(57)【要約】【課題】ガードバンドの利用効率と利用柔軟性を向上させること。【解決手段】無線中継装置は、基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第１受信チャネルと、端末から信号を受信する第２受信チャネルと、基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第１送信チャネルと、端末に信号を送信する第２送信チャネルとを含み、無線周波数制御ユニットを更に含み、前記無線周波数制御ユニットは、基地局及び端末との通信において、前記第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルを制御して周波数帯域を使用して、第１時間区間内において、基地局及び端末から信号を同時に受信し、第２時間区間において、基地局及び端末に信号を同時に送信し、ここで、前記第３周波数帯域と第５周波数帯域はＦＤＤシステムワーキング周波数帯域とＴＤＤシステムワーキング周波数帯域としての第２周波数帯域との間の２つのガードバンドである。【選択図】図３
2013516124.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線中継装置であって、
基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第１受信チャネルと、
端末から信号を受信する第２受信チャネルと、
基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第１送信チャネルと、
端末に信号を送信する第２送信チャネルとを含み、
前記無線中継装置は、
基地局及び端末との通信において、前記第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルを制御して以下のような方式に従って周波数帯域を使用する無線周波数制御ユニットを更に含み、
前記方式は、
第１受信チャネルが、第３周波数帯域で、又は第３周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を受信する方式、
第２受信チャネルが、第５周波数帯域で、又は第５周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を受信する方式、
第１送信チャネルが、第５周波数帯域で、又は第５周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を送信する方式、及び
第２送信チャネルが、第３周波数帯域で、又は第３周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を送信する方式であり、
且つ、前記無線周波数制御ユニットの制御には第１時間区間が存在し、当該第１時間区間内において、前記無線周波数制御ユニットが基地局と端末から信号を同時に受信するように受信チャネルを制御し、前記無線周波数制御ユニットの制御には第２時間区間が存在し、当該第２時間区間内において、前記無線周波数制御ユニットが基地局と端末に信号を同時に送信するように送信チャネルを制御し、
前記第３周波数帯域と第５周波数帯域は、ＦＤＤシステムワーキング周波数帯域と、ＴＤＤシステムワーキング周波数帯域としての第２周波数帯域との間の２つのガードバンドである
無線中継装置。
【請求項２】
前記無線周波数制御ユニットは、以下のいずれか１つの方式で前記第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルを制御し、
方式１では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から信号を受信するように第１受信チャネルを制御し、同時に第５周波数帯域で端末から信号を受信するように第２受信チャネルを制御し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局に信号を送信するように第１送信チャネルを制御し、同時に第３周波数帯域で端末に信号を送信するように第２送信チャネルを制御し、
方式２では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から信号を受信するように第１受信チャネルを制御し、同時に第５周波数帯域で端末から信号を受信するように第２受信チャネルを制御し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局と端末に信号を同時に送信するように前記第１送信チャネルを制御し、
方式３では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局と端末から信号を同時に受信するように第１受信チャネルを制御し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局に信号を送信するように第１送信チャネルを制御し、同時に第３周波数帯域で端末に信号を送信するように第２送信チャネルを制御し、
方式４では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局と端末から信号を同時に受信するように第１受信チャネルを制御し、及び
第２時間区間において、第２周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、基地局に信号を送信するように第１送信チャネルを制御し、第３周波数帯域で端末に信号を送信するように第２送信チャネルを制御し、
方式５では、第１時間区間において、第３周波数帯域で、又は第２周波数帯域と第３周波数帯域で、基地局と端末から信号を同時に受信するように第１受信チャネルを制御し、及び
第２時間区間において、第２周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、基地局に信号を送信するように第１送信チャネルを制御し、同時に、第３周波数帯域で端末に信号を送信するように第２送信チャネルを制御する
請求項１に記載の無線中継装置。
【請求項３】
前記第１受信チャネルと第２受信チャネルは、２つの独立な受信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を受信し、又は
前記第１受信チャネルと第２受信チャネルは、第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域をカバーする同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである
請求項１又は２に記載の無線中継装置。
【請求項４】
前記第１送信チャネル及び第２送信チャネルは２つの独立な送信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を送信し、又は
前記第１送信チャネルと第２送信チャネルは、第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域をカバーする同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである
請求項１又は２に記載の無線中継装置。
【請求項５】
前記無線周波数制御ユニットは、
第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルによって使用される周波数帯域、並びに、アンテナとのリンク関係を決定し、異なる周波数帯域間の切り替え及びアンテナとのリンク切り替えを制御する切り替え制御信号を送信する無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットと、
前記切り替え制御信号に応じて、第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルによって使用される周波数帯域、並びに、アンテナとのリンク関係を切り替える無線周波数スイッチユニットと
を含む請求項１又は２に記載の無線中継装置。
【請求項６】
前記無線周波数スイッチユニットは、以下の方式に応じて切り替えを実行し、
前記方式は、
第１受信チャネルが基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間で切り替えられる方式、
第１送信チャネルが基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間で切り替えられる方式、
第１受信チャネルと第２送信チャネルが第３周波数帯域で、端末への送信と端末からの受信との間で切り替えられる方式、及び
第１送信チャネルと第２受信チャネルが第５周波数帯域で、端末への送信と端末からの受信との間で切り替えられる方式である
請求項５に記載の無線中継装置。
【請求項７】
前記無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットは、使用される周波数帯域及びアンテナとのリンク関係を、以下の情報に応じて決定し、
前記情報は、
当該無線中継装置と端末との通信帯域幅、
当該無線中継装置と基地局との通信帯域幅、及び
当該無線中継装置と基地局との間の第１無線フレーム及び当該無線中継装置と端末との間の第２無線フレームのそれぞれのアップダウンリンクタイムスロット転換点である
請求項５に記載の無線中継装置。
【請求項８】
前記無線中継装置は、
基地局用及び端末用の、信号の送受信を実現するアンテナユニットを更に含み、
前記アンテナユニットは、第２周波数帯域、第３周波数帯域又は第５周波数帯域をカバーする１つ又は１セットの無指向性アンテナであり、又は、
前記アンテナユニットは、第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域をカバーする、基地局用の１つ又は１セットの指向性アンテナと、第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域をカバーする、端末用の１つ又は１セットの指向性アンテナとを含む
請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線中継装置。
【請求項９】
請求項１に記載の無線中継装置と、基地局及び端末との通信方法であって、
第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップを含み、第１時間区間内において、無線中継装置が基地局及び端末から信号を同時に受信し、第２時間区間において、無線中継装置が基地局及び端末に信号を同時に送信する
通信方法。
【請求項１０】
第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップは、以下のいずれか１つの通信方式を採用し、
方式１では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から信号を受信し、同時に第５周波数帯域で端末から信号を受信し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局に信号を送信し、同時に第３周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式２では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から信号を受信し、同時に第５周波数帯域で端末から信号を受信し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局及び端末に信号を同時に送信し、
方式３では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局に信号を送信し、同時に第３周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式４では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第２時間区間において、第２周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、基地局に信号を送信し、第３周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式５では、第１時間区間において、第３周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第３周波数帯域で、基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第２時間区間において、第２周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、基地局に信号を送信し、同時に第３周波数帯域で端末に信号を送信する
請求項９に記載の通信方法。
【請求項１１】
無線中継装置であって、
基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第１受信チャネルと、
端末から信号を受信する第２受信チャネルと、
基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第１送信チャネルと、
端末に信号を送信する第２送信チャネルとを含み、
前記無線中継装置は、
基地局及び端末との通信において、前記第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルを制御して以下のような方式に従って周波数帯域を使用する無線周波数制御ユニットを更に含み、
前記方式は、
第１受信チャネルが第３周波数帯域で、又は第３周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を受信する方式、
第２受信チャネルが第５周波数帯域で、又は第５周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を受信する方式、
第１送信チャネルが第５周波数帯域で、又は第５周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を送信する方式、及び
第２送信チャネルが第３周波数帯域で、又は第３周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を送信する方式であり、
且つ、無線周波数制御ユニットは、第１時間区間において、基地局からの第１データの受信を制御し、第２時間区間において、第１データの端末への送信を制御し、第３時間区間において、端末からの第２データの受信を制御し、第４時間区間において、前記第２データの基地局への送信を制御し、
前記第２時間区間及び第３時間区間において、第３周波数帯域が同時に使用され又は第５周波数帯域が同時に使用され、前記第３周波数帯域及び第５周波数帯域は、ＦＤＤシステムワーキング周波数帯域とＴＤＤシステムワーキング周波数帯域としての第２周波数帯域との間の２つのガードバンドである
無線中継装置。
【請求項１２】
前記無線周波数制御ユニットは、以下の方式で前記第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルを制御し、
前記方式は、
第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から第１データを受信するように第１受信チャネルを制御する方式、
第２時間区間において、第３周波数帯域で前記第１データを端末に送信するように第２送信チャネルを制御し、又は第５周波数帯域で前記第１データを端末に送信するように第１送信チャネルを制御する方式、
第３時間区間において、第２時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第３周波数帯域で端末から第２データを受信するように第１受信チャネルを制御し、又は第２時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第５周波数帯域で端末から第２データを受信するように第２受信チャネルを制御する方式、及び
第４時間区間において、第５周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、前記第２データを基地局に送信するように第１送信チャネルを制御する方式である
請求項１１に記載の無線中継装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の無線中継装置と、基地局及び端末との通信方法であって、
第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップを含み、
第１時間区間において、基地局から第１データを受信し、
第２時間区間において、第１データを端末に送信し、
第３時間区間において、端末から第２データを受信し、及び
第４時間区間において、前記第２データを基地局に送信し、
前記第２時間区間及び第３時間区間において、第３周波数帯域を同時に使用し、又は第５周波数帯域を同時に使用する
通信方法。
【請求項１４】
第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップは、
第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から第１データを受信することと、
第２時間区間において、第３周波数帯域又は第５周波数帯域で前記第１データを端末に送信することと、
第３時間区間において、第２時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第３周波数帯域又は第５周波数帯域で端末から第２データを受信することと、
第４時間区間において、第５周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、前記第２データを基地局に送信することとを含む
請求項１３に記載の通信方法。
【請求項１５】
前記第１時間区間及び第２時間区間は、１つの無線フレーム期間内における異なるダウンリンクタイムスロットであり、
前記第３時間区間及び第４時間区間は、１つの無線フレーム期間内における異なるアップリンクタイムスロットである
請求項１３又は１４に記載の通信方法。
【請求項１６】
第２時間区間において、第３周波数帯域で前記第１データを端末に送信し、第３時間区間において、第３周波数帯域で端末から第２データを受信するステップにおいて、
第３周波数帯域で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第３周波数帯域で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末はＴＤＤ方式で動作し、又は、
第３周波数帯域で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第３周波数帯域で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅より大きく、当該端末はＴＤＤ方式で動作する
請求項１３又は１４に記載の通信方法。
【請求項１７】
第２時間区間において、第５周波数帯域で前記第１データを端末に送信し、第３時間区間において、第５周波数帯域で端末から第２データを受信するステップにおいて、
第５周波数帯域で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第５周波数帯域で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末は、ＴＤＤ方式で動作し、又は、
第５周波数帯域で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第５周波数帯域で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅より小さく、当該端末はＴＤＤ方式で動作する
請求項１３又は１４に記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信分野に関し、特に、無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の時分割多重（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ：ＴＤＤ）システムでは、アップリンク伝送及びダウンリンク伝送において、時分割方式で同一周波数帯域が共有される。周波数分割多重（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ：ＦＤＤ）システムでは、アップリンク伝送及びダウンリンク伝送において、分離した２つの対称周波数チャネルで受信と送信が行われる。ＴＤＤシステムと、ＴＤＤシステムの周波数帯域に隣接する周波数帯域が設定されたＦＤＤシステム（基地局及び端末を含む）との間の送受信における干渉を避けるために、ＴＤＤシステムにより使用される周波数帯域の両側の一部の周波数帯域をガードバンドとして用意しておく必要がある。
【０００３】
図１は、ＴＤＤシステム及びＦＤＤシステムの周波数スペクトル拡散構造を示す図である。第１周波数帯域１０１は、ＦＤＤシステムのダウンリンク周波数帯域であり、第２周波数帯域１０２は、ＴＤＤシステムにより使用される周波数帯域であり、第３周波数帯域１０３は、第１周波数帯域１０１と第２周波数帯域１０２との間のガードバンドである。第４周波数帯域１０４は、ＦＤＤシステムのアップリンク周波数帯域であり、第５周波数帯域１０５は、第４周波数帯域１０４と第２周波数帯域１０２との間のガードバンドである。
【０００４】
ＴＤＤシステム及びＦＤＤシステムに異なる基地局ロケーションが用いられてネットワークが構成される場合、ＴＤＤ基地局とＦＤＤ基地局との間の送受信における干渉を抑制するという観点から、ＴＤＤと、ＴＤＤに隣接するＦＤＤシステムとの間に比較的小さいガードバンドのみが必要とされる。これは、ＴＤＤ基地局とＦＤＤ基地局との間の干渉信号が空間減衰を受けるためである。典型的には、片側ガードバンド帯域幅は、３ＭＨｚより小さい。しかしながら、ネットワーク構成のコストを削減したり、基地局ロケーションの選定の困難さを緩和したりするために、事業者は、将来のネットワーク構成においては、ＴＤＤ基地局（又は無線周波数ユニット）とＦＤＤ基地局（又は無線周波数ユニット）とを同じ基地局に共有させ、更にアンテナを共有させる必要がある。このような場合、ＴＤＤ基地局とＦＤＤ基地局との間の干渉を抑制するために、より大きいガードバンドを用意しておく必要がある。この場合、典型的には、片側ガードバンドの帯域幅は、１０ＭＨｚより大きい。用意されるガードバンドの帯域幅が大きいほど、周波数スペクトルリソースの利用率は低くなる。
【０００５】
出願番号がＷＯ２００７０２８６１５６の特許出願（Ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ  ｇｕａｒｄ  ｂａｎｄ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ＦＤＤ  ａｎｄ  ＴＤＤ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｓｙｓｔｅｍｓ）は、ガードバンド利用方法を提供し、無線ネットワークを開示している。この出願では、第１周波数帯域１０１内で動作するＦＤＤシステムが少なくとも１つの第１ＦＤＤチャネルを提供し、第２周波数帯域１０２内で動作するＴＤＤシステムが少なくとも１つの第１ＴＤＤチャネルを提供する。第１周波数帯域１０１と第２周波数帯域１０２が第３周波数帯域１０３によって分離され、且つ、第３周波数帯域１０３内で動作するＨ−ＦＤＤシステムが少なくとも１つの第１Ｈ−ＴＤＤチャネルを提供する。第１Ｈ−ＴＤＤチャネルの送信は、ＴＤＤのアップリンク送信又はダウンリンク送信と同期される。ＦＤＤシステムは、更に第４周波数帯域１０４に少なくとも１つの第２ＦＤＤチャネルが設定される。第４周波数帯域１０４と第２周波数帯域１０２との間は、第５周波数帯域１０５によって分離され、Ｈ−ＦＤＤは、更に第５周波数帯域１０５に第２Ｈ−ＦＤＤチャネルが設定される。この特許出願により提供されるガードバンド利用方法の欠点は、以下の点にある。すなわち、第５周波数帯域１０５及び第２周波数帯域１０２でアップリンク（又はダウンリンク）伝送を行う場合に、単方向ダウンリンク（又はアップリンク）としてのみ用いられる第３周波数帯域１０３が利用されていない。同様に、第３周波数帯域１０３及び第２周波数帯域１０２でダウンリンク（又はアップリンク）伝送を行う場合に、単方向アップリンク（又はダウンリンク）としてのみ用いられる第５周波数帯域１０５が利用されていない。このため、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５の利用効率が５０％だけとなる。
【０００６】
現在、ＴＤＤ基地局とＦＤＤ基地局との間のガードバンドを如何に効率的に利用するかついては、良い解決策が未だ存在しない。従って、周波数リソースの浪費が招かれてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来技術におけるガードバンドの浪費の問題を解決するために、無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は無線中継装置を提供する。
この無線中継装置は、基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第１受信チャネルと、端末から信号を受信する第２受信チャネルと、基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第１送信チャネルと、端末に信号を送信する第２送信チャネルとを含み、
前記無線中継装置は、
基地局及び端末との通信において、前記第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルを制御して以下のような方式に従って周波数帯域を使用する無線周波数制御ユニットを更に含み、
前記方式は、
第１受信チャネルが第３周波数帯域で、又は第３周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を受信する方式、
第２受信チャネルが第５周波数帯域で、又は第５周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を受信する方式、
第１送信チャネルが第５周波数帯域で、又は第５周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を送信する方式、及び
第２送信チャネルが第３周波数帯域で、又は第３周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を送信する方式であり、
且つ、前記無線周波数制御ユニットの制御には第１時間区間が存在し、当該第１時間区間内において、前記無線周波数制御ユニットが基地局と端末から信号を同時に受信するように受信チャネルを制御し、前記無線周波数制御ユニットの制御には第２時間区間が存在し、当該第２時間区間内において、前記無線周波数制御ユニットが基地局と端末に信号を同時に送信するように送信チャネルを制御し、
前記第３周波数帯域と第５周波数帯域は、ＦＤＤシステムワーキング周波数帯域と、ＴＤＤシステムワーキング周波数帯域としての第２周波数帯域との間の２つのガードバンドである。
【０００９】
前記無線周波数制御ユニットは、以下のいずれか１つの方式で前記第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルを制御し、
方式１では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から信号を受信するように第１受信チャネルを制御し、同時に第５周波数帯域で端末から信号を受信するように第２受信チャネルを制御し、及び
第２時間区間において、前記第５周波数帯域で基地局に信号を送信するように第１送信チャネルを制御し、同時に第３周波数帯域で端末に信号を送信するように第２送信チャネルを制御し、
方式２では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から信号を受信するように第１受信チャネルを制御し、同時に第５周波数帯域で端末から信号を受信するように第２受信チャネルを制御し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局と端末に信号を同時に送信するように前記第１送信チャネルを制御し、
方式３では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局と端末から信号を同時に受信するように第１受信チャネルを制御し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局に信号を送信するように第１送信チャネルを制御し、同時に第３周波数帯域で端末に信号を送信するように第２送信チャネルを制御し、
方式４では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局と端末から信号を同時に受信するように第１受信チャネルを制御し、及び
第２時間区間で、第２周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、基地局に信号を送信するように第１送信チャネルを制御し、第３周波数帯域で端末に信号を送信するように第２送信チャネルを制御し、
方式５では、第１時間区間において、第３周波数帯域で、又は第２周波数帯域と第３周波数帯域で、基地局と端末から信号を同時に受信するように第１受信チャネルを制御し、及び
第２時間区間において、第２周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、基地局に信号を送信するように第１送信チャネルを制御し、同時に、第３周波数帯域で端末に信号を送信するように第２送信チャネルを制御する。
【００１０】
前記第１受信チャネルと第２受信チャネルは、２つの独立な受信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を受信し、又は
前記第１受信チャネルと第２受信チャネルは、第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域をカバーする同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである。
【００１１】
前記第１送信チャネル及び第２送信チャネルは、２つの独立な送信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を送信し、又は
前記第１送信チャネルと第２送信チャネルは、第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域をカバーする同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである。
【００１２】
前記無線周波数制御ユニットは、
第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルによって使用される周波数帯域、並びに、アンテナとのリンク関係を決定し、異なる周波数帯域間の切り替え及びアンテナとのリンク切り替えを制御する切り替え制御信号を送信する無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットと、
前記切り替え制御信号に応じて、第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルによって使用される周波数帯域、並びに、アンテナとのリンク関係を切り替える無線周波数スイッチユニットとを含む。
【００１３】
前記無線周波数スイッチユニットは、以下の方式に応じて切り替えを実行し、
前記方式は、
第１受信チャネルが基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間で切り替えられる方式、
第１送信チャネルが基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間で切り替えられる方式、
第１受信チャネルと第２送信チャネルが第３周波数帯域で、端末への送信と端末からの受信との間で切り替えられる方式、及び
第１送信チャネルと第２受信チャネルが第５周波数帯域で、端末への送信と端末からの受信との間で切り替えられる方式である。
【００１４】
前記無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットは、使用される周波数帯域及びアンテナとのリンク関係を、以下の情報に応じて決定し、
前記情報は、
当該無線中継装置と端末との通信帯域幅、
当該無線中継装置と基地局との通信帯域幅、及び
当該無線中継装置と基地局との間の第１無線フレーム及び当該無線中継装置と端末との間の第２無線フレームのそれぞれのアップダウンリンクタイムスロット転換点である。
【００１５】
前記無線中継装置は、基地局用及び端末用の、信号の送受信を実現するアンテナユニットを更に含み、
前記アンテナユニットは、第２周波数帯域、第３周波数帯域又は第５周波数帯域をカバーする１つ又は１セットの無指向性アンテナであり、又は、
前記アンテナユニットは、第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域をカバーする、基地局用の１つ又は１セットの指向性アンテナと、第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域をカバーする、端末用の１つ又は１セットの指向性アンテナとを含む。
【００１６】
本発明は上記のような無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を更に提供する。
当該方法は、
第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップを含み、第１時間区間内において、無線中継装置が基地局及び端末から信号を同時に受信し、第２時間区間において、無線中継装置が基地局及び端末に信号を同時に送信する。
【００１７】
第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップは以下のいずれか１つの通信方式を使用し、
方式１では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から信号を受信し、同時に第５周波数帯域で端末から信号を受信し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局に信号を送信し、同時に第３周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式２では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から信号を受信し、同時に第５周波数帯域で端末から信号を受信し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局及び端末に信号を同時に送信し、
方式３では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第２時間区間において、第５周波数帯域で基地局に信号を送信し、同時に第３周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式４では、第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第２時間区間において、第２周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で基地局に信号を送信し、第３周波数帯域で端末に信号を送信し、
方式５では、第１時間区間において、第３周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第３周波数帯域で、基地局及び端末から信号を同時に受信し、及び
第２時間区間において、第２周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、基地局に信号を送信し、同時に第３周波数帯域で端末に信号を送信する。
【００１８】
本発明は他の無線中継装置を更に提供する。
この無線中継装置は、基地局から、又は基地局及び端末から、信号を受信する第１受信チャネルと、端末から信号を受信する第２受信チャネルと、基地局に、又は基地局及び端末に、信号を送信する第１送信チャネルと、端末に信号を送信する第２送信チャネルとを含み、
前記無線中継装置は、
基地局及び端末との通信において、前記第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルを制御して以下のような方式に従って周波数帯域を使用する無線周波数制御ユニットを更に含み、
前記方式は、
第１受信チャネルが第３周波数帯域で、又は第３周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を受信する方式、
第２受信チャネルが第５周波数帯域で、又は第５周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を受信する方式、
第１送信チャネルが第５周波数帯域で、又は第５周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を送信する方式、及び
第２送信チャネルが第３周波数帯域で、又は第３周波数帯域及び第２周波数帯域で、信号を送信する方式であり、
且つ、無線周波数制御ユニットは、第１時間区間において、基地局からの第１データの受信を制御し、第２時間区間において、第１データの端末への送信を制御し、第３時間区間において、端末からの第２データの受信を制御し、第４時間区間において、前記第２データの基地局への送信を制御し、
前記第２時間区間及び第３時間区間では、第３周波数帯域が同時に使用され又は第５周波数帯域が同時に使用され、前記第３周波数帯域及び第５周波数帯域は、ＦＤＤシステムワーキング周波数帯域と、ＴＤＤシステムワーキング周波数帯域としての第２周波数帯域との間の２つのガードバンドである。
【００１９】
前記無線周波数制御ユニットは、以下の方式で前記第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルを制御し、
前記方法は、
第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から第１データを受信するように第１受信チャネルを制御する方式、
第２時間区間において、第３周波数帯域で前記第１データを端末に送信するように第２送信チャネルを制御し又は第５周波数帯域で前記第１データを端末に送信するように第１送信チャネルを制御する方式、
第３時間区間において、第２時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第３周波数帯域で端末から第２データを受信するように第１受信チャネルを制御し、又は第２時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第５周波数帯域で端末から第２データを受信するように第２受信チャネルを制御する方式、及び
第４時間区間において、第５周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、前記第２データを基地局に送信するように第１送信チャネルを制御する方式である。
【００２０】
本発明は上記のような他の無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を更に提供する。
当該方法は、
第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップを含み、
第１時間区間において、基地局から第１データを受信し、
第２時間区間において、第１データを端末に送信し、  第３時間区間において、端末から第２データを受信し、及び
第４時間区間において、前記第２データを基地局に送信し、
前記第２時間区間及び第３時間区間において、第３周波数帯域を同時に使用し又は第５周波数帯域を同時に使用する。
【００２１】
第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域を総合的に使用して通信を行うステップは、
第１時間区間において、第３周波数帯域で基地局から第１データを受信することと、
第２時間区間において、第３周波数帯域又は第５周波数帯域で前記第１データを端末に送信することと、
第３時間区間において、第２時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第３周波数帯域又は第５周波数帯域で端末から第２データを受信することと、
第４時間区間において、第５周波数帯域で、又は第２周波数帯域及び第５周波数帯域で、前記第２データを基地局に送信することとを含む。
【００２２】
前記第１時間区間と第２時間区間は、１つの無線フレーム期間内における異なるダウンリンクタイムスロットであり、
前記第３時間区間と第４時間区間は、１つの無線フレーム期間内における異なるアップリンクタイムスロットである。
【００２３】
第２時間区間において、第３周波数帯域で前記第１データを端末に送信し、第３時間区間において、第３周波数帯域で端末から第２データを受信するステップにおいて、
第３周波数帯域で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第３周波数帯域で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末はＴＤＤ方式で動作し、又は、
第３周波数帯域で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第３周波数帯域で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅より大きく、当該端末はＴＤＤ方式で動作する。
【００２４】
第２時間区間において、第５周波数帯域で前記第１データを端末に送信し、第３時間区間において、第５周波数帯域で端末から第２データを受信するステップにおいて、
第５周波数帯域で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第５周波数帯域で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末はＴＤＤ方式で動作し、又は、
第５周波数帯域で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第５周波数帯域で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅より小さく、当該端末はＴＤＤ方式で動作する。
【００２５】
本発明の有利な効果は、以下のようなものである。すなわち、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間のガードバンドで無線中継装置を設定することで、使用されていないガードバンドを用いて基地局と端末との間の双方向中継通信を実現し、これにより、ガードバンドの利用効率と利用柔軟性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来におけるＴＤＤシステムとＦＤＤシステムによって使用される周波数スペクトルの構造図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線中継装置の構造図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る無線中継装置と基地局及び端末との通信信号プロセス、並びに周波数スペクトルの使用状態を示す模式図である。
【図４ａ】本発明実施形態２に係る無線中継装置が端末及び基地局から信号を同時に受信する場合の無線フレームの構成を示す模式図である。
【図４ｂ】本発明の第２実施形態に係る無線中継装置が端末及び基地局に信号を同時に送信する場合の無線フレームの構成を示す模式図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る無線中継装置と基地局及び端末との通信信号プロセス、並びに周波数スペクトルの使用状態を示す模式図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る同一エアインターフェイスが用いられる無線フレームを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面及び実施形態を合わせて本発明に係る無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を詳しく説明する。
【００２８】
将来における無線アクセスネットワークの発展動向の観点からすると、マイクロセルのカバレッジ品質及びシステム容量を向上させるために、中継器（ＲＥＬＡＹ）又は室内基地局（又は室内無線ゲートウェイ）が、将来における無線アクセスネットワークに一般的に用いられる無線中継装置となると考えられる。本発明は、ガードバンドの利用と無線中継装置の設定とを結合して、ガードバンドの利用率を改善する。更に、本発明は、マイクロセルによりカバーされる無線アクセスポイントと、マイクロセルによりカバーされる無線中継器との間に、周波数スペクトルリソースを如何にして合理的に割り当てるかについての方法を提供する。
【００２９】
具体的には、マイクロセルの無線ノードアクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ：ＡＰ）と、マイクロセルの無線中継器とがＴＤＤ周波数スペクトルで設定されるネットワーク構成方式について、ＴＤＤシステムにより用いられる周波数スペクトルと、ＦＤＤシステムにより用いられる周波数スペクトルとの間のガードバンドを、マイクロセル無線中継装置の設定に用いる。これにより、ガードバンドの効果的な使用のための新たな技術が提供される。これにより、本発明は、ＴＤＤ周波数スペクトル利用効率を低減することができ、また、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとが同じ基地局又は同じアンテナを共有するネットワーク構成において使用される無線周波数フィルターに対する性能の要求を低減することができ、システムのコストを削減することができる。
【００３０】
本発明に係る無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との間の通信方法は、図１に示すようなＴＤＤシステムとＦＤＤシステムの周波数スペクトル拡散構造に適用される。第１周波数帯域１０１は、ＦＤＤシステムのダウンリンク周波数帯域であり、第２周波数帯域１０２は、ＴＤＤシステムにより使用される周波数帯域であり、第３周波数帯域１０３は、第１周波数帯域１０１と第２周波数帯域１０２との間の片側ガードバンドである。第４周波数帯域１０４は、ＦＤＤシステムのアップリンク周波数帯域であり、第５周波数帯域１０５は、第４周波数帯域１０４と第２周波数帯域１０２との間の片側ガードバンドである。
【００３１】
本発明に係る第１実施形態により無線中継装置が提供される。
【００３２】
本実施形態によって提供される無線中継装置は、図２に示すように、以下の各部を含む。
【００３３】
基地局から、又は基地局と端末から信号を受信する第１受信チャネル２０１。即ち、第１受信チャネル２０１は、基地局から信号を受信する単方向受信モードと、基地局と端末から同時に信号を受信する双方向受信モードという２つの受信モードを有する。この２つの受信モードを有する受信チャネルを第１受信チャネルと称する。
【００３４】
端末から信号を受信する第２受信チャネル２０２。即ち、第２受信チャネル２０２は、端末のみから信号を受信するという１つのみの単方向受信モードを有する。１つの当該単方向受信モードを有する受信チャネルを第２受信チャネル２０２と称する。
【００３５】
基地局に、又は基地局と端末に信号を送信する第１送信チャネル２０３。即ち、第１送信チャネル２０３は、基地局に信号を送信する単方向送信モードと、基地局と端末に同時に信号を送信する双方向送信モードという２つの送信モードを有する。この２つの送信モードを有する送信チャネルを第１送信チャネル２０３と称する。
【００３６】
端末に信号を送信する第２送信チャネル２０４。即ち、第２送信チャネル２０４は、端末のみに信号を送信するという１つのみの送信モードを有する。１つの当該単方向送信モードを有する送信チャネルを第２送信チャネル２０４と称する。
【００３７】
無線周波数制御ユニットは、無線中継装置が基地局及び端末と通信を行うとき、前記第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４を制御して以下の方式で周波数帯域を使用する。
【００３８】
第１受信チャネル２０１は、第３周波数帯域１０３で信号を受信するか、又は第３周波数帯域１０３と第２周波数帯域１０２で信号を受信する。第１受信チャネル２０１は、２つの受信モードを有しているため、この２つの受信モードは、このような周波数帯域使用方法に用いることができる。
【００３９】
第２受信チャネル２０２は、第５周波数帯域１０５で、又は第５周波数帯域１０５と第２周波数帯域１０２で信号を受信する。
【００４０】
第１送信チャネル２０３は、第５周波数帯域１０５で、又は第５周波数帯域１０５と第２周波数帯域１０２で信号を送信する。同様に、第１送信チャネル２０３は、２つの送信モードを有しているため、この２つの送信モードは、このような周波数帯域使用方法に用いることができる。
【００４１】
第２送信チャネル２０４は、第３周波数帯域１０３で、又は第３周波数帯域１０３と第２周波数帯域１０２で信号を送信する。
【００４２】
ここで、基地局及び端末から信号を同時に受信する第１時間区間が存在し、また、基地局及び端末に信号を同時に送信する第２時間区間が存在する。上述のように、前記第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５は、ＦＤＤシステムワーキング周波数帯域と、ＴＤＤシステムワーキング周波数帯域としての第２周波数帯域との間の２つの片側ガードバンドである。
【００４３】
本発明に係る実施形態は、異なるアップダウンリンクタイムスロットで信号を送受信する基地局と、異なるアップダウンリンクタイムスロットで信号を送受信する端末との間の通信に適用される。基地局及び端末と通信を行うとき、無線中継装置は、基地局から無線中継装置へのエアインターフェイスにおける第１無線フレームのタイムスロットと、中継器から端末へのエアインターフェイスにおける第２無線フレームのタイムスロットとを使用する。具体的には、無線中継装置は、第１無線フレームのダウンリンクタイムスロットと第２無線フレームのアップリンクタイムスロットとを使用して、第１時間区間において同時に信号を双方向で受信し、また、第１無線フレームのアップリンクタイムスロットと第２無線フレームのダウンリンクタイムスロットとを使用して、同時に信号を双方向で送信する。本発明は、特に基地局から無線中継装置へのエアインターフェイスにおける第１無線フレームと、中継器から端末へのエアインターフェイスにおける第２無線フレームとが時間的に同期する場合に適用される。即ち、第１無線フレームのアップリンクタイムスロットが第２無線フレームのダウンリンクタイムスロットにオーバーラップされる場合と、第１無線フレームのダウンリンクタイムスロットが第２無線フレームのアップリンクタイムスロットにオーバーラップされる場合がある。無線中継装置が端末と基地局にデータを同時に送信したり、端末と基地局からデータを同時に受信したりするプロセスにおいて、基地局と直接的に通信を行う端末への干渉を防止するために、無線中継装置を介して基地局と通信を行う端末に対して、特別にタイムスロットが割り当てられる。即ち、無線中継装置を介して基地局と通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットは、基地局と直接的に通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットとは、異なるタイムスロットである。
【００４４】
本発明に係る上記無線装置の説明は、第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４のそれぞれの送受信モード、並びに、これらの送受信モードにおいて使用可能な周波数帯域についての説明である。具体的には、端末と基地局にデータを同時に送信したり、端末と基地局からデータを同時に受信したりするプロセスでは、各チャネルの送受信モードや、使用される周波数帯域を柔軟に選択することができる。具体的には、各チャネルの送受信モードや、使用される周波数帯域は、無線周波数制御ユニットにより制御される。以降では、無線周波数制御ユニットの好適な実施形態について説明する。ここで、前記無線周波数制御ユニットは、具体的に、基地局及び端末との通信において、以下のいずれか１つの方式の制御に用いられる。
【００４５】
方式１：第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で基地局から信号を受信するように第１受信チャネル２０１を制御し、同時に第５周波数帯域１０５で端末から信号を受信するように第２受信チャネル２０２を制御する。
【００４６】
第２時間区間において、第５周波数帯域１０５で基地局に信号を送信するように第１送信チャネル２０３を制御し、同時に第３周波数帯域１０３で端末に信号を送信するように第２送信チャネル２０４を制御する。
【００４７】
当該方式では、基地局用又は端末用に、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５が単方向で使用される。第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５の使用方法は、マイクロセルがカバーする第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５の使用方法と同じである。しかし、第１時間区間及び第２時間区間において、２つのガードバンドが同時に使用される。この点で、１つの時間区間において１つのガードバンドのみが使用される従来のケースとは異なっている。
【００４８】
方式２：第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で基地局から信号を受信するように第１受信チャネル２０１を制御し、同時に第５周波数帯域１０５で端末から信号を受信するように第２受信チャネル２０２を制御する。
【００４９】
第２時間区間において、第５周波数帯域１０５で基地局及び端末に信号を同時に送信するように前記第１送信チャネル２０３を制御する。
【００５０】
当該方式では、第１時間区間内において、第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５の単方向性を使用して、基地局と端末から同時に信号を受信する。また、第２時間区間内において、第５周波数帯域１０５が双方向で使用される。第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５が、２つの時間区間のうちの１つの時間区間、即ち、第１時間区間内において同時に使用されるため、ガードバンドの利用率を向上させることができる。
【００５１】
方式３：第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で基地局及び端末から信号を同時に受信するように第１受信チャネル２０１を制御する。
【００５２】
第２時間区間において、第５周波数帯域１０５で基地局に信号を送信するように第１送信チャネル２０３を制御し、同時に第３周波数帯域１０３で端末に信号を送信するように第２送信チャネル２０４を制御する。
【００５３】
当該方式では、第１時間区間内において、第３周波数帯域１０３が双方向で使用され、第２時間区間内において、第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５の単方向性が使用されて基地局と端末に信号が同時に送信される。第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５が、２つの時間区間のうちの１つの時間区間、即ち、第２時間区間内において同時に使用されるため、ガードバンドの利用率を向上させることができる。
【００５４】
方式４：第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で基地局及び端末から信号を同時に受信するように第１受信チャネル２０１を制御する。
【００５５】
第２時間区間において、第２周波数帯域１０２で、又は第２周波数帯域１０２と第５周波数帯域１０５で基地局に信号を送信するように第１送信チャネル２０３を制御し、第３周波数帯域１０３で端末に信号を送信するように第２送信チャネル２０４を制御する。
【００５６】
当該方式では、第１時間区間内において、第３周波数帯域１０３が双方向で使用される。また、第２時間区間において、上述の方式３のように第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５の単方向性が使用されて基地局と端末に信号が同時に送信されることに加えて、第２周波数帯域１０２が使用されて基地局に信号が送信される。タイムスロットの衝突が発生しないため、基地局との直接的な通信と、無線中継装置を介した基地局との通信とが影響しない場合、ガードバンドの使用と第２周波数帯域の使用との組み合わせは、周波数帯域の利用率を向上させることができる。
【００５７】
方式５：第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で、又は第２周波数帯域１０２と第３周波数帯域１０３で基地局及び端末から信号を同時に受信するように第１受信チャネル２０１を制御する。
【００５８】
第２時間区間において、第２周波数帯域１０２で、又は第２周波数帯域１０２と第５周波数帯域１０５で基地局に信号を送信するように第１送信チャネル２０３を制御し、同時に第３周波数帯域１０３で端末に信号を送信するように第２送信チャネル２０４を制御する。
【００５９】
当該方式では、基地局に対するデータ伝送と、端末に対するデータ伝送との両方において、第２周波数帯域１０２が導入される。基地局との直接的な通信と、無線中継装置を介した基地局との通信とが影響しない場合、周波数帯域の使用率を更に向上させることができる。
【００６０】
本実施形態においては、上記した５種類の制御方式のみが提示されている。しかし、本発明により特定された第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４のそれぞれの送受信モード、並びに、これらの送受信モードで使用される周波数帯域に基づいて、基地局との直接的な通信と、無線中継装置を介した基地局との通信とが影響しない場合に、データを同時に送受信するプロセスにおいて、第１受信チャネル２０１が有する複数の受信モードのうちの１つの受信モードと、第１送信チャネル２０３が有する複数の送信モードのうちの１つの送信モードとが用いられても勿論構わない。第１受信チャネル２０１に双方向受信モードが採用され、第１送信チャネル２０３に双方向送信モードが採用される場合、第２受信チャネル２０３と第２送信チャネル２０４は、使用されなくてもよい。また、第１受信チャネル２０１に単方向受信モードが採用され、第１送信チャネル２０３に単方向送信モードが採用された場合、第２受信チャネル２０３と第２送信チャネル２０４をオープンにする必要がある。上記５種類の制御方式に限定されない他の周波数帯域使用方式、及び他の送受信モードを柔軟に使用することができる。これらについては、ここで詳細には説明しないが、これら方式は、本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【００６１】
また、上述の説明において、本発明の目的を実現するために定義された第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４のそれぞれの送受信モード、並びに、これらの送受信モードにおいて使用される周波数帯域が提示されている。もちろん、前記第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４が実際に使用される場合、受信チャネル及び送信チャネルを柔軟に設定したり、受信チャネル及び送信チャネルを異なる方式で定義したりして、対応する機能を実現したり、更に多くの機能を設定したりすることが可能である。以下、２種類の設定方式及び定義方式を提示して説明する。
【００６２】
受信チャネル設定方式１：
基本モードにおいて、第１受信チャネルは、第３周波数帯域１０３で信号を受信する。更に、受信チャネルの使用の柔軟性を向上させるために、第１受信チャネルは、第５周波数帯域１０５、第３周波数帯域１０３及び第２周波数帯域１０２のうちの１つの周波数帯域、又はこれら周波数帯域の組み合わせによる周波数帯域で信号を受信するように設定されてもよい。
【００６３】
第１受信チャネルが第３周波数帯域１０３で信号を受信する場合、当該第１受信チャネルは、基地局から信号を受信するように設定される。第１受信チャネルが第２周波数帯域１０２で信号を受信する場合、第１受信チャネルは、基地局から信号を受信するように設定されてもよく、端末から信号を受信するように設定されてもよい。第１受信チャネルが第５周波数帯域１０５で信号を受信する場合、第１受信チャネルは、端末から信号を受信するように設定される。第１受信チャネルが具体的にどの周波数帯域で動作するかについては、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニットにより制御される。
【００６４】
基本モードにおいて、第２受信チャネルは、第５周波数帯域１０５で信号を受信する。更に、チャネル使用の柔軟性を向上させるために、第２受信チャネルは、第５周波数帯域１０５、第３周波数帯域１０３、第２周波数帯域１０２のうちの１つ周波数帯域、又はこれら周波数帯域の組み合わせについての周波数帯域で信号を受信するように設定されてもよい。
【００６５】
第２受信チャネルが第３周波数帯域１０３で信号を受信する場合、当該第２受信チャネルは、基地局から信号を受信するように設定される。第２受信チャネルが第２周波数帯域１０２で信号を受信する場合、第２受信チャネルは、基地局から信号を受信するように設定されてもよく、端末から信号を受信するように設定されてもよい。第２受信チャネルが第５周波数帯域１０５で信号を受信する場合、第２受信チャネルは、端末から信号を受信するように設定される。第２受信チャネルが具体的にどの周波数帯域で動作するかについては、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット２０６により制御される。
【００６６】
受信チャネル設定方式２：
第１受信チャネル又は第２受信チャネルは、基地局用のアンテナ２０７ａから信号を受信し、同時に、第２受信チャネル又は第１受信チャネルは、端末用のアンテナ２０７ｂから信号を受信する。第１受信チャネル又は第２受信チャネルが基地局用のアンテナ２０７ａから信号を受信する周波数帯域は、第３周波数帯域１０３、第２周波数帯域１０２、及び第２周波数帯域１０２と第３周波数帯域１０３の組み合わせのうちのいずれか１つである。第１受信チャネル又は第２受信チャネルが端末用のアンテナ２０７ｂから信号を受信する周波数帯域は、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３、第２周波数帯域１０２と第３周波数帯域１０３の組み合わせのうちのいずれか１つである。
【００６７】
送信チャネル設定方式１：
基本的なモードにおいて、第１送信チャネルは、第５周波数帯域１０５で信号を送信する。更に、第１送信チャネルの使用の柔軟性を向上させるために、第１送信チャネルは、第５周波数帯域１０５、第３周波数帯域１０３及び第２周波数帯域１０２のうちの１つの周波数帯域、又はこれら周波数帯域の組み合わせによる周波数帯域で信号を送信するように設定される。
【００６８】
第１送信チャネルが第３周波数帯域１０３で信号を送信する場合、当該第１送信チャネルは、端末に信号を送信するように設定される。第１送信チャネルが第２周波数帯域１０２で信号を送信する場合、第１送信チャネルは、基地局に信号を送信するように設定されてもよく、端末に信号を受信するように設定されてもよい。第１送信チャネルが第５周波数帯域で信号を送信する場合、第１送信チャネルは、基地局に信号を送信するように設定される。第１送信チャネルが具体的にどの周波数帯域で動作するかについては、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット２０６により制御される。
【００６９】
基本的なモードにおいて、第２送信チャネルは、第３周波数帯域１０３で信号を送信する。更に、第２送信チャネルの使用の柔軟性を向上させるために、第２送信チャネルは、第５周波数帯域１０５、第３周波数帯域１０３及び第２周波数帯域１０２のうちの１つの周波数帯域、又はこれら周波数帯域の組み合わせによる周波数帯域で信号を送信するように設定される。
【００７０】
第２送信チャネルが第３周波数帯域１０３で信号を送信する場合に、当該第２送信チャネルは、端末に信号を送信するように設定される。第２送信チャネルが第２周波数帯域１０２で信号を送信する場合、第２送信チャネルは、基地局に信号を送信するように設定されてもよく、端末に信号を受信するように設定されてもよい。第２送信チャネルが第５周波数帯域１０５で信号を送信する場合、第２送信チャネルは、基地局に信号を送信するように設定される。第２送信チャネルが具体的にどの周波数帯域で動作するかについては、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット２０６により制御される。
【００７１】
送信チャネル設定方式２：
第１送信チャネル又は第２送信チャネルは、基地局用のアンテナ２０７ａから信号を送信し、同時に、第２送信チャネル又は第１送信チャネルは、端末用のアンテナ２０７ｂから信号を送信する。第１送信チャネル又は第２送信チャネルが基地局用のアンテナ２０７ａから信号を送信する周波数帯域は、第２周波数帯域１０２、第５周波数帯域１０５、及び第２周波数帯域１０２と第５周波数帯域１０５の組み合わせのうちのいずれか１つである。第１送信チャネル又は第２送信チャネルが端末用のアンテナ２０７ｂから信号を送信する周波数帯域は、第２周波数帯域１０２、第５周波数帯域１０５、及び第２周波数帯域１０２と第５周波数帯域１０５の組み合わせのうちのいずれか１つである。
【００７２】
受信チャネルの設定方式及び定義方式は、上記した方式に限られない。広義には、無線中継装置が基地局及び端末と通信を行うとき、１つの送信チャネル及び１つの受信チャネルのみを用いる必要があり、この場合、送信チャネルと受信チャネルは、ともに簡略化されてもよい。最も基本的な構成形式は、１つの受信チャネル及び１つの送信チャネルのみを含む。本発明では、具体的に、送受信モード及び使用される周波数帯域の観点から、前記第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４を定義した。
【００７３】
具体的な実施形態では、本発明における前記第１受信チャネル２０１と第２受信チャネル２０２は、２つの独立な受信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を受信する。これらの電力増幅器のうち、１つの電力増幅器が第３周波数帯域１０３及び第２周波数帯域１０２をカバーし、また、その他の１つの電力増幅器が第５周波数帯域１０５及び第２周波数帯域１０２をカバーする。或いは、第１受信チャネル２０１と第２受信チャネル２０２は、同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである。前記広帯域増幅器は、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５をカバーする。
【００７４】
第１送信チャネル２０３と第２送信チャネル２０４は、２つの独立な送信チャネルであり、それぞれ異なる電力増幅器を介して信号を送信する。これらの電力増幅器のうちの１つの電力増幅器が第３周波数帯域１０３及び第２周波数帯域１０２をカバーし、また、その他の１つの電力増幅器が第５周波数帯域１０５及び第２周波数帯域１０２をカバーする。或いは、第１送信チャネル２０３と第２送信チャネル２０４は、同じ広帯域増幅器の異なるサブチャネルである。前記広帯域増幅器は、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５をカバーする。
【００７５】
図２に示すように、本実施形態において無線周波数制御ユニットは、具体的に以下の各部を含む。
【００７６】
無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット２０６は、第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０３によって使用される周波数帯域、並びにアンテナとのリンク関係を決定し、切り替え制御信号を無線周波数スイッチユニット２０５に送信する。即ち、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット２０６は、第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０３に具体的に採用された送受信モードに応じて、これらのチャネルとアンテナとの間のリンクを制御する信号を送信し、異なる送受信モード間の切り替えと、使用される周波数帯域間の切り替えとを制御する。
【００７７】
無線周波数スイッチユニット２０５は、前記無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット２０６により送信された切り替え制御信号に応じて、第１受信チャネル、第２受信チャネル、第１送信チャネル及び第２送信チャネルとアンテナとの間の無線周波数リンク状態を切り替える。これにより、異なる送受信モード間の切り替えと、使用される周波数帯域間の切り替えとを制御することができる。
【００７８】
好ましくは、前記無線周波数スイッチユニット２０５により行われる切り替えは、具体的に以下の動作を含む。第１受信チャネル２０１は、基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間の切り替えを実行する。例えば、第１受信チャネル２０１は、単方向受信の場合に基地局用のアンテナに切り替え、双方向受信の場合に基地局用のアンテナと端末用のアンテナに切り替える。第１送信チャネル２０２は、基地局用のアンテナと端末用のアンテナとの間の切り替えを実行する。例えば、第１送信チャネル２０２は、単方向送信の場合に基地局用のアンテナに切り替え、双方向送信の場合に基地局と端末用のアンテナに切り替える。第１受信チャネル２０１と第２送信チャネル２０４は、第３周波数帯域１０３で、端末への送信と、端末からの受信とを切り替える。例えば、双方向送信が用いられる場合、第１受信チャネル２０１が第３周波数帯域１０３で端末へ信号を送信するときに使用されるタイムスロットと、第２送信チャネル２０４が第３周波数帯域１０３で端末から信号を受信するときに使用されるタイムスロットとは、異なっているため、切り替えを行う必要がある。また、第１送信チャネル２０３と第２受信チャネル２０２は、第５周波数帯域１０５で端末への送信と端末からの受信を切り替える。例えば、双方向送信を用いられる場合、第１送信チャネル２０３が第５周波数帯域１０５で端末へ信号を送信するときに使用されるタイムスロットと、第２受信チャネル２０２が第５周波数帯域１０５で端末へ信号を送信するときに使用されるタイムスロットとは、異なるため、切り替えを行う必要がある。
【００７９】
無線周波数スイッチユニット２０５は、具体的には、第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４に接続される単極多投無線周波数スイッチから構成される。或いは、無線中継装置に複数アンテナ伝送構造が用いられる場合、多極多投無線周波数スイッチ構成が用いられる。
【００８０】
本実施形態では、無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット２０６は、無線リソース管理ユニット２０８に接続されて、使用可能な第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３、第５周波数帯域１０５及びアップダウンリンクタイムスロットを取得する。具体的には、第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４により使用される送受信モード及び帯域幅を決定して、無線周波数スイッチユニット２０５に切り替え制御信号を送信するために、具体的には、使用される周波数帯域及びアンテナとのリンク関係が、以下の情報に応じて決定される。
【００８１】
当該無線中継装置と端末との間の通信用の帯域幅。即ち、第１受信チャネル２０１又は第２受信チャネル２０２が端末から信号を受信するときに用いられる帯域幅であり、また、第１送信チャネル２０２又は第２送信チャネル２０３が端末に信号を送信するときに用いられる帯域幅である。
【００８２】
当該無線中継装置と基地局との通信帯域幅。即ち、第１受信チャネル２０１が基地局から信号を受信するときに用いられる帯域幅であり、また、第１送信チャネル２０２が基地局に信号を送信するときに用いられる帯域幅である。
【００８３】
当該無線中継装置と基地局との間の第１無線フレーム及び当該無線中継装置と端末との間の第２無線フレームのそれぞれのアップダウンリンクタイムスロット転換点。これらの転換点が決定され、これにより、第１時間区間における信号の同期受信と、第２時間区間における同期送信が制御される。
【００８４】
当該無線中継装置は、更にアンテナユニット２０７を含む。このアンテナユニット２０７は、基地局用のアンテナ２０７ａ及び端末用のアンテナ２０７ｂを含む。前記アンテナユニット２０７は、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５をカバーする、基地局用及び端末用の１つ又は１セットの無指向性アンテナである。或いは、前記アンテナユニット２０７は、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５をカバーする、基地局用の１つ又は１セットの方向性アンテナと、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５をカバーする、端末用の１つ又は１セットの方向性アンテナとを含む。
【００８５】
本発明に係る第２実施形態において、第１実施形態に係る無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を提供する。
【００８６】
本実施形態に係る無線中継装置と基地局及び端末との通信方法は、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５を総合的に使用して通信を行うことを含む。第１時間区間内において、基地局及び端末から信号を同時に受信し、第２時間区間において、基地局及び端末に信号を同時に送信する。無線中継装置が端末と基地局にデータを同時に送信したり、端末と基地局からデータを同時に受信したりするプロセスにおいて、基地局と直接的に通信を行う端末への干渉を防止するために、無線中継装置を介して基地局と通信を行う端末に対して特別にタイムスロットが割り当てられる。即ち、無線中継装置を介して基地局と通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットと、基地局と直接的に通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットとは、異なるタイムスロットである。上記衝突が生じない場合、上記第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５の各種組み合わせ方式を柔軟に使用して、第１時間区間において基地局と端末から同時にデータを受信したり、第２時間区間において基地局と端末にデータを同時に送信したりすることができる。
【００８７】
以下、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５を用いる好適な実施形態について説明する。
【００８８】
方式１：第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で基地局から信号を受信し、同時に第５周波数帯域１０５で端末から信号を受信する。
【００８９】
第２時間区間において、第５周波数帯域１０５で基地局に信号を送信し、同時に第３周波数帯域１０５で端末に信号を送信する。
【００９０】
当該方式では、基地局用又は端末用に、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５が単方向で使用される。第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５の使用方法は、マイクロセルがカバーする第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５の使用方法と同じである。しかし、第１時間区間及び第２時間区間において、２つのガードバンドが同時に使用される。この点で、１つの時間区間において１つのガードバンドのみが使用される従来のケースとは異なっている。
【００９１】
方式２：第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で基地局から信号を受信し、同時に第５周波数帯域１０５で端末から信号を受信する。
【００９２】
第２時間区間で、第５周波数帯域１０５で基地局及び端末に信号を同時に送信する。
【００９３】
当該方式では、第１時間区間内において、第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５の単方向性を使用して、基地局と端末から同時に信号を受信する。また、第２時間区間内において、第５周波数帯域１０５が双方向で使用される。第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５が、２つの時間区間のうちの１つの時間区間、即ち、第１時間区間内において同時に使用されるため、ガードバンドの利用率を向上させることができる。
【００９４】
方式３：第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で基地局及び端末から信号を同時に受信する。
【００９５】
第２時間区間において、第５周波数帯域１０５で基地局に信号を送信し、同時に第３周波数帯域１０３で端末に信号を送信する。
【００９６】
当該方式では、第１時間区間内において、第３周波数帯域１０３が双方向で使用され、第２時間区間内において、第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５の単方向性が使用されて基地局と端末に信号が同時に送信される。第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５が、２つの時間区間のうちの１つの時間区間、即ち、第２時間区間内において同時に使用されるため、ガードバンドの利用率を向上させることができる。
【００９７】
方式４：第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で基地局及び端末から信号を同時に受信する。
【００９８】
第２時間区間において、第２周波数帯域１０２で、又は第２周波数帯域１０２と第５周波数帯域１０５で基地局に信号を送信し、第３周波数帯域１０３で端末に信号を送信する。
【００９９】
当該方式では、第１時間区間内において、第３周波数帯域１０３が双方向で使用される。また、第２時間区間において、上述の方式３のように第３周波数帯域１０３と第５周波数帯域１０５の単方向性が使用されて基地局と端末に信号が同時に送信されることに加えて、第２周波数帯域１０２が使用されて基地局に信号が送信される。タイムスロットの衝突が発生しないため、基地局との直接的な通信と、無線中継装置を介した基地局との通信とが影響しない場合、ガードバンドの使用と第２周波数帯域の使用との組み合わせは、周波数帯域の利用率を向上させることができる。
【０１００】
方式５：第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で、又は第２周波数帯域１０２と第３周波数帯域１０３で基地局及び端末から信号を同時に受信する。
【０１０１】
第２時間区間において、第２周波数帯域１０２で、又は第２周波数帯域１０２と第５周波数帯域１０５で基地局に信号を送信し、同時に第３周波数帯域１０３で端末に信号を送信する。
【０１０２】
当該方式では、基地局に対するデータ伝送と、端末に対するデータ伝送との両方において、第２周波数帯域１０２が導入される。基地局との直接的な通信と、無線中継装置を介した基地局との通信とが影響しない場合、周波数帯域の使用率を更に向上させることができる。
【０１０３】
以上の説明では、無線中継装置を介して基地局と通信する端末に割り当てられるタイムスロットと、基地局と直接的に通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットとが異なる場合において、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５が総合的に使用される５種類の周波数帯域使用方式について説明した。しかし、本技術分野において実施される、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５が組み合わせられた周波数帯域使用方式は、これらに限られない。想像され得るの他の組み合わせられた周波数帯域使用方式も本発明の保護範囲に含まれるべきである。
【０１０４】
以下、無線装置を介して基地局及び端末と通信を行う１つの具体的な実施形態について説明する。
【０１０５】
本実施形態では、上記方式１が用いられるとして説明する。第１受信チャネル２０１は、第３周波数帯域１０３に設定されるか、又は第３周波数帯域１０３と第２周波数帯域１０２に設定される。第２受信チャネル２０２は、第５周波数帯域１０５に設定されるか、又は第５周波数帯域１０５と第２周波数帯域１０２に設定される。第１送信チャネル２０３は、第５周波数帯域１０５に設定されるか、又は第５周波数帯域１０５及び第２周波数帯域１０２に設定される。第２送信チャネル２０４は、第３周波数帯域１０３に設定されるか、又は第３周波数帯域１０３及び第２周波数帯域１０２に設定される。第１受信チャネル２０１及び第１送信チャネル２０３は、それぞれ、単方向受信モード及び単方向送信モードが用いられる。
【０１０６】
図３に示すように、第１時間区間において、第１受信チャネル２０１により、第３周波数帯域１０３で基地局から第１データを受信し、同時に、第５周波数帯域１０５で端末から第２データを受信する。第２時間区間内において、第１送信チャネル２０３により第５周波数帯域１０５で基地局に第２データを送信し、同時に、第２送信チャネル２０４により第３周波数帯域１０３で第１データを端末に送信する。もちろん、第２周波数帯域１０２の使用は、組み合わせることもできる。具体的に取得可能な組み合わせについては、ここでは、繰り返して説明しない。
【０１０７】
本実施形態において、基地局から無線中継装置までのエアインターフェイスにおける第１無線フレームと、中継器から端末までのエアインターフェイスにおける第２無線フレームとが時間的に同期する場合とは、即ち、第１無線フレームのアップリンクタイムスロットが第２無線フレームダウンリンクタイムスロットにオーバーラップされる場合と、第１無線フレームのダウンリンクタイムスロットが第２無線フレームのアップリンクタイムスロットにオーバーラップされる場合である。無線中継装置が端末と基地局にデータを同時に送信したり、データを同時に受信したりするプロセスにおいて、基地局と直接的に通信を行う端末への干渉を防止するために、無線中継装置を介して基地局と通信を行う端末に対してタイムスロットが割り当てられる。このタイムスロットは、基地局と直接的に通信を行う端末に割り当てられるタイムスロットとは、異なるタイムスロットである。図４ａ及び図４ｂは、第１無線フレームと第２無線フレームとの間の同期関係を示す。第１無線フレーム３０１と第２無線フレーム３０２ａは時間的に同期し、第１無線フレーム３０１のアップリンクタイムスロットは、第２無線フレーム３０２ａのダウンリンクタイムスロットに実質的に対応してオーバーラップされる（即ち、図４ａにおける３０２ａと３０１の時間関係）。あるいは、一定の遅延が維持される（即ち図４ａにおける３０２ｂと３０１の時間関係）。この前提下、無線中継装置を介して基地局と通信する端末は、基地局エアインターフェイスにおける第１無線フレームの第１セットのダウンリンクタイムスロットにオーバーラップされた、第２無線フレームの第１セットのアップリンクタイムスロット（即ち図４ａ中のＴＳ５／ＴＳ６）で、無線中継装置へ信号を送信する。また、無線中継装置を介して基地局と通信する端末は、基地局エアインターフェイスにおける第１無線フレームの第１セットのアップリンクタイムスロットにオーバーラップされた、第２無線フレームの第１セットのダウンリンクタイムスロット（即ち図４ｂ中のＴＳ５／ＴＳ６）で、無線中継装置へ信号を送信する。端末は、第２無線フレームの第１セットアップリンクタイムスロットと第１セットダウンリンクタイムスロット以外の第２セットタイムスロットで、基地局と直接的に通信する。
【０１０８】
本発明に係る第３実施形態において、他の無線中継装置が更に提供される。
【０１０９】
図２に示すように、本実施形態に係る無線中継装置は、基地局又は基地局と端末から信号を受信する第１受信チャネル２０１と、端末から信号を受信する第２受信チャネル２０２と、基地局又は基地局と端末に信号を送信する第１送信チャネル２０３と、端末に信号を送信する第２送信チャネル２０４とを含む。更に、無線中継装置は、無線周波数制御ユニットを含む。当該無線周波数制御ユニットは、基地局及び端末との通信において、第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４を制御して、以下の方式で周波数帯域を使用する。
【０１１０】
第１受信チャネル２０１は、第３周波数帯域１０３で、又は第３周波数帯域１０３と第２周波数帯域１０２で信号を受信する。第２受信チャネル２０２は、第５周波数帯域１０５で、又は第５周波数帯域１０５と第２周波数帯域１０２で信号を受信する。第１送信チャネル２０３は、第５周波数帯域１０５で、又は第５周波数帯域１０５と第２周波数帯域１０２で信号を送信する。第２送信チャネル２０４は、第３周波数帯域１０３で、又は第３周波数帯域１０３と第２周波数帯域１０２で信号を送信する。無線周波数制御ユニットは、第１時間区間において、基地局から第１データを受信し、第２時間区間において、第１データを端末に送信し、第３時間区間において、端末から第２データを受信し、第４時間区間において、前記第２データを基地局に送信する。ここで、前記第２時間区間及び第３時間区間において、第３周波数帯域１０３が同時に使用されるか、又は第５周波数帯域１０５が同時に使用される。前記第３周波数帯域及び第５周波数帯域は、ＦＤＤシステムワーキング周波数帯域とＴＤＤシステムワーキング周波数帯域としての第２周波数帯域との間の２つの片側ガードバンドである。
【０１１１】
上記第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４の送受信モード説明は、実施形態１の説明と同じであり、対応する送受信モードで設定された周波数帯域を柔軟に用いて信号の送受信を行うことができる。実施形態１と異なる点は、本実施形態では、無線中継装置が同時に基地局と端末から信号を受信せず、また、同時に基地局と端末に信号を送信しない点である。データが同時に送受信されない場合、端末でのアップリンクタイムスロットとダウンリンクタイムスロットを介して、第３周波数帯域１０３が同時に用いられるか、又は、第５周波数帯域１０５が同時に用いられる。端末が第３周波数帯域１０３のみで信号を受信し、第５周波数帯域１０５のみで信号を送信する従来技術に比べて、本実施形態は、ガードバンドの使用率を向上させることができる。また、第２周波数帯域１０２の使用を合わせて、周波数帯域の使用率を更に向上させることができる。
【０１１２】
本実施形態に係る無線中継装置は、マイクロセルによりカバーされる無線アクセスポイント及びマイクロセルによりカバーされる無線中継装置として適用される。無線中継装置は、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのダウンリンクタイムスロットの一部を、基地局から送信された第１データを受信する第１時間区間として用いる。また、前記エアインターフェイス無線フレームのダウンリンクタイムスロットの他の一部を、端末に第１データを送信する第２時間区間として用いる。また、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの一部を、端末から送信された第２データを受信する第３時間区間として用いる。さらに、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの他の一部を、基地局に第２データを送信する第４時間区間として用いる。このため、第１時間区間と第２時間区間は１つのエアインターフェイス無線フレームの異なるダウンリンクタイムスロットであり、第３時間区間と第４時間区間は１つのエアインターフェイス無線フレームの異なるアップリンクタイムスロットである。
【０１１３】
本実施形態において、無線周波数制御ユニットは、具体的に基地局及び端末との通信において以下のいずれか１つの方式を制御する。
【０１１４】
第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で基地局から第１データを受信するように第１受信チャネル２０１を制御する。
【０１１５】
第２時間区間において、第３周波数帯域１０３で第１データを端末に送信するように第２送信チャネル２０４を制御し、又は第５周波数帯域１０５で前記第１データを端末に送信するように第１送信チャネル２０３を制御する。
【０１１６】
第３時間区間において、第２時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第３周波数帯域１０３で端末から第２データを受信するように第１受信チャネル２０１を制御し、又は、第２時間区間に使用される帯域幅と同じ帯域幅である第５周波数帯域１０５で端末から第２データを受信するように第２受信チャネル２０４を制御する。
【０１１７】
第４時間区間において、第５周波数帯域１０５で、又は第２周波数帯域１０２と第５周波数帯域１０５で前記第２データを基地局に送信するように第１送信チャネル２０３を制御する。
【０１１８】
第２時間区間と第３時間区間において、第３周波数帯域１０３を同時に用いて端末からの信号を送受信すること、又は、第２時間区間と第３時間区間において、第５周波数帯域１０５を同時に用いて端末からの信号を送受信することが保証される場合、他の時間区間における信号の送受信を、本発明によって定義される送受信モード及び周波数帯域使用方式を用いて柔軟に設定することができる。このような柔軟な設定については、ここでは、網羅的に記載しない。
【０１１９】
また、本実施形態における無線中継装置において、第１受信チャネル２０１、第２受信チャネル２０２、第１送信チャネル２０３及び第２送信チャネル２０４は、第１実施形態が参照されて実現されてもよい。当該無線中継装置における無線周波数制御ユニットは、同様に、無線周波数スイッチユニット２０５と無線周波数スイッチ切り替え制御ユニット２０６とを含む。これらのユニットの機能は、第１実施形態と同じであり、送受信モード及び使用周波数帯域の切り替え方式が実施形態１とは異なる。また、当該無線中継装置は、更に第１実施形態に記載のアンテナユニット２０７を含んでいてもよい。
【０１２０】
本発明に係る実施形態４は、第３実施形態の無線中継装置と基地局及び端末との通信方法を提供する。
【０１２１】
本実施形態における無線中継装置と基地局及び端末との通信方法は、第２周波数帯域１０２、第３周波数帯域１０３及び第５周波数帯域１０５を総合使用して通信を行うステップを含む。第１時間区間において、基地局から第１データを受信し、第２時間区間において、第１データを端末に送信し、第３時間区間において、端末から第２データを受信し、第４時間区間において、前記第２データを基地局に送信する。ここで、前記第２時間区間と第３時間区間において、第３周波数帯域１０３を同時に使用し、又は第５周波数帯域１０３を同時に使用する。本実施形態において、無線中継装置と基地局及び端末との通信は、第２実施形態のような同時の送受信とは異なり、非同期方式でデータが送受信される。第１時間区間と第２時間区間は、１つのエアインターフェイス無線フレームの異なるダウンリンクタイムスロットであり、第３時間区間と第４時間区間は、１つのエアインターフェイス無線フレームの異なるアップリンクタイムスロットである。
【０１２２】
本実施形態において、具体的には、第２周波数帯域、第３周波数帯域及び第５周波数帯域を総合使用して以下のような通信を行う。
【０１２３】
第１時間区間において、第３周波数帯域１０３で基地局から第１データを受信する。
【０１２４】
第２時間区間において、第３周波数帯域１０３又は第５周波数帯域１０５で前記第１データを端末に送信する。
【０１２５】
第３時間区間において、第２時間区間で使用された周波数帯域と同じ第３周波数帯域１０３又は第５周波数帯域１０５で端末から第２データを受信する。
【０１２６】
第４時間区間において、第５周波数帯域１０５又は第２周波数帯域１０２と第５周波数帯域１０５で前記第２データを基地局に送信する。
【０１２７】
第２時間区間と第３時間区間において、第３周波数帯域１０３を同時に用いて端末からの信号を送受信すること、又は、第２時間区間と第３時間区間において、第５周波数帯域１０５を同時に用いて端末からの信号を送受信することが保証される場合、他の時間区間における信号の送受信を、本発明によって定義される送受信モード及び周波数帯域使用方式を用いて柔軟に設定することができる。このような柔軟な設定については、ここでは、網羅的に記載しない。
【０１２８】
好ましくは、第２時間区間において、第３周波数帯域１０３で前記第１データを端末に送信し、また、第３時間区間において、第３周波数帯域１０３で端末から第２データを受信する。
【０１２９】
具体的には、第３周波数帯域１０３で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第３周波数帯域で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末はＴＤＤ方式で動作する。
【０１３０】
又は、第３周波数帯域１０３で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第３周波数帯域１０３で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅より大きく、当該端末はＴＤＤ方式で動作する。つまり、当該端末は、一般的なＴＤＤ方式において動作する。データは、異なるアップダウンリンクタイムスロットで送受信されるが、用いられる周波数帯域は正確に同一周波数帯域ではない。
【０１３１】
第２時間区間において、第５周波数帯域１０５で前記第１データを端末に送信し、第３時間区間において、第５周波数帯域１０５で端末から第２データを受信する。
【０１３２】
具体的には、第５周波数帯域１０５で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第５周波数帯域１０５で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅と同じであり、当該端末は、ＴＤＤ方式で動作する。
【０１３３】
又は、第５周波数帯域１０５で端末に第１データを送信するときに使用される帯域幅は、第５周波数帯域１０５で端末から第２データを受信するときに使用される帯域幅より小さく、当該端末はＴＤＤ方式で動作する。つまり、当該端末は、一般的なＴＤＤ方式で動作する。データは、異なるアップダウンリンクタイムスロットで送受信されるが、用いられる周波数帯域は正確に同一周波数帯域ではない。
【０１３４】
以下、基地局及び端末と通信する無線中継装置の具体的な実施形態について説明する。
【０１３５】
本実施形態における無線中継装置は、マイクロセルによりカバーされる無線アクセスポイント及びマイクロセルによりカバーされる無線中継装置である。無線中継装置は、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのダウンリンクタイムスロットの一部を、基地局が送信した第１データを受信する第１時間区間として用い、前記エアインターフェイス無線フレームのダウンリンクタイムスロットの他の一部を、端末に第１データを送信する第２時間区間として用いる。また、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの一部を、端末から第２データを受信する第３時間区間として用い、マイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの他の一部を、基地局に第２データを送信する第４時間区間として用いる。第１時間区間と第２時間区間は、１つのエアインターフェイス無線フレームの異なるダウンリンクタイムスロットであり、第３時間区間と第４時間区間は、１つのエアインターフェイス無線フレームの異なるアップリンクタイムスロットである。
【０１３６】
図５に示すように、基地局が端末に第１データを伝送するプロセスは、以下のプロセスを含む。第１受信チャネル２０１は、第１時間区間としてのマイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレーム９０１のダウンリンクタイムスロットの第１部分において、第３周波数帯域１０３で基地局から第１データを受信する。ダウンリンクタイムスロットの第１部分は、即ちガードバンドにおけるマイクロセル無線ノードエアインターフェイスにおける１つのダウンリンク無線フレーム９０２ａのダウンリンクタイムスロットであり、図６中の９０２ａで影のないタイムスロットである。
【０１３７】
第２送信チャネル２０４は、第２時間区間としてのマイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレーム９０１のダウンリンクタイムスロットの第２の部分において、第３周波数帯域１０３で端末に第１データを送信する。ダウンリンクタイムスロットの第２の部分は、即ちマイクロセルエアインターフェイスにおける１つの無線フレーム９０２ｂのダウンリンクタイムスロットであり、図６中の無線フレーム９０２ｂで示した無線フレームにおけるダウンリンクサービスタイムスロットである。
【０１３８】
具体的には、第２送信チャネル２０４は、第３周波数帯域１０３で以下のような方式の１つで端末に第１データを送信する。
【０１３９】
１）第３周波数帯域１０３の副周波数帯域２０３ｂで端末に第１データを送信する。
２）第３周波数帯域１０３の副周波数帯域２０３ｂと２０３ａで端末に第１データを送信する。
【０１４０】
基地局が端末から第２データを受信するプロセスは、以下のプロセスを含む。第１受信チャネル２０１は、第３時間区間としてのマイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの一部において、第３周波数帯域１０３で端末から第２データを受信する。アップリンクタイムスロットの一部は、即ち無線フレーム９０２ｂのアップリンクタイムスロットの第１部分であり、つまり、図６において９０２ｂで示したアップリンクサービスタイムスロットである（ＴＳ４、ＴＳ５）。
【０１４１】
具体的には、第１受信チャネル２０１は、第３周波数帯域１０３で以下の方式で端末から第２データを受信する。第３周波数帯域１０３の副周波数帯域２０３ｂで端末から第２データを受信する。副周波数帯域２０３ａは、ガードバンドとして使用される。その目的は、隣接する第１周波数帯域１０１で受信状態にある端末が、副周波数帯域２０３ｂで送信状態にある端末によって干渉されないようにするためである。
【０１４２】
第１送信チャネル２０３は、第４時間区間としてのマイクロセル無線ノードにおけるエアインターフェイス無線フレームのアップリンクタイムスロットの他の一部において、第５周波数帯域１０５又は第２周波数帯域１０２で第２データを基地局に送信する。アップリンクタイムスロットの他の一部は、即ち前記無線フレーム９０１のアップリンクタイムスロット（例えばＴＳ６）である。
【０１４３】
ＴＤＤ配置構造に適用される、本発明に係る方法及びシステムは、図１に示す配置関係に限られない。例えば、本発明に係る無線中継装置、並びに、無線中継装置と基地局及び端末との通信方法は、第４周波数帯域と第１周波数帯域との位置の交換、及び第３周波数帯域と第５周波数帯域との位置の交換によって得られる周波数スペクトル配置構造にも適用可能である。
以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとっては、本発明に基づく種々の変更と変形が可能である。本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく実施されたあらゆる修正、同等の置換及び改良等は、すべて本発明の保護範囲に属する。
【０１４４】
「産業上利用可能性」
本発明は、ＴＤＤシステムとＦＤＤシステムとの間のガードバンドで無線中継装置を設定することで、使用されていないガードバンドを用いて基地局と端末との間の双方向中継通信を実現し、これにより、ガードバンドの利用効率と利用柔軟性を向上させる。
【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５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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