JP5256298B2 - 通信システムにおける方法及び無線基地局 - Google Patents

Description

本発明は一般に無線通信分野に関し、特に無線受信チェーン又は無線送信チェーンのキャリブレーションに関する情報を伝達するように構成された方法及び無線基地局に関する。

一般的な無線基地局（ＲＢＳ）は通常、無線機器（ＲＥ）部及び無線機器制御部（ＲＥＣ）のような様々な部分を備える。ＲＥは１つ以上のアンテナに接続するために用いられる無線送受信部を含み、例えばディジタル・ベースバンド信号と、一つ以上のアンテナへのインタフェースとなるアナログ無線周波数信号との間の変換を実行することを担当する。ＲＥＣはディジタル・ベースバンド領域内の無線情報の処理から無線リソース制御レイヤ機能までにわたるすべての制御機能を備える。共通パブリック無線インタフェース（ＣＰＲＩ）という名のインタフェースがＲＥＣ部とＲＥ部との間の通信を扱うために用いられる。ＣＰＲＩインタフェースは標準化されたインタフェースであり、同相−直交位相（ＩＱ）データの多重化と同期と単一リンク上へのＲＥの制御／管理とのために用いられる。ＣＰＲＩインタフェースは現在のところＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）システムとＷＩＭＡＸ（ワールドワイド・インタオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス）システムとについて特定される。ＣＰＲＩインタフェースを用いることで、システム／ネットワーク設計者は、１つの筐体内にＲＥＣとＲＥとを同一配置するか、又は分散トポロジにおいてＲＥをＲＥＣから離して配置するかという柔軟性を有する。

ＣＰＲＩインタフェースの帯域幅の主な部分は受信された無線信号及び送信される無線信号のベースバンド・サンプル、いわゆるＩＱサンプルを伝達するために用いられる。ユーザデータに関するＩＱサンプルは位相及び振幅情報を含む。ＣＰＲＩインタフェースはまたＩＱサンプルの複数の相異なる独立したストリームを伝達する可能性を有する。ここで、輸送される各双方向ストリームは、１つのアンテナにおける１つの無線キャリアの送信及び受信に関連するディジタル・ベースバンド・データである。これらのＩＱサンプル・ストリームはＣＰＲＩ標準においてアンテナキャリア（ＡｘＣ）と呼ばれる。１つのＡｘＣは１つのアンテナに関する１つのキャリアについてのサンプルを表すため、２つのアンテナそれぞれに関する２つのキャリアは４つのＡｘＣを用いる。ＡｘＣのサンプルレートが高いほど、ＣＰＲＩインタフェースに関するビットレート使用率は高くなる。例えば、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）システムのような無線インタフェースに関して２０ＭＨｚキャリアが用いられる場合に、ＡｘＣごとに最大３０．７２Ｍサンプル／ｓが用いられる。３０ビット・サンプルでは、２．４５７６ＧｂｐｓのＣＰＲＩインタフェースは２つのこのような２０ＭＨｚのＬＴＥ ＡｘＣを伝達する。

ＲＥＣとＲＥとの間のＣＰＲＩインタフェースは基本フレームへと時分割される。基本フレームはＣＰＲＩフレーム構造の基本ユニットであり、１６語長フレームである。基本フレームの先頭の１／１６は同期及び制御シグナリングのための制御語（ＣＷ）からなり、基本フレームの続きの１５／１６はＩＱフィールド、すなわちＩＱサンプルが送信されるユーザデータ・ペイロードからなる。各基本フレームは（１／３．８４）マイクロ秒長（又は約２６０．４２ｎｓ長）である。各ＡｘＣは自身のＩＱサンプルが配置されるだろう規定されたＡｘＣコンテナを有する。ＡｘＣコンテナはＩＱフィールドのどの部分が用いられるかを指し示す。

ＬＴＥシステム及び多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナ又はビーム・フォーミングをサポートする他のシステムでは、上りリンク（ＵＬ）方向及び下りリンク（ＤＬ）方向の両方において、アンテナ間の位相差を完全に制御することが性能上の利益を与える。制御するためにキャリブレーションが必要になる。１つの良い方法は、送信を測定すること、例えば自身の送信信号を受信してＣＰＲＩインタフェースを介してＲＥＣ内の信号処理へそれをフィードバックすることである。それに応じて、規定された信号が受信機へ供給され、ＲＥＣにおける信号処理において歪信号が測定されうる。これらの歪み及び変動はしばしばＲＥのアナログ部における温度変動によりもたらされる。従って、ＵＬ及びＤＬの両方のキャリブレーションについて、信号を余分に受信することにより、ＣＰＲＩインタフェース上の余分な帯域幅が必要になる。

受信アンテナに関する信号を挿入することができ、又はＲＥに接続された送信アンテナから信号を受信することができる個別キャリブレーションＲＥを有することが以前から知られている。前述のように、送信する信号及び受信する信号は、ＣＰＲＩインタフェース上の個別アンテナキャリア（ＡｘＣ）として規定され、従って帯域幅を割り当てる。

従って、本発明の目的は、インタフェースの全容量が信号サンプルを伝達するように意図されている場合に、無線機器と無線機器制御装置との間のインタフェースを介してキャリブレーション情報を提供することである。

本発明の実施形態の１つの側面によれば、前述の課題は、ＣＰＲＩインタフェースのようなリンク・インタフェースを介して接続された無線機器制御装置（ＲＥＣ）と無線機器（ＲＥ）とを備える無線基地局を用いる方法であって、リンク・インタフェースを通じてＲＥからＲＥＣへ、ＲＥにより受信された受信無線信号のサンプルを伝達するフレームのストリームを送信するステップと、ＲＥがフレームの部分集合にキャリブレーション情報を含めるステップと、キャリブレーション情報を伝達するためのフレームの部分集合内の容量を提供するために無線信号サンプルを抑制するステップとを有する方法により解決される。

本発明の実施形態の別の側面によれば、前述の課題は、無線基地局であって、アンテナに接続するためのインタフェースを備えるＲＥと、第１リンク・インタフェース（例えばＣＰＲＩ）を介してＲＥに接続されるＲＥＣと、別のリンク・インタフェース（例えばＣＰＲＩ）を介してＲＥに接続されるとともに、アンテナに結合するために用いられるインタフェースに接続されるキャリブレーションＲＥ（ｃＲＥ）とを備える無線基地局により解決される。ＲＥは、受信無線信号をサンプリングし、第１リンク・インタフェースを通じてフレームのストリームにおいてＲＥＣへ送信するためにそれをベースバンド信号へ変換し、フレームの部分集合にキャリブレーション情報を含め、キャリブレーション情報を伝達するためのフレームの部分集合内の容量を提供するために信号サンプルを抑制する。

本発明の実施形態の更なる側面によれば、前述の課題は、ＲＥの機能とｃＲＥの機能とを合成するユニットを備える無線基地局により解決される。無線基地局はまたリンク・インタフェース（例えばＣＰＲＩ）を介してユニットのＲＥに接続されるＲＥＣを備える。ＲＥはまたアンテナに接続するためのインタフェースを備える。ユニットは、アンテナに接続するために用いられるインタフェース（少なくとも２つ）に接続されるように構成されるキャリブレーション結合部（ＣＣＵ）を備える。ＣＣＵは、送信無線信号又は信号群をサンプリングしてＲＥへ無線信号サンプルを送信するようにさらに構成される。ＲＥは、ＣＣＵから受信される無線信号サンプルと、アンテナ又はアンテナ分岐の何れかから受信される１つ以上の無線信号との間で選択するように構成される。無線機器は無線信号サンプルをベースバンド信号へダウンコンバートし、フレームのストリームにおいてＲＥＣへダウンコンバートされた信号のサンプルを送信し、フレームの部分集合にキャリブレーション情報を含め、キャリブレーション情報を伝達するためのフレームの部分集合内の容量を提供するために信号サンプルを抑制するように構成される。

本発明の実施形態が有する利点は、キャリブレーション情報のための容量を提供するために信号サンプルを抑制することによってもたらされる負の影響／効果が低減されることである。

本発明の他の目的及び利点は添付の図面と事実を呼び起こす喚起とを合わせて以下の詳細な説明を参照することにより明らかになるだろうが、以下の図面は例示に過ぎず、記載されて説明される個別の実施形態において添付の請求の範囲内で種々の修正及び変更がなされうる。さらに、図面は縮尺どおりに描かれている必要はなく、特段の記載がない限り、これらは本明細書で説明される構造及び手順を概念的に説明することが意図されることが理解されるべきである。

無線基地局の部分の先行技術のブロック図である。 先行技術のフレーム構造図である。 図１ａの部分を含みキャリブレーション機器が付加された例示の無線基地局のブロック図である。 本発明の例示の実施形態に従う零時のフレーム構造図である。 周波数スペクトルの使用法を示す。 本発明の例示の実施形態に従う方法のフローチャートを説明する。 本発明の例示の実施形態に従う無線基地局の例示の無線機器のブロック図である。 本発明の別の例示の実施形態に従う無線基地局の別の例示の無線機器のブロック図である。 本発明の別の例示の実施形態に従う別の例示の無線基地局のブロック図である。

以下の記載において、説明のためであり限定のためではなく、本発明の綿密な理解を提供するために、特定のアーキテクチャ、シナリオ、技術等のような個別の詳細が説明される。しかしながら、本発明及びその実施形態は、これらの個別の詳細から逸脱する他の実施形態において実施されてもよいことが当業者には明らかであろう。

本明細書では本発明の様々な実施形態が特定の例示のシナリオを参照することによって説明される。特に、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）により現在標準化されているｅＵＴＲＡとも呼ばれる第３世代（３Ｇ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）に基づく通信ネットワークに関する非限定的で汎用な文脈で説明される。本発明は３ＧＰＰ ＬＴＥに限定されず、ＷｉＭＡＸ（ワールドワイド・インタオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス）若しくはＨＳＰＡ（ハイスピード・パケットアクセス）又はＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）のような他の無線システムにおいて適用可能であることが留意されるべきである。

図１ａを参照すると、前述されたように、無線機器制御（ＲＥＣ）部１０と無線機器（ＲＥ）部２０とを含む先行技術の３Ｇ ＬＴＥの無線基地局１００の単純なブロック図が説明されている。３Ｇ ＬＴＥの無線基地局はノードＢ又は発展型ノードＢ（ｅＮＢ）としても知られている。図１ａに示されるように、ＲＥＣ１０とＲＥ２０とは、本図ではＣＰＲＩリンク・インタフェースに対応するリンク・インタフェースを介して互いに接続される。ＲＥ２０はＡＮＴ１及びＡＮＴ２で示される２つのアンテナを備えるものとして示される。これらのアンテナは３Ｇ ＬＴＥネットワーク内の移動体端末又は無線端末（不図示）への／からの信号を送受信するために用いられる。端末はユーザ機器（ＵＥ）としても知られる。３Ｇ ＬＴＥシステムでは、無線インタフェースは時間内に無線サブフレームへスケジュールされ、典型的には２０ＭＨｚ周波数キャリアのスペクトル割り当ては時間内にサブフレームの列に分割される。上りリンク（ＵＬ）及び下りリンク（ＤＬ）の送信方向では、移動体端末は相異なるサブフレームにスケジュールされ、一部の移動体端末は同じサブフレームにスケジュールされうる。図１ａに示されるように、ＲＥＣ１０とＲＥ２０との間のＣＰＲＩリンク・インタフェースは、ＡｘＣ１及びＡｘＣ２で示される２つのアンテナキャリア（ＡｘＣ）を伝達するために用いられる。ＡｘＣ１はＡＮＴ１に関する１つのキャリア（又は１つの周波数）についてのサンプルを表し、ＡｘＣ２はＡＮＴ２に関する１つのキャリア（又は１つの周波数）についてのサンプルを表す。ＤＬ方向では、ＣＰＲＩインタフェースはＲＥＣ１０から始まり、ＲＥ２０へ、さらには端末（群）へＡｘＣ１及びＡｘＣ２を伝達する。（図１ａで示される）ＵＬ方向では、１つ以上の端末からの信号はＡＮＴ１及びＡＮＴ２において受信され、ＣＰＲＩインタフェースはＲＥ２０からＲＥＣ１０へＡｘＣ１及びＡｘＣ２を伝達する。

図１ｂを参照すると、制御語（ＣＷ）とＩＱサンプル（ペイロード）とが伝達される複数の連続した基本フレーム（ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，及びｎ＋３）が説明されている。図１ｂに示されるフレーム構造では、各ＡｘＣは自身のＡｘＣコンテナを自身のそれぞれのＩＱサンプルで満たすために用いられる。よって、ＡｘＣ１は自身のＩＱサンプルでＡｘＣコンテナ１を満たし、ＡｘＣ２は自身のＩＱサンプルでＡｘＣコンテナ２を満たす。２０ＭＨｚのＡｘＣであり３０ビット／サンプルである２．４５７６ＧｂｐｓのＣＰＲＩリンクレートが図１ｂに従うフレーム構成を用いて達成されうる。

前述のように、ＬＴＥシステム及び多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナ又はビーム・フォーミングをサポートする他のシステムでは、ＵＬ方向とＤＬ方向との両方において、アンテナ間の位相差を完全に制御することは性能上の利益を与える。よって、制御するために、キャリブレーションが必要となる。従って、本発明の実施形態によると、例えばアンテナ間の位相及び振幅の差を測定するために、キャリブレーションＲＥ（ｃＲＥ）がＲＥへ付加される。

図２は本発明の実施形態に従う例示の無線基地局２００のブロック図を説明する。示されるように、ｃＲＥ３０が付加される。ＲＥ２０は第２リンク・インタフェース（例えばＣＰＲＩインタフェース）を介してｃＲＥ３０へ接続される。ｃＲＥ３０はまた、キャリブレーション結合ユニット（ＣＣＵ）４０を介して、ＲＥ２０に接続されるとともに、アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ２に結合するために用いられる２つのインタフェースに接続される。本発明は２つだけのアンテナに限定されないことが留意されるべきである。さらに、各アンテナ（ＡＮＴ１又はＡＮＴ２）は、１つが送信（ＴＸ）のためであり、もう１つが受信（ＲＸ）のためである２つのインタフェースを介してＲＥへ接続されてもよい。ＣＣＵ４０について、受動無線周波数（ＲＦ）結合器（coupler）が利用されてもよい。本発明の実施形態によるｃＲＥ３０はすべての通常のＲＥアンテナに関してＲＦ信号を挿入し、ＲＥ２０により送信された信号（又は信号の部分）を受信する能力を有する。

本発明の実施形態によると、キャリブレーションの時刻、方向（送信／受信）及び期間に関して決定するＲＥＣ１０によってキャリブレーションが制御される。その代わりにＲＥ２０は、受信無線信号のサンプルを含むフレームの部分集合にキャリブレーション情報を含めることを担当し、それによってキャリブレーション情報を伝達するフレームの部分集合内に容量を提供するようにサンプルが抑制される。本発明によれば、ＲＥ２０によってフレームの部分集合に含められるキャリブレーション情報はＤＬ方向及びＵＬ方向について生成されうる。ＤＬキャリブレーションについて、通常のトラヒック信号のＲＦ部はそれぞれのアンテナで受信される。通常のトラフィック信号とは、ＲＥ２０に接続されるアンテナを介してＲＥＣ１０から１つ以上の端末へ送信されるＤＬ信号を意味する。送信される通常のトラフィック信号の相異なる部分はＣＣＵ４０において合計され、ｃＲＥ３０へ供給される。ｃＲＥ３０は合計をＲＦからベースバンド信号へダウンコンバートし、それを信号処理のためにＲＥ２０を介してＲＥＣ１０へ送信して戻す。ＤＬキャリブレーションの場合には、ＡｘＣ Ｃａｌと呼ばれる追加のＡｘＣが規定され（図２参照）、ＡｘＣはダウンコンバートされた送信信号をＲＥ２０を介してｃＲＥ３０からＲＥＣ１０へ伝達する。

ＵＬキャリブレーションについて、本発明の実施形態によれば、ｃＲＥ３０はテスト信号を生成し、それをＲＦ信号へアップコンバートし、それをＣＣＵ４０を用いてＲＥ２０の多重の受信パスへ挿入するように構成される。続いて、ＲＥ２０は受信信号をＲＦからベースバンド信号へダウンコンバートし、次いでそれを信号処理のためにＲＥＣ１０へ送信する。ＵＬキャリブレーションの場合に、ＡｘＣ１（又はＡｘＣコンテナ１）とＡｘＣ２（ＡｘＣコンテナ２）とは、ダウンコンバートされたテスト信号をＲＥ２０を介してＲＥＣ１０へ送信するために用いられる。

図２はまた、ＵＬ方向及びＤＬ方向について用いられる構成と信号フローとを概略的に説明する。前述のように、キャリブレーションが実行される時間を制御するのはＲＥＣ１０である。必要であると考えられる場合に、ＲＥＣ１０はＵＬキャリブレーション又はＤＬキャリブレーションを開始する。さらに、ＲＥＣ１０はまた、ＤＬキャリブレーションの場合にキャリブレーション・データ（キャリブレーション情報）がどのＡｘＣコンテナを有するだろうかを決定する。前述のように、ＲＥ２０はキャリブレーション情報をフレームの部分集合に含めることを担当する。フレームは、個別のアンテナキャリア、例えばＡｘＣ１及びＡｘＣ２を通じて受信された受信無線信号（群）のＩＱサンプルを伝達するコンテナを含む。

本発明の実施形態によれば、ＩＱフィールドの１つの部分又は複数の部分は、キャリブレーション期間中に、キャリブレーション情報のサンプル（ＩＱサンプル）へ割り当てられる。ＤＬキャリブレーションについて、ＲＥ２０はキャリブレーション情報（ＡｘＣ Ｃａｌ）をＲＥＣ１０の決定に基づいて例えばＡｘＣ２又はＡｘＣ１に割り当てる／含める。キャリブレーションはＲＥ２０及びそのアンテナシステムの経年劣化及び温度変動を補償するために十分な頻度で行われる必要があるだけなので、ＲＥＣ１０は、例えば毎秒１回のオーダにおいてキャリブレーションが行われると推定できる。キャリブレーションの時刻、期間及び方向（ＵＬ／ＤＬ）は設計パラメータであり本発明はいかなる個別の値にも限定されないことが留意されるべきである。

図３を参照すると、本発明の例示の実施形態に従って、ＤＬキャリブレーションに適応されたＣＰＲＩインタフェースに関するフレーム構造の例が説明されている。この例は、ｃＲＥからＲＥによって受信されたキャリブレーション情報ＡｘＣ Ｃａｌを伝達するためにＡｘＣコンテナ２が用いられることを示す。本発明の実施形態によると、ＡｘＣ Ｃａｌを含めるためにＲＥが用いるフレームの部分集合は、１つの無線サブフレームを伝達するために必要となる容量に対応する。図３に示されるＬＴＥの場合では、ＡｘＣ Ｃａｌを伝達するために用いられる無線サブフレームは１ｍｓ長であり、基本フレームｎ＋２から基本フレームｎ＋３８４１に対応する。よって、インタフェースすなわちＣＰＲＩインタフェースを通じて伝えられるＡｘＣ Ｃａｌについて例えば１ｍｓのキャリブレーション期間が用いられる。

ＵＬキャリブレーションに関して前述されたように、ＡｘＣコンテナ１とＡｘＣコンテナ２との両方が（キャリブレーション情報に対応する）テスト信号を送信するために用いられうる。従って、通常のＵＬトラヒックの無線信号サンプル（ＩＱサンプル）を含むフレームがＲＥに搭載されたアンテナにおいて受信され、ＲＥは時間多重によってフレームの部分集合にキャリブレーション情報（又はテスト信号サンプル）を含めうる。本発明の実施形態によると、ＲＥはキャリブレーション情報を伝達するためのフレームの部分集合内のコンテナを解放状態（free）に設定するために、フレーム内の（通常のＵＬトラヒックの）信号サンプルすなわちＩＱサンプルを破棄する。別の実施形態によれば、ＲＥは、サンプルごとに、（通常のＵＬトラヒックの）信号サンプルすなわちＩＱサンプルにキャリブレーション情報のサンプルを付加する。

両方のキャリブレーションの場合に共通するのは、通常のＵＬトラヒック信号がキャリブレーション情報の包含によって影響を受けることである。言い換えると、どちらのキャリブレーションの場合も、ＩＱサンプルを伝える通常のＵＬ送信に悪影響を与える。従って、本発明のさらなる実施形態はこの悪影響を最小化するため代替の方法を提供する。様々な代替の方法が以下に示される。

本発明の１つの実施形態では、キャリブレーション情報を伝達するためのフレームの部分集合は、スケジュールされる端末数が非常に少ない、すなわち所定数よりも低い間の無線サブフレームがフレームの部分集合に対応する場合に選択される。例として、ＲＥＣはキャリブレーション情報を伝達するために用いられる無線部分サブフレームの間に上りリンクにスケジュールされる端末数を最小化する。前述の端末の所定数は設計パラメータとしてみなされる。従って、本発明はいかなる個別のスケジュールされる端末の個数に限定されない。

本発明の別の実施形態によれば、２つ以上のＡｘＣ（又はＡｘＣコンテナ）が１つ以上の移動体端末からの無線信号サンプルを伝達する場合に、その他のＡｘＣ（コンテナ）の破棄されない無線信号サンプルが信号検出可能な品質を有するときに、複数のＡｘＣ（コンテナ）のうちの１つの信号サンプルが選択されて破棄される。よって、この例示の実施形態では、１つの無線サブフレームの間に、１つのＡｘＣが通常のトラヒックを伝達するために選択され、もう１つのＡｘＣがＣＰＲＩインタフェースを通じて伝えられるキャリブレーション情報を伝達するために用いられる。従って、この場合に、キャリブレーション情報を時間多重することがすべてのトラヒック信号を破壊するわけではない。これは利用可能なアンテナ（又はＡｘＣ）の数を減らすことによって、受信の信号対雑音比を下げるだけである。さらに、キャリブレーション情報は、信号検出を可能にする品質（すなわち良い信号品質又は良い信号対雑音比）を経験する１つ以上の端末と通信する際に１つのＡｘＣ（又は１つのＡｘＣコンテナ）内の無線信号サンプルを置き換える。

本発明の別の実施形態よれば、キャリブレーション情報を含めることによる通常のＵＬトラヒック信号に関する負の影響又は効果を減らすことは、一部の無線サブフレームを解放状態にし、それによってキャリブレーション情報を伝達するためのＣＰＲＩインタフェース内の基本フレームを解放状態にするように端末を能動的にスケジュールすることによって達成されうる。よって、この場合に、選択される無線サブフレームは移動体端末の送信から解放状態になるように選択され、キャリブレーション情報は、選択された無線サブフレームのサンプルを伝達するための時間内に生じるフレームの部分集合において伝達される。言い換えると、所定のサブフレーム（例えば１ｍｓ無線サブフレーム）において端末をスケジュールすることを省くことによって、通常のＵＬトラヒック信号ストリーム（群）が当該サブフレームの間にキャリブレーションストリーム（群）と置き換えられる。ＬＴＥはスケジュールされたシステムであるため、明示的にそのように命令されない限り、端末は送信することを認められない。従って、我々が１つ以上の端末へ送信するように命令（スケジュール）しなければ、我々はそのかわりにキャリブレーション情報を伝達するために自由にＣＰＲＩ ＡｘＣコンテナを用いることができる。

本発明のさらに別の実施形態によれば、通常のトラヒック信号に関する影響を減らすことは、ｃＲＥにおいて生成され、ＵＬキャリブレーションの場合に用いられるテスト信号をＲＥＣにおいて削除することによって達成されうる。これは、ＵＬのＩＱサンプルへ付加されるテスト信号は既知の信号だからである。従って、テスト信号はＲＥＣにおいてＵＬのＩＱサンプルから削除されうる。

通常のＵＬトラヒックのために用いられるＵＬサブフレームは、（スケジュールされるならば）ＵＬトラヒックと、ＤＬトラヒックからのフィードバック情報（例えばＨＡＲＱ ＡＣＫ（ハイブリッド自動再送要求確認応答））との両方を含むことが留意されるべきである。フィードバック情報は、ＵＬ周波数帯のエッジ上に位置するＰＵＣＣＨ（物理上りリンク制御チャネル）上で送信される。従って、本発明のさらなる実施形態によれば、通常のＵＬトラヒック信号上のキャリブレーション情報による悪影響を最小化することはさらに、以前にサブフレームにおいてＤＬトラヒックをスケジュールしないか、ＰＵＣＣＨを伝達する周波数帯以外の部分にキャリブレーション情報を制限することによって達成されうる。これは、周波数スペクトラム使用法が示される図４で説明される。よって、この場合に、１つの選択された無線サブフレームが、アンテナキャリアの１つ以上のサブバンド（群）又はサブ周波数（群）を例外として、端末送信から解放状態となるようにスケジュールされ、次いでキャリブレーション情報は１つ以上のサブ周波数（群）の外側の帯域（又は周波数）において、選択された無線サブフレームのサンプルを伝達するための時間内に生じるフレームの部分集合において伝達される。例として、制限された周波数コンテンツのキャリブレーション情報信号を有する場合、例えば２０ＭＨｚスペクトル内の５ＨＭｚ信号を送信するだけの場合に、我々は残りの１５ＭＨｚのスペクトル上で送信するように端末をスケジュールできる。図４に示される例では、１８ＭＨｚの帯域幅がキャリブレーション情報のために利用可能であり、ＵＬ周波数帯のエッジ上に位置するＰＵＣＣＨ上で送信されるフィードバック情報のために、２ＭＨｚの帯域幅が割り当てられる。よって、ここでは、キャリブレーション情報はＰＵＣＣＨを伝達する帯域以外の部分に制限される。

図５を参照すると、本発明の前述された実施形態に従って、無線基地局で用いられるのに適した主なステップを説明する方法のフローチャートが説明されている。図５に示されるように、本方法の主なステップは以下を有する：
（Ｓ１）ＲＥにおいてキャリブレーション情報を受信するステップ、
（Ｓ２）受信無線信号のサンプルを有するフレームの部分集合にキャリブレーション情報を含めるステップ、
（Ｓ３）キャリブレーション情報を伝達するためのフレームの部分集合内の容量を提供するために無線信号サンプルを抑制するステップ、
（Ｓ４）キャリブレーション情報を含むフレームのストリームを無線機器制御装置へ送信するステップ。

図６ａ及び図６ｂを参照すると、本発明の前述された実施形態に従ってＲＥＣへキャリブレーション情報を提供するために用いられうる無線機器ＲＥ１０Ａ及び１０Ｂの２つの例示の実施形態が説明される。図６ａ及び図６ｂに示されるように、ＲＥ１０Ａ及びＲＥ１０Ｂはそれぞれ、ＣＰＲＩインタフェースへの自身の無線からのサンプルをＲＥＣへマッピングすることを担当するＣＰＲＩフレーマを備える。これは、ＤＬキャリブレーションをサポートする可能性を向上させる。

図６ａは、ＣＰＲＩフレーマが、自身の受信機（ＲＸ）からのサンプルを選択するか、又はその代わりにキャリブレーションＲＥ（不図示）から来るサンプルを転送するかの可能性を向上させる時間多重アプローチを表す。

図６ｂは、ＣＰＲＩフレーマが、自身の受信機（ＲＸ）からのサンプルをｃＲＥからのサンプルへ付加して合計をＲＥＣへ送信する可能性を向上させる合計アプローチを表す。

両方のアプローチ、すなわち時間多重アプローチと合計アプローチとはすべてのオプションを有するＵＬキャリブレーションをサポートする。最初のアプローチは例えばＡｘＣコンテナ２上へのＡｘＣ２とＡｘＣ Ｃａｌとの間で時間多重化でき、よってＵＬダイバーシチが用いられないＵＥだけが用いられるだろう。２番目のアプローチもまた、ＰＵＣＣＨ性能に影響を与えることなく、スペクトルの一部のキャリブレーションをＰＵＣＣＨによって用いさせないことをサポートする。２番目のアプローチをサポートするために、ＤＬキャリブレーションがアクティブでない期間中にＡｘＣ２においてゼロのみが送信されるようにｃＲＥが構成されてもよく、キャリブレーションＲＥのサンプルを合計に含めないようにＲＥが構成されてもよい。どちらの方法でも、ＤＬキャリブレーションがアクティブな時間に関してＲＥＣからＲＥのいずれかを制御する必要がある。

図７を参照すると、本発明に従う無線基地局３００の別の例示の実施形態のブロック図が説明されている。示されるように、無線基地局３００は、無線機器ＲＥとキャリブレーションＲＥであるｃＲＥとの組み合わせを表すユニット７０にリンク・インタフェース（例えばＣＰＲＩ）を介して接続された無線機器制御装置ＲＥＣ１０を備える。よって、この場合に、ＲＥ機能及びｃＲＥ機能は同一のユニット７０に位置する。示されるように、ユニット７０のＲＥ７１はキャリブレーション結合ユニット（ＣＣＵ）７２に接続され、ＣＣＵ７２はアンテナ又はアンテナ分岐Ａ、Ｂに接続するために用いられるインタフェース（例えば図７に示される２つのインタフェース）に接続される。ＣＣＵ７２は送信無線信号又は信号群をサンプリングするように構成され、結合・合成（ＣＣ）部７３（又はハイブリッド・コンバー）を備え、ＣＣ部７３は分岐Ａ、Ｂから受信された送信信号の一部又は少量をＣＣ７３へ供給することによってアンテナ分岐Ａ、Ｂ上の信号の合計を生成することを担当する。合成信号はさらにＲＥ７１へ送信される。図７に示されるように、ＲＥ７１はＣＣＵ７２のＣＣ部７３に接続されるとともに受信機分岐ＲＸに接続されるスイッチ７４を備える。スイッチ７４は無線基地局のすべての受信機分岐に接続されてもよく、基地局は図７に示されるような２つのＴＸ分岐及び２つのＲＸ分岐だけに限定されないことが留意されるべきである。無線基地局３００とユニット７０とＣＣＵとのうちの少なくとも何れかは図７に示されない他の手段も含んでもよい。

本発明の例示の実施形態によれば、スイッチ７４に接続されたＲＥ７１のＲＸ分岐は通常のＵＬトラヒック無線信号（群）（すなわち、送信ＵＬ無線信号（群））と、ＣＣＵ７２（又はＣＣ７３）からの合成無線信号サンプルとの間で受信を選択するように構成される。ＣＣＵ７２からの合成信号が選ばれる場合に、スイッチ（ＳＷ）７４に接続されたＲＥ７１のＲＸは信号（又は信号サンプル）をＤＬ周波数帯からベースバンド信号へダウンコンバートする。よって、合成信号は、リンク・インタフェース（例えばＣＰＲＩ）を通じてＲＥ７１からＲＥＣ１０へ送信されるフレームのストリームのうちのフレームの部分集合に含まれるキャリブレーション情報に対応する。ここで、キャリブレーションの時刻、方向及び期間を決定するのはなおもＲＥＣ１０であることに留意されたい。従って、所定の選択された無線サブフレームがキャリブレーションに用いられることをＲＥＣ１０が決定する場合に、ＲＥＣ１０は、通常の無線信号受信の抑制だけでなく、キャリブレーション（すなわちｃＲＥ機能）のために用いられるハードウェア・リソース（例えば受信機分岐（群））がどれかに関してユニット７０のＲＥ７１に命令する。ユニット７０のＲＥ７１は選択された無線サブフレームに対応するフレームの部分集合内にキャリブレーション情報を運ぶための容量を提供するために無線信号サンプルを抑制する。選択された無線サブフレームが完了した場合に、ｃＲＥ機能はハードウェア・リソースを解放し、通常の無線信号受信が継続しうる。図７の無線基地局３００は、アンテナシステムのＲＸ部が用いられないため、上りリンクのキャリブレーションのために用いるテスト信号を生成するように構成されないことが留意されるべきである。第２のスイッチが他のＲＸ分岐に接続されうるものの、完全なＲＸアンテナシステムはキャリブレーションに含まれない。

本発明の様々な実施形態がＬＴＥシステムで実装されるとして例示されてきたが、これらはＷｉＭＡＸ、ＨＳＰＡ、ＷＣＤＭＡ又は任意の他のシステムのような他のシステムで実装されうる。さらに、同一のアンテナキャリア上の様々なアンテナキャリアからの信号の多重化においてトラヒック損失を最小化するように受信機からの信号を抑制することの概念は他のシステムでも有効である。

本発明はいくつかの好適な実施形態の観点で説明されてきたが、これらの代替、修正、置換及び均等物が明細書の読解及び図面の検討により当業者に明らかになるだろうことが意図される。従って、以下の添付の特許請求の範囲は本発明の範囲内に入るこのような代替、修正、置換及び均等物を含むことが意図される。

Claims (17)

1. 所定の無線リソース周波数帯域上の無線通信をサポートするように構成された無線基地局で用いるのに適した方法であって、
   前記無線基地局は、
   ２つ以上のアンテナに接続される無線機器（２０）と、
   前記所定の無線リソース周波数帯域の利用を制御するように構成されるとともに、前記アンテナ間の位相差のキャリブレーションの時刻及び期間を制御するように構成される無線機器制御装置（１０）と、
   前記無線機器と前記無線機器制御装置とを接続する第１リンク・インタフェースと
   を備え、
   前記方法は、
   前記第１リンク・インタフェースを通じて前記無線機器（２０）から前記無線機器制御装置（１０）へ受信無線信号のサンプルを含むフレームのストリームを送信するステップ（Ｓ４）であって、前記無線リソース周波数帯域の全体が無線シグナリングに用いられる場合に、前記フレームのストリームは前記第１リンク・インタフェースの容量全体を実質的に占有するステップ（Ｓ４）と、
   前記フレームの部分集合に前記アンテナ間の位相差に関するキャリブレーション情報を含めるステップ（Ｓ２）と、
   前記受信無線信号の前記サンプルの少なくとも一部を破棄するか、前記無線リソース上の無線フレームにおいて前記無線リソース周波数帯域の一部のみをスケジュールするかの何れかによって、前記キャリブレーション情報を伝達するための前記フレームの部分集合内の容量を提供するステップ（Ｓ３）と、
   スケジュールされる移動体端末数が所定数よりも小さい期間である無線サブフレームに前記フレームの部分集合が対応する場合にキャリブレーション情報を伝達するためのフレームの部分集合を選択するステップと
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記無線機器（２０）は、連続する無線サブフレームへ時間内にスケジュールされた無線インタフェース上の無線信号を受信するように構成され、移動体端末が上りリンク送信のために特定の前記無線サブフレームを用いるようにスケジュールされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. キャリブレーション情報を含む前記フレームの部分集合内のフレーム数は１つの無線サブフレームを伝達するために必要となる容量に対応することを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記無線信号サンプルは少なくとも２つの個別のアンテナキャリアを通じて受信され、前記フレームは対応するアンテナキャリアの無線信号サンプルを伝達するために少なくとも２つのコンテナを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記フレームの部分集合の前記コンテナの少なくとも１つは前記キャリブレーション情報を伝達することを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記キャリブレーション情報を伝達するために、前記フレームの部分集合内の前記少なくとも１つのコンテナを解放状態にするように無線信号サンプルが破棄されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記少なくとも２つのアンテナキャリアは１つ以上の同一の移動体端末からの無線信号を伝達し、前記アンテナキャリアの１つの信号サンプルは、残りのアンテナキャリアを介して受信される破棄されない無線信号サンプルが信号検出可能な品質を有すると前記無線機器制御装置（１０）が推定した後に、選択されて破棄されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 選択された無線サブフレームが移動体端末の送信から解放されるようにスケジュールされ、キャリブレーション情報は前記選択された無線サブフレームのサンプルを伝達するための時間内に生じるフレームの部分集合において伝達されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
9. 選択された１つのサブフレームが、無線アンテナキャリアの１つ以上のサブ周波数を除いて移動体端末の送信から解放されるようにスケジュールされ、キャリブレーション情報は、前記１つ以上のサブ周波数以外の周波数において、前記選択された無線サブフレームのサンプルを伝達するための時間内に生じるフレームの部分集合において伝達されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
10. 前記含めるステップは、前記無線機器（２０）から前記無線機器制御装置（１０）へ前記フレームのストリームを送信する前に前記フレームの部分集合に前記キャリブレーション情報を含めるステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 所定の無線リソース周波数帯域上の無線通信をサポートするように構成された無線基地局（２００）であって、
    少なくとも２つのアンテナに接続するための少なくとも２つのインタフェースを備える無線機器（２０）と、
    前記所定の無線リソース周波数帯域の利用を制御するように構成されるとともに、前記２つのアンテナのキャリブレーションの時刻及び期間を制御するように構成される無線機器制御装置（１０）と、
    前記無線機器（２０）と前記無線機器制御装置（１０）とを接続し、第１容量を有する第１リンク・インタフェースと、
    第２リンク・インタフェースを介して前記無線機器（２０）に接続されるとともに、前記少なくとも２つのアンテナに接続するために用いられる前記少なくとも２つのインタフェースに接続されるキャリブレーション無線機器（３０）と
    を備え、
    前記無線機器（２０）は、受信無線信号をサンプリングし、それをベースバンド信号へ変換し、前記第１リンク・インタフェースを通じてフレームのストリームにおいて前記ベースバンド信号サンプルを送信し、前記フレームの部分集合にキャリブレーション情報を含めるように構成され、
    前記無線リソース周波数帯域が完全に利用される場合に、前記フレームのストリームはベースバンド信号サンプルで満たされ、前記第１容量を実質的に占有し、
    前記無線機器制御装置（１０）が前記キャリブレーション情報を伝達するための前記フレームの部分集合内の容量を利用可能にするために無線フレーム中に前記無線リソース周波数帯域の全体よりも少ない利用をスケジュールするように構成されるか、前記無線機器（２０）が前記キャリブレーション情報を伝達するための前記フレームの部分集合内の容量を提供するために信号サンプルを破棄するように構成されるかの何れかであり、
    スケジュールされる移動体端末数が所定数よりも小さい期間である無線サブフレームに前記フレームの部分集合が対応する場合にキャリブレーション情報を伝達するためのフレームの部分集合が選択される
    ことを特徴とする無線基地局（２００）。
12. 前記キャリブレーション無線機器（３０）は、キャリブレーション結合部（４０）を介して前記少なくとも２つのアンテナに接続するために用いられる前記少なくとも２つのインタフェースに接続されることを特徴とする請求項１１に記載の無線基地局（２００）。
13. 前記少なくとも２つのアンテナキャリアは１つ以上の同一の移動体端末からの無線信号を伝達し、前記無線機器（２０）は、前記アンテナキャリアの１つの無線信号サンプルを、残りのアンテナキャリアを介して受信される破棄されない無線信号サンプルが信号検出可能な品質を有すると前記無線機器制御装置（１０）が推定した後に、選択して破棄するように構成されることを特徴とする請求項１１に記載の無線基地局（２００）。
14. 無線基地局（３００）であって、
    少なくとも２つのアンテナに接続するための少なくとも２つのアンテナ・インタフェースを有する無線機器（７１）を備えるユニット（７０）と、
    所定の無線リソース周波数帯域の利用を制御するように構成されるとともに、前記アンテナ間の位相差のキャリブレーションの時刻及び期間を制御するように構成される無線機器制御装置（１０）と、
    前記無線機器（７１）と前記無線機器制御装置（１０）とを接続し、第１容量を有する第１リンク・インタフェースと
    を備え、
    前記ユニット（７０）は、前記少なくとも２つのアンテナ・インタフェースに接続されるように構成されるキャリブレーション結合部（７２）をさらに備え、
    前記キャリブレーション結合部（７２）は、送信無線信号をサンプリングして前記無線機器（７１）へ無線信号サンプルを送信するように構成され、
    前記無線機器（７１）は、前記キャリブレーション結合部（７２）から受信される前記無線信号サンプルと、前記アンテナの何れかから受信される少なくとも１つの無線信号との間で選択するように構成され、
    前記無線機器（７１）は前記無線信号サンプルをベースバンド信号へ変換し、フレームのストリームにおいて前記無線機器制御装置（１０）へ前記サンプルを送信し、前記フレームの部分集合にキャリブレーション情報を含むように構成され、
    前記基地局は、
    前記無線機器（７１）が無線信号サンプルを破棄するように構成されるか、
    前記無線機器制御装置（１０）が前記無線リソースの無線フレーム内の前記無線リソース周波数帯域の一部のみをスケジュールするように構成されるか
    の何れかによって前記キャリブレーション情報のための前記フレームの部分集合内の容量を提供するように構成され、
    スケジュールされる移動体端末数が所定数よりも小さい期間である無線サブフレームに前記フレームの部分集合が対応する場合にキャリブレーション情報を伝達するためのフレームの部分集合が選択される
    ことを特徴とする無線基地局（３００）。
15. 前記キャリブレーション結合部（７２）から前記無線機器（７１）によって受信される無線信号サンプルは前記キャリブレーション結合部（７２）の結合及び合成部（７３）により生成される合成信号のサンプルに対応し、前記結合及び合成部（７３）は前記送信無線信号の一部の合計を実行することによって前記合成信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項１４に記載の無線基地局（３００）。
16. 前記合成信号は前記キャリブレーション情報を表すことを特徴とする請求項１５に記載の無線基地局（３００）。
17. 前記無線機器（７１）は、前記アンテナの何れかから受信される前記少なくとも１つの無線信号の受信と前記合成信号の受信との間で選択するためのスイッチ（７４）を備えることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の無線基地局（３００）。

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