(57)【要約】本発明は、通信システムの基地局から端末へ送信する送信ユニットであって、幾つかの隣接する搬送周波数によって送信する少なくとも２つの送信チェーンまたは送信チェーンのグループを備える送信ユニットに関するものである。前記チェーンは、送信チェーンまたは送信チェーンのグループが同じ搬送周波数（または複数の周波数）によって情報を送信できるようにして、空間ダイバーシティで送信することができる。これらの送信チェーンまたは送信チェーンのグループは空間ダイバーシティで送信される少なくとも１つの共通搬送周波数（Ｆ２、Ｆ３）を備えており、また前記チェーンまたはチェーンのグループのうちの少なくとも１つは、空間ダイバーシティを用いずにまたはより低い程度の空間ダイバーシティで送信するために異なる値をもつ少なくとも１つの周波数（Ｆ１、Ｆ４）を備えている。
2005523593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システム内の基地局（１０）から端末へ送信するユニットであって、前記ユニットは、複数の隣接する搬送周波数上で送信するように構成された少なくとも２つの送信チャネルまたは送信チャネルのグループ（１２、１４）を備えており、前記チャネルは、チャネルまたはチャネルのグループによって同じ搬送周波数または複数の搬送周波数上で同じ情報を送信できるように空間ダイバーシティモードで送信することが可能であり、このユニットは、チャネルまたはチャネルのグループが空間ダイバーシティモードで送信するために少なくとも１つの共通搬送周波数（Ｆ２、Ｆ３）を使用し、チャネルまたはチャネルのグループの少なくとも１つは空間ダイバーシティを用いずにあるいはより低い程度の空間ダイバーシティを用いて送信するために少なくとも１つの異なる周波数（Ｆ１、Ｆ４）を備えていることを特徴とするユニット。
【請求項２】
チャネルまたはチャネルのグループの各々が、空間ダイバーシティを用いずにあるいはより低い程度の空間ダイバーシティを用いて送信するために少なくとも１つの搬送周波数を使用することを特徴とする請求項１に記載のユニット。
【請求項３】
送信チャネルのうちの少なくとも１つが、複数の搬送周波数上で送信することが可能な電力増幅器を備え、そのアクティブ周波数が、これらをプログラミングすることによって選択されることができることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載のユニット。
【請求項４】
コールの間またはスタンバイ期間中、及びその基地局によってカバーされるエリア内の端末の各々に関して、空間ダイバーシティを用いた第１の周波数から、空間ダイバーシティを用いないか又は第１の周波数についてよりもより低い程度の空間ダイバーシティを用いる第２の周波数へ、またこれと逆に、送信周波数を修正する手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のユニット。
【請求項５】
空間ダイバーシティを用いた第１の周波数から、空間ダイバーシティを用いないか又はより低い程度の空間ダイバーシティを有する第２の周波数へ、あるいはこれと逆に変更することは、基地局に対する端末の推定された位置と、基地局から端末へのコールのビットレートと、端末による信号の受信のレベルまたは品質と、端末のコールに必要となるパワーと、端末の加入のクラスおよび種類の、パラメータのうちの少なくとも１つに応じて実施されることを特徴とする請求項４に記載のユニット。
【請求項６】
端末に対する各コールで使用される送信周波数を修正するように構成された無線リソースを割り当てるためのデバイス（１８）を備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のユニット。
【請求項７】
２つのチャネルのグループを備え、各グループは、当該グループに関してのみ空間ダイバーシティと共に使用される少なくとも１つの周波数と、両方のグループに関して空間ダイバーシティと共に使用される少なくとも１つの別の周波数と、を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のユニット。
【請求項８】
ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ  ２０００、またはＤＯＣＯＭＯ標準に従った通信システムに対する請求項１から７のいずれか一項に記載のチャネルの適用。
【請求項９】
端末がスタンバイモードにあるときおよび／またはコールの間に周波数を再割り当てすることが可能な通信システムに対する請求項４に記載のチャネルの適用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、特にＵＭＴＳ標準に従って動作するシステムのための基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
その端末が移動機からなる通信システムでは、このシステムが及んでいるエリアはセルに分割されており、また各セル内に１つの基地局が設けられている。このことは当技術分野で知られている。移動機により送受信される信号は、その移動機がその内部に位置しているセルに割り当てた基地局を介して伝達される。
【０００３】
これらの基地局は一般に、この種の通信システムで最もコストがかかるものであり、そして、基地局内の最もコストがかかるコンポーネントは、送信に必要となる周波数帯域の幅に比例してそのコストが増加する電力増幅器である。送信すべき周波数帯域がより広いほど、最大効率を有しながら結合された帯域の全体にわたって直線性を保証することはより困難となる。この問題点は、その符号の周波数が広い帯域にわたって分散しており、各被変調搬送波が５ＭＨｚの帯域幅を有しており、かつ割り当てることができる帯域の組が１２個の搬送波を備える、したがって６０ＭＨｚに及ぶ広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ）技法を用いるＵＭＴＳ標準に従う場合には特に深刻である。
【０００４】
さらに、基地局のコストは、空間ダイバーシティモードで、またさらにＵＭＴＳ標準に従った送信を提供することが必要である場合に、さらにかつ大幅に増大することがある。空間ダイバーシティモードでは、同じ情報が同じ搬送周波数上で２重に送信されており、そして送信された２つの無線信号を識別しかつこれらの無線信号の破壊的結合という望ましくない効果を防止するために１つまたは複数のパラメータが設けられている。この情報を伝達している２つの無線信号は、たとえば、これらの信号間の時間オフセットまたは直交関係によるか、又はこれらの振幅および位相を別々に制御することによって、識別されることができる。
【０００５】
空間ダイバーシティモードで送信すると、特に非最適な伝播条件下において伝送誤りの確率が低下する。特に、ダイバーシティは、基地局と移動機の間の距離が増加している場合、すなわちその移動機がセルの境界に近づいている場合および／またはたとえば高いビットレートのデータを送信するために正しい受信に必要となる信号対雑音比または信号対干渉比が低下する場合において有益となる。
【０００６】
空間ダイバーシティモードでの送信を可能にするためには、各基地局内に、各チャネルごとに広帯域の増幅器とアンテナとを備える２つの送信チャネルが設けられている。２つのチャネルの各々は、そのチャネルを使用するオペレータ（または、複数のオペレータ）に割り当てられた帯域の全体、たとえばその各々が５ＭＨｚの帯域幅を占有する３つまたは４つの隣接する周波数、にわたって動作する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、空間ダイバーシティモードで送信するには、２つの送信チャネルを設けることが必須となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、空間ダイバーシティが、常にあるいはすべての移動機に関して必要となるわけではなく、送信するリソースの使用の最適化が可能となるという理解から生じている。
【０００９】
本発明の基地局は、当技術分野で知られているような方法で、その各々が複数の搬送周波数上で送信することが可能な少なくとも２つの送信チャネルを備えており、またこれらの送信チャネルは、少なくとも１つの共通周波数を有しておりこの共通周波数上での送信のために空間ダイバーシティモードを使用できる、及びこれらのチャネルの少なくとも１つは、空間ダイバーシティを用いない送信のために共通周波数と異なる少なくとも１つの別の周波数を有していることを特徴とする。
【００１０】
この２つの送信チャネルは、同じ数の周波数上で同時に送信することが好ましく、及び同じ最大送信パワーを有することが好ましく、そしてその各々はもう一方の他方のチャネルの周波数に対してオフセットさせることができる周波数上で送信するように構成可能とすることが好ましい。
【００１１】
２つの送信チャネルが設けられ、その各々が隣接する２つの搬送周波数で送信することができ、そのうちの一つが２つのチャネルに共通である場合には、その送信容量は、３つの隣接する共通周波数を備えている２つの送信チャネルを用いて得られる容量よりも１０％から２０％大きくなることが分かっている。さらに、本発明を使用するときには、各送信チャネルに課せられる制約が軽減される（ここに示した例では、２つの周波数が３つの代わりに使用される）。
【００１２】
ＵＭＴＳ基地局用の増幅器の技術は、これらの増幅器が１２個すべてのＵＭＴＳ搬送波を処理することができるが、しかし、１０ＭＨｚから２０ＭＨｚまでの帯域幅に対応する２つ、３つまたは４つの隣接する搬送波のみを瞬時に処理できるようなものである。
【００１３】
したがって、本発明は、従来技術の基地局と比較して、技術の変更は不要であるが、その代わりに２つの（あるいは、これ以上の）送信チャネルを別々にプログラミングすることを必要とする。一方の送信チャネルの周波数を他方の送信チャネルの周波数に対してオフセットさせることで十分である。
【００１４】
本発明はさらに、少なくとも２つのグループの送信チャネルが設けられ、かつ各グループ内のすべてのチャネルが、拡張（ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ）空間ダイバーシティ、すなわち両方のグループのすべての送信チャネルに対する空間ダイバーシティを可能にするために、当該グループに対してのみ割り当てられた少なくとも１つの周波数上及び、両方のグループのチャネルのすべてに割り当てられた少なくとも１つの別の送信用周波数で、空間ダイバーシティモードで送信する場合に適用される。このケースでは、この２つのグループに割り当てられた送信用周波数は、１つのグループだけに対して割り当てられた複数の周波数よりも、高程度の空間ダイバーシティが可能となる。
【００１５】
本発明は一般に、通信システム内の基地局から端末へ送信するユニットであって、前記ユニットは、複数の隣接する搬送周波数上で送信するように構成された少なくとも２つの送信チャネルまたは送信チャネルのグループを備えており、前記チャネルは、チャネルまたはチャネルのグループによって同じ搬送周波数または複数の搬送周波数上で同じ情報を送信できるように空間ダイバーシティモードで送信することが可能である。
【００１６】
このユニットでは、チャネルまたはチャネルのグループが空間ダイバーシティモードで送信するために少なくとも１つの共通搬送周波数を使用し、チャネルまたはチャネルのグループの少なくとも１つは、空間ダイバーシティを用いずにあるいはより低い程度の空間ダイバーシティを用いて送信するために少なくとも１つの異なる周波数を備えている。
【００１７】
実施の一形態では、チャネルまたはチャネルのグループの各々が、空間ダイバーシティを用いずにあるいはより低い程度の空間ダイバーシティを用いて送信するために少なくとも１つの搬送周波数を使用する。
【００１８】
送信チャネルのうちの少なくとも１つが、複数の搬送周波数上で送信することが可能な電力増幅器を備えることが好ましく、そのアクティブ周波数が、これらをプログラミングすることによって選択される。
【００１９】
本ユニットの実施の一形態は、コールの間またはスタンバイ期間中、及びその基地局によってカバーされるエリア内の端末の各々に関して、空間ダイバーシティを用いた第１の周波数から、空間ダイバーシティを用いないか又は第１の周波数についてよりもより低い程度の空間ダイバーシティを用いる第２の周波数へ、またこれと逆に、送信周波数を修正するための手段を備えている。
【００２０】
このケースでは、空間ダイバーシティを用いた第１の周波数から、空間ダイバーシティを用いないか又はより低い程度の空間ダイバーシティを有する第２の周波数へ、あるいはこれと逆に変更することは、基地局に対する端末の推定された位置と、基地局から端末へのコールのビットレートと、端末により受信された信号のレベルまたは品質と、端末のコールに必要となるパワーと、端末の加入のクラスおよび等級と、からなるパラメータのうちの少なくとも１つに応じて実施することができる。
【００２１】
本ユニットの実施の一形態は、端末に対する各コールで使用される送信周波数を修正するように構成された無線リソースを割り当てるためのデバイスを備えている。
【００２２】
本ユニットはさらに、２つのチャネルのグループを備え、その各グループは当該グループに関してのみ空間ダイバーシティと共に使用される少なくとも１つの周波数と、両方のグループに関して空間ダイバーシティと共に使用される少なくとも１つの別の周波数とを備えている。
【００２３】
本発明はさらに、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ  ２０００、またはＤＯＣＯＭＯ標準に従った通信システム対する本明細書で上述のように規定したチャネルの適用より構成される。
【００２４】
本発明はさらに、端末がスタンバイモードにあるときおよび／またはコールの間に周波数を再割り当てすることが可能な電気通信システムに対する本明細書の上で規定したチャネルの適用より構成される。
【００２５】
本発明に関するその他の特徴および利点は、添付の図面を参照して提供される本発明のある特定の実施形態に関する説明から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
ＵＭＴＳ電気通信システムでは、その主たるコンポーネントは基地局、特にその送信部分である。したがって、図１は、ＵＭＴＳ標準ではノードＢと呼ばれる基地局の送信部分１０を表しており、この送信部分にはその各々が多重搬送波増幅器１２１および１４１と、アンテナ１２２および１４２と、をそれぞれ備えるような２つの送信チャネル１２および１４を備えている。基地局１０はさらに、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）１８によって制御され、かつ信号の送信を制御しおよびベースバンドでの処理を行うユニット１６を備えている。
【００２７】
従来技術では、各チャネル１２および１４は、図２ａおよび２ｂで表されるように送信し、すなわちこの２つのチャネルが同一でありかつ（たとえば）３つの隣接する周波数Ｆ１、Ｆ２、およびＦ３に関して同じパワーで送信するように送信する。したがって、基地局は搬送周波数Ｆ１、Ｆ２、およびＦ３の各々に関してダイバーシティモードで送信することができる。
【００２８】
図３ａおよび３ｂは、本発明の基地局の特性の一例を表している。この基地局は図１に表されたのと同じであり、すなわちこの基地局は同じ回路（ハードウェア）を使用しているが、異なってプログラムされる。たとえば、送信チャネル１２は、従来技術における基地局と同じ周波数で、すなわち周波数Ｆ１、Ｆ２、およびＦ３で送信している。しかし、送信チャネル１４は、周波数Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４で送信するようにプログラムされており、この周波数Ｆ４は周波数Ｆ３に隣接しており周波数Ｆ３と比べてより高くなっている。これらの条件下において、基地局は周波数Ｆ２およびＦ３上では空間ダイバーシティモードで送信し、かつチャネル１２上の周波数Ｆ１とチャネル１４上の周波数Ｆ４とでは空間ダイバーシティを用いずに送信することができる。
【００２９】
デバイス１８は、無線リソース、すなわち周波数、を新規の方法で割り当てている。したがって、図４ａおよび４ｂに表しているように、移動機がコールの開始時点でその基地局の近傍にある場合、デバイス１８はこの基地局に対して、空間ダイバーシティを用いずにチャネル１２の周波数Ｆ１で送信を行うように指令する。移動機（図示せず）が引き続いてこの基地局から対応するセルの境界に向かって離れるように移動する場合には、デバイス１８は、そのコールの間において空間ダイバーシティモードでの送信、すなわちチャネル１２と１４の両方での送信を可能にするように割り当てられた周波数を修正している。この例では、２つのチャネル１２および１４上で送信された周波数Ｆ２を選んで周波数Ｆ１がドロップされる。ダイバーシティを用いない送信からダイバーシティを用いた送信に変更することを、図４ａおよび４ｂでは矢印ｆ＿とｆ’で表している。ＵＭＴＳ標準では、この動作はハードハンドオーバーまたは中間周波数ハンドオーバー機能によって処理している。
【００３０】
図５ａおよび５ｂは、その移動機が通信するための準備ができているときの、同じ基地局の動作を表している。たとえば、その移動機が、周波数Ｆ１上でそのセル内にあることを自ら宣言しており、かつその移動機がセルの境界近傍にある場合、デバイス１８は基地局に対して基地局から移動機へ空間ダイバーシティモードで送信するように指令する。したがって、この移動機への送信は、周波数Ｆ１を使用せず、空間ダイバーシティモードでの送信を可能にする周波数Ｆ２またはＦ３を使用することになる。
【００３１】
同様の方法によって、空間ダイバーシティを伴う周波数から空間ダイバーシティを伴わない周波数に変更するために、コールの前またはコール中に周波数の割り当てを変更することが可能である。デバイス１８は各移動機に対して独立に、動的に、かつリアルタイムで送信するように割り当てる周波数を変更することができることに着目することが最も重要である。
【００３２】
上で言及した例は、その移動機が基地局から離れるように移動しているときに、空間ダイバーシティモードで送信するため要求について主に示している。しかし、空間ダイバーシティを用いる送信と用いない送信との間での変更は別の基準によることもできる。たとえば、移動機へ送信するための情報ビットレートが高い場合には空間ダイバーシティを用いた周波数帯域が選択され、そしてそのビットレートが低いときには空間ダイバーシティをサポートしない送信用周波数が選択されることができる。空間ダイバーシティを用いる送信又は用いない送信の選択はさらに、：
−コールの開始時点で取り決めるサービス品質基準、
−たとえばそのビットレートの要求されるレンジに応じて、高いビットレートのすべての移動機に対して空間ダイバーシティを伴う搬送波を割り当て、かつ「標準」移動機に対しては空間ダイバーシティを伴わない別の搬送波を割り当てるように決定することができる、ＲＮＣ１８のリソースを提供しかつ均衡させるためのアルゴリズム、
などの基準に基づくことができる。
【００３３】
本発明は、各基地局がそのうちの２つが共通周波数である３つの隣接する周波数上で送信することができる、本明細書の上述した状況に限定するものではない。したがって、図６ａに示すように、チャネル１２は周波数Ｆ１、Ｆ２、およびＦ３で送信しており、かつチャネル１４は周波数Ｆ３、Ｆ４、およびＦ５で送信しており、すなわち、周波数Ｆ３だけが、空間ダイバーシティモードでの送信に使用され、周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ４、およびＦ５は空間ダイバーシティを用いない送信に使用されている。
【００３４】
図６ｂに表した例では、チャネル１２は周波数Ｆ１およびＦ２で送信しており、かつチャネル１４は周波数Ｆ２およびＦ３で送信している。このケースでは、線形化制約（ｌｉｎｅａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ）がより厳格でないため、増幅器１つあたりの搬送波の数がより少なくなり、このため増幅器１つあたりのパワー消費が減少することに留意されたい。さらに、本明細書で上述のように指摘したように、各送信チャネルが３つの隣接する搬送周波数を使用している通信チャネルと比べて、その容量を概ね１０から２０％増加させることができる。
【００３５】
図６ｃに表した例では、チャネル１２は周波数Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４で送信しており、かつチャネル１４は周波数Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、およびＦ６で送信している。この構成は、２人の利用者が同じインフラストラクチャ、具体的には同じ基地局を共有している場合に使用されることができる。たとえば、第１の利用者は周波数Ｆ１、Ｆ２、およびＦ３を使用しており、かつ第２の利用者は周波数Ｆ４、Ｆ５、およびＦ６を使用している。
【００３６】
したがって、４つの搬送波と２つだけの増幅器とを備える増幅器技術は、それぞれが３つの搬送波を備えておりこれらの搬送波のうちの１つに関して空間ダイバーシティを使用している２人のオペレータにサービス提供する基地局が提供する。
【００３７】
しかし、これらのオペレータがその周波数帯域を共有することも可能である。
【００３８】
本発明はさらに、たとえばインテリジェントアンテナ（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  ａｎｔｅｎｎａ）を使用する場合など３つ以上の送信チャネルが存在する場合にも適用される。たとえば、８個のチャネルが設けられ、その各々が４つのチャネルからなる２つのグループに分割され得、またこの各グループの４つのチャネルは、これらの４つのチャネルのみに対する１つ（または複数）の空間ダイバーシティ周波数と、８個のすべてのチャネルに対する１つ（または複数）の空間ダイバーシティ周波数と、を使用することがある。換言すると、本発明は一般に、そのチャネルの幾つかに対してのみの低い程度の空間ダイバーシティと、すべてのチャネルに対する高い程度の空間ダイバーシティの、：複数の程度の空間ダイバーシティが設けられている状況に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】基地局が空間ダイバーシティモードで送信している通信チャネルの概要図である。
【図２ａ】従来技術の基地局の送信チャネルの特性を表している図である。
【図２ｂ】従来技術の基地局の送信チャネルの特性を表している図である。
【図３ａ】図２ａの場合と類似の図であるが本発明の基地局に関する図である。
【図３ｂ】図２ｂの場合と類似の図であるが本発明の基地局に関する図である。
【図４ａ】本発明の基地局のある特定の特性を表している図３ａと類似の図である。
【図４ｂ】本発明の基地局のある特定の特性を表している図３ｂと類似の図である。
【図５ａ】本発明の基地局のある特定の特性を表している図３ａと類似の図である。
【図５ｂ】本発明の基地局のある特定の特性を表している図３ｂと類似の図である。
【図６ａ】本発明の変形形態を表した概要図である。
【図６ｂ】本発明の変形形態を表した概要図である。
【図６ｃ】本発明の変形形態を表した概要図である。
【図１】
2005523593.tif 000003
【図２ａ】
2005523593.tif 000004
【図２ｂ】
2005523593.tif 000005
【図３ａ】
2005523593.tif 000006
【図３ｂ】
2005523593.tif 000007
【図４ａ】
2005523593.tif 000008
【図４ｂ】
2005523593.tif 000009
【図５ａ】
2005523593.tif 000010
【図５ｂ】
2005523593.tif 000011
【図６ａ】
2005523593.tif 000012
【図６ｂ】
2005523593.tif 000013
【図６ｃ】
2005523593.tif 000014
【国際調査報告】
2005523593.tif 000015
2005523593.tif 000016
2005523593.tif 000017
2005523593.tif 000018
2005523593.tif 000019
2005523593.tif 000020