(57)【要約】提供されるのは遠隔無線モジュールを介するハブ及び移動体端末間のワイヤレス通信を行わせるための装置、システム、及び方法である。遠隔無線モジュールは、移動体端末とワイヤレスに通信するよう動作する第１のトランシーバ、項ネットワークに接続されたハブとワイヤレスに通信するように動作する第２のトランシーバ、及び、メモリに保持された命令を実行するためのプロセッサを含む。命令は第１の搬送周波数でハブから信号を受信するための命令及び第１の搬送周波数とは異なる第２の搬送周波数で信号が移動体端末に伝送されるよう信号を処理するための命令を含む。【選択図】図２
2011521517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス・ネットワーク内のハブ及び移動体端末間のワイヤレス通信を行わせるための遠隔無線モジュールを備えた装置であって、
前記遠隔無線モジュールは、移動体端末とワイヤレスに通信するよう動作する第１の受信機、コアネットワークに接続されたハブとワイヤレスに通信するよう動作する第２の受信機、及び、メモリに保持された命令を実行するためのプロセッサ、を含み、
前記命令は、第１の搬送周波数でハブからの信号を受信するための命令、及び、
第１の搬送周波数とは異なる第２の搬送周波数で信号が移動体端末に中継されるように信号を処理するための命令、を含む、
装置。
【請求項２】
前記命令は、第２の搬送周波数で移動体端末から別の信号を受信するための命令、及び前記別の信号が第１の搬送周波数でハブに中継されるように前記別の信号を処理するための命令、を更に含む請求項１の装置。
【請求項３】
前記別の信号を処理するための命令は、遠隔無線モジュールにより受信された前記別の信号に基づく適応利得機能の遂行を含む、請求項２の装置。
【請求項４】
命令はハブから送信される制御チャネルをサーチするための命令を更に含み、制御チャネルは第１の搬送周波数の遷移バンド内に位置する、請求項１の装置。
【請求項５】
制御チャネルは非公開の維持、警報、及び監視（ＯＡＭ）制御チャネルを含む、請求項４の装置。
【請求項６】
第１の受信機及び第２の受信機は、単一の無線機、及び、２つの無線機及び前記２つの無線機間のデータ相互接続、のうちの１つとして構成され、
前記単一の無線機は４つの送信機と４つの受信機とを有し、そのうちの２つの送信機及び２つの受信機が第１の搬送周波数でハブへのバックホール接続のために用いられ、他方の２つの送信機及び２つの受信機が第２の搬送周波数で移動体端末へのアクセツ接続のために用いられ、そして、
前記２つの無線機の夫々は２つの送信機及び２つの受信機を有し、そのうちの１つの無線機は第１の搬送周波数でハブへのバックホール接続のために用いられ、他方の無線機は第２の搬送周波数で移動体端末へのアクセス接続のために用いられる、請求項１の装置。
【請求項７】
配線バックホール接続を通じてコアネットワークに接続されたモデムを更に備え、遠隔無線モジュールはモデムに接続するよう構成されたハードウェアを含む、請求項１の装置。
【請求項８】
ワイヤレス・ネットワークはＷｉＭＡＸ規格、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）規格、ＵＭＴＳ規格、ＣＤＭＡ規格、及びＧＳＭ規格のどれかに準拠している、請求項１の装置。
【請求項９】
前記信号は1つ或いは複数のトーンを有するＯＦＤＭ変調された信号を含み、前記命令はハブ及び遠隔無線モジュール間の制御チャネルの維持、警報、及び監視のための1つ或いは複数のトーンを用いるための命令を更に含み、前記1つ或いは複数のトーンはＯＦＤＭ搬送波を用いる前記規格の1つにより規定される非トラフィック・データのために保留される、請求項８の装置。
【請求項１０】
コアネットワークに接続されたハブ、及び、複数の遠隔無線モジュールを備えたワイヤレス通信システムであって、
前記遠隔無線モジュールの夫々は、移動体端末とワイヤレスに通信するよう動作する第１の受信機、ハブとワイヤレスに通信するよう動作する第２の受信機、及び、メモリに保持された命令を実行するためのプロセッサ、を含み、
前記命令は、第１の搬送周波数でハブからの信号を受信するための命令、及び、
第１の搬送周波数とは異なる第２の搬送周波数で信号が移動体端末に伝送されるように信号を処理するための命令、を含む、
ワイヤレス通信システム。
【請求項１１】
前記ハブはマクロ・セルの基地局（ＢＳ）を含み、ＢＳはモデムを用い配線バックホール接続を介してコアネットワークに接続される、請求項１０のワイヤレス通信システム。
【請求項１２】
前記ハブ及び複数の遠隔無線モジュールが結合して1つのクラスタを形成し、クラスタはハブ周囲に６つの遠隔無線モジュールを含む、請求項１１のワイヤレス通信システム。
【請求項１３】
前記クラスタはＮ＝３の周波数利用を実践し、ハブは周波数１で他の移動体端末にワイヤレス・アクセス接続を提供し、遠隔無線モジュールの1つは周波数２でハブへのワイヤレス・バックホール接続を提供し且つ周波数３で遠隔無線モジュールへのワイヤレス・アクセス接続を提供し、そして、
遠隔無線モジュールの１つに隣接する他の遠隔無線モジュールは周波数３でハブへのワイヤレス・バックホール接続を提供し且つ周波数２で移動体端末へのワイヤレス・アクセス接続を提供する、
請求項１１のワイヤレス通信システム。
【請求項１４】
ハブ及び遠隔無線モジュールの１つは非公開の維持、警報、及び監視（ＯＡＭ）制御チャネルを含み、
ＯＡＭチャネルは、第１の搬送周波数の遷移バンド内の非公開のトーン或いはナロウ・バンド搬送波、及び、第１の搬送周波数の留保されたトーン或いはトーンの１組、の１つを含み、
留保されたトーンはワイヤレス通信規格により規定される非トラフィック・データのために留保される、
請求項１０のワイヤレス通信システム。
【請求項１５】
ＷｉＭＡＸ規格及びロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）規格の１つに準拠するワイヤレス・ネットワークを含む、請求項１０のワイヤレス通信システム。
【請求項１６】
遠隔無線モジュールを介してハブ及び移動体間のワイヤレス通信を行わせるための方法であって、
移動体端末にワイヤレスに通信するよう動作する第１の受信機及びハブにワイヤレスに通信するよう動作する第２の受信機を含む遠隔無線モジュールを提供し、
第１の搬送周波数でハブから信号を受信し、そして、第１の搬送周波数とは異なる第２の搬送周波数で信号が移動体端末に中継されるように信号を処理する、
方法。
【請求項１７】
ハブ及び遠隔無線モジュール間の非公開な制御チャネルを利用し、前記制御チャネルは、第１の搬送周波数の遷移バンド内の専用トーン、及び、第１の搬送周波数の保留されたトーン、の１つを含み、前記留保されたトーンはワイヤレス通信規格により規定される非トラフィック・データのために留保される、請求項１６の方法。
【請求項１８】
第２の搬送周波数で移動体端末から他の信号を受信し、そして、前記他の信号が第１の搬送周波数でハブに伝送されるように前記他の信号を処理する、ことを更に含む、請求項１６の方法。
【請求項１９】
前記他の信号の処理は、遠隔無線モジュールにより受信される前記他の信号の強さに基づく適合利得機能の遂行を含む、請求項１８の方法。
【請求項２０】
ＷｉＭＡＸ規格及びロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）規格の１つに準拠するワイヤレス・ネットワークにて実行される、請求項１９の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ワイヤレス通信ネットワークは通信ネットワーク内で動作する多数の移動体装置間のリソースを共有することにより動作する。ある種のワイヤレス通信ネットワークは第三世代パートナーシップ・プロジェクト２（３ＧＰＰ２）ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）規格（３ＧＬＴＥ）、ウルトラ・モバイル・ブロードバンド（ＵＭＢ）ワイヤレス規格、及び（しばしばＷｉＭＡＸ或いはそれほど通常ではないがワイヤレスＭＡＮ或いはエアー・インターフェース規格と称される）ＩＥＥＥ８０２．１６ブロードバンド・ワイヤレス・アクセス規格のようなある種の規格でセルを基本とする高速サービスをサポートするよう実装される。
【０００２】
ワイヤレス通信ネットワークは「マクロ・セル」或いは「セル・サイト」と呼ばれる多数のエリヤに通信サービスを提供する。マクロ・セル内では、基地局（ＢＳ）或いは基地トランシーバ局（ＢＴＳ）は、モデムを用いる配線バックホール接続を通じてゲートウェイ或いはコアネットワークに接続され、また、セル内に位置する移動体端末へのデータの送信及び前記移動体端末からデータの受信を行う。移動体用ネットワーク事業者に高速データ・サービスを提供するため、第四世代（Ｇ４）ネットワークのような、ネットワークについての新しいセル基地の開発が必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、４Ｇネットワークの移動体用ネットワーク事業者の役割として彼らは微妙な綱渡りに直面する。
【０００４】
彼らは初期の加入者密度が非常に低くて彼等の投資が幾年間にもわたり十分な収入にならないことを知りながら新しいエアー・インターフェースの役割を果たすための加重な投資をしなければならない。 多くの移動体用ネットワーク事業者は通常、最低加入者密度が達成されるまでは彼らのＧ４への投資は純損失であることを覚悟する。この影響を最小化するため、移動体用ネットワーク事業者は比較的早く閾値的な加入者密度に達するよう加入者密度の濃い都市の基地でのＧ４ネットワークの役割を最初に果たすことを選択し易く、これ等の基地が利益をもたらすに連れ、移動体用ネットワーク事業者は普及率をより少ない人口地域、より利益の少ない地域へと拡張する。
【０００５】
そのような用心深い事業展開方法は道理にかなっているものの、勢力拡大のための移動体用ネットワーク事業者間の競争が市場占有率を得るための積極的な努力として、移動体用ネットワーク事業者をより積極的にし、より大きなリスクを覚悟させ、そしてＧ４ネットワークを積極的に展開させる。
【０００６】
こうした経済的現実下では、より低い初期費用による大きな普及率を可能にすることで事業上のリスクを最小化する技術は、それにより移動体用ネットワーク事業者は彼らの支出を速やかに減らし、ネットワーク移動体用ネットワーク事業者にとって非常に魅力的である。
【０００７】
更に、セル基地の配備費用は構築費用（例えば、架設、新塔建設、設備、等）及び運用費用（例えば、基地賃貸、基地保守、ＢＴＳ通信、等）を含む。
【０００８】
構築費用が数年にわたって償却される場合は特に、構築費用の減少により、運用費用が近年主たるものになっている。ワイヤレス基地の所有者に費用負担をかける２つの主な運用費用は典型的にはバックホール費用が後続する基地レンタル費である。システム要求を簡単化してレンタル費を低減するのを助ける、或いは、バックホール情報を空中にわたり中央集合ポイントに中継して、バックホール費用を削減する技術は、従って、ワイヤレス移動体用ネットワーク事業者に有益である。
【０００９】
従って、必要とされるのはワイヤレス・ネットワークの配備に伴う初期リスクと運用費用を最小化する改良された装置、システム、及び方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一実施例では、遠隔無線モジュールを備える装置が提供される。遠隔無線モジュールは移動体端末とワイヤレスに通信するよう動作する第１のトランシーバ、コアネットワークに接続されたハブにワイヤレスに通信できるよう動作する第２のトランシーバ、及びメモリに保持された命令を実行するためのプロセッサを含む。
【００１１】
命令は、第１の搬送周波数でハブからの信号を受信するための命令、及び、第１の搬送周波数とは異なる第２の半数周波数で信号が移動体端末に中継されるように信号を処理するための命令を含む。
【００１２】
別の実施例では、ワイヤレス通信システムが提供される。このシステムはコアネットワーク及び複数の遠隔無線モジュールに接続されたハブを含む。各遠隔無線モジュールは移動体端末とワイヤレスに通信するよう動作する第１のトランシーバ、ハブとワイヤレスに通信するよう動作する第２のトランシーバ、及びメモリに保持された命令を実行するためのプロセッサを含み、前記命令は、第１の搬送周波数でハブから信号を受信するための命令、及び、第１の搬送周波数とは異なる第２の半数周波数で信号が移動体端末に中継されるように信号を処理するための命令を含む。
【００１３】
更なる別の実施例では、ハブ及び移動体端末間のワイヤレス通信を行わせるための方法が提供される。この方法は、移動体端末とワイヤレスに通信するよう動作する第１のトランシーバ及びハブとワイヤレスに通信するよう動作する第２のトランシーバを提供すること、第１の搬送周波数でハブからの信号を受信すること、第１の搬送周波数とは異なる第２の半数周波数で信号が移動体端末に中継されるように信号を処理すること、を含む。
【００１４】
本開示のその他の形態及び特徴は付属の図面と共に以下の特定の実施例を参照して当業者には明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
本開示の形態は付属の図面と共に以下の詳細な説明から最もよく理解される。この分野の通常の慣例として各部は実寸通りではない。実際、説明の明瞭化のため各部の寸法は任意に拡大あるいは縮小されている。以下は例示の図面の簡単な説明である。それらは単なる例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。
【図１】遠隔無線モジュールを介するハブ及び移動体端末間ワイヤレス通信を可能にする方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】図１の方法が実践されるワイヤレス通信ネットワークの一例の図である。
【図３】ワイヤレス通信ネットワーク内で用いられるクラスタの構成の一例を示す図である。
【図４】ワイヤレス通信ネットワーク内で用いられるクラスタの構成の一例を示す図である。
【図５】ワイヤレス通信ネットワーク内で用いられるクラスタの構成の一例を示す図である。
【図６】図３から５のクラスタの構成を実践する拡張されたワイヤレス通信ネットワークの一例を示す図である。
【図７】２つの無線ユニットを採用する遠隔無線モジュールの一例を示す模式図である。
【図８】単一の無線ユニットを採用する遠隔無線モジュールの一例を示す模式図である。
【図９】本開示の種々の形態による遠隔無線モジュールの一例のブロック図である。
【図１０】ハブ及び遠隔無線モジュール間で実装される制御チャネルの一例を示す図表である。
【図１１】図１０の制御チャネルを生成するための搬送波発生器の一例のブロック図である。
【図１２】遠隔無線モジュールと通信する近くの移動体端末及び遠くの移動体端末、及びハブと通信する遠隔無線モジュールの図である。
【図１３】図１２の移動体端末、遠隔無線モジュール、及びハブとの間で伝達される通信信号の図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本開示は通信システム全般、特にワイヤレス通信システムに関する。以下の開示は多数の異なる実施例或いは例示を提供していると解されるべきである。コンポーネントや組合せの特定の例が発明を簡単化して以下に述べられている。これらは勿論単なる例示であり発明を限定することを意図していない。本開示は種々の例示において共通の参照番号や文字を繰返えす場合がある。このような繰返しは、簡単化と明瞭化を目的とし、記述の種々の実施例や構成の間の関係を決定づけるものではない。更に、本発明の例示的な実施例はＷｉＭＡＸやＬＴＥ技術を参照して以下に述べられ、両者は時分割多重化（ＴＤＤ）方式或いは周波数分割多重化（ＤＦＦ）方式を採用する直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を採用する。ここに開示される種々の実施例は、ＣＤＭＡ（コード分割多重アクセス）、ＵＭＴＳ（ユニバーサル移動体通信システム）、ＧＳＭ（移動体通信用グローバル・システム）のような、現在利用可能な種々のワイヤレス通信技術にも適用できる。
【００１７】
図１を参照すると、一実施例では、遠隔無線モジュールを介して移動体端末とハブとの間の通信を行う方法１０が実装されている。後により詳しく述べられるように、ハブはワイヤレス・ネットワーク内で遠隔無線モジュールを介して移動体端末に高速データ・サービスを提供する。ハブから移動体端末への通信はダウンリンクで行われ、移動体端末からハブへの通信はアップリンクで行われる。方法１０はブロック１２で始まり、ブロック１２では移動体端末は第１の搬送周波数でハブから信号を受信する。遠隔無線モジュールは移動体端末が置かれたエリヤで通信可能域を提供する。
【００１８】
一実施例では、信号は第１の搬送周波数で送信されるＯＦＤＭ変調された信号を含んでもよい。ＷｉＭＡＸ及び３Ｇ・ＬＴＥのようなワイヤレス技術規格で規定されるＯＦＤＭ技法はよく明らかにされているので、ここでは簡単にしか述べられていない。ＯＦＤＭ技法はチャネル化手法を用い、各搬送波が他の搬送波と直交するように通信チャネルを多数のサブ・チャネル（或いはサブ搬送波）に分割する。サブ搬送周波数の数は、５１２ＭＨｚ（５１２のサブ周波数）、１０ＭＨｚ（１０２４のサブ周波数）、或いは、２０ＭＨｚ（２０４８のサブ周波数）のように、搬送周波数の周波数帯域幅による。当業者にとって利用可能はその他の変調方式もまた本開示に適用できる。
【００１９】
方法１０はブロック１４へと続き、ブロック１４では遠隔無線モジュールが信号を処理して第１の搬送周波数とは異なる第２の搬送周波数で信号が移動体端末に伝達されようにする。遠隔無線モジュールはベースバンド処理を実行して受信信号が異なる周波数で伝達される前に受信信号が適切にフィルタ処理されるようにする。幾つかの場合では、遠隔無線モジュールは所望の信号よりも強い干渉信号に隣接する所望の信号を受信してもよい。適切なフィルタ処理が所望でない信号をフィルタ除去して干渉信号がとても強力には伝達されない。
【００２０】
加えて、周波数がシフトされて、フィルタされそして遅延された信号が異なる周波数で伝達されてもよい。方法１０はブロック１６へと続き、ブロック１６では遠隔無線モジュールは第２の搬送周波数（例えば、アクセス接続用に２．５ＧＨｚ）で信号を移動体端末に送る。方法１０は（ハブから移動体端末への）ダウンリンク通信を参照して述べられたが、方法１０は同様の態様で（移動体端末からハブへの）アップリンク通信においても実装されることを理解されたい。更に、後に更に詳しく述べられるように、適応利得関数は遠隔無線モジュールにより受信されるアップリンク信号上で達成され、遠隔無線モジュールの中継の定格電力に近い電力で信号が中継される。
【００２１】
移動体端末及び基地局との間の電力制御アルゴリズムはワイヤレス・ネットワークの重要な側面である。アップリンク電力制御は複数の端末が同時に基地局に送信する場合にはシステム性能にとって重要である。端末はセルを通して分散され、セルの周縁上のこれらの端末は基地局に近い端末よりも非常に低い電力で基地局に到達している。基地局の受信機が限られたダイナミック・レンジしか有しない場合は、遠隔の端末と近隣の端末との間の電力レベルの広がりを制限することが重要である。
【００２２】
典型的な３Ｇや４Ｇワイヤレス・システムについては、端末から到来するアップリンク電力の閉ループ制御を提供する電力制御アルゴリズムが存在する。基地局は到来するアップリンク信号を目標電力スペクトル密度に或いは少なくとも許容可能範囲内に維持しようとする。個々の端末の経路損失が増大或いは減少するに伴い、基地局は端末に制御チャネルの或る形式を通じて電力が増大したこと或いは減少したことを知らせ、端末はその結果に応じて、電力を基地局受信機において所望の電力に向ける。本件規格、ＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、ＧＭＳ、ＷｉＭＡＸ、或いはＬＴＥにより、制御チャネルの実装は異なってよい。閉ループ制御システムを備える場合、供給すべきフィードバック量及び制御ループの応答時間或いは更新速度はループの性能及び安定性を決める２つの重要な鍵である。
【００２３】
セル内のダウンリンク電力制御はアップリンク電力制御よりも重要性が僅かに少ない。その主な理由は全ての端末が共通の基地局から受信しているため猿近問題が存在しないことである。それにも拘らず、ダウンリンク電力要件は、ユーザがセル内に或いはセルから移動するに伴い、そしてキャパシティがキャリヤによってより多く利用されるに伴い、変化し得る。ダウンリンク電力要件は基地局切り替えの最中にも増加したり減少したりする。
【００２４】
本開示で説明されるマクロ中継ノードの実装を用いて、基地局と端末との間にノードが組入れられる。電力制御の観点から、電力制御について２つの選択肢が存在する。１つの選択肢はマクロ中継のアップリンク利得（例えば、Ｇｕｌ（ｔ））及びダウンリンク利得（例えば、Ｇｄｌ（ｔ））の両方を固定することである。利得の固定を維持することで、マクロ中継ノードの存在が規格の電力制御に対して大変透明性を有する。利得の固定の維持を選択するときには、高められた電力で受信ポートに入る信号が、システムの固定された値の利得の結果として、送信機を圧縮させないことが重要である。そういった事情なので、いくらかの利得調節が必要になり得る。
【００２５】
利得調節をする場合、２つの付加的選択肢がある。第１は初期接続の最中及びネットワークの周期的な微調整の最中の利得を調節することである。１８ｄＢのピーク利得の典型的なワイヤレス・アンテナについては、７度の幅の３ｄＢの水平ビームは、地上３０ｍの高さで、利得は１１８ｄＢから９２ｄＢまで変化する。１１８ｄＢは半径４ｋｍ圏のセルで達成される。９２ｄＢはアンテナから６４メートルの水平距離のノードの近傍で達成される。閉ループがマクロ・セルと端末との間で動作すると、アルゴリズムは至近の端末がその中継電力をマクロ・セルについての目標電力を維持するまで低下させる。
【００２６】
更に、同じアルゴリズムはセル周縁の端末がその中継電力をマクロ・セルの所望の信号強度に維持しようと増大させる。実施された解析では、セル周縁の端末がその中継電力を-１．９ｄＢｍまで減少させる一方で、４ｋｍ外の端末はその電力を約２３ｄＢｍの最大値まで増大する。至近電力を遠隔端末の場合より２４．９ｄＢ減じて、電力制御アルゴリズムは経路損失の違いによりもたらされる電力拡散を概ね完全に解消する。そのような場合、初期化の最中及びより大きな或いはより小さな利得を決定付けるトラフィック・パターンとして周期的にアルゴリズムが微調整のために必要とされ、マクロ中継の受信機に入り易い最大信号強度にシステムを一致させるデータが収集される。明らかに、ハブの受信機を酷使しない限り、或いは、マクロ中継ノードの中継を圧縮する限り、リンク・バシェットの観点からより大きな利得が有益である。
【００２７】
図２を参照すると、ワイヤレス・ネットワーク５０は、図１を参照して述べられた方法１０が実践される例示的システムである。この例では、ネットワーク５０はＷｉＭＡＸやＬＴＥのようなワイヤレス技術規格に従う高速データ・サービスを支えるワイヤレス・ネットワークである。ネットワーク５０はハブ及びスポーク構成に配置されてもよい。ネットワーク５０は基地局（ＢＳ）５２、複数の遠隔無線モジュール５４、及び、複数のユーザ機器（ＵＥ）５６（移動体端末或いは移動体装置）を含む。１つの基地局を備えたネットワーク５０が図示されるが、所与のエリヤを範囲とするどのような数の基地局が設けられてもよいと解されたい。
【００２８】
ＢＳ５２は従来技術により知られた形式のものであり、ここでは詳細には述べられない。本実施例ではＢＳ５２は遠隔無線モジュール５４の十分な近距離内のＵＥ５６と同時に遠隔無線モジュール５４にもサービスを提供する。ＢＳ５２は配線バックホール接続６０を介してゲートウェイ或いはコアネットワーク５８（例えば、インターネット或いはその他の適切なネットワーク）に接続される。例えば、ＢＳ５２はコアネットワーク５８への１００ｂａｓｅ−Ｔイーサネット接続を備えたモデムを含む。ＢＳ５２はＷｉＭＡＸ及びＬＴＥのような、ワイヤレス技術規格に準拠して遠隔無線モジュール５４及びＵＥ５６と通信するための適切なハードウェア及びソフトウェアのコンポーネントを含む。
【００２９】
例えば、ＢＳ５２はプロセッサ、送信機、受信機、アンテナ、揮発性及び不揮発性メモリ、入出力装置、及び、その他の適切な装置を含む。前記のように、ＢＳ５２は、（例えば、データ、音声、及び、制御情報）のような情報を夫々が搬送する、周波数分離された複数のトーンより成るＯＦＤＭ搬送波を含むワイヤレス通信を行わせる。ＢＳ５２内のモデムはＢＳ５２及び遠隔無線モジュール５４にサービス提供することを注記されたい。従って、    モデムは遠隔無線モジュール５４の何れか１つの近くのＵＥ５６がより大きな伝播遅延により更に遠のくことを認識でき、その遅延に対応する調節ができる。
【００３０】
モデムは遠隔無線モジュールのこれら全ての位置を異なるセクタの異なるキャリヤとしてとして扱い、そして当分野で知られるように信号強度や信号品質のような典型的な判断基準に基づいて基地局切り替えする。
【００３１】
遠隔無線モジュール５４はＢＳ５２の通信域を拡張するマクロ中継機として機能する。各遠隔無線モジュール５４は（例えば、マクロ・セルからマクロ・セルのような）ＢＳ５２への空中をわたるエアー・バックホール接続を含む。また、各遠隔無線モジュール５４は、遠隔無線モジュール５４自身に十分近い（或いは遠隔無線モジュール５４の通信エリヤ内の）ＵＥ５６への空中アクセス接続を提供する。遠隔無線モジュール５４はＢＳ５２に設けられるような配線バックホールを有することが求められないことを注記すべきである。従って、遠隔無線モジュールは電力の存在する（例えば、電柱、建物、配電塔、等のような）どのように高い位置の構造にも配備され得る。更に、マクロ中継ノードとしての遠隔無線モジュールの配備の運用費用はＢＳのようなフル・アクセス・ポイント・セル・サイトの配備の運用費用よりも低い。
【００３２】
ＵＥ５６は当分野で知られた或いはこれから開発される種々の移動体端末或いは移動体装置であり得る。例えば、ＵＥ５６はワイヤレス通信機能を備えたラップトップ・コンピュータ、携帯電話、ワイヤレス・データ端末、パーソナル・データ・アシスタント（ＰＤＡ）、及びその他の同様なものを含んでよい。ＵＥ５６はまたＢＳ５２及び遠隔無線モジュール５４とのワイヤレス通信を行わせる適切なハードウェアおよびソフトウェアのコンポーネントを含んでよい。例えば、ＵＥ５６はベースバンド・プロセッサ、トランシーバ、アンテナ、及び、ユーザ・インターフェースを含んでよい。本実施例では、ＵＥはＯＦＤＭ搬送波を用いてワイヤレス通信を行う。
【００３３】
図３から５を参照すると、図示されているのは図２のネットワーク５０のようなワイヤレス・ネットワークに配備される典型的なクラスタ構築例である。以下に開示される種々のクラスタ構築例はＮ＝３の周波数利用を用いて配備される。他の周波数利用も同様に実装可能であることを理解されたい。Ｎ＝３の周波数利用は３つの異なる周波数（例えば、周波数１、周波数２、及び周波数３）がワイヤレス・ネットワークを配備するために用いられる。図３中、クラスタＡ１００はハブ・ノード１０２及び複数の中継ノード１０４ａ−１０４ｆを含む。ハブ・ノード１０２は図２のＢＳ５２のように構成されてもよく、中継ノード１０４ａ−１０４ｆは図２の遠隔無線モジュール５４のように構成されてもよい。ハブ・ノード１０２は各セルに通信域を提供し、そして各中継ノードは各セルに通信域を提供する。ハブ・ノード１０２は周波数１において通信セル域内の移動体端末或いは加入者へのアクセス接続を提供する。
【００３４】
中継ノード１０４ａ、１０４ｃ、及び１０４ｅについては、ハブ・ノード１０２へのバックホール接続１０６ａ、１０６ｃ、及び１０６ｅの夫々が周波数２で提供され、各通信セル域内の移動体端末或いは加入者へのアクセス接続は周波数３で提供される。中継ノード１０４ａ、１０４ｃ、及び１０４ｅについては、ハブ・ノード１０２へのバックホール接続１０６ａ、１０６ｃ、及び１０６ｅの夫々が周波数３で提供され、各通信セル域内の移動体端末或いは加入者へのアクセス接続は周波数２で提供される。Ｎ＝３の周波数利用は隣接するセルがアクセスのために同じ周波数を使わないので良く機能する。（ハブ・ノード及び中継ノード間の）バックホール接続のためにアンテナは十分に指向されて相対的にわずかなエネルギーしか他のセルに漏れないようにする。例えば、バックホールのための指向性アンテナは１２０度の４０ｄＢのサイドローブの周波数抑制を適用できると思われる。従って、１２０度増分の周波数を繰返すことができる。
【００３５】
図４中、クラスタＢ１１０は周波数が異なる態様で割当てられていることを除いて図３のクラスタＡ１００と同様である。従って、図３及び４中の同様の部分については明瞭化のために同一参照番号が付されている。クラスタＢ１１０はハブ・ノード１０２及び複数の中継ノード１０４ａ−１０４ｆを含む。ハブ・ノード１０２は図２のＢＳ５２のように構成されてもよく、中継ノード１０４ａ−１０４ｆは図２の遠隔無線モジュール５４のように構成されてもよい。ハブ・ノード１０２は各セルに通信域を提供し、そして各中継ノードは各セルに通信域を提供する。ハブ・ノード１０２は周波数３において通信セル域内の移動体端末或いは加入者へのアクセス接続を提供する。中継ノード１０４ａ、１０４ｃ、及び１０４ｅについては、ハブ・ノード１０２へのバックホール接続１０６ａ、１０６ｃ、及び１０６ｅの夫々が周波数２で提供され、各通信セル域内の移動体端末或いは加入者へのアクセス接続は周波数１で提供される。中継ノード１０４ｂ、１０４ｄ、及び１０４ｆについては、ハブ・ノード１０２へのバックホール接続１０６ｂ、１０６ｄ、及び１０６ｆの夫々が周波数１で提供され、各通信セル域内の移動体端末或いは加入者へのアクセス接続は周波数２で提供される。Ｎ＝３の周波数利用は隣接するセルがアクセスのために同じ周波数を使わないので良く機能する。（ハブ・ノード及び中継ノード間の）バックホール接続のためにアンテナは十分に指向されて相対的にわずかなエネルギーしか他のセルに漏れないようにする。
【００３６】
図５中、クラスタＣ１２０は周波数が異なる態様で割当てられていることを除いて図３のクラスタＡ１００と同様である。従って、図３及び５中の同様の部分については明瞭化のために同一番号が付されている。クラスタＣ１２０はハブ・ノード１０２及び複数の中継ノード１０４ａ−１０４ｆを含む。ハブ・ノード１０２は図２のＢＳ５２のように構成されてもよく、中継ノード１０４ａ−１０４ｆは図２の遠隔無線モジュール５４のように構成されてもよい。ハブ・ノード１０２は各セルに通信域を提供し、そして各中継ノードは各セルに通信域を提供する。ハブ・ノード１０２は周波数２において通信セル域内の移動体端末或いは加入者へのアクセス接続を提供する。中継ノード１０４ａ、１０４ｃ、及び１０４ｅについては、ハブ・ノード１０２へのバックホール接続１０６ａ、１０６ｃ、及び１０６ｅの夫々が周波数１で提供され、各通信セル域内の移動体端末或いは加入者へのアクセス接続は周波数３で提供される。中継ノード１０４ｂ、１０４ｄ、及び１０４ｆについては、ハブ・ノード１０２へのバックホール接続１０６ｂ、１０６ｄ、及び１０６ｆの夫々が周波数３で提供され、各通信セル域内の移動体端末或いは加入者へのアクセス接続は周波数１で提供される。Ｎ＝３の周波数利用は隣接するセルがアクセスのために同じ周波数を使わないので良く機能する。（ハブ・ノード及び中継ノード間の）バックホール接続のためにアンテナは十分に指向されて相対的にわずかなエネルギーしか他のセルに漏れないようにする。
【００３７】
図６をここで参照すると、図示されているのは図３、４、及び５の夫々のクラスタ構成１００、１１０、及び１２０を実装する例示的な拡張されたワイヤレス通信ネットワークである。図示のように、（例えば、クラスタＡ、クラスタＢ、及びクラスタＣのような）クラスタを切り替える限り、２つの隣り合うセルがアクセス用に同じ周波数を用いる状況にはならない。（ハブ・ノード及び中継ノード間の）バックホール接続のためにアンテナは十分に指向されて相対的にわずかなエネルギーしか他のセルに漏れないようにする。従って、図３から５に記載されたようなＮ＝３の周波数利用は最小限度の干渉しか伴わないどのような領域にも容易に拡張できる。
【００３８】
図７を参照すると、図示されているのは２つの無線ユニットを備える例示的な遠隔無線モジュール３００である。遠隔無線モジュール３００は互いの間の外部データ接続部３１０を有する２つの無線ユニット３０２及び３０４を備える。無線ユニット３０２は遠隔無線モジュール３００の通信域内の移動体端末へのアクセス接続３１４を提供する。無線ユニット３０４は図１のＢＳ５２のようなハブへのバックホール接続を提供する。アクセス接続３１４及びバックホール接続３１６は必要により異なる周波数で提供されてよいし、或いは、アクセス接続３１４及びバックホール接続３１６は必要により同じ周波数で提供されてよいので、２つの無線ユニットは柔軟性を備えることが分かる。ＬＴＥやＷｉＭＡＸのような４Ｇ設備については典型的に各無線ユニット３０２、３０４のベースラインはセクタ或いはセル毎の２つの送信機及び２つの受信機である。従って、２つの送信機はセクタ或いはセル毎にダウンリンク上で２ｘ２ＭＩＭＯ（多重入力多重出力）を実行できる。２つの受信機は種々の受信のためである。
【００３９】
図８を参照すると、図示されているのは単一の無線ユニットを備える例示的な遠隔無線モジュール３５０である。遠隔無線モジュール３５０は４つの送信機及び４つの受信機を有する単一の無線ユニット３５２を備える。遠隔無線モジュール３５０がマクロ中継ノードとして機能するとき、４つの送信機の２つ及び４つの受信機の２つが１つの周波数でアクセス３５４のために用いられ、そして、４つの送信機の他の２つ及び４つの受信機の他の２つが他の周波数でバックホール３５６のために用いられる。遠隔無線モジュール３５０を遠隔無線モジュールが（例えば、図１のＢＳ５２のような）モデムに接続されるところのフル・アクセス・ポイントに格上げすることを望むときは、無線ユニット３５２は４つの送信機及び４つの受信機を有するフル４ブランチ・ラジオとして機能する。
【００４０】
ここで図９を参照すると、図示されているのはマクロ中継ノードとして働くよう構成されたときの例示的な遠隔無線モジュール４００の高レベルなブロック図である。遠隔無線モジュール４００は（図２のＢＳ５２のような）ハブへの接続のためのバックホール接続のための１つのトランシーバ、及び、移動体端末或いは加入者へのアクセスを提供するもう一つのトランシーバを含む。バックホール・トランシーバは１つの送信機及び１つの受信機を含む。アクセス・トランシーバも１つの送信機及び１つの受信機を含む。遠隔無線モジュール４００は以下に述べる機能を実行するフィルタ、ミキサー、送受信切り替え機、多重送信機、デジタル信号プロセッサ、マイクロプロセッサ、メモリ、及び、その他の適当なコンポーネントのような種々のコンポーネントを含む。１つの周波数で受信される信号は基底信号処理されて信号が他の周波数で伝達される前に適切にフィルタ処理される。
【００４１】
（ハブから移動体端末或いはユーザ機器への）ダウンリンク信号については、アンテナで受信され、送受信切り替え機でフィルタ処理され、受信経路へと手渡される。受信経路では、信号はロー・ノイズ・アンプ（ＬＮＡ）により増幅される。増幅されたアナログ信号はＲＦから中間周波数（ＩＦ）或いは直接基底信号にダウン変換される。それに替って、アナログからデジタルの変換機がＲＦ信号を直接サンプリングするに十分な速さであれば、この段階を省略できる。ＲＦ、ＩＦ、或いは基底信号が次にデジタル的にサンプリングされ、アナログ信号からデジタル信号へと変換される。アナログ信号がデジタル変調機によりＩＦ或いはＲＦにおいてサンプリングされるときは、デジタルからアナログへの変換機の出力における信号はダウン変換され得る。
【００４２】
信号は次に受信チャネライザー（Ｒｘ  ｗＣＺＲ）を通じてモデム・サンプル・レートまでリサンプルされてフィルタ処理される。信号にダウンリンク利得制御アルゴリズムが適用されてもよい。信号は次に送信チャネライザーを通じて基底信号プレディストータ（ＢＢＰＤ）により用いられるサンプル・レートまでモデム・サンプル・レートからリサンプルされ、フィルタ処理される。信号は次に高出力アンテナ（ＨＰＡ）の出力において信号からのサンプリングによるＢＢＰＤを通じて直線化される。ＢＢＰＤブロックの出力はそれがデジタル・ドメインからアナログ・ドメインへと変換される前に中間周波数或いはＲＦにアップ変換される。アップ変換技術によりアナログ信号は基底信号、ＩＦ、或いはＲＦであり得る。
【００４３】
一実施例では、ＲＦ信号はその出力がサンプルされてＢＢＰＤにフィードバックされて予備ディストーション信号を生成するＨＰＡを通じて中継される。ＨＰＡの出力は送受信切り替え機に中継される。送受信切り替え機の出力は移動体端末への信号を送信するためにアンテナに中継される。
【００４４】
（移動体端末或いはユーザ機器からハブへの）アップリンク信号については上述のダウリンク信号と方向が反対なだけで同様のフローが生じる。後により詳細に述べられるように、アップリンク利得制御やダウンリンク利得制御は送信機内のデジタル出力のピークを維持することを追求する適応デジタル利得ブロックを含んでもよい。
【００４５】
中継ノードが２ｘ２ＭＩＭＯ構成内で働くように構成させるため、遠隔無線モジュールは２つのアンテナに代わって４つのアンテナを含んでよく、図９に示されるようなコンポーネントを２倍含んでよい。例えば、図８の無線ユニット３５２は単一のユニット内に４つの送信機と４つの受信機を含む。代替的には、ダウンリンク上の２ｘ２ＭＩＭＯ構成内で動作する中継ノードは（図７の無線ユニット３０２及び３０４のような）各無線ユニットが遠隔無線モジュール４００で表されるとき２つの無線ユニットを採用してよい。
【００４６】
ある規格では、送信機はワイヤレス・ネットワーク内の他の送信機に同期され、そのような場合、マクロ中継ノードとして働く遠隔無線モジュールはダウンリンク信号からタイミング及び周波数の情報を抽出する。遠隔無線モジュールはハブ或いは移動体端末の何れかより受信する信号の周波数を効率的にフィルタ処理しシフトし、そして同じ信号を異なる周波数で伝達することに注記されたい。従って、遠隔無線モジュールは受信された変調信号を実際に再変調したり再パッケージしたりしない。
【００４７】
受信チャネライザー及び送信チャネライザーの両方内で必要とされる隣接チャネルのフィルタ処理の量は、隣接チャネル内の所望のバンド内信号及び干渉信号の間の関連する信号パワー、安定性マージンの所望の程度、及び、送信連鎖の出力に合致させるために必要な放射マスクによる。安定性マージンは絶対的安定性のための実際の利得を越えるＴｘ経路及びＲｘ経路間の分離が起因する要因である。
【００４８】
ここで図１０を参照すると、描かれているのはハブ及び遠隔無線モジュール間で実装され得る例示的制御チャネルの図表である。制御チャネルは制御情報（或いは非トラヒィック・データ）に沿って通過し、ハードウェアを構築させ、ハードウェアから警告メッセージを受取らせ、ハードウェアに警告メッセージを送らせ、或いはその他の適切な目的を許す。制御チャネルは操作、警報、及び監視（ＯＡＭ）チャネルとも称される。本実施例では、制御チャネル５００は搬送波５１０の送信バンドに実装され得る。搬送波発生器の一例が図１１に示されている。搬送波発生器は遠隔無線モジュールのデジタル部内の簡単なＯＯＳＫ（オン・オフ・シフト符号化）を実装して搬送波の送信バンド内の制御チャネルを発生する。
【００４９】
制御チャネル５００はＬＴＥやＷｉＭＡＸのようなワイヤレス規格と互換性があり透明性がある。搬送信号５１０は（例えば、１０ＭＨｚの搬送波であれば）１０ＭＨｚの周波数バンドの（例えば２．５ＧＨｚ、３．５ＧＨｚ、或いはその他の適切な搬送波周波数のような）周波数Ｆｃを含み、送信機により発生されるチャネル・ノイズ５２０外である。無線チャネライザーはトーンが事業者自らのスペクラム内でありＦＣＣ或いはＥＴＳＩ規格に違反しないように搬送信号５１０の送信バンド内に変調データトーン５００を置くことができる。
【００５０】
即ち、事業者が１０ＭＨｚのスペクトラムを有するなら、データを載せた信号の実際のバンド幅は典型的には９ＭＨｚである。従って、遷移バンド専用の約０．５ＭＨｚが両側にあり、データ通信には用いられない。例えば、制御チャネルは１０ＭＨｚの周波数バンド搬送波については４Ｆｃのオフセットで配置され、或いは５ＭＨｚの周波数バンド搬送波については２Ｆｃのオフセットで配置され得る。こうして、固有の変調ＯＡＭトーン搬送信号５１０の両側の遷移バンド内に配置され得る。ＯＡＭトーンは当業者が利用可能な通常の変調搬送波を含んでもよい。ＯＡＭトーンは事業者が利用可能な周波数バンド内に適合する限り幾百ＫＨｚであってもよい。モデムは遷移バンド内の制御チャネルを干渉波とみるのでハブのモデムは遷移バンド内の制御チャネルを基本的に無視する。従って、制御チャネルの振幅がモデムの所望信号を復調する能力或いは移動体端末の所望の信号を復調する能力を妨害或いは阻止する程に強くない限り問題ない。他の実施例では、制御チャネルはゼロＩＦ送信機についてのＬＯ周波数に切り替わる基底周波数ＤＣのようなＤＣ周波数で送信されてもよい。
【００５１】
代替的に、ＷｉＭＡＸやＬＴＥのような或る規格では、１つ或いは複数のＯＦＤＭ副搬送波が非トラヒィック・データ用に留保され、或いは、ＯＡＭ制御チャネル専用とされてもよい。送信される副搬送波の数は搬送波のバンド幅（周波数バンド）による。全ての副搬送波が情報の搬送に用いられることは典型的ではないが、規格は搬送波の端のバンドの幾つかが基本的に保護バンドとして空であることを許可している。ハブのモデムはトーンの幾つかは用いられることなくパワー・アプリケーションのような別の目的のために留保されることを宣言できる。例えば、モデムはピーク対平均パワー率（ＰＡＰＲ）のために保留するトーンを宣言できる。従って、これら留保されたトーンの１つ或いはそれらの幾つかは遠隔無線モジュール（マクロ−中継ノード）及びハブ（マクロ−セル）間の空中を亘たり私企業或いは規格化されていない或いは非公開（ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ：プロプリエタリ）のＯＡＭチャネルの伝達に用いられる。ＴＣＰＩＰプロトコルのような簡単なプロトコルが留保トーン用に用いられてもよい。
【００５２】
遠隔無線モジュールの初期化の最中、従来技術で知られているようなハブから到来するこれら制御チャネルの１つについての中継ノード・サーチ中継サーチ・アルゴリズムがあってもよい。一旦制御チャネルが見つかると、遠隔無線モジュールはハブ或いは移動体端末にデータの伝達を開始する前にその構成情報をダウンロードしてもよい。
【００５３】
図１２を参照すると、描かれているのは近くの移動体端末及び遠くの移動体端末が遠隔無線モジュールと通信し、遠隔無線モジュールがハブと通信している場合の概要である。近くの移動体端末６０２（移動体端末１）及び遠くの移動体端末６０４は図２のＵＥ５６と同様のものであってもよい。移動体端末６０２、６０４は図２の遠隔無線モジュール５４のようなマクロ中継機６０８とワイヤレス通信する。マクロ中継機６０８は次に信号を処理して同じ信号を異なる周波数でハブ６１０に伝達する。この例では、移動体端末６０２は移動体端末６０４よりもマクロ中継機６０８により接近している。
【００５４】
ここで図１３をも参照すると、示されるのは近くの移動体端末６０２により中継器６０８に伝達される信号７０２、遠くの移動体端末６０４により中継器６０８に伝達される信号７０４、及び中継器６０８によりハブ６１０に伝達される信号７０６である。チャネル・ノイズフロア７１０において、送信機の電力アンプが遠い加入者から到来する弱い信号の信号対雑音比（ＳＮＲ）を制限するように、送信機により非直線性が制限される。従って、遠い加入者のＳＮＲは電力アンプにより非直線的に劣化され得る。
【００５５】
移動体端末６０２、６０４から受信した信号７０２、７０４の夫々については、所望の信号をマクロ中継機６０８が受信するところの電力は移動体端末６０２、６０４が中継からどれ程遠いかにより揺れ動く。しかしながら、中継器６０８の送信機の利得は極めて固定され、そうして、低すぎる電力で信号を中継することを望まず、そうでなければ、信号はハブ６１０に達するに十分な電力を有さず、或いは、受信機への強い信号が中継器６０８の送信機が飽和される程に実際に増幅される大きな利得を望まない。中継器６０８はエンベロープを処理するため、近くの加入者及び遠い加入者に対して異なる利得を簡単に提供することはできない。そうして、近くの加入者は遠くの加入者に比較して電力アンプの大きな部分の電力を用いる。従って、閉ループ電力制御の履行は電力アンプの直線性に沿って信号電力の拡散を最小化する。
【００５６】
こうして、中継器６０８に適応される利得関数が提供されて信号７０２、７０４に適切な利得がもたらされることにより中継器６０８は送信機の最大電力規格に非常に近い電力で伝送できる。そうして、中継器６０８からハブ６１０への信号７０６はノイズの少ない強い信号対ノイズ比を有する。
【００５７】
一実施例では、中継器６０８の送信機への信号は送信機の最大電力規格の約１０ｄＢ内である。しかしながら、中継器６０８の受信機に入る信号は加入者がどの位近いかによって変化する。こうして、到来する受信信号の強さに応じて利得は適合される必要がある。加えて、利得は、ハブ６１０及び移動体端末６０２、６０４の間の種電力を途絶させる程に速くてはならない。従って、全体的な電力制御アルゴリズムは適応利得関数制御（中継器６０８及び移動体端末６０２、６０４間）ループが信号が実際に通過する主電力制御（ハブ及び端子間）ループ内に実装される。全体的な電力制御アルゴリズムは２つのネストされた電力制御ループを備える。
【００５８】
別言すれば、ハブ６１０及び移動体端末６０２、６０４の間には微小な電力制御アルゴリズムがあり、中継器６０８自身の内には中継器６０８内に入って来る信号が増幅され過ぎず電力アンプを過度に駆動させないことを確実にする適応電力制御アルゴリズムがある。従って、アルゴリズムは適合される必要があるが２つの微小なアルゴリズムを有するが故に主電力制御アルゴリズムが不安定になるほどに速くなくてよい。
【００５９】
一般に、ワイヤレス・セル基地の配備については、３つの基本的特性が必要である。それらは、（１）電力、（２）（塔の頂部のアンテナ、或いは建物、或いは大きな柱の頂部のアンテナの）高さ、（３）（例えば、コアネットワークへのモデムのような）セル基地にサービスするに十分なキャパシティを有するバックホール接続である。多くの場合ネットワークの整備中ではバックホール接続を見つけるよりも電力や高さを見つけるほうが易しい。従って、マクロ中継ノードとして機能する遠隔無線モジュールはバックホールが空中のマクロ・セル（ＢＳ）であるので配線バックホール接続を要しない。もう１つの利点は不適切な計画のような、種々の事由によりネットワークのホールを事業者が見つけたとき、事業者はそのようなホールを種々の実施例中で前述したようなマクロ中継機としての遠隔無線モジュールにより塞げることである。
【００６０】
平方ｋｍ当り１０の加入者（例えば、半径５ｋｍ当たり、８００の加入者）のような低加入者密度にあっては、（コアネットワークにつながるモデムを備える本格的なＢＳのような）セル基地を配備する従来の方法よりもマクロ中継ノードがより安価であることが分かる。加入者密度が増大するに従い、事業者はバックホールを部分的に利用するので、マクロ中継機でのセル分割が事業者の領域の全てがアクセスに用いられバックホールには全く用いられない従来の配備より早くに発生する。結局は事業者が本格的セル基地になるまでマクロ中継機をより良く格上げして（より利益をもたらすように）加入者密度を増加させるところに交差点或いは論理点が存在する。従って、遠隔無線モジュールは当初は中継ノードとして機能し、そして次に、将来のある時点でモデムと接続されて（標準マクロ・セル・サイトのような）本格的ＢＳのアクセス点となる。
【００６１】
もう１つの利点は遠隔無線モジュールと協働するモデムを入手することで遠隔無線モジュールは標準のアクセス点に完全に格上げ可能なことである。こうして、事業者は後から格上げできないような技術や解決策に多大な資金を費やすことがない。バックホールが利用可能になった如何なる時点或いは事業者がネットワークのキャパシティを増やすことを望んだ如何なる時点において、事業者は遠隔無線モジュールが配備されたこれらのマクロ中継ノードの何れに対しても配線バックホールを開始できそして配線バックホールに接続されたモデムに接続された標準無線として機能するとして機能する無線と協働するモデムを導入できる。すなわち、ダウンリンクでは、遠隔無線モジュールは標準無線として機能し、無線はモデムに接続され、モデムはデータを発生する。無線はデジタル・ドメインからのデータをアナログ・ドメインに変換し、それを増幅し、フィルタ処理し、そしてそれをアンテナを介して加入者に伝達する。アップリンクでは、無線は加入者からのデータを受信し、それをフィルタ処理し、それを増幅し、それをデジタル化し、そしてそれをモデムへと渡す。
【００６２】
要するに、本発明の種々の実施例は２つの特徴を有する遠隔無線ヘッド或いはモジュールを含む。遠隔無線ヘッドはマクロ中継とも称される。マクロ中継の第１の特徴は標準遠隔無線ヘッドとして機能することである。この態様では、遠隔無線ヘッド或いはマクロ中継はモデムと交信しワイヤレス産業ではよく知られた標準アクセス・ポイントとして機能する。第２の特徴では、マクロ中継機はモデム或いはバックホール接続を伴わない標準のスタンド・アローン装置として機能でき、そして中心のハブから空中を渡ってバックホール信号を受信し、その信号を処理し、そしてマクロ中継ノードの近い範囲内のワイヤレス・ユーザ或いは加入者にその信号を送信する中継ノードとして働くことである。この基本理念を魅力あるものにしている特徴の一つは、ユニットをモデムに接続してどのポイントでもバックホール接続を将来提供することにより、マクロ中継機が容易にそして継ぎ目なく標準ワイヤレス・アクセス・ポイントへと格上げされ得るため事業者にとって投資リスクがないことである。起りそうな格上げ計画は、バックホールの提供専用であった範囲がアクセス提供に用いられ従ってより大きなキャパシティの提供に用いられるように、マクロ中継ノードが概ねフル稼働し、モデム及びバックホール接続へ投資することである。
【００６３】
ハブ及びスポーク構成の本発明の種々の実施例を用いる配備は所与の地理的領域に対する通信可能領域の提供の費用を非常に低減する。更に、セル・サイトの収入が増えて必要なキャパシティより大きくなるに従い、マクロ中継が容易に継目なく標準の４Ｇアクセス・ポイントへと格上げでき、当初の領域について、非常に低いリスクの高い利益の計画案に投資する事業者の決定を促す。更に、ネットワーク・キャパシティを増大するための解決策の適応化の他、マクロ中継機は、事業者にとっての近い将来の重要な関心事であるので、低キャパシティ、低費用、初期４Ｇ役割について適応化される。低費用領域のキャパシティを最初に事業化するとして、もし事業者が前払いで支払う運転費用を最小化するために当初のキャパシティに戻したいと望むとき、マクロ中継機は完全な４Ｇ  ＢＴＳ或いは完全な中継ノードに容易にそして完全に格上げされ得るものとして事業者に興味を起こさせる。４Ｇ  ＢＴＳがモデムを備えた典型的には１つ或いは複数の無線モジュールを備えるとして、最も的確な解決策は、無線モジュールが必要によりスタンド・アローンの中継ノードとして配備されることである。中継ノードとして動作するとき、１組のトランシーバがアクセスを提供するために採用され、もう１組が中央ハブへのバックホール接続を提供するために用いられる。更に、多数のマクロ中継機がネットワーク内に配備されるとき、非公開のＯＡＭの解決策がこれらのノードに拡張されることは避けられない。ハブ及びリレー・ノード間の無線ＯＡＭリンクを提供する標準化がはっきりとはしない方法の達成が開示される。これを成し遂げる１つの取り組みは搬送波の遷移帯域内に狭い帯域の非公開の通信チャネルを加えることによる。
【００６４】
従って、ここに開示される例示的実施例は事業者が最小の事業リスクと運用費用で、４Ｇネットワークのような、ネットワークの新しいセル・サイトの役割を果たせるような費用効果が高く、柔軟で、効率的な遠隔無線モジュールを提供する。遠隔無線モジュールの例示的実施例は（例えば、同じハードウェア構成のような）１つの無線プラットホームを用いて実行される２つの特徴或いは形態の動作を有する。１つの形態では、遠隔無線モジュールはマクロ・セル・サイトの通信可能域を拡張するマクロ・リレー・ノードとして機能する。マクロ・リレー・ノードはＢＳ或いは移動体端末の何れからもワイヤレスに第１の搬送周波数で信号を受信し、第１の搬送周波数とは異なる第２の搬送周波数で移動体端末或いはＢＳの何れへも同じ信号を送信し、フィルタ処理し、遅延させる。従って、遠隔無線モジュールは最初から非常に低費用の革新的な通信域を提供し、そうして、少ない加入者の基地があるときにもネットワークの初期の展開の事業リスクを低減する。更に、他の形態では、遠隔無線モジュールは加入者数が将来増えたときにはより大きなキャパシタを提供できるマクロ・セルの本格的なＢＳのアクセス・ポイントへと容易に格上げできる。
【００６５】
先行する記述は１つ或いは複数の実施例を示しそして述べたが、ここに開示する実施例と同様の目的や同様の技術的利点を有するような構成上や詳細な点の種々の変更、置換え、及び代替が可能なことが当業者には理解される。当業者はそのような等価な構成が本開示の真意及び範囲から外れないことをも理解する。例えば、ハブ・ノード、コアネットワーク、リレー・ノード、やユーザ機器が他のワイヤレス技術或いは実装内に同じ形態で存在せず、他のコンポーネントを用いて同様の機能が達成される場合は本開示の範囲内である。加えて、記述の方法の種々のステップは記述の場合とは異なる順序で遂行されてよく、変更されてよく、或いは、結合され或いは分離されてよい。従って、請求項は本開示と矛盾せずに広く解釈されるべきである。
【図１】
2011521517.tif 000003
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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