既存のＴＤＤ技術の利用によるＦＤＤ機能の実現
ＤＬ伝送とＵＬ伝送の周波数を２つのＴＤＤ搬送波が２つの半二重ＦＤＤ搬送波として動作するようにオフセットすることにより、同じペア・スペクトル内で２つのＴＤＤ搬送波を使用するシステムおよび方法が開示される。ＤＬとＵＬ伝送および受信の期間は、任意の一時点ではＤＬ上をＴＤＤ搬送波の１つのみが伝送され、他方のＴＤＤ搬送波はＵＬ上を伝送されるように事前に定義される。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景であるが、現行の従来型ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）プロファイルはＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：周波数分割復信）通信プロトコルをサポートしない。８０２．１６ｅ標準はＦＤＤオプションについて記載しているが、８０２．１６ｅでのＦＤＤオプションは、まったく新しいフレーム構造（例えば、ＡＳＩＣおよびソフトウェア）を必要とする。８０２．１６ｅで説明されるＦＤＤオプションは、労力と時間がかかるデバッグ手順が必要であり、それが実施されるとすると、そのＦＤＤオプションは、現行のＷＡＶＥ １およびＷＡＶＥ ２ ＷｉＭＡＸのＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：時間分割複信）プロファイルと相当に異なるので、システムを定義し、開発するには相当な労力と時間が必要になる。
【０００２】
したがって従来のＷｉＭＡＸプロファイルの主要な欠点は、それらがＴＤＤ通信しかサポートしないことである。多くの新しい周波数帯域（例えば、米国のＡＷＳおよび７００ＭＨｚ）では、帯域がペアにされ、ＦＤＤ技術をサポートしようとしているので、ＴＤＤ技術は基本的に制限される。
【０００３】
上記で参照した欠点およびその他を解決するシステムおよび方法のための技術には、満たされていない要望がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＴＤＤ伝送搬送波、フレーム構造、ＡＳＩＣ、およびＦＤＤ通信ソリューションを定義するためのソフトウェアを使用するための方法および装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、セル式通信システムは、ダウンリンク（ＤＬ）周波数帯域で１つまたは複数の移動体デバイスに情報を伝送し、アップリンク（ＵＬ）周波数帯域で１つまたは複数の移動体デバイスから情報を受信する基地伝送局（ＢＴＳ）、ならびに第１および第２のＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：時分割複信）搬送波を所定の切り替えスケジュールに従って交互にＤＬ周波数帯域の伝送信号に適用するＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：周波数分割複信）プロセッサを備える。このシステムは、所定の切り替えスケジュール、ＴＤＤ搬送波識別情報、ならびにＤＬおよびＵＬ周波数帯域に関する情報を記憶するメモリをさらに備える。
【０００６】
別の態様によれば、ＦＤＤ通信を行うために既存のＴＤＤ通信の構造を使用する方法は、ＤＬ周波数帯域で伝送フレームの第１の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送するステップと、ＵＬ周波数帯域で伝送フレームの第１の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信するステップと、ＤＬ周波数帯域で伝送フレームの第２の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送するステップとを含む。この方法は、ＵＬ周波数帯域で伝送フレームの第２の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信するステップと、伝送フレームの第１の部分と第２の部分の間で発生する第１の遷移ギャップの間に、ＤＬ周波数帯域で第１のＴＤＤ搬送波から第２のＴＤＤ搬送波へ、およびＵＬ周波数帯域で第２のＴＤＤ搬送波から第１のＴＤＤ搬送波へ切り替えるステップをさらに含む。
【０００７】
別の態様によれば、２つのＴＤＤ搬送波を半二重ＦＤＤ搬送波として動作させることによりワイヤレス通信を容易にするシステムは、ＤＬ周波数帯域で伝送フレームの第１の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送する手段と、ＵＬ周波数帯域で伝送フレームの第１の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信する手段と、ＤＬ周波数帯域で伝送フレームの第２の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送する手段とを含む。このシステムは、ＵＬ周波数帯域で伝送フレームの第２の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信する手段と、伝送フレームの第１の部分と第２の部分の間で発生する第１の遷移ギャップの間に、ＤＬ周波数帯域で第１のＴＤＤ搬送波から第２のＴＤＤ搬送波へ、およびＵＬ周波数帯域で第２のＴＤＤ搬送波から第１のＴＤＤ搬送波へ切り替える手段をさらに含む。加えて、このシステムは、伝送フレームの終わりに発生する第２の遷移ギャップの間に、ＤＬ周波数帯域で第２のＴＤＤ搬送波から第１のＴＤＤ搬送波へ、およびＵＬ周波数帯域で第１のＴＤＤ搬送波から第２のＴＤＤ搬送波へ切り替える手段も含む。伝送、受信および搬送波の切り替えは、通信イベントの間、複数の伝送フレームにわたって反復して行われる。
【０００８】
本明細書で説明される様々な態様の１つの利点は、ＴＤＤソリューションが限定的である周波数帯域用にＦＤＤソリューションが作成されることである。
【０００９】
別の利点は、ベンダが、ＦＤＤオプションを実施する際に現行のフレーム構造、ＡＳＩＣ、およびＴＤＤソリューションのソフトウェアを利用および／または再使用できるようにすることにある。
【００１０】
さらなる利点は、ＦＤＤオプションを実施する際にＴＤＤソリューションの規模の経済を利用することにより、ベンダおよび通信事業者のコストを低減することにある。
【００１１】
さらに別の利点は、真のＦＤＤソリューションに近いスペクトル効率を提供することにある。
【００１２】
別の利点は、送受切り替え器を必要としない半二重端末を利用することにより、全二重ＦＤＤソリューションに比較して端末コストを低減することにある。
【００１３】
さらに別の利点は、８０２．１６ｅ標準で定義されたＦＤＤソリューションを使用して得られるよりも製品化時間が短縮されたＦＤＤオプションを提供するために現行ＴＤＤソリューションを利用することにある。
【００１４】
上記の革新を適用可能な、さらなる範囲は以下の詳細な説明から明らかになろう。ただし、以下の詳細な説明および具体的な例は、本発明の様々な実施形態を示しているが、当業者には、本発明の趣旨および範囲内で様々な変更および修正を加えられることが明らかになるであろうから、それらは例としてのみ記載されていることを理解すべきである。
【００１５】
本発明は、デバイスの様々な部分の構成、仕組みおよび組み合わせとして、ならびに方法のステップとして存在し、本発明が意図する目的は、これ以降でより詳しく記載され、特許請求の範囲で明確に指摘され、添付の図面で図示されるように達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本明細書で説明される様々な態様による、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：時分割複信）アーキテクチャを使用してＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：周波数分割複信）通信を提供するシステムを示した図である。
【図２】ＢＴＳでＦＤＤ通信用に利用できる移動体デバイスを示した図である。
【図３】本明細書で説明される様々な態様による、ＦＤＤプロセッサが実行できるような伝送／受信方式７０を示した図である。
【図４】２つの「８０２．１６ｅ ＷｉＭＡＸ ＴＤＤ搬送波」を使用する、８０２．１６ｅ準拠のＷｉＭＡＸ ＦＤＤ伝送方式であって、ＤＬおよびＵＬ伝送が、それぞれ、第１および第２の周波数帯域ｆ１およびｆ２に変換され、その結果、それぞれの半ＦＤＤ（Ｈ−ＦＤＤ）搬送波になる伝送方式の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、８０２．１６ｅ定義のＷｉＭＡＸ ＴＤＤ搬送波を２つの伝送周波数帯域ミッドフレーム間で切り替えて、それによりＴＤＤ搬送波を半二重ＦＤＤ搬送波として動作させることによりＦＤＤ通信機能を提供するために既存のＴＤＤのＡＳＩＣ、ソフトウェアおよび基盤を利用するための方法および装置に関する。
【００１８】
本発明は、特にセル式通信技術に関し、したがって、それを明確に参照して説明されるが、本発明は他の分野および用途にも役立ち得ることが理解できよう。例えば、本発明は、通信デバイス、ゲーム・デバイス、または周波数再利用の改善、干渉の低減などが望ましい他のデバイスでも使用できる。
【００１９】
図面の表示は、例示の実施形態を図示することを目的としているのみであって、特許請求の範囲における主題を限定することは目的としておらず、ここで図面を参照すると、図１は、本明細書で説明される様々な態様による、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：時分割複信）アーキテクチャを使用してＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：周波数分割複信）通信を提供するシステムを示している。一態様によれば、現在定義されているＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）ＴＤＤプロファイルに現在準拠する既存のＷｉＭＡＸ ＴＤＤソリューションを利用するＷｉＭＡＸ ＦＤＤソリューションが定義され、このソリューションでは、ＴＤＤ ＷｉＭＡＸソリューション／エコシステムの再利用が最大である。本明細書で説明される本態様および他の態様は、他のＴＤＤワイヤレス・エア技術に適用することができ、ＷｉＭＡＸに限定されることはない。
【００２０】
一実施形態では、ＷｉＭＡＸ ＦＤＤソリューションは、フレーム構造をＷＡＶＥ １および２ ＷｉＭＡＸ ＴＤＤプロファイルとして維持し、異なる周波数帯域での伝送および受信をサポートするために高周波（ＲＦ）レベルで変更を行い、それにより、ＷＡＶＥ １および２ ＷｉＭＡＸ ＴＤＤソリューション用に設計され、開発されたＡＳＩＣおよびソフトウェアの利用が容易になる。したがって、本明細書では、８０２．１６ｅ標準で定義されたＦＤＤソリューションとは異なるＷｉＭＡＸ ＦＤＤソリューションが説明される。
【００２１】
図１に示されたシステムは、アップリンク（ＵＬ）、すなわち逆方向リンク上で、１つまたは複数の移動体デバイス（図示せず）から情報を受信するための１つまたは複数の受信機１２を備える基地送受信局（ＢＴＳ）１０を含む。受信機１２は、１つまたは複数の移動体デバイスから受信された情報信号を多重化解除および／または復調するデマルチプレクサ／復調器１４に結合される。プロセッサ１６は、多重化解除された信号データを受信し、信号処理などに関する情報を記憶する機械読み取り可能なメモリ１８に結合される。一実施形態では、メモリ１８は、当業者には理解できようが、ワイヤレス通信および／またはセル式通信に関連した様々な機能、例えば、限定ではないが、アップリンク上で受信される信号の多重化解除、信号に含まれる情報の処理、ダウンリンク（ＤＬ）、すなわち順方向リンクでの伝送用の信号の生成と多重化、および任意の他の適切な通信プロトコルなどを実行するためのアルゴリズムを記憶している。プロセッサ１６は、１つまたは複数の送信機２２による１つまたは複数の移動体デバイス（図示せず）へのダウンリンクでの伝送用に、プロセッサ１６によって生成または中継される伝送信号を多重化および／または変調するマルチプレクサ２０に結合される。
【００２２】
受信機１２、ｄｅｍｕｘ １４、プロセッサ１６、メモリ１８、マルチプレクサ２０、および送信機（１つまたは複数）２２は、ＴＤＤの基盤およびソフトウェアを使用してＦＤＤの通信プロトコルを実施するための命令を実行するＦＤＤプロセッサ２４にさらに結合される。例えば、ＦＤＤプロセッサ２４は、図３について以下で説明するように、ＤＬ伝送とＵＬ伝送の周波数をオフセットし（例えば、２つの半二重ＦＤＤ搬送波を使用する）、ＤＬとＵＬ伝送／受信の期間を任意の一時点ではＤＬ上をＴＤＤ搬送波の１つのみが伝送される（第２のＴＤＤ搬送波はＵＬ上を伝送される）ように定義することにより、同じペア・スペクトル内で２つのＴＤＤ搬送波を使用することができる。
【００２３】
図２は、ＢＴＳ １０でＦＤＤ通信用に利用できる移動体デバイス５０を示している。移動体デバイス５０は、携帯電話、ラップトップ、スマートフォン、ワイヤレス・コンピューティング・デバイス、またはいずれか他の適切なワイヤレス通信デバイスであってよい。移動体デバイス５０は、１つまたは複数の基地局（図１）からＤＬ上で情報を受信するための１つまたは複数の受信機５２を備える。受信機５２は、（１つまたは複数の）基地局から受信された情報信号を多重化解除および／または復調するデマルチプレクサ／復調器５４に結合される。プロセッサ５６は、多重化解除された信号データを受信し、信号処理などに関する情報を記憶する機械読み取り可能なメモリ５８に結合される。一実施形態では、メモリ５８は、当業者には理解できようが、ワイヤレス通信および／またはセル式通信に関連した様々な機能、例えば、限定ではないが、ダウンリンク上で受信される信号の多重化解除、信号に含まれる情報の処理、ＵＬでの伝送用の信号の生成と多重化、および任意の他の適切な通信プロトコルなどを実行するためのアルゴリズムを記憶している。プロセッサ５６は、１つまたは複数の送信機６２による１つまたは複数の基地局へのＤＬでの伝送用に、プロセッサ５６によって生成または中継される伝送信号を多重化および／または変調するマルチプレクサ６０に結合される。
【００２４】
受信機５２、ｄｅｍｕｘ／ｄｅｍｏｄ ５４、プロセッサ５６、メモリ５８、マルチプレクサ６０、および送信機（１つまたは複数）６２は、ＴＤＤの基盤およびソフトウェアを使用してＦＤＤの通信プロトコルを実施するための命令を実行するＦＤＤプロセッサ６４にさらに結合される。例えば、ＦＤＤプロセッサ６４は、図３について以下で説明するように、ＤＬ伝送とＵＬ伝送の周波数をオフセットし（例えば、２つの半二重ＦＤＤ搬送波を使用する）、ＤＬとＵＬ伝送／受信の期間を任意の一時点ではＤＬ上をＴＤＤ搬送波の１つのみが伝送される（第２のＴＤＤ搬送波はＵＬ上を伝送される）ように定義することにより、同じペアのスペクトル内で２つのＴＤＤ搬送波を使用することができる。
【００２５】
図３は、本明細書で説明される様々な態様による、ＦＤＤプロセッサが実行できるような伝送／受信方式７０を示した図である。この通信プロトコルでは、ＢＴＳおよび移動体端末は、ＤＬ対ＵＬ伝送の周波数変換に修正を加えて、ＴＤＤ通信プロトコルを利用しているかのように動作することができる。ＢＴＳは、２つのペア周波数帯域７２、７４からなるペア周波数帯域全体を利用し、そのため、真のＦＤＤシステムと同様のスペクトル効率を得ることができる。第１の周波数帯域７２はＤＬ伝送専用であり、第２の伝送域７４はアップリンク伝送専用である。例によれば、第１の周波数帯域７２は約１７１０ｋＨｚから１７５５ｋＨｚであり、第２の周波数帯域７４は約２１１０ｋＨｚから２１５５ｋＨｚである。他の例では、周波数帯域７２、７４のペア・スペクトルは、ＧＳＭ（ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ：移動体向けグローバル・システム）通信のペア・スペクトル帯域、例えば、Ｔ−ＧＳＭ ３８０、Ｔ−ＧＳＭ ４１０、ＧＳＭ ４５０、ＧＳＭ ４８０、ＧＳＭ ７１０、ＧＳＭ ７５０、Ｔ−ＧＳＭ ８１０、ＧＳＭ ８５０、Ｐ−ＧＳＭ ９００、Ｅ−ＧＳＭ ９００、Ｒ−ＧＳＭ ９００、Ｔ−ＧＳＭ ９００、ＤＣＳ １８００、ＰＣＳ １９００などと整合する。説明される態様は、前述のペア・スペクトル帯域幅に限定されることはなく、任意の適切なペア・スペクトル帯域幅とともに使用できることが理解できよう。
【００２６】
通信方式７０は周波数を時間の関数として示しており、通信方式７０において、第１のＤＬ伝送期間７６では、ＤＬ伝送を、第１の周波数帯域７２で第１のＴＤＤ搬送波（ＴＤＤ搬送波１）を使用して行うことができ、第１のＵＬ伝送期間７８では、ＵＬ伝送を、第２の周波数帯域７４で第２のＴＤＤ搬送波（ＴＤＤ搬送波２）を使用して行うことができる。所定の時間に、ＵＬ伝送もＤＬ伝送も行われない遷移期間８０が実行される。一例では、遷移期間は約６０μｓの持続時間を有するが、他の持続時間も考えられる。遷移期間中、搬送波は、第２のＤＬ伝送期間８２中は、ＤＬ伝送が第１の周波数帯域７２で第２のＴＤＤ搬送波を使用して行われ、ＵＬ伝送が第２の周波数帯域７４で第１のＴＤＤ搬送波を使用して行われるように切り替えられる。このように、遷移期間は、ＵＬ伝送およびＤＬ伝送が両方の周波数帯域上で同じＴＤＤ搬送波を使用して同時に行われないようにするために使用され、それにより、ＴＤＤソリューションの利用が容易になる。第２の伝送期間８２、８４の終わりに、別の遷移期間が使用され、その期間中に、それぞれのＤＬおよびＵＬ伝送搬送波が再び切り替えられる。
【００２７】
図４は、２つの「８０２．１６ｅ ＷｉＭＡＸ ＴＤＤ搬送波」を使用する、８０２．１６ｅ準拠のＷｉＭＡＸ ＦＤＤ伝送方式であって、ＤＬおよびＵＬ伝送が、それぞれ、第１および第２の周波数帯域ｆ１およびｆ２に変換され、その結果、それぞれの半ＦＤＤ（Ｈ−ＦＤＤ）搬送波になる伝送方式の例を示している。２つのＴＤＤ搬送波は、いくつかの伝送フレームで陰影付き（Ｈ−ＦＤＤ搬送波１）および陰影なし（Ｈ−ＦＤＤ搬送波２）記号として図示されている。伝送フレームは、一例では、４７個の記号で構成され、それぞれの記号は約１００μｓの長さである。第１および第２のＴＤＤ搬送波は、例えば、２つの異なるプリアンブルを使用することにより互いに区別できる。最初に、移動体デバイスは、高い相関関係を生み出すプリアンブルを見つけるために全プリアンブルを検索する（例えば、移動体機器は、所与の移動体の構成に応じて、異なる順でプリアンブルを検索するようにプログラミングされる。）
【００２８】
図示された例は、ＤＬ：ＵＬ記号比「２９：１８」を使用する１つのＷｉＭＡＸ Ｈ−ＦＤＤ搬送波が、「１９：２７」のＤＬ：ＵＬ記号比を使用する第２のＷｉＭＡＸ Ｈ−ＦＤＤ搬送波とどのように組み合わせできるかを示している。この図は、Ｈ−ＦＤＤ搬送波２のプリアンブルの時間オフセットが、そのプリアンブルが第１のＨ−ＦＤＤ搬送波の伝送時間ギャップ（ＴＴＧ）インターバル中に送信されるように、どのように適用されるのかも示している。ＴＴＧ中は、第１のＨ−ＦＤＤ搬送波を使用してデータは伝送されず、第１のＨ−ＦＤＤ搬送波のＵＬが周波数ｆ２で伝送される。したがって、Ｈ−ＦＤＤ搬送波１からのプリアンブル／ＦＣＨ／ＤＬおよびＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰトラフィックのみが時間ｔ１からｔ２で伝送され、その時間は、一例では、約１．８ｍｓであろう。この時点で、移動体デバイスはＤＬ周波数帯域ｆ１で２つのプリアンブルを受信する。ランダム性のため、一部の移動体デバイスはＨ−ＦＤＤ搬送波１からのプリアンブルにロックされ、他の移動体デバイスはＨ−ＦＤＤ搬送波２にロックされる。不均衡な数の移動体デバイスが搬送波の一方にロックされる状況が発生した場合、当業者には理解できようが、より重い負荷の搬送波から、より軽い負荷の搬送波にユーザを移動させるために負荷平衡化プロシージャが使用される。
【００２９】
図示されているように、ＤＬ伝送は、ある期間（省略記号によって示されている）、周波数ｆ１で行われる。ｍ番目のフレームの記号ｍ１８の後、伝送時間ギャップ（ＴＴＧ）が発生し、その長さは、例えば、おおよそ１５０μｓであろう。ｊ番目のフレームが記号ｊ４７で終わるまで、Ｈ−ＦＤＤ搬送波１を使用する帯域ｆ１のＤＬ伝送と並行して、Ｈ−ＦＤＤ搬送波２を使用する周波数帯域ｆ２でＵＬ伝送が行われる。ｊ番目のフレームが完了すると、受信時間ギャップ(ＲＴＧ)が発生し、その長さは、おおよそ６０μｓ（例えば、または１つの記号の持続時間未満）であろう。次いで、ＤＬ伝送は周波数帯域ｆ２のＨ−ＦＤＤ搬送波２に切り替わり、そのためのプリアンブルが伝送され、移動体デバイスがＤＬ周波数帯域ｆ２上の新しい搬送波を識別できるようになる。次いで、ＤＬ用のフレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ）情報がｋ番目のフレーム（例えば、ｋ番目のフレームは、Ｈ−ＦＤＤ搬送波１の完了したｊ番目のフレームの後に続く）で伝送され、ＦＣＨ情報の後に、移動体デバイス用の伝送スケジュールを記載するＤＬおよびＵＬマッピング情報が続く。一方、Ｈ−ＦＤＤ搬送波２のｍ番目のフレームがＵＬ伝送の周波数帯域ｆ２上で記号ｍ２１から再開される。この例では、ｍ番目のフレームの記号ｍ１９およびｍ２０（例えば、約２００μｓ）は伝送に使用されないが、それは、周波数帯域ｆ１およびｆ２間で搬送波を切り替えるための遷移時間（例えば、時間ｔ１およびｔ２間の持続時間）が、これら２つの記号と重なり合う約１５０μｓの期間を占有するからである。
【００３０】
周波数帯域ｆ２のＨ−ＦＤＤ搬送波１のｍ番目のフレームの４７番目の記号が完了すると、別のＲＴＧ期間が発生し、その間、ＤＬ伝送が、Ｈ−ＦＤＤ搬送波２を使用する周波数帯域ｆ１で記号ｋ２８中に行われる。遷移ギャップが時間ｔ３とｔ４の間で発生し、その持続時間は、おおよそ１００μｓ（例えば、１つの記号）であろうが、その間に、搬送波１が伝送のｎ番目のフレームを開始するので、周波数帯域ｆ１でＨ−ＦＤＤ搬送波１のプリアンブル情報が伝送される。周波数帯域ｆ１の搬送波１の記号ｎ１の間にＦＣＨおよびＤＬマップ情報が伝送され、その間、搬送波２を使用する周波数帯域ｆ２の記号ｋ３０でＵＬ伝送が再開される。搬送波１および２が周波数帯域ｆ１とｆ２の間で切り替えられるとき、記号ｋ２９は遷移ギャップと重なり合うので、記号ｋ２０は図から省略されていることに留意されたい。
【００３１】
おおよその時間値を使用する別の例では、一連の時間点がラベルｔ１〜ｔ９を付けて示されている。ｔ１が５．０ｍｓで発生する場合、ｔ２は、例えば、約５．１５ｍｓで発生するであろう。ｔ３の時間値は、約７．９８（例えば、それぞれ１００μｓの持続時間を有する約２８個の記号）であろう。次いで、時間ｔ４が８．０９ｍｓ（例えば、ｔ３の約１００μｓ後）で発生するであろう。時間ｔ５は、約９．７３ｍｓ、またはｔ４の約１６個の記号後（例えば、１．８ｍｓ後）で発生するであろう。記号は長さが約１００μｓであるため、時間ｔ６およびｔ７は、それぞれ、約９．８４ｍｓおよび９．９４ｍｓで発生するであろう。時間ｔ８は、ｔ７で始まる６０μｓのＲＴＧの後で、約１０．０ｍｓで発生するであろう。時間ｔ９は、ｔ８で始まる搬送波遷移ギャップの後で、約１０．１５ｍｓで発生するであろう。
【００３２】
前述の例は本質的に例示であり、本明細書で説明される搬送波切り替え方式は、上述の具体的な時間マッピング、記号識別情報、遷移ギャップ持続時間、周波数帯域、ＵＬ：ＤＬ比などに限定されないことを理解されたい。
【００３３】
上記の説明は本発明の特定の実施形態の開示を提供するだけで、本発明をその実施形態に限定するようには意図されていない。そのため、本発明は、上述の実施形態のみに限定されない。正しくは、当業者は、本発明の範囲に含まれる代替実施形態を考案できることが理解できよう。
【背景技術】
【０００１】
背景であるが、現行の従来型ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）プロファイルはＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：周波数分割復信）通信プロトコルをサポートしない。８０２．１６ｅ標準はＦＤＤオプションについて記載しているが、８０２．１６ｅでのＦＤＤオプションは、まったく新しいフレーム構造（例えば、ＡＳＩＣおよびソフトウェア）を必要とする。８０２．１６ｅで説明されるＦＤＤオプションは、労力と時間がかかるデバッグ手順が必要であり、それが実施されるとすると、そのＦＤＤオプションは、現行のＷＡＶＥ １およびＷＡＶＥ ２ ＷｉＭＡＸのＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：時間分割複信）プロファイルと相当に異なるので、システムを定義し、開発するには相当な労力と時間が必要になる。
【０００２】
したがって従来のＷｉＭＡＸプロファイルの主要な欠点は、それらがＴＤＤ通信しかサポートしないことである。多くの新しい周波数帯域（例えば、米国のＡＷＳおよび７００ＭＨｚ）では、帯域がペアにされ、ＦＤＤ技術をサポートしようとしているので、ＴＤＤ技術は基本的に制限される。
【０００３】
上記で参照した欠点およびその他を解決するシステムおよび方法のための技術には、満たされていない要望がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＴＤＤ伝送搬送波、フレーム構造、ＡＳＩＣ、およびＦＤＤ通信ソリューションを定義するためのソフトウェアを使用するための方法および装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、セル式通信システムは、ダウンリンク（ＤＬ）周波数帯域で１つまたは複数の移動体デバイスに情報を伝送し、アップリンク（ＵＬ）周波数帯域で１つまたは複数の移動体デバイスから情報を受信する基地伝送局（ＢＴＳ）、ならびに第１および第２のＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：時分割複信）搬送波を所定の切り替えスケジュールに従って交互にＤＬ周波数帯域の伝送信号に適用するＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：周波数分割複信）プロセッサを備える。このシステムは、所定の切り替えスケジュール、ＴＤＤ搬送波識別情報、ならびにＤＬおよびＵＬ周波数帯域に関する情報を記憶するメモリをさらに備える。
【０００６】
別の態様によれば、ＦＤＤ通信を行うために既存のＴＤＤ通信の構造を使用する方法は、ＤＬ周波数帯域で伝送フレームの第１の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送するステップと、ＵＬ周波数帯域で伝送フレームの第１の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信するステップと、ＤＬ周波数帯域で伝送フレームの第２の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送するステップとを含む。この方法は、ＵＬ周波数帯域で伝送フレームの第２の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信するステップと、伝送フレームの第１の部分と第２の部分の間で発生する第１の遷移ギャップの間に、ＤＬ周波数帯域で第１のＴＤＤ搬送波から第２のＴＤＤ搬送波へ、およびＵＬ周波数帯域で第２のＴＤＤ搬送波から第１のＴＤＤ搬送波へ切り替えるステップをさらに含む。
【０００７】
別の態様によれば、２つのＴＤＤ搬送波を半二重ＦＤＤ搬送波として動作させることによりワイヤレス通信を容易にするシステムは、ＤＬ周波数帯域で伝送フレームの第１の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送する手段と、ＵＬ周波数帯域で伝送フレームの第１の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信する手段と、ＤＬ周波数帯域で伝送フレームの第２の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送する手段とを含む。このシステムは、ＵＬ周波数帯域で伝送フレームの第２の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信する手段と、伝送フレームの第１の部分と第２の部分の間で発生する第１の遷移ギャップの間に、ＤＬ周波数帯域で第１のＴＤＤ搬送波から第２のＴＤＤ搬送波へ、およびＵＬ周波数帯域で第２のＴＤＤ搬送波から第１のＴＤＤ搬送波へ切り替える手段をさらに含む。加えて、このシステムは、伝送フレームの終わりに発生する第２の遷移ギャップの間に、ＤＬ周波数帯域で第２のＴＤＤ搬送波から第１のＴＤＤ搬送波へ、およびＵＬ周波数帯域で第１のＴＤＤ搬送波から第２のＴＤＤ搬送波へ切り替える手段も含む。伝送、受信および搬送波の切り替えは、通信イベントの間、複数の伝送フレームにわたって反復して行われる。
【０００８】
本明細書で説明される様々な態様の１つの利点は、ＴＤＤソリューションが限定的である周波数帯域用にＦＤＤソリューションが作成されることである。
【０００９】
別の利点は、ベンダが、ＦＤＤオプションを実施する際に現行のフレーム構造、ＡＳＩＣ、およびＴＤＤソリューションのソフトウェアを利用および／または再使用できるようにすることにある。
【００１０】
さらなる利点は、ＦＤＤオプションを実施する際にＴＤＤソリューションの規模の経済を利用することにより、ベンダおよび通信事業者のコストを低減することにある。
【００１１】
さらに別の利点は、真のＦＤＤソリューションに近いスペクトル効率を提供することにある。
【００１２】
別の利点は、送受切り替え器を必要としない半二重端末を利用することにより、全二重ＦＤＤソリューションに比較して端末コストを低減することにある。
【００１３】
さらに別の利点は、８０２．１６ｅ標準で定義されたＦＤＤソリューションを使用して得られるよりも製品化時間が短縮されたＦＤＤオプションを提供するために現行ＴＤＤソリューションを利用することにある。
【００１４】
上記の革新を適用可能な、さらなる範囲は以下の詳細な説明から明らかになろう。ただし、以下の詳細な説明および具体的な例は、本発明の様々な実施形態を示しているが、当業者には、本発明の趣旨および範囲内で様々な変更および修正を加えられることが明らかになるであろうから、それらは例としてのみ記載されていることを理解すべきである。
【００１５】
本発明は、デバイスの様々な部分の構成、仕組みおよび組み合わせとして、ならびに方法のステップとして存在し、本発明が意図する目的は、これ以降でより詳しく記載され、特許請求の範囲で明確に指摘され、添付の図面で図示されるように達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本明細書で説明される様々な態様による、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：時分割複信）アーキテクチャを使用してＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：周波数分割複信）通信を提供するシステムを示した図である。
【図２】ＢＴＳでＦＤＤ通信用に利用できる移動体デバイスを示した図である。
【図３】本明細書で説明される様々な態様による、ＦＤＤプロセッサが実行できるような伝送／受信方式７０を示した図である。
【図４】２つの「８０２．１６ｅ ＷｉＭＡＸ ＴＤＤ搬送波」を使用する、８０２．１６ｅ準拠のＷｉＭＡＸ ＦＤＤ伝送方式であって、ＤＬおよびＵＬ伝送が、それぞれ、第１および第２の周波数帯域ｆ１およびｆ２に変換され、その結果、それぞれの半ＦＤＤ（Ｈ−ＦＤＤ）搬送波になる伝送方式の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、８０２．１６ｅ定義のＷｉＭＡＸ ＴＤＤ搬送波を２つの伝送周波数帯域ミッドフレーム間で切り替えて、それによりＴＤＤ搬送波を半二重ＦＤＤ搬送波として動作させることによりＦＤＤ通信機能を提供するために既存のＴＤＤのＡＳＩＣ、ソフトウェアおよび基盤を利用するための方法および装置に関する。
【００１８】
本発明は、特にセル式通信技術に関し、したがって、それを明確に参照して説明されるが、本発明は他の分野および用途にも役立ち得ることが理解できよう。例えば、本発明は、通信デバイス、ゲーム・デバイス、または周波数再利用の改善、干渉の低減などが望ましい他のデバイスでも使用できる。
【００１９】
図面の表示は、例示の実施形態を図示することを目的としているのみであって、特許請求の範囲における主題を限定することは目的としておらず、ここで図面を参照すると、図１は、本明細書で説明される様々な態様による、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：時分割複信）アーキテクチャを使用してＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘｅｄ：周波数分割複信）通信を提供するシステムを示している。一態様によれば、現在定義されているＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）ＴＤＤプロファイルに現在準拠する既存のＷｉＭＡＸ ＴＤＤソリューションを利用するＷｉＭＡＸ ＦＤＤソリューションが定義され、このソリューションでは、ＴＤＤ ＷｉＭＡＸソリューション／エコシステムの再利用が最大である。本明細書で説明される本態様および他の態様は、他のＴＤＤワイヤレス・エア技術に適用することができ、ＷｉＭＡＸに限定されることはない。
【００２０】
一実施形態では、ＷｉＭＡＸ ＦＤＤソリューションは、フレーム構造をＷＡＶＥ １および２ ＷｉＭＡＸ ＴＤＤプロファイルとして維持し、異なる周波数帯域での伝送および受信をサポートするために高周波（ＲＦ）レベルで変更を行い、それにより、ＷＡＶＥ １および２ ＷｉＭＡＸ ＴＤＤソリューション用に設計され、開発されたＡＳＩＣおよびソフトウェアの利用が容易になる。したがって、本明細書では、８０２．１６ｅ標準で定義されたＦＤＤソリューションとは異なるＷｉＭＡＸ ＦＤＤソリューションが説明される。
【００２１】
図１に示されたシステムは、アップリンク（ＵＬ）、すなわち逆方向リンク上で、１つまたは複数の移動体デバイス（図示せず）から情報を受信するための１つまたは複数の受信機１２を備える基地送受信局（ＢＴＳ）１０を含む。受信機１２は、１つまたは複数の移動体デバイスから受信された情報信号を多重化解除および／または復調するデマルチプレクサ／復調器１４に結合される。プロセッサ１６は、多重化解除された信号データを受信し、信号処理などに関する情報を記憶する機械読み取り可能なメモリ１８に結合される。一実施形態では、メモリ１８は、当業者には理解できようが、ワイヤレス通信および／またはセル式通信に関連した様々な機能、例えば、限定ではないが、アップリンク上で受信される信号の多重化解除、信号に含まれる情報の処理、ダウンリンク（ＤＬ）、すなわち順方向リンクでの伝送用の信号の生成と多重化、および任意の他の適切な通信プロトコルなどを実行するためのアルゴリズムを記憶している。プロセッサ１６は、１つまたは複数の送信機２２による１つまたは複数の移動体デバイス（図示せず）へのダウンリンクでの伝送用に、プロセッサ１６によって生成または中継される伝送信号を多重化および／または変調するマルチプレクサ２０に結合される。
【００２２】
受信機１２、ｄｅｍｕｘ １４、プロセッサ１６、メモリ１８、マルチプレクサ２０、および送信機（１つまたは複数）２２は、ＴＤＤの基盤およびソフトウェアを使用してＦＤＤの通信プロトコルを実施するための命令を実行するＦＤＤプロセッサ２４にさらに結合される。例えば、ＦＤＤプロセッサ２４は、図３について以下で説明するように、ＤＬ伝送とＵＬ伝送の周波数をオフセットし（例えば、２つの半二重ＦＤＤ搬送波を使用する）、ＤＬとＵＬ伝送／受信の期間を任意の一時点ではＤＬ上をＴＤＤ搬送波の１つのみが伝送される（第２のＴＤＤ搬送波はＵＬ上を伝送される）ように定義することにより、同じペア・スペクトル内で２つのＴＤＤ搬送波を使用することができる。
【００２３】
図２は、ＢＴＳ １０でＦＤＤ通信用に利用できる移動体デバイス５０を示している。移動体デバイス５０は、携帯電話、ラップトップ、スマートフォン、ワイヤレス・コンピューティング・デバイス、またはいずれか他の適切なワイヤレス通信デバイスであってよい。移動体デバイス５０は、１つまたは複数の基地局（図１）からＤＬ上で情報を受信するための１つまたは複数の受信機５２を備える。受信機５２は、（１つまたは複数の）基地局から受信された情報信号を多重化解除および／または復調するデマルチプレクサ／復調器５４に結合される。プロセッサ５６は、多重化解除された信号データを受信し、信号処理などに関する情報を記憶する機械読み取り可能なメモリ５８に結合される。一実施形態では、メモリ５８は、当業者には理解できようが、ワイヤレス通信および／またはセル式通信に関連した様々な機能、例えば、限定ではないが、ダウンリンク上で受信される信号の多重化解除、信号に含まれる情報の処理、ＵＬでの伝送用の信号の生成と多重化、および任意の他の適切な通信プロトコルなどを実行するためのアルゴリズムを記憶している。プロセッサ５６は、１つまたは複数の送信機６２による１つまたは複数の基地局へのＤＬでの伝送用に、プロセッサ５６によって生成または中継される伝送信号を多重化および／または変調するマルチプレクサ６０に結合される。
【００２４】
受信機５２、ｄｅｍｕｘ／ｄｅｍｏｄ ５４、プロセッサ５６、メモリ５８、マルチプレクサ６０、および送信機（１つまたは複数）６２は、ＴＤＤの基盤およびソフトウェアを使用してＦＤＤの通信プロトコルを実施するための命令を実行するＦＤＤプロセッサ６４にさらに結合される。例えば、ＦＤＤプロセッサ６４は、図３について以下で説明するように、ＤＬ伝送とＵＬ伝送の周波数をオフセットし（例えば、２つの半二重ＦＤＤ搬送波を使用する）、ＤＬとＵＬ伝送／受信の期間を任意の一時点ではＤＬ上をＴＤＤ搬送波の１つのみが伝送される（第２のＴＤＤ搬送波はＵＬ上を伝送される）ように定義することにより、同じペアのスペクトル内で２つのＴＤＤ搬送波を使用することができる。
【００２５】
図３は、本明細書で説明される様々な態様による、ＦＤＤプロセッサが実行できるような伝送／受信方式７０を示した図である。この通信プロトコルでは、ＢＴＳおよび移動体端末は、ＤＬ対ＵＬ伝送の周波数変換に修正を加えて、ＴＤＤ通信プロトコルを利用しているかのように動作することができる。ＢＴＳは、２つのペア周波数帯域７２、７４からなるペア周波数帯域全体を利用し、そのため、真のＦＤＤシステムと同様のスペクトル効率を得ることができる。第１の周波数帯域７２はＤＬ伝送専用であり、第２の伝送域７４はアップリンク伝送専用である。例によれば、第１の周波数帯域７２は約１７１０ｋＨｚから１７５５ｋＨｚであり、第２の周波数帯域７４は約２１１０ｋＨｚから２１５５ｋＨｚである。他の例では、周波数帯域７２、７４のペア・スペクトルは、ＧＳＭ（ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ：移動体向けグローバル・システム）通信のペア・スペクトル帯域、例えば、Ｔ−ＧＳＭ ３８０、Ｔ−ＧＳＭ ４１０、ＧＳＭ ４５０、ＧＳＭ ４８０、ＧＳＭ ７１０、ＧＳＭ ７５０、Ｔ−ＧＳＭ ８１０、ＧＳＭ ８５０、Ｐ−ＧＳＭ ９００、Ｅ−ＧＳＭ ９００、Ｒ−ＧＳＭ ９００、Ｔ−ＧＳＭ ９００、ＤＣＳ １８００、ＰＣＳ １９００などと整合する。説明される態様は、前述のペア・スペクトル帯域幅に限定されることはなく、任意の適切なペア・スペクトル帯域幅とともに使用できることが理解できよう。
【００２６】
通信方式７０は周波数を時間の関数として示しており、通信方式７０において、第１のＤＬ伝送期間７６では、ＤＬ伝送を、第１の周波数帯域７２で第１のＴＤＤ搬送波（ＴＤＤ搬送波１）を使用して行うことができ、第１のＵＬ伝送期間７８では、ＵＬ伝送を、第２の周波数帯域７４で第２のＴＤＤ搬送波（ＴＤＤ搬送波２）を使用して行うことができる。所定の時間に、ＵＬ伝送もＤＬ伝送も行われない遷移期間８０が実行される。一例では、遷移期間は約６０μｓの持続時間を有するが、他の持続時間も考えられる。遷移期間中、搬送波は、第２のＤＬ伝送期間８２中は、ＤＬ伝送が第１の周波数帯域７２で第２のＴＤＤ搬送波を使用して行われ、ＵＬ伝送が第２の周波数帯域７４で第１のＴＤＤ搬送波を使用して行われるように切り替えられる。このように、遷移期間は、ＵＬ伝送およびＤＬ伝送が両方の周波数帯域上で同じＴＤＤ搬送波を使用して同時に行われないようにするために使用され、それにより、ＴＤＤソリューションの利用が容易になる。第２の伝送期間８２、８４の終わりに、別の遷移期間が使用され、その期間中に、それぞれのＤＬおよびＵＬ伝送搬送波が再び切り替えられる。
【００２７】
図４は、２つの「８０２．１６ｅ ＷｉＭＡＸ ＴＤＤ搬送波」を使用する、８０２．１６ｅ準拠のＷｉＭＡＸ ＦＤＤ伝送方式であって、ＤＬおよびＵＬ伝送が、それぞれ、第１および第２の周波数帯域ｆ１およびｆ２に変換され、その結果、それぞれの半ＦＤＤ（Ｈ−ＦＤＤ）搬送波になる伝送方式の例を示している。２つのＴＤＤ搬送波は、いくつかの伝送フレームで陰影付き（Ｈ−ＦＤＤ搬送波１）および陰影なし（Ｈ−ＦＤＤ搬送波２）記号として図示されている。伝送フレームは、一例では、４７個の記号で構成され、それぞれの記号は約１００μｓの長さである。第１および第２のＴＤＤ搬送波は、例えば、２つの異なるプリアンブルを使用することにより互いに区別できる。最初に、移動体デバイスは、高い相関関係を生み出すプリアンブルを見つけるために全プリアンブルを検索する（例えば、移動体機器は、所与の移動体の構成に応じて、異なる順でプリアンブルを検索するようにプログラミングされる。）
【００２８】
図示された例は、ＤＬ：ＵＬ記号比「２９：１８」を使用する１つのＷｉＭＡＸ Ｈ−ＦＤＤ搬送波が、「１９：２７」のＤＬ：ＵＬ記号比を使用する第２のＷｉＭＡＸ Ｈ−ＦＤＤ搬送波とどのように組み合わせできるかを示している。この図は、Ｈ−ＦＤＤ搬送波２のプリアンブルの時間オフセットが、そのプリアンブルが第１のＨ−ＦＤＤ搬送波の伝送時間ギャップ（ＴＴＧ）インターバル中に送信されるように、どのように適用されるのかも示している。ＴＴＧ中は、第１のＨ−ＦＤＤ搬送波を使用してデータは伝送されず、第１のＨ−ＦＤＤ搬送波のＵＬが周波数ｆ２で伝送される。したがって、Ｈ−ＦＤＤ搬送波１からのプリアンブル／ＦＣＨ／ＤＬおよびＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰトラフィックのみが時間ｔ１からｔ２で伝送され、その時間は、一例では、約１．８ｍｓであろう。この時点で、移動体デバイスはＤＬ周波数帯域ｆ１で２つのプリアンブルを受信する。ランダム性のため、一部の移動体デバイスはＨ−ＦＤＤ搬送波１からのプリアンブルにロックされ、他の移動体デバイスはＨ−ＦＤＤ搬送波２にロックされる。不均衡な数の移動体デバイスが搬送波の一方にロックされる状況が発生した場合、当業者には理解できようが、より重い負荷の搬送波から、より軽い負荷の搬送波にユーザを移動させるために負荷平衡化プロシージャが使用される。
【００２９】
図示されているように、ＤＬ伝送は、ある期間（省略記号によって示されている）、周波数ｆ１で行われる。ｍ番目のフレームの記号ｍ１８の後、伝送時間ギャップ（ＴＴＧ）が発生し、その長さは、例えば、おおよそ１５０μｓであろう。ｊ番目のフレームが記号ｊ４７で終わるまで、Ｈ−ＦＤＤ搬送波１を使用する帯域ｆ１のＤＬ伝送と並行して、Ｈ−ＦＤＤ搬送波２を使用する周波数帯域ｆ２でＵＬ伝送が行われる。ｊ番目のフレームが完了すると、受信時間ギャップ(ＲＴＧ)が発生し、その長さは、おおよそ６０μｓ（例えば、または１つの記号の持続時間未満）であろう。次いで、ＤＬ伝送は周波数帯域ｆ２のＨ−ＦＤＤ搬送波２に切り替わり、そのためのプリアンブルが伝送され、移動体デバイスがＤＬ周波数帯域ｆ２上の新しい搬送波を識別できるようになる。次いで、ＤＬ用のフレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ）情報がｋ番目のフレーム（例えば、ｋ番目のフレームは、Ｈ−ＦＤＤ搬送波１の完了したｊ番目のフレームの後に続く）で伝送され、ＦＣＨ情報の後に、移動体デバイス用の伝送スケジュールを記載するＤＬおよびＵＬマッピング情報が続く。一方、Ｈ−ＦＤＤ搬送波２のｍ番目のフレームがＵＬ伝送の周波数帯域ｆ２上で記号ｍ２１から再開される。この例では、ｍ番目のフレームの記号ｍ１９およびｍ２０（例えば、約２００μｓ）は伝送に使用されないが、それは、周波数帯域ｆ１およびｆ２間で搬送波を切り替えるための遷移時間（例えば、時間ｔ１およびｔ２間の持続時間）が、これら２つの記号と重なり合う約１５０μｓの期間を占有するからである。
【００３０】
周波数帯域ｆ２のＨ−ＦＤＤ搬送波１のｍ番目のフレームの４７番目の記号が完了すると、別のＲＴＧ期間が発生し、その間、ＤＬ伝送が、Ｈ−ＦＤＤ搬送波２を使用する周波数帯域ｆ１で記号ｋ２８中に行われる。遷移ギャップが時間ｔ３とｔ４の間で発生し、その持続時間は、おおよそ１００μｓ（例えば、１つの記号）であろうが、その間に、搬送波１が伝送のｎ番目のフレームを開始するので、周波数帯域ｆ１でＨ−ＦＤＤ搬送波１のプリアンブル情報が伝送される。周波数帯域ｆ１の搬送波１の記号ｎ１の間にＦＣＨおよびＤＬマップ情報が伝送され、その間、搬送波２を使用する周波数帯域ｆ２の記号ｋ３０でＵＬ伝送が再開される。搬送波１および２が周波数帯域ｆ１とｆ２の間で切り替えられるとき、記号ｋ２９は遷移ギャップと重なり合うので、記号ｋ２０は図から省略されていることに留意されたい。
【００３１】
おおよその時間値を使用する別の例では、一連の時間点がラベルｔ１〜ｔ９を付けて示されている。ｔ１が５．０ｍｓで発生する場合、ｔ２は、例えば、約５．１５ｍｓで発生するであろう。ｔ３の時間値は、約７．９８（例えば、それぞれ１００μｓの持続時間を有する約２８個の記号）であろう。次いで、時間ｔ４が８．０９ｍｓ（例えば、ｔ３の約１００μｓ後）で発生するであろう。時間ｔ５は、約９．７３ｍｓ、またはｔ４の約１６個の記号後（例えば、１．８ｍｓ後）で発生するであろう。記号は長さが約１００μｓであるため、時間ｔ６およびｔ７は、それぞれ、約９．８４ｍｓおよび９．９４ｍｓで発生するであろう。時間ｔ８は、ｔ７で始まる６０μｓのＲＴＧの後で、約１０．０ｍｓで発生するであろう。時間ｔ９は、ｔ８で始まる搬送波遷移ギャップの後で、約１０．１５ｍｓで発生するであろう。
【００３２】
前述の例は本質的に例示であり、本明細書で説明される搬送波切り替え方式は、上述の具体的な時間マッピング、記号識別情報、遷移ギャップ持続時間、周波数帯域、ＵＬ：ＤＬ比などに限定されないことを理解されたい。
【００３３】
上記の説明は本発明の特定の実施形態の開示を提供するだけで、本発明をその実施形態に限定するようには意図されていない。そのため、本発明は、上述の実施形態のみに限定されない。正しくは、当業者は、本発明の範囲に含まれる代替実施形態を考案できることが理解できよう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンリンク（ＤＬ）周波数帯域（７２）で１つまたは複数の移動体デバイス（５０）に情報を伝送し、アップリンク（ＵＬ）周波数帯域（７４）で前記１つまたは複数の移動体デバイス（５０）から情報を受信する基地伝送局（ＢＴＳ）（１０）と、
第１および第２の時分割複信（ＴＤＤ）搬送波を所定の切り替えスケジュールに従って交互に前記ＤＬ周波数帯域（７２）の伝送信号に適用する周波数分割複信（ＦＤＤ）プロセッサ（２４）と、
前記所定の切り替えスケジュール、ＴＤＤ搬送波識別情報、ならびにＤＬおよびＵＬ周波数帯域に関する情報を記憶するメモリと、を含むセル式通信システム。
【請求項２】
前記ＢＴＳ（１０）が、伝送フレームの第１の部分の間に前記第１のＴＤＤ搬送波を使用して、そして前記伝送フレームの第２の部分の間に前記第２のＴＤＤ搬送を使用して、前記ＤＬ周波数帯域（７２）で伝送し、前記ＢＴＳが、伝送フレームの第１の部分の間に前記第１のＴＤＤ搬送波を使用して、そして前記伝送フレームの第２の部分の間に前記第２のＴＤＤ搬送を使用して、前記ＵＬ周波数帯域（７４）で受信する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ＦＤＤプロセッサ（２４）が、前記伝送フレームの前記第１の部分の間に前記第１のＴＤＤ搬送波を前記伝送信号に適用し、前記伝送フレームの前記第２の部分の間に前記第２のＴＤＤ搬送波を前記伝送信号に適用し、そして第１の遷移ギャップを適用するものであり、前記第１の遷移ギャップの間に前記ＦＤＤプロセッサが前記第１のＴＤＤ搬送波から第２のＴＤＤ搬送波に切り替え、前記ＢＴＳが前記第１の遷移ギャップの間は前記ＵＬ周波数帯域（７４）で情報を受信しない、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記伝送フレームの前記第１の部分がＮ個の記号を含み、前記Ｎは正の整数であり、前記伝送フレームの前記第２の部分がＭ−Ｎ個の記号を含み、前記Ｍはフレームごとの記号の数である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記ＦＤＤプロセッサ（２４）が第２の遷移ギャップを適用し、前記第２の遷移ギャップの間に前記ＦＤＤプロセッサ（２４）が前記ＤＬ周波数帯域での次の伝送フレームの第１の部分の伝送用に前記第２のＴＤＤ搬送波から前記第１のＴＤＤ搬送波に切り替え、前記第２の遷移ギャップが前記第１の遷移ギャップより短い、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
同じＴＤＤ搬送波を使用して前記ＤＬ周波数帯域（７２）での伝送および前記ＵＬ周波数帯域（７４）での受信が並行して行われることを防ぐために、前記ＵＬ周波数帯域（７４）上に、各遷移ギャップ（８０）の直前に受信時間ギャップ（ＲＴＧ）をさらに有する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
同じＴＤＤ搬送波を使用して前記ＤＬ周波数帯域（７２）での伝送および前記ＵＬ周波数帯域（７４）での受信が並行して行われることを防ぐために、前記記号の間に、前記第１の遷移ギャップ（８０）の直前に伝送時間ギャップ（ＴＴＧ）をさらに有する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
ＦＤＤ通信を行うために既存のＴＤＤ通信の構造を使用する方法であって、
ＤＬ周波数帯域（７２）で伝送フレームの第１の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送するステップと、
ＵＬ周波数帯域（７４）で前記伝送フレームの前記第１の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信するステップと、
前記ＤＬ周波数帯域（７２）で前記伝送フレームの第２の部分の間に前記第２のＴＤＤ搬送波を使用して前記ＤＬ信号を伝送するステップと、
前記ＵＬ周波数帯域（７４）で前記伝送フレームの前記第２の部分の間に前記第１のＴＤＤ搬送波を使用して前記ＵＬ信号を受信するステップと、
前記伝送フレームの前記第１の部分と第２の部分の間で発生する第１の遷移ギャップの間に、前記ＤＬ周波数帯域（７２）で前記第１のＴＤＤ搬送波から前記第２のＴＤＤ搬送波へ、および前記ＵＬ周波数帯域（７４）で前記第２のＴＤＤ搬送波から前記第１のＴＤＤ搬送波へ切り替えるステップと、
前記伝送フレームの終わりに発生する第２の遷移ギャップの間に、前記ＤＬ周波数帯域（７２）で前記第２のＴＤＤ搬送波から前記第１のＴＤＤ搬送波へ、および前記ＵＬ周波数帯域（７４）で前記第１のＴＤＤ搬送波から前記第２のＴＤＤ搬送波へ切り替えるステップと、
同じＴＤＤ搬送波を使用して前記ＤＬ周波数帯域（７２）での伝送および前記ＵＬ周波数帯域（７４）での受信が並行して行われることを防ぐために、前記ＵＬ周波数帯域上に、各遷移ギャップの直前で受信時間ギャップ（ＲＴＧ）を使用するステップと、を含む方法。
【請求項９】
前記伝送フレームの前記第１の部分がＮ個の記号を含み、前記Ｎは正の整数であり、前記伝送フレームの前記第２の部分がＭ−Ｎ個の記号を含み、前記Ｍはフレームごとの記号の数であり、前記第２の遷移ギャップが前記第１の遷移ギャップより短い、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
２つのＴＤＤ搬送波を半二重ＦＤＤ搬送波として動作させることによりワイヤレス通信を容易にするシステムであって、
ＤＬ周波数帯域（７２）で伝送フレームの第１の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送する手段（１６、１８、２０、２２、２４）と、
ＵＬ周波数帯域（７４）で前記伝送フレームの前記第１の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信する手段（１２、１４）と、
前記ＤＬ周波数帯域（７２）で前記伝送フレームの第２の部分の間に前記第２のＴＤＤ搬送波を使用して前記ＤＬ信号を伝送する手段（１６、１８、２０、２２、２４）と、
前記ＵＬ周波数帯域で前記伝送フレームの前記第２の部分の間に前記第１のＴＤＤ搬送波を使用して前記ＵＬ信号を受信する手段（１２、１４）と、
前記伝送フレームの前記第１の部分と前記第２の部分の間で発生する第１の遷移ギャップの間に、前記ＤＬ周波数帯域で前記第１のＴＤＤ搬送波から前記第２のＴＤＤ搬送波へ、および前記ＵＬ周波数帯域で前記第２のＴＤＤ搬送波から前記第１のＴＤＤ搬送波へ切り替える手段（６４）と、
前記伝送フレームの終わりに発生する第２の遷移ギャップの間に、前記ＤＬ周波数帯域で前記第２のＴＤＤ搬送波から前記第１のＴＤＤ搬送波へ、および前記ＵＬ周波数帯域で前記第１のＴＤＤ搬送波から前記第２のＴＤＤ搬送波へ切り替える手段（２４）と、を含み、
前記伝送、受信および搬送波切り替えが、通信イベントの間、複数の伝送フレームにわたって反復して行われる、システム。
【請求項１】
ダウンリンク（ＤＬ）周波数帯域（７２）で１つまたは複数の移動体デバイス（５０）に情報を伝送し、アップリンク（ＵＬ）周波数帯域（７４）で前記１つまたは複数の移動体デバイス（５０）から情報を受信する基地伝送局（ＢＴＳ）（１０）と、
第１および第２の時分割複信（ＴＤＤ）搬送波を所定の切り替えスケジュールに従って交互に前記ＤＬ周波数帯域（７２）の伝送信号に適用する周波数分割複信（ＦＤＤ）プロセッサ（２４）と、
前記所定の切り替えスケジュール、ＴＤＤ搬送波識別情報、ならびにＤＬおよびＵＬ周波数帯域に関する情報を記憶するメモリと、を含むセル式通信システム。
【請求項２】
前記ＢＴＳ（１０）が、伝送フレームの第１の部分の間に前記第１のＴＤＤ搬送波を使用して、そして前記伝送フレームの第２の部分の間に前記第２のＴＤＤ搬送を使用して、前記ＤＬ周波数帯域（７２）で伝送し、前記ＢＴＳが、伝送フレームの第１の部分の間に前記第１のＴＤＤ搬送波を使用して、そして前記伝送フレームの第２の部分の間に前記第２のＴＤＤ搬送を使用して、前記ＵＬ周波数帯域（７４）で受信する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ＦＤＤプロセッサ（２４）が、前記伝送フレームの前記第１の部分の間に前記第１のＴＤＤ搬送波を前記伝送信号に適用し、前記伝送フレームの前記第２の部分の間に前記第２のＴＤＤ搬送波を前記伝送信号に適用し、そして第１の遷移ギャップを適用するものであり、前記第１の遷移ギャップの間に前記ＦＤＤプロセッサが前記第１のＴＤＤ搬送波から第２のＴＤＤ搬送波に切り替え、前記ＢＴＳが前記第１の遷移ギャップの間は前記ＵＬ周波数帯域（７４）で情報を受信しない、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記伝送フレームの前記第１の部分がＮ個の記号を含み、前記Ｎは正の整数であり、前記伝送フレームの前記第２の部分がＭ−Ｎ個の記号を含み、前記Ｍはフレームごとの記号の数である、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記ＦＤＤプロセッサ（２４）が第２の遷移ギャップを適用し、前記第２の遷移ギャップの間に前記ＦＤＤプロセッサ（２４）が前記ＤＬ周波数帯域での次の伝送フレームの第１の部分の伝送用に前記第２のＴＤＤ搬送波から前記第１のＴＤＤ搬送波に切り替え、前記第２の遷移ギャップが前記第１の遷移ギャップより短い、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
同じＴＤＤ搬送波を使用して前記ＤＬ周波数帯域（７２）での伝送および前記ＵＬ周波数帯域（７４）での受信が並行して行われることを防ぐために、前記ＵＬ周波数帯域（７４）上に、各遷移ギャップ（８０）の直前に受信時間ギャップ（ＲＴＧ）をさらに有する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
同じＴＤＤ搬送波を使用して前記ＤＬ周波数帯域（７２）での伝送および前記ＵＬ周波数帯域（７４）での受信が並行して行われることを防ぐために、前記記号の間に、前記第１の遷移ギャップ（８０）の直前に伝送時間ギャップ（ＴＴＧ）をさらに有する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
ＦＤＤ通信を行うために既存のＴＤＤ通信の構造を使用する方法であって、
ＤＬ周波数帯域（７２）で伝送フレームの第１の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送するステップと、
ＵＬ周波数帯域（７４）で前記伝送フレームの前記第１の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信するステップと、
前記ＤＬ周波数帯域（７２）で前記伝送フレームの第２の部分の間に前記第２のＴＤＤ搬送波を使用して前記ＤＬ信号を伝送するステップと、
前記ＵＬ周波数帯域（７４）で前記伝送フレームの前記第２の部分の間に前記第１のＴＤＤ搬送波を使用して前記ＵＬ信号を受信するステップと、
前記伝送フレームの前記第１の部分と第２の部分の間で発生する第１の遷移ギャップの間に、前記ＤＬ周波数帯域（７２）で前記第１のＴＤＤ搬送波から前記第２のＴＤＤ搬送波へ、および前記ＵＬ周波数帯域（７４）で前記第２のＴＤＤ搬送波から前記第１のＴＤＤ搬送波へ切り替えるステップと、
前記伝送フレームの終わりに発生する第２の遷移ギャップの間に、前記ＤＬ周波数帯域（７２）で前記第２のＴＤＤ搬送波から前記第１のＴＤＤ搬送波へ、および前記ＵＬ周波数帯域（７４）で前記第１のＴＤＤ搬送波から前記第２のＴＤＤ搬送波へ切り替えるステップと、
同じＴＤＤ搬送波を使用して前記ＤＬ周波数帯域（７２）での伝送および前記ＵＬ周波数帯域（７４）での受信が並行して行われることを防ぐために、前記ＵＬ周波数帯域上に、各遷移ギャップの直前で受信時間ギャップ（ＲＴＧ）を使用するステップと、を含む方法。
【請求項９】
前記伝送フレームの前記第１の部分がＮ個の記号を含み、前記Ｎは正の整数であり、前記伝送フレームの前記第２の部分がＭ−Ｎ個の記号を含み、前記Ｍはフレームごとの記号の数であり、前記第２の遷移ギャップが前記第１の遷移ギャップより短い、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
２つのＴＤＤ搬送波を半二重ＦＤＤ搬送波として動作させることによりワイヤレス通信を容易にするシステムであって、
ＤＬ周波数帯域（７２）で伝送フレームの第１の部分の間に第１のＴＤＤ搬送波を使用してＤＬ信号を伝送する手段（１６、１８、２０、２２、２４）と、
ＵＬ周波数帯域（７４）で前記伝送フレームの前記第１の部分の間に第２のＴＤＤ搬送波を使用してＵＬ信号を受信する手段（１２、１４）と、
前記ＤＬ周波数帯域（７２）で前記伝送フレームの第２の部分の間に前記第２のＴＤＤ搬送波を使用して前記ＤＬ信号を伝送する手段（１６、１８、２０、２２、２４）と、
前記ＵＬ周波数帯域で前記伝送フレームの前記第２の部分の間に前記第１のＴＤＤ搬送波を使用して前記ＵＬ信号を受信する手段（１２、１４）と、
前記伝送フレームの前記第１の部分と前記第２の部分の間で発生する第１の遷移ギャップの間に、前記ＤＬ周波数帯域で前記第１のＴＤＤ搬送波から前記第２のＴＤＤ搬送波へ、および前記ＵＬ周波数帯域で前記第２のＴＤＤ搬送波から前記第１のＴＤＤ搬送波へ切り替える手段（６４）と、
前記伝送フレームの終わりに発生する第２の遷移ギャップの間に、前記ＤＬ周波数帯域で前記第２のＴＤＤ搬送波から前記第１のＴＤＤ搬送波へ、および前記ＵＬ周波数帯域で前記第１のＴＤＤ搬送波から前記第２のＴＤＤ搬送波へ切り替える手段（２４）と、を含み、
前記伝送、受信および搬送波切り替えが、通信イベントの間、複数の伝送フレームにわたって反復して行われる、システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１１−５１２０６４（Ｐ２０１１−５１２０６４Ａ）
【公表日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４２２６３（Ｐ２０１０−５４２２６３）
【出願日】平成２１年１月６日（２００９．１．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００００６８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８９００３
【国際公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（５９６０９２６９８）アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド (965)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月６日（２００９．１．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００００６８
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８９００３
【国際公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
【出願人】（５９６０９２６９８）アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド (965)
【Ｆターム（参考）】
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