(57)【要約】本発明は、セルが、例えば屋内の領域と屋外の領域とのように、異なる地形を有する領域から構成される無線通信ネットワーク内での通信に関する。基地局からダウンリンク信号を受信するための受信手段と、出力信号を生成するためにダウンリンク信号を処理するための信号処理手段と、出力信号を伝送するための伝送手段と、から構成され、出力信号内にダイバーシティを作り出すための手段から構成されることを特徴とする、固定無線ブロードバンド通信システム内で使用するリピータの手段によって、通信は最適化される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム内の通信ユニット（１、７）からエアインターフェースを通して通信信号を受信する受信手段（１１）と、出力信号を生成するために前記通信信号を処理する信号処理手段（１５）と、前記出力信号を伝送する伝送手段（１３）と、から構成され、
前記出力信号内でダイバーシティを作り出すための手段（１３、１７；３３）から構成されることを特徴とする、無線通信システム内で使用されるリピータ（９；２９）。
【請求項２】
受信手段（１１）は、前記通信信号として、基地局（１）からダウンリンク信号を受信するように調整された、請求項１に記載のリピータ（９；２９）。
【請求項３】
受信手段（１１）は、前記通信信号として、携帯端末（３）からアップリンク信号を受信するように調整された、請求項１に記載のリピータ（９；２９）。
【請求項４】
前記伝送手段は、１つのアンテナ（１３）と、前記ダイバーシティを作り出すために前記アンテナを制御する制御ユニット（３３）と、から構成される、請求項１〜３のいずれかに記載のリピータ。
【請求項５】
前記伝送手段は、少なくとも２つのアンテナ（１３）と、前記ダイバーシティを作り出すために前記アンテナを制御する制御ユニット（１７）と、から構成される、請求項１〜３のいずれかに記載のリピータ。
【請求項６】
前記受信手段は、少なくとも２つのアンテナ（１１）から構成されており、前記信号処理手段（３３）は前記ダウンリンク信号の一部分を除外するように調整された、請求項１〜５のいずれかに記載のリピータ。
【請求項７】
前記信号処理手段（３３）はローブを作り出すことによって、前記部分を除外するように調整された、請求項６に記載のリピータ。
【請求項８】
前記制御ユニット（１７；３３）は、時間、周波数、位相、または空間ダイバーシティを作り出すように調整された、請求項１〜７のいずれかに記載のリピータ。
【請求項９】
前記ダウンリンク信号に関するパラメータを測定する測定ユニット（１９）と、前記パラメータを前記基地局（１）に伝送する伝送手段（１３）と、から構成される、請求項１〜８のいずれかに記載のリピータ。
【請求項１０】
通信ユニットからの通信信号をリピータで受信するステップと、
前記リピータからの出力信号を生成するために、前記通信信号を処理するステップと、
ダイバーシティを作り出すように、前記リピータから前記出力信号を伝送するステップと、から構成される、無線ネットワーク内で通信ユニット（１，３）によって伝送された信号を中継するために無線通信システム内で使用する通信方法。
【請求項１１】
前記通信信号は、基地局（１）からのダウンリンク信号である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記通信信号は、携帯端末（３）からのアップリンク信号である、請求項１０または１１に記載のリピータ（９；２９）。
【請求項１３】
ダイバーシティは、前記出力信号を伝送するために、制御ユニットによって制御される１つの出力アンテナを使用して作り出される、請求項１０〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
ダイバーシティは、前記出力信号を伝送するために、制御ユニットによって制御される少なくとも２つの出力アンテナを使用して作り出される、請求項１０〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記通信信号は、少なくとも２つの入力アンテナで受信され、前記信号処理手段での処理は、前記通信信号の一部分を除外することを含む、請求項１０〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
ローブを作り出すことを伴い、前記通信信号の一部分を除外するステップから構成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
さらに、前記リピータ内で前記通信信号に関するパラメータを測定して、前記パラメータを前記基地局に伝送するステップから構成される、請求項１０〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
互いに通信信号を伝送するように調整された、少なくとも１つの基地局（１）と少なくとも１つのユーザ端末（７）とから構成されており、
さらに、前記基地局（１）およびユーザ端末（７）の少なくともいずれかから前記通信信号を受信し、ダイバーシティを作り出して前記処理された信号をユーザ端末（７）および基地局（１）の少なくともいずれかに伝送するように、前記信号を処理するように調整された、請求項１〜６のいずれかに記載のリピータ（９、２９）から構成される、無線通信システム。
【請求項１９】
前記無線通信システムは、固定無線ブロードバンド通信システムである、請求項１７に記載の無線通信システム。
【請求項２０】
システム内の第１通信ユニット（１、７）から前記システム内の第２通信ユニット（１、７）に向けられた通信信号を伝送するステップと、
リピータ内で前記通信信号を受信するステップと、
前記リピータからの出力信号を生成するために、前記通信信号を処理するステップと、
ダイバーシティを作り出すように、前記リピータから前記出力信号を伝送するステップと、から構成される、無線通信システム内で使用するための通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の序文で定義されるような無線通信システム内で使用するリピータ、請求項１０および請求項２０に記載の序文で定義されるような通信方法、および、請求項１８に記載の序文で定義されるような無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
リピータは、無線通信システム内で、高い費用効率で受信領域（ｃｏｖｅｒａｇｅ）を拡大する方法である。いくつかのリピータノードは、特定の基地局の受信領域の範囲内に設置される。リピータノードは、基地局から受信した信号を伝送することによって、基地局の効率的な受信領域、すなわち、セルのサイズを拡大する。
【０００３】
リピータは、時々、屋外の基地局から屋内の受信領域を提供するために使用される。壁での減衰は１０〜２０ｄＢ程度であり、そのことは、屋内の端末によって感じられる信号強度は、リピータなしでは非常に小さい可能性があることを意味する。単純なリピータが、信号を増幅し、適切なレベルの屋内信号強度を作り出すために使用されてもよい。
【０００４】
周波数および時間ダイバーシティは、通信システムの基本部分である。建物の内部の無線通信に関する状態は、一般に、屋外の状態とは著しく異なる。
【０００５】
ダイバーシティ利得（ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｇａｉｎ）という用語は、例えば、周波数または時間ダイバーシティのようなダイバーシティの手段によって達成されうるセル内の信号場強度（ｓｉｇｎａｌ  ｆｉｅｌｄ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）の増加のことを言う。ダイバーシティ利得は、時間および周波数ドメイン内でコーディングおよびインターリービング（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）の手段によって達成される。ダイバーシティ利得は、スケジューリングの手段によっても実現される。この場合、それぞれのユーザに対するチャネル品質が測定され、スケジューラは、よいチャネル状態を有するユーザにだけデータを割当てる。全てのユーザに対して、時々チャネル状態がよいときがあると仮定すると、それぞれのユーザは、そのユーザのチャネル状態がよいときにデータを受信することできる。このように、例えば伝送電力等のシステム資源の浪費は最小化される。
【０００６】
周波数選択性フェージングは、大きな遅延スプレッドが存在する場合に発生する。これは、通常、大きなマクロセル内の場合である。一方、屋内のシナリオ（ｓｃｅｎａｒｉｏ）では、周波数ドメインでほぼフラットなフェージングが発生する。したがって、周波数ドメインコーディングおよびスケジューリングの利得は、屋内のシナリオのみに限られる。
【０００７】
同様に、時間ドメインの選択性が、例えば屋内のセルと屋外のセルとで大きく異なってもよいことが証明される。この理由は、屋内のユーザとその周囲の状況は、比較的変動がなく、一方、屋外のユーザはより移動する可能性が高いためである。同様に、車のような周囲のオブジェクトも時間ダイバーシティの一因である。スロット長やパイロット密度のようなシステムパラメータに関係するので、時間選択性の比率（ｒａｔｅ）は、システム設計において重要である。
【０００８】
同様に、セルの異なる領域からの要求は、大きく異なってもよく、セル内の全てのユーザに対してシステムパラメータを最適化できなくてもよい。特に、屋外のユーザからの要求と屋内のユーザからの要求とは、一般に、大きく異なる。セルが、地形（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）が大きく異なる領域で構成される屋外のセルをカバーしている場合、同様の問題が発生する可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、セルが、例えば屋内と屋外との様に、異なる地形を伴う領域から構成されるような無線通信ネットワーク内で通信を最適化することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、通信システム内の通信ユニットから通信信号を受信する受信手段と、出力信号を生成するために前記通信信号を処理する信号処理手段と、前記出力信号を伝送する伝送手段と、から構成され、前記出力信号内でダイバーシティを作り出すための手段から構成されることを特徴とする、無線通信システム内で使用されるリピータによって、本発明に従って達成される。
【００１１】
本目的は、通信ユニットからの通信信号をリピータで受信するステップと、前記リピータからの出力信号を生成するために、前記通信信号を処理するステップと、ダイバーシティを作り出すように、前記リピータから前記出力信号を伝送するステップと、から構成される、無線ネットワーク内で通信ユニットによって伝送された信号を中継する（ｒｅｐｅａｔ）ために無線通信システム内で使用する通信方法によっても達成される。
【００１２】
本目的は、互いに通信信号を伝送するように調整された、少なくとも１つの基地局と少なくとも１つのユーザ端末とから構成されており、さらに、前記基地局またはユーザ端末から前記通信信号を受信し、ダイバーシティを作り出して前記処理された信号をユーザ端末または基地局に伝送するように、前記信号を処理するように調整された、前述で定義されたリピータから構成される、無線通信システムによっても達成される。
【００１３】
本目的は、システム内の第１通信ユニットから前記システム内の第２通信ユニットに向けられた通信信号を伝送するステップと、リピータ内で前記通信信号を受信するステップと、前記リピータからの出力信号を生成するために、前記通信信号を処理するステップと、ダイバーシティを作り出すように、前記リピータから前記出力信号を伝送するステップと、から構成される、無線通信システム内で使用するための通信方法によっても達成される。
【００１４】
本発明によれば、人為的な時間および周波数ドメインフェージングが、リピータによって作り出されてもよい。
【００１５】
通信ユニットは、例えば、無線通信ネットワーク内のユーザ端末または基地局であってもよい。通信信号は、ダウンリンクまたはアップリンク信号であってもよい。
【００１６】
これとは対照的に、前述で説明されたように、今日、無線通信システム内で作り出されるダイバーシティは、基地局によって作り出されるか、または、セル内でオブジェクトによる反射によって発生するか、のいずれかである。前者の場合、ダイバーシティはセルの全体で同一である。後者の場合、ダイバーシティは制御不可能であり、地形に依存してセル異なる部分の間で変化する可能性がある。特に、高いダイバーシティを有する屋外の環境とほとんどダイバーシティが存在しない屋内の環境との間で、ダイバーシティは変化する。
【００１７】
本発明による解決策は、システムのダイバーシティを制御可能とすることによって、前述された目的を達成する。より詳細には、１つのセルの異なる部分のダイバーシティは、互いに独立して制御される。このことは、セルの異なる部分において最適な時間および周波数の選択性を作り出すことを可能とする。このことは、特に、屋内のシナリオが屋外の基地局によってカバーされている場合に有用である。
【００１８】
伝送手段は、１つのアンテナと、ダイバーシティを作り出すようにそのアンテナを制御する制御ユニットと、から構成されてもよい。
【００１９】
前述の代わりに、伝送手段は、２つ以上のアンテナと、ダイバーシティを作り出すようにそのアンテナを制御する制御ユニットと、から構成されてもよい。
【００２０】
受信手段も、１つのアンテナ、または、その代わりに少なくとも２つのアンテナから構成されてもよい。後者の場合、信号処理手段は、ダウンリンク信号の一部分を除外するように調整されてもよい。このことは、ローブ（ｌｏｂｅ）を作り出すことによって、または、時間ドメインおよび周波数ドメインの少なくとも何れかで通常のフィルタリングを行うことによって、空間ドメイン（ｓｐａｔｉａｌ  ｄｏｍａｉｎ）内で達成される。リピータが異なる複数の経路に沿って基地局から信号を受信する（経路ダイバーシティ）場合、これは、特に有用である。この場合、通常は基地局から最も直接的に受信された信号である最も強い信号が、保持される。一方、その他の信号は、除外される。
【００２１】
制御ユニットは、時間、周波数、または位相ダイバーシティを作り出すように調整されてもよい。伝送手段が、２以上のアンテナから構成される場合、制御ユニットは、空間ダイバーシティおよびパターンダイバーシティと同様に、時間、周波数、または位相ダイバーシティを作り出すように調整されてもよい。
【００２２】
リピータとシステムとの間の通信リンクが使用される場合、リピータは、所定のチャネルパラメータを測定し、それらをシステムにフィードバックすることができる。この場合、リピータは、ダウンリンク信号に関するパラメータを測定する測定手段と、そのパラメータを基地局に伝送する伝送手段と、から構成されてもよい。システムは、その後、時間遅延、周波数シフト、および位相回転角度等のようなリピータ内で調整可能なパラメータ、すなわち、異なる分岐された伝送（ｔｒａｎｓｍｉｔ  ｂｒａｎｃｈｅｓ）間で変化する可能性があるパラメータに関して、最適な設定で応答する。このように、リピータノード内で、遅延および位相回転の少なくともいずれかを、現在のトラフィックロードおよびあらゆる与えられた時間における他のパラメータに適応させることが可能である。
【００２３】
通信システムは、例えば固定無線ブロードバンド通信システム等の、リピータが内部で使用されるあらゆるタイプの無線システムであってよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、添付図面を参照しながら以下でさらに詳しく記載される。図１は、本発明にかかる方法および装置が有利に適用されるネットワークを示している。セルラーネットワーク内で、基地局１は、屋外に位置している。基地局１は、基地局１のセル内の屋外に位置する複数のユーザ端末３と無線インターフェース上で通信する。これらのユーザ端末３のそれぞれに関して、周囲のものからの反射は、それぞれの端末３がいくつかの経路を通して同じ信号を受信するダイバーシティを確実とする。いくつかの経路は、一般に、基地局１からの直接経路および基地局１とユーザ端末３との間にある建物または他の構造物からの反射を含む１以上の経路である。これは、ダイバーシティ利得を提供する。
【００２５】
基地局１のセル内には、ユーザ端末７が位置する建物５もある。建物５の壁における減衰が原因で、建物の内部でユーザ端末７のために信号を増幅するために、リピータ９が壁上に設置されている。本発明によれば、建物の内部でダイバーシティを増加するために、リピータは、ダイバーシティが作り出されるように建物内で信号を伝送するように調整されている。このことは、建物５の内部で端末７との通信におけるダイバーシティ利得を提供する。
【００２６】
リピータ９は、単に基地局１および端末７から受信した信号を増幅して、転送する単純なリピータであってもよい。望まれた周波数帯域を除外して増幅し、この周波数帯域のみを転送する、さらに複雑なリピータであってもよい。信号を復調し、特定のユーザに向けられたデータを選択し、これらのデータを変調して転送する、アクティブリピータが使用される可能性もある。
【００２７】
リピータ９は、基地局１と通信するための少なくとも１つの屋外アンテナと、建物の内部の端末７（または複数の端末）と通信するための少なくとも１つの屋内アンテナとから構成されている。図２は、１つの屋外アンテナ１１と２つの屋内アンテナ１３とから構成されるリピータを示している。屋外アンテナ１１と屋内アンテナ１３との間には、信号処理手段１５が存在する。最も単純な形の信号処理手段１５は、増幅器である。本発明によれば、屋内アンテナ１３は、信号にダイバーシティを提供するように制御手段１７によって制御される。以下に記載されたものを含む、いくつかの種類のダイバーシティが提供されてもよい。
時間ダイバーシティ：１より多い異なる時点で信号を伝送する
周波数ダイバーシティ：１より多い周波数で信号を伝送する
位相回転ダイバーシティ（ｐｈａｓｅ  ｒｏｔａｔｉｏｎ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）：信号の位相を変化させる
前述された全てのタイプのダイバーシティは、適切な方法で制御される１つのアンテナを使用して達成される。
【００２８】
さらに、２以上の屋内アンテナが使用される場合、空間ダイバーシティ（ｓｐａｔｉａｌ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）またはパターンダイバーシティ（ｐａｔｔｅｒｎ  ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）が達成される。空間ダイバーシティにおいて、アンテナは、少なくとも２つの異なる方向に信号を伝送するように調整されている。パターンダイバーシティにおいて、信号は、異なる放射パターンを有する少なくとも２つのアンテナから伝送される。時間ダイバーシティ、周波数ダイバーシティ、または位相回転ダイバーシティを作り出すためにも、２以上のアンテナが使用されてもよい。
【００２９】
屋内および屋外という用語は、基地局と通信するために使用されるアンテナと、屋内のユーザ端末と通信するために使用されるアンテナとを区別するために使用される。それらは、好適な実施形態においては適切であるが、状況によって、全てのアンテナが屋外または屋内に位置していてもよい。
【００３０】
リピータは、前述された機能の代わりに、または、前述された機能に加えて、アップリンク信号内でダイバーシティを作り出すための手段（図示されない）から構成されてもよい。この場合、ダイバーシティを作り出すための手段は、屋外のアンテナからの伝送を制御する。このように、本発明は、基地局またはユーザ端末等のシステム内のあらゆる通信ユニットからリピータに受信される通信信号内にダイバーシティを作り出すために適している。したがって、通信信号は、アップリンク信号、ダウンリンク信号、またはその両方、のいずれであってもよい。
【００３１】
技術的に、通常、携帯端末３、７は、チャネルパラメータを測定し、それらを基地局にフィードバックする。このようにして、基地局１は、通信チャネルを改善するようにパラメータの設定を変更することによって、応答することができる。単純なリピータの場合、リピータは単に基地局１からの信号をユーザ端末７に転送し、逆も同様である。前述の場合、基地局１はリピータが使用されたこと、または、端末７が屋内に位置することに気づかず、したがって、適切な方法でパラメータを調整することができない。したがって、本発明の好適な実施形態によれば、リピータは、リピータ９と基地局１との間の通信、および、リピータ９とユーザ端末７との間の通信、の少なくとも何れかに関する遅延スプレッド、コヒーレンス帯域幅、およびコヒーレンス時間のような所定のチャネルパラメータを測定し、屋外アンテナ１１を通してそれらを基地局１にフィードバックするように調整された測定ユニット１９から構成されている。フィードバックは、無線であってもよいしまたは有線（ｗｉｒｅ−ｂｏｕｎｄ）であってもよい別の通信システムを通して行われてもよい。このように、基地局１は、ユーザ端末７への全ての通信経路の品質と、基地局１とリピータ９との間の通信経路の品質とについての情報を有する。その後、システムは、リピータ９内で調整可能なパラメータの適切な設定で応答してもよい。この場合、基地局は、ユーザ端末７との通信を最適化するために、どのようにリピータがダイバーシティを生成する必要があるかを制御するパラメータを設定してもよい。
【００３２】
リピータは、リピータ９と基地局１との間、および、リピータとユーザ端末７との間、の通信を制御する制御手段２１を備えてもよい。
【００３３】
どちらの場合でも、リピータ９と、リピータと通信するあらゆるユーザ端末との間の通信が最適化されうる。セル内にいくつかのリピータが存在する場合、それぞれのリピータは、そのリピータが置かれている状況に従って、それぞれの方法でダイバーシティを作り出してもよい。このようにして、セルの異なる部分に対するパラメータが、それぞれの部分における状況に依存して個々に設定されてもよいので、１つのセル内の柔軟性は増加する。
【００３４】
前述されたように、リピータは、１以上の屋外アンテナ、すなわち、基地局１と通信するアンテナを有してもよい。１以上の屋外アンテナの使用は、例えば図３に図示されるようなダイバーシティの場合に、有利である。図３は、図１に示されたシステムと同様のシステムを示している。基地局１は、図３のシステムでリピータ２９に受信される信号を送信する。信号は、２つの経路に沿ってリピータ２９に届く。１つの経路は、図３でＡと示されている直接の経路であり、もう１つは、Ｂと示されておりセル内の構造物によって反射された経路である。これは、時間ダイバーシティを作り出す。一般に直接信号Ａは、反射信号Ｂよりも強い。リピータが１つの屋外アンテナのみを持つ場合、信号ＡおよびＢの両方がユーザ端末に転送される必要がある。図３に示されるようにリピータ９が１より多くのアンテナを含む場合、リピータは、直接信号Ａだけを保持して、反射信号Ｂが除外されたローブ（ｌｏｂｅ）３１を作り出すことができる。これは、例えば、屋外アンテナ１１と屋内アンテナ１３との間に接続された信号処理手段３３によって実行される。
【００３５】
図３に示されたリピータは、１つの屋内アンテナ１３、すなわち、ユーザ端末と通信するためのアンテナと、時間ダイバーシティを作り出すために望まれた同一の信号の２つの伝送の間の時間遅延Δτを提供するように調整された制御ユニット３５と、から構成されている。信号のタイミングは、ネットワーク資源の使用を最適化するように選択されてもよい。前述されたように、同様に、２以上の屋内アンテナを使用することも可能である。
【００３６】
信号内で望まれたダイバーシティを作り出すときに、リピータは、制御ユニットを用いて、ネットワーク資源の使用を最適化するように信号を調整してもよい。具体的には、時間ダイバーシティを作り出すとき、２つの信号間の遅延は、周波数スペクトル内で深いヌル（ｄｅｅｐ  ｎｕｌｌ）が作り出される周波数ｆｍｉｎが異なるユーザ間で変化するように、調整されてもよい。このように、システム内のキャパシティの合計は、周波数ドメイン内のリンク品質を知っているスケジューラを使用することによって増大されてもよい。
【００３７】
同様の手順が他のタイプのダイバーシティにも適用される。例えば、２つのアンテナ間の位相の違いは、チャネルおよびリピータの効果の合計を最適化するように、端末の位置または他のいくつかのパラメータに依存して調整されてもよい。
【００３８】
図４ａ〜４ｃは、時間ダイバーシティおよびその結果の周波数スペクトルを概略的に図示している。信号が図３に示されたように２つの異なる経路で受信される場合、図４ａに示されるように、Δτの時間遅延を伴って２つのピークＡおよびＢが受信される。この場合、リピータが１つの屋外アンテナ、すなわち基地局と通信するアンテナのみから構成されていれば、リピータは、信号ＡおよびＢの両方を同じ遅延Δτでユーザ端末７に転送する必要がある。一方、１より多くの屋外アンテナが存在すれば、信号Ａだけが転送されるように、信号Ｂは除外されてもよい。信号Ａに適用される時間ダイバーシティまたは他の形のダイバーシティは、その後、自由に選択されてよい。そのような場合に結果として得られる周波数スペクトルの一例は、図４ｂに示されている。信号強度は、周波数スペクトルにわたって変化し、一般に、スペクトル内のどこかに存在する周波数ｆｍｉｎに対して最小となる。ダイバーシティが存在しない場合、すなわち、１つのビームのみが伝送されて受信された場合、周波数スペクトルは、図４ｃに示されるように、本質的にフラットである。これは、具体的には屋内の場合である。
【００３９】
図５は、本発明にかかる方法のフローチャートである。ステップＳ１で、基地局は、ダウンリンク信号をユーザ端末に従来の方法で伝送する。ステップＳ２で、ダウンリンク信号はリピータで受信される。ステップＳ３で、リピータ内の信号処理ユニットは、リピータの出力信号を生成するために、ダウンリンク信号を処理する。ステップＳ４で、リピータは、ダイバーシティを作り出すように、出力信号を伝送する。リピータの出力信号は、ユーザ端末でダイバーシティと共に受信される。
【００４０】
前述されたように、ステップＳ４で、リピータは、制御ユニットによって制御される１以上の出力アンテナで出力信号を伝送してもよい。本方法は、反対方向で実行されてもよい、すなわち、リピータは、ユーザ端末から基地局へのアップリンク信号内でダイバーシティを作り出すために使用されてもよい。
【００４１】
ステップＳ２で、リピータは、１つの入力アンテナでダウンリンク信号を受信してもよい。あるいは、リピータは、少なくとも２つの入力アンテナでダウンリンク信号を受信してもよい。この場合、ステップＳ３での処理は、ダウンリンク信号のローブを除外することを含む。このことは、例えば基地局から異なる経路に沿って同じ信号が受信された場合に、強い信号を選択して弱い信号を除外することを可能とする。
【００４２】
リピータは、ダウンリンク信号に関するパラメータを測定して、そのパラメータを基地局に伝送するように調整されてもよい。例えば屋内のように、チャネルの変動が小さい状況では、チャネルが安定しているので、チャネルに依存するスケジューリングは、ほとんど効果をもたらさない。チャネルの変動を誘発することによって、チャネルに依存するスケジューリングの効果は、増大される。このように、システムは、与えられた時点で最もよいチャネルを有するユーザ端末に伝送することを選択することが可能である。
【００４３】
屋内では、チャネル特性は、よりいっそう変動が少なく、より長いスロットが可能となる。一方では、ダイバーシティを作り出すので、フェージングは望ましい。他方では、チャネルを変動させるため、過度のフェージングは好ましくない。システムがそれに対応するように設計されたドップラーシフトより、ドップラーシフトが小さい場合、屋内のように、例えばセルの一部でチャネルの変動が非常に少なければ、位相ダイバーシティは、これを相殺するために導入されてもよい。
【００４４】
同一の信号が異なる経路を介して到着して、異なる時間遅延を有するときに起こる、受信信号の展開（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ｏｕｔ）または「標本（ｓｍｅａｒｉｎｇ）」は、
は、遅延スプレッド（ｄｅｌａｙ  ｓｐｒｅａｄ）と称される。チャネル長は、遅延スプレッドと等しい。例えばＯＦＤＭシステムでは、システム内で直交性を維持するためにサイクリックプレフィックスが使用されてもよい。サイクリックプレフィックスは、直交性を維持するために、少なくともチャネルインパルス応答の長さと同じ長さを有する必要がある。これは、ほとんどのセルにとって、必要以上に長いことを意味する。長いサイクリックプレフィックスは、システム内でシグナリングのオーバーヘッドを増加する。本発明は、セルのあらゆる場所でチャネル長をおよそ等しい長さにするために使用されてもよい。
【００４５】
このように、システム内で直交性を保ちながら、一方で時間の分散を導入することによって、さらにダイバーシティが作り出される。この場合、時間の分散および遅延ダイバーシティは、システムがそれに対応するように設計されたサイクリックプレフィックスよりも小さい必要がある。これは、特に、屋内の環境で有用である。
【００４６】
本発明は、例えば、Ｓ３Ｇ、８０２．１１、８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、および、ハイパーラン／アクセス等の他のＷＬＡＮ／ＦＷＡ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ／Ｆｉｘｅｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ）標準のようなＯＦＤＭシステムを含む、リピータが使用されるあらゆるタイプの通信システムに適用されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明が適用されるセルラーネットワークを示した説明図である。
【図２】本発明にかかるリピータを図示した説明図である。
【図３】本発明にかかるリピータを含むセルラーネットワークを図示した説明図である。
【図４ａ】時間遅延およびその結果の周波数スペクトルを概略的に図示したグラフである。
【図４ｂ】時間遅延およびその結果の周波数スペクトルを概略的に図示したグラフである。
【図４ｃ】時間遅延およびその結果の周波数スペクトルを概略的に図示したグラフである。
【図５】本発明にかかる基本的な方法のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
2009514329.tif 000008
【図５】
2009514329.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月28日(2007.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム内の通信ユニット（１、７）からエアインターフェースを通して通信信号を受信する受信手段（１１）と、出力信号を生成するために前記通信信号を処理する信号処理手段（１５）と、前記出力信号を伝送する伝送手段（１３）と、前記出力信号内でダイバーシティを作り出すためのダイバーシティ手段（１３、１７；３３）と、から構成され、
前記ダウンリンク信号に関するパラメータを測定する測定ユニット（１９）と、前記パラメータを前記基地局（１）に伝送する伝送手段（１３）と、から構成されることを特徴とする、無線通信システム内で使用されるリピータ（９；２９）。
【請求項２】
受信手段（１１）は、前記通信信号として、基地局（１）からダウンリンク信号を受信するように調整された、請求項１に記載のリピータ（９；２９）。
【請求項３】
受信手段（１１）は、前記通信信号として、携帯端末（３）からアップリンク信号を受信するように調整された、請求項１に記載のリピータ（９；２９）。
【請求項４】
前記伝送手段は、１つのアンテナ（１３）と、前記ダイバーシティを作り出すために前記アンテナを制御する制御ユニット（３３）と、から構成される、請求項１〜３のいずれかに記載のリピータ。
【請求項５】
前記伝送手段は、少なくとも２つのアンテナ（１３）と、前記ダイバーシティを作り出すために前記アンテナを制御する制御ユニット（１７）と、から構成される、請求項１〜３のいずれかに記載のリピータ。
【請求項６】
前記受信手段は、少なくとも２つのアンテナ（１１）から構成されており、前記信号処理手段（３３）は前記ダウンリンク信号の一部分を除外するように調整された、請求項１〜５のいずれかに記載のリピータ。
【請求項７】
前記信号処理手段（３３）はローブを作り出すことによって、前記部分を除外するように調整された、請求項６に記載のリピータ。
【請求項８】
前記制御ユニット（１７；３３）は、時間、周波数、位相、または空間ダイバーシティを作り出すように調整された、請求項１〜７のいずれかに記載のリピータ。
【請求項９】
通信ユニットからの通信信号をリピータで受信するステップと、
前記リピータからの出力信号を生成するために、前記通信信号を処理するステップと、
ダイバーシティを作り出すように、前記リピータから前記出力信号を伝送するステップと、から構成され、
前記リピータ内で前記通信信号に関するパラメータを測定するステップと、
前記パラメータを前記基地局に伝送するステップと、から構成されることを特徴とする、無線ネットワーク内で通信ユニット（１，３）によって伝送された信号を中継するために無線通信システム内で使用する通信方法。
【請求項１０】
前記通信信号は、基地局（１）からのダウンリンク信号である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記通信信号は、携帯端末（３）からのアップリンク信号である、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
ダイバーシティは、前記出力信号を伝送するために、制御ユニットによって制御される１つの出力アンテナを使用して作り出される、請求項９〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
ダイバーシティは、前記出力信号を伝送するために、制御ユニットによって制御される少なくとも２つの出力アンテナを使用して作り出される、請求項９〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記通信信号は、少なくとも２つの入力アンテナで受信され、前記信号処理手段での処理は、前記通信信号の一部分を除外することを含む、請求項１０〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
ローブを作り出すことを伴い、前記通信信号の一部分を除外するステップから構成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
互いに通信信号を伝送するように調整された、少なくとも１つの基地局（１）と少なくとも１つのユーザ端末（７）とから構成されており、
さらに、前記基地局（１）およびユーザ端末（７）の少なくともいずれかから前記通信信号を受信し、ダイバーシティを作り出して前記処理された信号をユーザ端末（７）および基地局（１）の少なくともいずれかに伝送するように、前記信号を処理するように調整された、請求項１〜８のいずれかに記載のリピータ（９、２９）から構成される、無線通信システム。
【請求項１７】
前記無線通信システムは、固定無線ブロードバンド通信システムである、請求項１６に記載の無線通信システム。
【請求項１８】
システム内の第１通信ユニット（１、７）から前記システム内の第２通信ユニット（１、７）に向けられた通信信号を伝送するステップと、
リピータ内で前記通信信号を受信するステップと、
前記リピータからの出力信号を生成するために、前記通信信号を処理するステップと、
ダイバーシティを作り出すように、前記リピータから前記出力信号を伝送するステップと、から構成され、
前記リピータ内で前記通信信号に関するパラメータを測定するステップと、
前記パラメータを前記基地局に伝送するステップと、から構成されることを特徴とする、無線通信システム内で使用するための通信方法。
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月13日(2008.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム内の通信ユニット（１、７）からエアインターフェースを通して通信信号を受信する受信手段（１１）と、出力信号を生成するために前記通信信号を処理する信号処理手段（１５）と、前記出力信号を伝送する伝送手段（１３）と、前記出力信号内でダイバーシティを作り出すためのダイバーシティ手段（１３、１７；３３）と、から構成され、
前記通信信号に関するパラメータを測定する測定ユニット（１９）と、前記パラメータを前記基地局（１）に伝送する伝送手段（１３）と、から構成されることを特徴とする、無線通信システム内で使用されるリピータ（９；２９）。
【請求項２】
受信手段（１１）は、前記通信信号として、基地局（１）からダウンリンク信号を受信するように調整された、請求項１に記載のリピータ（９；２９）。
【請求項３】
受信手段（１１）は、前記通信信号として、携帯端末（３）からアップリンク信号を受信するように調整された、請求項１に記載のリピータ（９；２９）。
【請求項４】
前記伝送手段は、１つのアンテナ（１３）と、前記ダイバーシティを作り出すために前記アンテナを制御する制御ユニット（３３）と、から構成される、請求項１〜３のいずれかに記載のリピータ。
【請求項５】
前記伝送手段は、少なくとも２つのアンテナ（１３）と、前記ダイバーシティを作り出すために前記アンテナを制御する制御ユニット（１７）と、から構成される、請求項１〜３のいずれかに記載のリピータ。
【請求項６】
前記受信手段は、少なくとも２つのアンテナ（１１）から構成されており、前記信号処理手段（３３）は前記ダウンリンク信号の一部分を除外するように調整された、請求項１〜５のいずれかに記載のリピータ。
【請求項７】
前記信号処理手段（３３）はローブを作り出すことによって、前記部分を除外するように調整された、請求項６に記載のリピータ。
【請求項８】
前記制御ユニット（１７；３３）は、時間、周波数、位相、または空間ダイバーシティを作り出すように調整された、請求項１〜７のいずれかに記載のリピータ。
【請求項９】
通信ユニットからの通信信号をリピータで受信するステップと、
前記リピータからの出力信号を生成するために、前記通信信号を処理するステップと、
ダイバーシティを作り出すように、前記リピータから前記出力信号を伝送するステップと、から構成され、
前記リピータ内で前記通信信号に関するパラメータを測定するステップと、
前記パラメータを前記基地局に伝送するステップと、から構成されることを特徴とする、無線ネットワーク内で通信ユニット（１，３）によって伝送された信号を中継するために無線通信システム内で使用する通信方法。
【請求項１０】
前記通信信号は、基地局（１）からのダウンリンク信号である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記通信信号は、携帯端末（３）からのアップリンク信号である、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
ダイバーシティは、前記出力信号を伝送するために、制御ユニットによって制御される１つの出力アンテナを使用して作り出される、請求項９〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
ダイバーシティは、前記出力信号を伝送するために、制御ユニットによって制御される少なくとも２つの出力アンテナを使用して作り出される、請求項９〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記通信信号は、少なくとも２つの入力アンテナで受信され、前記信号処理手段での処理は、前記通信信号の一部分を除外することを含む、請求項１０〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
ローブを作り出すことを伴い、前記通信信号の一部分を除外するステップから構成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
互いに通信信号を伝送するように調整された、少なくとも１つの基地局（１）と少なくとも１つのユーザ端末（７）とから構成されており、
さらに、前記基地局（１）およびユーザ端末（７）の少なくともいずれかから前記通信信号を受信し、ダイバーシティを作り出して前記処理された信号をユーザ端末（７）および基地局（１）の少なくともいずれかに伝送するように、前記信号を処理するように調整された、請求項１〜８のいずれかに記載のリピータ（９、２９）から構成される、無線通信システム。
【請求項１７】
前記無線通信システムは、固定無線ブロードバンド通信システムである、請求項１６に記載の無線通信システム。
【請求項１８】
システム内の第１通信ユニット（１、７）から前記システム内の第２通信ユニット（１、７）に向けられた通信信号を伝送するステップと、
リピータ内で前記通信信号を受信するステップと、
前記リピータからの出力信号を生成するために、前記通信信号を処理するステップと、
ダイバーシティを作り出すように、前記リピータから前記出力信号を伝送するステップと、から構成され、
前記リピータ内で前記通信信号に関するパラメータを測定するステップと、
前記パラメータを前記基地局に伝送するステップと、から構成されることを特徴とする、無線通信システム内で使用するための通信方法。
【手続補正書】
【提出日】平成20年10月16日(2008.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム内の通信ユニット（１、７）からエアインターフェースを通して通信信号を受信する受信手段（１１）と、出力信号を生成するために前記通信信号を処理する信号処理手段（１５）と、前記出力信号を伝送する伝送手段（１３）と、前記出力信号内でダイバーシティを作り出すためのダイバーシティ手段（１３、１７；３３）と、から構成され、
前記通信信号に関するパラメータを測定する測定ユニット（１９）と、前記パラメータを前記基地局（１）に伝送する伝送手段（１３）と、から構成されることを特徴とする、無線通信システム内で使用されるリピータ（９；２９）。
【請求項２】
通信ユニットからの通信信号をリピータで受信するステップと、
前記リピータからの出力信号を生成するために、前記通信信号を処理するステップと、
ダイバーシティを作り出すように、前記リピータから前記出力信号を伝送するステップと、から構成され、
前記リピータ内で前記通信信号に関するパラメータを測定するステップと、
前記パラメータを前記基地局に伝送するステップと、から構成されることを特徴とする、無線ネットワーク内で通信ユニット（１，３）によって伝送された信号を中継するために無線通信システム内で使用する通信方法。
【請求項３】
互いに通信信号を伝送するように調整された、少なくとも１つの基地局（１）と少なくとも１つのユーザ端末（７）とから構成されており、
さらに、前記基地局（１）およびユーザ端末（７）の少なくともいずれかから前記通信信号を受信し、ダイバーシティを作り出して前記処理された信号をユーザ端末（７）および基地局（１）の少なくともいずれかに伝送するように、前記信号を処理するように調整された、請求項１に記載のリピータ（９、２９）から構成される、無線通信システム。
【請求項４】
システム内の第１通信ユニット（１、７）から前記システム内の第２通信ユニット（１、７）に向けられた通信信号を伝送するステップと、
リピータ内で前記通信信号を受信するステップと、
前記リピータからの出力信号を生成するために、前記通信信号を処理するステップと、
ダイバーシティを作り出すように、前記リピータから前記出力信号を伝送するステップと、から構成され、
前記リピータ内で前記通信信号に関するパラメータを測定するステップと、
前記パラメータを前記基地局に伝送するステップと、から構成されることを特徴とする、無線通信システム内で使用するための通信方法。
【国際調査報告】
2009514329.tif 000010
2009514329.tif 000011
2009514329.tif 000012
2009514329.tif 000013