(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおいてユーザ装置と通信する基地局であって、
第１ダウンリンク周波数搬送ユニット及び補助ダウンリンク周波数搬送ユニットを有し、
同時に第１ダウンリンク搬送周波数及び補助ダウンリンク搬送周波数の双方を使用する２重同時周波数ダウンリンクにおいて前記ユーザ装置と通信するように動作可能であり、
前記基地局は前記ユーザとの間に、前記２重同時周波数ダウンリンクを確立するためのメッセージを交換し、前記２重同時周波数ダウンリンクで動作できない他のユーザ装置に比べて、前記ユーザ装置に増加されたダウンリンク容量を提供する、基地局。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局であって、
前記第１ダウンリンク周波数搬送ユニットは、アップリンク通信用に割り当てられた第１の周波数帯域で、アップリンク及びダウンリンクモードで動作するように構成され、
前記補助ダウンリンク周波数搬送ユニットは、ダウンリンク通信用に割り当てられた第２の周波数帯域で、ダウンリンクのみのモードで動作するように構成される基地局。
【請求項３】
請求項２に記載の基地局であって、
前記第１及び第２の周波数帯域で共通のシグナリングを行う手段を更に有する基地局。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の基地局であって、
前記システムのユーザ装置とメッセージを交換し、前記ユーザ装置が第２の複信モードでの動作用に割り当てられた周波数帯域で、第１の複信モードで動作可能であるか否かを確立し、それに従って、前記ユーザ装置と通信する手段を更に有する基地局。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の基地局であって、
単一のリソースとして複数の周波数を管理する手段を更に有する基地局。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の基地局であって、
前記第１ダウンリンク周波数搬送ユニットは、第１の周波数帯域でアップリンクのタイムスロットの割り当てを増加させることにより、アップリンク容量を増加させる手段を有する基地局。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の基地局であって、
前記通信システムは3GPPシステムを有し、前記基地局はノードBを有する基地局。
【請求項８】
通信システムにおいて基地局とユーザ装置との間で通信する方法であって、上記基地局は第１ダウンリンク周波数搬送ユニットと補助ダウンリンク周波数搬送ユニットとを有し、前記方法は、２重同時周波数ダウンリンクにおいて同時に第１周波数帯域及び補助周波数帯域の双方で前記基地局から前記ユーザ装置に通信することを有し、更に、
前記基地局と前記ユーザとの間に、前記２重同時周波数ダウンリンクを確立するためのメッセージを交換し、前記２重同時周波数ダウンリンクで動作できない他のユーザ装置に比べて、前記ユーザ装置に増加されたダウンリンク容量を提供することを含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
同時に第１周波数帯域及び補助周波数帯域の双方で前記基地局から前記ユーザ装置に通信することは、
アップリンク通信用に割り当てられた第１の周波数帯域で、アップリンク及びダウンリンクモードで動作し、
ダウンリンク通信用に割り当てられた第２の周波数帯域で、ダウンリンクのみのモードで動作することを有する方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、
前記第１及び第２の周波数帯域で共通のシグナリングを使用することを更に有する方法。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のうちいずれか１項に記載の方法であって、
前記基地局と前記ユーザ装置との間でメッセージを交換し、前記ユーザ装置が第２の複信モード用に割り当てられた周波数帯域で、第１の複信モードで動作可能であるか否かを確立し、それに従って、前記基地局と前記ユーザ装置との間で通信することを更に有する方法。
【請求項１２】
請求項８ないし１１のうちいずれか１項に記載の方法であって、
単一のリソースとして複数の周波数を管理することを更に有する方法。
【請求項１３】
請求項８ないし１２のうちいずれか１項に記載の方法であって、
第１の周波数帯域でアップリンクのタイムスロットの割り当てを増加させることにより、アップリンク容量を増加させることを有する方法。
【請求項１４】
通信システムにおいて基地局と通信するユーザ装置であって、
第１ダウンリンク周波数搬送ユニット及び補助ダウンリンク周波数搬送ユニットを有し、
２重同時周波数ダウンリンクにおいて、同時に第１ダウンリンク搬送周波数及び補助ダウンリンク搬送周波数の双方を使用して前記基地局と通信するように動作可能であり、
前記基地局との間に、前記２重同時周波数ダウンリンクを確立するためのメッセージを交換し、前記２重同時周波数ダウンリンクで動作できない他のユーザ装置に比べて、前記ユーザ装置に増加されたダウンリンク容量が提供される、ユーザ装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のユーザ装置であって、
前記第１ダウンリンク周波数搬送ユニットは、アップリンク通信用に割り当てられた第１の周波数帯域で、アップリンク及びダウンリンクモードで動作するように構成され、
前記補助ダウンリンク周波数搬送ユニットは、ダウンリンク通信用に割り当てられた第２の周波数帯域で、ダウンリンクのみのモードで動作するように構成されるユーザ装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載のユーザ装置であって、
前記第１及び第２の周波数帯域で共通のシグナリングを行う手段を更に有するユーザ装置。
【請求項１７】
請求項１４ないし１５のうちいずれか１項に記載のユーザ装置であって、
前記基地局とメッセージングを交換し、前記ユーザ装置が第２の複信モードでの動作用に割り当てられた周波数帯域で、第１の複信モードで動作可能であるか否かを確立し、それに従って、前記基地局と通信する手段を更に有するユーザ装置。
【請求項１８】
請求項１４ないし１７のうちいずれか１項に記載のユーザ装置であって、
前記第１ダウンリンク周波数搬送ユニットは、第１の周波数帯域でアップリンクのタイムスロットの割り当てを増加させることにより、アップリンク容量を増加させる手段を有するユーザ装置。
【請求項１９】
請求項１４ないし１８のうちいずれか１項に記載のユーザ装置であって、
前記通信システムは3GPP通信システムを有するユーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関するものであり、特にセルラ通信システムにおける時分割復信(TDD:Time  Division  Duplex)動作に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明の分野において、第１世代及び第２世代のセルラ標準は、異なるダウンリンク(基地局から移動体)及びアップリンク(移動体から基地局)の周波数割り当てが存在する“周波数分割復信(FDD:Frequency  Division  Duplex)”を全て使用することが知られている。その割り当ては、基地局と移動体との双方で生じる同時送受信間での干渉を回避するため、“復信間隔(duplex  spacing)”で分離している。FDD割り当ては、一般的に“対のスペクトル(paired  spectrum)”と呼ばれる。
【０００３】
“時分割復信(TDD:Time  Division  Duplex)”は、“3rd  Generation  Partnership  Project(3GPP)”の“Time  Division  ‐  Code  Division  Multiple  Access”や3GPPの“Time  Division  ‐  Synchronous  Code  Division  Multiple  Access(TD-SCDMA)”のような最近の標準で使用されている。TDDシステムでは、送受信は、同じ周波数で交互の時間に生じる。TDDは、アップリンク及びダウンリンク容量が加入者のトラヒックプロフィールを容易に満たすように適応可能なパケットデータ通信に非常によく適している。
【０００４】
干渉問題のため、TDDはFDD帯域で使用されない。TDDは、不利な干渉なしに、FDD帯域の移動体送信(アップリンク)部分で動作可能である。“International  Mobile  Telecommunications  2000”(IMT-2000、指定の‘3G’帯域の国際電気通信連合)でFDDアップリンクチャネルに直接隣接してTDDチャネルを割り当てることは、この実現可能性の証拠を提供する。IMT-2000の周波数割り当てを図１に示す。
【０００５】
しかし、FDD帯域のダウンリンク部分でのTDDの動作は、既存のFDD基地局から同一場所又は近くのTDD基地局の受信局への隣接したチャネルの干渉のため、問題がある。一般的に、その双方は対応のユーザ端末より高い出力で送信する。
【０００６】
従って、無線オペレータがFDDスペクトル割り当てを有する場合、通常は、TDD技術は、スペクトルのFDDアップリンク部分のみで動作可能であり、FDDダウンリンクのスペクトルを未利用にし、事実上“浪費”している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、前述の欠点が軽減され得る通信システムにおけるTDD動作用の構成、方法及びユニットの必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、
通信システムにおいてユーザ装置と通信する基地局であって、
下位ダウンリンク周波数搬送ユニット及び上位ダウンリンク周波数搬送ユニットを有し、
同時に下位ダウンリンク搬送周波数及び上位ダウンリンク搬送周波数の双方を使用して前記ユーザ装置と通信するように動作可能である基地局が提供される。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、
通信システムにおいて基地局とユーザ装置との間で通信する方法であって、
同時に下位周波数帯域及び上位周波数帯域の双方で前記基地局から前記ユーザ装置に通信することを有する方法が提供される。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、
通信システムにおいて基地局と通信するユーザ装置であって、
下位ダウンリンク周波数搬送ユニット及び上位ダウンリンク周波数搬送ユニットを有し、
同時に下位ダウンリンク搬送周波数及び上位ダウンリンク搬送周波数の双方を使用して前記基地局と通信するように動作可能であるユーザ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】IMT-2000の周波数割り当てのブロック概略図
【図２】補助ダウンリンク利用でのTDDのブロック概略図
【図３】補助ダウンリンクでのTDDのシステムアーキテクチャのブロック概略図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を組み込んだ通信システムにおけるTDD動作用の一方法、基地局及び移動局について、添付図面を参照して、一例として説明する。
【００１３】
本発明は、以下のことが可能であるという発明者による認識に基づく。
・FDDの対のスペクトルとして割り当てられた帯域でのTDD技術の動作を可能にすること。
・効率的に容量を提供するためにFDDダウンリンクのスペクトルを使用する機能を提供し、それにより、浪費を回避すること。これは、補助TDDダウンリンクチャネルと呼ばれる。
・FDDダウンリンクスペクトルでのTDDの動作の不利な干渉を回避すること。
・固定の復信周波数の分離の要件を除去すること。
【００１４】
補助ダウンリンクでのTDD動作の例を図２に示す。図示のように、標準的なTDDは、アップリンクFDDスペクトル(210)で動作するが、補助ダウンリンクは、ダウンリンクFDDスペクトル(220)で動作する。図には、15タイムスロットのフレーム構成の例が図示されている。無線フレームの上方向の矢印はアップリンクタイムスロットを示しており、下方向の矢印はダウンリンクタイムスロットを示している。図示のように、システム容量は補助ダウンリンクの使用で拡張されている。
【００１５】
図３は、本発明を組み込んだ3GPPセルラ通信システム300の基本アーキテクチャを示している。図示のように、ノードB(又は基地局)310は、無線ネットワークコントローラ(RNC:Radio  Network  Controller)320により(‘Iub’インタフェース)で制御され、ユーザ装置(UE又は移動体端末)330とUu無線インタフェースで通信する。
【００１６】
その他の点で、システム300は、関連の3GPP技術仕様(http://www.3gpp.orgのウェブサイトで入手可能)に従って動作することがわかり、ここで更に説明する必要はない。しかし、以下に更に説明するように、ノードB320について、基地局(ノードB)は、下位帯域論理ユニット322と、上位帯域論理ユニット324とを有し、RNC310の制御下で上位(FDDダウンリンク)帯域と下位(FDDアップリンク)帯域との双方で動作する点に留意すべきである。
【００１７】
下位帯域論理ユニット322は、無線リソースが時間スロットに分割される通常のTDD動作をサポートする。
【００１８】
上位帯域論理ユニット324は、補助ダウンリンク動作をサポートする。この論理ユニットは、ダウンリンク動作のみをサポートする。無線リソースは時間スロットに分割される。
【００１９】
図３のシステムでは、３つの種類のUE330をサポートすることができる。
１．単一周波数の標準的なTDD  UE(図示せず)：これは、アップリンクとダウンリンクとの双方が単一周波数で動作する標準的なTDD  UEである。この種類のUEは、ノードBの下位帯域論理ユニットと通信することにより動作する。
２．単一瞬間周波数のUE(図示せず)：この種類のUEは、ネットワークの制御で、同じTDDフレームの２つの異なる周波数(下位FDD帯域及び上位FDD帯域)に同調することができる。UEは、下位FDD帯域でアップリンク伝送を動作する。UEは、ネットワークの制御で、標準的なTDDダウンリンク(下位FDD帯域)と補助ダウンリンク(上位FDD帯域)とのうちいずれかで動作可能である。
３．二重同時周波数のUE330：この種類のUEは、下位帯域UL/DL論理ユニット332と、上位‘補助DL’論理ユニット334と、‘補助DL’機能メッセージング論理ユニット336とを有し、下位FDD帯域と上位FDD帯域との双方に同時に同調することができる。UEは、下位FDD帯域でアップリンク伝送を動作する。UEは、ネットワークの制御で、標準的なTDDダウンリンク(下位FDD帯域)と補助ダウンリンク(上位FDD帯域)とを動作する。二重同時周波数機能で、UEは更なるダウンリンク容量で動作可能である。
【００２０】
図３のシステムの動作において、補助ダウンリンク(‘補助DL’)機能により、本質的にTDD技術がFDDダウンリンク帯域を効率的に利用し、スペクトルの浪費を回避することが可能になる。下位帯域及び上位帯域のダウンリンクリソースは、結合した‘単一プール’のリソースとして扱われ、要求に応じてユーザに割り当て可能である。ノードB320は、双方のTDD周波数に共通のシグナリングを提供する。
【００２１】
如何なる時点においても、‘補助DL’の動作モードをサポート可能な個々のUEは、下位帯域若しくは上位帯域又はその双方でダウンリンク容量を割り当てられてもよい。
【００２２】
UE及びノードBは、‘補助DL’機能のある及び‘補助DL’機能のないノードB及びUEがネットワークで共存可能であり、そのそれぞれの機能の限りでそれぞれ動作可能であるように、‘補助DL’機能メッセージを交換する。
【００２３】
補助ダウンリンクをサポートしないUE(例えば他のTDDネットワークからのローミングのUE)は、下位帯域で標準的なTDDモードで動作することにより、補助ダウンリンクアーキテクチャと互換性を有する。この場合、補助ダウンリンク機能はUEにトランスペアレントである。
【００２４】
補助ダウンリンクは全体ダウンリンク容量を増加させるが、下位TDD帯域でアップリンクトラヒックチャネルに更なるタイムスロットが割り当て可能であるため、それはまた、アップリンク容量が増加することを可能にする。
【００２５】
下位帯域と上位帯域との分離は、標準的なFDD復信周波数の分離により制限されない。UEは、補助ダウンリンクの正確な周波数に同調するように、ネットワークにより指示される。(UEが受信フィルタリング要件を最小化するために同時に１つのダウンリンク周波数でのみ動作する必要があったとしても)ネットワークレベルで、上位帯域の補助ダウンリンクは下位帯域に隣接することさえ可能である。このことにより、オペレータが連続的な周波数割り当てで提案のTDD技術を配備することが効率的に可能になる。
【００２６】
前述の通信システムでのTDD動作用の構成、方法及びユニットは、以下の利点を提供することがわかる。
・周波数分割復信スペクトルで時分割復信を配備する柔軟な方法を提供する。
・アップリンク及びダウンリンク容量の分離を隣接することにより、システム容量の柔軟な使用を可能にする。
・以前のFDD復信の制約を除去する。
【００２７】
以上の実施例に関し、更に、以下の項目を開示する。
【００２８】
（１）通信システムにおけるTDD動作用の方法であって、
FDD動作用に割り当てられた周波数帯域で、TDDモードで動作することを有する方法。
【００２９】
（２）（１）に記載の方法であって、
前記TDDモードで動作するステップは、
FDDアップリンク通信用に割り当てられた第１の周波数帯域で、TDDアップリンク及びダウンリンクモードで動作し、
FDDダウンリンク通信用に割り当てられた第２の周波数帯域で、TDDダウンリンクのみのモードで動作することを有する方法。
【００３０】
（３）（２）に記載の方法であって、
前記第１及び第２の周波数帯域で共通のシグナリングを使用することを更に有する方法。
【００３１】
（４）（１）ないし（３）のうちいずれか１項に記載の方法であって、
ネットワークと前記システムの移動局との間でメッセージングを行い、前記移動局がFDD動作用に割り当てられた周波数帯域で、TDDモードで動作可能か否かを確立し、
それに従って、前記ネットワークと前記移動局との間で通信することを更に有する方法。
【００３２】
（５）（１）ないし（４）のうちいずれか１項に記載の方法であって、
単一リソースとして複数のTDD周波数を管理することを更に有する方法。
【００３３】
（６）（１）ないし（５）のうちいずれか１項に記載の方法であって、
前記FDD動作用に割り当てられた周波数帯域で、TDDモードで動作するステップは、FDDアップリンクスペクトルでアップリンクのタイムスロットの割り当てを増加させることにより、アップリンク容量を増加させることを有する方法。
【００３４】
（７）（１）ないし（６）のうちいずれか１項に記載の方法であって、
前記システムは3GPPシステムを有する方法。
【００３５】
（８）通信システムにおけるTDD動作用の基地局であって、
FDD動作用に割り当てられた周波数帯域で、TDDモードで動作する手段を有する基地局。
【００３６】
（９）（８）に記載の基地局であって、
前記TDDモードで動作する手段は、
FDDアップリンク通信用に割り当てられた第１の周波数帯域で、TDDアップリンク及びダウンリンクモードで動作する手段と、
FDDダウンリンク通信用に割り当てられた第２の周波数帯域で、TDDダウンリンクのみのモードで動作する手段と
を有する基地局。
【００３７】
（１０）（９）に記載の基地局であって、
前記第１及び第２の周波数帯域で共通のシグナリングを行う手段を更に有する基地局。
【００３８】
（１１）（８）ないし（１０）のうちいずれか１項に記載の基地局であって、
前記システムの移動局とメッセージングを行い、前記移動局がFDD動作用に割り当てられた周波数帯域で、TDDモードで動作可能か否かを確立し、それに従って、前記移動局と通信する手段を更に有する基地局。
【００３９】
（１２）（８）ないし（１１）のうちいずれか１項に記載の基地局であって、
単一リソースとして複数のTDD周波数を管理する手段を更に有する基地局。
【００４０】
（１３）（８）ないし（１２）のうちいずれか１項に記載の基地局であって、
前記FDD動作用に割り当てられた周波数帯域で、TDDモードで動作する手段は、FDDアップリンクスペクトルでアップリンクのタイムスロットの割り当てを増加させることにより、アップリンク容量を増加させる手段を有する基地局。
【００４１】
（１４）（８）ないし（１３）のうちいずれか１項に記載の基地局であって、
前記システムは3GPPシステムを有し、前記基地局はノードBを有する基地局。
【００４２】
（１５）通信システムにおけるTDD動作用の移動局であって、
FDD動作用に割り当てられた周波数帯域で、TDDモードで動作する手段を有する移動局。
【００４３】
（１６）（１５）に記載の移動局であって、
前記TDDモードで動作する手段は、
FDDアップリンク通信用に割り当てられた第１の周波数帯域で、TDDアップリンク及びダウンリンクモードで動作する手段と、
FDDダウンリンク通信用に割り当てられた第２の周波数帯域で、TDDダウンリンクのみのモードで動作する手段と
を有する移動局。
【００４４】
（１７）（１６）に記載の移動局であって、
前記第１及び第２の周波数帯域で共通のシグナリングを行う手段を更に有する移動局。
【００４５】
（１８）（１４）ないし（１６）のうちいずれか１項に記載の移動局であって、
前記システムのネットワークとメッセージングを行い、前記移動局がFDD動作用に割り当てられた周波数帯域で、TDDモードで動作可能か否かを確立し、それに従って、前記ネットワークと通信する手段を更に有する移動局。
【００４６】
（１９）（１５）に記載の移動局であって、
前記第１の周波数帯域で動作する手段と、前記第２の周波数帯域で動作する手段とは、同時に動作するように構成される移動局。
【００４７】
（２０）（１５）ないし（１９）のうちいずれか１項に記載の移動局であって、
前記FDD動作用に割り当てられた周波数帯域で、TDDモードで動作する手段は、FDDアップリンクスペクトルでアップリンクのタイムスロットの割り当てを増加させることにより、アップリンク容量を増加させる手段を有する移動局。
【００４８】
（２１）（１５）ないし（２０）のうちいずれか１項に記載の移動局であって、
前記システムは3GPPシステムを有し、前記基地局はユーザ装置を有する移動局。
【図１】
0005418455.tif 000002
【図２】
0005418455.tif 000003
【図３】
0005418455.tif 000004