JP4997284B2

JP4997284B2 - Ｕｎｉｉ帯域のためのｆｄｄ／ｔｄｄワイヤレスリンク

Info

Publication number: JP4997284B2
Application number: JP2009509697A
Authority: JP
Inventors: ベザドモヘッビ，
Original assignee: ネクスティビティー，インコーポレイテッド
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2027-05-02
Also published as: WO2007130488A1; CA2650923A1; US20070264935A1; ES2536920T3; AU2007248623A1; US8570983B2; EP2030331A1; EP2030331B1; CN101438519A; JP2009535993A

Description

（関連出願の参照）
本特許出願は、２００６年５月２日出願の米国仮特許出願第６０／７９６，７３１号（名称「ＦＤＤ／ＴＤＤＷＩＲＥＬＥＳＳＬＩＮＫＦＯＲＵＮＩＩＢＡＮＤ」）に対し、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で優先権を主張し、該仮出願は本明細書において、その開示全体が参考として援用される。

図１に図示されるＵｎｌｉｃｅｎｓｅｄＮａｔｉｏｎａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ（ＵＮＩＩ）帯域（５ＧＨｚ）の新しいチャネルは、動的周波数選択（ＤＦＳ）、送信電力制御（ＴＰＣ）および均一分散（ＵＳ、または均等ローディング）等の新しい規制要件のサポートを必要とする。チャネル占有率の低い時分割二重通信（ＴＤＤ）動作によるパケット交換送信用の無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）アプリケーションのために開発された、オリジナルの８０２．１１ａおよびそれに続く８０２．１１ｎの規格は、こうした新しい規制要件を容易にサポートする一方で、待ち時間の制限が非常に小さい（すなわち、＜２０μ秒）双方向（全二重）同時回路交換ワイヤレスリンクアプリケーションについて、こうしたサポートはより困難であり課題が含まれている。

「Ｓｈｏｒｔ―ＲａｎｇｅＢｏｏｓｔｅｒ」という名称が共につけられ、本明細書にそれらの内容が参考としてあらゆる目的のために援用される、Ｍｏｈｅｂｂｉによる、２００３年９月３日出願の特許文献１および２００４年１月１２日出願の特許文献２の特許出願に、ＵＮＩＩ帯域上のこのようなワイヤレスリンクの１つが記載されている。これらの出願は、図２に示されているように、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）、ｃｄｍａ２０００およびｇｌｏｂａｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｍｏｂｉｌｅ（ＧＳＭ）、ｇｅｎｅｒａｌｐａｃｋｅｔｒａｄｉｏｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＲＳ）およびｅｎｈａｎｃｅｄｄａｔａＧＳＭｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ（ＥＤＧＥ）等の多数の規格によるＦＤＤタイプのセルラーシステムをサポートする、周波数分割複信（ＦＤＤ）セルラーシステムのためのブースターシステムについて記載している。

図２に示す短距離ブースターシステム２００において、ホップ１およびホップ３は実質的にセルラー帯域で同じ周波数で動作しており、ホップ２はＵＮＩＩ帯域または産業科学医療（ＩＳＭ）帯域で動作するよう調整されている。ホップ１は基本的送受信器デバイスシステム（ＢＴＳ）への通信リンクであり、ホップ３はＦＤＤモードのモバイル加入者（ＭＳ）ユニットへの通信リンクである。ホップ２は、目的のセルラーシステムの待ち時間（遅延）要件に適合することが必要な双方向トラフィックおよび制御チャネルを含む、短距離ブースターシステム２００のネットワークユニット２０２およびユーザユニット２０４の間の通信リンクである（例えば、ハンドセットまたはＢＴＳのＲＡＫＥ受信器が直接かつブーストされた信号エネルギを結合できるように、ＷＣＤＭＡは全ブースター動作のために２０μ秒以下の待ち時間が必要である）。

図１に示すＵＮＩＩ周波数帯のために米国で定義された、全部でおよそ２３のオーバーラップしない２０ＭＨｚチャネルが存在する。８０２．１１「ａ」または「ｎ」等の現行のＷｉＦｉシステムは、無線ＬＡＮアプリケーションのＴＤＤモードで動作する、この周波数帯の１つまたは２つのチャネルを使用する。これらのシステムは、ＤＦＳ、レーダ検出、および均一拡散の規制要件には適合できるが、その必要とされる待ち時間ではセルラーシステムのＦＤＤ要件に適合できない。例えば、物理レイヤの動作に必要な、８０２．１１ａ（またはｎ）システムのプリアンブルおよび「信号フィールド」記号のみを、２０μ秒とすることが可能である。これのみで可能な待ち時間の限られた枠を使ってしまうため、送受信器デバイスのその他の処理遅延のための余裕は残らない。さらに、ＭＡＣ動作はＣＳＭＡ／ＣＡに基づいているため、８０２．１１メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤでは、非決定性の待ち時間が導入される。

ＵＮＩＩ帯域は、ＦＤＤ動作（例を図３に示す）のために、各ブロックで連続チャネルを有する２つの別個のブロックに分割される。こうしたＦＤＤパーティション分割では、例えば、「デュプレクスＩ」ブロックは７つのチャネルを有することができ、「デュプレクスＩＩ」ブロックは８つのチャネルを含むことができる。従って、所与の例において、「デュプレクスＩ」帯域における１個のチャネル（または多数のチャネル）を、図２に示されるネットワークユニットおよびユーザユニットの間の所与の方向に割り当てることが可能であり、一方で、「デュプレクスＩＩ」ブロックの１個のチャネル（または多数のチャネル）によってその他の方向の送信をサポートすることが可能である。この構成はセルラーシステムのＦＤＤ要件に適合するが、ＵＮＩＩ帯域のＤＦＳおよびＵｎｉｆｏｒｍＳｐｒｅａｄｉｎｇ（均一拡散）の要件には適合せず、また、セルラーシステムの短い待ち時間の要件にも適合しない。
国際公開第２００５／０２５０７８号パンフレット国際公開第２００５／０６９２４９号パンフレット

ＤＦＳ、ＴＰＣ、レーダ検出、および均一拡散等の規制要件に適合しながら、目的のセルラーシステムの特定の待ち時間がある全二重、双方向ＦＤＤセルラー送信をサポートする、ＵＮＩＩ帯域チャネルで作動するワイヤレスリンクの動作を可能にするための方法および装置を開示する。

一態様において、２つの送受信器デバイスの間のワイヤレスリンク上の全二重通信の方法は、第２のチャネル上で、２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスからインバウンドデータの第１の部分を受信し、インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、第１のチャネル上の２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスへのアウトバウンドデータの第１の部分の送信することを含む。この方法はさらに、第１のチャネル上で、２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスからインバウンドデータの第２の部分を受信し、インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、第２のチャネル上の２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスへのアウトバウンドデータの第２の部分の送信を含む。

別の態様において、ある送受信器デバイスから別の送受信器デバイスへのワイヤレスリンク上の全二重通信の技術は、第２のチャネル上でインバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、送信器による、第１のチャネル上における２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスへのアウトバウンドデータの第１の部分の送信、および、受信器による、２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスからのインバウンドデータの第１の部分の受信を含む。この技術はさらに、第１のチャネル上でインバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、第２のチャネル上における２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスへの、アウトバウンドデータの第２の部分の送信、および２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスからの、インバウンドデータの第２の部分の受信を行うための送信器および受信器の切り替えを含む。

さらなる別の態様において、通信システムは、第２の送受信器デバイスと共にワイヤレスリンク上で全二重通信のために構成された第１の送受信器デバイスを含む。各送受信器デバイスはさらに、第２のチャネル上で、２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスからインバウンドデータの第１の部分を受信し、インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、第１のチャネル上において２つの送受信器デバイスのうちのもう一方へとアウトバウンドデータの第１の部分を送信するように構成されている。各送受信器デバイスはさらに、第１のチャネル上で、２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスからインバウンドデータの第２の部分を受信し、インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、第２のチャネル上において２つの送受信器デバイスのうちのもう一方へとアウトバウンドデータの第２の部分を送信するように構成されている。

本発明は、例えば、以下も提供する。
（項目１）
２つの送受信器デバイスの間のワイヤレスリンク上の全二重通信の方法であって、
該２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスからインバウンドデータの第１の部分を受信し、第２のチャネル上で該インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、アウトバウンドデータの第１の部分を、第１のチャネル上の該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスに送信することと、
該２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスから該インバウンドデータの第２の部分を受信し、該第１のチャネル上で該インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、該アウトバウンドデータの第２の部分を、該第２のチャネル上で該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスに送信することと
を含む、方法。
（項目２）
前記第１および第２のチャネルは、ＵＮＩＩの周波数帯内である、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記インバウンドデータの第１の部分を受信する間で、かつ該インバウンドデータの第２の部分を受信する間に、経路損失を推定することをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記第１のチャネルは前記ＵＮＩＩ周波数帯の第１の組の周波数に対応し、前記第２のチャネルは該ＵＮＩＩ周波数帯の第２の組の周波数に対応する、項目１に記載の方法。
（項目５）
前記第１のチャネルを選択することと、
利用可能な第１のチャネルが決定されるまで、該選択された第１のチャネル上でチャネルの利用可能性のチェックを実行することと
をさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記第２のチャネルを選択することと、
利用可能な第２のチャネルが決定されるまで、該選択された第２のチャネル上でチャネルの利用可能性のチェックを実行することと
をさらに含む、項目５に記載の方法。
（項目７）
前記アウトバウンドデータの第１の部分を前記第１のチャネル上で前記２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスに送信することから、該アウトバウンドデータの第２の部分を前記第２のチャネル上で該２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスに送信することに切り替えることをさらに含む、項目１に記載の方法。
（項目８）
前記切り替えることは、所定の時間に生じる、項目１に記載の方法。
（項目９）
前記インバウンドデータの第１の部分を前記第２のチャネル上で前記２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスから受信することから、該インバウンドデータの前記第２の部分を前記第１のチャネル上で該２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスから受信することに切り替えることをさらに含む、項目７に記載の方法。
（項目１０）
前記切り替えることは、所定の時間に生じる、項目９に記載の方法。
（項目１１）
送受信器デバイスにおける、別の送受信器デバイスへのワイヤレスリンク上の全二重通信のための方法であって、
第２のチャネル上でインバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、送信器を用いて、第１のチャネル上で２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスにアウトバウンドデータの第１の部分を送信し、受信器を用いて、該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスから、該インバウンドデータの第１の部分を受信することと、
該第１のチャネル上で該インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、該第２のチャネル上で該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスに該アウトバウンドデータの第２の部分を送信し、該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスから、該インバウンドデータの第２の部分を受信するために、送信器および受信器を切り替えることと
を含む、方法。
（項目１２）
前記第１および第２のチャネルは、ＵＮＩＩの周波数帯内である、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記インバウンドデータの第１の部分を受信する間、かつ該インバウンドデータの第２の部分を受信する間に、経路損失を推定することをさらに含む、項目１１に記載の方法。
（項目１４）
前記第１のチャネルは前記ＵＮＩＩ周波数帯の第１の組の周波数に対応し、前記第２のチャネルは該ＵＮＩＩ周波数帯の第２の組の周波数に対応する、項目１１に記載の方法。
（項目１５）
前記第１のチャネルを選択することと、
利用可能な第１のチャネルが決定されるまで、該選択された第１のチャネル上でチャネルの利用可能性のチェックを実行することと
をさらに含む、項目１１に記載の方法。
（項目１６）
前記第２のチャネルを選択することと、
利用可能な第２のチャネルが決定されるまで、該選択された第２のチャネル上でチャネルの利用可能性のチェックを実行することと
をさらに含む、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
通信システムであって、
第２の送受信器デバイスを用いるワイヤレスリンク上の全二重通信のために構成された第１の送受信器デバイスであって、それぞれの送受信器デバイスが、
該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスからインバウンドデータの第１の部分を受信し、第２のチャネル上で該インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、アウトバウンドデータの第１の部分を、第１のチャネル上の該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスへ送信することと、
該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスから該インバウンドデータの第２の部分を受信し、該第１のチャネル上で該インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、該アウトバウンドデータの第２の部分を、該第２のチャネル上の該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスへ送信することと
を行うようにさらに構成されている、送受信器デバイスを含む、通信システム。
（項目１８）
各送受信器は、前記インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出するためのレーダ検出器をさらに含む、項目１７に記載の通信システム。
（項目１９）
各送受信器が、前記第１のチャネル上で送信することおよび前記第２のチャネル上で送信すること切り替えるために、時間を設定するためのタイマをさらに含む、項目１７に記載の通信システム。
（項目２０）
前記第１および第２のチャネルを選択するためのチャネルセレクタをさらに含む、項目１７に記載の通信システム。
添付の図面および以下の記述に１つ以上の実施例の詳細について説明する。記載事項および図面、ならびに特許請求の範囲より、その他の特徴および利点が明らかであろう。

次に、これらおよびその他の態様を、添付の図面を参照して、詳細に説明する。

種々の図における同様の参照記号は同様の要素を示す。

本明細書は、ＤＦＳ、ＴＰＣ、レーダ検出および均一拡散等の規制要件に適合しながら、目的のセルラーシステムの特定の待ち時間を有する、全二重、双方向ＦＤＤセルラー送信をサポートする、ＵＮＩＩ帯域チャネルで動作するワイヤレスリンクの稼動を可能にする方法および装置について記載する。

ＤＦＳ、レーダ検出および均一拡散の要件に適合させるために、図２も参照しながら、切り替えネットワーク４００のある実施例を、図４に示すように説明する。切り替えネットワーク４００は、同期して動作している、送信（ＴＸ）スイッチ４０２および受信器（ＲＸ）スイッチ４０４を含む。ＴＸスイッチ４０２は、アウトバウンドデータを電力増幅器４１０からワイヤレスリンクへ送信し、ＲＸスイッチ４０４は、低雑音増幅器４１２のためにワイヤレスリンクからインバウンドデータを受信する。切り替えネットワーク４００は、送受信器デバイスの機能コンポーネントに組み込むことができるか、または、送受信器デバイスへ外部的に接続してもよい。

切り替えネットワーク４００は、好適には、図２に示されているネットワークユニット２０２およびユーザユニット２０４の両方においてデュプレックスフィルタ４０６およびアンテナ４０８の前に配置され、同期対抗（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｏｐｐｏｓｉｔｉｏｎ）で動作する（または「補完的」すなわち、ネットワークユニット２０２スイッチ４０２および４０４が「Ａ」位置にある間、ユーザユニット２０４スイッチ４０２および４０４は「Ｂ」位置にある）。所与のユニット（例えばネットワークユニット２０２）は、２つのＴＸおよびＲＸスイッチ４０２および４０４が「Ａ」の位置にある間、送信された信号は、１つのチャネル（または複数のチャネル）内にあるように動作し、すなわち、図３に示されるデュプレックスＩ帯域であり、同時に受信された信号はその他の帯域内の別のチャネル（または複数のチャネル）内にある（すなわち、図３に示されるデュプレックスＩＩ帯域）。

２つのデュプレックス帯域のチャネル（またはチャネル）の選択は、チャネル利用可能性のチェック（ＣＡＣ）後のチャネルの利用可能性に基づく。スイッチは、「Ａ」位置で一定の期間、例えば１００μ秒、これが「Ｂ」位置に変更するまで維持される。ここで、デュプレックスＩ帯域のチャネル（または複数チャネル）を、このユニット（この例ではネットワークユニット２０２）で信号を受信するために使用する。これにより、その他のユニット（この例のユーザユニット２０４は、このチャネル上で受信中に計測を実行する）からの（例えば１ｄＢのステップサイズの）「高度な」オープンループの送信電力制御と共に、その他のユニットからの受信信号電力よりも大きい、少なくともほぼ６ｄＢの、−６４ｄＢ（または、ユニット送信電力によっては、−６２ｄＢ）という必要な閾値において、レーダパルス検出が可能になる。レーダパルスと受信された信号のエンベロープ変動を区別するレーダ検出機（例：エネルギ検出）を、この目的のために使用する。

一例として、「Ｂ」の位置のスイッチによって、ネットワークユニット２０２の送信信号が、ここでは、デュプレックスＩＩ帯域のチャネル（または複数チャネル）となる。再び、（例えば次の１００μ秒で）スイッチを「Ａ」の位置に置くと、ネットワークユニット２０２は、受信モードにある間、レーダパルス検出のためにデュプレックスＩＩ帯域の動作チャネル（または複数チャネル）の稼動時監視を実施する。同じ動作が、ユーザユニット２０４の側で実行される。従って、ネットワークユニット２０２およびユーザユニット２０４の両方は、所与の動作チャネルの受信サイクルにおいて行われる計測に基づく、「高度な」オープンループ送信電力制御（すなわち、１ｄＢステップ）を必要とする。このため、ＵＮＩＩ帯域リンクはＦＤＤおよびＴＤＤの両動作モード（すなわち、ＦＤＤ／ＴＤＤリンク）を有する。レーダパルスが検出されると、いずれかのユニットは送信を停止し、両端においてデュプレックス部分に新しいＣＡＣを実行し、チャネル（または複数チャネル）を選択し、電力の「ＯＮ」または「リセット」手順に類似した動作を開始することができる。

補完的な切り替え構成によって、両ユニットがＵｎｉｆｏｒｍＳｐｒｅａｄｉｎｇの要件に適合できるようにする。例えば、電力「ＯＮ」または「リセット」において、ネットワークユニット２０２のみが、デュプレックスＩおよびデュプレックスＩＩ帯域（ＣＡＣによって）から無作為に選択されたチャネル上で送信する。無線ネットワークの一部であるユーザユニット２０４は、所与の帯域でネットワークユニット２０２送信を受信すると、選択された帯域の送信および受信においてネットワークユニット２０２の逆の切り替えパターンを実行する。２つのユニットが完全に同期すると、これらは、もう一方のデュプレックス帯域へ切り替えるよう制御できる。

図５は、別の切り替え構成を有する送受信器デバイス５００を示す。送受信器デバイス５００は、送信（ＴＸ）アンテナ５０２および受信器（ＲＸ）アンテナ５０４を含む。当業者には、ＴＸアンテナ５０２および／またはＲＸアンテナ５０４を複数のアンテナで作成することができる、またはシングルアンテナ構造に組み合わせてもよいことが明らかであろう。送受信器デバイス５００はさらに、便宜上、図５には示されていない種々の通信コンポーネントも含むことができる。

送受信器デバイス５００は、第２のチャネル５０８（デュプレックスＩＩ帯域のチャネル）上で、その他の送受信器デバイスからインバウンドデータの第１の部分を受信し、レーダ検出機５１０によってインバウンドデータ以外の放射源の存在を検出しながら、第１のチャネル５０６（デュプレックスＩ帯域のチャネル）上で、少なくとも１つの他の送受信器デバイスにアウトバウンドデータの第１の部分を送信する。送受信器デバイス５００はさらに、第１の受信器チャネル５１４において、もう一方の送受信器デバイスからインバウンドデータの第２の部分を受信し、レーダ検出機５１０によって、インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出しながら、第２の送受信器デバイスチャネル５１２において、もう一方の送受信器デバイスへ、アウトバウンドデータの第２の部分を送信する。

図６は、ワイヤレスリンク上の全二重通信のためのネットワークユニットの方法６００を示す。６０２において、図２のネットワークユニット２０２等の送受信器デバイスのパワーを、「オン」または「リセット」に切り替える。６０４において、第１のチャネル（すなわち、図３のデュプレックスＩ帯域内）が無作為に選択される。６０６において、選択されたチャネル上でＣＡＣが実行され、６０８において、選択された第１のチャネルが利用可能であるかどうかが決定される。利用可能でない場合、６１０において、次の第１のチャネルが選択され、６０６において方法６００が繰り返される。選択されたチャネルが利用可能である場合、６１２において、第２のチャネル（すなわち、図３のデュプレックスＩＩ帯域内）が無作為に選択される。６１４において、選択されたチャネル上でＣＡＣが実行され、６１６において、選択された第２のチャネルが利用可能であるかどうかが決定される。利用可能でない場合、６１８において、次の第２のチャネルが選択され、６１４において方法６００が繰り返される。

６２０において、タイマ（ｔ）が設定され、６２２において、第１のチャネルで送信開始するために、送受信器デバイスの送信電力が適切なレベルに設定される。一方で、６２４において、データの受信を開始し、受信されたデータ以外のレーダ信号を検知し、ユーザユニットへの経路損失を推定するために、選択された第２のチャネルに受信器を調整する。このプロセスは、６２６において、スイッチ時間に到達するまで継続され、次に、６２８においてタイマが再び設定される。６３０において、送受信器デバイス（または第２の送受信器デバイス）の送信電力が、第２のチャネルで送信を開始するために、最適レベルに設定される。一方で、６３２において、データの受信を開始し、受信されたデータ以外のレーダ信号を検出し、ユーザユニットへの経路損失を推定するために、選択された第１のチャネルに受信器（または第２の受信器）を調整する。時間ｔ＝スイッチ時間の場合、６２０において方法６００が繰り返される。

図７は、ワイヤレスリンク上の全二重通信のユーザユニットの方法７００を示す。７０２において、図２のネットワークユニット２０２等の送受信器デバイスの電力は、「オン」または「リセット」に切り替えられる。７０４において、図３に示されるデュプレックスＩ帯域の１つのまたは複数のチャネル等の、第１のチャネルが選択される。７０６において、受信器が選択したチャネルに調整され、ネットワークユニットからの送信の検出が開始される。７０８において、ネットワークユニットからの送信検出が開始されたかどうかが決定される。開始されていない場合、７１０において、帯域において次のチャネルが選択され、７０６において方法７００が繰り返される。ネットワークユニットからの送信が検出される場合、７１２において、「送信終了」が検出され、記録される。

７１４において、図３に示されるデュプレックスＩＩ帯域のチャネルまたは複数チャネル等の、第２のチャネルが選択される。７１６において、選択されたチャネルに受信器が調整され、ネットワークユニットからの送信検出が開始される。７１８において、ネットワークユニットからの送信が検出されたかどうかが決定される。検出されていない場合、７２０において、帯域における次のチャネルが選択され、７１６において、方法７００が繰り返される。ネットワークユニットからの送信が検出される場合、７２２において「送信終了」が検出および記録される。

７２４において、第１のチャネル、すなわち、周波数のデュプレックスＩ帯域に送信が発生したかどうかが決定される。発生した場合、データを受信、レーダ検出を実行、およびユーザネットワークユニットへの経路損失を推定するために、７３０において受信器を第２のチャネル（すなわち、デュプレックスＩＩ帯域）に調整しながら、７２６においてタイマが設定され、７２８において送信電力が最適レベルに設定され、第１のチャネルにおいて送信が開始される。７３２において、タイマが切り替えられるよう設定されているかどうかが決定される。設定されていない場合、７２６で方法７００が繰り返される。設定されている場合、７３４において、タイマがリセットされる。

７２４において、再び、第２のチャネル、すなわち、周波数のデュプレックスＩＩ帯域で通信が実行されるかどうかが決定される。実行される場合、７３８で、データを受信し、レーダ検出を実行し、ユーザネットワークユニットへの経路損失を推定するために受信器を第１のチャネル（すなわち、デュプレックスＩ帯域）に調整しながら、７３４においてタイマが設定され、７３６において、送信電力は最適レベルに設定され、第２のチャネルで送信が開始される。７４０において、切り替えのために時間を再び設定するかどうかが決定される。設定する場合、７２４において方法７００が繰り返され、設定しない場合、７３６において方法７００が繰り返される。

上記に開示された構成および技術は、ＤＦＳ、レーダ検出、および均一拡散の規制要件に適合する一方で、セルラーシステムリンクのＦＤＤ要件に適合する。しかし、これは必ずしも待ち時間の要件（例：ＷＣＤＭＡでは２０μ秒）に適合するわけではない。例の２０μ秒の待ち時間の要件に適合するには、新しいメディアアクセス制御（ＭＡＣ）および物理レイヤデザインが必要である。

物理レイヤ変調は、２０ＭＨｚまたは４０ＭＨｚチャネルで動作する、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６および６４ＱＡＭ、６４副搬送波ＯＦＤＭ変調による、８０２．１１「ａ」または「ｎ」とほぼ同様に維持することができる。しかし、リンク動作はほぼ回路交換動作と同様に定期的および連続的であるため、周波数オフセット、自動利得制御（ＡＧＣ）およびチャネル推定等の、必要な物理的な推定により短いプリアンブル（例えば、４μ秒）を使用できる。

これらのシステムで使用されるこうした短いパケット（＜１００μ秒）にクロックタイミングは不要であるが、定期的な間隔で（この例では、１００μ秒おき）パケットが到達するため、以前の受信パケットはその他の推定に役立つことができる。この短縮されたプリアンブルによって待ち時間は短くなり、受信処理の待ち時間（例えば、８μ秒）が送信待ち時間に追加されると、物理レイヤにおける２０μ秒の待ち時間の要件により、リンクチェーンのその他の処理待ち時間のために８μ秒の枠が提供される。ビットレートおよびパケットサイズは共にこの構成では固定されているため、信号フィールドは不要である。

このように、ＭＡＣは、通信チャネルの標準的な衝突防止プロトコルクラスである、キャリア検知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）には基づいていない。しかし、ＭＡＣでは、レーダ検出アルゴリズムユニットの通知がない限り、チャネルは常に利用可能であると仮定できる。信号対雑音比（ＳＮＲ）またはチャネルインパルス応答（ＣＩＲ）を査定するために、巡回冗長検査（ＣＲＣ）を必要とせずにその他のデバイスからの干渉を検出するために、ここではかなり短いプリアンブルも利用可能である。さらに、セルラーリンクは所与のビット誤り率（ＢＥＲ）（例：音声で０．０１）で動作するよう指定されているため、再送信も不要である。

上記においていくつかの実施例を詳細に説明しているが、その他の修正例も可能である。図６および図７に図示されている論理の流れは、所望の結果を得るために、示されている特定の順序または連続的な順序であることを必要とされない。その他の実施例は添付の特許請求の範囲の範囲内であり得る。

図１は、通信周波数のＵＮＩＩ帯域のチャネルを示す。図２は、ＵＮＩＩ帯域で動作する自立型中間ホップを有する短距離ブースターシステムを示す。図３は、ＵＮＩＩ帯域内における周波数の第１および第２のデュプレックス帯域を示す。図４は、短距離ブースターシステムの自立型中間ホップのための切り替えシステムを示す。図５は、ワイヤレスリンクによる、別の送受信器デバイスへの全二重通信のための送受信器デバイスを示す。図６は、ネットワークユニットによる、全二重通信の方法のフローチャートである。図７は、ユーザユニットによる、全二重通信の方法のフローチャートである。

Claims

２つの送受信器デバイスの間のワイヤレスリンク上の全二重通信の方法であって、
第２のチャネル上で、該２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスからインバウンドデータの第１の部分を受信し、該インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、第１のチャネル上で、アウトバウンドデータの第１の部分を該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスに送信することと、
該第１のチャネル上で、該２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスから該インバウンドデータの第２の部分を受信し、該インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、該第２のチャネル上で、該アウトバウンドデータの第２の部分を該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスに送信することと
を含む、方法。
前記第１および第２のチャネルは、ＵＮＩＩの周波数帯内である、請求項１に記載の方法。
前記インバウンドデータの第１の部分を受信する間で、かつ該インバウンドデータの第２の部分を受信する間に、経路損失を推定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記第１のチャネルはＵＮＩＩ周波数帯の第１の組の周波数に対応し、前記第２のチャネルは該ＵＮＩＩ周波数帯の第２の組の周波数に対応する、請求項１に記載の方法。
前記第１のチャネルを選択することと、
利用可能な第１のチャネルが決定されるまで、該選択された第１のチャネル上でチャネルの利用可能性のチェックを実行することと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記第２のチャネルを選択することと、
利用可能な第２のチャネルが決定されるまで、該選択された第２のチャネル上でチャネルの利用可能性のチェックを実行することと
をさらに含む、請求項５に記載の方法。
前記アウトバウンドデータの第１の部分を前記第１のチャネル上で前記２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスに送信することから、該アウトバウンドデータの第２の部分を前記第２のチャネル上で該２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスに送信することに切り替えることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記切り替えることは、所定の時間に生じる、請求項７に記載の方法。
前記インバウンドデータの第１の部分を前記第２のチャネル上で前記２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスから受信することから、該インバウンドデータの前記第２の部分を前記第１のチャネル上で該２つの送受信器デバイスのもう一方の送受信器デバイスから受信することに切り替えることをさらに含む、請求項７に記載の方法。
前記切り替えることは、所定の時間に生じる、請求項９に記載の方法。
送受信器デバイスにおける、別の送受信器デバイスへのワイヤレスリンク上の全二重通信のための方法であって、
第２のチャネル上でインバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、送信器を用いて、第１のチャネル上で２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスにアウトバウンドデータの第１の部分を送信し、受信器を用いて、該第２のチャネル上で、該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスから、該インバウンドデータの第１の部分を受信することと、
該第１のチャネル上で該インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、該第２のチャネル上で該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスに該アウトバウンドデータの第２の部分を送信し、該第１のチャネル上で該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスから該インバウンドデータの第２の部分を受信するために、送信器および受信器を切り替えることと
を含む、方法。
前記第１および第２のチャネルは、ＵＮＩＩの周波数帯内である、請求項１１に記載の方法。
前記インバウンドデータの第１の部分を受信する間、かつ該インバウンドデータの第２の部分を受信する間に、経路損失を推定することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
前記第１のチャネルはＵＮＩＩ周波数帯の第１の組の周波数に対応し、前記第２のチャネルは該ＵＮＩＩ周波数帯の第２の組の周波数に対応する、請求項１１に記載の方法。
前記第１のチャネルを選択することと、
利用可能な第１のチャネルが決定されるまで、該選択された第１のチャネル上でチャネルの利用可能性のチェックを実行することと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
前記第２のチャネルを選択することと、
利用可能な第２のチャネルが決定されるまで、該選択された第２のチャネル上でチャネルの利用可能性のチェックを実行することと
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
通信システムであって、
第２の送受信器デバイスを用いるワイヤレスリンク上の全二重通信のために構成された第１の送受信器デバイスであって、それぞれの送受信器デバイスが、
第２のチャネル上で、該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスからインバウンドデータの第１の部分を受信し、該インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、第１のチャネル上で、アウトバウンドデータの第１の部分を該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスへ送信することと、
該第１のチャネル上で、該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスから該インバウンドデータの第２の部分を受信し、該インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出する間に、該第２のチャネル上で、該アウトバウンドデータの第２の部分を該２つの送受信器デバイスのうちのもう一方の送受信器デバイスへ送信することと
を行うようにさらに構成されている、送受信器デバイスを含む、通信システム。
各送受信器デバイスは、前記インバウンドデータ以外の放射源の存在を検出するためのレーダ検出器をさらに含む、請求項１７に記載の通信システム。
各送受信器デバイスが、前記第１のチャネル上で送信することおよび前記第２のチャネル上で送信すること切り替えるために、時間を設定するためのタイマをさらに含む、請求項１７に記載の通信システム。
前記第１および第２のチャネルを選択するためのチャネルセレクタをさらに含む、請求項１７に記載の通信システム。