JP6404448B2 - 大容量無線通信のためのファランクス無線システムアーキテクチャ - Google Patents

Description

本出願は、2014年7月17日に出願の「Phalanx Radio System Architecture for High Capacity Wireless Communication」と題する米国特許出願第14／333，803号の利益を主張するものであり、ここにその出願は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。

スマートフォン、タブレットおよびモバイルブロードバンドドングルの世界的な爆発的成長に伴って、モバイルブロードバンドに対する要求がかつてないほどに高まっている。したがって、大容量技術が、将来の無線通信システムの重要な点となってきた。

スモールセル技術は、ネットワーク容量を増やし、絶えず増大するトラフィック需要を満たすための解決策のうちの1つとみられている。スモールセルとは、関連する小さいエリアで動作する低出力無線アクセスノードである。マクロセルと比べると、スモールセルは、ネットワーク容量を著しく増やすことができ、周波数帯をより効率的に管理できる。マクロセルネットワークが輻輳または過負荷となっている場所で、スモールセルは、追加的な周波数容量を加える。他方、スモールセルは、機器のコストおよびサイジング、バックホールの可用性、ならびにインストレーションおよび運用の複雑さを含む、新たな重要な課題群を移動体通信事業者に提起する。

一実施形態によれば、大容量無線通信のためのシステムは、複数の小型無線ユニットモジュール（SRUM）と、高速トランスポート層（TL）を介してSRUMに接続するように構成される単一のセントラルモジュール（CM）とを含み、SRUMは、SRUM無線周波数（RF）エレメントとアンテナとをそれぞれ備え、CMは、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）と、アナログ−デジタル（A／D）変換器と、複数のデジタル−アナログ（D／A）変換器と、複数のCM RFエレメントとを備え、複数のSRUMのそれぞれは、CM RFエレメントと一意に関連付けられ、それによって、D／A変換器は、他のRUと独立に動作するように構成される無線ユニット（RU）を形成する。

別の実施形態によれば、大容量無線通信のために構成されるネットワークコンポーネントは、バックホールネットワークへのリンクに接続するように構成され、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）と、複数のアナログ−デジタル（A／D）変換器と、複数のデジタル−アナログ（D／A）変換器と、複数のCM RFエレメントとを備える、セントラルモジュール（CM）と、複数の小型無線ユニットモジュール（SRUM）であって、各SRUMは、SRUM無線周波数（RF）エレメントとアンテナとを備え、SRUMのそれぞれは、高速トランスポート層（TL）を介してCMに接続するように構成される、複数の小型無線ユニットモジュール（SRUM）とを含み、複数のSRUMのそれぞれは、CM RFエレメントとD／A変換器とに一意に関連付けられ、それによって、他のRUと独立に動作するように構成される無線ユニット（RU）を形成する。

別の実施形態によれば、大容量無線通信のための送信ポイント（TP）は、複数の低出力無線ユニット（RU）を含み、各RUは、複数の無線コンポーネントを備え、コンポーネントのうちのいくつかは、セントラルモジュール（CM）に配置され、無線コンポーネントのうちのいくつかは、小型無線ユニットモジュール（SRUM）に配置され、CMに配置される無線コンポーネントのうちのいくつかは、複数のRUによって共有され、SRUMにある無線コンポーネントは、高速トランスポート層（TL）を介してCMにある無線コンポーネントに接続するように構成される。

本発明およびその利点をより完全に理解するために、ここで、添付の図面と併せて読まれる、以下の説明を参照する。

データを通信するためのネットワークの図である。 ファランクス無線アーキテクチャ（PRA）実施形態のブロック図である。 単一の無線ユニット（RU）実施形態のブロック図である。 時分割多重（TDMx）多重受信機（MRX）実施形態のブロック図である。 周波数分割多重（FDMx）MRX実施形態のブロック図である。 トランスポート層（TL）のための光リンク実施形態のブロック図である。 TLのためのマイクロ波リンク実施形態のブロック図である。 TLのための電気リンク実施形態のブロック図である。 3つの異なるタイプの無線アーキテクチャを示す概略図である。 様々な実施形態を実施するために使用できる処理システムの図である。

現在好ましい実施形態の作成および使用を以下に詳述する。ただし、本発明は、幅広い種類の具体的な文脈において実施できる多くの適用可能な発明概念を提供することが認識されるべきである。議論される具体的な実施形態は、本発明を作成および使用するための具体的な方法を説明するためのものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

一連の小型無線ユニット（RU）が密に統合されている、ファランクス無線アーキテクチャ（PRA）のためのシステムおよび方法が、本明細書に開示される。開示される、同じ物理的位置に密に統合されたRUは、異なるスモールセルをカバーするためにRUが異なる位置に分散される従来型の現行のスモールセルネットワークとは対照的である。単一のRUを有する典型的なマクロセルとは対照的に、開示されるPRAは、複数のRUを含む。一実施形態では、小型RUは、2つのセクション、すなわち、セクションAとセクションBとに分割される。セクションAのコンポーネントは、サイズおよび重量を減らすように簡素化されて、単一のモジュール−小型無線ユニットモジュール（SRUM）−に設置できるようにされる。SRUMは、例えば、無線塔またはアンテナ塔、建物の側面などに設置できる。より大型のRFエレメントおよびデジタルプロセッシングおよび制御エレメントは、例えばセントラルモジュール（CM）にあるセクションBに割り当てられる。CMは、SRUMと同一場所でなくてもよく、例えば、アンテナ塔付近の地上に配置できる。各無線ユニットは、アンテナが組み込まれた、スタンドアロン型無線周波数（RF）送受信機を備え、独立に作動できる。CMにおいて多重化構成が適用されて、システム全体のコストを引き下げる。SRUMとCMとは、トランスポート層（TL）を通して接続される。統合されたスモールセル構成によって、バックホールの設計が容易になり、設置の複雑さが低減される。

一連の小型RUによって、無線システムの容量が改善される。システムの能力は、RUの数に応じて増える。したがって、システムをアップグレードするのが容易である。一実施形態では、各RUは、独立に作動し、これにより、システムの能力は、容易に割り当てでき、そのため、柔軟である。現行のスモールセルアーキテクチャと対照的に、開示される統合されたRU構成によって、バックホールの設計が容易になり、設置の複雑さが低減され、その結果、設置のコストが削減される。簡素化されたSRUMは、現行の基地局を単に置き換えるだけであるため、サイズを小さくし、それによって、運用コストを削減する。多重受信機は、システム全体のコストを引き下げる。またさらに、現行のスモールセルアーキテクチャと対照的に、開示されるファランクス構成は、例えば、Multiple−Input，Multiple−Output（MIMO）システムおよびアンテナアレイシステムなどの、多様な技術と統合することが容易である。

異なる位置に分散される典型的なスモールセルRUと比べて、PRAシステムは、1つの物理位置に設置できる。さらに、典型的なマクロセルは、1つの高出力RUを通常有する一方で、開示されるPRAは、同一の単一の位置に配置される、複数の低出力RUを有する。一実施形態では、高出力RUは、約20ワット（W）超の電力増幅器、一般的には、約40Wから約80Wの間の電力増幅器を有するRUを指す。一実施形態では、低出力RUは、約10W未満、典型的には約1Wから約5Wの間の電力増幅器を有するRUを指す。

開示されるシステム、方法、および装置の一実施形態では、無線アクセスポイント（AP）、送信ポイント（TP）、基地局送受信機（BTS）、または基地局（BS）は、開示されるPRA大容量無線アーキテクチャで実施される。PRAは、各RUが他のRUとは独立に作動するが密に統合された複数の小型RUを含む。各RUは、SRUM、CM、およびTLにわたって分散される。SRUMは、互いに独立に動作する複数のRFエレメントを含む。CMは、RFエレメント、中間周波数（IF）エレメント、ベースバンドエレメント、およびデジタルプロセッシングならびに制御エレメントを含む。TLは、SRUMとCMとの間の高速接続を含み、光リンク、電気リンク、マイクロ波リンク、またはこれらのリンクのなんらかの組み合わせとして実施できる。

一実施形態では、大容量無線通信のためのシステムは、無線塔上の高所に配置され得る複数の小型無線ユニットモジュール（SRUM）と、例えば高速トランスポート層（TL）によって、SRUMに接続するように構成される単一のセントラルモジュールとを含む。一実施形態では、高速TLは、約700メガヘルツ（MHz）から約3800MHzの間の周波数で、アナログRF信号を運ぶ。一実施形態では、ピークデータレートは、RF信号変調スキームによっては、10ギガビット／秒（Gb／s）超になり得る。SRUMはそれぞれ、SRUM無線周波数（RF）エレメントとアンテナとを含む。CMは、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）と、アナログ−デジタル（A／D）変換器と、複数のデジタル−アナログ（D／A）変換器と、複数のCM RFエレメントとを含む。各SRUM無線エレメントは、1つのCM RFエレメントとD／A変換器とに一意に関連付けられて、他のRUと独立に動作するように構成される無線ユニット（RU）の少なくとも一部分を形成する。DSPとA／Dとは、複数のRUによって共有される。一実施形態では、各SRUMは、送信機（Tx）電力増幅器（PA）と、自動利得制御（AGC）増幅器と、アンテナと、アンテナ、Tx PA、およびAGC増幅器に接続されたデュプレクサとを含み、デュプレクサは、Tx PAからのTx信号をアンテナに供給し、アンテナからのRx信号をAGC増幅器に供給する。一実施形態では、CMは、複数のRUによって共有される多重受信機（MRX）をさらに含む。MRXは、時分割多重（TDMx）MRXまたは周波数分割多重（FDMx）MRXであってよい。RUは、低出力RUである。TLは、光リンク、マイクロ波リンク、および電気リンクのうちの1つであってよい。一実施形態では、CMは、同一の、無線塔上のSRUMの位置付近の高所に配置されない。

一実施形態では、大容量無線通信のための送信ポイント（TP）は、複数の低出力無線ユニット（RU）を含む。各RUは、複数の無線コンポーネントを含み、コンポーネントのいくつかは、セントラルモジュール（CM）に配置され、無線コンポーネントのいくつかは、小型無線ユニットモジュール（SRUM）に配置される。SRUMは、例えば、無線送信塔上の高所に配置されてよい。一実施形態では、SRUMに配置される無線コンポーネントの総重量は、CMに配置される無線コンポーネントの総重量未満である。他の実施形態では、SRUMの重量は、特定の設計によっては、CMよりも重いこともある。しかしながら、一実施形態では、SRUMを可能な限り小さくかつ軽量に作成することが望ましい。CMに配置される無線コンポーネントのいくつかは、複数のRUによって共有される。SRUMにある無線コンポーネントは、トランスポート層（TL）によって、CMにある無線コンポーネントに接続するように構成される。

一実施形態では、大容量無線通信のための送信ポイント（TP）は、複数の低出力無線ユニット（RU）を含む。各RUは、複数の無線コンポーネントを備え、コンポーネントのいくつかは、セントラルモジュール（CM）に配置され、無線コンポーネントのいくつかは、小型無線ユニットモジュール（SRUM）に配置される。SRUMは、無線送信塔上の高所に配置できる。CMに配置される無線コンポーネントのいくつかは、複数のRUによって共有される。SRUMにある無線コンポーネントは、トランスポート層（TL）によって、CMにある無線コンポーネントに接続するように構成される。

図1は、データを通信するためのネットワーク100の図である。ネットワーク100は、カバレッジエリア112を有するアクセスポイント（AP）110と、複数のユーザ機器（UE）120と、バックホールネットワーク130とを含む。本明細書で使用する場合、APの語はTPと呼ばれることもあり、2つの語は、本開示を通じて交換可能に使用され得る。AP110は、中でも、ベーストランシーバ基地局（BTS）、拡張基地局（eNB）、フェムトセル、および他の無線で通信可能とした装置などのUE120と、上りリンク（破線）接続および／または下り（点線）接続を確立することによって、無線アクセスを提供できる任意のコンポーネントを備え得る。UE120は、AP110と無線接続を確立できる任意のコンポーネントを備え得る。バックホールネットワーク130は、AP110と対向局側端末（図示せず）との間でデータを交換可能にできる任意のコンポーネントまたはコンポーネント群であってよい。一部の実施形態では、ネットワーク100は、リレー、フェムトセルなどの様々な他の無線装置を含んでよい。

一実施形態では、AP110およびUE120は、FDモードで動作するように構成される。AP110にある同周波数同一位置の受信機からの送信電波を高度に分離するために、AP110は、以下に詳述する自己干渉除去システムまたは回路を含む。一実施形態では、AP110は、セルラーAPである。別の実施形態では、AP110は、WiFi APである。

一実施形態では、AP110は、PRAとして実施され、各RUのコンポーネントをSRUMとCMとの間で分けた状態で、複数のRUを含む。一実施形態では、ネットワーク100は、第5世代モバイルネットワークまたは第5世代無線システム（5G）である。

図2は、PRA実施形態200のブロック図である。PRA200は、複数のRU202を含む。各RU202の様々なコンポーネントは、TL206が接続する2つのセクションに分割される。2つのセクションとは、CM204およびSRUM208である。各RU202は、低出力ノードであり、他のユーザと通信するためのスタンドアロン型コンポーネントとして作動する。SRUMは、例えばアンテナ塔の上で動作するために設計されているが、CM204は、例えば地上にあるモジュールとして設計されている。しかしながら、CM204は、地上または地上付近に配置されるように制限されるものではなく、特定の実装に適する任意の方式および位置に配置できる。一実施形態では、SRUM208は、小型かつ軽量であることを達成するために、実質的に最小限の数のエレメントを有するように実質的に最適化される。SRUM208におけるエレメントは、最大無線カバレッジを提供し、地上または地上付近の物体によって引き起こされた干渉を低減するために、アンテナ塔の最上部付近または他の高所に通常配置される必要があるエレメントを通常含む。

一実施形態では、SRUM208は、複数のRFエレメント222（各RU202に対して1つ）と、複数のアンテナエレメント224（各RU202に対して1つ）とを含む。各RFエレメント222は、対応するアンテナエレメント224に接続される。SRUM208およびTLは、アナログコンポーネントのみを一般的に含む。

一実施形態では、CM202は、デジタルコンポーネント210とアナログコンポーネント212とを含む。CM204のデジタルコンポーネント210は、複数のRU202によって共有され得るDSP216を含み、複数のデジタル−アナログ（D／A）変換器218（RU202当たり1つ）もまた含む。CM204のアナログコンポーネント212は、複数のRFエレメント220を含む（RU202当たり1つ）。各RFエレメント220は、TL206を介して接続されるSRUM208のRFエレメント222のうちの対応する1つに接続される。TL206は、ブロードバンド接続を支援する。TL206は、光リンク、電気リンク、マイクロ波リンク、またはこれらのリンクのなんらかの組み合わせとして実施できる。

図3は、単一のRU実施形態300のブロック図である。RU300は、図2のRU202のうちのいずれか1つとして実施できる。RU300のコンポーネントは、2つのセクション、すなわち、CM302およびSRUM306に分割される。2つのセクションは、TL304を介して接続される。RU300は、送信機308と受信機310とを含む。SRUMは、送信機308のための電力増幅器（PA）324と、受信機310のための変数自動利得制御（AGC）増幅器326と、アンテナ330と、アンテナ330への送信信号およびアンテナ330からの受信信号を二重化するデュプレクサ328とを含む。CM302は、DSP312と、送信機308のためのデジタルアップコンバータ（DUC）314と、送信機308のためのD／Aと、受信機310のための多重受信機（MRX）322と、受信機310のためのアナログ−デジタル（A／D）変換器318とを含む。

受信機310は、デジタルプリディストーション（DPD）フィードバックと、アンテナ330からのRF信号とを含む。送信機308では、デジタル送信（Tx）信号がデジタルアップコンバータ（DUC）314を通してアップコンバートされる。

アンテナからの受信機（Rx）信号とDPDフィードバック信号とは、TL304を介してSRUM306からCM302に送信される。信号は、次いで、ダウンコンバートされ、MRX322を通してデジタル化され、処理のためにDSP312に送信される。MRX322では、一群のRUからのRxおよびDPDフィードバック信号は、様々な多重化技術を適用することによって、1つのダウンコンバータと単一のA／D318を共有する。

図4は、時分割多重（TDMx）MRX実施形態400のブロック図である。TDMx MRX400は、図3のMRX322として実施され得る。TDMx MRX400は、複数の混合器418と、単一のローカルオシレータ（LO）416と、複数のバンドパスフィルタ（BPF）414と、複数の変数AGC増幅器412と、スイッチ410と、高速アナログ−デジタル変換器（ADC）406と、クロック（CLK）408とを含む。各混合器418は、それぞれのRF信号（例えば、RF1、RF2、…、RFn）を受信し、受信したRF信号をLO416からの出力と混合する。各混合器418の出力は、それぞれのBPF414を通過し、次いで、それぞれのAGC412を通る。各AGC412からの出力（例えば、IF1、IF2、…、IFn）は、その次に各出力信号（例えば、IF1、IF2、…、IFn）を高速ADC406に提供する、スイッチ410に提供される。高速ADC406の出力は、処理のためにDSP402に提供される。

図5は、周波数分割多重（FDMx）MRX実施形態500のブロック図である。FDMx MRX500は、図3のMRX322として実施され得る。FDMx MRX500は、複数の混合器518と、複数のLO516と、複数のBPF514と、複数の変数AGC増幅器512と、コンバイナ510と、高速ADC506と、CLK508とを含む。各混合器518は、それぞれのRF信号（例えば、RF1、RF2、…、RFn）を受信し、受信したRF信号をそのそれぞれのLO516からの出力と混合する。各混合器518の出力は、それぞれのBPF514を通過し、次いで、それぞれのAGC512を通る。各AGC512からの出力（例えば、IF1、IF2、…、IFn）は、単一の出力信号（例えば、IF）を高速ADC506に提供する、コンバイナ510に提供される。高速ADC506の出力は、処理のためにDSP502に提供される。

図6は、TLのための光リンク実施形態600のブロック図である。光リンク600は、図2のTL206を実施するために使用され得る。光リンク600は、CM602およびSRUM604のそれぞれに接続される光−電気（O／E）変換器606を含む。2つのO／E変換器606は、例えば光ファイバなどの光導波路608によって接続される。O／E変換器606は、光導波路608に沿った伝送のために電気信号を光信号に変換する。O／E変換器606はまた、光導波路608から受信した光信号を電気信号へと変換する。

図7は、TLのためのマイクロ波リンク実施形態700のブロック図である。マイクロ波リンク700は、図2のTL206を実施するために使用され得る。マイクロ波リンクは、CM702に接続されるアンテナ706と、SRUM704に接続されるアンテナ706とを含む。SRUMとCM702との間の信号は、2つのアンテナ706の間で確立されるマイクロ波リンクによって無線で送信される。

図8は、TLのための電気リンク実施形態800のブロック図である。電気リンク800は、図2のTL206を実施するために使用され得る。電気リンク806は、SRUM804とCM802との間で電気信号を運ぶための電気導波路806を含む。電気導波路806は、導電性ワイヤ、同軸ケーブル、または信号を電気的に運ぶための他の手段であってよい。

図9は、3つの異なるタイプの無線アーキテクチャを示す概略図である。3つのタイプの無線アーキテクチャには、マクロセルアーキテクチャ902、スモールセルアーキテクチャ904、および開示されるPRA906の実施形態が含まれる。マクロセルアーキテクチャ902は、カバレッジエリア914内にある複数のUE916のために無線サービスを提供する単一のRU912を有する単一のアンテナ塔910を含む。

スモールセルアーキテクチャ904は、それぞれがそれぞれの小型RU922を有する複数のアンテナ塔920を含む。各RUは、そのそれぞれのカバレッジエリア924内にある複数のUE926に無線サービスを提供する。各アンテナ塔920は、マクロセルのアンテナ塔910のカバレッジエリア916が提供するよりも小さいカバレッジエリアを有する。スモールセルのカバレッジエリア924のすべてによって提供される、スモールセルアーキテクチャ904の全カバレッジエリアのサイズは、マクロセルのカバレッジエリア916のサイズとほぼ同じである。しかしながら、スモールセルアーキテクチャ904は、マクロセルのアンテナ塔910が提供し得るよりも多くのUE926に無線サービスを提供し得る。

PRA906は、アンテナ塔930の頂部上に複数のSRUM932を有する単一のアンテナ塔930を含む。CMは、アンテナ塔930の基部、アンテナ塔930付近、またはどこか他の場所に配置され得る。SRUM932がサービスを提供するカバレッジエリア934は、マクロセルアーキテクチャ902のカバレッジエリアにほぼ等しい。しかしながら、SRUM932がサービスを提供するUE936の数は、マクロセルのアンテナ塔910がサービスを提供するUE916の数よりも多い。塔930上の各SRUM932は、カバレッジエリア934にあるいくつかのサブセットのUE936にサービスを提供する。よって、PRA906は、スモールセルアーキテクチャ904（例えば、マクロセルが提供し得るよりも多くのUEに対する大容量無線通信）の利益と共に、マクロセル902（例えば、所与のカバレッジエリアのための単一のアンテナ塔）の利益を提供する。しかしながら、PRA906は、単一のアンテナ塔930は、所与のカバレッジエリアサイズのために利用され得ること、またアンテナ塔の頂部には最小限の数のコンポーネントが配置され、それによって、より多くのRUを実施するための空間を節約できることから、スモールセルアーキテクチャ904よりも実施するのが廉価かつ容易である。またさらに、PRAは、複数のRUによって共有され得るいくつかのエレメントの二重化を防ぐ一方、スモールセルアーキテクチャでは、各RUは、RUが互いに物理的に（すなわち、地理的に）分散していることから、RU間で共有できない完全な一式のコンポーネントを持たなければならない。また、スモールセルアーキテクチャ904のためのバックホールは、PRA906よりも複雑である。

図10は、本明細書に開示される装置および方法を実施するのに用いられ得る処理システム1000のブロック図である。特定の装置は、示されているコンポーネントのすべて利用することもあれば、コンポーネントのサブセットのみを利用することもあり、統合のレベルは、装置によって変わり得る。さらに、装置は、複数の処理ユニット、プロセッサ、メモリ、送信機、受信機などの、コンポーネントの複数のインスタンスを含み得る。処理システム1000は、スピーカ、マイクロホン、マウス、タッチスクリーン、キーパッド、キーボード、プリンタ、ディスプレイなどの、1つ以上の入出力装置を備えた処理ユニット1001を含み得る。処理ユニット1001は、中央処理装置（CPU）1010と、メモリ1020と、大容量記憶装置1030と、ネットワークインターフェース1050と、I／Oインターフェース1060と、バス1040に接続されるアンテナ回路1070とを含み得る。処理ユニット1001はまた、アンテナ回路に接続されるアンテナエレメント1075を含む。

バス1040は、メモリバスもしくはメモリコントローラ、周辺機器用バス、ビデオバスなどを含む、任意のタイプのいくつかのバスアーキテクチャのうちの1つ以上であってよい。CPU1010は、任意のタイプの電子データプロセッサを含んでよい。メモリ1020は、スタティックランダムアクセスメモリ（SRAM）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（DRAM）、シンクロナスDRAM（SDRAM）、読み出し専用メモリ（ROM）、これらの組み合わせなどの任意のタイプのシステムメモリを備えてよい。一実施形態では、メモリ1020は、ブートアップ時に使用するためのROMと、プログラムを実行する際に使用するための、プログラムおよびデータ記憶のためのDRAMとを含み得る。

大容量記憶装置1030は、データ、プログラム、および他の情報を格納し、かつデータ、プログラム、および他の情報がバス1040を介してアクセス可能となるようにするように構成される任意のタイプの記憶装置を含んでよい。大容量記憶装置1030は、例えば、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、光ディスクドライブなどのうちの1つ以上を含み得る。

I／Oインターフェース1060は、外部入力および出力装置を処理ユニット1001に接続するためのインターフェースを提供し得る。I／Oインターフェース1060は、ビデオアダプタを含み得る。入力および出力装置の例には、ビデオアダプタに接続されるディスプレイと、I／Oインターフェースに接続されるマウス／キーボード／プリンタとが含まれ得る。他の装置は、処理ユニット1001に接続されてよく、追加的またはより少ないインターフェースカードが利用されてもよい。例えば、ユニバーサルシリアルバス（USB）（図示せず）などのシリアルインターフェースを使用して、プリンタのためのインターフェースを提供できる。

アンテナ回路1070とアンテナエレメント1075とにより、処理ユニット1001が、遠隔のユニットとネットワークを介して通信できる。一実施形態では、アンテナ回路1070とアンテナエレメント1075とは、Long Term Evolution（LTE）、符号分割多元接続（CDMA）、広帯域CDMA（WCDMA（登録商標））、および汎欧州デジタル移動電話方式（GSM（登録商標））ネットワークなどの、無線広域ネットワーク（WAN）および／またはセルラーネットワークへのアクセスを提供する。加えて、一部の実施形態では、アンテナ回路1070は、全二重（FD）モードで動作する。一部の実施形態では、アンテナ回路1070とアンテナエレメント1075とはまた、他の装置に対してBluetooth（登録商標）および／またはWiFi接続を提供する。一実施形態では、アンテナ回路1070は、送信信号除去システムを含む。

処理ユニット1001はまた、1つ以上のネットワークインターフェース1050を含み、これは、ノードまたは異なるネットワークにアクセスするために、イーサネット（登録商標）ケーブルなどの有線リンクおよび／または無線リンクを含み得る。ネットワークインターフェース1001により、処理ユニット1001が、遠隔のユニットとネットワーク1080を介して通信できる。例えば、ネットワークインターフェース1050は、1つ以上の送信機／送信アンテナと1つ以上の受信機／受信アンテナとを介して無線通信を提供し得る。一実施形態では、処理ユニット1001は、データ処理および他の処理ユニット、インターネット、リモートの記憶設備などの遠隔の装置との通信のために、ローカルエリアネットワークまたは広域ネットワークに接続される。

説明を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の趣旨および範囲から逸脱することなしに、様々な変更、置き換え、および改変もまた可能であることを理解されたい。さらに、既存または後に開発されるプロセス、機械、製造、物質の組成物、手段、方法、またはステップが、本明細書において説明される対応する実施形態と実質的に同じ機能を行う、または実質的に同じ結果を達成することができることを当業者であれば本開示から容易に認識するように、本開示の範囲は、本明細書に記載される特定の実施形態に限定されることを意図するものではない。したがって、添付の特許請求の範囲には、そのようなプロセス、機械、製造、物質の組成物、手段、方法、またはステップをその範囲内に含むことが意図されている。

100 ネットワーク
110 アクセスポイント（AP）
112 カバレッジエリア
120 ユーザ機器（UE）
130 バックホールネットワーク
200 PRA
202 RU
204 CM
206 TL
208 SRUM
210 デジタルコンポーネント
212 アナログコンポーネント
216 DSP
218 デジタル−アナログ（D／A）変換器
220 RFエレメント
222 RFエレメント
224 アンテナエレメント
300 RU
302 CM
304 TL
306 SRUM
308 送信機
310 受信機
312 DSP
314 デジタルアップコンバータ、DUC
318 アナログ−デジタル（A／D）変換器
322 多重受信機、MRX
324 電力増幅器（PA）
326 自動利得制御（AGC）増幅器
328 デュプレクサ
330 アンテナ
400 時分割多重（TDMx）MRX
402 DSP
406 アナログ−デジタル変換器（ADC）
408 クロック（CLK）
410 スイッチ
412 AGC増幅器
414 バンドパスフィルタ（BPF）
416 ローカルオシレータ（LO）
418 混合器
500 周波数分割多重（FDMx）MRX
502 DSP
506 高速ADC
508 CLK
510 コンバイナ
512 AGC増幅器
514 BPF
516 LO
518 混合器
600 光リンク
602 CM
604 SRUM
606 光−電気（O／E）変換器
608 光導波路
700 マイクロ波リンク
702 CM
704 SRUM
706 アンテナ
800 電気リンク
802 CM
804 SRUM
806 電気導波路
902 マクロセルアーキテクチャ
904 スモールセルアーキテクチャ
906 PRA
910 マクロセルのアンテナ塔
912 RU
914 カバレッジエリア
916 UE
920 アンテナ塔
922 RU
924 カバレッジエリア
926 UE
930 アンテナ塔
932 SRUM
934 カバレッジエリア
936 UE
1000 処理システム
1001 処理ユニット
1010 中央処理装置（CPU）
1020 メモリ
1030 大容量記憶装置
1040 バス
1050 ネットワークインターフェース
1060 I／Oインターフェース
1070 アンテナ回路
1075 アンテナエレメント
1080 ネットワーク

Claims (17)

1. 大容量無線通信のためのシステムであって、前記システムは、複数の無線ユニット（RU）を含み、各RUは、
   複数の小型無線ユニットモジュール（SRUM）と、
   高速トランスポート層（TL）を介して前記SRUMに接続するように構成される単一のセントラルモジュール（CM）と、を含み、
   複数のSRUMは、同じ物理的位置に統合され、
   前記SRUMは、SRUM無線周波数（RF）エレメントとアンテナとをそれぞれ備え、
   前記CMは、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）と、アナログ−デジタル（A／D）変換器と、複数のデジタル−アナログ（D／A）変換器と、複数のCM RFエレメントとを備え、
   前記複数のSRUMのそれぞれは、CM RFエレメントと一意に関連付けられ、それによって、D／A変換器は、他のRUと独立に動作するように構成されるRUを形成する、大容量無線通信のためのシステム。
2. 各SRUMは、送信機（Tx）電力増幅器（PA）と、自動利得制御（AGC）増幅器と、アンテナと、前記アンテナ、前記Tx PA、および前記AGC増幅器に接続されたデュプレクサとを含み、前記デュプレクサは、前記Tx PAからのTx信号をアンテナに供給し、前記アンテナからのRx信号を前記AGC増幅器に供給する、請求項1に記載のシステム。
3. 前記CMは、複数のRUによって共有される多重受信機（MRX）をさらに備える、請求項1に記載のシステム。
4. 前記MRXは、時分割多重（TDMx）MRXまたは周波数分割多重（FDMx）MRXである、請求項3に記載のシステム。
5. 前記RUは、低出力RUである、請求項1に記載のシステム。
6. 大容量無線通信のために構成されるネットワークコンポーネントであって、
   バックホールネットワークへのリンクに接続するように構成され、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）と、複数のアナログ−デジタル（A／D）変換器と、複数のデジタル−アナログ（D／A）変換器と、複数のCM RFエレメントとを備える、セントラルモジュール（CM）と、
   複数の小型無線ユニットモジュール（SRUM）であって、各SRUMは、SRUM無線周波数（RF）エレメントとアンテナとを備え、前記SRUMのそれぞれは、高速トランスポート層（TL）を介して前記CMに接続するように構成される、複数の小型無線ユニットモジュール（SRUM）とを含み、
   前記複数のSRUMは、同じ物理的位置に統合され、
   前記複数のSRUMのそれぞれは、CM RFエレメントとD／A変換器とに一意に関連付けられ、それによって、他のRUと独立に動作するように構成される無線ユニット（RU）を形成する、大容量無線通信のために構成されるネットワークコンポーネント。
7. 各SRUMは、送信機（Tx）電力増幅器（PA）と、自動利得制御（AGC）増幅器と、アンテナと、前記アンテナ、前記Tx PA、および前記AGC増幅器に接続されたデュプレクサとを含み、前記デュプレクサは、前記Tx PAからのTx信号をアンテナに供給し、前記アンテナからのRx信号を前記AGC増幅器に供給する、請求項6に記載のネットワークコンポーネント。
8. 前記CMは、複数のRUによって共有される多重受信機（MRX）をさらに備える、請求項6に記載のネットワークコンポーネント。
9. 前記MRXは、時分割多重（TDMx）MRXまたは周波数分割多重（FDMx）MRXである、請求項8に記載のネットワークコンポーネント。
10. 前記RUは、低出力RUである、請求項6に記載のネットワークコンポーネント。
11. 大容量無線通信のための送信ポイント（TP）であって、
    複数の低出力無線ユニット（RU）を含み、
    各RUは、複数の無線コンポーネントを備え、前記コンポーネントのうちのいくつかは、セントラルモジュール（CM）に配置され、前記無線コンポーネントのうちのいくつかは、小型無線ユニットモジュール（SRUM）に配置され、
    複数のSRUMは、同じ物理的位置に統合され、
    前記CMに配置される前記無線コンポーネントのうちのいくつかは、複数のRUによって共有され、前記SRUMにある前記無線コンポーネントは、高速トランスポート層（TL）を介して前記CMにある前記無線コンポーネントに接続するように構成される、大容量無線通信のための送信ポイント（TP）。
12. 前記CMは、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）と、複数のアナログ−デジタル（A／D）変換器と、複数のデジタル−アナログ（D／A）変換器と、複数のCM RFエレメントとを含む、請求項11に記載のTP。
13. 前記DSPと前記A／Dとは、複数のRUによって共有される、請求項12に記載のTP。
14. 前記SRUMのそれぞれは、SRUM無線周波数（RF）エレメントとアンテナとを含む、請求項11に記載のTP。
15. 各SRUMは、送信機（Tx）電力増幅器（PA）と、自動利得制御（AGC）増幅器と、アンテナと、前記アンテナ、前記Tx PA、および前記AGC増幅器に接続されたデュプレクサとを含み、前記デュプレクサは、前記Tx PAからのTx信号をアンテナに供給し、前記アンテナからのRx信号を前記AGC増幅器に供給する、請求項11に記載のTP。
16. 前記CMは、複数のRUによって共有される多重受信機（MRX）を備える、請求項11に記載のTP。
17. 前記MRXは、時分割多重（TDMx）MRXまたは周波数分割多重（FDMx）MRXである、請求項16に記載のTP。