JP2017523744A - 無線回路と複数の基地局との間に無線通信を確立するシステム及び方法 - Google Patents

無線回路と複数の基地局との間に無線通信を確立するシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

電子機器（１０；図８）は無線通信回路を設けている。無線回路は、第１（８０−１；図８）及び第２（８０−２；図８）無線基地局を有するネットワーク上で無線信号を送受信できる。第１基地局は、選択された接続設定（２１２）を使用して機器とのプライマリ無線接続を確立でき、選択された接続設定を第２基地局（２１４）へ送信できる。第２基地局（８０−２；図８）は、プライマリ接続を同時に維持しながら機器とのセカンダリ無線接続を確立するために、受信した接続設定をコピーできる（２２８）。プライマリ及びセカンダリ接続が確立された後に、第１及び第２基地局は、データストリームをキャリアアグリゲーションリンク内の異なる周波数帯域で電子機器へ送信できる。第１基地局がプライマリ接続を確立するために使用した、受信された接続設定をコピーするために第２基地局を使用することで、キャリアアグリゲーションリンクの確立のための接続時間が向上する。

Description

本出願は、参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年５月２８日に出願された米国特許出願第１４／７２４，７３４号、及び２０１４年６月１３日に出願された仮特許出願第６２／０１２，２２７号に対する優先権を主張する。
本発明は、全体的には無線通信回路に関し、より具体的には、異なる周波数帯域の高周波送信を同時に受信する無線電子機器内の回路に関する。
コンピュータ及びセルラー電話などの電子機器は多くの場合、無線通信機能を設けている。例えば、電子機器はセルラー電話回路などの長距離無線通信回路を使用することができる。全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機回路及びその他の衛星受信機回路を使用して、衛星ナビゲーション信号を受信することができる。ローカル無線リンクを使用して、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚのＩＥＥＥ８０２．１１通信などのローカルエリアネットワーク通信をサポートすることができる。ローカルリンクを使用して２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信を扱うこともできる。
多くの場合、機器が複数の帯域をサポートしていることが望ましい。例えば、セルラー電話のユーザは、１つ以上の異なるセルラー電話帯域を使用してセルラー基地局と通信したいと考え、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）通信帯域を使用してローカルエリアネットワーク設備と通信したいと考えるかもしれない。
無線通信回路を設けた従来の電子機器では、無線通信回路は、典型的に、単一の無線基地局との選択された通信帯域上で高周波信号を伝達するように構成されている。無線通信回路は、選択された通信帯域内の無線信号を送受信するフィルタ回路及びスイッチング回路を含んでいる。フィルタ回路及びスイッチング回路は、無線信号を送受信するために異なる帯域に切り替えるよう調整することができる。単一の通信帯域を使用して無線信号の送受信を行うと、多くの場合、無線通信回路によって取得できる帯域幅及びデータスループットが制限される。単一の無線基地局を使用して無線通信動作を実行した場合、関連付けられた電子機器が基地局からより遠く離れた場所へ移動すると、無線通信回路によって取得できるデータスループットが制限される可能性がある。
したがって、無線機器と複数の無線基地局との間で、複数の通信帯域を介して無線信号を送受信するシステム及び方法を提供できることが望ましい。
電子機器は無線通信回路を設けてよい。無線通信回路は、無線通信を扱う高周波送受信機回路を含んでよい。高周波送受信機は複数の送信機と複数の受信機を設けてよい。アンテナ構造体を使用して信号を送受信することができる。
アンテナ構造体は高周波送受信機回路内の送信機及び受信機に結合していてよい。第１及び第２高周波スイッチ段などのスイッチング回路を使用して、インターネットの複数の通信帯域をサポートできる。第１及び第２高周波スイッチ段は、所望の周波数を使用するために切り替えるようにリアルタイムで構成される。無線通信回路は、複数の周波数帯域で同時に受信及び／又は送信される高周波信号を扱うことができる。例えば、無線通信回路は、複数の無線基地局から同時に受信されたデータストリームを扱うことができるため（例えば、キャリアアグリゲーション方式を使用する）、単一の周波数帯域でのみ信号を受信する機器と比べて無線通信回路のデータスループットが向上する。
電子機器は、複数の無線基地局を設けた無線システムによって無線信号を送受信することができる。無線基地局と電子機器は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコルを使用して高周波信号を扱うことができる。第１無線基地局は、一組の無線接続設定を使用して（例えば、選択された電力レベル、選択された変調方式、選択されたＬＴＥリソースブロック割り当て、選択された帯域幅、スループットなどを使用して）、第１無線基地局と電子機器の間に第１無線接続を確立できる。第１無線基地局は、第１無線接続の確立に使用された一組の無線接続設定を第２無線基地局へ送信してよい。
第２無線基地局は、第１無線基地局から受信した一組の無線接続設定に含まれている無線接続設定のうちいくつか又は全てを使用して、第２基地局と電子機器の間に第２無線接続を確立できる。例えば、第２基地局は受信した無線接続設定のうち１つ以上を、第２無線接続を確立する際に使用するためにコピー（クローニング）することができる。第２無線接続の確立は（例えば、第１無線接続を落とさずに）第１基地局が電子機器との第１無線接続を維持している間に同時に行える。第１及び第２接続が確立された後に、第１及び第２無線基地局が、第１及び第２データストリームをそれぞれの周波数帯域で（例えば、キャリアアグリゲーション方式又はリンクを使用して、それぞれのＬＴＥ帯域で）電子機器へ同時に送信することができる。第１基地局が第１無線接続の確立に使用して成功した無線接続設定をコピーすることにより、電子機器と第１及び第２基地局との間に第１及び第２周波数帯域でキャリアアグリゲーションリンク（接続）を設定するために要する時間が、各基地局について利用可能な接続設定を巡回するシステムの場合よりも短縮される（例えば、電子機器と複数の基地局の間にキャリアアグリゲーションリンクを確立するために要する接続時間が向上する）。
第１基地局は記憶装置回路を含むことができ、電子機器に関連付けられた隣接基地局情報及び／又は機器情報を記憶装置回路に記憶できる。隣接基地局情報は、第２無線基地局、及び第２無線基地局が使用中の周波数帯域を識別できる。第１基地局は、隣接基地局情報の全て又はいくつかを第１周波数帯域で電子機器へ送信できる。電子機器は、受信した隣接基地局情報内で、第１基地局に関連付けられた第１無線カバレッジ領域を識別でき、第２基地局に関連付けられた第２無線カバレッジ領域を識別できる。電子機器は、電子機器が最初の２つのカバレッジ地域の間の重畳領域内に位置しているかどうかを判定することができ、電子機器が重畳領域内にあるという判定に応じて、第２接続確立の要求を第２周波数帯域で送信することができる。第１基地局は電子機器から機器識別情報を第１周波数帯域で受信でき、この情報を第２基地局へ送信できる。
第２基地局は、第２無線接続確立の要求を第２周波数帯域で受信でき、第２接続確立の要求の受信に応じて、電子機器から更なる機器識別情報を第２周波数帯域で取得できる。第２基地局は、第２基地局と電子機器の間に第２無線接続を確立するかどうかを、第１基地局から受信した機器識別情報を電子機器から受信した更なる機器識別情報と比較することにより判定できる。例えば、第２基地局は、第１基地局から受信した機器識別情報が電子機器から受信した更なる機器識別情報と整合するとの判定に応じて（例えば、第２無線接続が、第１及び第２基地局の両方との接続を試みていない独立した無線機器と確立されないようにするため）、第２無線接続を確立することができる。
本発明の更なる特性、その性質及び様々な利点は、添付の図面及び以下の好ましい実施形態の詳細な説明からより明白になるだろう。
本発明の実施形態による無線通信回路を設けた例示的な電子機器の略図である。 本発明の実施形態による図１に示したタイプの電子機器内で高周波送受信機器回路が１つ以上のアンテナに結合された様子を示す。 本発明の実施形態による、複数のアンテナと、高周波信号を複数の周波数帯域で複数の無線基地局へ同時に伝達するべくアンテナの使用をリアルタイムで制御する回路とを含む例示的な無線回路の図である。 本発明の実施形態による、無線通信回路がロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコルを使用して高周波信号を送信する様子を示す図である。 無線通信回路が、高周波チャネルの１つ以上のリソースブロックを使用してＬＴＥ周波数帯域で通信する様子を示す図である。 本発明の実施形態による、高周波送信を複数の無線基地局により種々の周波数帯域で同時に送信及び／又は受信するように構成できる例示的な無線通信回路の回路図である。 本発明の実施形態による、図６の無線通信回路などの無線通信回路によって同時に受信され得る例示的な周波数帯域のグラフである。 本発明の実施形態による、無線機器が種々の周波数帯域を使用して種々の地理的位置にある複数の無線基地局と同時に通信する様子を示す図である。 本発明の実施形態による、複数の無線基地局からの種々の周波数帯域の高周波送信を同時に受信するために無線ネットワーク及び無線機器を用いて実行できる例示的なステップのフローチャートである。 本発明の実施形態による、無線基地局間で機器接続設定を伝達することにより、無線機器と異なる周波数帯域の複数の無線基地局との間に同時無線接続を確立するために無線ネットワークによって実行できる例示的なステップのフローチャートである。 本発明の実施形態による、異なる周波数帯域の基地局と無線信号を送受信するべく、複数の無線基地局と同時無線接続を確立するために、無線機器によって実行できる例示的なステップのフローチャートである。 本発明の実施形態による、無線機器と第１無線基地局の間の無線接続の確立を成功させるために使用でき、無線機器と第２無線基地局の間に第２同時無線接続を確立するために、第２無線基地局にてクローニングできる接続設定の例示的な図である。
図１の機器１０のような電子機器は無線通信回路を設けることができる。無線通信回路は、セルラー電話帯域での通信などの長距離無線通信をサポートするために使用できる。機器１０が扱える長距離（セルラー電話）帯域の例は、８００ＭＨｚ帯域、８５０ＭＨｚ帯域、９００ＭＨｚ帯域、１８００ＭＨｚ帯域、１９００ＭＨｚ帯域、２１００ＭＨｚ帯域、７００ＭＨｚ帯域、及びその他の帯域を含んでよい。機器１０によって使用される長距離帯域は、所謂ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）帯域を含んでよい。ＬＴＥ帯域は番号付けされており（例えば１、２、３など）、時にＥ−ＵＴＲＡ動作帯域と呼ばれる。衛星ナビゲーション帯域に関連付けられた信号などの長距離信号は、機器１０の無線通信回路によって受信され得る。例えば、機器１０は無線回路を使用して、全地球測位システム（ＧＰＳ）に関連付けられた１５７５ＭＨｚ帯域内の信号を受信できる。機器１０の無線回路は短距離無線通信もサポートすることができる。例えば、機器１０は、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）リンク、２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンクなどのようなローカルエリアネットワークリンクを扱う無線回路を含むことができる。
図１に示すように、機器１０は記憶及び処理回路２８を含んでよい。記憶及び処理回路２８は、ハードディスクドライブ記憶装置、不揮発性メモリ（ソリッドステートドライブを形成するように構成された、例えばフラッシュメモリ又はその他の電気的プログラマブル読み取り専用メモリ）、揮発性メモリ（例えば、スタティック又はダイナミックランダムアクセスメモリ）などの記憶装置を含むことができる。記憶及び処理回路２８内の処理回路は機器１０の動作を制御するために使用できる。この処理回路は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路などに基づくものであってよい。
記憶及び処理回路２８は、インターネット閲覧アプリケーション、ボイスオーバー・インターネット・プロトコル（ＶＯＩＰ）通話アプリケーション、電子メールアプリケーション、メディア再生アプリケーション、オペレーティングシステム機能、高周波送信及び受信動作中の通信帯域選択に関する機能などのようなソフトウェアを機器１０上で実行するために使用できる。外部設備との相互作用をサポートするために、記憶及び処理回路２８を通信プロトコルの実施のために使用することができる。記憶及び処理回路２８を使用して実施できる通信プロトコルには、インターネットプロトコル、無線ローカルエリアネットワークプロトコル（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル。時にＷｉＦｉ（登録商標）と呼ばれる）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルのようなその他の短距離無線通信リンク用プロトコル、セルラー電話プロトコル、ＭＩＭＯ（多入力多出力）プロトコル、アンテナダイバーシティプロトコルなどが含まれる。通信帯域選択動作などの無線通信動作は、機器１０上で記憶され実行中であるソフトウェアを使用して制御できる（即ち、記憶及び処理回路２８及び／又は入力出力回路３０上で記憶及び実行される）。
入出力回路３０は入出力機器３２を含むことができる。入出力機器３２は、機器１０にデータを供給することを可能にし、機器１０から外部機器へデータを提供することを可能にするべく使用できる。入出力機器３２はユーザインターフェース機器、データポート機器、及びその他の入出力コンポーネントを含むことができる。例えば、入出力機器は、タッチスクリーン、タッチセンサ機能のないディスプレイ、ボタン、ジョイスティック、クリックホイール、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイクロフォン、カメラ、ボタン、スピーカ、状態インジケータ、光源、オーディオジャック及びその他のオーディオポートコンポーネント、デジタルデータポート機器、光センサ、動きセンサ（加速度計）、静電容量式センサ、近接センサなどを含んでよい。
入出力回路３０は、外部機器と無線通信する無線通信回路３４を含んでよい。無線通信回路３４は、１つ以上の集積回路、電力増幅器回路、低雑音入力増幅器、パッシブＲＦコンポーネント、１つ以上のアンテナ、送信ライン、及びその他のＲＦ無線信号を扱う回路で形成された高周波（ＲＦ）送受信機回路を含んでよい。無線信号は光を用いて（例えば赤外線通信を用いて）送信することも可能である。
無線通信回路３４は、様々な高周波通信帯域を扱う高周波送受信機回路９０を含んでよい。例えば、回路３４は送受信機回路３６、３８、４２を含んでよい。送受信機回路３６は、ＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）通信用の２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ帯域を扱うことができ、２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信帯域を扱うことができる。回路３４は、（例として）８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ、２１００ＭＨｚなどのセルラー電話帯域内、及び／又はＬＴＥ帯域内、及びその他の帯域内の無線通信を扱うセルラー電話送受信機回路３８を使用できる。回路３８は音声データ及び非音声データを扱うことができる。
無線通信回路３４は、１５７５ＭＨｚのＧＰＳ信号を受信する、又は、その他の、全地球ナビゲーション衛星システム（ＧＬＯＮＡＳＳ）データなどの衛星測位データを扱うＧＰＳ受信機回路４２などの全地球測位システム（ＧＰＳ）受信設備を含んでよい。ＷｉＦｉ（登録商標）及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、及び他の短距離無線リンクでは、無線信号は、典型的にはデータを数十又は数百フィートにわたって伝達するために使用される。セルラー電話リンク及びその他の長距離リンクでは、無線信号は、典型的にはデータを数千フィート又は数千マイルにわたって伝達するために使用される。
無線通信回路３４は１つ以上のアンテナ４０を含んでよい。アンテナ４０は、任意の好適なアンテナのタイプを使用して形成することができる。例えば、アンテナ４０は、ループアンテナ構造体、パッチアンテナ構造体、逆Ｆアンテナ構造体、スロットアンテナ構造体、平面逆Ｆアンテナ構造体、ヘリカルアンテナ構造体、これらの設計の混成などから形成された、共振素子を有するアンテナを挙げることができる。異なる帯域、及び異なる帯域の組み合わせについて、異なるタイプのアンテナを使用することができる。例えば、１つのタイプのアンテナを、ローカル無線リンクアンテナを形成する際に使用することができ、別のタイプのアンテナを、リモート無線リンクを形成する際に使用することができる。
特定の１つ以上の帯域についての通信を扱うために複数の冗長アンテナを使用するアンテナダイバーシティ方式を実施できる。アンテナダイバーシティ方式では、記憶及び処理回路２８は、どのアンテナを使用するかを、信号強度測定又は他のデータに基づいてリアルタイムで選択できる。多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式では、複数のアンテナを使用して複数のデータストリームを送受信することで、データスループットを拡張することが可能である。
図２に、機器１０内にアンテナ４０を形成できる例示的な場所を示す。図２に示すように、電子機器１０は筐体１２などの筐体を含んでよい。筐体１２はプラスチック製の壁、金属製の筐体構造体、炭素繊維材又は他の組成物、ガラス、セラミック、他の好適な材料で形成された構造体を含んでよい。筐体１２は、単片の材料を使用して（例えばユニボディ形状を使用して）形成でき、又は、組み立てて完成品の筐体構造体を形成することができる枠、筐体壁、及びその他の個々の部品から形成できる。図１に示す機器１０のコンポーネントは筐体１２内に搭載することができる。アンテナ構造体４０は筐体１２内に搭載でき、所望であれば、筐体１２の諸部品を使用して形成することができる（例えば、筐体１２の諸部品を、アンテナ４０用のアンテナ共振要素構造体、アンテナ４０用のグランドプレーン構造体などを形成するために使用できる）。例えば、筐体１２は金属製筐体側壁、機器１０の外周に沿って（例えば、機器１０の外面に沿って）延在する帯型部材（誘電ギャップはあってもなくてもよい）などの導電性周囲部材、導電性ベゼル、及びその他のアンテナ構造体４０の形成に使用できる導電性構造体を含んでよい。
図２に示すように、アンテナ構造体４０は経路４５などの経路によって送受信機回路９０に結合されてよい。経路４５は同軸ケーブル、マイクロストリップ送信ライン、ストリップライン送信ラインなどのようななどの送信ライン構造体を含むことができる。経路４５は、インピーダンス整合回路、フィルタ回路、スイッチング回路などの高周波フロントエンド回路を含んでよい。インピーダンス整合回路は、アンテナ４０を確実に目的の通信帯域内の送受信機回路９０に効率的に結合させるために使用できる。フィルタ回路は、ダイプレクサ、デュプレクサ、トリプレクサなどの、周波数ベースの多重化回路を実施するために使用できる。スイッチング回路は、アンテナ４０を送受信機回路９０の所望のポートに選択的に結合するために使用できる。例えば、スイッチは、１つの動作モードでは所与のアンテナへの経路４５のうち１つを経由するように構成でき、別の動作モードでは所与のアンテナへの経路４５のうち別の１つを経由するように構成できる。送受信機回路９０とアンテナ４０の間にスイッチング回路を使用することで、機器１０が、限られた数のアンテナで、当該の複数の通信帯域をサポートできるようになる。
細長い矩形の輪郭を持つセルラー電話などの機器では、機器の一端又は両端にアンテナ４０を配置することが望ましい。図２に示すように、例えば、アンテナ４０のいくつかを筐体１２の上端領域４２に配置し、いくつかを筐体１２の下端領域４４に配置することができる。機器１０のアンテナ構造体は、領域４２内に単一のアンテナを、領域４４内に単一のアンテナを、領域４２内に複数のアンテナを、領域４４内に複数のアンテナを含むことができ、又は、筐体１２内の他のどこかに配置した１つ以上のアンテナを含むことができる。
アンテナ構造体４０は領域４２、４４などの領域のいくつか又は全ての中に形成することが可能である。例えば、アンテナ４０Ｔ−１などのアンテナを領域４２−１内に配置する、又は、領域４２−１のいくらか又は全てを占めるアンテナ４０Ｔ−２などのアンテナを形成することができる。アンテナ４０Ｂ−１などのアンテナが領域４４−２のいくらか又は全てを占めてよく、又は、アンテナ４０Ｂ−２などのアンテナを領域４４−１内に形成してもよい。これらのタイプの配置は相互排他的である必要はない。例えば、領域４４はアンテナ４０Ｂ−１などの第１アンテナ、アンテナ４０Ｂ−２などの第２アンテナを保持してよい。
送受信機回路９０は、送信機４８などの送信機と、受信機５０などの受信機とを保持することができる。送信機４８と受信機５０は１つ以上の集積回路（例えば、セルラー電話通信回路、無線ローカルエリアネットワーク通信回路、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信用の回路、衛星ナビゲーションシステム信号を受信する回路、送信された信号電力を増大させる電力増幅器回路、受信した信号の信号電力を増大させる低雑音増幅器回路、その他の好適な無線通信回路、及びこれらの回路の組み合わせ）を使用して実施できる。
機器１０は、比較的大型の機器（例えば、筐体１２の横寸法が数十センチメートル又はこれ以上）であってもよいし、筐体１２の主軸に沿った縦寸法、即ち１５ｃｍ以下、１０ｃｍ以下、５ｃｍ以下の縦寸法を有し、これよりも短い横寸法を有するハンドヘルド型機器などの比較的コンパクトな機器であってもよい。手首装着型、ペンダント型、クリップ装着型装置などの小型機器では、筐体１２の寸法は（例として）１０ｃｍ以下、５ｃｍ以下であってよい。
機器１０は、制御アルゴリズム（例えば、アンテナダイバーシティ制御アルゴリズム、又は他の無線制御アルゴリズム）を実現するための制御コードを記憶及び実行するように構成された制御回路によって制御することができる。図３に示すように、制御回路５２は記憶及び処理回路２８（例えばマイクロプロセッサ、メモリ回路など）を含んでよく、ベースバンドプロセッサ５４を含んでよい。ベースバンドプロセッサ５４は無線回路３４の一部を形成でき、メモリ及び処理回路を含んでよい（即ち、ベースバンドプロセッサ５４は機器１０の記憶及び処理回路の一部を形成すると考えることができる）。
ベースバンドプロセッサ５４は経路５６を介して記憶及び処理回路２８にデータを提供できる。経路５６上のデータは、受信電力、送信電力、フレーム誤り率、ビット誤り率、信号対雑音比、電子機器からの要求に対する応答がセルラー電話塔から受信されたかどうかについての情報、ネットワークアクセス手順が成功したかどうかについての情報、電子機器とセルラー塔の間のセルラーリンク上で何回の再送信が要求されたかについての情報、シグナリングメッセージの損失が受信されたかどうかについての情報、及び無線回路３４の性能を反映するその他の情報などの、無線（アンテナ）性能指標に関連した生データと処理済みデータを含んでよい。この情報は、複数のアクティブな送受信機ポートを用いて、又は、代替のアンテナ（単数又は複数）を瞬間的に使用して性能の評価を行う時分割多重方式を用いて、複数のアンテナについてリアルタイムで収集することができる。収集されたアンテナ性能指標についての情報は、記憶及び処理回路２８及び／又はプロセッサ５４によって処理することができる。性能指標情報は、例えば外部無線通信機器との接続の確立に成功したかどうかを判断するために、通信回路３４によって使用されてよい。所望であれば、記憶及び処理回路２８が経路５６、５８上に制御信号を提供することで、ベースバンドプロセッサ５４及び送受信機回路９０を制御することができる。一例として、記憶及び処理回路２８は、所定の性能基準が満たされたと判断したことに応じて、ベースバンドプロセッサ５４及び／又はトランシーバ回路９０に制御コマンドを発行することができる。
無線回路３４は、送受信機回路９０とアンテナ４０の間の経路４５上に挿入された高周波フロントエンド回路６０を含んでよい。送信機４８から送信された信号を増幅する目的で、送受信機４８とフロントエンド回路６０の間の経路４５上に増幅器７２などの電力増幅器回路を挿入することができる。アンテナ４０を介して受信された信号を増幅する目的で、受信機５０とフロントエンド回路６０の間の経路４５上に増幅器７４などの低雑音増幅器回路を挿入することができる。制御回路５２は、増幅器７２、７４を調整するために（例えば、増幅器７２、７４によって提供された利得を調整するために）、経路７６を介して増幅器７２、７４に制御信号を提供することができる。例えば、制御回路５２は、送信機４８から送信された信号をアンテナ４０上で送信される所望のアップリンク電力レベルにするために、電力増幅器７２に所望のバイアス電圧を印加することができる。高周波フロントエンド回路６０は、スイッチング回路６８などのスイッチ、整合回路７０などのインピーダンス整合回路、ダイプレクサ回路６４及びデュプレクサ回路６６などのフィルタ回路、高周波結合回路、コネクタ回路、及びその他任意の所望の高周波回路を含んでよい。
ベースバンドプロセッサ５４は、無線回路３４を用いて送信されたデジタルデータを受信でき、経路６２及び送受信機回路９０（例えば、送受信機回路９０内の１つ以上の送信機４８）を使用して、対応する高周波信号を１つ以上の経路４５上で送信することができる。高周波フロントエンド６０を使用して高周波信号を送信することができる。アンテナ４０によって受信された入信高周波信号は、高周波フロントエンド６０、１つ以上の経路４５などの経路、増幅器回路７４、１つ以上の受信機５０などの高周波送受信機９０内の受信機回路、経路６２などの経路を介して、ベースバンドプロセッサ５４に提供され得る。所望であれば、個々のアンテナ４０（例えば第１アンテナ４０−１、第２アンテナ４０−２など）が、受信した高周波信号を対応する単一の受信機５０に提供したり、個々のアンテナ４０が、受信した高周波信号を別々の受信機５０（例えば、周波数の異なる又は周波数帯域の異なる受信信号を扱う別々の受信機）に提供したり、複数のアンテナ４０が、受信した信号を単一の受信機５０に提供したりすることが可能である。
少なくともいくつかの機器構成においては機器１０内でアンテナどうしが近接するため、通信帯域間に干渉が生じる可能性がある。この干渉の可能性は、経路４５内に、望ましくない周波数調波を生成する回路が存在することによって悪化し得る。例えば、経路４５内のスイッチは非直線性質を有してよいが、これが、高周波信号が通過する際に第２調波、第３調波、及びより高次の調波の生成を招く。
機器１０は、生成された調波とアンテナ４０で受信した信号との間の望ましくない干渉を、送信信号に関連する調波をこれがアンテナ４０に到達する前に阻止するフィルタ回路を経路４５内に含めることによって低減することができる。送信された調波の大きさが大幅に低減されるため、機器１０内の他のアンテナ及び受信機回路で受信した任意の調波の大きさも大幅に低減される。調波の送信を効果的に防止することで、信号干渉の可能性が排除され、満足のゆく機器動作を確保できる。
所望であれば、アンテナ４０のようなアンテナが、基地局８０（例えば第１基地局８０−１、第２基地局８０−２など）のような１つ以上のセルラー基地局から無線送信を受信し、１つ以上の基地局８０へ無線信号を送信することもできる。例えば、１つ以上のアンテナ４０が、通信リンク８２上で基地局８０−１と通信する、通信リンク８４上で基地局８０−２と通信する、又は、両方の通信リンク８２、８４上で基地局８０−１及び８０−２と同時に通信することが可能である。
フロントエンド６０内のデュプレクサ回路６６、ダイプレクサ回路６４、スイッチング回路６８は、高周波信号の周波数に基づいて、基地局８０から受信した信号を選択的にルーティングしたり、基地局８０へ送信された信号を選択的にルーティングしたりすることができる。例えば、ダイプレクサ回路６４、デュプレクサ回路６６、スイッチング回路６８は、１つ以上のアンテナ４０とこれに対応する送信機４８及び受信機５０との間の異なるアップリンク通信帯域及びダウンリンク通信帯域内の送信周波数信号及び受信周波数信号をルーティングするために、経路７６上で制御回路５２から受信した制御信号によって構成されてよい。スイッチング回路６８は、それぞれの周波数帯域に各々が関連付けられた複数のスイッチ（例えば多ステージのスイッチ）を含んでよい。スイッチング回路６８内のスイッチの状態（つまり、スイッチング回路内のスイッチ端子どうしは互いに接続している）は、経路７６上で受信した制御信号を用いる制御回路５２を使用して制御することができる。スイッチング回路６８内のスイッチは、全ての所望の送信機４８及び受信機５０をアンテナ４０に結合できるように、十分な数の端子（スイッチポート）を設けていることが好ましい。スイッチング回路６８は、例えばＳＰ４Ｔ（シングルポール４スロー）型、ＳＰ５Ｔ（シングルポール５スロー）型のスイッチ、又はその他任意の所望のスイッチを含んでよい。所望であれば、これよりも多い又は少ない端子を設けたスイッチを使用することもできる。
基地局８０は、機器１０と通信する無線通信回路及び１つ以上のアンテナ９８を含んでよい。各基地局８０は、回路９２などの記憶及び処理回路を含んでよい。記憶及び処理回路９２は、ハードディスクドライブ記憶装置、不揮発性メモリ（例えば、ソリッドステートドライブを形成するように構成されたフラッシュメモリ又はその他の電気的プログラマブル読み取り専用メモリ）、揮発性メモリ（例えば、静的又は能動的なランダムアクセスメモリ）などのような記憶装置を含むことができる。記憶及び処理回路９２内の処理回路を使用して基地局８０の動作を制御することができる。この処理回路は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路などに基づいてよい。例えば、回路９２は、アンテナ９８上で機器１０へ送信するためのダウンリンク信号を生成し、送信することができる。一般に、機器１０の送信機４８から基地局８０へ伝達される高周波信号は時にアップリンク信号と呼ばれ、基地局８０から機器１０の受信機５０へ伝達される高周波信号は時にダウンリンク信号と呼ばれる。
所望であれば、機器情報９４を記憶するために記憶回路９２を使用することも可能である。機器情報９４は、機器識別情報や、基地局８０が機器１０と連通している通信リンク８２及び／又は８４に関連付けされた接続設定（例えば、機器１０が基地局８０との信号の送受信を行うために使用する設定）のような、機器１０に関する情報を含むことができる。所望であれば、記憶回路９２は隣接する基地局の情報９６を記憶することもできる。基地局情報９６は、所与の基地局に地理的に近隣する他の基地局８０に関する情報を含んでよい。例えば、第１基地局８０−１は、基地局８０−２又は他の基地局が基地局８０−１に地理的に近接していると識別した情報９６を記憶できる。一般に、情報９６で識別された隣接する基地局は、特定の基地局から定義済みの距離内にある任意の基地局、又は、特定の基地局の無線カバレッジとオーバーラップする無線カバレッジを有するその他の基地局であってよい。所望であれば、情報９６は、隣接する基地局に関連した周波数情報を含むこともできる。例えば、情報９６は、隣接した各基地局８０によって使用されている１つ以上の通信周波数（例えば通信帯域）を識別することができる。
基地局８０から機器１０によって受信された無線信号は、ダイプレクサ回路６４に（例えば、回路６４内の１つ以上のダイプレクサへ）提供されてよい。ダイプレクサ回路６４は、信号を周波数に従ってルーティングする回路を含んでよい。例えば、ダイプレクサ回路６４は、受信した無線送信を、信号損失を最小化しつつ（例えば、挿入損失を最小化しつつ）、低周波数と高周波数にそれぞれ分割するローパスフィルタ及びハイパスフィルタを設けてよい。信号送信中に、送信機４８が受信した低帯域信号と高帯域信号をダイプレクサ回路６４によって組み合わせ、この組み合わされた信号をアンテナ４０に出力することができる。
デュプレクサ回路６６は、送信信号と受信信号の間の高い分離を提供するフィルタ回路で形成されてよい。例えば、送信機４８から送信される高周波信号は、受信機５０が受信する高周波信号よりも遥かに（例えば数十ｄＢｍ）大きくてよい。デュプレクサ６６は、送信機５０から送信された比較的大型の信号が受信機４８によって受信されることの阻止を助け、これにより送信機と受信機の間に高い分離を提供することができる。言い換えれば、デュプレクサ回路６６は送受信機回路９０に高帯域外減衰を提供することができる。制御回路５２は、送信信号と受信信号を対応のアンテナ４０と所望の送信機回路及び受信機回路との間でルーティングするために、スイッチング回路６８を構成できる。
無線通信回路３４によって送受信される高周波信号は、ＬＴＥ通信プロトコルに従って生成及び操作されることが可能である。ＬＴＥ通信プロトコルは直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）デジタル変調方式を使用している。ＯＦＤＭ方式は、多数の接近した直交するサブキャリアを使用してデータ搬送を行う周波数分割多重方式の一種である。アップリンク信号送信及びダウンリンク信号送信のそれぞれに、ＯＦＤＭ方式の種々の応用形を使用することができる。例えば、ダウンリンク信号を直交周波数多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式を使用して変調し、アップリンク信号を単一キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）方式を使用して変調できる。各サブキャリアは或る周波数範囲（例えば、１５ｋＨｚの帯域幅を有する周波数範囲）に対応しているため、近接し合った直交サブキャリアは時に周波数サブキャリアと呼ばれる。各サブキャリア中のデータを、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）及び直交振幅変調（例えば１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ）などのそれぞれのデジタル変調方式を用いて変調することができる。基地局８０などの基地局は、機器１０へ送信されたダウンリンク信号を選択された変調方式を用いて変調し、無線回路３４は、基地局１０へ送信されたアップリンク信号を選択された変調方式を用いて変調することができる。
図４に示すように、指定されたユーザ機器は、各タイムスロット中にアップリンク信号を送信することを許可されてよい。例えば、第１ユーザ機器ＵＥ１（例えば、図１〜図３の機器１０などの機器）は第１時間周期中にアップリンク信号を対応する基地局８０へ送信でき、第２ユーザ機器ＵＥ２は第２時間周期中にアップリンク信号を基地局へ送信でき、第３ユーザ機器ＵＥ３は第３時間周期中にアップリンク信号を基地局へ送信できる、などである。別の構成においては、基地局８０は、所与のタイムスロットの間、２つ以上のユーザ機器向けのダウンリンク信号を一斉配信することができる（例えば、ＬＴＥがダウンリンク送信用の直交周波数分割多元接続を実施してもよい。）。
機器１０などの無線電子機器は、複数のリソースブロック３００内のアップリンク信号を各タイムスロット中に同時に送信することができる。各タイムスロットは時間的に多数のＯＦＤＭシンボルに区画されている。リソースブロックは、時間ドメイン内の一組の連続したＯＦＤＭシンボル、及び周波数ドメイン内の一組の連続した周波数サブキャリアとして定義された基本的なスケジューリング部として機能する。例えば、リソースブロック３００などのリソースブロックは、時間ドメイン内の７つの連続したＯＦＤＭシンボル、及び周波数ドメイン内の１２個の連続した周波数サブキャリアとして定義されてよい。リソースブロックを定義するために使用される一組の連続ＯＦＤＭシンボルは、通常の又は拡張されたサイクリックプレフィクスなどのパラメータに応じて異なってよい。各リソースブロック３００は、例えば１８０ｋＨｚ毎に長さ０．５ｍｓであってよい（即ち、サブキャリア間隔は１５ｋＨｚであると仮定）。この実施例は単なる例示である。一般に、リソースブロックは、時間ドメイン及び周波数ドメイン内における任意の所望サイズの一組の連続したＯＦＤＭシンボルとして定義され得る。
各ＬＴＥ周波数帯域（例えばＬＴＥ帯域１、ＬＴＥ帯域２など）は、関連付けされたアップリンク帯域と関連付けされたダウンリンク帯域を含んでよい。一例として、ＬＴＥ帯域１は、１９２０〜１９８０ＭＨｚのアップリンク帯域と、２１１０〜２１７０ＭＨｚのダウンリンク帯域とを有する。別の例として、ＬＴＥ帯域５は、８２４〜８４９ＭＨｚのアップリンク帯域と、８６９〜８９４ＭＨｚのダウンリンク帯域とを有する。通信動作中に、機器１０などの無線電子機器は、所望のＬＴＥ周波数帯域に関連付けられたアップリンク帯域において高周波信号を送信し、所望のＬＴＥ周波数帯域に関連付けられたダウンリンク帯域において高周波信号を受信することができる。例えば、機器１０は、所望のＬＴＥ周波数帯域に関連付けられたアップリンク帯域において高周波信号を送信し続けながら、所望のＬＴＥ周波数帯域に関連付けられたダウンリンク帯域において高周波信号を受信することができる。
機器１０は、選択されたアップリンク帯域内の或る周波数範囲にかけて高周波信号を送信することができる（この選択されたアップリンク帯域内の周波数範囲は、時に、関連付けられたチャネル帯域を有するアップリンクチャネルと呼ばれる）。例えば、ＬＴＥ帯域１を使用して高周波信号を送信するように構成された機器１０は、１０ＭＨｚのチャネル帯域幅を有する１９５０ＭＨｚに集中したアップリンクチャネル内で信号を送信するように構成されてよい（例えば、機器１０は、周波数１９４５〜１９５５ＭＨｚのチャネル内で信号を送信できる）。一般に、チャネル帯域幅がＬＴＥ帯域１の周波数範囲以外の周波数を含んでいないと考えた場合、ＬＴＥ帯域１を使用して信号を送信するように構成された機器１０は、１９２０〜１９８０ＭＨｚの任意の周波数に集中したアップリンクチャネル内で信号を送信することができる。機器１０は選択されたダウンリンク帯域内の或る周波数範囲にかけて高周波信号を受信することができる（この選択されたダウンリンク帯域内の周波数範囲は、時に、関連付けられたチャネル帯域幅を有するダウンリンクチャネルと呼ばれる）。
異なるＬＴＥ帯域（例えばＬＴＥ帯域１、ＬＴＥ帯域２など）の各々は、機器１０が選択されたチャネル帯域幅を持つ高周波信号を送受信する必要がある。例えば、ＬＴＥ帯域１のアップリンク帯域内の高周波信号を送信するように構成された機器１０は、チャネル帯域幅が５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、又は２０ＭＨｚの高周波信号を送信する必要がある。別の実施例では、ＬＴＥ帯域５のアップリンク帯域内の高周波信号を受信するように構成された機器１０は、１．４ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚのチャネル帯域幅を有する高周波信号を受信する必要がある。一般に、各ＬＴＥ帯域は、それぞれの要求を、その要求を許容できるチャネル帯域幅に対して課す。各ＬＴＥ帯域内の各アップリンク及びダウンリンクチャネルは、絶対高周波チャネル番号（ＡＲＦＣＮ）、Ｅ−ＵＴＲＡ絶対高周波チャネル番号（ＥＡＲＦＣＮ）などのそれぞれのチャネル番号によって識別することができる。言い換えれば、各チャネルはそのチャネルを識別するために番号付けされていてよい。各ＬＴＥ帯域は、機器１０と外部設備との間で制御信号及び測定データを伝達できる１つ以上の専用制御チャネルを含むことができる。制御チャネルは、予約されたリソースブロック（即ち、それぞれの制御チャネルに割り当てられたリソースブロック）で形成することができる。
図５は、複数のチャネル３０４を設けた例示的なＬＴＥ帯域３０２を示す。図６のＬＴＥ帯域内の各チャネルは、対応するチャネル帯域幅ＣＢＷを設けている。帯域３０２内の各チャネルは、ＬＴＥ帯域３０２のアップリンク又はダウンリンク帯域内の任意の番号のチャネルであってよい（例えば、各チャネル３０４は、対応するＬＴＥ帯域の任意の所望のアップリンク又はダウンリンクチャネルであってよい）。各チャネル３０４は、周波数毎に多数のリソースブロック３０６に区画されていてよい。一般に、帯域３０２は、所望のチャネル帯域幅を持った任意の所望数のチャネルを設けることができ、各チャネルは任意の所望数のリソースブロック３００を設けることができる。一例として、各チャネル３０４は１０ＭＨｚのチャネル帯域幅ＣＢＷと５０個のリソースブロック３００を設けていてよく、帯域幅３０２は４つのチャネル３０２を設けていてよい。別の例では、帯域３０２は１０個のチャネル３０２を設けていてよい。一般には、チャネル数及び各チャネル内のリソースブロックの数は、使用されているＬＴＥ帯域に応じて異なってよい。
機器１０は、利用可能なリソースブロック３００を全て利用する必要はない。機器１０は、１つのリソースブロック３００のみにおいて、又はリソースブロック３００の割り当てられた部分（例えばサブセット）のみにおいて、送信又は受信を行うように構成できる。所望であれば、機器１０は全ての利用可能なリソースブロックにおいて通信するように構成されてもよい。図６の実施例では、機器１０は影付きのリソースブロック３００’を使用して通信することができる（例えば、機器１０はチャネル３０４の第３、第４、第５、及び第７リソースブロックを使用して通信することができる）。機器１０によって使用される特定のリソースブロック３００’は、本明細書では時に、機器１０によって使用されるリソースブロックの展開、割り当て、構成と呼ばれる。機器１０によって使用されるリソースブロックの展開は、対応するチャネル３０４内の任意の所望の位置から開始する任意の所望数のリソースブロック３００を含んでよい。機器１０によって展開されるリソースブロックは、各々が近い周波数を持っているか、又は、他の未使用のリソースブロックから離れた周波数を持っていてよい（図６に示すとおり）。動作中に、機器１０は、特定のリソースブロック構成を使用して（例えば、対応するチャネル内の選択された地点から始まる、選択された数のリソースブロックを使用して）送信を行うように構成されてよい。同様に、基地局８０は、リソースブロック３００の任意の所望の構成を使用して、ダウンリンク信号を機器１０に送信することができる。
機器１０内の無線通信回路４の通信動作中に、アンテナ構造体４０を使用してアップリンク信号の送信とダウンリンク信号の受信を同時に行うことができる（例えば、無線通信回路３４はダウンリンク帯域のチャネル内でのダウンリンク信号の受信と、アップリンク帯域のチャネル内でのアップリンク信号の送信を同時に行うことができる）。デュプレクサ回路６６（図３）は、高周波信号をそれぞれのアップリンク信号とダウンリンク信号に区切ることができる。
アンテナ４０で受信したダウンリンク信号は、一連のバイナリビット「１」及び「０」を有するデジタルデータストリームを含んでよい。例えば、デジタルデータストリームは、所望の変調方式（例えばＱＰＳＫ、１６−ＱＡＭ、６４−ＱＡＭ、など）を使用して符号化することができる。基地局８０内の回路９２は、所望の変調方式でダウンリンク信号を生成する変調回路と、所望のダウンリンク電力レベルのダウンリンク信号を提供する増幅器回路とを含んでよい。回路９２は、任意の所望のＬＴＥ帯域の任意の所望のチャネル内における任意の所望数のＬＴＥリソースブロック（例えば、任意の所望のリソースブロック展開）を使用してダウンリンク信号を生成することができる。ベースバンドモジュール５４は、基地局８０より受信したダウンリンク信号からデジタルデータストリームを抽出することができる。ベースバンドモジュール５４によって１秒間に取得できたデジタルデータストリーム内のビット数は、無線通信回路３４のデータ受信スループットと定義される（時に、データスループット又は受信経路データスループットと呼ばれる）。
無線通信回路３４内のデータスループットを増加させるために、２つの異なる周波数帯域内の高周波信号を同時に受信及び／又は送信することが望ましい。例えば、機器１０は、２つの異なるＬＴＥ通信帯域を使用してデータを受信するためにセルラー基地局８０が機器１０を除外するロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコルを使用して（この方式は時にキャリアアグリゲーションと呼ばれる）、基地局８０と通信することができる。一例として、基地局８０−１などの所与の基地局は、機器１０がＬＴＥ帯域４及びＬＴＥ帯域１７でデータを同時に受信する必要がある。機器１０は、ＬＴＥ帯域４でデータを受信するために、２１１０〜２１５５ＭＨｚまでの周波数を受け入れるように構成されてよい。機器１０は、ＬＴＥ帯域１７でデータを受信するために、７３４〜７４６ＭＨｚの周波数を受け入れるように構成されてよい。
２つの異なる通信帯域を使用してデータを受信することにより、機器１０の帯域幅を増加することができる。例えば、ＬＴＥ帯域４とＬＴＥ帯域１７内のデータストリームを同時に受信する機器１０は、ＬＴＥ帯域４とＬＴＥ帯域１７の受信帯域の組み合わせ（例えば、ＬＴＥ帯域４の４５ＭＨｚとＬＴＥ帯域１７の１２ＭＨｚとの合計）と等しい通信帯域幅を設けてよい。これにより、機器１０のデータ送信とスループット速度を向上させることができる。
所望であれば、機器１０は、２つ以上の基地局８０と、２つの異なるＬＴＥ通信帯域内で同時に通信を行うことができる（例えば、機器１０は複数の基地局８０上でキャリアアグリゲーションを実行できる）。例えば、機器１０は、ＬＴＥ帯域４を使用して第１基地局８０−１と、ＬＴＥ帯域１７を使用して第２基地局８０−２と同時に通信できる。第１基地局８０−１からデータをＬＴＥ帯域４で受信するために、機器１０は２１１０〜２１５５ＭＨｚの周波数を受け入れるように構成されてよい。第２基地局８０−２からデータをＬＴＥ帯域１７で受信するために、機器１０は７３４〜７４６ＭＨｚの周波数を受け入れるように構成されてよい。
一例として、図６は、２つの別々の基地局８０から周波数帯域の異なる高周波送信を同時に受信するように構成された無線通信回路３４を実装した機器１０の１つの例示的な実施形態を示す。図６の実施例では、無線通信回路３４は、全ての通信帯域を受け入れるためにスイッチング回路（例えば図３の符号６８）によって多重化された、単一の送信機と２つの受信機を含む。
図４に示すように、無線通信回路３４は、（例えば１つ以上のセルラー基地局８０からの）無線送信を受信するアンテナ４０−１などのアンテナを含んでよい。スイッチング回路６８は、複数のスイッチングマルチプレクサを含んでよい（例えば、スイッチ６８ＬＢ、６８ＨＢ、６８ＬＢＲＸ、６８ＴＸ、６８ＨＢＲＸは図３のスイッチング回路６８の一部として形成されてよく、本明細書では、時に、スイッチングステージ、マルチプレクサ、又はスイッチングマルチプレクサと呼ばれ得る）。受信した無線送信は、ダイプレクサポートＰＡを介してダイプレクサ６４に提供されてよい。ダイプレクサ６４は、周波数に従って信号をルーティングする回路を含んでよい。例えば、ダイプレクサ６４は、受信した無線送信を信号損失を最小に抑えつつ（例えば、挿入損失を最小に抑えつつ）低周波数と高周波数にそれぞれ分割する、フィルタＦＬＢ（例えばローパスフィルタ）とフィルタＦＨＢ（例えばハイパスフィルタ）を設けていてよい。低周波数を持つ受信信号は、ダイプレクサポートＰＬからスイッチ６８ＬＢの端子Ｔ’へルーティングされてよい。高周波数を持つ受信信号は、ダイプレクサポートＰＨからスイッチ６８ＨＢの端子Ｔ’へルーティングされてよい。信号送信中に、ポートＰＬでの低帯域信号とポートＰＨでの高帯域信号をダイプレクサ６４によって組み合わせ、この組み合わせた信号をポートＰＡにて出力することができる。
スイッチ６８ＬＢ、６８ＨＢの各々は、１つ以上の端子Ｔを設けていてよい。スイッチ６８ＬＢと６８ＨＢは、端子Ｔのうち選択された１つを端子Ｔ’に結合するために制御経路７６を介して制御回路５２（図３）より受信した制御信号により各々構成してもよい電気的に制御可能なスイッチ（例えば、トランジスタ系スイッチ）であってよい。スイッチ６８ＬＢ、６８ＨＢの各端子Ｔは、デュプレクサ６６のうち対応する１つと結合させることができる。デュプレクサ６６の各々は対応する高帯域フィルタ及び低帯域フィルタを設けていてよい。例えば、各デュプレクサはフィルタ１０２などの第１フィルタとフィルタ１０４などの第２フィルタとを設けていてよい。フィルタ１０２及びフィルタ１０４は、高周波信号を、送信周波数帯域と受信周波数帯域に対応した別々の周波数帯域に分けることができる。フィルタ１０２は、送信（アップリンク）周波数に対応した周波数を分離し、この分離された周波数をデュプレクサ回路６６に提供することができる。スイッチング回路６８ＴＸは、制御経路７６を介して、送信機１４８（例えば、図３の送信機４８のうちの１つである、特定の送信機ＴＸ）を所望のデュプレクサ６６に結合するように構成されることができる。フィルタ１０４は、受信（ダウンリンク）周波数に対応した周波数を分離することができる。フィルタ１０２、１０４の周波数応答を構成することにより、各デュプレクサ６６（及び関連付けられた端子Ｔ）を、特定の通信帯域に関連付けられた信号を扱うように構成することが可能である。例えば、第１端子ＴをＬＴＥ帯域４に関連付けし、第２端子ＴをＬＴＥ帯域１７に関連付けることができる。
周波数帯域の異なる高周波送信を同時に受信するために、スイッチ６８ＬＢに結合されたフィルタ１０４をスイッチング回路６８ＬＢＲＸに結合し、スイッチ６８ＨＢに結合されたフィルタ１０４をスイッチング回路６８ＨＢＲＸに結合することができる。スイッチング回路６８ＬＢＲＸ、６８ＨＢＲＸは、制御端子７６を介して構成され得る電気的に制御可能なスイッチ（例えばトランジスタベースのスイッチ）を使用して実施できる。スイッチ６８ＬＢＲＸは第１受信機１５０（例えば、図３の受信機５０のうちの１つである特定の受信機ＲＸ１）に結合でき、スイッチ６８ＨＢＲＸは第２受信機１５０（例えば、受信機回路５０の更なる受信機ＲＸ２）に結合できる。受信機ＲＸ１は、比較的低い周波数に対応した高周波信号を受信し得る。受信機ＲＸ２は、比較的高い周波数に対応した高周波信号を受信し得る。
一例として、ＬＴＥ規格を使用して基地局８０と通信する機器１０は、第１基地局８０−１からの高周波送信を帯域４（例えば、比較的高い周波数に対応した周波数帯域）で、第２基地局８０−２からの帯域１７（例えば、比較的低い周波数に対応した周波数帯域）で同時に受信することができる（図３に示すとおり）。このシナリオでは、アンテナ４０−１を介して機器１０で受信された高周波送信は、ダイプレクサ６４によって、帯域４に対応した信号と帯域１７に対応した信号とに区切られる。
帯域４に対応した信号はスイッチ６８ＨＢによって受信され、帯域４に関連付けられた周波数を受け入れるように構成された第１デュプレクサ６６へ転送されることが可能である。第１デュプレクサ６６は、帯域４に関連付けられた周波数を、送信帯域と受信帯域（例えば、１７１０〜１７５５ＭＨｚに対応した送信帯域と、２１１０〜２１５５ＭＨｚに対応した受信帯域）に区画し、前記受信帯域に関連付けられた信号をマルチプレクサ６８ＨＢＲＸ及び受信機ＲＸ２に提供する。受信機ＲＸ２は、受信帯域に関連付けられた信号を処理することができる（例えば、受信機ＲＸ２は信号を復調し、この信号を帯域幅プロセッサに提供することができる）。
帯域１７に対応した信号は、スイッチ６８ＬＢによって受信され、帯域１７に関連付けられた第２デュプレクサ６６へ転送されることが可能である。第２デュプレクサ６６は、帯域１７に関連付けられた周波数を送信帯域と受信帯域（例えば、７０４〜７１６ＭＨｚに対応した送信帯域と、７３４〜７４６ＭＨｚに対応した受信帯域）に区画化し、受信帯域に関連付けられた信号を、処理のためにマルチプレクサ６８ＬＢＲＸ及び受信機ＲＸ１に提供することができる。
受信機ＲＸ１、ＲＸ２が帯域の異なる高周波信号を同時に受信できるようにするには、所望であれば、各受信機をそれぞれの局部発振器に結合することができる。受信機ＲＸ１を局部発振器ＬＯ１に結合し、受信機ＲＸ２を局部発振器ＬＯ２に結合することができる。局部発振器ＬＯ１、ＬＯ２は、受信機ＲＸ１、ＲＸ２が高周波信号の処理に使用するための、適切な周波数の信号（例えば、正弦波信号、又はその他の所望の、適切な周波数を持つ信号）を生成することができる。例えば、受信機ＲＸ１は、ＬＴＥ帯域１７に対応した高周波信号を受信できる。このシナリオでは、局部発振器ＬＯ１は、ＬＴＥ帯域１７に関連付けられた高周波信号を復調するための、適切な周波数を持つ信号を提供するように調整されてよい。
それぞれの信号を持った受信機ＲＸ１、ＲＸ２を提供するために２つの別々の局部発振器ＬＯ１、ＬＯ２を使用することは、単なる例証である。所望であれば、局部発振器回路１５６は、周波数の異なる２つの信号を持った受信機ＲＸ１、ＲＸ２を提供できる。例えば、局部発振器回路１５６は、第１周波数の第１信号を生成するように構成された単一の局部発振器を含んでよく、この第１信号は受信機ＲＸ１に提供されてよい。局部発振器回路１５６は、第２周波数の第２信号を生成するために第１信号を使用するように構成された周波数分割回路を更に含むことができ、この第２信号は受信機ＲＸ２に提供されてよい。
これにより、機器１０によって受信された高周波送信を同時に処理することが可能になる。２つの異なる周波数帯域を同時に処理することで機器１０の通信帯域幅が向上し、これによりデータスループット及び送信速度が増加する。各周波数帯域の信号を別々の基地局８０から同時に受信することで、機器１０は、基地局のうち所与の１つに対するその地理的位置に関係なく（例えば、機器１０が基地局のうちの１つから遠く離れている場合でも）、スループットを増加させることができる。
図６の回路を、ＬＴＥ帯域４、１７に関連付けられた信号を扱うために使用することは、単なる例証である。無線通信回路３４を所望の周波数帯域を受け入れるように構成することで、任意の２つの異なる通信帯域を同時に受信することが可能になる。例えば、ＬＴＥ帯域２は、ＬＴＥ帯域１７、ＬＴＥ帯域５、ＭｅｄｉａＦＬＯ帯域、又はその他所望の周波数帯域と共に同時に受信され得る。別の例として、ＬＴＥ帯域４は、ＬＴＥ帯域５又はＭｅｄｉａＦＬＯ帯域と共に同時に受信でき、ＬＴＥ帯域１はＬＴＥ帯域８又はＬＴＥ帯域２０と共に同時に受信でき、ＬＴＥ帯域３はＬＴＥ帯域８又は帯域２０と共に同時に受信できる、などである。所望であれば、この方法において、２つ以上の周波数帯域を同時に扱うことができる。例えば、複数のダイプレクサを段階形状に配設することで、受信された高周波信号を、それぞれの受信機によって処理される所望数の周波数帯域に分割でき、トラプレクサを使用することで、受信された高周波信号を３つの周波数帯域に分割でき、クワッドプレクサを使用することで、信号を４つの周波数帯域に分割でき、任意の所望数の送信機ＴＸ及び受信機ＲＸを使用することで、任意の所望数の帯域の信号を任意の所望数のアンテナ４０を使用して送受信できる、などである。
受信機ＲＸ１、ＲＸ２は、送受信機回路の一部として、或いは別々の回路として形成されてよい。例えば、受信機ＲＸ１及び／又は受信機ＲＸ２を送信機ＴＸと組み合わせて送受信機を形成し、別個の受信機回路及び送信機回路として別々に実施することが可能である。所望であれば、第１のオプションの送受信機１５４を受信機ＲＸ１と送信機ＴＸを組み合わせて形成し、第２のオプションの送受信機１５４を受信機ＲＸ２と更なる送信機ＴＸと組み合わせて形成することができる。
受信機ＲＸ１、ＲＸ２、送信機ＴＸは、ベースバンドプロセッサ回路５４に結合できる。受信機ＲＸ１、ＲＸ２は、スイッチ６８ＬＢＲＸ、６８ＨＢＲＸから受信した高周波信号を処理し、処理済みの高周波信号をベースバンドプロセッサ回路５４に提供できる。例えば、受信機ＲＸ１は、ＬＴＥ帯域１７に対応した高周波信号を受信し、この高周波信号を復調してベースバンド信号を形成することができる。このシナリオでは、ベースバンド信号はベースバンドプロセッサ回路１５２によって処理されてよい。例えば、ベースバンドプロセッサ回路５４は、受信した信号に関連付けられた変調方式を復号できる。ベースバンドプロセッサ回路５４は、各々の帯域上で同時に受信された信号を単一のデータストリームに統合することができる。
図７は、図６の回路を使用して扱うことができる高周波信号の例示的な帯域を示すグラフである。図７の実施例では、周波数帯域ＬＢＴＸはＬＴＥ帯域１７用の７０４〜７１６ＭＨｚなどの低送信周波数帯域に対応し、ＬＢＲＸはＬＴＥ帯域１７用の７３４〜７４６ＭＨｚなどの低受信周波数帯域に対応してよい（例えば、ＬＢＴＸはＬＴＥ帯域１７の送信帯域に対応し、ＬＢＲＸはＬＴＥ帯域１７の受信帯域に対応してよい）。周波数帯域ＨＢＴＸは、ＬＴＥ帯域４用の１７１０〜１７５５ＭＨｚなどの高送信周波数帯域に対応し、ＨＢＲＸは、ＬＴＥ帯域４用の２１１０〜２１５５ＭＨｚなどの高受信周波数帯域に対応してよい（例えば、ＨＢＴＸはＬＴＥ帯域４の送信帯域に対応し、ＨＢＲＸはＬＴＥ帯域４の受信帯域に対応してよい）。
デュプレクサ６４は、高周波送信を、Ｆ１未満の周波数の第１信号区画と、Ｆ１よりも高い周波数の第２信号区画とに区画するように構成されてよい（例えば、フィルタＦＬＢは、第１信号区画をスイッチ６８ＬＢに提供するように構成されてよく、フィルタＨＬＢは、第２信号区画をスイッチ６８ＨＢに提供するように構成されてよい）。スイッチ６８ＬＢは、周波数帯域ＬＢＴＸ及びＬＢＲＸに関連付けられた第１デュプレクサ６６をフィルタＦＬＢに結合するように構成されてよい。スイッチ６８ＨＢは、周波数帯域ＨＢＴＸ及びＨＢＲＸに関連付けられた第２デュプレクサ６６をフィルタＨＬＢに結合するように構成されてよい。
第１デュプレクサ６６は、低い送信帯域ＬＢＴＸを低い受信帯域ＬＢＲＸから分離するように構成されてよい（例えば、フィルタを使用して、Ｆ２未満の周波数をＦ２よりも高い周波数から分離する）。第２デュプレクサ６６は、高い送信帯域ＨＢＴＸを高い受信帯域ＨＢＲＸから分離するように構成されてよい（例えば、フィルタを使用して、Ｆ３未満の周波数をＦ３よりも高い周波数から分離する）。第１受信機ＲＸ１に低い受信帯域ＬＢＲＸを提供し、高い受信帯域ＨＢＲＸを第２受信機ＲＸ２に提供することができる。こうすることで、２つの異なる周波数帯域を無線通信回路３４によって同時に受信、処理することが可能になる。
図８は、機器１０が、ネットワーク（例えばセルラーネットワーク）内の異なる地理的位置にある２つの無線基地局８０（例えば、２つのセルラー通信塔）を使用してキャリアアグリゲーションを実行する様子を示す例示的な図である。図６に示すように、機器１０は地理的位置１６０に位置している。ネットワーク１８０は第１無線基地局８０−１と第２無線基地局８０−２を含んでよい。ネットワーク１８０は、１つ以上のネットワークオペレータ又はマネージャ（例えば、１つ以上のネットワークプロバイダ）によって運営されてよい。第１基地局８０−１は地理的位置１６２に位置してよく、第２基地局８０−２は地理的位置１６４に位置してよい。第１基地局８０−１は無線カバレッジの領域１６６を設けていてよい。領域１６６は、第１基地局８０−１が機器１０などの無線機器と高周波信号の送受信を適宜実行できる場所を表す（例えば、基地局８０−１と無線機器との間の無線リンクを落とすことなく、第１基地局８０−１が無線機器と信号送信及び／又は受信を行える無線カバレッジ領域、無線機器が第１基地局８０−１からの信号を所望の信号電力レベルで受信できる領域、基地局８０−１が無線機器からの信号を所望の信号電力レベルで受信できる領域、無線機器及び／又は基地局８０−１によって受信された信号が十分な信号品質を有する領域、など）。
或る好適な配置では、基地局８０−１は、カバレッジ領域１６６内で、所望の通信帯域を使用して無線機器と通信することができる。別の好適な配置では、領域１６６は２つ以上のカバレッジゾーン１６８に分割され、各ゾーンは、ゾーン１６８内での基地局８０−１と無線機器とが通信を行うための対応した通信帯域を有する。図６の実施例では、領域１６６は４つのカバレッジゾーン１６８に分割されており、各ゾーンはそれぞれの通信帯域を有する（例えば、第１ゾーン１６８−１は第１通信帯域ＦAを有し、第２ゾーン１６８−２は第２通信帯域ＦBを有し、第３ゾーン１６８−３は第３通信帯域ＦCを有し、第４ゾーン１６８−４は第４通信帯域ＦDを有する）。このシナリオでは、無線電子機器１０は、第１基地局８０−１のゾーン１６８−２内の位置１６０にあり、第１基地局８０−１は対応する通信帯域ＦBを使用して機器１０と通信することができる。
第２基地局８０−２は、所望の通信帯域を使用して、カバレッジ領域１７０内の無線機器と通信することができる。別の好適な配置では、領域１７０は２つ以上のカバレッジゾーン１７２に分割でき、各ゾーンは、基地局８０−２がゾーン１７２内で無線機器と通信するための対応した通信帯域を有する。図８の実施例では、領域１７０は４つのカバレッジゾーン１７２に分割され、各ゾーンはそれぞれの通信帯域を有する（例えば、第１ゾーン１７２−１は第５通信帯域ＦEを有し、第２ゾーン１７２−２は第２通信帯域ＦFを有し、第３ゾーン１７２−３は第３通信帯域ＦGを有し、第４ゾーン１７２−４は第４通信帯域ＦEを有する）。このシナリオでは、無線電子機器１０は第２基地局８０−２のゾーン１７２−４内の位置１６０にあり、第２基地局８０−２は対応する通信帯域ＦEを使用して機器１０と通信する。
機器１０が複数の基地局８０の無線カバレッジ領域内に位置している場合には、機器１０は複数の基地局８０を使用してキャリアアグリゲーションを実行することで、基地局から異なる通信帯域で（例えば、単一の通信帯域上の通信と比べて向上したデータスループットで）無線信号を同時に受信できるようになる。図８の実施例では、機器１０は、第１基地局に関連付けられたカバレッジ領域１６６と第２基地局８０−２に関連付けられたカバレッジ領域１７０との間の重畳地域１７４内に配置されており、キャリアアグリゲーションの実行によって、第１基地局８０−１及び第２基地局８０−２と同時に通信することができる。キャリアアグリゲーションを実行する際に、機器１０は、機器１０が所在するカバレッジゾーンに関連付けられた通信帯域内で各基地局８０との通信動作を実行する。例えば、図６に示すように、機器１０は、キャリアアグリゲーションの実行により、通信帯域ＦBにて第１基地局８０−１と、通信帯域ＦEにて第２基地局８０−２と同時に通信することができる。
１つの実施例として、帯域ＦBは比較的高い周波数を含んでよい一方で、周波数帯域ＦEは比較的低い周波数を含んでよい。機器１０内のダイプレクサ回路６４は、基地局から低い帯域ＦEで受信した信号を、第１受信機ＲＸ１へ伝達するために、スイッチ６８ＬＢへルーティングでき（図４に示す）、基地局８０−１から高い帯域ＦBで受信した信号を、第２受信機ＲＸ２へ伝達するために、スイッチ６８ＨＢへルーティングできる。機器１０がＬＴＥ規格を用いて基地局８０と通信するシナリオでは、機器１０は、第１基地局８０−１から帯域４（例えば、比較的高い周波数に対応した周波数帯域）で、第２基地局８０−２から帯域１７（例えば、比較的低い周波数に対応した周波数帯域）で、高周波信号送信を同時に受信することができる（例えば、帯域ＦBはＬＴＥ帯域４であり、帯域ＦEはＬＴＥ帯域１７であってよい）。このシナリオでは、機器１０によって受信された高周波送信は、ダイプレクサ６４によって、帯域４に対応した信号と帯域１７に対応した信号とに区画されてよい。この実施例は単成る例証である。所望であれば、各カバレッジゾーン１６８、１７２は、関連付けられたＬＴＥ帯域内のそれぞれのチャネル３０４に対応するか、又は、その他任意の所望の周波数範囲に対応してよい。所望であれば、スイッチング回路６８、デュプレクサ６６、及び／又はダイプレクサ６４の構成を、基地局８０から種々の帯域で同時に受信された信号を、これらの周波数にて扱うべく、対応する受信機回路５０へルーティングするように調整することができる（例えば、制御回路５２によって生成された制御信号を使用して行う）。
図８の実施例は単に例証である。所望であれば、カバレッジ領域１６６、１７０は任意の所望の形状であってよい（例えば、カバレッジ領域１６６、１７０の形状は、基地局８０の無線回路及びアンテナ９８の構成によって、基地局８０が位置する範囲の地理及び地形によって、基地局を包囲している木や建物などの物体によって決定されてよい）。領域１６６、１７０などのカバレッジ領域は、任意の所望数の通信帯域の高周波信号を扱う所望数のカバレッジゾーンを設けてよい。所望であれば、第２基地局８０−２の１つ以上のカバレッジゾーン１７２は、第１基地局８０−１の１つ以上のカバレッジゾーン１６８と同一である関連付けられた通信帯域を有してよい。機器１０は、任意の所望数の基地局８０と共にキャリアアグリゲーションを実行できる（例えば、３つ、４つ、又は４つ以上の基地局のカバレッジ領域内に重畳したカバレッジ領域１７４が位置してよい）。例えば、機器１０は３つの基地局８０、４つの基地局８０、４つ以上の基地局８０などから信号を同時に受信することができる。
各基地局８０は、他の近隣の基地局８０に関する情報を記憶装置回路９２に保持してよい（図３に示すとおり）。例えば、図６の実施形態では、基地局８０−１は、基地局１７２を近隣の基地局であると識別する情報９６を記憶できる。情報９６は、基地局１７２に関連付けられたカバレッジ領域１７０及び対応するゾーン１７２を識別する情報を含んでよい。例えば、情報９６は、基地局８０−２のどのカバレッジゾーン１７２及び対応通信帯域が基地局８０−１のカバレッジゾーン１６８と重畳しているかについての情報を含んでよい（例えば、基地局８０−１は、基地局８０−２のカバレッジゾーン１７２−４が対応通信帯域ＦEを有し、機器１０が位置する基地局８０−１のカバレッジゾーン１６８−２と重畳していることを識別する情報９６を含んでよい）。
所望であれば、隣接基地局の情報９６は、機器１０との通信前に事前に定義され、記憶装置９２に記憶しておくことができる。例えば、各基地局が、隣接基地局の情報と、対応するカバレッジゾーンがどのように空間的に重畳しているかに関する情報とを記憶できるように、基地局８０に関連付けられたネットワークオペレータが基地局８０に情報９６をロードすることができる。ネットワーク１８０の動作状態は経時的に変更することがあるので、隣接基地局の情報をネットワーク１８０の通常動作中に更新することで、情報９６がネットワーク１８０へのあらゆる変更を反映できるようにしている。例えば、隣接基地局の情報９６は、ネットワーク１８０に更なる基地局８０が追加された場合、ネットワーク１８０から基地局８０が排除された場合、隣接基地局が対応するゾーン又はカバレッジ領域を変更した場合、隣接基地局が周波数帯域変更した場合などの、ネットワーク１８０における変更を反映するために、手動で又は自動的に更新することができる。所望であれば、各基地局８０どうしを有線又は無線通信リンクを使用して結合することで、ハンドオーバ情報、更新された隣接基地局情報９６、制御信号、又は、機器１０のような無線機器情報に関する情報（例えば、図３の聞き情報９４）を基地局８０間で伝達できるようにしてもよい。
複数の基地局８０と共にキャリアアグリゲーションを実行する場合に、機器１０は、最初に基地局８０−１などの単一の基地局と無線接続を確立することができる。機器１０が無線通信を確立する最初の基地局は、時にプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）又はプライマリ基地局と呼ばれる。ＰＣＣと機器１０の間で伝達される高周波信号は、本明細書中では時にプライマリコンポーネントキャリア信号、プライマリ信号、プライマリコンポーネント信号、プライマリキャリア信号、又はＰＣＣ信号と呼ばれ、プライマリ基地局と機器１０の間の無線リンクは、本明細書中では時にプライマリ接続又はプライマリ無線リンクと呼ばれる。機器１０とＰＣＣの間に接続が確立したら、機器１０は、プライマリ基地局との接続を落とさずに、基地局８０−２などの別の基地局８０と更なる無線接続を確立でき、両方の基地局と同時に通信することができる（この場合には、例えば、異なる周波数帯域をキャリアアグリゲーション方式で使用する）。機器１０がプライマリ基地局と無線通信を確立した後に、機器１０と接続を確立する更なる基地局は、本明細書中で時にセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）又はセカンダリ基地局と呼ばれる。ＳＣＣと機器１０の間で伝達される高周波信号は、本明細書中で時にセカンダリコンポーネントキャリア信号、セカンダリ信号、セカンダリコンポーネント信号、セカンダリキャリア信号、又はＳＣＣ信号と呼ばれ、セカンダリ基地局と機器１０の間の無線リンクは、本明細書中で時にセカンダリ接続又はセカンダリ無線リンクと呼ばれる。機器１０は、ダウンリンク及びアップリンク通信帯域内で、プライマリ基地局、及び１つ以上のセカンダリ基地局と接続を確立できる。
基地局８０との接続を確立する時に、機器１０と基地局は受信した信号（例えば、受信信号に関連する算出された性能指標情報）を定義済みの性能指標規格と比較して、十分な接続が確立されているかどうかを判定することができる。例えば、機器１０は受信信号の信号強度を測定し、この測定された信号強度を信号強度閾値と比較できる。測定された信号強度が閾値よりも大きい場合には、機器１０は十分な接続が確立されたと判定してよい。
基地局８０と機器１０は、一組の接続設定（本明細書中では時に機器接続設定、無線接続設定、無線機器接続設定と呼ばれる）を使用して無線接続を確立できる。この接続設定は、機器１０と基地局８０の間に無線接続を確立するため、機器１０と基地局８０の間で無線信号を送信及び／又は受信する、基地局８０内の無線回路の構成と、無線回路３４の構成（例えば、機器１０のデュプレクサ６６、ダイプレクサ６４、スイッチング回路６８、アンテナ４０、増幅器７２、７４、送受信機９０、ベースバンド回路５４の構成）とに関連付けられた、任意の所望の設定を含んでよい。例として、接続設定は、アップリンク電力レベル設定（例えば、機器１０内の増幅器７２によって送信信号に提供されるアップリンク電力レベル）、ダウンリンク電力レベル設定（例えば、基地局８０内の増幅器によって送信信号に提供されるダウンリンク電力レベル）、電力増幅器オフセット設定、電力比指標設定、経路損失調整設定（オフセット）、アップリンク及びダウンリンク符号化設定、アップリンク及びダウンリンクデータ速度設定（例えば、機器１０及び基地局８０により生成されたアップリンク及びダウンリンク信号に関連付けられたデータ速度）、アップリンク及びダウンリンク変調方式設定（例えば、アップリンク及びダウンリンク信号を変調するために、基地局プロセッサ５４及び／又は基地局８０によって使用される変調方式）、アップリンク及びダウンリンクリソースブロック展開設定（例えば、アップリンク及びダウンリンク信号を送信するために使用するリソースブロックの数）、スループット設定、スケジューリング設定、目標電力レベル設定、アップリンク及びダウンリンク帯域幅設定、アップリンク及びダウンリンクチャネル設定、周波数設定、サイクリックプレフィクス設定、又はその他任意の無線通信設定を含んでよい。
機器１０と所与の基地局８０は、第１組の接続設定を使用して（例えば、第１ダウンリンク又はアップリンク電力レベル、帯域幅設定、リソースブロック構成などを使用して）接続の確立を試みることができる。第１接続設定を使用して十分な無線接続を確立できない場合には（例えば、基地局及び／又は機器１０によって受信された信号が不十分な性能指標情報によって特徴付けられる場合）、機器１０及び／又は基地局８０は、十分な接続が確立されるまで別の接続設定を巡回することができる。このような方法で機器１０と基地局８０の間に無線接続を確立することは時間の浪費になりかねず、複数の基地局８０を用いたキャリアアグリゲーションを使用して無線接続を確立する（本明細書中で時に「キャリアアグリゲーションリンクを確立する」と呼ばれる）時のように、追加の基地局についてこの方法を実行した場合には、無線接続の確立と機器１０に遅延が生じる可能性がある。したがって、電子機器と無線基地局の間でキャリアアグリゲーションを実行するために無線接続を確立する方法を提供できることが望ましい。
キャリアアグリゲーションモードで通信するには（例えば、キャリアアグリゲーションリンク上で異なる通信帯域での同時高周波送信を使用して、セルラー基地局８０と無線機器１０の間で通信するには）、図９の例示的なフローチャートのステップを実行してよい。
ステップ２０２で、図６の基地局８０−１などの第１セルラー基地局、基地局８０−２などの第２セルラー基地局、無線電子機器１０を、キャリアアグリゲーション動作のために準備する。例えば、機器１０は、選択された接続設定を使用して、基地局８０−１との第１（プライマリ）接続を確立できる。基地局８０は、複数のデータストリームの送信に備えて、種々の通信帯域の複数のデータストリームを同時受信するべく準備するように無線電子機器に命令することができる（例えば、基地局８０−１又は基地局８０−２は、キャリアアグリゲーションモードで動作するように無線電子機器に命令することができる）。複数のデータストリームは、単一ソースのデータストリームを複数の部分に分割することにより生成される（例えば、単一ソースデータストリームを第１部分と第２部分に分割し、ネットワーク１８０内の別のネットワーク設備から基地局８０−１、８０−２へそれぞれ提供することにより生成できる）。無線電子機器は、複数のデータストリームを同時受信する準備をせよとの命令の受信に応じて、スイッチ６８を、適切なルーティング接続を行うように構成することができる（例えば、スイッチを、各々の通信帯域を対応する受信機５０へルーティングするように構成できる）。
所望であれば、第１基地局８０−１は、機器１０にキャリアアグリゲーションの準備をするよう命令する前に、機器１０をキャリアアグリゲーションモードで動作するかどうか決定してもよい。例えば、第１基地局８０−１は、機器１０が位置するカバレッジゾーン（例えばカバレッジゾーン１６８−２）を識別し、そのカバレッジゾーンが第２基地局８０−２のカバレッジゾーンと空間的に重畳しているかどうかを、隣接の基地局情報９６に基づいて識別できる。第２基地局８０−２の第２基地局が、機器１０が位置する基地局８０−１のカバレッジゾーンと重畳している場合には、第１基地局が機器１０に、キャリアアグリゲーションの無線回路３４を構成するよう命令することができる（例えば、基地局８０−１が機器１０に対し、機器１０が位置する第２基地局８０−２のカバレッジゾーン１７２に対応した通信帯域でキャリアアグリゲーションを実行するよう命令すると、機器１０が、第１基地局８０−１が使用している通信帯域での同時通信を扱うために、スイッチング回路６８、ダイプレクサ回路６４、デュプレクサ回路６６を構成することができる）。別の好適な配置では、機器１０はキャリアアグリゲーションモードで動作するかどうかを判定することができる。例えば、キャリアアグリゲーションを使用しなくてもデータスループットが十分な場合には、機器１０は、キャリアアグリゲーション動作は不要であると判定し、その後、単一の周波数帯域を使用して基地局８０−１と通信を行うことが可能である。
機器１０は、種々の通信帯域の複数のデータストリームを同時受信するための準備を終えると、第２基地局８０−１との接続を確立することができる。図８の実施例を用いると、機器１０は最初に第１基地局８０−１とのプライマリ接続を確立する。機器１０は、選択された接続設定を使用して、第１基地局８０−１とプライマリ接続を確立し得る（例えば、機器１０は、機器１０が位置するカバレッジゾーンに対応した通信帯域ＦBにて、選択されたアップリンク及びダウンリンク電力レベル、変調方式などを使用して、第１基地局８０−１と通信することができる）。第１基地局８０−１は、機器１０が、対応する周波数帯域ＦBを有するカバレッジゾーン１６８−２内に位置することを識別してよい。第１基地局８０−１は、第２基地局８０−２が、カバレッジゾーン１６８−２と重畳するカバレッジゾーン１７２−４及び対応する周波数帯域ＦEを有することを、記憶された隣接の基地局情報９６に基づいて識別してよい。この後、第１基地局８０−１は、機器１０に周波数帯域ＦB及びＦEを使用してキャリアアグリゲーションの準備をするよう命令してよい。機器１０内の制御回路５２は、周波数帯域ＦB、ＦEでの信号の同時の送信／受信を扱うべく、ダイプレクサ回路６４、デュプレクサ回路６６、スイッチング回路６８を構成するために、経路７６を介してフロントエンド回路６０に制御信号を提供してよい。その後、機器１０は、第２基地局８０−２と通信帯域ＦEにてセカンダリ無線接続を確立してよい。
ステップ２０４で、基地局８０は、複数のデータストリームを種々の通信帯域で無線電子機器１０同時に送信できる。例えば、第１基地局８０−１は、第１データストリームをＬＴＥ帯域１７で送信し、第２基地局８０−２は第２データストリームをＬＴＥ帯域４で送信できる。
ステップ２０６で、電子機器１０は、ダイプレクサ６４、デュプレクサ６６などの多重化回路を使用して、基地局８０−１、８０−２から受信された高周波信号を周波数に基づいて分割してよい。例えば、電子機器１０は、アンテナ４０−１によって基地局８０−１、８０−２から受信した高周波信号を、ダイプレクサ６４を使用して比較的低い周波数と比較的高い周波数とに分割することができる。比較的低い周波数は、比較的低い周波数を第１デュプレクサ６６へルーティングするために構成された（例えば、ステップ２０２で構成された）第１スイッチ６８ＬＢに提供されてよい。比較的高い周波数は、第２スイッチ６８ＨＢに提供され、第２デュプレクサ６６へルーティングされてよい。第１デュプレクサ６６は、基地局８０−１から比較的低い周波数で受信された第１データストリームを分離し、この第１データストリームを受信機ＲＸ１に提供できる。第２デュプレクサ６６は、比較的高い周波数から第２データストリームを分離し、この第２データストリームを受信機ＲＸ２に提供できる。
ステップ２０８で、電子機器１０が複数の受信機を使用して複数のデータストリームを同時に受信できる。例えば、受信機ＲＸ１は第１データストリームを復調し、復調した第１データストリームを基地局に提供できる。受信機ＲＸ２は第２データストリームを復調し、復調した第２データストリームをベースバンド処理回路５４に提供できる。
ステップ２１０で、ベースバンド処理回路５４は復調した第１及び第２データストリームを同時に受信し、復調した第１及び第２データストリームを組み合わせて単一ソースのデータストリームを再構築できる。
図１０は、機器１０及び基地局８０にキャリアアグリゲーション動作の準備をさせるための（例えば、機器１０と基地局８０の間にプライマリ及びセカンダリ接続を確立するための）、図６のネットワーク１８０などのセルラーネットワーク内で基地局８０により実行できる例示的なステップのフローチャートを示す。図８のステップは、例えば、図７のステップ２０２の実行中に実行してもよい。
ステップ２１２で、第１基地局８０−１は機器１０とプライマリ接続を確立できる。例えば、機器１０は無線要求を第１基地局８０−１に送信し、基地局８０−１は無線応答を機器１０に送信できる。機器１０は、選択された接続設定（例えば、選択されたアップリンク及びダウンリンク接続設定）を使用して、第１基地局８０−１との接続の確立を試みることができる。１つの好適な配置では、機器１０と基地局８０−１は、基地局８０−１と機器１０の間に十分な接続が確立されるまで、接続設定を巡回することができる。機器１０と基地局８０−１の間の接続の確立に成功した接続設定は、機器情報９４の一部として記憶回路９２に記憶される。
所望であれば、第１基地局８０−１が機器１０から機器識別情報を受信することもできる（例えば、一意の機器識別番号、登録番号、シリアル番号、タイムスタンプ情報、機器１０の地理的位置に関連したＧＰＳ情報などの地理位置情報など）。第１基地局８０−１は受信した機器識別情報を機器情報９４の一部として記憶回路９２に記憶できる。所望であれば、基地局８０−１は、機器１０が位置するカバレッジゾーン１６８を識別し、識別されたカバレッジゾーンについての情報を機器情報９４の一部として記憶してもよい。
第１基地局８０−１は、機器情報９４を記憶された隣接基地局情報９６と比較して、追加の（ＳＣＣ）基地局とのキャリアアグリゲーションの準備をするように機器１０に命令するかどうかを判定できる。例えば、基地局８０−１は、隣接基地局情報９６が、機器１０が位置するカバレッジゾーン１６８と重畳したカバレッジ地域１７０を有する隣接基地局を識別しているのかどうかを判定することができる。別の好適な配置では、基地局８０−１は、機器１０から受信した地理位置情報を隣接基地局情報９６と比較し、機器１０が重畳するカバレッジ地域１７０内にあるかどうかを判定することができる。基地局８０−２等の更なる基地局と関連付けられたカバレッジの領域内に機器１０が位置していると基地局８０−１が判断した場合、機器１０は、当該機器１０が位置する更なる基地局のカバレッジゾーン１７２に関連付けられた、対応する周波数帯域を識別することができる。
ステップ２１４で、第１基地局８０−１は、機器１０に関連付けられた機器情報９４をネットワーク１８０内の他の基地局８０に一斉配信してよい。１つの好適な配置では、第１基地局８０−１は、記憶された隣接基地局情報９６によって識別された全ての隣接基地局に機器情報９４に一斉配信してよい。別の好適な配置では、基地局８０−１は、機器１０が位置するカバレッジ地域１７０を有する基地局８０−２に機器情報９４を一斉配信することができる。第２基地局８０−２は、機器１０に関連付けられた機器情報９４を対応する回路９２に記憶できる。
ステップ２１６では、第１基地局８０−１が、隣接基地局情報９６のうちいくらか又は全てを機器１０に送信して、更なる基地局８０−２に関連付けられた周波数帯域でのキャリアアグリゲーション動作の準備をするよう機器１０に命令する。機器１０は、隣接基地局情報を使用して、接続要求を一斉配信できる（例えば、隣接基地局情報により識別された周波数帯域における接続）。このステップは単に例証である。所望であれば、ステップ２１６をステップ２１４より前に実行して、隣接基地局情報の一斉配信前に機器情報を一斉配信することもできる。
ステップ２１８で、第２基地局８０−２は、無線接続確立の要求が無線機器によって受信されるまで待ってもよい。第２基地局８０−２が接続確立の要求を無線機器から受信すると（例えば、カバレッジ地域１７０内の無線機器からの要求）、処理はステップ２２０へ進む。
ステップ２２０で、第２基地局８０−２は、要求を送信した無線機器に関連付けられた機器情報を取得できる。例えば、第２基地局８０−２は受信した要求に含まれている機器情報を識別でき、又は、基地局８０−２は接続確立の要求を無線機器から受信した後に機器情報を要求することができる。取得された機器情報は、例えば、一意の機器識別番号、登録番号、シリアル番号、タイムスタンプ情報、機器１０の地理的位置に関連付けられたＧＰＳ情報などの地理位置情報、又は、接続確立の要求を送信した機器に関するその他任意の望ましい情報を含んでよい。
ステップ２２２で、第２基地局８０−２が、取得した機器情報を第１基地局８０−１から受信した機器情報９４と比較することにより、要求を送信した無線機器が、基地局８０−１がキャリアアグリゲーションしようと準備を試みている無線機器であるかどうかを判定することができる。受信した機器情報が機器情報９４と整合しない場合には（例えば、要求を送信した機器が、カバレッジ地域１７０内の、単独で接続の確立を試みている機器１０以外の無線機器である場合、など）、処理はステップ２１８へ戻り（経路２２４で示す）、接続確立の更なる要求を待つ。こうすることで、基地局８０−２がネットワーク１８０内の別の基地局８０と通信状態にない機器、又は、キャリアアグリゲーション接続の確立を試みていない機器とキャリアアグリゲーション接続の確立を試みてしまうことが防止される。所望であれば、基地局８０−２は、機器情報９４と整合しないその他の無線機器との独立した無線接続を確立することも可能である。
受信した機器情報が機器情報９４と整合する場合は（例えば、基地局８０−２に要求を送信した無線機器が、基地局８０−１とのプライマリ接続を確立した機器である場合は）、処理は、経路２２６が示すようにステップ２２８へ進むことができる。
ステップ２２８で、基地局８０−２は、第１基地局８０−１から受信した機器接続設定のうち１つ以上を使用して、機器１０とのセカンダリ無線接続を確立できる。所望であれば、基地局８０−２は、機器１０との接続の確立を試みる際に、第１基地局８０−１との接続の確立に成功した機器接続設定のうち１つ以上をクローニングすることができる。例えば、セカンダリ基地局８０−２は、機器１０とプライマリ基地局８０−１との間のプライマリ接続を確立するために使用したものと同じダウンリンク電力レベル、変調方式、リソースブロック展開、及び／又は帯域幅を使用できる。クローニングされた接続設定は、基地局８０−１を使用し機器１０との接続に使用されて成功しているので、接続設定のうち１つ以上が、基地局８０−２を使用して機器１０との接続を成功させられる可能性は高い。こうすることで、第２基地局８０−２が、接続の確立に成功するまで可能性のある接続設定を巡回したり、更なるソースからの最適な接続設定を要求したりすることなく、接続を確立でききるため、機器１０とプライマリ基地局８０−１の間のプライマリ接続の確立に必要な時間に対して、セカンダリ基地局８０−２とのセカンダリ接続の確立に要する時間を短縮することができる。ステップ２１４〜２２８は、機器１０とプライマリ基地局８０−１の間のプライマリ接続が維持されている間に実行されてよい（例えば、機器１０とセカンダリ基地局８０−２の間のセカンダリ接続を、機器１０とプライマリ基地局８０−１の間のプライマリ接続を落とすことなく設定できる。
所望であれば、図１０のステップを、更なる基地局８０とセカンダリ接続を確立するために使用してもよい。例えば、機器１０は、プライマリコンポーネントキャリア局（例えば基地局８０−１）及び２つのセカンダリコンポーネントキャリア局と信号を同時に送受信するためにキャリアアグリゲーションを実行できる。この例では、単一のデータストリームを、それぞれ異なる周波数帯域を使用して機器１０と３つの基地局の各々との間で伝達される３つのパラレルデータストリームに分割できる。総体的には、任意の所望数のセカンダリ基地局を使用して、機器１０とプライマリ基地局８０−１との組み合わせに同時に通信すること可能である。
図１１は、図８のネットワーク１８０などのセルラーネットワーク内で複数の基地局８０とのキャリアアグリゲーション接続を確立するために機器１０によって実行される例示的なステップのフローチャートを示す。図１１のステップは、例えば図９の処理ステップ２０２の最中に実行されてよい。
ステップ２４０で、機器１０は、選択された接続設定を使用してプライマリ基地局８０−１と接続を確立できる。１つの例として、機器１０は、基地局８０−１との接続の要求を基地局８０−１へ送り、基地局８０−１からこの要求に対する応答を受信できる。機器１０及び／又は基地局８０−１は、機器１０と基地局８０−１の間の通信リンクの確立を成功させた成功した接続の設定を判定できる。１つの例として、機器１０と基地局８０−１の間の第１組の接続設定を用いて十分な無線リンクを確立できなかった場合には、リンクの確立に第２組の接続設定を使用してもよい。接続の確立に成功したら、処理はステップ２４２へ進む。機器１０及び／又は基地局８０−１は、機器１０と基地局８０−１の接続の確立に成功した接続の設定を記憶することができる。
ステップ２４２で、機器１０は選択された接続設定を使用して基地局８０−１とのデータ通信動作を開始できる。機器１０は、例えば、通常の通信データ（例えばセルラー音声データ及び非音声データ）を基地局８０−１へ送ることができ、機器識別情報、又はその他任意の所望のデータを機器１０へ送ることができる。所望であれば、機器１０は、通常の通信データを基地局８０−１に送る前に、複数の基地局とのキャリアアグリゲーション接続の確立が成功するまで待ってもよい。
ステップ２４４で、機器１０は、図３の隣接基地局情報９６などの隣接基地局の情報を基地局８０−１から受信できる。機器１０は、受信した基地局情報を処理することにより、ネットワーク１８０内の更なる基地局８０とのセカンダリ接続を要求するかどうかを判定できる。機器１０が、受信した基地局情報がセカンダリ接続を確立するのに好適な基地局８０を識別していると判定した場合には（例えば、受信した基地局情報が、機器１０の位置が含む無線カバレッジ地域を有する図８の基地局８０−２などの第２基地局を識別している場合には）、処理はステップ２４６へ進む。受信した基地局情報は、例えば、機器１０に更なる基地局８０との接続を確立させるために基地局８０−１が発行したコマンド、更なる基地局８０との接続を確立するために使用する周波数帯域についての情報などを含んでよい。所望であれば、機器１０は、キャリアアグリゲーションを実行しないと判定してもよく（例えば、機器のデータスループットが十分であるなどの場合）、この場合には、機器１０はその後に第１基地局８０−１との通信動作を実行できる。
ステップ２４６で、機器は、基地局８０−１から受信した隣接基地局情報に基づき、ネットワーク１８０内の他の基地局８０（例えば、機器１０が既に接続しているプライマリ基地局８０−１以外の基地局）に対してセカンダリ接続確立の要求を送信できる。例えば、機器１０は、隣接の基地局８０−２に関連付けられた周波数帯域と、及びプライマリ基地局８０−１に関連付けられた周波数帯域とにおいて同時通信を行う無線回路３４を構成してよい（例えば、適切な送信機４８、受信機５０、アンテナ４０の間で信号をルーティングするためにスイッチング回路６８、ダイプレクサ回路６４、デュプレクサ回路６６を用いて構成する）。機器１０は、機器１０が位置している隣接基地局８０−２のカバレッジゾーン１７２に関連し、受信した隣接基地局情報で識別された周波数帯域での接続確立の要求を配信してよい。別の好適な配置では、受信した隣接基地局情報は、基地局８０−１より発行された、機器１０に基地局８０−２が使用する適切な周波数帯域で要求を一斉配信させるコマンドを含んでよい。機器１０は、受信した、セカンダリ接続確立の要求を一斉配信せよとの隣接基地情報を使用することで、隣接基地局８０−２が使用していない周波数帯域で要求を一斉配信する必要がなくなるので、キャリアアグリゲーション接続の確立の要求に要する時間を短縮することができる。
ステップ２４８で、機器１０は、隣接基地局８０−２から、セカンダリ接続を確立するとの確認を待ってよい。機器１０は、隣接基地局８０−２からの確認を待ちつつ、プライマリ基地局８０−１とのプライマリ接続を維持することができる（例えば、無線回路３４の構成により、プライマリ接続を落とすことなく、プライマリ接続及び１つ以上のセカンダリ接続上で同時通信を行うことができる）。セカンダリ接続を確立するとの確認を隣接基地局８０−２より受信したら、処理はステップ２５０へ進む。
ステップ２５０で、機器１０及び基地局８０−２はセカンダリ接続を確立してよい。機器１０は、セカンダリ接続を確立しながら、第１基地局８０−１と機器１０の接続を確立させた１つ以上の選択された接続設定を用いて隣接基地局８０−２から送信されたダウンリンク信号を受信することができる。基地局８０−２は、第１基地局８０−１と機器１０の間の接続を確立させた１つ以上の選択された接続設定を用いてアップリンク信号を送信するよう機器１０に命令する制御信号を機器１０に送信できる。こうすることで、基地局８０−２が機器１０とプライマリ基地局８０−１の間のプライマリ接続の確立に使用された通信設定について認識していないシナリオよりも短い時間で、隣接基地局８０−２と機器１０との間に十分な無線接続が確立される。機器１０は、この後、プライマリ基地局８０−１とセカンダリ基地局８０−２の間のキャリアアグリゲーションを用いて通常のデータ通信動作を開始し、単一の周波数帯域のみを使用する通信方式と比べて向上したデータスループットを得ることができる。
図１２は、機器１０と第１基地局８０−１の間のプライマリ接続の確立と、機器１０と第２基地局８０−２の間のセカンダリ接続の確立とに使用できる通信設定のテーブル３９８を示す。図１２のテーブル３９８中の情報は、例えば、第１基地局８０−１に関する機器情報９４の一部として記憶できるため、本明細書中では時に、機器接続設定３９８又は機器接続情報３９８と呼ばれる。第１基地局８０−１は、機器１０との接続の確立に成功すると（例えば、図８の処理ステップ２１２の後）、機器接続情報３９８を生成して記憶することができ、ネットワーク１８０内の隣接基地局８０に接続情報３９８を一斉配信できる（例えば、図８の処理ステップ２１４の最中）。
接続情報３９８の各エントリ（行）は、基地局８０−１及び／又は機器１０が基地局と機器の間のプライマリ接続の確立に使用されて成功した接続設定に対応してよい。接続情報３９８へのエントリは、アップリンク接続設定４０４などのアップリンク信号の生成及び送信に関連した接続設定を含んでよく、ダウンリンク接続設定４０６などのダウンリンク信号の生成及び送信に関連した接続設定を含んでよい。機器１０は、例えば、１つ以上の接続設定４０４を用いてアップリンク信号を基地局８０に送信することができる。基地局８０は、例えば、１つ以上の接続設定４０６を用いてダウンリンク信号を機器１０に送信することができる。所望であれば、プライマリ基地局８０−１及び／又はセカンダリ基地局８０−２は、設定４０４を用いてセカンダリ信号を基地局８０−２（例えばセカンダリ接続を確立するために）に送信するよう機器１０に命令することができ、又は、機器１０は、機器１０とプライマリ基地局８０−１の間で既に使用されている、記憶及び処理回路２８に記憶された定義済みのアップリンク接続設定に基づいて、セカンダリ信号をセカンダリ基地局８０−２に送信することができる。セカンダリ基地局８０−２は、機器１０と基地局８０−２の間のセカンダリ接続を確立する際に（例えば図１０の処理ステップ２２８の最中に）、機器接続設定３９８の１つ以上のエントリをクローニング（コピー）することができる。
テーブル３９８の列４００は、機器１０と基地局８０−１の間の接続の確立に関連した接続設定を含む。列４０２は、列４００内の各接続設定に対応した値の例を含む。図１２の実施例では、アップリンク接続設定４０４は次を含む：アップリンク信号を基地局８０に送信するために機器１０によって使用される多数のリソースブロック３００（例えば、機器１０は２５個のリソースブロック３００を使用してアップリンク信号を送信できる）、アップリンク信号を送信するために使用される、対応するチャネル３０４内の開始リソースブロック（例えば、機器１０はチャネル内の第１リソースブロックで始まる２５個のリソースブロック３００を使用してアップリンク信号を送信できる）、アップリンク信号を生成する変調方式（例えば、機器１０はＱＰＳＫ変調方式を使用してアップリンク信号を変調できる）、アップリンク信号を生成する際に使用されるアップリンクデータ（例えば、機器１０は、アップリンクデータレートＡを有するアップリンク信号を生成できる）、電力増幅器７２によって提供されたアップリンク電力レベル（例えば、電力増幅器７２は電力レベルＢのアップリンク信号を提供できる）、アップリンク信号に追加できる経路損失補正値（例えば、経路損失補正値Ｅは機器１０及び／又は基地局８０によってアップリンク信号に追加される）、アップリンク信号を生成するために使用するチャネル帯域幅（例えば、機器１０はチャネル帯域幅Ｆを有するアップリンク信号を生成できる）。この実施例は単に例証である。一般に、任意の所望のアップリンク接続設定４０４を、アップリンク信号を送信するために記憶及び使用することができる（例えば、設定４０４は、使用するリソースブロック３００の特定の展開、使用する特定のＬＴＥ帯域の周波数チャネルを含む）。機器１０は、キャリアアグリゲーション通信方式を用いて（例えばキャリアアグリゲーションリンク上で）基地局８０−１、８０−２へ送信される、対応するアップリンク信号を生成するために、アップリンク設定４０４を使用して、ベースバンド回路５４、増幅器回路７２、フロントエンド回路６０、アンテナ４０、及び／又は送受信機９０を構成できる。
図１２の実施例では、ダウンリンク接続設定４０６は、ダウンリンク信号を機器１０へ送信するために基地局８０が使用したダウンリンクリソースブロック３００の数、ダウンリンク信号を送信するための開始リソースブロック、ダウンリンク信号の生成に使用される変調方式、ダウンリンクデータ値、ダウンリンク電力レベル、ダウンリンク電力オフセットレベル、ダウンリンクチャネル帯域幅などを含む。この実施例は単に例証である。一般に、任意の所望のダウンリンク接続設定４０６を、ダウンリンク信号を送信するために記憶及び使用することができる。基地局８０は、所望のダウンリンク信号を生成して機器１０に送信するべく対応する無線回路を構成するために、ダウンリンク設定４０６を使用することができる。所望であれば、機器１０は、基地局８０からの対応するダウンリンク信号を受信及び処理する準備のために、ベースバンド回路５４、増幅器回路７４、フロントエンド回路６０、アンテナ４０、及び／又は送受信機９０を構成するためにダウンリンク設定４０６をできる。
第２基地局８０−２は、任意の所望数の機器接続設定３９８を使用して、基地局８０−２と機器１０の間にセカンダリ接続を確立できる。１つの好適な配置では、セカンダリ基地局８０−２は、セカンダリ接続を確立するためにテーブル３９８内の全ての接続設定をクローニングすることができる。しかし、例えば、機器１０が基地局８０−１及び基地局８０−２に対して種々の距離で位置しているようないくつかのシナリオでは、アップリンク及びダウンリンク電力レベルなどのいくつかの接続設定３９８を、セカンダリ基地局８０−２でのクローニングから省くこともできる（例えば、このようなシナリオでは基地局８０−１、８０−２と機器１０との間の経路損失が同一でないため）。このシナリオでは、基地局８０−２は、任意の所望のアルゴリズムを用いてセカンダリ接続を確立するために使用する電力レベルを決定できる（例えば、種々の電力レベルを巡回するなどによって行う）。一般に、セカンダリ基地局８０−２では、機器１０とのセカンダリ接続を確立するために、任意の所望数の接続設定３９８をクローニングできる。設定３９８は既に使用されて機器１０とプライマリ基地局８０−１の接続の確立を成功させいるので、第２基地局８０−２は同じ接続設定の１つ以上を使用して機器１０とのセカンダリ接続を成功させることが可能であり、これにより、セカンダリ接続の確立に要する時間が短縮される。こうすることで、基地局８０と機器１０を迅速に設定し、基地局８０と機器１０の間で高スループットキャリアアグリゲーション動作を開始できるようになる。
所望であれば、基地局８０と機器１０は、無線試験動作を実行するための試験動作モードで、又は通常動作モードで動作できる。試験動作モードにおいて、機器１０は無線試験データを基地局８０に送信でき、及び／又は、基地局８０から無線試験データを受信できる。所望であれば、機器１０は、基地局８０からの試験データに加えて、又はこれの代わりに、試験モード中に基地局８０から音声データを受信することもできる。通常動作モード中に、機器１０はデータトラフィック及び／又は音声データを基地局８０から受信できる（例えば、基地局８０の構成に基づく）。例えば、基地局８０及び機器１０におけるソフトウェア又は試験回路が、有効にされると、ネットワーク、機器、及び／又は基地局上で無線試験動作を実行する。試験回路又はソフトウェアは自動的に（例えば、所定の間隔にて）、及び／又は、基地局のユーザによって選択された時に（例えば、ネットワークオペレータが試験の実行を選んだ時）に、又は機器のユーザによって選択された時に（例えば、機器のエンドユーザが試験の実行を選んだ時に）有効にされることが可能である。所望であれば、機器１０が試験モードで動作している時のみに、通常通信モードで動作している時のみに、及び／又は、試験モードと通常通信モードの両方で動作している時に、機器接続設定を基地局間でクローニングしてもよい。
一実施形態によれば、電子機器と無線通信するために第１及び第２基地局を有する無線システムが動作する方法であり、この方法は、第１基地局によって、一組の無線接続設定を使用して第１基地局と電子機器の間に第１無線接続を確立することと、第１基地局によって、この一組の無線接続設定を第２基地局へ送信することと、第１基地局が電子機器との第１無線接続を同時に維持している間に、第２基地局によって、この一組の無線接続設定に基づいて第２基地局と電子機器の間に第２無線通信接続を確立することとを含み提供される。
別の実施形態によれば、方法は、第１及び第２基地局によって、第１及び第２データストリームを電子機器にそれぞれの第１及び第２周波数帯域で同時に送信することを含み、第２周波数帯域は第１周波数帯域とは異なる。
別の実施形態によれば、第１基地局は記憶装置回路を含み、方法は、第１基地局によって、第２基地局及び第２周波数帯域を識別する隣接基地局情報を記憶装置回路に記憶し、第１基地局によって、記憶された隣接基地局情報を第１周波数帯域で電子機器に送信することを含む。
別の実施形態によれば、方法は、第１基地局によって、機器識別情報を電子機器から第１周波数帯域で受信し、受信した機器識別情報を第２基地局へ送信することを含む。
別の実施形態によれば、方法は、第２基地局によって、第２無線接続確立の要求を電子機器から第２周波数帯域で受信し、第２無線接続確立の要求に応じて、第２基地局によって、追加の機器識別情報を電子機器から第２周波数帯域で取得することを含む。
別の実施形態によれば、方法は、第２基地局によって、第２基地局と電子機器の間に第２無線接続を確立するかどうかを、第１基地局から受信した機器識別情報を電子機器から受信した追加の機器識別情報と比較することで判定し、第１基地局から受信した機器識別情報が電子機器から受信した追加の機器識別情報と整合するとの判定に応じて、第２基地局によって第２無線接続を確立することを含む。
別の実施形態によれば、第２基地局と電子機器の間に第２無線接続を確立することは、第１基地局と電子機器の間の第１無線接続を落とすことなく、電子機器との第２無線接続を確立することを含む。
別の実施形態によれば、受信した一組の無線接続設定に基づいて第２基地局と電子機器の間に第２無線接続を確立することは、一組の無線接続設定のサブセットを使用して第２無線接続を確立することを含む。
別の実施形態によれば、受信した一組の無線接続設定に基づいて第２基地局と電子機器の間に第２無線接続を確立することは、受信した一組の無線接続設定内の全ての無線接続を使用して第２無線接続を確立することを含む。
別の実施形態によれば、受信した一組の無線接続設定は選択されたロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコルリソースブロック割り当てを含み、第１無線接続を確立することは、選択されたＬＴＥプロトコルリソースブロック割り当てを使用して第１基地局と電子機器の間に第１無線接続を確立することを含み、第２無線接続を確立することは、第１基地局から受信したＬＴＥプロトコルリソースブロック割り当てを使用して第２基地局と電子機器の間に第２無線接続を確立することを含む。
別の実施形態によれば、受信した一組の無線接続設定に基づいて第２基地局と電子機器の間に第２無線接続を確立することは、受信した、第１基地局が第１無線接続を確立するために使用した無線接続設定のうち少なくとも１つを第２基地局にてコピーすることと、コピーした無線接続設定を使用して、無線周波数ダウンリンク信号を第２周波数帯域で電子機器に送信することとを含む。
別の実施形態では、コピーされた無線接続設定は、ダウンリンク電力レベル設定、変調方式設定、帯域幅設定のうち少なくとも１つを含む。
別の実施形態では、第１及び第２データストリームをそれぞれの第１及び第２周波数帯域で電子機器へ同時に送信することは、第１及び第２データストリームをそれぞれのロングタームエボリューション帯域１７及びロングタームエボリューション帯域４電子機器へ送信することを含む。
別の実施形態によれば、方法は、第１基地局によって、一組の無線接続設定を第３基地局へ送信することと、第１基地局が電子機器との第１無線接続を同時に維持し、第２基地局が電子機器との第２接続を同時に維持している間に、第３基地局によって、一組の無線接続設定に基づいて第３基地局と電子機器の間に第３無線接続を確立することとを含む。
一実施形態によれば、無線通信回路によって無線周波数を受信する方法であり、この方法は、無線通信回路によって、選択された接続設定を用いて第１無線基地局との第１無線接続を確立することと、無線通信回路によって、第２基地局を識別する隣接基地局情報を第１基地局から受信することと、無線通信回路によって、受信した近隣基地局情報に基づき、第１基地局との第１接続を維持しつつ、第２無線基地局との第２無線接続を確立する要求を送信することとを含み提供される。
別の実施形態によれば、方法は、無線通信回路によって、第１基地局との第１接続を落とすことなく、選択された接続設定の少なくともいくつかを使用して第２無線基地局との第２無線接続を確立することを含む。
別の実施形態によれば、方法は、無線通信回路によって、第１基地局から第１データストリームを第１周波数帯域での第１無線接続上で受信することと、第２基地局から第２データストリームを第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域での第２無線接続上で同時に受信することと、無線通信回路内のベースバンド回路によって、第１及び第２データストリームを単一のデータストリームに組み合わせることとを含む。
別の実施形態によれば、隣接基地局情報を第１基地局から受信することは、隣接基地局情報を第１周波数帯域で受信することを含み、受信した隣接基地局情報は第２周波数帯域が第２基地局によって使用されていることを識別し、受信した隣接基地局情報に基づいて第２無線接続確立の要求を送信することは、この要求を第２周波数帯域で第２基地局へ送信することを含む。
別の実施形態によれば、隣接基地局情報は、第１基地局に関連付けられた第１無線カバレッジ領域と、第２基地局に関連付けられた第２無線カバレッジ領域とを含み、方法は、無線通信回路によって、無線通信回路が第１無線カバレッジ領域と第２無線カバレッジ領域の間の重畳地域内に位置しているか同かを判定することと、無線通信回路が第１無線カバレッジ領域と第２無線カバレッジ領域の間の重畳地域内に位置しているとの判定に応じて、無線通信回路によって、要求を第２基地局へ送信することとを含む。
一実施形態によれば、無線通信回路と通信する無線通信システムが提供され、選択された設定を使用して、接続第１周波数帯域で無線通信回路とのプライマリ無線接続を確立するように構成された第１基地局と、選択された接続設定を第１基地局から受信するように、第１基地局がプライマリ無線接続を維持している間に、受信した選択された接続設定のうち少なくともいくつかを使用して、無線通信回路との第２無線接続を、第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域で確立するように構成された第２基地局とを含む。
別の実施形態によれば、第２基地局が受信した選択された接続設定は、第１基地局がプライマリ接続を確立するために使用した、選択された変調方式設定及び選択されたロングタームエボリューションリソースブロック割り当てを含み、第２基地局は、第１基地局から受信した、選択された変調方式及び選択されたロングタームエボリューションリソースブロック割り当てを使用してセカンダリ接続を確立するように更に構成されている。
別の実施形態によれば、プライマリ及びセカンダリ無線接続が確立された後に、第１基地局は、データ信号の第１部分を第１周波数帯域で無線通信回路へ送信するように構成され、第２基地局は、データ信号の第２部分を第２周波数帯域で無線通信回路へ同時に送信するように構成される。
前述は単に本発明の原理の例証であり、当業者によって、本発明の範囲及び趣旨を逸脱せずに様々な変更を加えることができる。前述の実施形態は単独で又は任意の組み合わせにて実現されてよい。

Claims (22)

  1. 電子機器と無線通信する第１及び第２基地局を有する無線システムが動作する方法であって、前記方法は、
    前記第１基地局によって、一組の無線接続設定を使用し、前記第１基地局と前記電子機器の間に第１無線接続を確立することと、
    前記第１基地局によって、前記一組の無線接続設定を前記第２基地局へ送信することと、
    前記第２基地局によって、前記第１基地局が前記電子機器との前記第１無線接続を同時に維持している間に、前記一組の無線接続設定に基づき、前記第２基地局と前記電子機器の間に第２無線接続を確立することと、
    を含む、方法。
  2. 前記第１及び第２基地局によって、第１及び第２データストリームを、それぞれの第１及び第２周波数帯域で電子機器へ同時に送信することを更に含み、前記第２周波数帯域は前記第１周波数帯域と異なる、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１基地局は記憶装置回路を含み、前記方法は、
    前記第１基地局によって、前記第２基地局及び前記第２周波数帯域を識別する隣接基地局情報を前記記憶装置回路に記憶することと、
    前記第１基地局によって、前記記憶された隣接基地局情報を前記第１周波数帯域で前記電子機器へ送信することと、
    を更に含む、請求項２に記載の方法。
  4. 前記第１基地局によって、機器識別情報を前記電子機器から前記第１周波数帯域で受信することと、前記受信した機器識別情報を前記第２基地局へ送信することとを更に含む、請求項２に記載の方法。
  5. 前記第２基地局によって、前記第２無線接続を確立する要求を前記電子機器から前記第２周波数帯域で受信することと、
    前記第２無線接続を確立する要求の受信に応じて、前記第２基地局によって、追加の機器識別情報を前記電子機器から前記第２周波数帯域で取得することと、
    を更に含む、請求項４に記載の方法。
  6. 前記第２基地局によって、前記第２基地局と前記電子機器の間の前記第２無線接続を確立するかどうかを、前記第１基地局から受信した前記機器識別情報を前記電子機器から受信した前記追加の機器識別情報と比較することによって判定することと、
    前記第１基地局から受信した前記機器識別情報が前記電子機器から受信した前記追加の機器識別情報と整合するとの判定に応じて、前記第２基地局によって前記第２無線接続を確立することと、
    を更に含む、請求項５に記載の方法。
  7. 前記第２基地局と前記電子機器の間に前記第２無線接続を確立することは、前記第１基地局と前記電子機器の間の前記第１無線接続を落とすことなく、前記電子機器との前記第２無線接続を確立することを含む、請求項２に記載の方法。
  8. 前記受信した一組の無線接続設定に基づいて前記第２基地局と前記電子機器の間に前記第２無線接続を確立することは、前記一組の無線接続設定のサブセットを使用して、前記第２無線接続を確立することを含む、請求項１に記載の方法。
  9. 前記受信した一組の無線接続設定に基づいて前記第２基地局と前記電子機器の間に前記第２無線接続を確立することは、前記受信した一組の無線接続設定内の前記無線接続設定の全てを使用して、前記第２無線接続を確立することを備える、請求項１に記載の方法。
  10. 前記受信した一組の無線接続設定は、選択されたロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコルリソースブロック割り当てを含み、前記第１無線接続を確立することは、前記選択されたＬＴＥプロトコルリソースブロック割り当てを使用して、前記第１基地局と前記電子機器の間に前記第１無線接続を確立することを含み、前記第２無線接続を確立することは、前記第１基地局から受信した前記選択されたＬＴＥプロトコルリソースブロック割り当てを使用して、前記第２基地局と前記電子機器の間に前記第２無線接続を確立することを含む、請求項２に記載の方法。
  11. 前記受信した一組の無線接続設定に基づいて前記第２基地局と前記電子機器の間に前記第２無線接続を確立することは、
    前記第１基地局が前記第１無線接続を確立するために使用した前記受信した無線接続設定のうち少なくとも１つを前記第２基地局にてコピーすることと、
    前記コピーした無線接続設定を使用して、無線周波数ダウンリンク信号を前記電子機器へ前記第２周波数帯域で送信することと、
    を含む、請求項２に記載の方法。
  12. 前記コピーした無線接続設定は、ダウンリンク電力レベル設定と、変調方式設定と、帯域幅設定とのうち少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記第１及び第２データストリームを前記それぞれの第１及び第２周波数帯域で前記電子機器へ同時に送信することは、前記第１及び第２データストリームをロングタームエボリューション１７帯域及びロングタームエボリューション帯域４で前記電子機器へ、それぞれ送信することを含む、請求項２に記載の方法。
  14. 前記第１基地局によって、前記一組の無線接続設定を第３基地局へ送信することと、
    前記第１基地局が前記電子機器との前記第１無線接続を同時に維持し、前記第２基地局が前記電子機器との前記第２接続を同時に維持している間に、前記第３基地局によって、前記一組の無線接続設定に基づき、前記第３基地局と前記電子機器の間に第３無線接続を確立することと、
    を更に含む、請求項１に記載の方法。
  15. 無線通信回路によって無線周波数送信を受信する方法であって、前記方法は、
    前記無線通信回路によって、選択された接続設定を使用して第１無線基地局との第１無線接続を確立することと、
    前記無線通信回路によって、第２基地局を識別する隣接基地局情報を前記第１基地局から受信することと、
    前記無線通信回路によって、前記第１基地局との前記第１接続を維持しながら、前記受信した隣接基地局情報に基づいて前記第２無線基地局との第２無線接続を確立する要求を送信することと、
    を含む、方法。
  16. 前記無線通信回路によって、前記第１基地局との前記第１接続を落とすことなく、前記選択された通信設定のうち少なくともいくつかを使用して前記第２無線基地局との前記第２無線接続を確立することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記無線通信回路によって、前記第１基地局から前記第１無線接続上で第１周波数帯域で第１データストリームを受信し、前記第２基地局から前記第２無線接続上で、前記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域で第２データストリームを同時に受信することと、
    前記無線通信回路内のベースバンド回路によって、前記第１及び第２データストリームを単一のデータストリームに組み合わせることと、
    を更に含む、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記第１基地局から前記隣接基地局情報を受信することは、前記隣接基地局情報を前記第１周波数帯域で受信することを含み、前記受信した隣接基地局情報は、前記第２周波数帯域が前記第２基地局によって使用されていることを識別し、前記受信した隣接基地局情報に基づいて前記第２無線接続を確立する要求を送信することは、前記要求を前記第２周波数帯域で前記第２基地局へ送信することを含む、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記隣接基地局情報は、前記第１基地局に関連付けられた第１無線カバレッジ領域と前記第２基地局に関連付けられた第２無線カバレッジ領域とを含み、
    前記無線通信回路によって、前記無線通信回路が前記第１無線カバレッジ領域と前記第２無線カバレッジ領域の間の重複領域内に位置しているかどうかを判定することと、
    前記無線通信回路が前記第１無線カバレッジ領域と前記第２無線カバレッジ領域の間の重複領域内に位置するとの判定に応じて、前記無線通信回路によって前記要求を前記第２基地局へ送信することと、
    を更に含む、請求項１８に記載の方法。
  20. 無線通信回路と通信する無線通信システムであって、
    第１基地局であって、選択された接続設定を使用して、第１周波数帯域で前記無線通信回路とのプライマリ無線接続を確立するように構成されている、第１基地局と、
    第２基地局であって、前記選択された接続設定を前記第１基地局から受信し、前記第１基地局が前記プライマリ無線接続を維持している間に、前記受信した選択された接続設定のうち少なくともいくつかを使用して、前記第１周波数帯域と異なる第２周波数帯域で前記無線通信回路とのセカンダリ無線接続を確立するように構成されている、第２基地局と、
    を備える、無線通信システム。
  21. 前記第２基地局によって受信された前記選択された接続設定は、選択された変調方式設定と、前記第１基地局が前記プライマリ接続を確立するために使用した選択されたロングタームエボリューションリソースブロック割り当てとを含み、前記第２基地局は、前記第１基地局から受信した前記選択された変調方式及び前記選択された前記ロングタームエボリューションリソースブロック割り当てを使用して、前記セカンダリ接続を確立するように更に構成されている、請求項２０に記載の無線通信システム。
  22. 前記プライマリ及びセカンダリ無線接続が確立された後に、前記第１基地局は、データ信号の第１部分を前記第１周波数帯域で前記無線通信回路へ送信するように構成されており、前記第２基地局は、前記データ信号の第２部分を前記第２周波数帯域で前記無線通信回路へ同時に送信するように構成されている、請求項２１に記載の無線通信システム。
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