概略図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について詳しく説明する。

図２は本発明の実施例によるＴＤＤシステムとＦＤＤシステムそれぞれのスペクトルのスペクトル分布様式図である。図２を参照すると、該ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムは同一アンテナまたは同一基地局を使い、該様式図には、第１の周波数帯域２０１、第２の周波数帯域２０２、第３の周波数帯域２０３、第４の周波数帯域２０４、第５の周波数帯域２０５が含まれており、そのうち、第１の周波数帯域２０１はＦＤＤシステムにおけるペアのスペクトルの下りリンク周波数帯域、ＴＤＤ許可周波数帯域上において伝統的なＴＤＤ方式で使用される第２の周波数帯域２０２はＴＤＤシステムにおける双方向通信のための周波数帯域、第３の周波数帯域２０３は第１の周波数帯域２０１と第２の周波数帯域２０２との間の保護周波数帯域（第１の保護周波数帯域）、第４の周波数帯域２０４はＦＤＤシステムにおけるペアのスペクトルの上りリンク周波数帯域、第５の周波数帯域２０５は第４の周波数帯域２０４と第２の周波数帯域２０２との間の保護周波数帯域（第２の保護周波数帯域）である。

本発明の実施例は図２に示されたスペクトル分布様式図に限られず、第１の周波数帯域２０１と第２の周波数帯域２０２が位置交換され、第３の周波数帯域２０３と第５の周波数帯域２０５が位置交換されたスペクトル分布様式図であってもよい。

本発明の実施例では、第３の周波数帯域２０３と第２の周波数帯域２０２で動作するマクロセル無線アクセスポイントと、第１の周波数帯域２０１で動作するマクロセル無線アクセスポイント又は/及び第４の周波数帯域２０４で動作するマクロセル無線アクセスポイントは同一サイト又は同一アンテナを使い、上記複数のマクロセル無線ノード間に同一サイト又は同一アンテナが使われる場合は、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の一方的保護周波数帯域（例えば、本発明の実施例における第３の周波数帯域２０３、第５の周波数帯域２０５）の大きさを１０MHz以上にする必要がある。

本発明の実施例における第３の周波数帯域２０３はＴＤＤ周波数範囲（例えば、１８８０〜１９２０ＭＨｚ）に位置するサブバンドである。

本発明の実施例における第２の周波数帯域２０２と第３の周波数帯域２０３はＴＤＤシステムの許可周波数帯域の内の隣接する又は隣接しないスペクトルであることが好ましい。隣接しないスペクトルである場合は、第２の周波数帯域２０２と第３の周波数帯域２０３の間にキャリアアグリゲーションに関与しない一方向通信のための周波数帯域又は双方向通信のための周波数帯域が含まれている。

本発明の実施例における第２の周波数帯域２０２と第５の周波数帯域２０５はＴＤＤシステムの許可周波数帯域の内の隣接する又は隣接しないスペクトルであることが好ましい。隣接しないスペクトルである場合は、第２の周波数帯域２０２と第５の周波数帯域２０５の間にキャリアアグリゲーションに関与しない一方向通信のための周波数帯域又は双方向通信のための周波数帯域が含まれている。

第３の周波数帯域（第１の保護周波数帯域）２０３はＦＤＤシステムの第１の周波数帯域２０１と第２の周波数帯域２０２の間に位置することが好ましい。
第５の周波数帯域（第２の保護周波数帯域）２０５はＦＤＤシステムの第４の周波数帯域２０４と第２の周波数帯域２０２の間に位置することが好ましい。

第３の周波数帯域２０３と第１の周波数帯域２０１の間の送受信がお互いに干渉しないように、本発明の実施例では第３の周波数帯域２０３と第１の周波数帯域２０１の間に分離帯域（第１の分離帯域）ＧＢ２が配置されている（即ち、第３の周波数帯域２０３のＦＤＤシステムの第１の周波数帯域２０１に近づく側に分離帯域（第１の分離帯域）ＧＢ２が置かれている）ことが好ましい。
同様に、本発明の実施例において、第５の周波数帯域２０５と第４の周波数帯域２０４の間の送受信がお互いに干渉しないように、第５の周波数帯域２０５と第４の周波数帯域２０４の間に分離帯域（第２の分離帯域）ＧＢ１が配置されている（即ち、第５の周波数帯域２０５のＦＤＤシステムの第４の周波数帯域２０４に近づく側に分離帯域（第２の分離帯域）ＧＢ１が置かれている）ことが好ましい。

本発明の実施例において、異なるタイプの（マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントを含む）無線アクセスポイントは、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの間の保護帯域の使用方式が異なる。以下、二つの実施例によって本発明を詳しく説明する。

実施例１
実施例１において、マクロセル無線アクセスポイントが当該ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護周波数帯域を利用してユーザ端末との通信を行うことについて詳しく説明する。

本発明の実施例においては、図２に示したＴＤＤシステムとＦＤＤシステムそれぞれのスペクトルのスペクトル分布様式である。マクロセル無線アクセスポイントはＴＤＤ技術規格に規定された方法に従い同期信号とセルブロードキャスト信号を第２の周波数帯域２０２で送信するとともに、ランダムにアクセスするユーザ端末にスペクトル資源をＴＤＤ技術規格に規定された方式で供給する。

ＴＤＤシステムでは、図３Ａに示すように、ＴＤＤシステムにおけるマクロセル無線アクセスポイントは、ユーザ端末に下りリンク信号を送信する必要がある場合に、第１の時間帯（無線フレームにおいて該マクロセル無線アクセスポイントに割り当てられる下りリンクタイムスロットで構成される時間帯）において、第３の周波数帯域２０３での下りリンクキャリアと第２の周波数帯域２０２での下りリンクキャリアによって該ユーザ端末に下りリンク信号を並行して送信する。ユーザは、該マクロセル無線アクセスポイントから送信されてきた下りリンク信号を受信した後、図３Ｂに示すように、第２の時間帯（無線フレームにおいて該マクロセル無線アクセスポイントに割り当てられる上りリンクタイムスロットで構成される時間帯）において、第２の周波数帯域２０２の上りリンクキャリアによって該マクロセル無線アクセスポイントに受信確認情報（例えば、ＡＣＫ（ＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔＣｈａｒａｃｔｅｒ、確認信号）や、ＮＡＣＫ等）を送信する。

マクロセル無線アクセスポイントは、ユーザ端末には、第２の周波数帯域２０２の上りリンクキャリアと第５の周波数帯域２０５の上りリンクキャリアによって該マクロセル無線アクセスポイントに上りリンク信号を並行して送信するように指示する上りリンクスケジューリング命令を送る必要がある場合に、第３の時間帯において、第２の周波数帯域２０２の下りリンクキャリアによってユーザ端末に上りリンクスケジューリング命令を送る。ユーザ端末は、該マクロセル無線アクセスポイントから送信されてきた上りリンクスケジューリング命令を受信した後、第４の時間帯において、第２の周波数帯域２０２の上りリンクキャリアと第５の周波数帯域２０５の上りリンクキャリアによって該マクロセル無線アクセスポイントに上りリンク信号を並行して送信する。

実施例２
実施例２において、マイクロセル無線アクセスポイントが当該ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護周波数帯域を利用してユーザ端末との通信を行うことについて詳しく説明する。

本発明の実施例においては、図２に示したＴＤＤシステムとＦＤＤシステムそれぞれのスペクトルのスペクトル割り当て様式である。

マイクロセル無線アクセスポイントによるＴＤＤシステムとＦＤＤシステム間の保護周波数帯域の使用は、主に以下の３つのモードを含む。

モード１において、マイクロセル無線アクセスポイントと、ＴＤＤシステム/ＦＤＤシステムにおけるマクロセル無線アクセスポイントとが異なるサイトに配置されるため、第３の周波数帯域２０３に配置されるマイクロセル無線アクセスポイントは第１の周波数帯域２０１に配置されるマクロセル無線アクセスポイントから受信した放射パワーの干渉強度が空間的隔離作用によって小さくなる。これにより、マイクロセル無線アクセスポイントはユーザ端末からの上りリンク信号を第３の周波数帯域２０３の一部によって受信することができる。図４に示すように、第３の周波数帯域２０３は、一方向の下りリンク通信のための第１のサブ周波数帯域（以下、２０３ａで表す）と、双方向通信のための第２のサブ周波数帯域（以下、２０３ｂで表す）に分けられる。第１のサブ周波数帯域２０３ａの大きさは、第２のサブ周波数帯域２０３ｂでのＴＤＤユーザ端末が送信する上りリンク信号の、第１の周波数帯域２０１でのＦＤＤユーザ端末の下りリンク信号の受信に対する干渉によって決められる。例えば、セットされた第１のサブ周波数帯域２０３ａの大きさは、第１のサブ周波数帯域２０３ａのＴＤＤユーザ端末が上りリンク信号をマイクロセル無線アクセスポイントへ送信する際に第１の周波数帯域２０１のＦＤＤユーザ端末側に漏らされる信号パワーが所定のパワー閾値よりも低いようにする。

上記のモード１で実現されるマイクロセル無線アクセスポイントとユーザ端末の間の通信は以下のとおりである。即ち、マイクロセル無線アクセスポイントは、ユーザ端末に下りリンク信号を送信する必要がある場合に、第１の時間帯において、第２の周波数帯域２０２の下りリンクキャリアと、第１のサブ周波数帯域２０３ａの下りリンクキャリア及び/又は第２のサブ周波数帯域２０３ｂの下りリンクキャリアによって下りリンク信号をユーザ端末へ送信する。該下りリンク信号はマクロセルのセルブロードキャスト信号、マクロセルのマルチメディアブロードキャスト信号、マクロセルのセル同期信号、及び業務データ等の１種以上を含む。また、ユーザ端末は、マイクロセル無線アクセスポイントから送信されてきた下りリンク信号を受信した後、第２の時間帯において、第２の周波数帯域２０２の上りリンクキャリア及び/又は第２のサブ周波数帯域２０３ｂの上りリンクキャリアによってＡＣＫ又はＮＡＣＫを該マイクロセル無線アクセスポイントへ送信する。

モード２において、マイクロセル無線アクセスポイントと、ＴＤＤシステム/ＦＤＤシステムにおけるマクロセル無線アクセスポイントとが異なるサイトに配置されるため、第５の周波数帯域２０５に配置されるマイクロセル無線アクセスポイントの、第４の周波数帯域２０４に配置されるマクロセル無線アクセスポイントに対する干渉強度が空間的隔離作用によって小さくなる。これにより、マイクロセル無線アクセスポイントは第５の周波数帯域２０５の一部によって下りリンク信号をユーザ端末へ送信することができる。図５に示すように、第５の周波数帯域２０５は、一方向の上りリンク通信のための第３のサブ周波数帯域（以下、２０５ａで表す）と、双方向通信のための第４のサブ周波数帯域（以下、２０５ｂで表す）に分けられる。第３のサブ周波数帯域２０５ａの大きさは第４の周波数帯域２０４でのＦＤＤユーザ端末が送信する上りリンク信号の、第４のサブ周波数帯域２０５ｂでのＴＤＤユーザ端末の下りリンク信号の受信に対する干渉によって決められる。例えば、セットされた第３のサブ周波数帯域２０５ａの大きさは、第４の周波数帯域２０４のＦＤＤユーザ端末が上りリンク信号をマクロセル無線アクセスポイントへ送信する際に第４のサブ周波数帯域２０５ｂのＴＤＤユーザ端末側に漏らされる信号パワーが所定のパワー閾値よりも低いようにする。

上記のモード２で実現されるマイクロセル無線アクセスポイントとユーザ端末の間の通信は以下のとおりである。即ち、マイクロセル無線アクセスポイントは、ユーザ端末に上りリンクスケジューリング命令を送る必要がある場合に、第３の時間帯（無線フレームにおいて該マイクロセル無線アクセスポイントに割り当てられる下りリンクタイムスロットで構成される時間帯）において、第２の周波数帯域２０２の下りリンクキャリア及び/又は第４のサブ周波数帯域２０５ｂの下りリンクキャリアによって上りリンクスケジューリング命令をユーザ端末へ送信する。また、ユーザ端末は、該マイクロセル無線アクセスポイントから送信されてきた上りリンクスケジューリング命令を受信した後、第４の時間帯（無線フレームにおいて該マイクロセル無線アクセスポイントに割り当てられる上りリンクタイムスロットで構成される時間帯）において、第２の周波数帯域２０２の上りリンクキャリアと、第４のサブ周波数帯域２０５ｂの上りリンクキャリア及び/又は第３のサブ周波数帯域２０５ａの上りリンクキャリアによって該マイクロセル無線アクセスポイントへ上りリンク信号を並行して送信する。

モード３において、第３の周波数帯域２０３と第５の周波数帯域２０５を用いて双方向通信をさらに十分に実現するために、マイクロセル無線ノードは第５の周波数帯域２０５、第３の周波数帯域２０３及び第２の周波数帯域２０２によってユーザ端末との通信を行うことができる。図６に示すように、上記のモード１を第３の周波数帯域２０３と第２の周波数帯域２０２に適用することによって、ユーザ端末との通信を実現する。上記のモード２を第５の周波数帯域２０５と第２の周波数帯域２０２に適用することによって、ユーザ端末との通信を実現する。

本発明の実施例において、第４の周波数帯域２０４でのＦＤＤユーザ端末の信号送信の、第５の周波数帯域２０５でのＴＤＤユーザ端末の信号受信に対する干渉を許容可能な範囲に制限するように、マイクロセル無線アクセスポイントの受信チャンネルを第４のサブ周波数帯域２０５ｂに配置することが好ましい。即ち、第３のサブ周波数帯域２０５ａは、第４のサブ周波数帯域２０５ｂと第４の周波数帯域２０４の間の保護帯域として、第４のサブ周波数帯域２０５ｂと第４の周波数帯域２０４の間に配置される。図７に示すように、第５の周波数帯域２０５の合計帯域幅が１０ＭＨｚである場合は、第４のサブ周波数帯域２０５ｂの帯域幅が５ＭＨｚとされる。同様に、本発明の実施例において、第３の周波数帯域２０３でのＴＤＤユーザ端末の信号送信の、第１の周波数帯域２０１でのＦＤＤユーザ端末の信号受信に対する干渉を許容可能な範囲に制限するように、マイクロセル無線アクセスポイントの受信チャンネルを第２のサブ周波数帯域２０３ｂに配置する。即ち、第１のサブ周波数帯域２０３ａは、第２のサブ周波数帯域２０３ｂと第１の周波数帯域２０１の間の保護帯域として、第２のサブ周波数帯域２０３ｂと第１の周波数帯域２０１の間に配置される。図８に示すように、第３の周波数帯域２０３の合計帯域幅が１０ＭＨｚである場合は、第２のサブ周波数帯域２０３ｂの帯域幅が５ＭＨｚとされる。

ＴＤＤシステムにおける第２のサブ周波数帯域２０３ｂに位置するＴＤＤユーザ端末がマイクロセル無線アクセスポイントへ送信する上りリンク信号の、ＦＤＤシステムにおける第１の周波数帯域２０１に位置するＦＤＤユーザ端末の下りリンク信号の受信に対する干渉を抑制するために、本発明の実施例において、マイクロセル無線アクセスポイントの受信チャンネルを第２のサブ周波数帯域２０３ｂに配置することが好ましい。即ち、図９に示すように、第１のサブ周波数帯域２０３ａは、第２のサブ周波数帯域２０３ｂと第１の周波数帯域２０１の間の保護帯域として、第２のサブ周波数帯域２０３ｂと第１の周波数帯域２０１の間に配置される。

なお、本発明によれば、第５の周波数帯域で信号を受信することができる。その理由は以下の具体例によって説明することができる。即ち、本発明の実施例において、第４の周波数帯域２０４と第５の周波数帯域２０５の間の干渉は主に第４の周波数帯域２０４でのＦＤＤ端末のＦＤＤシステム無線アクセスポイントへの信号送信の、第５の周波数帯域２０５でのＴＤＤ端末の無線アクセスポイントからの信号の受信に対する干渉である。図７に示すように、第４の周波数帯域２０４で動作するＦＤＤ端末７０１が上りリンク信号をＦＤＤシステムの無線アクセスポイントへ送信する際に、その帯域外漏泄信号７０３は現在、受信状態中にあるＴＤＤ端末７０２によって受信される恐れがある。第４のサブ周波数帯域２０５ｂと第４の周波数帯域２０４が第３のサブ周波数帯域２０５ａにより隔てられているため、通常、第３のサブ周波数帯域２０５ａの大きさは約５ＭＨｚであり、ＦＤＤ端末のＴＤＤ端末への漏泄信号７０３のパワーはＡＣＬＲ（ＡｄｊａｃｅｎｔＣｈａｎｎｅｌＬｅａｋａｇｅＲａｔｉｏ）の制限によってＦＤＤ端末の送信パワーよりも４０ｄＢ以上低く、また、マイクロセル無線アクセスポイントの送信パワーがＦＤＤ端末の送信パワー以上で、マイクロセル無線アクセスポイントからＴＤＤ端末７０２までのパス損失がＦＤＤ端末７０１からＴＤＤ端末７０２までのパス損失に相当するため、マイクロセル無線アクセスポイントからＴＤＤ端末７０２までのパス損失がＦＤＤ端末７０１からＴＤＤ端末７０２までのパス損失より３０ｄＢ大きくても、マイクロセル無線アクセスポイントとＦＤＤ端末７０１が同一パワーで送信する場合に、ＴＤＤ端末がマイクロセル無線アクセスポイントから受信するパワーはＦＤＤ端末７０１からＴＤＤ端末７０２へ漏れるパワーよりも１０ｄＢ高い。したがって、本発明によれば、ＴＤＤ端末が第５の周波数帯域で信号を正常に受信することを確保できる。

本発明の実施例に係るキャリアアグリゲーション方法は、ＴＤＤシステムに適用されても良いし、ＦＤＤシステムとＴＤＤシステムで構成される協力システムに適用されても良い。

本発明の実施例では、ＴＤＤシステムにおいて、ＴＤＤシステムの無線アクセスポイントは下りリンク信号をユーザ端末へ送信する場合には、ＴＤＤシステムの双方向の通信スペクトル及びＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護帯域を用いつつ、下りリンク信号をユーザ端末へ送信することによって、保護帯域のスペクトル利用率も下りリンク信号の伝送スピードも向上する。また、ユーザ端末もＴＤＤシステムの双方向の通信スペクトル及びＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護帯域を用いつつ、上りリンク信号を無線アクセスポイントへ送信することによって、保護帯域のスペクトル利用率も上りリンク信号の伝送スピードも向上する。さらに、マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントについて、保護帯域を異なる周波数帯域とキャリアアグリゲーションすることによってユーザ端末との通信を実現する。したがって、本発明によれば、無線アクセスポイントとユーザ端末との間の通信融通性だけでなく、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護帯域の使用融通性も高める。

本発明の実施例は、上記マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントによるＴＤＤシステムとＦＤＤシステム間の保護帯域の使用方式に基づき、さらに、マクロセルとマイクロセルの間にスペクトル資源を動的に割り当てる方法を提供する。当該方法は、ＴＤＤシステムにおけるマクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントの間に共用する一方的保護帯域の動的なスペクトル割り当てに適用される。

本発明の実施例において、マクロセル無線アクセスポイントがユーザ端末との通信を実現するようにＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護帯域をいかに使用するかについては、実施例１の方式が適用可能であり、マイクロセル無線アクセスポイントがユーザ端末との通信を実現するようにＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の保護帯域をいかに使用するかについては、実施例２の方式が適用可能である。したがって、以下、その説明を省略する。

本発明の実施例では、マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントに用いられる無線フレームはタイムスロット割り当てにおいて厳密に同期を保持する。また、マクロセル無線アクセスポイントの第３の周波数帯域２０３と第２の周波数帯域２０２における時分割複信無線フレームの下りリンクスロット配置とマイクロセル無線ノードの第２のサブ周波数帯域２０３ｂにおける無線フレームの下りリンクスロットの配置とは、完全に一致する。

本実施例では、第２のサブ周波数帯域２０３ｂで動作するマイクロセル無線ノードは室内に分布する基地局で、マクロセル無線ノードは室外に分布する基地局である。マイクロセル無線アクセスポイントとマクロセル無線アクセスポイントが異なるサイトに配置されたため、マイクロセル無線アクセスポイントとマクロセル無線アクセスポイントの間には、とても強い空間的隔離がある。マイクロセル無線アクセスポイントとマクロセル無線アクセスポイントの間の空間的隔離が４０ｄＢよりも大きければ、マイクロセル無線アクセスポイントの帰りチャンネル（ＢＡＣＫＨＡＵＬＬ）はＸＤＳＬ（ＤｉｇｉｔａｌＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＬｉｎｅ）又はＸＰＯＮ（ＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ）方式で実現できる。

本発明の実施例では、マクロセル無線アクセスポイントに用いられる時分割複信無線フレームの下りリンクスロット配置と、マイクロセル無線アクセスポイントの取り入れる無線フレームの下りリンクスロットとの同期は、以下の方式の一つ又は組合せによって実現できる。
即ち、ＸＤＳＬ又はＸＰＯＮ上のＩＥＥＥ１５８８規格に準拠した同期信号によって実現する方式１、及び、マクロセル無線アクセスポイントが第２の周波数帯域２０２または第３の周波数帯域２０３で送信する同期信号によって実現する方式２である。

本実施例において、マイクロセル無線アクセスポイントとマクロセル無線アクセスポイントが第３の周波数帯域２０３を共用するとともに、マイクロセル無線アクセスポイントとマクロセル無線アクセスポイントの間のスペクトルの動的な割り当てを実現することについて、図１０を参照しつつ説明する。

第２の周波数帯域２０２で動作するマクロセル無線ノードに用いられる時分割複信無線フレーム９０１はＬＴＥＴＤＤ規格に準拠した無線フレーム構造であり、第３の周波数帯域２０３で動作するマクロセル無線ノードに用いられる無線フレーム９０２ａは下りリンクタイムスロットだけがある無線フレーム構造である。該無線フレーム９０２ａはＦＤＤの下りリンク無線フレーム構造であっても良いし、下りリンクタイムスロットとして用いられるＬＴＥＴＤＤ無線フレーム構造であっても良い。

第２のサブ周波数帯域２０３ｂで動作するマイクロセル無線アクセスポイントに用いられる無線フレーム９０２ａは下りリンクタイムスロットだけがある無線フレーム構造で、無線フレーム９０１と厳密的に同期を保持する。また、該無線フレーム９０２ａには、下りリンクタイムスロットの配置は第２のサブ周波数帯域２０３ｂにおける無線フレーム中の下りリンクタイムスロットの配置と同じである。

第２のサブ周波数帯域２０３ｂで動作するマイクロセル無線アクセスポイントに用いられる無線フレーム９０２ｂはＬＴＥＴＤＤ規格に準拠した無線フレーム構造であり、該無線フレーム構造には、マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントの共用可能な下りリンクタイムスロットが含まれている。マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントの下りリンク業務量に応じて、該共用可能な下りリンクタイムスロットを動的に異なる割合でマクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントに割り当てる。図１０に示すように、無線フレーム中のＴＳ８〜ＴＳ１９はマクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントの共用可能な下りリンクタイムスロットであり、そのうち、ＴＳ８〜ＴＳ１３は下りリンク信号の送信のためにマクロセル無線アクセスポイントに割り当てられ、ＴＳ１３〜ＴＳ１９は下りリンク信号の送信のためにマイクロセル無線アクセスポイントに割り当てられる。マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントの下りリンク業務量の変化状況に応じて、それぞれが占める下りリンクタイムスロットの数を動的に調整することができる。例えば、マクロセル無線アクセスポイントの下りリンク業務量が大きい場合は、下りリンク信号の送信のために、タイムスロットＴＳ８〜ＴＳ１７をマクロセル無線アクセスポイントに、タイムスロットＴＳ１８〜ＴＳ１９をマイクロセル無線アクセスポイントに割り当てる。

本発明の実施例では、ＴＤＤシステムにおいて、マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントがＴＤＤシステムとＦＤＤシステム間の保護周波数帯域を共用する場合には、同一の無線フレーム構造に、マクロセル無線アクセスポイントとマイクロセルの共用する下りリンクタイムスロットが割り当てられ、且つマクロセル無線アクセスポイントとマイクロセル無線アクセスポイントの下りリンク業務の変化状況に応じて、それぞれが占める下りリンクタイムスロットの数を動的に調整することによって、スペクトル資源をもっと有効に利用し、スペクトルの利用率を向上させ、ネットワークの性能を改善する。

本発明の実施例では、マクロセル無線アクセスポイントが保護周波数帯域で下りリンク信号をユーザ端末へ送信することはシングルキャリアによって行っても良いし、マルチキャリアによって行っても良い。例えば、マクロセル無線アクセスポイントは第２のサブ周波数帯域２０３ｂ又は第１のサブ周波数帯域２０３ａで１つのキャリアによって下りリンク信号をユーザ端末へ送信し、或いは、マクロセル無線アクセスポイントは第１のサブ周波数帯域２０３ａ及び第２のサブ周波数帯域２０３ｂで１つのキャリアによって下りリンク信号をユーザ端末へ送信し、マクロセル無線アクセスポイントはそれぞれ第２のサブ周波数帯域２０３ｂ及び第１のサブ周波数帯域２０３ａで１つのキャリアによって下りリンク信号をユーザ端末へ送信する。同様に、マクロセル無線アクセスポイントはさらに、ユーザ端末からの上りリンク信号をシングルキャリア又はマルチキャリアによって受信することができる。例えば、マクロセル無線アクセスポイントはユーザ端末が第２のサブ周波数帯域２０３ｂ又は第１のサブ周波数帯域２０３ａで１つのキャリアによって送信した上りリンク信号を受信し、或いは、マクロセル無線アクセスポイントはユーザ端末が第１のサブ周波数帯域２０３ａ及び第２のサブ周波数帯域２０３ｂで１つのキャリアによって送信した上りリンク信号を受信し、マクロセル無線アクセスポイントはユーザ端末が第２のサブ周波数帯域２０３ｂ及び第１のサブ周波数帯域２０３ａそれぞれで１つのキャリアによって送信した上りリンク信号を受信する。

本発明によれば、ＴＤＤシステムにおいて、上り・下りリンク非対称キャリアアグリゲーションをＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの間の保護周波数帯域とＴＤＤシステム周波数帯域に取り入れることによって、ＴＤＤシステムにおけるＴＤＤシステムとＦＤＤシステム間の保護周波数帯域の使用融通性を向上させる。また、マイクロセル無線アクセスポイントについて、上り・下りリンク非対称キャリアアグリゲーションをＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの間に位置する保護帯域に取り入れることによって、マイクロセル無線アクセスポイントの保護帯域での双方向通信を実現するとともに、保護帯域で双方向通信を行うＴＤＤユーザ端末と、隣接する周波数帯域でのＦＤＤ端末との間の送受信の相互干渉を抑制する。さらに、マイクロセル無線アクセスポイントと（ＴＤＤシステムにおけるアクセスポイントである）マクロセル無線アクセスポイントのスペクトル使用上の融通性のある配置によって、保護周波数帯域の使用融通性と有効性を向上させる。

以上は、本発明の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば、本発明の様々な変更や変形が可能である。本発明の精神や原則を逸脱しないいずれの変更、置換、改良なども本発明の保護範囲内に含まれる。

Claims

時分割複信ＴＤＤシステム、または、時分割複信ＴＤＤシステムと周波数分割複信ＦＤＤシステムで構成される協力システムに用いられるキャリアアグリゲーション方法であって、
第１の時間帯において、無線アクセスポイントがＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第１の保護周波数帯域、及びＴＤＤシステムの双方向の通信周波数帯域によって下りリンク信号をユーザ端末へ送信すること、及び/又は、
第２の時間帯において、前記無線アクセスポイントが前記ユーザ端末からＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第２の保護周波数帯域、及び前記双方向の通信周波数帯域によって送信された上りリンク信号を受信すること、を含むことを特徴とするキャリアアグリゲーション方法。
前記第１の保護周波数帯域と前記双方向の通信周波数帯域との間に位置するのは、ＴＤＤシステムの許可周波数帯域の内の隣接する又は隣接しない周波数帯域であり、及び/又は、
前記第２の保護周波数帯域と前記双方向の通信周波数帯域との間に位置するのは、ＴＤＤシステムの許可周波数帯域の内の隣接する又は隣接しない周波数帯域であることを特徴とする請求項１に記載のキャリアアグリゲーション方法。
前記第１の保護周波数帯域は、前記ＦＤＤシステムの下りリンク周波数帯域と前記双方向の通信周波数帯域との間に位置し、
前記第２の保護周波数帯域は、前記ＦＤＤシステムの上りリンク周波数帯域と前記双方向の通信周波数帯域との間に位置することを特徴とする請求項１に記載のキャリアアグリゲーション方法。
前記第１の保護周波数帯域の前記ＦＤＤシステムの下りリンク周波数帯域に近づく側には、さらに第１の分離帯域が置かれ、
前記第２の保護周波数帯域の前記ＦＤＤシステムの上りリンク周波数帯域に近づく側には、さらに第２の分離帯域が置かれることを特徴とする請求項３に記載のキャリアアグリゲーション方法。
前記無線アクセスポイントはマイクロセル無線アクセスポイントであり、
前記第１の保護周波数帯域は、一方向通信のための第１のサブ周波数帯域、及び双方向通信のための第２のサブ周波数帯域を含み、
前記無線アクセスポイントが下りリンク信号を前記ユーザ端末へ送信することは、前記無線アクセスポイントが前記第１の一方的保護周波数帯域の第１のサブ周波数帯域及び/又は第２のサブ周波数帯域と、前記双方向の通信周波数帯域とによって下りリンク信号を前記ユーザ端末へ送信することを含むことを特徴とする請求項１に記載のキャリアアグリゲーション方法。
前記無線アクセスポイントが下りリンク信号を前記ユーザ端末へ送信した後、さらに、
第２の時間帯において、前記無線アクセスポイントが前記ユーザ端末から第１の保護周波数帯域の第２のサブ周波数帯域又は/及び前記双方向の通信周波数帯域によって送信された第２の上りリンク信号を受信することを含むことを特徴とする請求項５に記載のキャリアアグリゲーション方法。
前記第２のサブ周波数帯域は前記第１のサブ周波数帯域と前記双方向の通信周波数帯域との間に位置することを特徴とする請求項５又は６に記載のキャリアアグリゲーション方法。
前記無線アクセスポイントはマイクロセル無線アクセスポイントであり、
前記第２の保護帯域は一方向通信のための第３のサブ周波数帯域、及び双方向通信のための第４のサブ周波数帯域を含み、
前記無線アクセスポイントが前記ユーザ端末からの上りリンク信号を受信することは、前記無線アクセスポイントが前記ユーザ端末から前記第２の一方的保護周波数帯域の第３のサブ周波数帯域及び/又は第４のサブ周波数帯域と、前記双方向の通信周波数帯域とによって前記マイクロセル無線アクセスポイントへ送信されてきた上りリンク信号を受信することを含むことを特徴とする請求項１に記載のキャリアアグリゲーション方法。
前記無線アクセスポイントが前記ユーザ端末からの上りリンク信号を受信する前、さらに、
第１の時間帯において、前記無線アクセスポイントが第２の保護周波数帯域の第４のサブ周波数帯域又は/及び前記双方向の通信周波数帯域によって第２の下りリンク信号をユーザ端末へ送信することを含むことを特徴とする請求項８に記載のキャリアアグリゲーション方法。
前記第４のサブ周波数帯域は前記第３のサブ周波数帯域と前記双方向の通信周波数帯域との間に位置することを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
時分割複信ＴＤＤシステムにおけるマイクロセル無線アクセスポイントとマクロセル無線アクセスポイントの間に一方的保護帯域を共用する動的なスペクトル割り当てに用いられる方法であって、
第１の時間帯において、前記マクロセル無線アクセスポイントがＴＤＤシステムと周波数分割複信ＦＤＤシステムとの間の第１の保護周波数帯域、及びＴＤＤシステムの双方向の通信周波数帯域によって第１の下りリンク信号をユーザ端末へ送信すること、
第２の時間帯において、前記マイクロセル無線アクセスポイントがＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第１の保護周波数帯域、及びＴＤＤシステムの双方向の通信周波数帯域によって第２の下りリンク信号をユーザ端末へ送信すること、又は、
第３の時間帯において、前記マクロセル無線アクセスポイントが前記ユーザ端末からＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第２の保護周波数帯域、及び前記双方向の通信周波数帯域によって送信された第１の上りリンク信号を受信すること、
第４の時間帯において、前記マイクロセル無線アクセスポイントが前記ユーザ端末からＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間の第２の保護周波数帯域、及び前記双方向の通信周波数帯域によって送信された第２の上りリンク信号を受信すること、
前記マクロセル無線アクセスポイントと前記マイクロセル無線アクセスポイントそれぞれの下りリンク業務量に応じて、各自の時間帯を構成する下りリンクタイムスロットの数及び各自の時間帯を構成する上りリンクタイムスロットの数を調整すること、を含み、
前記第１の時間帯と第２の時間帯はそれぞれ同一の無線フレーム中の異なる下りリンクタイムスロットで構成されるものであり、
前記第３の時間帯と第４の時間帯はそれぞれ前記無線フレームの異なる上りリンクタイムスロットで構成されるものであることを特徴とする動的なスペクトル割り当ての実現方法。
前記第１の保護周波数帯域は一方向の下りリンク通信のための第１のサブ周波数帯域と、双方向通信のための第２のサブ周波数帯域とを含み、
第１の時間帯において、前記マクロセル無線アクセスポイントは第1の保護周波数帯域を利用してユーザ端末に第１の下りリンク信号を送信することは、
前記マクロセル無線アクセスポイントは前記第２のサブ周波数帯域或いは/及び第１のサブ周波数帯域で一つの下りキャリアを用いて前記ユーザ端末に第１の下りリンク信号を送信し、或いは、
前記マクロセル無線アクセスポイントは、一つの下りキャリアが前記第2のサブ周波数帯域で送信され、もう一つの下りキャリアが前記第1のサブ周波数帯域で送信される二つの下りキャリアを用いて前記ユーザ端末に第１の下りリンク信号を送信することを含む請求項１１に記載の動的なスペクトル割り当ての実現方法。
前記第２の下りリンク信号は、前記マクロセル無線アクセスポイントのセルブロードキャスト信号、マルチメディアブロードキャスト信号、セル同期信号、及び業務データの１種或いは複数種である請求項１１又は１２に記載の動的なスペクトル割り当ての実現方法。