(57)【要約】【課題】  本発明は、中継局の切り替え可能通信機を提供する。【解決手段】  通信機は、通信機により送信されるべき信号を増幅する場合に電力増幅器として、及び通信機により受信された信号を増幅する場合に低雑音増幅器として動作する増幅器、並びに増幅器が電力増幅器として動作する第１の設定、及び増幅器が低雑音増幅器として動作する第２の設定を切り替え可能な切り替え回路、を有する。通信機は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークで動作する、中継局又は他の局で使用され得る。方法は、ＯＦＤＭＡネットワークで動作する局が信号を送信するか又は信号を受信するかを決定する段階、及び前記決定に基づき増幅器が電力増幅器又は低雑音増幅器として動作するよう、信号を局の増幅器へ提供する段階、を有する。【選択図】  図１
2008118662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信機であって、
前記通信機により送信されるべき信号を増幅する場合に電力増幅器として動作し、及び前記通信機により受信された信号を増幅する場合に低雑音増幅器として動作する増幅器、並びに
前記増幅器が電力増幅器として動作し送信される前に信号を増幅するよう、前記通信機により送信されるべき信号が前記増幅器へ提供される第１の設定、及び前記増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう、前記通信機により受信された信号が前記増幅器へ提供される第２の設定に切り替え可能な切り替え回路、を有する通信機。
【請求項２】
前記切り替え回路が前記第１の設定から前記第２の設定へ、及び前記第２の設定から前記第１の設定へ切り替える場合、前記増幅器はオンのままである、請求項１記載の通信機。
【請求項３】
前記通信機は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークで動作する中継局に組み込まれる、請求項１記載の通信機。
【請求項４】
ＯＦＤＭＡネットワークは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１６規格に基づく、請求項３記載の通信機。
【請求項５】
送信アンテナとして動作する第１のアンテナ、及び受信アンテナとして動作する第２のアンテナ、を更に有する請求項１記載の通信機。
【請求項６】
前記切り替え回路は、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間に接続された結合スイッチ、
前記増幅器と前記結合スイッチとの間に接続された第１の送信／受信（ＴＲ）スイッチ、及び
前記増幅器と前記結合スイッチとの間に接続された第２の送信／受信（ＴＲ）スイッチ、を有し、
前記第１の設定では、前記第１のＴＲスイッチ及び前記第２のＴＲスイッチは、送信されるべき信号が前記増幅器から前記送信アンテナへ前記結合スイッチを介し転送されるよう設定され、及び
前記第２の設定では、前記第１のＴＲスイッチ及び前記第２のＴＲスイッチは、前記受信アンテナから受信された信号が前記増幅器へ前記結合スイッチを介し転送されるよう設定される、請求項５記載の通信機。
【請求項７】
方法であって、
直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークで動作する局が信号を送信するか又は信号を受信するかを決定する段階、
前記決定する段階により前記局は信号を送信すると決定された場合、増幅器が電力増幅器として動作し送信されるべき信号を増幅するよう、前記信号を前記局の通信機で利用される前記増幅器へ提供し、及び増幅された信号を送信する段階、
前記決定する段階により前記局は信号を受信すると決定された場合、前記増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう、前記通信機により受信された後に前記信号を前記増幅器へ提供する段階、を有する方法。
【請求項８】
前記局は、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１６システムで動作する中継局である、請求項７記載の方法。
【請求項９】
装置であって、
通信機により送信されるべき信号を増幅する場合に電力増幅器として動作し、及び通信機により受信された信号を増幅する場合に低雑音増幅器として動作する増幅器を有する通信機、並びに
前記増幅器が電力増幅器として動作し前記通信機により送信される前に信号を増幅するよう、前記通信機により送信されるべき信号を前記増幅器へ提供し、及び前記増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう、前記通信機により受信された信号を前記増幅器へ提供する手段、を有する装置。
【請求項１０】
通信機であって、
増幅器、並びに
前記増幅器が送信される前に信号を増幅するよう、前記通信機により送信されるべき信号が前記増幅器へ提供される第１の設定、及び前記増幅器が受信した信号を増幅するよう、前記通信機により受信された信号が前記増幅器へ提供される第２の設定に前記通信機を切り替える切り替え回路、を有する通信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、名称「Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ  ＲＦ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｒｅｌａｙ  Ｓｔａｔｉｏｎｓ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｉｎ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＷｉＭＡＸ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、番号６０／８６４４８３、２００６年１１月６日出願、発明者アラム・スキヤサン、チャド・ギルバートソン、ドリン・ビオレル、代理人管理番号１９７４．１００６Ｐである先願の優先権を主張する。当該先願は、参照されることにより本願明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
無線通信ネットワークは益々普及してきている。無線通信ネットワークは一般に基地局の周囲に位置するセル領域にサービスを提供する基地局を有する。移動局（携帯電話など）は、移動局が基地局のサービス領域内にある場合に基地局と通信可能である。例えば電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１６規格に基づくような特定の種類の無線通信ネットワークでは、ネットワーク内の移動局の「ラスト・マイル」接続性が焦点を当てられる。
【０００３】
しかしながら、無線通信ネットワークでは、建物及び送信／受信アンテナ間の他の障害物による妨害から生じるシャドウイングのような影響により、サービス領域内にあるにも拘わらず基地局との通信が不可能な不感帯が存在する。この問題に対抗するため、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークでは、ネットワークで動作する移動局と基地局との間の中間物として動作することにより送信能力を強化するため、中継局が利用される。この方法では、セルサービス領域内の基地局と直接に接続できない移動局は、当該基地局との直接リンク、又は場合によっては間接リンクを有する中継局と最初に通信することにより、当該基地局と間接的に接続して良い。
【０００４】
各中継局は、ネットワーク内の他の局へ及び他の局から信号を送信及び受信するハードウェア・アーキテクチャを備え提供される。この目的のため、各中継局は一般に、通信機により送信されるべき信号を増幅するよう動作する別個の電力増幅器と、通信機により受信された信号を増幅するよう動作する別個の低雑音増幅器とを備えた２つの無線通信機を設けられる。このように、通信機は、単一のＯＦＤＭＡフレーム動作中、送信状態と受信状態との間を頻繁に切り替えられる必要がある。しかしながらこれは問題を引き起こす。何故なら、別個の増幅器はこれら２つの状態の間を切り替える間、電源を入れる及び切る必要があるので、通信機の切り替え時間は、フレームに割り当てられた時間の有意な部分を費やし得るからである。更に、同時に送信及び受信する中継局は、高水準なローカル・インターフェースを前提とし得る。このような２つの無線通信機のシステムの提供は高価であるという不利点もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、中継局の切り替え可能通信機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の種々の実施例は通信機を提供する。通信機は、通信機により送信されるべき信号を増幅する場合に電力増幅器として動作し、及び通信機により受信された信号を増幅する場合に低雑音増幅器として動作する増幅器、並びに増幅器が電力増幅器として動作し送信される前に信号を増幅するよう通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定、及び増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定に切り替え可能な切り替え回路、を有する。
【０００７】
本発明の種々の実施例は方法を提供する。方法は、（ａ）直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークで動作する局が信号を送信するか又は信号を受信するかを決定する段階、（ｂ）前記決定する段階により局は信号を送信すると決定された場合、増幅器が電力増幅器として動作し送信されるべき信号を増幅するよう信号を局の通信機で利用される増幅器へ提供し、及び増幅された信号を送信する段階、（ｃ）決定する段階により局は信号を受信すると決定された場合、増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう通信機により受信された後に信号を増幅器に提供する段階、を有する。
【０００８】
本発明の種々の実施例は装置を提供する。装置は、（ａ）通信機により送信されるべき信号を増幅する場合に電力増幅器として動作し、及び通信機により受信された信号を増幅する場合に低雑音増幅器として動作する増幅器、並びに（ｂ）増幅器が電力増幅器として動作し通信機により送信される前に信号を増幅するよう通信機により送信されるべき信号を増幅器へ提供し、及び増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう通信機により受信された信号を増幅器へ提供する手段、を有する。
【０００９】
本発明の種々の実施例は通信機を提供する。通信機は、（ａ）増幅器、並びに（ｂ）増幅器が送信される前に信号を増幅するよう通信機により送信されるべき信号は増幅器へ提供される第１の設定、及び増幅器が受信した信号を増幅するよう通信機により受信された信号は増幅器へ提供される第２の設定に通信機を切り替える切り替え回路、を有する。
【００１０】
本発明の以上の実施例は単なる例であり、本発明の全ての実施例はこれらの例に限定されない。
【００１１】
本発明の更なる態様は、以下の記載で部分的に説明され、また部分的に当該記載から明らかであり、又は本発明の実施により教示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の現在の好適な実施例の詳細を参照する。当該例は添付の図面に図示され、図を通じて同様の要素に同様の参照符号が付される。
【００１３】
本発明の種々の実施例は、周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークで動作する中継局にフロントエンドＲＦ通信機の切り替え可能アーキテクチャを提供する。当該アーキテクチャは、増幅器が電力増幅器として動作し通信機により送信されるべき信号を増幅する第１の設定と、増幅器が低雑音増幅器として動作し通信機により受信された信号を増幅する第２の設定との間を切り替え可能である。この方法では、増幅器は、通信機が第１及び第２の設定の間を切り替えている間、常にオンのままである。それにより増幅器は、切り替え時間を低減すると同時に２つの異なる用途に使用可能である。
【００１４】
増幅器は、増幅器が送信信号路で増幅の最後の段にある場合に電力増幅器として動作すると定められる。電力増幅器として動作する増幅器は良く知られている。
【００１５】
増幅器は、増幅器が受信信号路で増幅の最初の段にある場合に低雑音増幅器として動作すると定められる。低雑音増幅器として動作する増幅器は良く知られている。
【００１６】
例えば、本発明の種々の実施例では、低雑音増幅器として動作する増幅器は、２ｄＢ以下の雑音指数を有し得る。しかしながら、本発明は如何なる特定の雑音指数に限定されない。
【００１７】
この方法では、本発明の種々の実施例の増幅器は、通信機が信号を送信する第１の設定と、通信機が信号を受信する第２の設定との間を切り替える通信機で電力増幅器又は低雑音増幅器として動作可能である。
【００１８】
従来のシステムでは、単一の増幅器が電力増幅器として又は低雑音増幅器の何れかとして設定される。従って本願の背景技術に記載されたように、専用の、別個の増幅器が電力増幅器として設定され送信されるべき信号を増幅し、及び専用の、別個の増幅器が低雑音増幅器として設定され受信した信号を増幅する。この別個の増幅器の使用は、本発明の種々の実施例のように通信機が信号を送信するよう設定される場合に電力増幅器として動作し、及び通信機が信号を受信する場合に低雑音増幅器として動作するので、増幅器通信機で単一の増幅器を利用することと有意に異なる。
【００１９】
本発明の種々の実施例は通信機アーキテクチャを提供する。当該アーキテクチャは、電力増幅器及び低雑音増幅器として動作し得る単一の増幅器を有し、通信機が送信設定から受信設定へ及び受信設定から送信設定へ切り替えている間、増幅器を常にオンのままにする。増幅器を常にオンのままにすることにより、通信機が送信設定と受信設定との間を切り替える時間は、低減され得る。望ましくは、増幅器のバイアスは固定される。いくつかの実施例では、これら異なる動作状態にある場合に性能を向上するため、増幅器のバイアスは、電力増幅器及び低雑音増幅器として動作する増幅器の間で変更され得る。しかしながら、本発明の実施例は増幅器の如何なる特定のバイアスに限定されない。
【００２０】
本発明の種々の実施例はＲＦ通信機アーキテクチャを提供する。当該アーキテクチャは、ＯＦＤＭＡネットワーク、特に電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１６規格のネットワークで、当該ネットワーク内で動作する基地局又は移動局の性能又は機能を低下させることなく、中継局のシームレスな統合を可能にする。ＩＥＥＥ８０２．１６規格は当該規格の如何なる小区分も含む。
【００２１】
図１は、本発明の種々の実施例による単一入力／単一出力の切り替えＲＦ通信機１０の説明のための例である。通信機１０は増幅器１２を利用する。この通信機のアーキテクチャは、増幅器１２を常にオンのままにする。増幅器１２は、通信機の切り替え回路が、通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定である場合、電力増幅器として動作し、及び通信機の切り替え回路が、通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定である場合、受信モードの低雑音増幅器として動作する。
【００２２】
増幅器１２として使用される可能な増幅器の例として、増幅器１２はエクセリクス・セミコンダクター社（Ｅｘｃｅｌｉｃｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｉｎｃ．）のＥＰＡ４８０Ｃであり得る。勿論、本発明は、任意の特定の製造者により製造された任意の特定の型番である増幅器１２に限定されない。代わりに、多くの異なる製造者及び型番が本発明の実施例の増幅器として使用され得る。
【００２３】
本発明の種々の実施例では、通信機１０は送信アンテナ１４及び受信アンテナ１６を有する。しかしながら、本発明は、２個のアンテナだけを有する通信機に限定されず、信号を送信する及び受信する任意の数のアンテナ、又は送信及び受信の両方に使用される単一のアンテナを有し得る。
【００２４】
更に、切り替え回路は、送信アンテナ１４と受信アンテナ１６との間を接続する結合スイッチ１８、増幅器１２と結合スイッチ１８との間に接続された第１の送信／受信（ＴＲ）スイッチ２０、増幅器１２と結合スイッチ１８との間に接続された第２の送信／受信（ＴＲ）スイッチ２２、を有する。結合スイッチ１８は、例えば、２極双投（ＤＰＤＴ）スイッチである。しかしながら、本発明は、単一のＤＰＤＴだけに限定されず、通信機のアンテナを通じ信号を転送する任意の種類の任意の数のスイッチも有し得る。
【００２５】
第１のＴＲスイッチ２０及び第２のＴＲスイッチ２２は、それぞれ通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定に対応する「Ｔ」位置、及び通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定に対応する「Ｒ」位置の間を切り替え可能である。しかしながら、本発明は「Ｔ」位置及び「Ｒ」位置の間を切り替え可能な２個のみのＴＲスイッチに限定されず、通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定、及び通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定の両方のために設定可能な任意の数のスイッチを有し得る。
【００２６】
例えば、通信機が、通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定である場合、第１のＴＲスイッチ２０及び第２のＴＲスイッチ２２は、通信機１０により送信されるべき信号が増幅器１２から送信アンテナ１４へ結合スイッチ１８を介し送信されるよう、設定される。第１の設定では、増幅器１２は電力増幅器として動作し、送信端子２４で入力され及び送信アンテナ１４の使用を通じて送信されるべき信号を増幅する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されず、送信されるべき信号が増幅器を通じ送信アンテナへ渡される如何なる構成も有し得る。
【００２７】
例えば、通信機が、通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定である場合、第１のＴＲスイッチ２０及び第２のＴＲスイッチ２２は、受信アンテナ１６を通じて通信機１０により受信された信号が増幅器１２へ結合スイッチ１８を介し転送されるよう、設定される。第２の設定では、増幅器１２は低雑音増幅器として動作し、受信アンテナ１６を通じて受信された、送信機１０の受信端子２６を通じて送信されるべき信号を増幅する。通信機１０は所与の時間瞬間に受信機又は送信機の何れかに設定されるので、送信端子／受信端子経路にある如何なるローカル・インターフェースも回避される。しかしながら、本発明はこの構成に限定されず、通信機により受信された信号が増幅器を通じ受信端子へ渡される如何なる構成も有し得る。
【００２８】
本発明の種々の実施例では、帯域通過フィルター２８は、結合スイッチ１８並びにそれぞれ送信アンテナ１４及び受信アンテナ１６の間に配置され得る。
【００２９】
本発明の種々の実施例では、追加増幅器３０は、それぞれ通信機１０の送信端子２４及び受信端子２６の間に配置され得る。しかしながら、本発明はこれらの構成に限定されない。
【００３０】
図１は、増幅器及び切り替え回路を利用した、単一入力／単一出力（ＳＩＳＯ）の切り替えＲＦ通信機の単なる説明のための例である。本発明の種々の実施例は、図１に示されたような２つのアンテナ、結合スイッチ、２つの送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ、送信端子、及び受信端子を有するＳＩＳＯ通信機に限定されず、例えば電力増幅器及び低雑音増幅器として動作する増幅器、並びに増幅器が電力増幅器として動作し送信される前に信号を増幅するよう通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定、及び増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定の間を切り替え可能な切り替え回路、を有する如何なる通信機アーキテクチャも有して良い。
【００３１】
図２は、本発明の種々の実施例による切り替えＲＦ通信機１００ａ、１００ｂを使用した、複数入力／複数出力アーキテクチャの説明のための例である。通信機１００ａ、１００ｂは増幅器１０２ａ、１０２ｂを利用する。各通信機のアーキテクチャは、増幅器１０２ａ、１０２ｂを常にオンのままにする。増幅器１０２ａ、１０２ｂはそれぞれ、通信機の切り替え回路が、通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定である場合、電力増幅器として動作し、及び通信機の切り替え回路が、通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定である場合、受信モードの低雑音増幅器として動作する。更に理解されるべき点は、４個の入力及び４個の出力を利用した複数入力／複数出力アーキテクチャが図２に図示された例から簡単に推定されることである。
【００３２】
本発明の種々の実施例では、第１の通信機１００ａは送信アンテナ１０４ａ及び受信アンテナ１０６ａを有する。しかしながら、本発明は、２個のアンテナだけを有する通信機に限定されず、信号を送信する及び受信する任意の数のアンテナ、又は送信及び受信の両方に使用される単一のアンテナを有し得る。
【００３３】
更に、切り替え回路は、送信アンテナ１０４ａと受信アンテナ１０６ａとの間を接続する結合スイッチ１０８ａ、増幅器１０２ａと結合スイッチ１０８ａとの間に接続された第１の送信／受信（ＴＲ）スイッチ１１０ａ、増幅器１０２ａと結合スイッチ１０８ａとの間に接続された第２の送信／受信（ＴＲ）スイッチ１１２ａ、を有する。結合スイッチ１０８ａは、例えば、２極双投（ＤＰＤＴ）スイッチである。しかしながら、本発明は、単一のＤＰＤＴだけに限定されず、通信機のアンテナを通じ信号を転送する任意の種類の任意の数のスイッチも有し得る。
【００３４】
第１のＴＲスイッチ１１０ａ及び第２のＴＲスイッチ１１２ａは、それぞれ通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定に対応する「Ｔ」位置、及び通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定に対応する「Ｒ」位置の間を切り替え可能である。しかしながら、本発明は「Ｔ」位置及び「Ｒ」位置の間を切り替え可能な２個のみのＴＲスイッチに限定されず、通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定、及び通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定の両方のために設定可能な任意の数のスイッチを有し得る。
【００３５】
例えば、通信機が、通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定である場合、第１のＴＲスイッチ１１０ａ及び第２のＴＲスイッチ１１２ａは、第１の通信機１００ａにより送信されるべき信号が増幅器１０２ａから送信アンテナ１０４ａへ結合スイッチ１０８ａを介し転送されるよう、「Ｔ」位置に設定される。第１の設定では、増幅器１０２ａは電力増幅器として動作し、送信端子１１４ａで入力され及び送信アンテナ１０４ａの使用を通じて送信されるべき信号を増幅する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されず、送信されるべき信号が増幅器を通じ送信アンテナへ渡される如何なる構成も含む。
【００３６】
例えば、通信機が、通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定である場合、第１のＴＲスイッチ１１０ａ及び第２のＴＲスイッチ１１２ａは、受信アンテナ１０６ａを通じて第１の通信機１００ａにより受信された信号が増幅器１０２ａへ結合スイッチ１０８ａを介し転送されるよう、設定される。第２の設定では、増幅器１０２ａは低雑音増幅器として動作し、受信アンテナ１０６ａを通じて受信された、第１の送信機１００ａの受信端子１１６ａを通じて送信されるべき信号を増幅する。通信機１００ａは切り替えられ、そして従って所与の時間瞬間に受信機又は送信機の何れかに設定されるので、送信端子／受信端子経路にある如何なるローカルインターフェースも回避される。しかしながら、本発明はこの構成に限定されず、通信機により受信された信号が増幅器を通じ受信端子へ渡される如何なる構成も有し得る。
【００３７】
本発明の種々の実施例では、第２の通信機１００ｂは送信アンテナ１０４ｂ及び受信アンテナ１０６ｂを有する。しかしながら、本発明は、２個のアンテナだけを有する通信機に限定されず、信号を送信する及び受信する任意の数のアンテナ、又は送信及び受信の両方に使用される単一のアンテナを有し得る。
【００３８】
更に、切り替え回路は、送信アンテナ１０４ｂと受信アンテナ１０６ｂとの間を接続する結合スイッチ１０８ｂ、増幅器１０２ｂと結合スイッチ１０８ｂとの間に接続された第１の送信／受信（ＴＲ）スイッチ１１０ｂ、増幅器１０２ｂと結合スイッチ１０８ｂとの間に接続された第２の送信／受信（ＴＲ）スイッチ１１２ｂ、を有する。結合スイッチ１０８ｂは、例えば、２極双投（ＤＰＤＴ）スイッチである。しかしながら、本発明は、単一のＤＰＤＴだけに限定されず、通信機のアンテナを通じ信号を転送する任意の種類の任意の数のスイッチも有し得る。
【００３９】
第１のＴＲスイッチ１１０ｂ及び第２のＴＲスイッチ１１２ｂは、それぞれ通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定に対応する「Ｔ」位置、及び通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定に対応する「Ｒ」位置の間を切り替え可能である。しかしながら、本発明は「Ｔ」位置及び「Ｒ」位置の間を切り替え可能な２個のみのＴＲスイッチに限定されず、通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定、及び通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定の両方のために設定可能な任意の数のスイッチを有し得る。
【００４０】
例えば送信モードの間、第１のＴＲスイッチ１１０ｂ及び第２のＴＲスイッチ１１２ｂは、それぞれ、第２の通信機１００ｂにより送信されるべき信号が増幅器１０２ｂから送信アンテナ１０４ｂへ結合スイッチ１８を介して転送されるよう、「Ｔ」位置へ設定される。送信モードでは、増幅器１０２ｂは電力増幅器として動作し、送信端子１１４ｂで入力され及び送信アンテナ１０４ｂの使用を通じて送信されるべき信号を増幅する。しかしながら、本発明はこの構成に限定されず、送信されるべき信号が増幅器を通じ送信アンテナへ渡される如何なる構成も含む。
【００４１】
受信モードの間、第１のＴＲスイッチ１１０ｂ及び第２のＴＲスイッチ１１２ｂは、それぞれ、第２の通信機１００ｂにより受信アンテナ１０６ｂを介し受信された信号が増幅器１０２ｂへ結合スイッチ１０８ｂを介して転送されるよう、「Ｒ」位置へ設定される。受信モードでは、増幅器１０２ｂは低雑音増幅器として動作し、受信アンテナ１０６ｂを通じて受信された、第２の送信機１００ｂの受信端子１１６ｂを通じて送信されるべき信号を増幅する。第２の通信機１００ｂは切り替えられ、そして従って所与の時間瞬間に受信機又は送信機の何れかに設定されるので、送信端子／受信端子経路にある如何なるローカルインターフェースも回避される。しかしながら、本発明はこの構成に限定されず、通信機により受信された信号が増幅器を通じ受信端子へ渡される如何なる構成も有し得る。
【００４２】
本発明の種々の実施例では、帯域通過フィルター２１８は、結合スイッチ１０８ａ、１０８ｂ並びにそれぞれ送信アンテナ１０４ａ、１０４ｂ及び受信アンテナ１０６ａ、１０６ｂの間に配置され得る。本発明の種々の実施例では、追加増幅器２２０ａ、２２０ｂは、それぞれ通信機１００ａ、１００ｂの送信端子１１４ａ、１１４ｂ及び受信端子１１６ａ、１１６ｂの間に配置され得る。しかしながら、本発明はこれらの構成に限定されない。
【００４３】
図２は、増幅器及び切り替え回路を利用した、複数入力／複数出力（ＭＩＭＯ）の切り替えＲＦ通信機の単なる説明のための例である。本発明の種々の実施例は、図２に示されたような２つのアンテナ、結合スイッチ、２つの送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ、送信端子、及び受信端子を有する通信機に限定されず、例えば電力増幅器及び低雑音増幅器として動作する増幅器、並びに増幅器が電力増幅器として動作し送信される前に信号を増幅するよう通信機により送信されるべき信号が増幅器へ提供される第１の設定、及び増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう通信機により受信された信号が増幅器へ提供される第２の設定の間を切り替え可能な切り替え回路、を有する如何なる通信機アーキテクチャも有して良い。
【００４４】
図３は、本発明による、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）で動作する中継局の通信機で利用される増幅器へ信号を提供する手順を説明するフローチャートである。図３を参照すると、動作２００で、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークで動作する極が信号を送信するか又は信号を受信するかが決定される。
【００４５】
動作２００から、処理は動作２１０へ進む。動作２１０では、局の通信機で利用される増幅器は、当該決定に基づき電力増幅器又は低雑音増幅器として動作する。局が信号を送信すると決定された場合、増幅器が電力増幅器として動作し送信されるべき信号を増幅するよう、信号は局の通信機で利用される増幅器へ提供され、そして増幅された信号は送信される。局が信号を受信すると決定された場合、増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう、信号は通信機により受信された後、増幅器へ提供される。
【００４６】
本発明は、ＯＦＤＭＡネットワーク、及び特に８０２．１６ネットワークで動作する中継局のＲＦ通信機のハードウェア・アーキテクチャに関する。しかしながら、本発明は中継局又は特定の種類のネットワーク又は如何なる特定の規格にも限定されない。通信機の方法及び装置並びに通信機アーキテクチャは、種々の異なる種類の通信機の用途に適用され得る。例えば、本発明はＯＦＤＭＡネットワーク又は８０２．１６ネットワークに限定されない。更に、本発明は、中継局以外の局で利用され得る。
【００４７】
本発明の種々の実施例では、通信機の増幅器は、送信されるべき信号を増幅するために使用される場合に「電力増幅器」として、及び受信した信号を増幅するために使用される場合に「低雑音増幅器」として動作するとして記載された。しかしながら、本発明の実施例は「電力増幅器」又は「低雑音増幅器」として使用される増幅器に限定されない。代わりに、本発明の実施例によると、通信機の設定は切り替えられ、増幅器を送信されるべき信号の送信経路に位置付け、及び増幅器を受信した信号の受信経路に位置付け得る。より詳細には、本発明の種々の実施例は通信機を提供する。通信機は、（ａ）増幅器、並びに（ｂ）増幅器が送信される前に信号を増幅するよう通信機により送信されるべき信号は増幅器へ提供される第１の設定、及び増幅器が受信した信号を増幅するよう通信機により受信された信号は増幅器へ提供される第２の設定に通信機を切り替える切り替え回路、を有する。当該実施例では、増幅器は、送信されるべき信号を増幅する場合に「電力増幅器」として動作して良く又は動作しなくても良い、及び受信した信号を増幅する場合に「低雑音増幅器」として動作して良く又は動作しなくても良い。
【００４８】
本発明のいくつかの好適な実施例が示され及び記載されたが、当業者は、請求項に範囲を定められた本発明及び本発明の等価物の原理及び精神から逸脱することなく、これら実施例に変更がなされ得ることを理解するだろう。
（付記１）  通信機であって、
前記通信機により送信されるべき信号を増幅する場合に電力増幅器として動作し、及び前記通信機により受信された信号を増幅する場合に低雑音増幅器として動作する増幅器、並びに
前記増幅器が電力増幅器として動作し送信される前に信号を増幅するよう、前記通信機により送信されるべき信号が前記増幅器へ提供される第１の設定、及び前記増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう、前記通信機により受信された信号が前記増幅器へ提供される第２の設定に切り替え可能な切り替え回路、を有する通信機。
（付記２）  前記切り替え回路が前記第１の設定から前記第２の設定へ、及び前記第２の設定から前記第１の設定へ切り替える場合、前記増幅器はオンのままである、付記１記載の通信機。
（付記３）  前記通信機は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークで動作する中継局に組み込まれる、付記１記載の通信機。
（付記４）  ＯＦＤＭＡネットワークは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１６規格に基づく、付記３記載の通信機。
（付記５）  送信アンテナとして動作する第１のアンテナ、及び受信アンテナとして動作する第２のアンテナ、を更に有する付記１記載の通信機。
（付記６）  前記切り替え回路は、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間に接続された結合スイッチ、
前記増幅器と前記結合スイッチとの間に接続された第１の送信／受信（ＴＲ）スイッチ、及び
前記増幅器と前記結合スイッチとの間に接続された第２の送信／受信（ＴＲ）スイッチ、を有し、
前記第１の設定では、前記第１のＴＲスイッチ及び前記第２のＴＲスイッチは、送信されるべき信号が前記増幅器から前記送信アンテナへ前記結合スイッチを介し転送されるよう設定され、及び
前記第２の設定では、前記第１のＴＲスイッチ及び前記第２のＴＲスイッチは、前記受信アンテナから受信された信号が前記増幅器へ前記結合スイッチを介し転送されるよう設定される、付記５記載の通信機。
（付記７）  方法であって、
直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークで動作する局が信号を送信するか又は信号を受信するかを決定する段階、
前記決定する段階により前記局は信号を送信すると決定された場合、増幅器が電力増幅器として動作し送信されるべき信号を増幅するよう、前記信号を前記局の通信機で利用される前記増幅器へ提供し、及び増幅された信号を送信する段階、
前記決定する段階により前記局は信号を受信すると決定された場合、前記増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう、前記通信機により受信された後に前記信号を前記増幅器へ提供する段階、を有する方法。
（付記８）  前記局は、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１６システムで動作する中継局である、付記７記載の方法。
（付記９）  装置であって、
通信機により送信されるべき信号を増幅する場合に電力増幅器として動作し、及び通信機により受信された信号を増幅する場合に低雑音増幅器として動作する増幅器を有する通信機、並びに
前記増幅器が電力増幅器として動作し前記通信機により送信される前に信号を増幅するよう、前記通信機により送信されるべき信号を前記増幅器へ提供し、及び前記増幅器が低雑音増幅器として動作し受信した信号を増幅するよう、前記通信機により受信された信号を前記増幅器へ提供する手段、を有する装置。
（付記１０）  送信アンテナとして動作する第１のアンテナ、及び受信アンテナとして動作する第２のアンテナ、を更に有する付記９記載の装置。
（付記１１）  前記手段は、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間に接続された結合スイッチ、
前記増幅器と前記結合スイッチとの間に接続された第１の送信／受信（ＴＲ）スイッチ、及び
前記増幅器と前記結合スイッチとの間に接続された第２の送信／受信（ＴＲ）スイッチ、を有し、
前記通信機により送信されるべき信号が前記増幅器へ提供される場合に、前記第１のＴＲスイッチ及び前記第２のＴＲスイッチは、前記信号が前記増幅器から前記送信アンテナへ前記結合スイッチを介し転送されるよう設定され、及び
前記通信機により受信された信号が前記増幅器へ提供される場合に、前記第１のＴＲスイッチ及び前記第２のＴＲスイッチは、前記信号が前記受信アンテナから受信され、そして前記増幅器へ前記結合スイッチを介し転送されるよう設定される、付記１０記載の装置。
（付記１２）  前記通信機が信号の受信から信号の送信へ、及び信号の送信から信号の受信へ切り替える場合に、前記増幅器はオンのままである、付記９記載の装置。
（付記１３）  前記装置は、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１６システムで動作する中継局である、付記９記載の装置。
（付記１４）  通信機であって、
増幅器、並びに
前記増幅器が送信される前に信号を増幅するよう、前記通信機により送信されるべき信号が前記増幅器へ提供される第１の設定、及び前記増幅器が受信した信号を増幅するよう、前記通信機により受信された信号が前記増幅器へ提供される第２の設定に前記通信機を切り替える切り替え回路、を有する通信機。
（付記１５）  前記切り替え回路が前記第１の設定から前記第２の設定へ、及び前記第２の設定から前記第１の設定へ切り替える場合、前記増幅器はオンのままである、付記１４記載の通信機。
（付記１６）  前記通信機は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）ネットワークで動作する中継局に組み込まれる、付記１４記載の通信機。
（付記１７）  ＯＦＤＭＡネットワークは、電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１６規格に基づく、付記１６記載の通信機。
（付記１８）  通信機であって、
増幅器、並びに
前記増幅器が送信される前に信号を増幅するよう、前記通信機により送信されるべき信号が前記増幅器へ提供される第１の設定、及び前記増幅器が受信した信号を増幅するよう、前記通信機により受信された信号が前記増幅器へ提供される第２の設定に前記通信機を切り替える手段、を有する通信機。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施例による単一入力／単一出力の切り替えＲＦ通信機の説明図である。
【図２】本発明の実施例による複数入力／複数出力アーキテクチャの切り替えＲＦ通信機の説明図である。
【図３】本発明による、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）で動作する中継局の通信機で利用される増幅器へ信号を提供する方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００５０】
１０、１００ａ、１００ｂ  通信機
１２、１０２ａ、１０２ｂ  増幅器
１４、１０４ａ、１０４ｂ  送信アンテナ
１６、１０６ａ、１０６ｂ  受信アンテナ
１８、１０８ａ、１０８ｂ  結合スイッチ
２０、１１０ａ、１１０ｂ  第１の送信／受信（ＴＲ）スイッチ
２２、１１２ａ、１１２ｂ  第２の送信／受信（ＴＲ）スイッチ
２４、１１４ａ  送信端子
２６、１１６ａ  受信端子
２８  帯域通過フィルター
３０  追加増幅器
【図１】
2008118662.tif 000003
【図２】
2008118662.tif 000004
【図３】
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