(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間分割複信−キャリアアグリゲーション（ＴＤＤ−ＣＡ）モードで無線ネットワーク（１７０）において動作可能な無線通信ユニット（１６７，１７２）であって、前記無線ネットワークは、前記ＣＡのために統合される複数の周波数帯域上でのＴＤＤ通信をサポートし、前記無線通信ユニットは、アンテナユニット（１６８，１７６）及び送受信ユニット（２３５，２４６）を含み、
前記無線通信ユニットは、前記アンテナユニットと前記送受信ユニットとを信号ごとにリンクさせるフロントエンドモジュール（２３６，２４８）、を備え、前記フロントエンドモジュールは、複数の周波数帯域固有フィルタ（２０６，２０７）を含み、各周波数帯域固有フィルタは、前記複数の周波数帯域のうち対応する周波数帯域上でアップリンク（ＵＬ）信号及びダウンリンク（ＤＬ）信号の双方のために使用可能な帯域選択フィルタを１つのみ含み、
各アンテナユニットは、同じ周波数帯域固有フィルタの入力又は出力へ選択的に接続されるように構成され、各送受信ユニットは、同じ周波数帯域固有フィルタの出力又は入力へ選択的に接続されるように構成される、
ことを特徴とする、無線通信ユニット。
【請求項２】
前記アンテナユニットは、前記複数の周波数帯域に対応する複数の周波数帯域固有アンテナ（１８７，１８８）を含み、各周波数帯域固有アンテナは、前記複数の周波数帯域固有フィルタのうちの対応する１つの周波数帯域固有フィルタのみとスイッチ接続される、請求項１の無線通信ユニット。
【請求項３】
前記アンテナユニットは、前記複数の周波数帯域内の全ての周波数帯域上での通信をサポートする単一の広帯域アンテナ（２２０）を含む、請求項１の無線通信ユニット。
【請求項４】
前記送受信ユニットは、複数の周波数帯域固有送信器（１９０，１９１）と、複数の周波数帯域固有受信器（１９３，１９４）と、を備え、
各周波数帯域固有送信器は、前記複数の周波数帯域固有フィルタのうちの対応する１つの周波数帯域固有フィルタのみとスイッチ接続され、前記複数の周波数帯域のうちのそれぞれの第１の周波数帯域上でＵＬ信号の送信を実行するように構成され、
各周波数帯域固有受信器は、前記複数の周波数帯域固有フィルタのうちの対応する１つの周波数帯域固有フィルタのみとスイッチ接続され、前記複数の周波数帯域のうちのそれぞれの第２の周波数帯域上でＤＬ信号の受信を実行するように構成される、
請求項１の無線通信ユニット。
【請求項５】
前記送受信ユニットは、
前記複数の周波数帯域固有フィルタにおける全ての周波数帯域固有フィルタとスイッチ接続され、前記複数の周波数帯域内の全ての周波数帯域上でのＵＬ信号の送信をサポートする、単一の広帯域送信器（２２２）と、
前記複数の周波数帯域固有フィルタにおける全ての周波数帯域固有フィルタとスイッチ接続され、前記複数の周波数帯域内の全ての周波数帯域上でのＤＬ信号の受信をサポートする、単一の広帯域受信器（２２３）と、
を備える、請求項１の無線通信ユニット。
【請求項６】
各周波数帯域固有フィルタは、
前記送受信ユニット内の送信器部分への前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第１の入力ポート（２１０，２１２）と、
前記アンテナユニットへの前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第２の入力ポート（２０９，２１１）と、
前記アンテナユニットへの前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第１の出力ポート（２１３，２１５）と、
前記送受信ユニット内の受信器部分への前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第２の出力ポート（２１４，２１６）と、
を含む、請求項１の無線通信ユニット。
【請求項７】
時間分割複信−キャリアアグリゲーション（ＴＤＤ−ＣＡ）モードでの無線通信を、前記ＣＡのために統合される複数の周波数帯域上でのＴＤＤ通信をサポートする無線ネットワーク（１７０）において動作するアンテナユニット（１６８，１７６）及び送受信ユニット（２３５，２４６）を信号ごとにリンクさせるフロントエンドモジュール（２３６，２４８）を用いて遂行する方法であって、
前記フロントエンドモジュールを複数の周波数帯域固有フィルタ（２０６，２０７）を含むように構成すること、を含み、各周波数帯域固有フィルタは、前記複数の周波数帯域のうち対応する周波数帯域上でアップリンク信号及びダウンリンク信号の双方のために使用可能な帯域選択フィルタを１つのみ含み、各周波数帯域固有フィルタは、前記アンテナユニット及び前記送受信ユニットとスイッチ接続され、
前記方法は、
各アンテナユニットを同じ周波数帯域固有フィルタの入力又は出力へ選択的に接続することと、
各送受信ユニットを同じ周波数帯域固有フィルタの出力又は入力へ選択的に接続することと、
をさらに含む、方法。
【請求項８】
各周波数帯域固有フィルタが、
前記送受信ユニット内の送信器部分への前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第１の入力ポート（２１０，２１２）と、
前記アンテナユニットへの前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第２の入力ポート（２０９，２１１）と、
前記アンテナユニットへの前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第１の出力ポート（２１３，２１５）と、
前記送受信ユニット内の受信器部分への前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第２の出力ポート（２１４，２１６）と、
を含むように前記フロントエンドモジュールを提供すること、
をさらに含む、請求項７の方法。
【請求項９】
無線ネットワーク（１７０）において時間分割複信−キャリアアグリゲーション（ＴＤＤ−ＣＡ）モードでの無線通信を遂行する方法であって、前記無線ネットワークは、前記ＣＡのために統合される複数の周波数帯域上でのＴＤＤ通信をサポートし、前記方法は、
アンテナユニット（１８２）と送受信ユニットとを信号ごとにリンクさせるフロントエンドモジュールを用いるステップと、前記フロントエンドモジュールは、複数の周波数帯域固有フィルタを含むことと、各周波数帯域固有フィルタは、前記複数の周波数帯域のうち対応する周波数帯域上でアップリンク（ＵＬ）信号及びダウンリンク（ＤＬ）信号の双方のために使用可能な帯域選択フィルタを１つのみ含むことと、各周波数帯域固有フィルタは、前記アンテナユニット及び前記送受信ユニットとスイッチ接続されることと、
前記フロントエンドモジュールを用いて、第１の周波数帯域固有フィルタの入力を前記送受信ユニットへ接続すると共に前記第１の周波数帯域固有フィルタの出力を前記アンテナユニットへ接続することにより、前記送受信ユニット内の送信器からのＵＬ信号を前記アンテナユニットへ提供するステップ（１８２）と、
前記フロントエンドモジュールを用いて、前記第１の周波数帯域固有フィルタの前記入力を前記アンテナユニットへ接続すると共に前記第１の周波数帯域固有フィルタの前記出力を前記送受信ユニットへ接続することにより、前記アンテナユニットにより受信されるＤＬ信号を前記送受信ユニット内の受信器へ提供するステップ（１８３）と、
を特徴とする、方法。
【請求項１０】
前記送受信ユニット内の前記送信器からのＵＬ信号を前記アンテナユニットへ提供する前記ステップ（１８２）は、
前記複数の周波数帯域に対応する複数の周波数帯域固有アンテナへ前記ＵＬ信号を提供すること、を含み、各周波数帯域固有アンテナは、前記複数の周波数帯域固有フィルタのうちの対応する１つの周波数帯域固有フィルタのみとスイッチ接続される、
請求項９の方法。
【請求項１１】
前記送受信ユニット内の前記送信器からのＵＬ信号を前記アンテナユニットへ提供する前記ステップ（１８２）は、
前記複数の周波数帯域内の全ての周波数帯域上での通信をサポートする単一の広帯域アンテナへ前記ＵＬ信号を提供すること、を含む、
請求項９の方法。
【請求項１２】
前記送受信ユニットは、複数の周波数帯域固有送信器と、複数の周波数帯域固有受信器と、を含み、
各周波数帯域固有送信器は、前記複数の周波数帯域固有フィルタのうちの対応する１つの周波数帯域固有フィルタのみとスイッチ接続され、前記複数の周波数帯域のうちのそれぞれの第１の周波数帯域上でＵＬ信号の送信を実行するように構成され、
各周波数帯域固有受信器は、前記複数の周波数帯域固有フィルタのうちの対応する１つの周波数帯域固有フィルタのみとスイッチ接続され、前記複数の周波数帯域のうちのそれぞれの第２の周波数帯域上でＤＬ信号の受信を実行するように構成される、
請求項９の方法。
【請求項１３】
前記送受信ユニットは、
前記複数の周波数帯域固有フィルタにおける全ての周波数帯域固有フィルタとスイッチ接続され、前記複数の周波数帯域内の全ての周波数帯域上でのＵＬ信号の送信をサポートする、単一の広帯域送信器と、
前記複数の周波数帯域固有フィルタにおける全ての周波数帯域固有フィルタとスイッチ接続され、前記複数の周波数帯域内の全ての周波数帯域上でのＤＬ信号の受信をサポートする、単一の広帯域受信器と、
を含む、請求項９の方法。
【請求項１４】
各周波数帯域固有フィルタは、
前記送受信ユニット内の送信器部分への前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第１の入力ポートと、
前記アンテナユニットへの前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第２の入力ポートと、
前記アンテナユニットへの前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第１の出力ポートと、
前記送受信ユニット内の受信器部分への前記帯域選択フィルタのスイッチ接続を遂行する第２の出力ポートと、
を含む、請求項９の方法。
【請求項１５】
モバイルハンドセット（１６７）と、
前記モバイルハンドセットに関連付けられる無線ネットワーク（１７０）を介して、前記モバイルハンドセットとの間の無線通信を行うモバイル通信ノード（１７２）と、
を含むシステム（１６５）であって、
前記無線ネットワークは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）のために統合される複数の周波数帯域上での時間分割複信（ＴＤＤ）通信をサポートし、前記モバイルハンドセット及び前記モバイル通信ノードのうちの少なくとも１つは、ＴＤＤ−ＣＡモードで前記無線ネットワークにおいて動作可能であり、
前記モバイルハンドセット及び前記モバイル通信ノードのうちの少なくとも１つは、
対応するアンテナユニット（１６８，１７６）と、
対応する送受信ユニット（２３５，２４６）と、
前記アンテナユニットと前記送受信ユニットとを信号ごとにリンクさせる対応するフロントエンドモジュール（２３６，２４８）と、
を含み、前記フロントエンドモジュールは、複数の周波数帯域固有フィルタ（２０６，２０７）を含み、各周波数帯域固有フィルタは、前記複数の周波数帯域のうちそれぞれの周波数帯域上でアップリンク（ＵＬ）信号及びダウンリンク（ＤＬ）信号の双方のために使用可能な帯域選択フィルタを１つのみ含み、
各アンテナユニットは、同じ周波数帯域固有フィルタの入力又は出力へ選択的に接続されるように構成され、各送受信ユニットは、同じ周波数帯域固有フィルタの出力又は入力へ選択的に接続されるように構成される、
ことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、２０１１年８月１２日に提出された米国仮出願第６１／５２２，７７５号の利益を主張する。
【０００２】
［技術分野］
本発明は、運用周波数帯に従って無線ネットワークにおいて送信信号及び受信信号をフィルタリングするためのフロントエンドモジュールに関する。より具体的には、限定ではないものの、本発明は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）を伴う時間分割複信（ＴＤＤ）のためのフロントエンドモジュールを対象とする。当該フロントエンドモジュールは、統合される帯域について帯域選択フィルタを再利用し、アップリンク（ＵＬ）／ダウンリンク（ＤＬ）構成に従ってスイッチングされるアンテナ及び送信器／受信器への接続を提供する。
【背景技術】
【０００３】
増加の一途を辿る無線通信サービス及びブロードバンドサービスについての需要と共に、ＨＳＰＡ（High  Speed  Packet  Access）、ＥＶ−ＤＯ（Evolution-Data  Optimized）、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access）、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（International  Mobile  Telecommunications-Advanced）（例えば、LTE  Advanced)などのような第３世代（３Ｇ）及び第４世代（４Ｇ）のセルラネットワークの発展が、キャパシティ、ピークビットレート及びカバレッジに関する増加を続ける性能をサポートするために、進められている。これらネットワークを配備する事業者は、より多くの“トラフィック”を収容することのできる無線チャネルリソースを提供するための必要性に、継続的に直面している。３ＧＰＰ（Third  Generation  Partnership  Project）のＬＴＥネットワークなどのモバイル通信環境のケースにおいて、ＥＵＴＲＡ（Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access）又はＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network）のＬＴＥ用のエアインタフェースは、ダウンリンク（ＤＬ）において３００Ｍｂｐｓまで、アップリンク（ＵＬ）において７５Ｍｂｐｓまでのレートで、無線ブロードバンドデータサービスをサポートし得る。
【０００４】
ＬＴＥリリース１０（“Rel-10”）標準が近年標準化されており、２０ＭＨｚよりも大きい帯域幅がサポートされている。ＬＴＥリリース１０における１つの重要な要件は、ＬＴＥリリース８との後方互換性を確実にすることである。これは、スペクトラムの互換性をも含み、２０ＭＨｚよりも広いＬＴＥリリース１０のキャリアがＬＴＥリリース８の端末には離散的な数のＬＴＥキャリアとして見えるべきであることを示唆する。そうした各キャリアは、コンポーネントキャリア（ＣＣ）として言及され得る。具体的には、ＬＴＥリリース１０の早期の配備について、多くのＬＴＥレガシー端末（即ち、リリース８端末）と比較して、ＬＴＥリリース１０対応の端末の数はより少ないであろうと予期することができる。従って、レガシー端末にとってもより広いキャリアの効率的な使用を確実化することが必要であり、即ち、広帯域のＬＴＥリリース１０キャリアの全ての部分にレガシー端末をスケジューリングすることができるような形でコンポーネントキャリアが実装可能であるべきである。これを獲得するための直接的な手法は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）である。ＣＡは、ＬＴＥリリース１０端末が複数のＣＣで受信を行うことを示唆し、その際に各ＣＣはリリース８キャリアと同じ構造を有するか少なくとも有する可能性がある。
【０００５】
理解される点として、ＬＴＥといったセルラーシステムにおけるノード（例えば、基地局）又は端末（例えば、モバイルハンドセット）からの送信及び受信は、周波数領域で若しくは時間領域で（又はそれらの組合せで）多重化され得る。周波数分割複信（ＦＤＤ）は、ダウンリンク（ＤＬ）送信及びアップリンク（ＵＬ）送信が（同時か否かに関わらず）異なる十分に分離された周波数帯において行われることを示唆する。一方で、時間分割複信（ＴＤＤ）は、ＤＬ送信及びＵＬ送信が異なる重複しない時間スロットにおいて行われることを示唆する。ＴＤＤでは、ＵＬ送信及びＤＬ送信について、それら送信が時間領域で分離されるため、同じ（単一の）キャリア周波数が可能である。しかしながら、ＦＤＤでは、ＵＬ送信のために１つ、ＤＬ送信のために１つという、２つの異なるキャリア周波数が存在し得る。よって、ＴＤＤはペアリングされないスペクトラムにおいて動作可能である一方、ＦＤＤはペアリングされたスペクトラムを要し得る。
【０００６】
図１は、キャリアアグリゲーションを伴うＦＤＤ（ＦＤＤ−ＣＡ）、キャリアアグリゲーションを伴うＴＤＤ（ＴＤＤ−ＣＡ）についての例示的なスペクトラム割当てへの参照と共にキャリアアグリゲーションの例を示している。図１において、プロット１０及び１１は、（ＣＡ無しの）ＦＤＤ通信についてのそれぞれ例示的なＵＬ及びＤＬのスペクトラム割当てを描いており、プロット１２は、（ＣＡ無しの）ＴＤＤ通信についてのＵＬ及びＤＬ双方に共通の例示的な周波数帯域を描いている。図１では、及び以下で議論する他の全ての図面では、スペクトラム１４〜１５、１７〜１８及び２０〜２１から理解し得るように、２つのみのキャリア（又はＣＣ）が想定される。しかしながら、ここで留意すべきこととして、図１におけるプロットは、多様なＬＴＥ送信方式におけるスペクトラム割当ての例を単に提供するためのものである。理解される通り、ＣＡのために統合される２つより多くのＣＣが存在してもよく、（以下で議論される）本発明の教示は任意のそうした数のＣＡ方式におけるキャリアに等しく適用され得る。２つのキャリアについてＣＡがサポートされる場合、一方のキャリアはより高い帯域（ＨＢ）にあり、他方のキャリアはより低い帯域（ＬＢ）にある−例えば、（上で言及したようにＵＬ送信及びＤＬ送信のために異なる周波数帯域が必要とされ得る）ＦＤＤ−ＣＡについてＬＢのプロット１４〜１５に対するＨＢのプロット１７〜１８、及び（上で言及したようにＵＬ送信及びＤＬ送信の双方のために同じＬＢ又はＨＢスペクトラムが使用され得る）ＴＤＤ−ＣＡについてＬＢのプロット２０に対するＨＢのプロット２１、からそれは理解され得る。以下の議論において、簡明さのために、ＦＤＤのケースでは、図１におけるプロット１４〜１５及び１７〜１８から理解され得るように、アップリンク（ＵＬ）帯域は常にＣＣのためにダウンリンク（ＤＬ）帯域よりも低域にあると仮定される。しかしながら、あらためて言うと、本発明の教示は、いかなるそうしたＵＬ周波数帯域及びＤＬ周波数帯域の特定の配置又は所与のキャリア帯域の特定の帯域幅にも限定されない。
【０００７】
ここで、現代の集積回路（ＩＣ）技術は、無線の実装のコストを低減することを助けるものと考えられる。しかしながら、ＩＣに集積されることができない重要な無線コンポーネントも未だ多くある。そうした制限は、さらなるコストの節約におけるボトルネックとして理解される。具体的には、無線通信ユニット内のアンテナと送信器／受信器との間に配置されるいわゆる“フロントエンドモジュール”（以下でより詳細に議論される）は、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal-Oxide  Semiconductor）技術により提供されるスケールダウンのおかげで相対的に無線周波数（ＲＦ）ＩＣが安価になる場合であっても、ＩＣへの自身の集積の不足のために、より高コストになる。フロントエンドモジュールは、典型的には、（例えば、アンテナへの送信前及びアンテナからの受信後の）必要とされる帯域選択をサポートする、多数のフィルタ及びスイッチと、マルチモード及びマルチバンド無線のための（送信信号と受信信号との間の）アイソレーションと、から構成される。
【０００８】
上述したように、ＦＤＤは、送信及び受信を同時に行うことを可能とし、それにより、例えば送信の漏えい（leakage）又は受信ノイズに対して、フロントエンドモジュールが受信器を送信器から隔離（isolate）することが必要となる。所謂“デュプレクサ”は、そうした役割を担い、一方が送信帯域用で他方が受信帯域用である２つの帯域選択フィルタの組合せとして理解され得る。半二重（half-duplex）ＦＤＤは、ユーザ機器（ＵＥ）側で同時に送受信が行われることを禁止することにより、フロントエンドモジュールの設計要件を緩和し、それによりＵＥ用のデュプレクサの必要性が除去される。上述したように、ＴＤＤは、（ｅＮｏｄｅＢ（又は基地局）及びＵＥの双方において）送信及び受信が同時に行われることを禁止し、従って無線ハードウェアのコスト節約を助ける。
【０００９】
既に簡潔に言及したように、近年、セルラーシステムは、複数のキャリア（コンポーネントキャリアあるいはＣＣともいう）の同時の送信及び受信をサポートするキャリアアグリゲーション（ＣＡ）を導入した。これらキャリアあるいはＣＣは、インターバンド又はイントラバンドのいずれかであってよく、また隣接型（contiguous）又は非隣接型（non-contiguous）のいずれかであってよい。統合される複数のキャリア／ＣＣは無線ユニットの送信チェーン及び受信チェーンにおいて互いに隔離される必要があるため、ＣＡは、フロントエンドモジュールの設計に、より大きなチャレンジを課す。キャリアアグリゲーションを伴うＴＤＤ（即ち、ＴＤＤ−ＣＡ）は、特に統合される複数のキャリア間でＵＬ／ＤＬサブフレーム構成が異なる場合に、ｅＮｏｄｅＢ及びＵＥの双方の中に複数のデュプレクサを要し得る。
【００１０】
図２は、ＦＤＤのための従来型のフロントエンドモジュール２３を示している。フロントエンドモジュール２３は、２つの帯域選択（あるいはバンドパス）フィルタ−ＵＬ用のフィルタ２５（帯域１０）及びＤＬ用のフィルタ２６（帯域１１）から構成される。参照を分かり易くするために、図２において、並びに図３〜図６及び図９〜図１０においても、（図１に示した多様な周波数帯域のセットのうちの）全ての関連する周波数帯域が、当該周波数帯域について対応するフロントエンドモジュールと共に示されている。例えば、図２では周波数帯域１０〜１１が示されており、一方で図５Ａ〜図５Ｆでは帯域２０〜２１が示されている。しかしながら、図１の議論の観点では、図２又は図３〜図６及び図９〜図１０のうちの任意の他の図面を参照しつつ、そうした周波数帯域の追加的な議論は提供されない。また、参照を分かり易くするために、図２及びここでの議論における他の箇所で、次の略語が使用される：“ＢＰＦ”は“バンドパスフィルタ”を、“ＴＸ”は“送信器”を、“ＲＸ”は“受信器”を、“ＡＮＴ”は“アンテナ”を、“ｏ／ｐ”は“出力”を、“ｉ／ｐ”は“入力”を、並びに“Ｕ”及び“Ｄ”はそれぞれ“アップリンク”及び“ダウンリンク”を指す。無線通信ユニットの文脈において、ＵＬ信号は“送信信号”であり、ＤＬ信号は“受信信号”であると見なされる。上述したように、フロントエンドモジュール２３は、無線ユニット（図示せず）において、アンテナ２７と（送信器２８及び受信器３０を含む）送信器−受信器ペアとの間に配置され得る。よって、ＵＬフィルタ２５は、フロントエンドモジュール２３内で送信器２８からのノイズの受信器３０への漏えいをブロックし、一方でＤＬフィルタ２６は、受信器３０を（同時に送信器２８によってＵＬフィルタ２５へ送信され得る）送信信号から保護し得る。なお、ここでの議論を通じて、帯域選択フィルタあるいはＢＰＦは、一方向的な形（unidirectional  fashion）で動作するものと想定され、又は少なくとも、単一方向でのフィルタリングのために最適化されているものと想定される。例えば、図２における各帯域選択フィルタ２５、２６は、それぞれ２つのポート３２〜３３及び３５〜３６を有し、そのフィルタ設計は“菱形”でマークされたポート（例えば図２ではポート３２及び３５）から“矢印”でマークされた他のポート（例えば図２ではポート３３及び３６）への方向に最適化されているものとする。議論を分かり易くするために、“菱形”でマークされたポートは“入力ポート”として言及され、矢印を伴うポートは“出力ポート”として言及され得る。同じ慣例が送信器及び受信器についても有効であってよく、即ち、送信器は出力ポートを伴い（例えば、送信器２８は出力ポート３８を伴い）、受信器は入力ポートを伴う（例えば、受信器３０は入力ポート３９を伴う）。アンテナ２７は、送信及び受信の双方を実行可能であるという意味において、双方向的（bi-directional）であり、よって、アンテナ２７（又は後に議論される任意の他のアンテナ）に関連付けられる一方向的な“ポート”はなくてもよい。
【００１１】
ここで留意すべき点として、ＴＤＤとは異なり、ＦＤＤについては（ＵＬ及びＤＬについての専用の／別個のスペクトラム割当てを理由として）ＵＬ及びＤＬシグナリングの間でスイッチングは必要とされず、よって、フロントエンドモジュール２３は、アンテナ２７、送信器２８及び受信器３０へ固定的に配線される（hardwired）。より具体的には、アンテナ２７は、それぞれ実線４１、４２で示したように、ＤＬフィルタ２６の入力３５及びＵＬフィルタ２５の出力３３へ固定的に配線される。同様に、それぞれ実線４３、４４で示したように、送信器２８はＵＬフィルタ２５の入力３２へ固定的に配線され、受信器３０はＤＬフィルタ２６の出力３６へ固定的に配線される。ここで留意すべき点として、実線４１〜４４は固定配線関連の例示のためであり、実際の固定配線を表現するわけではない。図２において点線のボックス２３で示したように、ＦＤＤのためのフロントエンドモジュールのデュプレクサは、典型的には３ポートデバイスであり、１つの送信ポート３２は送信器２８への接続用、１つの受信ポート３６は受信器３０への接続用、１つのアンテナポートはアンテナ２７への接続用である。アンテナポートは、ポート３３及び３５の“結合（combination）”と見なされてよく、ジャンクションポート４５によって包括的に表現され、デュプレクサ２３のアンテナ側がＤＬフィルタの入力及びＵＬフィルタの出力の双方へ固定配線されることを意味する。図５Ａ〜図５Ｆに関連して後に説明するように、このＦＤＤデュプレクサ（あるいはフロントエンドモジュール）の設計を用いて、ＴＤＤ−ＣＡをサポートすることが可能である。
【００１２】
ここで指摘される点として、図２を通じた詳細な導入と、ここで提示した図面内の入出力ポート及び多様なシグナリング接続の自明の性質とを理由として、各（菱形でマークされた）入力ポート及び（矢印でマークされた）出力ポート及び各固定配線又はスイッチング接続は、図の明瞭さを維持し及び議論を分かり易くするために、後続の各図においてラベリングされず具体的には識別されないかもしれない。必要であれば、他の図面内のそうしたポート及び接続は、図２と同様に容易に識別され得ることが理解される。
【００１３】
図３Ａ〜図３Ｃは、従来型のＴＤＤ用のフロントエンドモジュールの動作を示している。ＴＤＤのケースでは、“フロントエンドモジュール”は、アンテナ４８を送信器５０又は受信器５１のいずれかへ接続するスイッチに過ぎない（図示されていないが、簡易なトランジスタスイッチであり得る）。スイッチは、受信器を送信器から隔離する役割を担う。図３Ａにおいて、スイッチは、関連するサブフレームの時間の間に、送信器５０をアンテナ４８へ接続してＵＬ信号の送信を可能とする。そうしたスイッチ接続（switched  connection）は、図３Ａにおいて線５３で描かれている。図３Ｂにおいて、スイッチは、関連するサブフレームの時間の間に、アンテナ４８を受信器５１へ接続してＤＬ信号の受信を可能とする。そうしたスイッチ接続は、図３Ｂにおいて線５４で描かれている。図３Ｃは、図３Ａ及び図３Ｂで個別に描かれたスイッチングを組合せ、従来型のＴＤＤ用のフロントエンドモジュールのスイッチ接続の双方の可能性の概略を（点線５３〜５４を介して）提供する。当然ながら、実装の選択に依存して、ＴＤＤフロントエンドモジュール内にいくつかの帯域選択フィルタがあってもよく、但し、そうしたフィルタの仕様は、従来型のデュプレクサ（例えば、図２を参照して上で議論したＦＤＤデュプレクサ）のための仕様よりは通常はかなり緩いものである。従って、ＴＤＤは、もしフィルタがあるならば厳しいフィルタ仕様を充足することを要しないために、無線実装のコストの節約を助ける。
【００１４】
図４Ａ及び図４Ｂは、ＦＤＤ−ＣＡのための従来型のフロントエンドモジュール５６を示している。上で言及したように、２つのＣＣでのキャリアアグリゲーションが、ここでのＣＡ関連の議論を通じて想定される。従って、図４ＡにおけるＦＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュール５６は、２つのＦＤＤデュプレクサ５７〜５８を含むように示されている。２つのＦＤＤデュプレクサ５７〜５８、即ち各キャリアごとに１つのデュプレクサ、がＦＤＤ−ＣＡをサポートすることが理解される。ＨＢデュプレクサ５７は、ＨＢ  ＤＬ及びＨＢ  ＵＬのための２つの帯域選択フィルタ５９〜６０から構成され、ＨＢアンテナ６２をＨＢ送信器６４及びＨＢ受信器６５へ接続する。ＬＢデュプレクサ５８は、ＬＢ  ＤＬ及びＬＢ  ＵＬのための２つの帯域選択フィルタ６７〜６８から構成され、ＬＢアンテナ７０をＬＢ送信器７２及びＬＢ受信器７３へ接続する。よって、ＦＤＤ−ＣＡフロントエンドモジュール５６は、４つの帯域選択フィルタから構成され：２つのフィルタ５９〜６０はＨＢ用であり、他の２つのフィルタ６７〜６８はＬＢ用である。図２に示したケースと同様に、ＦＤＤ−ＣＡについてはスイッチングは必要とされず、よって、フロントエンドモジュール５６は、図４Ａにおいて（図２を参照しながら議論したものと同様だが、上述したように簡明さのために個別にはラベリングされない）実線で示したように、対応するアンテナ及び送信器／受信器との間で固定的に配線されることができる。２つのＵＬフィルタ５９、６８は、対応する送信器６４、７４のノイズの対応する受信器６５、７３への漏えいをブロックし、互いの信号が他の帯域へ漏えいすることからも保護する。同様に、２つのＤＬフィルタ５９、６７は、受信器６５、７３を送信信号又は互いの受信信号から保護する。図４Ａにおけるフロントエンドモジュール５６のアンテナ及び送信器／受信器との間の接続は、図２に示した接続の簡易な拡張として理解されることができる。
【００１５】
図４Ａ及び後に議論する他の図面において、送信器ブロック／受信器ブロック及びアンテナは、単一のマルチバンドコンポーネントへオプションとして集積可能なコンポーネントを示すために、破線で囲まれて示され得る。図４Ｂは、図４Ａの構成についてのそうした集積の例を示している。よって、例えば、図４ＡにおけるＨＢアンテナ６２及びＬＢアンテナ７０は、実装の選択に依存して、図４Ｂにおける単一のマルチバンドアンテナ７５に置き換えられるものとして示されている。同様に、図４Ａにおける帯域固有の送信器６４、７２、及び／又は図４Ａにおける帯域固有の受信器６５、７３は、それぞれマルチバンド送信器７７及び／又はマルチバンド受信器７８に置き換え可能である。広帯域アンテナ７５、広帯域送信器７７、及び広帯域受信器７８を除けば、図４Ａ及び図４Ｂの間で、図示した通り、他の全てのコンポーネント及び固定配線接続は同一である。よって、図４Ａ及び図４Ｂの構成は、機能的には等価のままである。
【００１６】
図５Ａ〜図５Ｆは、ＴＤＤ−ＣＡについてフロントエンドモジュール８０内で従来型のＦＤＤデュプレクサ構成がどのように使用され得るかを示している。図５Ａ〜図５Ｄにおいて、フロントエンドモジュール８０についての、異なるＬＢ及びＨＢベースのＵＬ及びＤＬシグナリング構成（例えば、図５Ａのケースでは異なる帯域における異なるＣＣ上の同時のＵＬ送信がＬＢ−Ｕ及びＨＢ−Ｕとして示され、図５Ｂのケースでは異なる帯域からの異なるＣＣ上の同時のＤＬ受信がＬＢ−Ｄ及びＨＢ−Ｄとして示されている、など）と（それぞれ送信器／受信器との）対応するシグナリング接続とが示されている。ＦＤＤ−ＣＡと同様に、ＴＤＤ−ＣＡのケースにおいても、複数のＵＬ／ＤＬキャリアが存在し、よって送信器及び受信器の間で信号の隔離が必要とされる。必要とされる隔離は、図５Ａ〜図５Ｅに示したような従来型のＦＤＤデュプレクサタイプの構成８２〜８３を用いて達成されることができる。図５Ａ〜図５Ｅのケースにおいて（及び後に議論する図６Ａ〜図６Ｅのケースにおいても）、ＨＢとＬＢとの間の周波数差は、２つの帯域固有アンテナ（例えば、図５Ａ〜図５Ｅにおけるアンテナ８５〜８６）が移動通信ユニット（図示せず）内に必要とされるほど大きいものと想定される。ここで留意すべきこととして、ＦＤＤデュプレクサ（例えば、図２におけるデュプレクサ２３、又は図４Ａ〜図４Ｂにおけるデュプレクサ５７〜５８）は、自身のアンテナ側に固定配線される自身の２つのバンドパスフィルタを常に有する。図５Ａ〜図５Ｅのケースでは、ＨＢデュプレクサ８２はＨＢ用の２つの同一の帯域選択フィルタ８８〜８９から構成され、また、ＨＢデュプレクサ８３はＬＢ用の２つの同一の帯域選択フィルタ９０〜９１から構成される。これらＢＰＦ８８〜９１は、（簡明さのために及び他の図面との過度な繰り返しを避けるために、図５Ａ及び図５Ｅにおいてのみラベリングされた例示的な線９３〜９６を用いて）それぞれＨＢアンテナ及びＬＢアンテナ８５〜８６へ固定配線されているように示されている。ここで留意すべきこととして、厳密に言えば、これらデュプレクサタイプの構成８２〜８３は、従来型のＦＤＤデュプレクサが受信器を送信器から隔離する（図２における帯域１０〜１１又は図４Ａ〜図４ＢにおけるＨＢ帯域１７〜１８などのような、２つの異なる帯域のための）２つの異なる帯域選択フィルタからなるという意味において、従来型のＦＤＤデュプレクサとは異なると考えられ得る。これに対し、図５Ａ〜図５ＥにおけるＢＰＦ８８〜８９又は９０〜９１の各ペアは、帯域ＨＢ−Ｕ／Ｄ２１又は帯域ＬＢ−Ｕ／Ｄ２０のいずれかといったシングルバンド用である。いずれにしろ、（２つの異なる帯域選択フィルタを伴う）従来型のＦＤＤデュプレクサを、例えば、後に議論する図５Ｆに示したように広帯域アンテナの使用が十分に可能であるほどＨＢとＬＢとが近接している場合に、使用することができる。
【００１７】
図５Ａ〜図５Ｄにおいて、２つの帯域固有送信器９８〜９９及び２つの帯域固有受信器１０２〜１０３は、フロントエンドモジュール８０内の関連するＢＰＦとの異なるスイッチ接続を有するように示されている。よって、送信器／受信器側では、フロントエンドモジュール８０は、対応するＬＴＥサブフレームのＵＬ／ＤＬ構成に従って、送信器９８〜９９及び受信器１０２〜１０３のための適切なスイッチ（図示せず）を必要とし得る。フロントエンドモジュール８０内の適切なＢＰＦを対応する送信器及び／又は受信器と接続する異なる配線（例えば、線１０５〜１０８）を通じて、図５Ａ〜図５Ｄは、異なるＵＬ／ＤＬ構成のためにどのようにスイッチを設定すべきかの例を示している。ここで留意すべきこととして、図５Ａ〜図５Ｄにおける線１０５〜１０８はスイッチ接続を例示するのみであり、即ちこれら線は図５Ａ〜図５Ｄにおける様々な信号のスイッチングの構成をただ例示するために使用されており、何らの固定配線接続を示すものではない。同様のそうした線が、後に議論するような（この場合はアンテナとフロントエンドモジュールとの間の）様々なスイッチ接続を例示するために、図６Ａ〜図６Ｄに示されている。図５Ａ〜図５Ｄに示した全ての個別のスイッチングの可能性の組合せが図５Ｅにおいて示されており、そこでは、（アンテナ８５〜８６とフロントエンドモジュール８０との間にあるような）実線９３〜９６が固定配線接続を示すために使用され、破線１０５〜１０８が図５Ａ〜図５Ｄに既に示した多様なスイッチ接続のために使用されている。
【００１８】
上述したように、ＨＢとＬＢとの間の周波数差が十分に小さい場合、設計者は、広帯域アンテナ及び／又は広帯域送信器／受信器を、これらエンティティの個別の帯域固有のコンポーネントの代わりに使用し得る。図５Ｆは、フロントエンドモジュール１１２との関係における広帯域アンテナ１１０の使用（広帯域送信器又は受信器は無し）を例示している。このケースでは、フロントエンドモジュール１１２は、全てのＵＬ／ＤＬ構成の候補についてＴＤＤ−ＣＡをサポートし得る２つの従来型のＦＤＤデュプレクサ１１３〜１１４から構成される。各デュプレクサ１１３〜１１４は、それぞれ、ＨＢ及びＬＢ帯域固有ＢＰＦの対応するペア１１６〜１１７及び１１９〜１２０を含む。よって、図５Ａ〜図５Ｆにおけるデュプレクサタイプの構成とは反対に、図５Ｆにおける各デュプレクサ１１３〜１１４は、上で注記した従来型のＦＤＤデュプレクサと同様に、実際に異なる２つの帯域選択フィルタを有する。図５Ａ〜図５Ｅにおけるフロントエンドモジュール８０のケースのように、フロントエンドモジュール１１２は、送信器／受信器側にスイッチ（図示せず）を有し（そうしたスイッチ接続について破線１２２〜１２５で示した通り）、アンテナ側に固定配線接続を有する（実線１２７〜１３０で示した通り）。図５Ｆにおける帯域固有送信器９８〜９９及び受信器１０２〜１０３は、図５Ａ〜図５Ｅに示したものと同じであってよい。
【００１９】
図６Ａ〜図６Ｅは、ＴＤＤ−ＣＡのための他のフロントエンドモジュール１３３を示しており、そこではスイッチが（図６Ａ〜図６Ｄにおいて適切なＢＰＦを対応するアンテナ１４０〜１４１と接続する線１３５〜１３８により表現されるように）アンテナ側に導入され、代わりに送信器／受信器側は（適切な送信器１４８〜１４９及び受信器１５０〜１５１に接続される例示的な線１４３〜１４６により示されるように）固定配線されている。ここで留意すべきこととして、簡明さのために及び他の図面との過度な繰り返しを避けるために、図６Ａ及び図６Ｅにおいてのみ線１４３〜１４６がラベリングされている。前と同様に、関連するＴＤＤ−ＣＡ周波数帯域２０〜２１が、図６Ａ〜図６Ｅの各々の上段に、参照の分かり易さのために示されている。ここで繰り返しておくと、上述したように、図６Ａ〜図６Ｄにおける線１３５〜１３８はスイッチ接続を例示するのみであり、即ちこれら線は図６Ａ〜図６Ｄにおける様々な信号のスイッチングの構成をただ例示するために使用されており、何らの固定配線接続を示すものではない。図６Ａ〜図６Ｄに示した全ての個別のスイッチングの可能性の組合せが図６Ｅにおいて示されており、そこでは、（送信器／受信器側とフロントエンドモジュール１１３との間にあるような）実線１４３〜１４６が固定配線接続を示すために使用され、破線１３５〜１３８が図６Ａ〜図６Ｄに既に示した多様なスイッチ接続のために使用されている。また上述した通り、例えば図４Ｂ及び図５Ｆに示したように、送信器ブロック／受信器ブロック及びアンテナは、これらコンポーネント群が単一のマルチバンド（又は広帯域）コンポーネントへオプションとして（例えば、ＨＢとＬＢとの間の間隔が十分に近接している場合に）集積可能であることを示すために、図６Ａ〜図６Ｅにおいて破線で囲まれて示され得る。
【００２０】
図５Ａ〜図５Ｆに示したフロントエンドモジュールと同様に、図６Ａ〜図６Ｅにおけるフロントエンドモジュール１３３もまた、２つのデュプレクサタイプのフィルタユニット１５３〜１５４を含み、当該各フィルタユニットは、対応する帯域のための２つの同一の帯域選択フィルタを含み、一方のフィルタは当該帯域の送信器用であり、他方の（同一の）フィルタは当該帯域の受信器用である。例えば、図６Ａ〜図６Ｅにおけるフィルタユニット１５３は、ＨＢ帯域の受信器１５０のためのＢＰＦ１５６と、ＨＢ帯域の送信器１４８のためのＢＰＦ１５７と、を含む。同様に、フィルタユニット１５４は、ＬＢ帯域の受信器１５１のためのＢＰＦ１５９と、ＬＢ帯域の送信器１４９のためのＢＰＦ１６０と、を含む。しかしながら、図６Ａ〜図６Ｅにおけるフロントエンドモジュール１３３は、図示したようにそのＢＰＦがアンテナ側で固定配線されているのではなくむしろ送信器／受信器側で固定配線されているという意味において、図２、図４及び図５Ｆに示したＦＤＤデュプレクサとは異なると見なされてよい。ここで、図５及び図６における構成は、ＴＤＤ−ＣＡのためのスイッチングが望まれる場合には、互換可能なように使用されてもよいと考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上の議論から指摘されるのは、ＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールとしての（例えば図５Ｆのケースにおける）従来型のＦＤＤデュプレクサの又は（例えば図５Ａ〜図５Ｅのケースにおける）ＦＤＤデュプレクサタイプの構成の使用が、デュプレクサの（又はデュプレクサタイプの構成の）２つの同一の帯域選択フィルタのうち単一のフィルタのみが一度に使用され、デュプレクサの（又はデュプレクサタイプの構成の）他方のフィルタが送信器及び受信器のいずれにも接続されないことにつながる、ということである。言い換えれば、ＴＤＤ通信のために必要とされる時間ベースのスイッチングを理由に、ＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールの従来型の構成は、（ＦＤＤデュプレクサであるかＦＤＤデュプレクサタイプのユニットであるかによらず）帯域固有選択フィルタユニットごとに１つの余計な帯域選択フィルタを結果的に生じさせる。これは、スイッチングが送信器／受信器側で行われるか又はアンテナ側に移されるかに関わらず当てはまる。より具体的には、スイッチングがアンテナ側であれば（図６Ａ〜図６Ｄ）、ＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールとしての従来型のＦＤＤデュプレクサ又はＦＤＤデュプレクサタイプの構成の使用は、デュプレクサの（又はデュプレクサタイプの構成の）２つの同一の帯域選択フィルタのうち単一のフィルタのみが一度に使用され、デュプレクサの（又はデュプレクサタイプの構成の）他方のフィルタはアンテナに接続されないことにつながる。そうした余計な帯域選択フィルタの存在は、特に、多数のキャリアが統合される場合、又は無線通信ユニットにおいて複数のアンテナユニット又は（自身のチェーン固有のフロントエンドモジュールのセットを有する）送信器／受信器チェーンが並列的に動作する場合に、ＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールの高コストな実装を示唆する。
【００２２】
従って、余計な帯域選択フィルタを回避し、それによりＴＤＤ−ＣＡモードで動作する無線ユニット内のフロントエンドモジュールの実装のコストも制御するような、ＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールを案出ことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
ＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュール内の余計な帯域選択フィルタの上述した問題に対し、本発明は解決策を提供する。本発明の１つの実施形態によれば、帯域選択フィルタを再利用し、必要とされるフィルタの数を帯域（ＨＢ又はＬＢ）ごとに１つのフィルタのみに削減するフロントエンドモジュールが提案される。フロントエンドモジュールのアンテナ側及び送信器／受信器側の双方のスイッチの使用が、現存するＬＴＥサブフレームのＵＬ／ＤＬ構成に従った帯域選択フィルタの再利用を可能とする。
【００２４】
１つの実施形態において、本発明は、時間分割複信−キャリアアグリゲーション（ＴＤＤ−ＣＡ）モードで無線ネットワークにおいて動作可能な無線通信ユニットを対象とし、当該無線ネットワークは、ＣＡのために統合される複数の周波数帯域上でのＴＤＤ通信をサポートする。当該無線通信ユニットは、アンテナユニット、送受信ユニット、及び上記アンテナユニットと上記送受信ユニットとを信号ごとにリンクさせるフロントエンドモジュール、を備ることを特徴とする。上記フロントエンドモジュールは、複数の周波数帯域固有フィルタを含み、各帯域固有フィルタは、上記複数の周波数帯域のうち対応する周波数帯域上でアップリンク（ＵＬ）信号及びダウンリンク（ＤＬ）信号の双方のために使用可能な帯域選択フィルタを１つのみ含み、各帯域固有フィルタは、上記アンテナユニット及び上記送受信ユニットとスイッチ接続される。
【００２５】
他の実施形態において、本発明は、ＴＤＤ−ＣＡモードでの無線通信を、ＣＡのために統合される複数の周波数帯域上でのＴＤＤ通信をサポートする無線ネットワークにおいて動作する、アンテナユニット及び送受信ユニットを信号ごとにリンクさせるフロントエンドモジュールを用いて遂行する方法における改善を対象とする。その改善は、上記フロントエンドモジュールを複数の周波数帯域固有フィルタを含むように構成すること、を含み、各帯域固有フィルタは、上記複数の周波数帯域のうち対応する周波数帯域上でアップリンク信号及びダウンリンク信号の双方のために使用可能な帯域選択フィルタを１つのみ含み、各帯域固有フィルタは、上記アンテナユニット及び上記送受信ユニットとスイッチ接続される。
【００２６】
さらなる実施形態において、本発明は、無線ネットワークにおいてＴＤＤ−ＣＡモードでの無線通信を遂行する方法を対象とし、当該無線ネットワークは、ＣＡのために統合される複数の周波数帯域上でのＴＤＤ通信をサポートする。上記方法は、（ｉ）アンテナユニットと送受信ユニットとを信号ごとにリンクさせるフロントエンドモジュールを用いるステップと、上記フロントエンドモジュールは、複数の周波数帯域固有フィルタを含むことと、各帯域固有フィルタは、上記複数の周波数帯域のうち対応する周波数帯域上でアップリンク（ＵＬ）信号及びダウンリンク（ＤＬ）信号の双方のために使用可能な帯域選択フィルタを１つのみ含むことと、各帯域固有フィルタは、上記アンテナユニット及び上記送受信ユニットとスイッチ接続されることと、（ｉｉ）上記フロントエンドモジュールを用いて、上記送受信ユニット内の送信器からのＵＬ信号を上記アンテナユニットへ提供するステップと、（ｉｉｉ）上記フロントエンドモジュールを用いて、上記アンテナユニットにより受信されるＤＬ信号を上記送受信ユニット内の受信器へ提供するステップと、を特徴とする。
【００２７】
他の実施形態において、本発明は、モバイルハンドセットと、当該モバイルハンドセットに関連付けられる無線ネットワークを介して、当該モバイルハンドセットとの間の無線通信を行うモバイル通信ノードと、を含むシステムを対象とする。当該システムにおいて、無線ネットワークは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）のために統合される複数の周波数帯域上でのＴＤＤ通信をサポートし、上記モバイルハンドセット及び上記モバイル通信ノードのうちの少なくとも１つは、ＴＤＤ−ＣＡモードで上記無線ネットワークにおいて動作可能である。当該システムにおいて、上記モバイルハンドセット及び上記モバイル通信ノードのうちの少なくとも１つは、対応するアンテナユニットと、対応する送受信ユニットと、上記アンテナユニットと上記送受信ユニットとを信号ごとにリンクさせる対応するフロントエンドモジュールと、を含む。上記フロントエンドモジュールは、複数の周波数帯域固有フィルタを含み、各帯域固有フィルタは、上記複数の周波数帯域のうちそれぞれの周波数帯域上でＵＬ信号及びＤＬ信号の双方のために使用可能な帯域選択フィルタを１つのみ含み、各帯域固有フィルタは、上記アンテナユニット及び上記送受信ユニットとスイッチ接続される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るフロントエンドモジュールは、統合される帯域について帯域選択フィルタを再利用し、ＵＬ／ＤＬ構成に従ってそれらをアンテナ及び送信器／受信器へ接続（スイッチング）するため、従来型のものよりも簡易である。提案されるフロントエンドモジュールは、ＣＡをサポートする任意のＬＴＥ  ＴＤＤデバイス又はユニットにおいて使用されてよい。提案されるフロントエンドモジュールは、その双方の側のスイッチングインタフェースを介して帯域選択フィルタを再利用するため、ＴＤＤ−ＣＡについての無線実装のコストの節約にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
以下の節において、本発明は、次の図面に示される例示的な実施形態を参照しながら説明されるであろう。
【００３０】
【図１】キャリアアグリゲーションを伴うＦＤＤ（ＦＤＤ−ＣＡ）、キャリアアグリゲーションを伴うＴＤＤ（ＴＤＤ−ＣＡ）についての例示的なスペクトラム割当てへの参照と共にキャリアアグリゲーションの例を示している。
【図２】ＦＤＤのための従来型のフロントエンドモジュールを示している。
【図３Ａ】ＴＤＤのための従来型のフロントエンドモジュールの動作を示している。
【図３Ｂ】ＴＤＤのための従来型のフロントエンドモジュールの動作を示している。
【図３Ｃ】ＴＤＤのための従来型のフロントエンドモジュールの動作を示している。
【図４Ａ】ＦＤＤ−ＣＡのための従来型のフロントエンドモジュールを示している。
【図４Ｂ】ＦＤＤ−ＣＡのための従来型のフロントエンドモジュールを示している。
【図５Ａ】ＴＤＤ−ＣＡについてフロントエンドモジュール内で従来型のＦＤＤデュプレクサ構成がどのように使用され得るかを示している。
【図５Ｂ】ＴＤＤ−ＣＡについてフロントエンドモジュール内で従来型のＦＤＤデュプレクサ構成がどのように使用され得るかを示している。
【図５Ｃ】ＴＤＤ−ＣＡについてフロントエンドモジュール内で従来型のＦＤＤデュプレクサ構成がどのように使用され得るかを示している。
【図５Ｄ】ＴＤＤ−ＣＡについてフロントエンドモジュール内で従来型のＦＤＤデュプレクサ構成がどのように使用され得るかを示している。
【図５Ｅ】ＴＤＤ−ＣＡについてフロントエンドモジュール内で従来型のＦＤＤデュプレクサ構成がどのように使用され得るかを示している。
【図５Ｆ】ＴＤＤ−ＣＡについてフロントエンドモジュール内で従来型のＦＤＤデュプレクサ構成がどのように使用され得るかを示している。
【図６Ａ】スイッチがアンテナ側に導入され、代わりに送信器／受信器側は固定配線される、ＴＤＤ−ＣＡのための他のフロントエンドモジュールを示している。
【図６Ｂ】スイッチがアンテナ側に導入され、代わりに送信器／受信器側は固定配線される、ＴＤＤ−ＣＡのための他のフロントエンドモジュールを示している。
【図６Ｃ】スイッチがアンテナ側に導入され、代わりに送信器／受信器側は固定配線される、ＴＤＤ−ＣＡのための他のフロントエンドモジュールを示している。
【図６Ｄ】スイッチがアンテナ側に導入され、代わりに送信器／受信器側は固定配線される、ＴＤＤ−ＣＡのための他のフロントエンドモジュールを示している。
【図６Ｅ】スイッチがアンテナ側に導入され、代わりに送信器／受信器側は固定配線される、ＴＤＤ−ＣＡのための他のフロントエンドモジュールを示している。
【図７】本発明の１つの実施形態の教示に係るＴＤＤ−ＣＡフロントエンドモジュールがモバイルハンドセット若しくはモバイル通信ノード又は双方に実装され得る、例示的な無線システムの図である。
【図８】本発明の１つの実施形態に係るフロントエンドモジュールが無線通信ユニットにおいてどのように実装され得るかを示す例示的なフローチャートを示している。
【図９Ａ】フロントエンドモジュールのアンテナ側及び送信器／受信器側の双方にスイッチが導入される、本発明の１つの実施形態に係るＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールを示している。
【図９Ｂ】フロントエンドモジュールのアンテナ側及び送信器／受信器側の双方にスイッチが導入される、本発明の１つの実施形態に係るＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールを示している。
【図９Ｃ】フロントエンドモジュールのアンテナ側及び送信器／受信器側の双方にスイッチが導入される、本発明の１つの実施形態に係るＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールを示している。
【図９Ｄ】フロントエンドモジュールのアンテナ側及び送信器／受信器側の双方にスイッチが導入される、本発明の１つの実施形態に係るＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールを示している。
【図９Ｅ】フロントエンドモジュールのアンテナ側及び送信器／受信器側の双方にスイッチが導入される、本発明の１つの実施形態に係るＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールを示している。
【図１０Ａ】広帯域アンテナ及び広帯域送信器／受信器と共に使用される、図９Ａ〜図９Ｅのフロントエンドモジュールを示している。
【図１０Ｂ】広帯域アンテナ及び広帯域送信器／受信器と共に使用される、図９Ａ〜図９Ｅのフロントエンドモジュールを示している。
【図１０Ｃ】広帯域アンテナ及び広帯域送信器／受信器と共に使用される、図９Ａ〜図９Ｅのフロントエンドモジュールを示している。
【図１０Ｄ】広帯域アンテナ及び広帯域送信器／受信器と共に使用される、図９Ａ〜図９Ｅのフロントエンドモジュールを示している。
【図１０Ｅ】広帯域アンテナ及び広帯域送信器／受信器と共に使用される、図９Ａ〜図９Ｅのフロントエンドモジュールを示している。
【図１１】本発明の１つの実施形態に係る例示的なモバイルハンドセット又はＵＥのブロック図である。
【図１２】本発明の１つの実施形態に係る例示的なｅＮＢ又は類似するモバイル通信ノード（若しくは基地局）のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下の詳細な説明において、数多くの特定の詳細が、本発明の完全な理解を提供するために説明される。しかしながら、本発明がそうした特定の詳細なしでも実践され得ることが当業者によって理解されるであろう。別の例では、よく知られた方法、手続、コンポーネント及び回路は、本発明を曖昧にしないために、詳細には説明されていない。加えて、本発明は主にセルラー電話／データネットワークの文脈において説明されているものの、本発明は他の形式のセルラー又は非セルラー無線ネットワークにおいても実装可能であることが理解されるべきである（例えば、企業内無線データネットワーク、無線ウォーキートーキー（walkie-talkie）ネットワークといったポイントツーポイント無線通信ネットワーク、衛星通信ネットワークなど）。
【００３２】
本明細書を通じた“１つの実施形態”又は“一実施形態”への言及は、その実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。よって、本明細書を通じた多様な場所での“１つの実施形態において”若しくは“一実施形態において”又は“１つの実施形態に係る”というフレーズ（あるいは同様の趣旨を有する他のフレーズ）の出現は、必ずしも全て同じ実施形態への言及というわけではない。さらに、特定の特徴、構造又は特性は、１つ以上の実施形態において、任意の適切な形で組み合わされてよい。さらに、ここでの議論の文脈に依存して、単数形はその複数形を含んでよく、複数形はその単数形を含んでよい。同様に、ハイフンで結合された用語（例えば、“予め決定された（pre-determined）”、“デュプレクサタイプの（duplexer-type）”など）は、場合によってそのハイフンなしのバージョン（例えば、“予め決定された（predetermined）”、“デュプレクサタイプの（duplexer  type）”など）と互換可能に使用されてよく、大文字のエントリ（例えば“アップリンク（Uplink）”）は、非大文字のバージョン（例えば“アップリンク（uplink）”）と互換可能に使用されてよく、複数の語はアポストロフィーを伴いつつ又は伴うことなく示され得る（例えば、ＵＥ’ｓ又はＵＥｓ、ＣＣ’ｓ又はＣＣｓ）。こうした場合によって互換可能な使用は、互いに矛盾したものとみなされるべきでない。
【００３３】
まず始めに留意すべきこととして、“結合される（coupled）”、“接続される（connected）”、“接続している（connecting）”、“電気的に接続される（electrically  connected）”などの用語は、ここでは概して電気的／電子的に接続されているという条件に言及するために互換可能に使用される。同様に、第１のエンティティが、信号のタイプ（アナログ又はデジタル）に関わらず第２のエンティティとの間で（音声情報を含むか又は非音声のデータ／制御情報を含むかによらず）情報信号を（有線を通じてか又は無線手段を通じてかによらず）電気的に送信し及び／又は受信する場合、第１のエンティティは第２のエンティティ（又は複数のエンティティ）との間で“通信”していると見なされる。さらに留意すべきこととして、ここで示され議論される（コンポーネント図を含む）多様な図面は、ただ例示の目的のためのものであり、等尺では描かれていない。
【００３４】
図７は、本発明の１つの実施形態の教示に係るＴＤＤ−ＣＡフロントエンドモジュール（例えば、図９Ａ〜図９Ｅを参照しながら後に議論するフロントエンドモジュール１８５）がモバイルハンドセット（例えば、モバイルハンドセット１６７）若しくはモバイル通信ノード（例えばｅＮｏｄｅＢ１７２）又は双方に実装され得る、例示的な無線システム１６５の図である。図示したように、システム１６５は、対応するアンテナユニット１６８を含み得るモバイルハンドセット１６７を含み得る。ＴＤＤ−ＣＡモードでの通信を容易化するために、１つの実施形態において、モバイルハンドセット１６７は、本発明の教示に係るフロントエンドモジュール（例えば、図９Ａ〜図９Ｅを参照しながら後に議論するフロントエンドモジュール１８５）と、（図９〜図１０を参照しながら後に議論する）送信器／受信器ペアとを含み得る。アンテナユニット１６８は、（図７には個別に示されていないものの、図９〜図１０に示したアンテナ１８７〜１８８と同様であってよい）２つ以上のアンテナを含み得る。当該各アンテナは、コンポーネントキャリア（ＣＣ）の所与の周波数帯域（例えば、ＨＢ又はＬＢ）内で送信及び受信を実行することができる。
【００３５】
図７において、モバイルハンドセット１６７は、キャリアネットワーク１７０の通信ノード１７２を通じて、無線サービスプロバイダ（又は事業者）のキャリアネットワーク１７０との間で無線通信を行うように示されている。通信ノード１７２は、例えば、３Ｇネットワーク内の基地局であってもよく、又はキャリアネットワークがＬＴＥ（Long-Term  Evolution）ネットワークである場合にはｅＮｏｄｅＢ（evolved  Node  B）若しくはホームｅＮｏｄｅＢ（HeNB）であってもよく、又は任意の他のホーム基地局若しくはフェムトセルであってもよい。通信ノード１７２は、モバイルハンドセット１６７に無線インタフェースを提供し得る。他の実施形態において、通信ノード１７２は、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、又は無線環境で動作可能な任意の他のタイプの無線インタフェースデバイスをも含み得る。ここで留意すべきこととして、“モバイルハンドセット”、“無線ハンドセット”、“端末”及び“ユーザ機器（ＵＥ）”といった用語は、無線キャリアネットワークを介して音声及び／又はデータ通信可能な無線通信デバイスに言及するためにここで互換可能に使用され得る。そうしたモバイルハンドセットのいくつかの例は、セルラー電話若しくはデータ転送機器（例えば、ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant）若しくはページャ）、スマートフォン（例えば、iPhone（登録商標）、Android（登録商標）、Blackberry（登録商標）など）、コンピュータ、ブルートゥース（登録商標）デバイス、又は無線環境で動作可能な他の任意のタイプのユーザデバイスを含む。同様に、“無線ネットワーク”又は“キャリアネットワーク”といった用語は、２つのユーザ機器（ＵＥｓ）の間の音声及び／又はデータ通信を遂行する無線通信ネットワーク（例えば、セルラーネットワーク）に言及するためにここで互換可能に使用され得る。
【００３６】
アンテナユニット１７６を介してＵＥ１６７へ（例えば、図７における無線リンク１７３により表現されるような）エアインタフェースを提供することに加えて、通信ノード１７２は、例えば、ネットワーク１７０内で動作するＵＥ１６７及び他のＵＥ（図示せず）から受信されるチャネル品質フィードバックを用いて、（例えば、ＬＴＥシステムにおけるｅＮｏｄｅＢ又はＨｅＮＢのケースのように）無線リソース管理をも実行し得る。ＴＤＤ−ＣＡモードにおける通信を容易化するために、１つの実施形態において、ｅＮＢ１７２は、本発明の教示に係るフロントエンドモジュール（例えば、図９Ａ〜図９Ｅを参照しながら後に議論するフロントエンドモジュール１８５）と、（図９〜図１０を参照しながら後に議論する）送信器／受信器ペアと、をも含み得る。ｅＮＢのアンテナユニット１７６は、（図７には個別に示されていないものの、図９〜図１０に示したアンテナ１８７〜１８８と同様であってよい）２つ以上のアンテナを含み得る。当該各アンテナは、ＣＣの所与の周波数帯域（例えば、ＨＢ又はＬＢ）内で送信及び受信を実行することができる。３Ｇキャリアネットワーク１７０のケースでは、通信ノード１７２は、３Ｇ無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）のいくつかの又は全ての機能性と共に、３Ｇ基地局の機能性を含み得る。他のタイプのキャリアネットワーク（例えば、４Ｇ及びそれ以降のネットワーク）における通信ノードもまた、同様に構成されてよい。１つの実施形態において、ノード１７２は、（ハードウェアで、ソフトウェアを介して、又は双方で）ここで議論されるようなフロントエンドモジュールの構成を実装するように構成され得る。例えば、本発明の１つの実施形態に従うフロントエンドモジュールを通じたスイッチングが、通信ノード１７２内の１つ以上のプロセッサ（例えば、図１２におけるプロセッサ２４２（あるいは、より具体的に、処理ユニット２５０））の適切なプログラミングを通じて実装されてもよい。プログラムコードの（ノード１７２内のプロセッサによる）実行によって、ここで議論されるようなＵＬ及びＤＬサブフレームのスイッチングの当該プロセッサによる実装がなされる。同様に、ＵＥ１６７は、（ハードウェア及び／又はソフトウェアで）本発明のフロントエンドモジュールの構成を実装するように適切に構成され得る。よって、以下の議論において、モバイル通信ユニット―通信ノード１７２かＵＥ１６７かによらず―が機能又は処理を“実行し（performing）”、“遂行し（accomplishing）”又は“行う（carrying  out”）として言及されるが、それは望む通りに当該パフォーマンスがハードウェアで及び／又はソフトウェアで技術的に遂行され得ることと、当業者にとっては等価である。
【００３７】
以下の議論は主にＣＡをサポートするＬＴＥ  ＴＤＤユニットの文脈において提供されるが、本発明の教示は、（本教示を用いれば当業者には明らかとなり得るような）適切な修正と共に、例えば３Ｇ／４Ｇ仕様を用いる標準ベースのシステム／ネットワーク又は非標準ベースのシステムといった、ＴＤＤ−ＣＡを用いる多くの異なる無線システム又はネットワークにおいて動作する、他の通信ユニット又はデバイスにも等しく適用されてよい。そうしたシステム又はネットワークのいくつかの例は、限定ではないものの、ＧＳＭ（Global  System  for  Mobile  communications）ネットワーク、ＷＣＤＭＡ（Wideband  Code  Division  Multiple  Access）システム、ＷＣＤＭＡベースのＨＳＰＡシステム、ＣＤＭＡ２０００システム、ＥＶ−ＤＯシステム、ＷｉＭＡＸシステム、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステム、他のＵＴＲＡＮ／Ｅ−ＵＴＲＡＮネットワーク、ＧＳＭ／ＥＤＧＥ（GSM/Enhanced  Data  Rate  for  GSM  Evolution）システム、非標準ベースの私有企業無線ネットワークなどを含む。また、本発明の教示はＬＴＥにおけるアップリンク（ＵＬ）及びダウンリンク（ＤＬ）の信号の双方に適用され得るため、本発明のフロントエンドモジュールは、基地局（例えば、ｅＮＢ１７２若しくは基地局／協調マルチポイント（ＣｏＭＰ）送信及び受信構成で動作する“スーパー基地局”）又はＵＥ（例えば、ＵＥ１６７）のいずれか又は双方において実装可能である。本発明の教示は、複数の時間スロット上でＴＤＤタイプの通信を実行する任意の他の非セルラー無線ユニットにも適用されてよい。従って、以下の議論において、“無線通信ユニット”（又は単に“通信ユニット”若しくは“無線ユニット”）との用語は、議論の文脈に基づいて、それらエンティティの任意のもの、即ち基地局（又は無線アクセスノード／アクセスポイント）若しくはＵＥ、又は非セルラー無線システム（例えば、企業無線ネットワーク、私有携帯電話システムなど）において動作可能な無線送受信機、に言及するために使用されてよい。
【００３８】
キャリアネットワーク１７０は、通信ノード１７２に結合され、ネットワーク１７０内の論理的な制御機能（例えば、加入者アカウント管理、ビリング、加入者移動性管理など）を提供するコアネットワーク１７５を含み得る。ＬＴＥキャリアネットワークのケースでは、コアネットワーク１７５は、アクセスゲートウェイ（ＡＧＷ）であってもよい。キャリアネットワーク１７０のタイプに関わらず、コアネットワーク１７５は、キャリアネットワーク１７０内で動作する他のモバイルハンドセットへの、及びキャリアネットワーク１７０の外部の他の音声及び／又はデータネットワーク内の他の通信デバイス（例えば、固定又は無線電話）若しくはリソース（例えば、インターネットウェブサイト）へのＵＥ１６７の接続を提供する。これに関し、コアネットワーク１７０は、キャリアネットワーク１７０内で動作するデバイスを超えた所望の接続を達成するために、パケット交換ネットワーク（例えば、インターネットなどのＩＰ（Internet  Protocol）ネットワーク）に加えて、ＰＳＴＮ（Public-Switched  Telephone  Network）といった回線交換ネットワーク１７８に結合されてもよい。よって、通信ノード１７２のコアネットワーク１７５との接続及びハンドセット１６７の通信ノード１７２との無線リンクを通じて、ハンドセット１６７のユーザは、事業者のキャリアネットワーク１７０の範囲内で動作するものを超えて、多くの異なるリソース又はシステムへ無線で（及びシームレスに）アクセスし得る。
【００３９】
理解されるように、キャリアネットワーク１７０は、セルラー電話ネットワーク又はＰＬＭＮ（Public  Land  Mobile  Network）であってもよく、ＵＥ１６７は加入者ユニットであってもよい。しかしながら、上述したように、本発明は、（音声ネットワーク、データネットワーク又は双方のいずれであるかによらず）他の非セルラー無線ネットワークでも動作可能である。さらに、キャリアネットワーク１７０の一部は、例えばＰＳＴＮ又は衛星ベースの通信リンクといった、現在の又は将来の任意の有線又は無線通信ネットワークを、独立的に又は組合せにおいて含んでもよい。同様に、やはり上述したように、キャリアネットワーク１７０は、自身のコアネットワーク１７５のＩＰ（パケット交換）ネットワーク１７７への接続を介してインターネットへ接続されてもよく、又は自身の一部としてインターネットの部分を含んでもよい。
【００４０】
図８は、本発明の１つの実施形態に係るフロントエンドモジュール（例えば、図９〜図１０を参照しながら後に議論するフロントエンドモジュール１８５）が無線通信ユニット（例えば、上で言及したＵＥ１６７及び／又はｅＮＢ１７２）においてどのように実装され得るかを示す例示的なフローチャート１８０を示している。本発明の教示に係るフロントエンドモジュールは、通信ユニット内のアンテナユニットと（以下で議論するような別個の送信器及び別個の受信器を含み得る）送受信ユニットとを、信号ごとに（signal-wise）リンクさせ得る（ブロック１８１、図８）。本発明のフロントエンドモジュールは後に図９〜図１０を参照しながらより詳細に議論されるが、ここで図８内のブロック１８１において留意すべきこととして、当該フロントエンドモジュール内の各周波数帯域固有フィルタは、対応する周波数帯域上でＵＬ信号及びＤＬ信号の双方のために使用可能な帯域選択フィルタを１つのみ含み得る。当該単一のフィルタベースの実装は、（図５及び図６におけるフロントエンドモジュールがその片側にのみ、即ちアンテナ側又は送信器／受信器側にのみスイッチを含み両側に含むわけではないのとは反対に）フロントエンドモジュールがアンテナユニット及び送受信ユニットの双方とスイッチ接続される（in  switched  connection）場合に可能であり得る。よって、本発明のフロントエンドモジュールは、適切な帯域選択とマルチモード及びマルチバンド通信のための隔離と共に、但し所与のＴＤＤ−ＣＡ帯域上でＵＬ信号及びＤＬ信号の双方について単一のＢＰＦのみで、フロントエンドモジュールの“典型的な”機能性、即ちアンテナユニットと送信器／受信器ユニットとの間で送信される信号及び受信される信号の伝播路（conduit）となるべき機能性を提供し続け得る（図８内のブロック１８２〜１８３）。
【００４１】
図９Ａ〜図９Ｅは、本発明の１つの実施形態に係るＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュール１８５を示しており、当該フロントエンドモジュールのアンテナ側及び送信器／受信器側の双方にスイッチが導入される。図５〜図６の議論を参照して上述したように、本議論を通じてＣＡのために２つのキャリア（ＣＣ）のみが想定され、ＴＤＤ−ＣＡについての対応するスペクトラム割当て（即ち、ＬＢ及びＨＢ周波数帯域２０〜２１及び各帯域内の関連するＵＬ／ＤＬシグナリング）もまた図９及び図１０の各々の上段に示される。しかしながら、留意すべきこととして、図９〜図１０における２つのキャリアの実装はただ例示的であって、本発明の１つの実施形態に係るフロントエンドモジュールの構成は、いかなる数のＣＣを有するＴＤＤ−ＣＡ方式にも適切に修正して適用可能であり得る。図９Ａ〜図９Ｅに示したように、フロントエンドモジュール１８５は、２つの帯域固有アンテナ１８７〜１８８を、対応する帯域固有送信器１９０〜１９１及び帯域固有受信器１９３〜１９４に（後に議論するような適切なスイッチ接続を介して）信号ごとに接続する。１つの実施形態において、アンテナ１８７〜１８８（又は、そうした実装が選択される場合、図１０における広帯域アンテナ２２０）は、無線通信ユニット内のアンテナユニット（例えば、図７におけるアンテナユニット１６８又はアンテナユニット１７６）の一部であってよい。同様に、送信器１９０〜１９１及び受信器１９３〜１９４の全ては、送受信ユニット（例えば、図１１における送受信ユニット２３５又は図１２における送受信ユニット２４６）の一部であってよい。図９Ａのケースでは、ＬＢ２０及びＨＢ２１の双方がＵＬに割り当てられるものと想定される。このケースにおいて、フロントエンドモジュール１８５のアンテナ側のスイッチ接続は、線１９６〜１９７により表現され、送信器／受信器側のスイッチ接続は、線２０１〜２０２により表現される。全体的に、図９Ａ〜図９Ｄは、（アンテナ側の）線１９６〜１９９及び（送信器／受信器側の）線２０１〜２０４を介して、様々なスイッチング構成を表現している。ここで強調されることとして、図９Ａ〜図９Ｄ内の多様な図面における線１９６〜１９９及び線２０１〜２０４は、スイッチ接続を例示するのみであり、即ちこれら線は図９Ａ〜図９Ｄにおける様々な信号のスイッチングの構成をただ例示するために使用されており、何らの固定配線接続を示すものではない。
【００４２】
図９Ａに示したように、図５〜図６で前に考慮された同じスペクトラム割当て及びＵＬ／ＤＬ構成について、フロントエンドモジュール１８５は、２つの帯域選択フィルタ２０６、２０７のみ（即ち、各帯域について１つのみであって、ＵＬ及びＤＬシグナリングの双方について使用可能なＢＰＦ）を要する。言い換えれば、フロントエンドモジュール１８５において、ＢＰＦ２０６は、ＨＢにおけるＵＬ信号及びＤＬ信号の双方について再利用され、ＢＰＦ２０７は、ＬＢにおけるＵＬ／ＤＬ信号の双方について再利用され、それにより周波数帯域ごとにただ１つのフィルタにまで、必要とされるフィルタの数が削減される。図９Ａに示したように、各帯域固有フィルタ２０６、２０７は、それぞれ２つの入力ポート２０９〜２１０及び２１１〜２１２と、それぞれ２つの出力ポート２１３〜２１４及び２１５〜２１６とを含む。留意すべきこととして、簡明さのために及び他の図面との過度な繰り返しを避けるために、図９Ａにおいてのみ当該各ポートがラベリングされている（図９〜図１０内の他の図面ではされていない）。図９ＡのようにＵＬについてＨＢ及びＬＢの双方が使用される場合、２つのフィルタ２０６、２０７のそれぞれの出力２１３、２１５は（スイッチ接続１９６〜１９７により表現されるように）対応する帯域固有アンテナ１８７〜１８８へ接続され、一方で当該２つのフィルタの入力２０１、２１２は（スイッチ接続２０１〜２０２を用いて示されるように）２つの帯域固有送信器１９０〜１９１の対応する出力へ接続され得る。
【００４３】
図９ＢのケースのようにＤＬについてＬＢ２０及びＨＢ２１の双方が使用される場合、図９Ｂに示したように、２つのフィルタ２０６、２０７の入力２０１、２１２は（スイッチ接続１９８〜１９９を介して）対応するアンテナ１８７〜１８８へ接続され、一方でフィルタ２０６、２０７の出力は（スイッチ接続２０３〜２０４を介して）２つの帯域固有受信器１９３〜１９４の対応する入力へ）接続される。ＬＢ２０及びＨＢ２１がそれぞれＵＬ及びＤＬに割り当てられる場合、図９Ｃのように、ＬＢフィルタ２０７は（図９Ｃにおいてスイッチ接続２０２及び１９７により表現されるように）対応するＬＢ固有のＵＬ送信器１９１からのＵＬ信号をＬＢ固有のアンテナ１８８へ伝達し、一方でＨＢフィルタ２０６は（図９Ｃにおいてスイッチ接続１９８及び２０３により表現されるように）ＨＢ固有アンテナ１８７からのＤＬ信号をＨＢ固有のＤＬ受信器１９３へ伝達し得る。最後に、ＬＢ及びＨＢがそれぞれＤＬ及びＵＬに割り当てられる場合、図９Ｄのように、ＬＢフィルタ２０７は（図９Ｄにおいてスイッチ接続１９９及び２０４により表現されるように）ＬＢ固有のアンテナ１８８からのＤＬ信号をＬＢ固有のＤＬ受信器１９４へ伝達し、一方でＨＢフィルタ２０６は（図９Ｄにおいてスイッチ接続２０１及び１９６により表現されるように）ＨＢ固有ＵＬ送信器１９０からのＵＬ信号をＨＢ固有アンテナ１８７へ伝達し得る。
【００４４】
図９Ａ〜図９Ｄに示した全ての個別のスイッチングの可能性の組合せが図９Ｅにおいて示されており、そこでは、破線１９６〜１９９及び破線２０１〜２０４が図９Ａ〜図９Ｄに既に示した多様なスイッチ接続のために使用されている。上述したように、送信器ブロック／受信器ブロック及びアンテナは、これらコンポーネント群が例えば図１０Ａ〜図１０Ｅにおいて示されているように単一のマルチバンド（又は広帯域）コンポーネントへオプションとして（例えば、ＨＢとＬＢとの間の周波数差が十分に小さい場合に）集積可能であることを示すために、図９Ａ〜図９Ｅにおいて破線で囲まれて示されている。
【００４５】
図１０Ａ〜図１０Ｅは、広帯域アンテナ２２０及び広帯域送信器／受信器ペア２２２〜２２３と共に使用される、図９Ａ〜図９Ｅのフロントエンドモジュールを示している。マルチバンド（又は広帯域）コンポーネント２２０、２２２及び２２３の使用を除き、図１０Ａ〜図１０Ｅにおけるフロントエンドモジュールの構成は、それぞれ図９Ａ〜図９Ｅにおけるそれらと実質的に同様である。従って、図１０Ａ〜図１０Ｅにおける多様なスイッチングの構成のより詳細な議論、フロントエンドモジュール１８５の構造的な詳細、フロントエンドモジュール１８５における多様なフィルタポートなどは、簡潔さのためにここでは繰り返されない。しかしながら、参照を分かり易くし、図１０Ａ〜図１０Ｅにおける広帯域コンポーネント（アンテナ及び／又は送信器／受信器）の文脈におけるフロントエンドモジュール１８５のスイッチ接続を図９Ａ〜図９Ｅにおける帯域固有のコンポーネントの文脈におけるそうした接続から区別するために、図１０Ａ〜図１０Ｅでは多様なアンテナ側のスイッチ接続が参照番号２２５〜２２８で識別されており、多様な送信器／受信器側のスイッチ接続が参照番号２２９〜２３２で識別されている。図９Ｅと同様に、図１０Ａ〜図１０Ｄに示した全ての個別のスイッチングの可能性の組合せが図１０Ｅにおいて示されており、そこでは、破線２２５〜２３２が図１０Ａ〜図１０Ｄに既に示した多様なスイッチ接続のために使用されている。図９Ａ〜図９Ｅにおける実施形態のケースのように、図１０Ａ〜図１０Ｅの実施形態における（スイッチ接続２２５〜２３２により表現されているような）アンテナ側及び送信器／受信器側の双方のスイッチは、（図１０Ａ〜図１０Ｅの各々の上段に例として示されている）その時点のＬＴＥ無線フレームのＵＬ／ＤＬ構成に従った帯域選択フィルタ（即ち、フロントエンドモジュール１８５におけるＢＰＦ２０６〜２０７）の再利用を可能とする。
【００４６】
図９〜図１０の議論から、アンテナ側のスイッチによってアンテナはフロントエンドモジュール１８５内の同じＢＰＦの入力及び出力の間でスイッチング可能となることが理解される。同様に、送信器／受信器側のスイッチによっても、送信器／受信器はフロントエンドモジュール１８５内の同じＢＰＦの入力及び出力の間でスイッチング可能である。言い換えれば、上述したように、アンテナ側及び送信器／受信器側の双方のスイッチは、ＬＴＥ無線フレームのＵＬ／ＤＬ構成に従った帯域選択フィルタの再利用を可能とする。そうした再利用（及び、結果としてのフロントエンドモジュール内の帯域選択フィルタの合計数の低減）は、フロントエンドモジュールの片側のみがスイッチを有する図５〜図６の実施形態では可能ではないであろう。
【００４７】
ここで留意すべきこととして、１つの実施形態において、“送信器”（図９Ａ〜図９Ｅにおける帯域固有送信器１９０〜１９１に適用されるか図１０Ａ〜図１０Ｅにおける広帯域送信器２２２に適用されるかに関わらず）との用語は、送信機能性を有するＲＦ  ＩＣのみならず、無線通信ユニット内でＲＦ送信器に関連して使用される電力増幅器（図示せず）をも含み得る。
【００４８】
図１１は、本発明の１つの実施形態に係る例示的なモバイルハンドセット又はＵＥ（例えば、図７に示したＵＥ１６７）のブロック図である。ＵＥ１６７は、送受信器２３５、アンテナユニット１６８、アンテナユニット１６８と送受信器２３５との間に配置されるフロントエンドモジュール２３６、送受信器２３５に結合されるプロセッサ２３８、及びプロセッサ２３８に結合されるメモリ２３９（いくつかの実施形態では、ＵＥの加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード上のメモリを含み得る）を含み得る。２つのＣＣでのキャリアアグリゲーション（ＣＡ）のケースでは、フロントエンドモジュール２３６は、図９〜図１０に示したフロントエンドモジュール１８５と同様の構成を有し得る。同様に、２つのＣＣベースのＣＡのケースでは、アンテナユニット１６８は、（図９におけるアンテナ１８７〜１８８のような）２つの帯域固有アンテナ、又は（図１０におけるアンテナ２２０のような）単一の広帯域アンテナのいずれかを含み、送受信ユニット２３５は、（図９における送信器１９０〜１９１及び受信器１９３〜１９４のような）帯域固有送信器／受信器、又は（図１０における送信器２２２及び受信器２２３のような）広帯域送信器／受信器ペアのいずれかを含み得る。他のＣＣ構成については、フロントエンドモジュール２３６は、本発明の教示に従って適切に設計され得る。また、他の実施形態において、所望の実装に従って、帯域固有のコンポーネントとマルチバンド（広帯域）コンポーネントとの組合せがあってもよい（例えば、アンテナユニット１６８が広帯域アンテナを含み得る一方で、送受信器２３５は帯域固有送信器／受信器を含み得る、など）。特定の実装において、モバイル通信ユニット（例えばモバイルハンドセット、デバイス又は他の形式のＵＥ）によって提供されるような、図８〜図１０を参照しながら上で説明した機能性のいくつか又は全て（例えば、その時点のＵＬ／ＤＬ構成に従ったフロントエンドモジュール２３６のアンテナユニット１６８及び送受信器２３５への適切なスイッチの接続、など）は、図１１に示したメモリ２３９などのコンピュータ読取可能な媒体上に記憶される命令を実行するＵＥプロセッサ２３８により提供されてよい。ＵＥ１６７の代替的な実施形態は、ネットワーク１７０内でＵＥ１６７による基地局１７２との通信を可能とすること、及び、上述した任意の機能性及び／又は上述した解決策をサポートするために必要とされる任意の機能性を含むＵＥの機能性のある観点を提供すること、に責任を有し得る、図１１に示したものを超える追加的なコンポーネント群を含んでもよい。
【００４９】
図１２は、本発明の１つの実施形態に係る例示的なｅＮＢ又は類似するモバイル通信ノード（若しくは基地局）（例えば、図７におけるｅＮＢ１７２）のブロック図である。ｅＮＢ１７２は、ｅＮＢの無線周波数（ＲＦ）送信器２４４を介する（キャリアネットワーク１７０内の）モバイルハンドセットとの間の無線インタフェースを提供するベースバンドプロセッサ２４２と、ｅＮＢアンテナユニット１７６に結合されるＲＦ受信器２４５ユニットとを含み得る。１つの実施形態において、送信器２４４及び受信器２４５は、破線のブロック２４６により識別される送受信ユニットの一部を形成し得る。ｅＮＢ１７２は、アンテナユニット１７６と送受信ユニット２４６との間に配置されるフロントエンドモジュール２４８をも含み得る。２つのＣＣでのキャリアアグリゲーション（ＣＡ）のケースでは、フロントエンドモジュール２４８は、図９〜図１０に示したフロントエンドモジュール１８５と同様の構成を有し得る。同様に、２つのＣＣベースのＣＡのケースでは、アンテナユニット１７６は、（図９におけるアンテナ１８７〜１８８のような）２つの帯域固有アンテナ、又は（図１０におけるアンテナ２２０のような）単一の広帯域アンテナのいずれかを含み、送受信ユニット２４６は、（ＲＦ送信ユニット２４４を形成する図９における送信器１９０〜１９１及びＲＦ受信ユニット２４５を形成する図９における受信器１９３〜１９４のような）帯域固有送信器／受信器、又は（ＲＦ送信器２４４としての図１０における送信器２２２及びＲＦ受信器２４５としての図１０における受信器２２３のような）広帯域送信器／受信器ペアのいずれかを含み得る。他のＣＣ構成については、フロントエンドモジュール２４８は、本発明の教示に従って適切に設計され得る。また、他の実施形態において、所望の実装に従って、帯域固有のコンポーネントとマルチバンド（広帯域）コンポーネントとの組合せがあってもよい（例えば、アンテナユニット１７６が広帯域アンテナを含み得る一方で、送受信器２４６は帯域固有送信器／受信器を含み得る、など）。
【００５０】
ベースバンドプロセッサ２４２は、セルについての関連情報を処理し記憶するように、メモリ２５１と通信する処理ユニット２５０を含み得る。処理ユニット２５０は、（キャリアネットワーク１７０内での）モバイルハンドセットとのｅＮＢ１７２による無線通信を実行可能とするように（ハードウェア及び／又はソフトウェアで）構成され得る。特定の実装において、モバイル通信ユニット（例えばモバイル通信ノード又は基地局）によって提供されるような、図８〜図１０を参照しながら上で説明した機能性のいくつか又は全て（例えば、その時点のＵＬ／ＤＬ構成に従ったフロントエンドモジュール２４８のアンテナユニット１７６及び送受信器２４６への適切なスイッチの接続、など）は、図１２に示したメモリ２５１などのコンピュータ読取可能な媒体上に記憶される命令を実行する処理ユニット２５０により提供されてよい。ｅＮＢ１７２内のスケジューラ（例えば、図１２におけるスケジューラ２５２）は、例えば、ＱｏＳ（サービス品質）パラメータ、ＵＥバッファステータス、ＵＥ１６７から受信されるアップリンクチャネル品質報告、ＵＥケイパビリティなどといった、いくつかのファクタに基づいて、ＵＥ１６７についてスケジューリングの決定を提供し得る。スケジューラ２５２は、ＬＴＥシステムにおけるｅＮＢ内の典型的なスケジューラと同じデータ構造を有し得る。
【００５１】
プロセッサ２４２は、必要に応じて追加的なベースバンド信号処理をも提供し得る（例えば、モバイルデバイスの登録、チャネル信号情報の送信、無線リソース管理など）。処理ユニット２５０は、例として、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連付けられる１つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuits）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Arrays）回路、他の任意のタイプの集積回路（ＩＣ），及び／又はステートマシンを含み得る。モバイル基地局、基地局コントローラ、ノードＢ、拡張ノードＢ、ＨｅＮＢ、ホーム基地局、フェムトセル基地局及び／又は他の任意のタイプのモバイル通信ノードにより提供されるものとして上で説明した機能性のいくつか又は全ては、図１２に示したメモリ２５１といったコンピュータ読取可能なデータ記憶媒体に記憶される命令を実行する処理ユニット２５０によって提供されてもよい。
【００５２】
ｅＮＢ１７２は、図１２に例示したように、タイミング及び制御ユニット２５４及びコアネットワークインタフェースユニット２５５をさらに含み得る。制御ユニット２５４は、プロセッサ２４２及びネットワークインタフェースユニット２５５の動作をモニタリングし、これらユニットに適切なタイミング及び制御信号を提供し得る。インタフェースユニット２５５は、キャリアネットワーク１７０内でｅＮＢ１７２を通じて動作するモバイル加入者についての運営機能及び呼管理機能を遂行するために、ｅＮＢ１７２がコアネットワーク２５５と通信するための双方向インタフェースを提供し得る。
【００５３】
基地局１７２の代替的な実施形態は、上で識別した任意の機能性及び／又は上述した解決策をサポートするために必要とされる任意の機能性を含む追加的な機能性を提供することに責任を有する追加的なコンポーネント群を含んでよい。特徴及びエレメントは特定の組合せで上で説明されているが、各特徴及びエレメントは、他の特徴及びエレメントなく単独で、又は他の特徴及びエレメントの有無によらず多様な組合せで使用されることができる。ここで提供される方法論の（例えば、フロントエンドモジュールのスイッチング構成に関連する）少なくとも一部は、汎用コンピュータ又はプロセッサ（例えば、図１２における処理ユニット２５０）による実行のためのコンピュータ読取可能な記憶媒体（例えば、図１２におけるメモリ２５１）に組み込まれるコンピュータプログラム、ソフトウェア又はファームウェアにおいて実装されてもよい。コンピュータ読取可能な記憶媒体の例は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、デジタルレジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部ハードディスクといった磁気媒体、磁気テープ、リムーバブルディスク、光磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭディスク及びＤＶＤ（Digital  Versatile  Disks）を含む。
【００５４】
ここまでにＴＤＤ−ＣＡのためのフロントエンドモジュールについて説明した。当該フロントエンドモジュールは、統合される帯域について帯域選択フィルタを再利用し、ＵＬ／ＤＬ構成に従って、アンテナ及び送信器／受信器へのスイッチ接続を提供する。フロントエンドモジュールのアンテナ側及び送信器／受信器側の双方でのスイッチの使用が、帯域選択フィルタの当該再利用を可能とする。本発明に係るフロントエンドモジュールは、必要とされるフィルタの数を、各ＴＤＤ−ＣＡコンポーネントキャリア（ＣＣ）帯域について１つのフィルタのみに削減する。よって、当該フロントエンドモジュールは、余計な帯域選択フィルタを回避し、それによりＴＤＤ−ＣＡモードで動作する無線ユニットにおけるフロントエンドモジュールの実装のコストをも制御する。
【００５５】
当業者によって認識されるように、本願において説明された革新的な概念は、広範囲の応用にわたって修正され及び変形されることができる。従って、特許される要旨の範囲は、上で議論した特定の例示的な教示のいずれにも制限されるべきでなく、その代わりに次の特許請求の範囲によって定義される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１】
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【図１２】
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