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特許7218290アクティブに使用されるスペクトル内での干渉を緩和するためのシステム及び方法

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-27

(45)【発行日】2023-02-06

(54)【発明の名称】アクティブに使用されるスペクトル内での干渉を緩和するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

H04B 7/0452 20170101AFI20230130BHJP

H04W 16/02 20090101ALI20230130BHJP

H04W 16/14 20090101ALI20230130BHJP

H04W 16/28 20090101ALI20230130BHJP

【ＦＩ】

H04B7/0452 100

H04W16/02

H04W16/14

H04W16/28

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2019531862

(86)(22)【出願日】2017-08-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-11-14

(86)【国際出願番号】 US2017047963

(87)【国際公開番号】W WO2018039200

(87)【国際公開日】2018-03-01

【審査請求日】2020-06-01

(31)【優先権主張番号】62/380,126

(32)【優先日】2016-08-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/682,076

(32)【優先日】2017-08-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】519066751

【氏名又は名称】リアデンリミテッドライアビリティカンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須威夫

(72)【発明者】

【氏名】パールマンスティーブンジー

(72)【発明者】

【氏名】フォレンツァアントニオ

(72)【発明者】

【氏名】ディディオマリオ

(72)【発明者】

【氏名】サイビファディ

【審査官】原田聖子

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／１６０４９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－０５１７７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ７／０４５２

Ｈ０４Ｗ１６／０２

Ｈ０４Ｗ１６／１４

Ｈ０４Ｗ１６／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＴＤＤモードで動作し、かつ複数の無線受信機ステーションを含む、第１の無線ネットワークであって、前記複数の無線受信機ステーションは同じセルＩＤを共有し、同じ周波数帯域内の複数のユーザ装置（ＵＥ）への同時不干渉プリコードデータストリームを生成する、第１の無線ネットワークと、
ＦＤＤモードで動作し、かつ１つ又は複数のアンテナを含み、ＦＤＤアップリンク（「ＵＬ」）バンド又はＦＤＤダウンリンク（「ＤＬ」）バンドのいずれかが前記第１の無線ネットワークのＴＤＤバンドと同じ周波数である、第２の無線ネットワークと、
を備えるシステムであって、
前記第１の無線ネットワークが、前記１つのアンテナ又は前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの１つ又は複数の位置で、１つ又は複数のゼロ無線周波数（ＲＦ）エネルギー点を生成する、
システム。

【請求項2】

前記ゼロＲＦエネルギー点が、前記第１の無線ネットワークから前記第２の無線ネットワークへのバンド外放射（ＯＯＢＥ）又はブロッキングを緩和するために生成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記第１の無線ネットワークが、前記ゼロＲＦエネルギー点を生成するためにプリコーディングを使用するマルチユーザ多重アンテナシステム（ＭＵ－ＭＡＳ）である、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

プリコーディングが、前記第１の無線ネットワークの前記複数の無線受信機ステーションと、前記第２の無線ネットワークの１つ又は前記複数のアンテナとの間のチャネル状態情報（ＣＳＩ）に基づいて計算される、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記ＣＳＩが、前記無線受信機ステーションと１つ又は前記複数のアンテナとの間の複数の無線リンク上で送信される前記第１の無線ネットワークのバンド内又は前記第１の無線ネットワークのバンド外トレーニング信号を使用して推定される、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

ＴＤＤモードで動作し、かつ複数の無線受信機ステーションを含む、第１の無線ネットワークであって、前記複数の無線受信機ステーションは同じセルＩＤを共有し、同じ周波数帯域内の複数のユーザ装置（ＵＥ）への同時不干渉プリコードデータストリームを生成する、第１の無線ネットワークと、
ＦＤＤモードで動作し、かつ１つ又は複数のアンテナを含み、ＦＤＤＵＬバンド又はＦＤＤＤＬバンドのいずれかが前記第１の無線ネットワークのＴＤＤバンドと同じ周波数である、第２の無線ネットワークと、
を備えるシステムであって、
前記第１の無線ネットワークが、前記１つのアンテナ又は前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの１つ又は複数の位置で、１つ又は複数のゼロ無線周波数（ＲＦ）エネルギー点を生成し、
前記第２の無線ネットワークが、前記第１の無線ネットワークのＴＤＤ動作の知識を何も有していない、
システム。

【請求項7】

ＴＤＤモードで動作し、かつ複数の無線受信機ステーションを含む、第１の無線ネットワークであって、前記複数の無線受信機ステーションは同じセルＩＤを共有し、同じ周波数帯域内の複数のユーザ装置（ＵＥ）への同時不干渉プリコードデータストリームを生成する、第１の無線ネットワークと、
ＦＤＤモードで動作し、かつ１つ又は複数のアンテナを含み、ＦＤＤＵＬバンド又はＦＤＤＤＬバンドのいずれかが前記第１の無線ネットワークのＴＤＤバンドと同じ周波数である、第２の無線ネットワークと、
を備えるシステムであって、
前記第１の無線ネットワークが、前記１つのアンテナ又は前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの１つ又は複数の位置で、１つ又は複数のゼロ無線周波数（ＲＦ）エネルギー点を生成し、前記第２の無線ネットワークが、前記第１の無線ネットワークのＴＤＤ動作の知識を有している、
システム。

【請求項8】

ＴＤＤモードで動作し、かつ複数の無線受信機ステーションを含む、第１の無線ネットワークであって、前記複数の無線受信機ステーションは同じセルＩＤを共有し、同じ周波数帯域内の複数のユーザ装置（ＵＥ）への同時不干渉プリコードデータストリームを生成する、第１の無線ネットワークと、
ＦＤＤモードで動作し、かつ１つ又は複数のアンテナを含み、ＦＤＤＵＬバンド又はＦＤＤＤＬバンドのいずれかが前記第１の無線ネットワークのＴＤＤバンドと同じ周波数である、第２の無線ネットワークと、
前記第１の無線ネットワークが、前記１つのアンテナ又は複数のアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの１つ又は複数の位置で、１つ又は複数のゼロ無線周波数（ＲＦ）エネルギー点を生成し、
前記第１の無線ネットワークが、地上無線サービスを提供し、前記第２の無線ネットワークが、航空機に無線サービスを提供する。

【請求項9】

ＴＤＤモードで動作し、かつ複数の無線受信機ステーションを含む、第１の無線ネットワークであって、前記複数の無線受信機ステーションは同じセルＩＤを共有し、同じ周波数帯域内の複数のユーザ装置（ＵＥ）への同時不干渉プリコードデータストリームを生成する、第１の無線ネットワークと、
ＦＤＤモードで動作し、かつ１つ又は複数のアンテナを含み、ＦＤＤＵＬバンド又はＦＤＤＤＬバンドのいずれかが前記第１の無線ネットワークのＴＤＤバンドと同じ周波数である、第２の無線ネットワークと、を含む、ネットワーク上で通信するための方法であって、
前記第１の無線ネットワークが、前記１つのアンテナ又は複数のアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの１つ又は複数の位置で、１つ又は複数のゼロ無線周波数（ＲＦ）エネルギー点を生成する、方法。

【請求項10】

前記ゼロＲＦエネルギー点が、前記第１の無線ネットワークから前記第２の無線ネットワークへのバンド外放射（ＯＯＢＥ）又はブロッキングを緩和するために生成される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記第１の無線ネットワークが、前記ゼロＲＦエネルギー点を生成するためにプリコーディングを使用するマルチユーザ多重アンテナシステム（ＭＵ－ＭＡＳ）である、請求項９に記載の方法。

【請求項12】

プリコーディングが、前記第１の無線ネットワークの前記複数の無線受信機ステーションと、前記第２の無線ネットワークの１つ又は前記複数のアンテナとの間のチャネル状態情報（ＣＳＩ）に基づいて計算される、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記ＣＳＩが、前記無線受信機ステーションと１つ又は前記複数のアンテナとの間の複数の無線リンク上で送信される前記第１の無線ネットワークのバンド内又は前記第１の無線ネットワークのバンド外トレーニング信号を使用して推定される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

ＴＤＤモードで動作し、かつ複数の無線受信機ステーションを含む、第１の無線ネットワークであって、前記複数の無線受信機ステーションは同じセルＩＤを共有し、同じ周波数帯域内の複数のユーザ装置（ＵＥ）への同時不干渉プリコードデータストリームを生成する、第１の無線ネットワークと、
ＦＤＤモードで動作し、かつ１つ又は複数のアンテナを含み、ＦＤＤＵＬバンド又はＦＤＤＤＬバンドのいずれかが前記第１の無線ネットワークのＴＤＤバンドと同じ周波数である、第２の無線ネットワークと、を含む、ネットワーク上で通信するための方法であって、
前記第１の無線ネットワークが、前記１つのアンテナ又は前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの１つ又は複数の位置で、１つ又は複数のゼロ無線周波数（ＲＦ）エネルギー点を生成し、
前記第２の無線ネットワークが、前記第１の無線ネットワークのＴＤＤ動作の知識を何も有していない、方法。

【請求項15】

ＴＤＤモードで動作し、かつ複数の無線受信機ステーションを含む、第１の無線ネットワークであって、前記複数の無線受信機ステーションは同じセルＩＤを共有し、同じ周波数帯域内の複数のユーザ装置（ＵＥ）への同時不干渉プリコードデータストリームを生成する、第１の無線ネットワークと、
ＦＤＤモードで動作し、かつ１つ又は複数のアンテナを含み、ＦＤＤＵＬバンド又はＦＤＤＤＬバンドのいずれかが前記第１の無線ネットワークのＴＤＤバンドと同じ周波数である、第２の無線ネットワークと、を含む、ネットワーク上で通信するための方法であって、
前記第１の無線ネットワークが、前記１つのアンテナ又は前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの１つ又は複数の位置で、１つ又は複数のゼロ無線周波数（ＲＦ）エネルギー点を生成し、前記第２の無線ネットワークが、前記第１の無線ネットワークのＴＤＤの動作の知識を有している、方法。

【請求項16】

ＴＤＤモードで動作し、かつ複数の無線受信機ステーションを含む、第１の無線ネットワークであって、前記複数の無線受信機ステーションは同じセルＩＤを共有し、同じ周波数帯域内の複数のユーザ装置（ＵＥ）への同時不干渉プリコードデータストリームを生成する、第１の無線ネットワークと、
ＦＤＤモードで動作し、かつ１つ又は複数のアンテナを含み、ＦＤＤＵＬバンド又はＦＤＤＤＬバンドのいずれかが前記第１の無線ネットワークのＴＤＤバンドと同じ周波数である、第２の無線ネットワークと、を含む、ネットワーク上で通信するための方法であって、
前記第１の無線ネットワークが、前記１つのアンテナ又は前記複数のアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの１つ又は複数の位置で、１つ又は複数のゼロ無線周波数（ＲＦ）エネルギー点を生成し、
前記第１の無線ネットワークが、地上無線サービスを提供し、前記第２の無線ネットワークが、航空機に無線サービスを提供する、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１６年８月２６日に出願の米国仮出願第６２／３８０，１２６号の利益を主張する。

【0002】

本出願はまた、その全体が本明細書に参照により組み込まれる２０１４年４月１６日に出願の米国仮出願第６１／９８０，４７９号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＳｐｅｃｔｒｕｍＵｓａｇｅＷｉｔｈｉｎＡｃｔｉｖｅｌｙＵｓｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍ」の利益及び優先権を主張する２０１５年３月２７日に出願の米国出願第１４／６７２，０１４号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＳｐｅｃｔｒｕｍＵｓａｇｅＷｉｔｈｉｎＡｃｔｉｖｅｌｙＵｓｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍ」の部分継続出願でもある。

【0003】

本出願は、以下の同時係属中の米国特許出願及び米国仮出願に関連し得る：

【0004】

米国出願第１４／６１１，５６５号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＭａｐｐｉｎｇＶｉｒｔｕａｌＲａｄｉｏＩｎｓｔａｎｃｅｓｉｎｔｏＰｈｙｓｉｃａｌＡｒｅａｓｏｆＣｏｈｅｒｅｎｃｅｉｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＡｎｔｅｎｎａＷｉｒｅｌｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓ」

【0005】

米国出願第１４／０８６，７００号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＥｘｐｌｏｉｔｉｎｇＩｎｔｅｒ－ｃｅｌｌＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇＧａｉｎｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｅｌｌｕｌａｒＳｙｓｔｅｍｓＶｉａＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」

【0006】

米国出願第１３／８４４，３５５号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＥｘｐｌｏｉｔｉｎｇＣｈａｎｎｅｌＲｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙｉｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」

【0007】

米国出願第１３／７９７，９８４号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＥｘｐｌｏｉｔｉｎｇＩｎｔｅｒ－ｃｅｌｌＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇＧａｉｎｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｅｌｌｕｌａｒＳｙｓｔｅｍｓＶｉａＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」

【0008】

米国出願第１３／７９７，９７１号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＥｘｐｌｏｉｔｉｎｇＩｎｔｅｒ－ｃｅｌｌＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇＧａｉｎｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｅｌｌｕｌａｒＳｙｓｔｅｍｓＶｉａＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」

【0009】

米国出願第１３／７９７，９５０号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＥｘｐｌｏｉｔｉｎｇＩｎｔｅｒ－ｃｅｌｌＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇＧａｉｎｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｅｌｌｕｌａｒＳｙｓｔｅｍｓＶｉａＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」

【0010】

米国出願第１３／４７５，５９８号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｔｏｅｎｈａｎｃｅｓｐａｔｉａｌｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－ｉｎｐｕｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－ｏｕｔｐｕｔｗｉｒｅｌｅｓｓｓｙｓｔｅｍｓ」

【0011】

米国出願第１３／２３３，００６号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒｐｌａｎｎｅｄｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｏｂｓｏｌｅｓｃｅｎｃｅｏｆｍｕｌｔｉｕｓｅｒｓｐｅｃｔｒｕｍ」

【0012】

米国出願第１３／２３２，９９６号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｔｏＥｘｐｌｏｉｔＡｒｅａｓｏｆＣｏｈｅｒｅｎｃｅｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓ」

【0013】

米国出願第１２／８０２，９８９号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍＡｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＭａｎａｇｉｎｇＨａｎｄｏｆｆＯｆＡＣｌｉｅｎｔＢｅｔｗｅｅｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－Ｉｎｐｕｔ－Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－Ｏｕｔｐｕｔ（ＤＩＤＯ）ＮｅｔｗｏｒｋｓＢａｓｅｄＯｎＤｅｔｅｃｔｅｄＶｅｌｏｃｉｔｙＯｆＴｈｅＣｌｉｅｎｔ」

【0014】

米国出願第１２／８０２，９８８号、発明の名称「ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｈａｎｄｏｆｆ，ＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＡｎｄＬｉｎｋＡｄａｐｔａｔｉｏｎＩｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－ＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－Ｏｕｔｐｕｔ（ＤＩＤＯ）ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ」

【0015】

米国出願第１２／８０２，９７５号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍＡｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＬｉｎｋａｄａｐｔａｔｉｏｎＩｎＤＩＤＯＭｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒＳｙｓｔｅｍｓ」

【0016】

米国出願第１２／８０２，９７４号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍＡｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＭａｎａｇｉｎｇＩｎｔｅｒ－ＣｌｕｓｔｅｒＨａｎｄｏｆｆＯｆＣｌｉｅｎｔｓＷｈｉｃｈＴｒａｖｅｒｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＤＩＤＯＣｌｕｓｔｅｒｓ」

【0017】

米国出願第１２／８０２，９５８号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍＡｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＡｎｄＡｎｔｅｎｎａＧｒｏｕｐｉｎｇＩｎＡＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－Ｉｎｐｕｔ－Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－Ｏｕｔｐｕｔ（ＤＩＤＯ）Ｎｅｔｗｏｒｋ」

【0018】

２０１６年７月５日発行の米国特許第９，３８６，４６５号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＡｎｔｅｎｎａＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」

【0019】

２０１６年６月１４日発行の米国特許第９，３６９，８８８号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓＴｏＣｏｏｒｄｉｎａｔｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓＩｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＷｉｒｅｌｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓＶｉａＵｓｅｒＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇ」

【0020】

２０１６年４月１２日発行の米国特許第９，３１２，９２９号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｔｏＣｏｍｐｅｎｓａｔｅｆｏｒＤｏｐｐｌｅｒＥｆｆｅｃｔｓｉｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－ＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＳｙｓｔｅｍｓ」

【0021】

２０１５年３月２４日発行の米国特許第８，９８９，１５５号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＷｉｒｅｌｅｓｓＢａｃｋｈａｕｌｉｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－ＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ－ＯｕｔｐｕｔＷｉｒｅｌｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓ」

【0022】

２０１５年３月３日発行の米国特許第８，９７１，３８０号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍＡｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＡｄｊｕｓｔｉｎｇＤＩＤＯＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＣａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎＢａｓｅｄＯｎＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ」

【0023】

２０１４年２月１８日発行の米国特許第８，６５４，８１５号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」

【0024】

２０１３年１０月２９日発行の米国特許第８，５７１，０８６号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＤＩＤＯＰｒｅｃｏｄｉｎｇＩｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｉｎＭｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒＳｙｓｔｅｍｓ」

【0025】

２０１３年９月２４日発行の米国特許第８，５４２，７６３号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓＴｏＣｏｏｒｄｉｎａｔｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓＩｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＷｉｒｅｌｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓＶｉａＵｓｅｒＣｌｕｓｔｅｒｉｎｇ」

【0026】

２０１３年４月２３日発行の米国特許第８，４２８，１６２号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」

【0027】

２０１２年５月１日発行の米国特許第８，１７０，０８１号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍＡｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＡｄｊｕｓｔｉｎｇＤＩＤＯＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＣａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎＢａｓｅｄＯｎＳｉｇｎａｌＳｔｒｅｎｇｔｈＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ」

【0028】

２０１２年４月１７日発行の米国特許第８，１６０，１２１号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔ－ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」

【0029】

２０１１年２月８日発行の米国特許第７，８８５，３５４号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＥｎｈａｎｃｉｎｇＮｅａｒＶｅｒｔｉｃａｌＩｎｃｉｄｅｎｃｅＳｋｙｗａｖｅ（「ＮＶＩＳ」）ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｓｉｎｇＳｐａｃｅ－ＴｉｍｅＣｏｄｉｎｇ．」

【0030】

２０１０年５月４日発行の米国特許第７，７１１，０３０号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄＦｏｒＳｐａｔｉａｌ－ＭｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄＴｒｏｐｏｓｐｈｅｒｉｃＳｃａｔｔｅｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」

【0031】

２００９年１２月２２日発行の米国特許第７，６３６，３８１号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」

【0032】

２００９年１２月１５日発行の米国特許第７，６３３，９９４号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」

【0033】

２００９年１０月６日発行の米国特許第７，５９９，４２０号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」

【0034】

２００８年８月２６日発行の米国特許第７，４１８，０５３号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＩｎｐｕｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＯｕｔｐｕｔＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」。

【背景技術】

【0035】

周波数分割二重（「ＦＤＤ」）モード及び時間分割二重（「ＴＤＤ」）モードの両方が、無線通信システムで一般的に使用されている。例えば、ＬＴＥ規格は、ＦＤＤ及びＴＤＤモードの両方をサポートし、別の例としては、８０２．１１バージョン（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ）は、ＴＤＤモードの動作をサポートする。

【0036】

ＬＴＥの場合、種々の番号のバンドは、「進化型ユニバーサル地上無線アクセス（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access）」（Ｅ－ＵＴＲＡ）エアインタフェースと称されるものの範囲内で定義される。各Ｅ－ＵＴＲＡバンドは、特定のバンド数を規定するだけではなく、そのバンドがＦＤＤ又はＴＤＤであるか、及びどのバンド幅がバンド内でサポートされているかも定義する（例えば、Ｅ－ＵＴＲＡバンドのリスト及びそれらの規格に関しては、ｈｔｔｐ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／ＬＴＥ＿ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ＿ｂａｎｄｓ＃Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ＿ｂａｎｄｓ＿ａｎｄ＿ｃｈａｎｎｅｌ＿ｂａｎｄｗｉｄｔｈｓを参照されたい）。例えば、バンド７は、アップリンク（「ＵＬ」）に対して２，５００～２，５７０ＭＨｚ、ダウンリンク（「ＤＬ」）に対して２，６２０～２，６９０の周波数範囲を使用するとして定義されるＦＤＤバンドであり、ＵＬ及びＤＬバンドの各々内の５、１０、１５、２０ＭＨｚの信号バンド幅をサポートする。

【0037】

多くの場合、Ｅ－ＵＴＲＡバンドは、重なる。例えば、異なるバンドは、異なる市場又は領域に割り当てられた共通のスペクトルであり得る。例えば、バンド４１は、ＵＬ及びＤＬの両方に対して２，４９６～２，６９０ＭＨｚの周波数範囲を使用するＴＤＤバンドであり、これはＦＤＤバンド７（例えば、図１６ａ及び１６ｂを参照）においてＵＬ及びＤＬ範囲の両方と重なる。現在、バンド４１は、米国においてＳｐｒｉｎｔによって使用されており、一方バンド７は、カナダの周辺国においてＲｏｇｅｒｓＷｉｒｅｌｅｓｓによって使用されている。このため、米国では、２，５００～２，５７０ＭＨｚがＴＤＤスペクトルであり、一方カナダでは、その同じ周波数範囲が、ＦＤＤスペクトルのＵＬである。

【0038】

典型的には、モバイル装置は無線ネットワークに取り付けると、１つ以上の基地局からの伝送に関してバンド検索を通して走査し、典型的には取り付け手順の間に、基地局は、ネットワークによって使用されるバンド幅及び使用中のプロトコルの詳細等のネットワークの特徴を伝送する。例えば、ＬＴＥ装置が米国において２，６２０～２，６９０ＭＨｚを走査する場合、スペクトルをバンド４１と識別するｅＮｏｄｅＢによって伝送されるＬＴＥＤＬフレームを受信することがあり、ＬＴＥ装置がバンド４１及びＴＤＤをサポートする場合、そのバンドにおいてＴＤＤモードでｅＮｏｄｅＢに接続することを試みることもある。同様に、ＬＴＥ装置がカナダにおいて２，６２０～２，６９０ＭＨｚを走査する場合、スペクトルをバンド７と識別するｅＮｏｄｅＢによって伝送されるＬＴＥＤＬフレームを受信することがあり、ＬＴＥ装置がバンド７及びＦＤＤをサポートする場合、バンド７においてＦＤＤモードでｅＮｏｄｅＢに接続することを試みることもある。

【0039】

世界中に展開されるほとんどの早期ＬＴＥネットワークは、ＦＤＤモードを使用したが（例えば、Ｖｅｒｉｚｏｎ，ＡＴ＆Ｔ）、ＴＤＤモードが、米国（ＳｐｒｉｎｔがＴＤＤを展開している）等の広範囲のＦＤＤ対象範囲を有する市場、及び中国（ＣｈｉｎａＭｏｂｉｌｅがＴＤＤを展開している）等の広範囲のＬＴＥ対象範囲をまだ有していない市場の両方において、次第に使用されている。多くの場合、単一の運用者は、ＦＤＤ及びＴＤＤの両方を異なる周波数で展開し（例えば、Ｓｐｒｉｎｔは、米国において異なる周波数のＦＤＤＬＴＥ及びＴＤＤＬＴＥの両方を運用する）、使用されるバンドに応じて両方のモードで動作することができるＬＴＥ装置を提案し得る。

【0040】

ＬＴＥバンドのＥ－ＵＴＲＡリストは、決して最終リストではなく、むしろ、新たなスペクトルがモバイル運用者に割り当てられ、そのスペクトルを使用する装置が規定されるにつれて進化することに留意されたい。新たなバンドは、その周波数に重なる現在のバンドがないスペクトル、及び以前のバンド割り当ての周波数に重なるバンドのスペクトルの両方において規定される。例えば、７０３～８０３ＭＨｚにわたるＴＤＤバンドであるバンド４４は、バンド１２、１３、１４、及び１７等のより古い７００ＭＨｚのＦＤＤバンドが規定された数年後に、Ｅ－ＵＴＲＡバンドとして追加された。

【0041】

図６で見ることができるように、モバイルデータの大部分は、音声データとして使用され（例えば、２００７のＱ１）、これは対称性が高い。しかし、２００７年のｉＰｈｏｎｅ（登録商標）の導入、及びＡｎｄｒｏｉｄの急速な採用、次いで２００９年のｉＰａｄ（登録商標）の導入に伴い、非音声モバイルデータは、２０１３年の中頃までに音声データの伸びを急速に追い越し、音声データはモバイルデータトラフィックのほんの一部となった。非音声データは、指数関数的に増大し続けると予測され、音声データは次第に小さくなっていく。

【0042】

図７で見ることができるように、非音声モバイルデータは、ストリーミングビデオ、オーディオ、及びウェブブラウジング（そのほとんどはストリーミングビデオを含む）等の媒体によって主に占められる。一部のストリーミング媒体は、ＵＬデータ（例えば、ビデオ会議中）であるが、圧倒的多数はＤＬデータであり、ＤＬ対ＵＬデータ使用の非対称性を高くする。例えば、２０１３年５月２８日のＦｉｎａｎｃｉａｌＴｉｍｅｓの記事、「Ａｓｙｍｍｅｔｒｙａｎｄｔｈｅｉｍｐｅｎｄｉｎｇ（ＵＳ）ｓｐｅｃｔｒｕｍｃｒｉｓｉｓ」において、「．．．データトラフィックダウンリンク対アップリンクにおけるデータトラフィックの比率の業界推定値は、約８対１（８：１）から、それを大幅に超える比率の範囲である」と述べられている。記事は次いで、米国における大規模なＦＤＤ展開は、ＦＤＤモードが各ＤＬ及びＵＬに同じ量のスペクトルを割り当てるため、そのような非対称性の取り扱いに非常に非効率的であると指摘する。別の例として、Ｑｕａｌｃｏｍｍは、ライブネットワークの２００９年測定値に基づいて、米国の運用者のうちの１つにおいてＤＬ／ＵＬトラフィック非対称性が、９：１もの高さであると推定した（Ｑｕａｌｃｏｍｍ、「１０００ｘ：ｍｏｒｅｓｐｅｃｔｒｕｍｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｓｍａｌｌｃｅｌｌｓ」、Ｎｏｖ．２０１３、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｑｕａｌｃｏｍｍ．ｃｏｍ／ｍｅｄｉａ／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ｆｉｌｅｓ／１０００ｘ－ｍｏｒｅ－ｓｐｅｃｔｒｕｍ－ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ－ｆｏｒ－ｓｍａｌｌ－ｃｅｌｌｓ．ｐｄｆを参照されたい）。このため、ＦＤＤＤＬスペクトルが大量に利用されているときであっても（潜在的に過負荷になる時点まで）、ＵＬスペクトルの大部分は使用されていない場合がある。

【0043】

ＦｉｎａｎｃｉａｌＴｉｍｅｓの記事は、ＴＤＤが、ＵＬデータよりもはるかに多いタイムスロットをＤＬデータに割り当てるように構成することができるため、そのような非対称性にはるかに適していることを指摘する。例えば、２０ＭＨｚ（１０＋１０ＭＨｚとして）がＦＤＤに割り当てられる場合、ＤＬデータのスループットが、（ＵＬデータが割り当てられた１０ＭＨｚよりもはるかに少量を必要とする場合であっても）最大でも１０ＭＨｚのフルタイム使用に制限されるのに対して、２０ＭＨｚがＴＤＤに割り当てられる場合、ＤＬデータのスループットは、時間の大部分において２０ＭＨｚの全てを使用することができ、わずかな割合の時間で２０ＭＨｚをＵＬデータに割り当て、これは、今日のデータ使用の特徴にはるかに適合している。その記事は、残念なことに、ほとんどの既存の米国のモバイルスペクトルが既にＦＤＤモードに投じられていることを認めているが、ＦＣＣが、新たなスペクトルを割り当てることでＴＤＤの使用を促進するように勧めている。

【0044】

ＴＤＤは、モバイルデータの増加する非対称性質を前提として、新たなスペクトル割り当てのより効率的な使用を確実に可能にするだろうが、残念なことに、既存のＦＤＤネットワーク展開は、そのようなＬＴＥＦＤＤネットワークのユーザの圧倒的多数が、ＦＤＤモードのみをサポートする装置を有し、それらの装置は、ネットワークがＴＤＤモードに切り替わった場合、接続不能になる可能性があるため、動作モードをＴＤＤに変更することはできない。その結果として、ＬＴＥデータ使用がますます非対称になるにつれて、既存のＬＴＥＦＤＤネットワークはＤＬの混雑の増加が見られる一方で、ＵＬスペクトルはますます利用がされなくなるであろう（ＦｉｎａｎｃｉａｌＴｉｍｅｓの２０１３年５月２８日の記事のＤＬチャネルが十分に利用される場合は、１０ＭＨｚの１．２５ＭＨｚに等しい１／８だけがＵＬチャネルに使用されるだろうと示唆するより低い評価の８：１のＤＬ：ＵＬ比で）。これは、特に、実用的なモバイルスペクトル（例えば、壁を透過し、約４５０～２６００ＭＨｚ等の見通し外（non-line-of-sight）で十分に伝播することができる周波数）の限られた物理的存在、及びモバイルデータの数関数的増加（ますます非対称になる）（例えば、Ｃｉｓｃｏ２／２０１３ＶＮＩは、２０１８までにモバイルデータが年平均成長率（ＣＡＧＲ）６１％で増加すると予測し、そのほとんどはストリーミングビデオ及び他の非対称性が高いデータである）を仮定すると、極めて無駄が多く、非効率的である。

【0045】

本発明のより良好な理解は、図面を併用して以下の詳細な説明から得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】ＤＩＤＯ無線アクセスネットワーク（ＤＲＡＮ）の汎用フレームワークを例示する。

【図2】ＯＳＩモデル及びＬＴＥ規格と一致した仮想無線インスタンス（ＶＲＩ）のプロトコルスタックを例示する。

【図3】ＤＩＤＯ無線ネットワークの対象範囲を拡大するための隣接するＤＲＡＮを例示する。

【図4】ＤＲＡＮと隣接する無線ネットワークとの間のハンドオフを例示する。

【図5】ＤＲＡＮとＬＴＥセルラーネットワークとの間のハンドオフを例示する。

【図6】２００７～２０１３年のモバイルスペクトルの音声及び非音声データ利用を示す先行技術である。

【図7】２０１２年の用途タイプ別のモバイルデータトラフィックシェアを示す先行技術である。

【図8】ＦＤＤＬＴＥ及びＴＤＤＬＴＥモードの動作の先行技術比較である。

【図9】既存のＦＤＤネットワークでＵＬスペクトルを同時に使用する新たなＴＤＤネットワークを例示する。

【図10】ＴＤＤＬＴＥ二重構成の先行技術の表である。

【図11】既存のＦＤＤネットワークでＤＬスペクトルを同時に使用する新たなＴＤＤネットワークを例示する。

【図12】既存のＦＤＤネットワークでＵＬ及びＤＬスペクトルを同時に使用する２つの新たなＴＤＤネットワークを例示する。

【図13】既存のＦＤＤネットワークでＵＬ及びＤＬスペクトルを同時に使用する新たなＦＤＤネットワークを例示する。

【図14】基地局アンテナの位置でヌルｐＣｅｌｌｓを合成するＤＲＡＮを例示する。

【図15a】基地局アンテナ間の種々の伝搬シナリオを例示する。

【図15b】基地局アンテナ間の種々の伝搬シナリオを例示する。

【図15c】基地局アンテナ間の種々の伝搬シナリオを例示する。

【図15d】基地局アンテナ間の種々の伝搬シナリオを例示する。

【図16a】ＦＤＤ及びＴＤＤ、又はＴＤＤのみのいずれかとしての、異なる領域における、２５００～２６９０ＭＨｚの割り当ての先行技術の図である。

【図16b】ＦＤＤ及びＴＤＤ、又はＴＤＤのみのいずれかとしての、異なる領域における、２５００～２６９０ＭＨｚの割り当ての先行技術の図である。

【発明を実施するための形態】

【0047】

上述の先行技術の制限の多くを克服するための１つの解決法は、現在のＦＤＤスペクトル使用と対立しないようにＴＤＤスペクトル使用が調整されるように、ユーザ装置を、現在使用されているＵＬ又はＤＬＦＤＤスペクトルと同じスペクトルにおいてＴＤＤモードで同時に動作させることである。特にＦＤＤＵＬチャネルにおいて、ますます多くの未使用のスペクトルが存在し、ＴＤＤ装置は、既存のＦＤＤネットワークのスループットに影響することなくそのスペクトルを使用することができる。伝播効率の高いＵＨＦスペクトルのＴＤＤ使用も可能にし、それは、世界中の多くの領域でほぼ完全にＦＤＤに割り当てられ、ＴＤＤを伝播効率がはるかに低いマイクロ波バンドに退ける。

【0048】

別の実施形態では、ＵＬ及びＤＬチャネルは入れ替えられ、他のネットワークのスペクトル使用と対立しないように各ネットワークのスペクトル使用が調整されるように、ユーザ装置を、現在使用されているＵＬ又はＤＬＦＤＤスペクトルと同じスペクトルにおいてＦＤＤモードで同時に動作される。各ネットワークのＵＬチャネルがＤＬチャネルと比べて次第に利用されないと仮定すると、各ネットワークのＤＬチャネルが、他のネットワークのＵＬチャネルで未使用のスペクトルを利用することを可能にする。

【0049】

更に、いずれかの実施形態では、スペクトル効率は、以下の特許、特許出願、及び仮出願に記載される分散入力分散出力（「ＤＩＤＯ」）技術を使用する一方又は両方のネットワークを実装することによって、大きく上昇することができ、それらの全ては、本特許の譲受人に譲渡され、参照により組み込まれる。これらの特許、出願、及び仮出願は、「関連特許及び出願」として本明細書で総称される場合がある。

【0050】

米国出願第１４／６７２，０１４号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＳｐｅｃｔｒｕｍＵｓａｇｅＷｉｔｈｉｎＡｃｔｉｖｅｌｙＵｓｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍ」。

【0051】

２０１４年４月１６日に出願の米国仮出願第６１／９８０，４７９号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＳｐｅｃｔｒｕｍＵｓａｇｅＷｉｔｈｉｎＡｃｔｉｖｅｌｙＵｓｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍ」。

【0052】

【0053】

【0054】

【0055】

【0056】

【0057】

【0058】

【0059】

【0060】

【0061】

【0062】

【0063】

【0064】

【0065】

【0066】

【0067】

【0068】

【0069】

【0070】

【0071】

【0072】

【0073】

【0074】

【0075】

【0076】

【0077】

２０１１年２月８日発行の米国特許第７，８８５，３５４号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒＥｎｈａｎｃｉｎｇＮｅａｒＶｅｒｔｉｃａｌＩｎｃｉｄｅｎｃｅＳｋｙｗａｖｅ（「ＮＶＩＳ」）ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｓｉｎｇＳｐａｃｅ－ＴｉｍｅＣｏｄｉｎｇ．」

【0078】

【0079】

【0080】

【0081】

【0082】

【0083】

本発明は、アクティブに使用されるスペクトル内での同時スペクトル使用のためのシステム及び方法を開示する。実施形態のいくつかは、本特許の譲受人の譲受人によって以前に開示された分散入力分散出力及びＭＵ－ＭＡＳ技術を利用する。以下の第１章及び第２章の開示は、２０１４年２月７日出願の米国仮出願第６１／９３７，２７３号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＭａｐｐｉｎｇＶｉｒｔｕａｌＲａｄｉｏＩｎｓｔａｎｃｅｓｉｎｔｏＰｈｙｓｉｃａｌＡｒｅａｓｔｏＣｏｈｅｒｅｎｃｅｉｎＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＡｎｔｅｎｎａＷｉｒｅｌｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓ」の開示に対応し、本発明に関する。以下の第３章及び第４章の開示は、２０１４年４月１６日出願の米国仮出願第６１／９８０，４７９号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＣｏｎｃｕｒｒｅｎｔＳｐｅｃｔｒｕｍＵｓａｇｅＷｉｔｈｉｎＡｃｔｉｖｅｌｙＵｓｅｄＳｐｅｃｔｒｕｍ」の開示に対応し、本発明にも関する。
１．ＶＲＩをコヒーレンスの領域にマッピングするためのシステム及び方法

【0084】

本発明の一実施形態は、仮想無線インスタンス（ＶＲＩ）を通して、無線リンクにおいてネットワークとコヒーレンスの複数の領域との間で同じ周波数帯内の多重同時不干渉データストリームを送達するためのシステム及び方法を開示する。一実施形態では、本システムは、図１に示すように、マルチユーザ多重アンテナシステム（ＭＵ－ＭＡＳ）である。図１の色分けされたユニットは、以降に記載されるように、データソース１０１、ＶＲＩ１０６、及びコヒーレンスの領域１０３の間の１対１のマッピングを示す。
１．１システムアーキテクチャの概説

【0085】

図１では、データソース１０１は、文字、画像、音声、動画、又はこれらの組み合わせ等、ローカル若しくはリモートサーバ内のウェブコンテンツ又はファイルを搬送するデータファイル又はストリームである。１つ若しくは複数のデータファイル又はストリームは、無線リンク１１０においてネットワーク１０２と全てのコヒーレンスの領域１０３との間で送信又は受信される。一実施形態では、ネットワークは、インターネット又は任意の有線若しくは無線ローカルエリアネットワークである。

【0086】

コヒーレンスの領域は、同じ無線リンク上で同時に送信される他のＶＲＩからの他のデータ出力の任意の干渉を受けずに、１つのＶＲＩのデータ出力１１２のみがコヒーレンスのその領域内で受信される方法で、ＭＵ－ＭＡＳの異なるアンテナからの波形がコヒーレントに合計する空間の体積である。本特許出願では、先行特許出願［米国出願第１３／２３２，９９６号、発明の名称「ＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＭｅｔｈｏｄｓｔｏＥｘｐｌｏｉｔＡｒｅａｓｏｆＣｏｈｅｒｅｎｃｅｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓ」］に記載されるように、コヒーレンスの体積又はプライベートセル（例えば、「ｐＣｅｌｌｓ（商標）」１０３）を説明するために「コヒーレンスの領域」という用語を使用する。一実施形態では、コヒーレンスの領域は、あらゆる加入者が１つ又は複数のデータソース１０１に関連付けられるように、ユーザ機器（ＵＥ）１１１又は無線ネットワークの加入者の場所に対応する。コヒーレンスの領域は、伝搬条件、並びにそれらを生成するために用いられるＭＵ－ＭＡＳプリコーディング技法のタイプに応じて、サイズ及び形状が異なり得る。本発明の一実施形態では、ＭＵ－ＭＡＳプリコーダは、変化する伝播条件に適合するようにコヒーレンスの領域のサイズ及び形状を動的に調節しつつ、良好なリンク信頼性でコンテンツをユーザに送達する。

【0087】

データソース１０１は、まず、ネットワーク１０２を通してＤＩＤＯ無線アクセスネットワーク（ＤＲＡＮ）１０４に送信される。次に、ＤＲＡＮは、データファイル又はストリームをＵＥによって受信することができるデータフォーマットに翻訳し、あらゆるＵＥが、他のＵＥに送信される他のデータファイル又はストリームからの干渉を受けずにその独自のデータファイル又はストリームを受信するように、そのデータファイル又はストリームを同時に複数のコヒーレンスの領域に送信する。ＤＲＡＮは、ネットワークとＶＲＩ１０６との間のインタフェースとしてのゲートウェイ１０５で構成される。ＶＲＩは、ゲートウェイによって転送されるパケットを、生データとしてか、又はＭＵ－ＭＡＳベースバンドユニットに供給されるパケット若しくはフレーム構造中で、データストリーム１１２に翻訳する。一実施形態では、ＶＲＩは、図２ａに示されるように、アプリケーション層、プレゼンテーション層、セッション層、トランスポート層、ネットワーク層、データリンク層、及び物理層という断絶層（sever layer）で構成される開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）プロトコルスタックを含む。別の実施形態では、ＶＲＩは、ＯＳＩ層のサブセットのみを含む。

【0088】

別の実施形態では、ＶＲＩは、異なる無線規格から定義される。限定ではなく、例として、第１のＶＲＩは、ＧＳＭ規格からのプロトコルスタック、３Ｇ規格からの第２のＶＲＩ、ＨＳＰＡ＋規格からの第３のＶＲＩ、ＬＴＥ規格からの第４のＶＲＩ、ＬＴＥ－Ａ規格からの第５のＶＲＩ、及びＷｉ－Ｆｉ規格からの第６のＶＲＩで構成される。例示的な実施形態では、ＶＲＩは、ＬＴＥ規格によって定義される制御プレーン又はユーザプレーンプロトコルスタックを含む。ユーザプレーンプロトコルスタックは、図２ｂに示される。全ＵＥ２０２は、ＰＨＹ、ＭＡＣ、ＲＬＣ、及びＰＤＣＰ層を通してその独自のＶＲＩ２０４と、ＩＰ層を通してゲートウェイ２０３と、及びアプリケーション層を通してネットワーク２０５と通信する。制御プレーンプロトコルスタックに関しては、ＵＥは、ＮＡＳ（ＬＴＥ規格スタックにおいて定義される）層を通してモビリィティ管理エンティティ（ＭＭＥ）とも直接通信する。

【0089】

仮想接続マネージャ（ＶＣＭ）１０７は、ＵＥのＰＨＹ層識別（例えば、セル特有の無線ネットワーク一時的識別子、ＲＮＴＩ）の割り付け、認証、並びにＶＲＩ及びＵＥの移動性に関与している。ＶＲＩの出力でのデータストリーム１１２は、仮想無線マネージャ（ＶＲＭ）１０８に供給される。ＶＲＭは、スケジューラユニット（ＤＬ（ダウンリンク）及びＵＬ（アップリンク）パケットを異なるＵＥに対してスケジューリングする）、ベースバンドユニット（例えば、ＦＥＣエンコーダ／デコーダ、変調器／復調器、リソースグリッドビルダで構成される）、並びにＭＵ－ＭＡＳベースバンドプロセッサ（プリコーディング動作を実装するためのプリコーディングロジックで構成される）を含む。一実施形態では、データストリーム１１２は、ＭＵ－ＭＡＳベースバンドプロセッサによって処理される図２ｂのＰＨＹ層の出力においてＩ／Ｑサンプルである。異なる実施形態では、データストリーム１１２は、ＭＡＣ、ＲＬＣ、又はＰＤＣＰパケットであり、これらはスケジューラユニットに送信され、スケジューラユニットがこれらをベースバンドユニットに転送する。ベースバンドユニットは、パケットを、ＭＵ－ＭＡＳベースバンドプロセッサに供給されるＩ／Ｑに変換する。

【0090】

ＭＵ－ＭＡＳベースバンドプロセッサは、ＭＩ／Ｑサンプルを、ＭＶＲＩから、Ｎアクセスポイント（ＡＰ）１０９に送信されるＮデータストリーム１１３に変換するＶＲＭのコアである。一実施形態では、データストリーム１１３は、ＡＰ１０９から無線リンク１１０で伝送されるＮ波形のＩ／Ｑサンプルである。この実施形態では、ＡＰは、ＡＤＣ／ＤＡＣ、ＲＦチェーン、及びアンテナからなる。異なる実施形態では、データストリーム１１３は、ＡＰにおいて組み合わされて、無線リンク１１０で送信されるＮ波形を生成する、情報のビット及びＭＵ－ＭＡＳプリコーディング情報である。この実施形態では、全てのＡＰは、ＡＤＣ／ＤＡＣユニットの前に追加のベースバンド処理を行うためのＣＰＵ、ＤＳＰ、又はＳｏＣを備えている。
１．２移動性及びハンドオフのサポート

【0091】

これまでに記載したシステム及び方法は、ＵＥがＡＰの届く範囲にある限り動作する。ＵＥがＡＰ対象範囲領域から離れて移動すると、リンクが中断し得、ＤＲＡＮ３０１はコヒーレンスの領域を創出することができない。対象範囲領域を拡大するために、システムは、新たなＡＰを加えることによって徐々に発展し得る。しかしながら、新たなＡＰをサポートするのに十分な処理能力がＶＲＭ中にない場合があるか、あるいは新たなＡＰを同じＶＲＭに接続するのに実用上の設置問題がある場合がある。これらのシナリオにおいては、図３に示されるように、隣接するＤＲＡＮ３０２及び３０３を加えて、新たなＡＰをサポートする必要がある。

【0092】

一実施形態では、所与のＵＥは、第１のＤＲＡＮ３０１及び隣接するＤＲＡＮ３０２によって提供される対象範囲領域内に位置する。この実施形態では、隣接するＤＲＡＮ３０２は、第１のＤＲＡＮ３０１のＭＵ－ＭＡＳ処理と共同で、そのＵＥに対するＭＵ－ＭＡＳベースバンド処理のみを行う。そのＵＥのＶＲＩが第１のＤＲＡＮ３０１内で既に実行しているため、ＶＲＩは、所与のＵＥに対する隣接するＤＲＡＮ３０２によって処理されない。第１のＤＲＡＮと隣接するＤＲＡＮとの間の連帯プリコーディングを可能にするために、ベースバンド情報が、第１のＤＲＡＮ３０１中のＶＲＭと隣接するＤＲＡＮ３０２中のＶＲＭとの間で、クラウド－ＶＲＭ３０４及びリンク３０５を通して交換される。リンク３０５は、ＭＵ－ＭＡＳプリコーディングの性能の低下を回避するために十分な接続品質（例えば、十分に低い待ち時間及び十分なデータ速度）をサポートすることができる任意の有線（例えば、ファイバ、ＤＳＬ、ケーブル）又は無線リンク（例えば、見通し線リンク）である。

【0093】

異なる実施形態では、所与のＵＥは、第１のＤＲＡＮ３０１の対象範囲領域から出て、隣接するＤＲＡＮ３０３の対象範囲領域に移動する。この実施形態では、そのＵＥに関連付けられたＶＲＩは、第１のＤＲＡＮ３０１から隣接するＤＲＡＮ３０３に「テレポート」される。ＶＲＩがテレポートされる、又は「ＶＲＩテレポーテーション」とは、ＶＲＩ状態情報が、ＤＲＡＮ３０１からＤＲＡＮ３０３に伝達され、ＶＲＩが、ＤＲＡＮ３０１内で実行を停止し、ＤＲＡＮ３０３内で実行を開始することを意味する。理想的には、ＶＲＩテレポーテーションは、テレポートされたＶＲＩによってサービス提供されるＵＥの観点から、ＶＲＩからのそのデータストリームのいかなる断絶も受けないように十分に迅速に行われる。一実施形態では、テレポートされた後、ＶＲＩが完全に実行する前に遅延がある場合、ＶＲＩテレポーテーションの開始前に、そのＶＲＩによってサービス提供されるＵＥは、その接続を中断しないか、又はそうでなければ、ＶＲＩが隣接するＤＲＡＭ３０３において始動し、ＵＥが再び実行中のＶＲＩによってサービス提供を受けるまで、望ましくない状態に入る状態に置かれる。「ＶＲＩテレポーテーション」は、第１のＤＲＡＮ３０１中のＶＣＭを隣接するＤＲＡＮ３０３中のＶＣＭに接続するクラウド－ＶＣＭ３０６によって可能となる。ＶＣＭ間の有線又は無線リンク３０７は、それらがデータを搬送するだけであり、ＭＵ－ＭＡＳプリコーディングの性能に影響しないため、ＶＲＭ間のリンク３０５と同じ制限的制約を有しない。本発明の同じ実施形態では、第１のＤＲＡＮ３０１と隣接するＤＲＡＮ３０３との間で追加のリンク３０５を用いて、ＭＵ－ＭＡＳプリコーディングの性能の低下を回避するために十分な接続品質（例えば、十分に低い待ち時間及び十分なデータ速度）をサポートすることができるそれらのＶＲＭを接続する。本発明の一実施形態では、第１のＤＲＡＮ及び隣接するＤＲＡＮのゲートウェイは、ＤＲＡＮにわたる全てのネットワークアドレス（又はＩＰアドレス）翻訳を管理するクラウド－ゲートウェイ３０８に接続される。

【0094】

本発明の一実施形態では、ＶＲＩテレポーテーションは、図４に示されるように、本出願に開示されるＤＲＡＮネットワークと任意の隣接する無線ネットワーク４０１との間で生じる。限定ではなく、例として、無線ネットワーク４０１は、任意の従来のセルラー（例えば、ＧＳＭ（登録商標）、３Ｇ、ＨＳＰＡ＋、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ）、又は無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ）である。ＶＲＩがＤＲＡＮから隣接する無線ネットワーク４０１にテレポートされるとき、ＵＥは、２つのネットワーク間でハンドオフされ、その無線接続が継続し得る。

【0095】

一実施形態では、隣接する無線ネットワーク４０１は、図５に示されるＬＴＥネットワークである。この実施形態では、クラウド－ＶＣＭ５０２は、ＬＴＥモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）５０１に接続される。ＬＴＥとＤＲＡＮネットワークとの間の全てのＵＥハンドオフの識別、認証、及び移動性に関する情報の全ては、ＭＭＥ５０１とクラウド－ＶＣＭ５０２の間で交換される。同じ実施形態では、ＭＭＥは、無線セルラーネットワークを通じてＵＥ５０４に接続する１つ又は複数のｅＮｏｄｅＢ５０３に接続される。ｅＮｏｄｅＢは、サービス提供ゲートウェイ（Ｓ－ＧＷ）５０５及びパケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐ－ＧＷ）５０６を通じてネットワーク５０７に接続される。
２．ＤＬ及びＵＬＭＵ－ＭＡＳ処理のためのシステム及び方法

【0096】

典型的なダウンリンク（ＤＬ）無線リンクは、セル全体のための情報を搬送するブロードキャスト物理チャネルと、所定のＵＥのための情報及びデータを持つ専用物理チャネルとからなる。例えば、ＬＴＥ規格は、Ｐ－ＳＳ及びＳ－ＳＳ（ＵＥでの同期化に使用される）、ＭＩＢ、並びにＰＤＣＣＨなどのブロードキャストチャネル、またＰＤＳＣＨなどの所与のＵＥにデータを搬送するためのチャネルを定義する。本発明の一実施形態では、全てのＬＴＥブロードキャストチャネル（例えば、Ｐ－ＳＳ、Ｓ－ＳＳ、ＭＩＣ、ＰＤＣＣＨ）は、あらゆるＵＥがそれ独自の専用の情報を受信するようにプリコーディングされる。異なる実施形態では、ブロードキャストチャネルの一部はプリコーディングされ、一部はされない。限定ではなく、例として、ＰＤＣＣＨは、ブロードキャスト情報、並びに、ＵＥを、ＤＬ及びアップリンク（ＵＬ）チャネル上で使用されるようにリソースブロック（ＲＢ）に向けるために使用されるＤＣＩ１Ａ及びＤＣＩ０などの１つのＵＥ専用の情報を含む。一実施形態では、ＰＤＣＣＨのブロードキャスト部分はプリコードされず、一方で、ＤＣＩ１Ａ及び０を含む部分は、あらゆるＵＥが、データを搬送するＲＢについてのそれ独自の専用情報を取得するような方法で、プレコーディングされる。

【0097】

本発明の別の実施形態では、プリコーディングは、ＬＴＥシステムにおけるＰＤＳＣＨ等のデータチャネルの全部又は一部のみに適用される。プリコーディングを全データチャネルに適用することによって、本出願で開示されるＭＵ－ＭＡＳの一実施形態は、全バンド幅を全ＵＥに割り当て、複数のＵＥの複数のデータストリームは、空間処理を介して分離される。しかしながら、典型的なシナリオでは、ＵＥの全てではないがほとんどは、全バンド幅を必要としない（例えば、２０ＭＨｚのスペクトルにおけるＴＤＤ構成番号２に対するピークデータ速度、ＵＥ当たり約７０Ｍｂｐｓ）。次いで、本出願のＭＵ－ＭＡＳの一実施形態は、ＯＦＤＭＡシステムと同様にＤＬＲＢを多重ブロックに細分化され、各ブロックをＵＥのサブセットを割り付ける。同じブロック内のＵＥの全ては、ＭＵ－ＭＡＳプリコーディングを通して分離される。別の実施形態では、ＭＵ－ＭＡＳは、異なるＤＬサブフレームを異なるＵＥのサブセットに割り当てることにより、ＴＤＭＡシステムと同様にＤＬを分割する。更に別の実施形態では、ＭＵ－ＭＡＳは、ＵＥのサブセットにわたるＯＦＤＭＡシステムと同様な多重ブロック中でのＤＬＲＢを細分化と、ＴＤＭＡシステムと同様に異なるＤＬサブフレームの異なるＵＥのサブセットへの割り当てとの両方を行い、このため、ＯＦＤＭＡ及びＴＤＭＡの両方を利用して、スループットを分割する。例えば、２０ＭＨｚのＴＤＤ構成番号２に１０個のＡＰがある場合には、７０Ｍｂｐｓ×１０＝７００Ｍｂｐｓの総ＤＬ容量がある。１０個のＵＥがある場合には、各ＵＥは、同時に７０Ｍｂｐｓを受信し得る。２００個のＵＥがある場合、総スループットは等しく分割されることになり、その後、ＯＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、又はこれらの組み合わせを使用して、２００個のＵＥが１０個のＵＥの２０個のグループに分割され、それにより、各ＵＥが７００Ｍｂｐｓ／２００＝３．５Ｍｂｐｓを受信する。別の例としては、１０個のＵＥが２０Ｍｂｐｓを必要として、他のＵＥが残りのスループットを均等に共有する場合には、２０Ｍｂｐｓ×１０＝２００Ｍｂｐｓの７００Ｍｂｐｓが１０個のＵＥに使用され、結果、７００Ｍｂｐｓ－２００Ｍｂｐｓ＝５００Ｍｂｐｓが、残りの２００－１０＝１９０ＵＥの間で分割される。したがって、残りの９０個のＵＥの各々は、５００Ｍｂｐｓ／１９０＝２．６３Ｍｂｐｓを受信するだろう。このため、ＡＰよりもはるかに多いＵＥがＭＵ－ＭＡＳシステムにおいてサポートされ得、全てのＡＰの総スループットが、多くのＵＥの間で分割され得る。

【0098】

ＵＬチャネルでは、ＬＴＥ規格は、ＴＤＭＡ又はＳＣ－ＦＤＭＡなどの従来の多重アクセス技法を定義する。本発明の一実施形態では、ＵＬグラントを異なるＵＥに割り付け、ＴＤＭＡ及びＳＣ－ＦＤＭＡ多重アクセス技法を可能にする方法で、ＤＬにわたってＭＵ－ＭＡＳプリコーディングが可能になる。したがって、総ＵＬスループットは、存在するＡＰよりもはるかに多いＵＥの間で分割され得る。

【0099】

上記のように、存在するＡＰよりも多くのＵＥが存在し、総スループットがＵＥの間で分割されるとき、一実施形態では、ＭＵ－ＭＡＳシステムは、各ＵＥに対して１つのＶＲＩをサポートし、ＶＲＭは、ＶＲＩが、総スループットを細分化するために使用される選択されたＯＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、又はＳＣ－ＦＤＭＡシステム（複数可）と調和することにおいてＲＢ及びリソースグラントを制御するように、ＶＲＩを制御する。別の実施形態では、１つ又は２つ以上の個々のＶＲＩは、ＯＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、又はＳＣ－ＦＤＭＡ技法によって、複数のＵＥをサポートし、これらのＵＥの間のスループットのスケジューリングを管理し得る。

【0100】

別の実施形態では、スループットのスケジューリングは、システムの方針及び性能目標に応じて、多くの先行技術のうちのいずれかを使用して、ユーザ要求の負荷バランシングに基づく。別の実施形態では、スケジューリングは、特定のＵＥ（例えば、ある特定のスループットレベルを保証するサービスの特定の階級に対して支払いをするもの）、又は特定のタイプのデータ（例えば、テレビサービス用の映像）に対するサービス品質（Quality of Service）（ＱｏＳ）要件に基づく。

【0101】

異なる実施形態では、ＵＬ受信アンテナ選択を適用して、リンク品質を向上させる。この方法では、ＵＬチャネル品質は、ＵＥによって送信されたシグナリング情報（例えば、ＳＲＳ、ＤＭＲＳ）に基づいてＶＲＭで推定され、ＶＲＭは、ＵＬに対する異なるＵＥのための最良の受信アンテナを決定する。その後、ＶＲＭは、１つの受信アンテナをあらゆるＵＥに割り付けて、そのリンク品質を向上させる。異なる実施形態では、受信アンテナ選択を用いて、ＳＣ－ＦＤＭＡスキームが原因の周波数帯間の交差干渉を低減する。この方法の１つの大きな利点は、ＵＥが、その場所に最も近いＡＰのみに、ＵＬをわたって伝送することである。このシナリオでは、ＵＥは、最も近いＡＰに達するためにその伝送電力を大幅に低減し得ることにより、電池寿命を向上させる。同じ実施形態では、異なる電力スケール係数が、ＵＬデータチャネル及びＵＬシグナリングチャネルに利用される。１つの例示的な実施形態では、ＵＬシグナリングチャネル（例えば、ＳＲＳ）の電力を、データチャネルと比較して増加させて、ＵＬデータ伝送に必要とされる電力を依然として制限しながら、多くのＡＰからのＵＬＣＳＩ推定及びＭＵ－ＭＡＳプリコーディング（ＴＤＤシステムにおけるＵＬ／ＤＬチャネル相互性を活用する）を可能にする。同じ実施形態では、ＵＬシグナリングチャネル及びＵＬデータチャネルの電力レベルは、異なるＵＥを出入りする相対電力を均一化する伝送電力制御方法に基づいてＤＬシグナリングを通してＶＲＭによって調節される。

【0102】

異なる実施形態では、最大比合成（ＭＲＣ）をＵＬ受信機において適用して、あらゆるＵＥから複数のＡＰへの信号品質を向上させる。異なる実施形態では、ゼロ－フォーシング（ＺＦ）、又は最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）、又は逐次干渉除去（ＳＩＣ）、又は他の非線形技法、又はＤＬプリコーディング用のものと同じプリコーディング技法をＵＬに適用して、受信されているデータストリームを、異なるＵＥのコヒーレンスの領域と差別化する。同じ実施形態では、受信空間処理を、ＵＬデータチャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ）若しくはＵＬ制御チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ）、又はこれらの両方に適用する。
３．アクティブに使用されるスペクトル内での同時スペクトル使用のためのシステム及び方法

【0103】

背景技術の章で詳述され、図６及び図７に示されるように、モバイルデータ使用は、大部分が対称の音声データで占められる状態から、非対称性が高い非音声データ、特にビデオストリーミング等の媒体に劇的に変化した。世界中のほとんどのモバイルＬＴＥ展開は、その物理層構造が図８の上半分に例示されるＦＤＤＬＴＥであり、固定された対称のアップリンク（「ＵＬ」）及びダウンリンク（「ＤＬ」）チャネルを有し、結果として、ＤＬチャネルが、ＵＬデータと比較して急激に増加するＤＬデータで次第に混雑するにつれて、ＵＬデータチャネルは次第に利用されなくなっている。

【0104】

ＬＴＥ規格は、その物理層構造が図８の下半分に例示されるＴＤＤＬＴＥ（「ＴＤ－ＬＴＥ」とも称される）もサポートし、モバイル運用者は、ＵＬ及びＤＬチャネルが、対称（この例示に示される）又は非対称（例えば、より多くのサブフレームが、ＤＬ若しくはＵＬチャネルのいずれかに割り当てられている）であるかを選択することができ、結果として、ＤＬチャネルが、ＵＬデータに対するＤＬデータの急激な増加とともに次第に混雑するにつれて、モバイル運用者は、ＵＬよりもＤＬに多くのサブフレームを割り当てることを選択することができる。例えば、１つの構成では、ＴＤ－ＬＴＥは、８：１のＤＬ：ＵＬ比率をサポートして、ＤＬに対してＵＬに対するよりも８倍のサブフレームを割り当てる。

【0105】

ＴＤ－ＬＴＥが１つのチャネルにおいて双方向性であるという事実以外、ＴＤ－ＬＴＥ及びＦＤＤＬＴＥの構造及び詳細は、ほぼ同一である。両方のモードにおいて、全フレームは、１０ｍｓの持続時間を有し、各１ｍｓの１０個のサブフレームからなる。変調及びコーディングスキームは、ほぼ同一であり、プロトコルスタックの上層は、効果的に同じである。両方の場合において、ユーザ機器（「ＵＥ」）装置（例えば、携帯電話、タブレット）の時間及び周波数基準は、ｅＮｏｄｅＢ（ＬＴＥ基地局プロトコルスタック）によって、（ＦＤＤＬＴＥではＤＬチャネルを介して、ＴＤ－ＬＴＥではＤＬサブフレームの間に）全ての装置に提供される。

【0106】

特に、ＦＤＤ及びＴＤＤＬＴＥの両方の場合において、ネットワークは、ＤＬ伝送を通して受信される、ｅＮｏｄｅＢによってそのように行うグラントが与えられるときに、ＵＥがＵＬデータのみを伝送し得るように構成されてもよい。したがって、ｅＮｏｄｅＢは、いつＤＬデータを伝送するかを制御するだけではなく、いつＵＥがＵＬデータを伝送し得るかも制御する。

【0107】

また、特にＬＴＥＦＤＤＵＥの場合、その受信機は、そのＤＬチャネルのみに同調され、そのＵＬチャネルに同調される受信機を有しない。したがって、ＦＤＤＵＥは、そのＵＬチャネル内で別の装置によって伝送されるあらゆるものが「聞こえない（deaf）」。

【0108】

また、全てのＬＴＥＵＥの場合において、ＦＤＤ又はＴＤＤにかかわらず、それらの受信機の範囲までも、全てのＵＥに対して（又は所与のＵＥに対して）意図されたある特定の制御信号以外の特定のチャネルに同調され、これは、それらの時間基準及びネットワークへの接続を維持するか、又はそれらに、どの時間及び周波数でデータを受信し、それらに対して意図されないＤＬデータを無視するかの指示を与える。又は換言すると、ＬＴＥＵＥに対する唯一の関連ＤＬデータは、いずれかの制御情報のデータか、又はＵＥに向けられているデータである。他の時間の間に、チャネルが、ＤＬから別のＵＥで利用されるか、全く利用されないか、又はＬＴＥ規格外の目的のために利用されるかにかかわらず、ＵＥは、制御情報又はそのＵＥに向けられるＤＬデータではないいずれのＤＬ伝送も「聞こえない」。このため、ＬＴＥ受信機は、ＦＤＤ又はＴＤＤにかかわらず、全てのＵＥに対して、若しくは所与のＵＥに対して意図される制御データのみを受信するか、又は所与のＵＥに対するデータを受信する。ＤＬチャネルにおける他の伝送は、無視される。

【0109】

図９は、どのようにＦＤＤ及びＴＤＤネットワークが、アクティブに利用するＦＤＤスペクトルを同時に利用することができるかを例示する。「ＦＤＤＬＴＥ９１０」と標識された長方形の一番上の２本の線は、アップリンク（「ＵＬ」）及びダウンリンク（「ＤＬ」）チャネルの両方において、１０個の１ｍｓのサブフレーム間隔で構成される１つのＬＴＥフレーム間隔（１０ｍｓ）を例示する。この例示は、ＵＬデータよりもはるかに多くのＤＬデータが存在する、ますますより典型的となる非対称データ伝送のタイプ（例えば、ダウンリンクストリーミングビデオ）を示す。斜線で塗り潰された実線の輪郭の長方形（例えば、長方形９１２及び長方形９１１）は、データが伝送されているサブフレームを示し、空白の点の輪郭の長方形（例えば、長方形９１４）は、データが伝送されていない（すなわち、そのサブフレーム間隔の間にチャネルに伝送がない）「待機中の（idle）」サブフレームを示す。長方形９１１は、それらの全てがデータで満たされている１０個のＤＬサブフレームのうちの２個である。長方形９１２は、データを有する１個のＵＬサブフレームを示す。また、長方形９１４は、データ伝送を有しない９個の待機中のＵＬサブフレームのうちの３個である。

【0110】

「ＴＤＤＬＴＥ９２０」と標識された図９の長方形の中央の２本の線は、２個の「特殊」サブフレーム間隔を含む１０個の１ｍｓのサブフレーム間隔で構成される１つのＬＴＥフレーム間隔（１０ｍｓ）を例示するが、ＦＤＤＬＴＥ９１０の線とは異なり、ＴＤＤＬＴＥ９２０の線の長方形の両方の線は、互いに同じスペクトルを共有するだけではなく、ＦＤＤアップリンクと同じスペクトルも共有する。この例示は、データを伝送する４個のＤＬサブフレーム及び３個のＵＬサブフレームが存在する非対称データ伝送を示す。破線で塗り潰された実線の輪郭の長方形（例えば、長方形９２１、長方形９２２、及び長方形９２３）は、データが伝送されているサブフレームを示し、空白の点の輪郭の長方形（すなわち、長方形９２４）は、データが伝送されていない（すなわち、そのサブフレーム間隔の間にチャネルに伝送がない）待機中のサブフレームを示す。長方形９２１は、それらの全てがデータで満たされている４個のＤＬサブフレームのうちの１個である。長方形９２２は、それらの全てがデータを有する３個のＵＬサブフレームのうちの１個を示す。長方形９２４は、空の１個の待機中のＵＬサブフレームである。

【0111】

「ＦＤＤ＋ＴＤＤＬＴＥ９３０」と標識された図９の長方形の第３の２本の線は、２個の「特殊」サブフレーム間隔を含む１０個の１ｍｓのサブフレーム間隔で構成される１つのＬＴＥフレーム間隔（１０ｍｓ）例示し、ＦＤＤＬＴＥ９１０システムとＴＤＤＬＴＥ９２０システムとの同時動作を示し、ＴＤＤＬＴＥ９２０システムは、ＦＤＤＬＴＥ９１０アップリンクと同じスペクトルを共有する。２つのシステムは、（ａ）ＦＤＤＬＴＥ９１０システムがＵＬデータ伝送を有するサブフレーム間隔９１２の間に、ＴＤＤＬＴＥ９２０システムは、ＵＬ又はＤＬのどちらでもない待機中の間隔９２４を有するため、並びに（ｂ）ＴＤＤＬＴＥ９２０システムがＵＬ又はＤＬ方向のいずれかで伝送を有するサブフレーム間隔の間に（例えば、９２１、９２３、及び９２２）、ＦＤＤＬＴＥ９１０システムは、ＵＬデータ伝送のない待機中のＵＬ間隔（例えば、待機中のＵＬサブフレーム９１４）を有するため、互いに干渉しない。このため、それらの間で干渉せずに同じスペクトルを使用して、２つのシステムは共存する。

【0112】

同じスペクトルを同時に使用するためのＦＤＤＬＴＥ９１０及びＴＤＤＬＴＥ９２０ネットワークに関して、それらの動作は、２つのスペクトル共有ネットワークを同時に動作するように設定された１つのｅＮｏｄｅＢによって、又は既存のＴＤＤＬＴＥ９２０ネットワークを動作するｅＮｏｄｅＢ、並びに上記第１章及び第２章並びに関連特許及び出願で開示される分散入力分散出力分散アンテナＭＵ－ＭＡＳＣ－ＲＡＮシステム等の、ＬＴＥタイミング及びフレーム構造と適合する第２のｅＮｏｄｅＢ若しくは別のシステムであり得る第２のネットワーク制御装置の調整のいずれかによって、調整されなければならない。これらの場合のいずれにおいても、ＦＤＤＬＴＥ９１０及びＴＤＤＬＴＥ９２０システムのフレームの両方は、タイミングに関してだけではなく、サブフレームリソース割り当てに関しても同期されなければならない。例えば、図９の場合では、ＦＤＤＬＴＥ９１０システムを制御するシステムは、どのサブフレームがＵＬに使用されるために利用可能であるＴＤＤＵＬサブフレームであるかを認識する必要があり（例えば、ＵＥでの時間及び周波数同期に関してサブフレーム番号０及び番号５で送信されるＴＤＤＤＬ制御信号と対立しない）、そのＦＤＤＵＬサブフレーム９１２のためのそれらのサブフレームのうちの１つを使用する。同じシステムがＴＤＤＬＴＥ９２０システムも制御している場合、そのサブフレーム９１２の間にＴＤＤ装置からＵＬをスケジューリングしないようにする必要もあり、ＴＤＤＬＴＥ９２０システムを制御しない場合は、どんなシステムが、そのサブフレーム９１２の間にＴＤＤ装置からＵＬをスケジューリングしないようにＴＤＤＬＴＥ９２０システムを制御するとしても通知しなければならない。当然のことながら、ＦＤＤＬＴＥ９１０システムが、フレーム時間の間に１つを超えるＵＬサブフレームを必要とする場合もあり、その場合、その制御装置は、そのＵＬサブフレームに対する３個のＴＤＤＬＴＥ９２０サブフレーム９２２のうちのいずれか又は全てを使用して、上述のように適切に制御又は通知するだろう。いくつかの１０ｍｓのフレームにおいて、ＵＬサブフレームのうちの全てが、ネットワークのうちの１つに割り当てられ、他のネットワークがＵＬサブフレームを得られない場合があることに留意されたい。ＬＴＥ装置は、全てのフレーム時間でＵＬデータを伝送することができるとは予想されず（例えば、ＬＴＥネットワークが混雑しているとき、ＬＴＥ装置は、たとえＵＬサブフレームの一部であっても、それが許可される前に多くのフレーム時間を待つ場合がある）、そのため、本発明の一実施形態は、所与のフレーム内の利用可能なＴＤＤＬＴＥ９２０ＵＬサブフレームのうちの全てが１つのネットワークによって利用される（すなわち、他のネットワークのＵＬサブフレームを「欠乏させる（starving）」）場合に、機能する。しかしながら、多過ぎる連続フレームのために１つのネットワークを欠乏させること、又は全体で少な過ぎるＵＬフレームを可能にすることは、不十分なネットワーク性能（例えば、低いＵＬスループット、又は高い往復待ち時間）をもたらし、ある時点で、ＬＴＥ装置がＵＬデータを伝送しようとするネットワークに取り付けられている場合、ネットワークが使用不可能であると判断し、切断することがある。したがって、ＦＤＤＬＴＥ９１０とＴＤＤＬＴＥ９２０ネットワークとの間でＵＬサブフレームリソースのバランスを保つ適切なスケジューリング優先度及びパラダイムを確立することは、最良の全体ネットワーク性能並びにユーザ（及び／又はＵＥ）エクスペリエンスをもたらし得る。

【0113】

独立型ＦＤＤＬＴＥシステムでは利用可能ではない、ＵＬサブフレームリソースのバランスを保つ（及びネットワーク運用者の優先度を満たす）ために利用可能な１つのツールは、図１０に示されるＴＤＤＬＴＥ二重構成である。図９は、ＴＤＤＬＴＥ９２０システムのＴＤＤＬＴＥ二重構成１を例示し、１０ｍｓのフレームに１０個のサブフレームの間に、４個のＵＬサブフレーム、４個のＤＬサブフレーム、及び２個の特殊サブフレームが存在する。図１０で見ることができるように、モバイル運用者の必要性及びデータトラフィックパターンに応じて、並びにＵＬサブフレームリソースとＦＤＤＬＴＥ９１０ネットワークの必要性とのバランスを保つために、使用することができるいくつかのＴＤＤＬＴＥ二重構成が存在する。ＴＤＤＬＴＥ二重構成はまた、データトラフィックパターンの変更に伴って経時的に変更されてもよい。ＴＤＤＬＴＥ二重構成のうちのいずれも、本発明の実施形態とともに使用することができる。例えば、構成１では、図９に示されるように、１個のＵＬサブフレームがＦＤＤネットワークに割り当てられ、３個のＵＬサブフレームがＴＤＤネットワークに割り当てられている。ＦＤＤネットワークがより多くのＵＬスループットを急に必要とした場合、２個のＵＬサブフレームをＦＤＤに割り当て、２個を、すぐ次のフレーム時間のＴＤＤのために残すことができる。そのように、ＦＤＤとＴＤＤネットワークとの間でＵＬサブフレームの割り当てを切り替えることは、極めて動的であり得る。

【0114】

所望に応じて、ＦＤＤＬＴＥ９１０とＴＤＤＬＴＥ９２０ネットワークとの間のＵＬリソース割り当ては、サブフレーム基準よりも更に一層きめ細かくてもよいことに留意されたい。単一のサブフレーム内のいくつかのリソースブロックをＦＤＤ装置に、その他をＴＤＤ装置に割り当てることも可能である。例えば、ＬＴＥ規格は、ＵＬチャネルにＳＣ－ＦＤＭＡ多重アクセス技法を用いる。したがって、ＦＤＤ及びＴＤＤ装置からのＵＬチャネルは、ＳＣ－ＦＤＭＡスキームを介して同じサブフレーム内の異なるリソースブロックに割り付けられ得る。

【0115】

最終的に、ＴＤＤＬＴＥ９２０ＤＬ又は特殊サブフレームであるだろう間にＦＤＤＬＴＥ９１０ＵＬをスケジューリングすることが可能である。１つの検討事項は、それらの接続を維持し、タイミングを維持するためにＴＤＤＬＴＥＵＥによって使用されるＴＤＤＤＬ制御信号（例えば、サブフレーム番号０及び番号５で送信されるＰ－ＳＳ及びＳ－ＳＳブロードキャストシグナリング）が、十分な規則性でＴＤＤＬＴＥＵＥによって受信されなければならず、さもなければＵＥが切断し得るということである。

【0116】

図１１は、共有チャネルがＦＤＤＵＬチャネルではなく、ＦＤＤＤＬチャネルであることを除いて、図９及び上述のものと同じ概念を示す。図９と同じサブフレームの塗り潰し及び輪郭指定が図１１で使用され、見ることができるように、ＦＤＤトラフィック状況は、ＦＤＤＬＴＥ１１１０ＵＬチャネルのサブフレームの全てが反転されてデータに使用されており、ＦＤＤＬＴＥ１１１０ＤＬサブフレームのうちの１個のみがデータに使用され、他のＤＬサブフレームのうちの全てが「待機中」であり、データを伝送していない。同様に、ＴＤＤＬＴＥ１１２０ＵＬサブフレームのうちの全てがデータに使用される一方で、ＴＤＤＬＴＥ１１２０ＤＬサブフレームのうちの１つを除く全てがデータに使用され、この場合、ＴＤＤＬＴＥ１１２０ＬＴＥチャネルは、ＦＤＤＬＴＥ１１１０ＤＬチャネルと同じ周波数である。組み合わせたＦＤＤＬＴＥ１１１０及びＴＤＤＬＴＥ１１２０ネットワークの結果が、ＦＤＤ＋ＴＤＤＬＴＥ１１２０チャネルに示される。図９の例と同様に、２つのネットワークは、単一の制御装置によって、又は複数の制御装置の調整によって、両方のネットワークが、ユーザ及びユーザ装置に適切な性能を伴って、ネットワーク運用者によって所望されるとおりに確実に動作するように、それらの間のスケジューリングを伴って、制御することができる。

【0117】

ＦＤＤＬＴＥ１１１０ネットワークに取り付けられたＦＤＤ装置は、制御及びタイミング情報に関して、並びにデータに関して、ＤＬ伝送に依存しており、それらは、接続を保つために、十分に規則的に適切な制御信号を受信しなければならないことに留意されたい。本発明の一実施形態では、ＦＤＤ装置は、ＤＬサブフレーム（例えば、サブフレーム番号０及び番号５）上でＴＤＤＬＴＥ１１２０ネットワークによって送信されるブロードキャストシグナリングを使用して、時間及び周波数同期を得る。異なる実施形態では、ブロードキャストシグナリングを搬送するサブフレーム番号０及び番号５は、ＦＤＤＬＴＥ１１１０ネットワークに割り付けられ、全てのＦＤＤ装置で時間及び周波数同期を得るために使用される。

【0118】

上述のように、典型的にＦＤＤＤＬチャネルは、ＦＤＤＵＬチャネルよりもはるかに混雑するが、モバイル運用者がＤＬチャネルの共有を望むのには理由がある場合がある。例えば、いくつかのＵＬチャネルは、スペクトルの規制当局によって、ＵＬ使用のみに制限されている（例えば、隣接するバンドに干渉する出力に関する懸念が存在し得る）。また、いったんモバイル運用者が、そのＦＤＤスペクトルに適合するＴＤＤ装置の提供を開始すると、モバイル運用者は、これらの装置がＦＤＤ装置よりも効率的にスペクトルを使用することを発見する可能性が高く、したがって、ＦＤＤ装置の販売を中止し得る。古いＦＤＤ装置が徐々に置き換えられ、ＴＤＤの装置の割合が増加するにつれて、運用者は、次第により多くのそのスペクトルをＴＤＤ装置に割り当てるが、依然として、市場の残りのＦＤＤ装置との互換性を維持することを望む場合がある。

【0119】

この目的に向けて、動作中のＦＤＤ装置が少なくなるにつれて、運用者は、ＴＤＤ動作用にＵＬ及びＤＬバンドの両方を使用することを決定し得る。これは図１２に例示され、ＦＤＤＬＴＥ１２１０は、ＵＬに対して１個及びＤＬに対して１個のみ、使用中のサブフレームを有し、残りは待機中である。各々それぞれがＦＤＤＬＴＥ１２１０ＵＬ及びＤＬチャネルを使用する２つのＴＤＤＬＴＥネットワーク１２２０及び１２３０が存在し、ＦＤＤ＋ＴＤＤＬＴＥ１２４０に示されるように２つのチャネルを共有する３つのネットワークをもたらす。前述のものと同じ柔軟性及び制約が適用され、３つのネットワーク全ての単一の制御装置又は複数の制御装置が存在し得る。２つのＴＤＤネットワークは、独立して、又はキャリアアグリゲーション技法を使用して動作することができる。

【0120】

運用者は、ＴＤＤを完全に控え、代わりに、既存のＦＤＤネットワークと同じスペクトルであるが、アップリンク及びダウンリンクチャネルが交換された第２のＦＤＤネットワークを追加することを選択し得る。これは図１３に例示され、ＦＤＤＬＴＥ１３１０ネットワークは、ＤＬチャネルに有利になるように極めて非対称に利用され、そのため１個のサブフレームのみがＵＬに使用され、第２のＦＤＤＬＴＥ１３２０ネットワークも、ＤＬチャネルに有利になるように極めて非対称に利用されるが、図１３では、ＦＤＤＬＴＥ１３２０のチャネル割り当ては、ＦＤＤＬＴＥ１３１０のチャネル順序又は前の図面に示されるチャネル順序とは対照的に、上述のＦＤＤダウンリンクチャネルはＦＤＤアップリンクチャネルと交換されることが分かる。両方のＦＤＤＬＴＥ１３１０及び１３２０の場合、ＤＬチャネルは、１個のＤＬサブフレームを待機中のまま残し、これは他のネットワークによって使用される１個のＵＬフレームと一致する。ＦＤＤ＋ＴＤＤＬＴＥ１２３０に示されるようにネットワークが組み合わされるとき、サブフレーム１２３１及び１２３２を除く両方のチャネルのサブフレームの全てがＤＬである。このため、サブフレームのうちの９０％がＤＬに費やされ、これは、ＵＬ及びＤＬに対する対称のスペクトル割り当てよりもそれらがより進化したため、モバイルトラフィックパターンにより良好に一致する。

【0121】

また、この構造は、ネットワークを管理する制御装置（又は複数の制御装置）が、サブフレーム毎に各ネットワークに割り当てられるＵＬ及びＤＬサブフレームの数を動的に変更することを可能にし、ＦＤＤ装置が両方のネットワークを使用しているという事実にもかかわらず、極めて動的なＵＬ／ＤＬトラフィック適応を図る。

【0122】

前述の組み合わせたＦＤＤ／ＴＤＤネットワークと同様に、同じ制約がＦＤＤモードに適用され、ＬＴＥ装置は、接続を保ち、良好に動作するために十分な制御及びタイミング情報を受信しなければならず、それらは十分に規則的かつ適切な数のＵＬフレームを必要とする。

【0123】

２つのＦＤＤネットワークは、独立して、又はキャリアアグリゲーションを通じて動作することができる。

【0124】

別の実施形態では、既存のアクティブネットワーク（例えば、図９、１１、１２、及び１３における、ＦＤＤＬＴＥ９１０、ＦＤＤＬＴＥ１１１０、ＦＤＤＬＴＥ１２１０、又はＦＤＤＬＴＥ１３１０）でＤＬチャネルによって伝送される制御情報は、同じチャネル（例えば、図９、１１、１２、及び１３における、ＴＤＤＬＴＥ９２０、ＴＤＤＬＴＥ１１２０、ＴＤＤＬＴＥ１２２０、及びＴＤＤＬＴＥ１２３０又はＦＤＤＬＴＥ１３２０）を使用する新たなネットワーク（又は複数のネットワーク）を使用して、どのサブフレーム及び／又はリソースブロック、並びに、及び／又は他の間隔が待機中であるかを判断する。このように、新たなネットワーク（複数可）は、既存のアクティブネットワークに干渉することなく、いつ伝送することができるのか（ＤＬ又はＵＬにかかわらず）を判断することができる。この実施形態は、それが単に、既存のアクティブネットワークからのＤＬ伝送内にあるものを受信する新たなネットワーク（複数可）の制御装置の問題であるため、既存のアクティブネットワークのいずれの修正も伴わずに、又は既存のアクティブネットワークの制御装置へのいずれの特殊な接続にも依存せずに、既存のアクティブネットワークのスペクトルを同時に使用することを可能にすることができる。別の実施形態では、既存のアクティブネットワークへの唯一の修正は、新たなネットワーク（複数可）が、ＵＥとの接続を維持するための必須の制御及びタイミング情報を確実に伝送できるようにすることである。例えば、既存のアクティブネットワークは、必須のタイミング及び同期情報が伝送されている時間の間に伝送しないように構成され得るが、さもなければ、修正されずに動作する。

【0125】

同じスペクトルでネットワークを同時にサポートする上述の実施形態は、ＬＴＥ規格を使用したが、例えば、同様の技法が、他の無線プロトコルで同様に利用されてもよい。
４．アクティブに使用されるスペクトルと同時の分散アンテナＭＵ－ＭＡＳの利用

【0126】

第１章及び第２章、並びに関連特許及び出願に開示されるように、分散アンテナＭＵ－ＭＡＳ技法（［ＤＩＤＯ］と総称される）は、無線ネットワークの容量を劇的に増加し、装置当たりの信頼性及びスループットを向上させ、更に装置の費用を低減することを可能にする。

【0127】

概して、ＤＩＤＯは、ＵＬ及びＤＬが同じチャネルであるため、ＦＤＤネットワークよりもＴＤＤにおいて効率的に動作し、結果として、ＵＬチャネルにおいて受信される伝送の訓練を使用し、チャネル相互関係を生かすことによってＤＬチャネルに関するチャネル状態情報を導出することができる。また、上述のように、ＴＤＤモードは、モバイルデータの非対称性に本質的により良好に適合し、より効率的なスペクトル利用を可能にする。

【0128】

世界の現在のＬＴＥ展開のほとんどがＦＤＤであると仮定すると、第３章で開示される技法を利用することによって、ＦＤＤにアクティブに使用されるスペクトルにＴＤＤネットワークを展開することができ、ＤＩＤＯは、その新たなＴＤＤネットワークとともに使用することができ、それにより、スペクトルの容量を劇的に増加させる。これは、ＵＨＦ周波数がマイクロ波周波数よりもはるかに良好に伝播することにおいて特に重要であるが、ほとんどのＵＨＦモバイル周波数は、ＦＤＤネットワークによって既に使用されている。ＤＩＤＯベースのＴＤＤネットワークを、ＵＨＦスペクトルにおいて既存のＦＤＤネットワークと組み合わせることによって、並外れて効率的なＴＤＤネットワークを展開することができる。例えば、バンド４４は、７０３～８０３ＭＨｚのＴＤＤバンドであり、米国の７００ＭＨｚのＦＤＤバンドの多くと重なり合う。バンド４４装置は、７００ＭＨｚのＦＤＤ装置と同じスペクトルで同時に使用することができ、主要なスペクトルでのＤＩＤＯＴＤＤを可能にする。

【0129】

ＤＩＤＯは、上述のスペクトル合成技法に重大な新たな制約を追加しない。図１に示されるＤＲＡＮ１０４は、対象範囲領域の既存のｅＮｏｄｅＢを置き換えるか、又は図４に示されるように、上述の技法を共有するサブフレーム（若しくはリソースブロック）毎に、既存のｅＮｏｄｅＢ４０１に調整されるだろう。

【0130】

特に、ＤＩＤＯシステムが全システムを制御しており、ＦＤＤネットワークにｅＮｏｄｅＢを提供している場合、ＤＩＤＯは、分散ＤＩＤＯＡＰが、単一のセルラー基地局よりもＵＥに近い可能性が高いことから、ＦＤＤ装置からのＳＲＳＵＬ等のトレーニング信号を使用して、同時に及び同じ周波数帯内で、複数の既存のＦＤＤ装置からのＵＬの空間処理を介してデコードし、このため、既存のＦＤＤＵＬチャネルのスペクトル効率を劇的に増加し、かつ必要とされるＵＬ電力も低下させる（及び／又は、より良好な信号品質を受信する）ことができ、また、最大比合成（ＭＲＣ）、又はＤＩＤＯに関して前に記載されるような他の技法等の信号合成技法を利用することもできる。

【0131】

このため、ＤＩＤＯは、ＤＩＤＯの利益を、既に展開された既存のＦＤＤ装置のＵＬに適用しつつ、既存のｅＮｏｄｅＢを置き換え、同時にＤＩＤＯＴＤＤ装置で既存のスペクトルを使用することができる。
５．アクティブに使用されるスペクトル内での干渉の緩和

【0132】

以前に述べたように、ＦＤＤバンドとして割り当てられたバンドのＵＬ又はＤＬ周波数のいずれかでＴＤＤネットワークが展開される場合は、隣接バンドと干渉する出力電力に関する懸念が存在し得る。これは、バンド外放射（ＯＯＢＥ）干渉及び／又は受信機「ブロッキング」又は受信機「感度抑圧」によって生じ得る。ＯＯＢＥは割り当てられたバンドの外側の電力放射を指す。ＯＯＢＥは、典型的には、伝送バンドに直接隣接した周波数において電力が最大になり、典型的には、周波数が伝送バンドに対して遠ざかるにつれて小さくなる。「受信機ブロッキング」又は「受信機感度抑圧」は、典型的には近傍のバンド内での強力なバンド外信号の存在により、受信機のフロントエンド増幅器が所望のバンド内信号に対しての感度を失うことを指す。

【0133】

規制当局（例えば、ＦＣＣ）が複数のモバイル運用者又はスペクトルの他のユーザによる使用のために隣接するバンド内にスペクトルを割り当てる場合は、典型的には、モバイル装置（例えば、携帯電話）及び基地局を、規制規則制定時に所与の技術が利用可能な実際の仕様に対して製造することができるようにＯＯＢＥ及び電力レベルを制限するために規則が整備される。更に、隣接するスペクトルのユーザ及びこれらの装置が製造されるときに従う規則の現状に考察が与えられる。例えば、新たなスペクトルの割り当ては、ＯＯＢＥ及び強力なバンド外伝送により敏感なより古い技術が展開された従来のスペクトル割り当ての際に作られた技術よりもＯＯＢＥにより良く耐えて強力なバンド外伝送をより良く排除するであろう技術の利用可能性を考慮することができる。従来世代の基地局及びモバイル装置を置き換えることはしばしば実現困難なので、新たな展開は、従来の展開のＯＯＢＥ及び強力なバンド外伝送の制限を遵守する必要がある。

【0134】

ＦＤＤバンド内でのＴＤＤ展開の場合には、遵守されなければならない追加の制約がある。ＦＤＤペアでは、ＵＬ又はＤＬバンドの各々が、それぞれ、ＵＬのみの伝送又はＤＬのみの伝送の予測で割り当てられた。ＴＤＤがＵＬ及びＤＬの両方で代替的に伝送するので、ＴＤＤ展開がＵＬのみ又はＤＬのみのバンドとして予め割り当てられたＦＤＤバンド内で動作している場合には、このＴＤＤ展開は予期されなかった伝送方向に動作している。このため、ＴＤＤ伝送が隣接するスペクトル内で予め定義されたＦＤＤ使用と確実に干渉しないようにするには、予め定義されたＦＤＤ使用の方向と反対方向でのＴＤＤ伝送が既存の使用の放射要件を満たさなければならない。例えば、ＴＤＤがＦＤＤＵＬバンド内に展開される場合には、ＵＬは予め定義された使用の方向であるので、ＴＤＤ伝送のＵＬ部分は問題にならないはずである。しかし、ＴＤＤ伝送のＤＬ部分は予め定義されたＵＬ使用の方向と反対方向であるので、典型的には、ＴＤＤＤＬ伝送は、ＵＬ伝送に定義されたＯＯＢＥ及び強力なバンド外伝送要件を満たさなければならない。

【0135】

ＵＬバンド内にＴＤＤを展開する場合、ＴＤＤ伝送のＵＬ部分は、典型的には、モバイル装置（例えば、携帯電話）からの伝送となるであろう。隣接したバンド内のＦＤＤ電話及び隣接したバンド内の基地局は、隣接したバンド内の携帯電話からのＵＬ伝送に耐えるように設計されているであろう。例えば、図１６ａは、ＡからＧまでのサブバンドに分割されたＦＤＤバンド７のＵＬバンドを示す。斜線のサブバンドＥ内で動作するＦＤＤ携帯電話及び基地局は、ＦＤＤサブバンドＡ～Ｄ、Ｆ及びＧ内のＵＬ伝送に耐えるように設計される。このため、ＴＤＤ装置が隣接するサブバンドＤ（ＦＤＤバンド７のサブバンドＤと同じ周波数の図１６ｂ内の斜線のＴＤＤバンド４１のサブバンドＤ）内で動作されている場合には、ＦＤＤバンド７の携帯電話及び基地局装置は、バンド４１のサブバンドＤ内のＴＤＤ伝送のＵＬ部分と何の問題も有しないであろう。

【0136】

しかし、ＴＤＤバンド４１のサブバンドＤ内のＤＬ伝送は、ＦＤＤバンド７の割り当て又はそのバンド内で動作するように設計された携帯電話及び基地局において予期されたシナリオではない。各装置を順番に考察しよう。

【0137】

携帯電話のバンド７の受信機は、隣接するＵＬバンド内を伝送している他の携帯電話からの伝送を排除するように設計されているため、ＦＤＤバンド７のサブバンドＥ内の形態電話の場合では、この携帯電話は、隣接するＴＤＤバンド４１のサブバンドＤ内の基地局ＤＬ伝送によって悪影響を受け難い。通常の使用で、（例えばスタジアムで互いに隣り合って座った２人が、両方とも呼び出しをしている場合には）携帯電話が互いに数インチ以内で動作して、互いの電話の受信機に非常に高い伝送電力の事故をもたらす場合がある。技術（例えば、キャビティフィルタ）が、そのような強力な近傍のバンド伝送を排除して、隣接するバンドを使用している携帯電話に物理的に近接している携帯電話が、隣接する携帯電話のＤＬ受信に悪影響を与えずにＵＬ信号を伝送することができるようにする。

【0138】

しかし、ＦＤＤバンド７のサブバンドＥ内で動作している基地局の場合は異なる。基地局の受信機は、ＦＤＤバンド７のサブバンドＥ内のモバイル装置からＵＬを受信し、隣接するＦＤＤバンド７のサブバンドＡ～Ｄ、Ｆ及びＧ内のモバイル装置からのＵＬを排除するように設計されていた。この受信機は、また、図１６ａに示すバンド３８のＴＤＤサブバンドＨ及びバンド７のＦＤＤＤＬサブバンドＡ’～Ｈ’内のＤＬ伝送を排除するようにも設計されている。このため、ＦＤＤバンド７の基地局に設計されなかった唯一のシナリオが、サブバンドＡ～Ｄ、Ｆ及びＧ内の他の基地局からのＤＬ伝送を排除することである。我々はこの場合を考察していく。

【0139】

図１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び１５ｄは、サブバンドＤ内で伝送しているＴＤＤバンド４１の構造物１５０１（例えば、ビル、塔、等）上の基地局（ＢＴＳ）１５１０とＵＬサブバンドＥ内で受信しＤＬサブバンドＥ’内で伝送しているＦＤＤバンド７の構造物１５０２上の基地局（ＢＴＳ）１５３０との間の４つの伝送シナリオを考察する。シナリオでは：
ａ．１５ａ：伝送がビル１５０５によって完全に遮られており、ビル１５０５の周りにマルチパス経路がないので、ＴＤＤＢＴＳ１５１０とＦＤＤＢＴＥ１５３０との間にはパスがない。そして、その結果、ＴＤＤＤＬ信号はＦＤＤＢＴＳ１５３０に届かないであろう。
ｂ．１５ｂ：ＴＤＤＢＴＳ１５１０とＦＤＤＢＴＳ１５３０との間に見通し線（ＬＯＳ）パスのみが存在する。ＬＯＳパスは、ＦＤＤＢＴＳ１５３０に到達する非常に強力なＴＤＤＤＬ信号をもたらすであろう。
ｃ．１５ｃ：ＴＤＤＢＴＳ１５１０とＦＤＤＢＴＳ１５３０との間に見通し線外（ＮＬＯＳ）パスが存在するが、ＬＯＳパスは存在しない。ＮＬＯＳパスは、ＦＤＤＢＴＳ１５３０に到達する信号がＬＯＳ信号の電力に近づくように正確に角度が付けられた高効率の反射体（例えば、金属の大きな壁）を介したものであることは可能である一方で、ＬＯＳパスの効率に近づくＮＬＯＳパスが存在することは現実世界のシナリオでは統計的に困難である。対照的に、現実世界のシナリオでは、様々な角度で反射及び散乱する物体、並びに信号をより多く又はより少なく吸収及び屈折させる物体によってＮＬＯＳパス影響を受ける可能性がある。更に、定義によって、ＮＬＯＳパスは、ＬＯＳパスより長く、より高いパスロスをもたらす。これらの因子の全てが、ＬＯＳパスに比較してＮＬＯＳパスに重大なパスロスをもたらす。このため、図１５ｂに例示されるように、現実世界のシナリオでは、ＦＤＤＢＴＳ１５３０に受信されるＴＤＤＤＬＮＬＯＳ信号電力は、ＦＤＤＢＴＳ１５３０に受信されるＴＤＤＤＬＬＯＳ信号電力よりもはるかに少ない可能性がある。
ｄ．１５ｄ：ＴＤＤＢＴＳ１５１０とＦＤＤＢＴＳ１５３０との間のＬＯＳパス及びＮＬＯＳパスの両方が存在する。このシナリオは、効果的にシナリオ１５ｂ及び１５ｃの合計であり、ＴＤＤＢＴＳ１５１０からのＬＯＳパス経由の非常に強力な信号並びにＴＤＤＢＴＳ１５１０からのＮＬＯＳパス経由の統計的にずっと弱い信号の合計を受信するＦＤＤＢＴＳ１５３０がもたらされる。

【0140】

前節の４つのシナリオを考慮すると、ＦＤＤＢＴＳ１５３０に受信される信号はないので、シナリオ１５ａは明らかに何の問題も全く提示しない。ＮＬＯＳシナリオ１５ｃは、ＦＤＤＢＴＳ１５３０に到達するいくらかのＴＤＤＤＬＢＴＳ１５１０信号をもたらすが、しかし、統計的に、それは、ＬＯＳ信号よりずっと弱い信号である。更に、ＮＬＯＳパスが高効率の反射体である困難だが可能性のあるこのシナリオでは、この信号は、しばしば、サイトプランニング、例えば、ＮＬＯＳパスが効率的に反射されないようにＴＤＤＤＬＢＴＳ１５１０のアンテナの位置を変えるか又は向きを変えることによって緩和することができる。シナリオ１５ｂ（ＬＯＳ）及び１５ｄ（ＬＯＳ＋ＮＬＯＳ）は、隣接するバンド内にもたらされる高電力信号のＬＯＳ成分であってＦＤＤＢＴＳ１５３０が耐えるように設計されていなかった成分のせいで、問題のあるシナリオである。

【0141】

シナリオ１５ｃ及び１５ｄのＮＬＯＳ成分は、隣接するＵＬバンド内のＦＤＤＢＴＳ１５３０に受信されるより低い電力信号を確実にもたらすことができる一方、ＦＤＤＢＴＳ１５３０は、例えば、キャビティフィルタを用いて、より低い電力信号であって、大部分が全体のＵＬバンドからのＮＬＯＳ信号をモバイル装置から排除するように設計されている。このため、シナリオ１５ｂ及び１５ｄのＬＯＳ成分を緩和することができ、シナリオ１５ｃ及び１５ｄからの低電力の（例えば、困難な高効率の反射を回避して）ＮＬＯＳ信号成分のみが残る場合には、この信号はそれが耐えるように設計された電力レベルでＵＬバンド内の伝送を受信するだけのＦＤＤＢＴＳ１５３０をもたらし、このため、ＦＤＤＢＴＳ１５３０の動作を妨げることなく、ＵＬバンド内でＴＤＤＢＴＳ１５１０からのＤＬ伝送を可能にするであろう。以前に述べたように、ＦＤＤＵＬバンド内の他の伝送方向は隣接するバンドの動作を妨げない、このため、ＴＤＤＤＬＢＴＳ１５１０のＦＤＤＢＴＳ１５３０へのＬＯＳ伝送成分を緩和することができる場合には、ＦＤＤＵＬバンドを、ＴＤＤ双方向動作に使用することができる。

【0142】

関連する特許及び出願に以前に開示されたように、ＤＩＤＯシステムなどのマルチユーザ多重アンテナシステム（ＭＵ－ＭＡＳ）、ｐＣｅｌｌ（商標）の商標で市場に出されている技術又は他の多重アンテナシステムは、ユーザアンテナの位置でコヒーレント信号を合成するためか又はその位置でヌル（即ち、ゼロ）ＲＦエネルギーを合成するために、ユーザアンテナの位置からチャネル状態情報（ＣＳＩ）を利用することができる。典型的には、このようなＣＳＩは、ユーザ装置がＣＳＩ情報で応答している状態で基地局からユーザ装置に伝送されるか、又は、基地局が相互性を活用してＣＳＩをユーザアンテンアの位置として決定している状態でユーザ装置から基地局に伝送されている、バンド内（ＩＢ）トレーニング信号から決定される。

【0143】

一実施形態では、図１４に描かれ、上記の１～４章で説明されたように動作するＭＵ－ＭＡＳシステムは、各ＵＥ位置１１１でＣＳＩを推定して、各ＵＥ位置１１１で同じ周波数バンド内に、それぞれのＶＲＩ１０６（ＶＲＩ₁、ＶＲＩ₂、．．．ＶＲＩ_M）の各々で独立したｐＣｅｌｌ１０３（ｐＣｅｌｌ₁、ｐＣｅｌｌ₂、．．．ｐＣｅｌｌ_M）を合成する。上記の１～４章で説明されたように各ＵＥ位置１１１でのＣＳＩを推定するのに加えて、この実施形態では、ＭＵ－ＭＡＳシステムも、構造物１４３１～１４３３上に示す各アンテナ１４０３でＣＳＩを推定し、各位置１１１でｐＣｅｌｌ１０３を合成する際、このシステムは、全てのｐＣｅｌｌが同じ周波数バンド内にある状態で、各アンテナ１４０３の位置でｐＣｅｌｌ１４１１（ｐＣｅｌｌ１．．７、８．．１４、及び（ｂ－６）．．ｂ、（まとめて、ｐＣｅｌｌ１．．ｂ））の合成もする。しかし、各々がそのそれぞれのＶＲＩからの合成波形を含むｐＣｅｌｌ１０３とは異なり、各ｐＣｅｌｌ１４１１は、ＲＦエネルギーがゼロのヌルである。

【0144】

一実施形態では、前節で説明されたヌルｐＣｅｌｌ１４１１が、平坦な（直流電流（ＤＣ１．．ｂ））信号をＶＲＭ１０８に入力するＶＲＩ１４６６のインスタンスを作成することによって合成される。別の実施形態では、それらは、アンテナ位置でヌル信号（ゼロＲＦエネルギー）寄与を合成するための関連する特許及び出願に以前開示された技法を使用して、ＶＲＭ内でヌル位置として計算される。

【0145】

バンド内（「ＩＢ」）トレーニング信号を使用して各アンテナ１４０３の位置でＣＳＩを推定する場合は、１章～４章及び関連する特許及び出願で説明された技法を使用して高精度なＣＳＩ推定値が得られる。例えば、ｐＣｅｌｌ伝送バンドが２５３０～２５４０ＭＨｚである場合には、図１６ｂのバンドＤが、２５３０～２５４０の同じ周波数範囲のトレーニング信号が使用されるなら、精度の高いＣＳＩ推定値が得られる。しかし、バンド外（「ＯＯＢ」）信号（例えば、２６６０～２６７０ＭＨｚでの）が、ＩＢ信号（例えば、２５３０～２５４０ＭＨｚでの、図１６ａのバンドＥ’）の代わりにアンテナの位置でＣＳＩを推定するのに使用される場合は、このようなＯＯＢＣＳＩ推定値は、チャネルがＩＢ周波数とＯＯＢ周波数との間で「周波数平坦」である場合にのみ、合理的に正確である。周波数平坦とは、チャネルが、ＩＢ及びＯＯＢの周波数の各々における信号が同じ大きさのフェーディングを経験するように、ＩＢ及びＯＯＢの周波数の両方において平坦なフェーディングを有することを意味する。ＩＢ及びＯＯＢの周波数が選択的なフェーディングを有する、例えば、ＩＢ及びＯＯＢの周波数の成分が相関のないフェーディングを経験する場合には、ＯＯＢ信号から得られたＣＳＩ推定値を使用することはＩＢ信号にとってあまり正確ではない場合がある。このため、図１６ａのバンドＥ’が図ｂのバンドＤと比較して周波数平坦である場合には、バンドＥ’内のトレーニング信号は、バンドＤに対する高度に正確なＣＳＩを得るために使用することができる。しかし、バンドＥ’がバンドＤと比較して優位な選択的フェーディングを有する場合には、バンドＥ’からのトレーニング信号は、バンドＤに対する正確なＣＳＩをもたらさない。

【0146】

ＮＬＯＳ成分（例えば、図１５ｂに例示するような）が存在しない空きスペース内の純粋なＬＯＳ信号は、周波数平坦なチャネル内にある。このため、信号に対する唯一の成分がＬＯＳである場合には、ＯＯＢ信号は、ユーザアンテナの位置でＩＢ信号に対するＣＳＩを正確に推定するために使用することができる。しかしながら、多くの現実世界の展開では、純粋なＬＯＳ信号は存在せず、むしろ、全く信号が存在しない（例えば、図１５ａ）か、ＮＬＯＳ信号のみが存在する（例えば、図１５ｃ）か、又は、ＬＯＳ信号とＮＬＯＳ信号が組み合わされた信号（例えば、１５ｄ）が存在する。

【0147】

ＯＯＢ信号がＴＤＤＢＴＳアンテナ１５１０の視点からＦＤＤＢＴＳ１５３０のＣＳＩを推定するために使用される場合には、図１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び１５ｄのシナリオの各々に対する結果は、以下のようになる：
ａ．１５ａ：信号無し、それ故、ＣＳＩは生じない。
ｂ．１５ｂ：ＬＯＳのみが存在し、一貫して正確なＣＳＩをもたらす。
ｃ．１５ｃ：ＮＬＯＳのみが存在し、ＮＬＯＳのみのチャネルからの選択的なフェーディングのせいである可能性が高い一貫して正確ではないＣＳＩをもたらす。
ｄ．１５ｄ：ＬＯＳ＋ＮＬＯＳ、生じるＣＳＩはＮＬＯＳ成分が一貫して正確ではなく、ＬＯＳ成分が一貫して正確であるＣＳＩ成分の組み合わせとなる。

【0148】

純粋なＬＯＳチャネルから導かれたＣＳＩをＣ_Lと称し、純粋なＮＬＯＳチャネルから導出されたＣＳＩをＣ_Nと称し、純粋なＬＯＳと純粋なＮＬＯＳの組み合わせのチャネルから導出されたＣＳＩをＣ_LNと称する。ＬＯＳ及びＮＬＯＳの組み合わせのＣＳＩは、Ｃ_LN＝Ｃ_L＋Ｃ_Nと定式化することができる。

【0149】

アクセスポイント１０９（ＡＰ_1..N）と図１４のアンテナ１４０３との間が純粋なＬＯＳチャネルの場合は、唯一のＣＳＩ成分は、各アンテナ１４０３に対するＣＬである。純粋なＬＯＳチャネルは周波数平坦なので、ＣＳＩを導出するためにＯＯＢ信号が使用される場合、各アンテナ１４０３に対するＣＳＩは依然として正確なままである。このため、ＣＳＩを導出するためにＯＯＢ信号を使用する場合は、各ＡＰ１０９からのＬＯＳ信号は、各アンテナ１４０３の位置で高い精度で無効になり、わずかな又は各アンテナ１４０３で検出できないＡＰ１０９の伝送からの信号をもたらす。

【0150】

アクセスポイント１０９とアンテナ１４０３との間が純粋なＮＬＯＳチャネルの場合は、唯一のＣＳＩ成分は、各アンテナ１４０３に対するＣ_Nである。ＣＳＩを導出するためにＯＯＢ信号が使用される場合、各アンテナ１４０３に対するＣＳＩは、チャネルがどのように周波数平坦であるかに応じて多かれ少なかれ正確である。このため、ＣＳＩを導出するためにＯＯＢ信号を使用する場合は、各ＡＰ１０９からのＮＬＯＳ信号は、チャネル周波数の選択性の程度に応じて、完全に無効になる（完全に周波数平坦なチャネルの場合）か、部分的に無効になるか、又は全く無効にならない。ＮＬＯＳ信号が無効にならない程度に、各アンテナ１４０３は、ＡＰ１０９からのＮＬＯＳ信号のいくとかのランダムな総和を受信する。このため、ＡＰ１０９からアンテナ１４０３へのＮＬＯＳ信号強度にいくらか低下があり得るが、ＮＬＯＳ信号強度は、ＮＬＯＳ信号の無効化を試みるためにＣＳＩが適用されなかったなら受信されたであろうＮＬＯＳ信号強度より高くならない。

【0151】

アクセスポイント１０９とアンテナ１４０３との間がＬＯＳ及びＮＬＯＳの組み合わせのチャネルの場合、ＣＳＩは、各アンテナ１４０３に対してＬＯＳ及びＮＬＯＳ成分の組み合わせＣ_LN＝Ｃ_L＋Ｃ_Nである。ＯＯＢ信号がＣＳＩを導出するために使用される場合、各アンテナ１４０３に対するＣＳＩのＣ_L成分は高度に正確になり、Ｃ_N成分に対するＣＳＩはチャネルがどのように周波数平坦であるかに応じて、多かれ少なかれ正確である。ＣＳＩのＣ_L成分は、アクセスポイント１０９とアンテナ１４０３との間の信号のＬＯＳ成分の無効化に影響を及ぼす一方、ＣＳＩのＣ_N成分は、アクセスポイント１０９とアンテナ１４０３との間の信号のＮＬＯＳ成分の無効化に影響を及ぼす。このため、ＣＳＩを導出するためにＯＯＢを使用する場合は、各ＡＰ１０９からのＬＯＳ信号は、一貫して完全に無効になる一方、各ＡＰ１０９からのＮＬＯＳ信号は、チャネル周波数の選択性の程度に応じて、多かれ少なかれ無効になる。したがって、合計では、ＡＰ１０９からの伝送のＬＯＳ成分は完全に無効になり、ＡＰ１０９からの伝送のＮＬＯＳ成分の強度は、ＮＬＯＳ信号の無効化を試みるためにＣＳＩを適用しなかったならアンテナ１４０３によって受信されたであろうＮＬＯＳ信号強度より高くならない。

【0152】

以前に述べたように、図１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び１５ｄに示すシナリオでは、問題になるシナリオは、ＴＤＤＢＴＳ１５１０のＬＯＳ成分がＦＤＤＢＴＳ１５３０に受信される場合のものである。ＴＤＤＢＴＳ１５１０のＮＬＯＳ成分がＦＤＤＢＴＳ１５３０に受信される場合は、一般的に問題ではない。前節で説明したＭＵ－ＭＡＳの実施形態を考察しよう：ＴＤＤＢＴＳ１５１０が図１４からのＡＰ１０９のうちの１つであり、ＦＤＤＢＴＳ１５３０がアンテナ１４０３のうちの１つである場合、アンテナ１４０３に対するＣＳＩを決定するためにレーニング信号が使用される場合には、ＴＤＤＢＴＳ１５３０からの伝送は、ＦＤＤＢＴＳ１５３０で完全に無効になる。アンテナ１４０３に対するＣＳＩを決定するために使用されるトレーニング信号がＯＯＢ信号である場合、ＴＤＤＢＴＳ１５３０からのＬＯＳ伝送が、ＦＤＤＢＴＳ１５３０で完全に無効になり、ＴＤＤＢＴＳ１５３０からＦＤＤＢＴＳ１５３０へのＮＬＯＳ伝送は、ＮＬＯＳ信号の無効化を試みるためにＣＳＩが適用されなかった場合より悪くならない。このため、アンテナ１５３０からのＯＯＢトレーニング信号は、アンテナ１５１０からの伝送のいずれのＬＯＳ成分も完全に無効にするが、アンテナ１５１０からの伝送のいずれのＮＬＯＳ成分も確実に無効にしないか又は強くしない。

【0153】

アンテナ１５１０から伝送された信号のＬＯＳ成分は問題であり、無効化されており、アンテナ１５１０のＮＬＯＳ成分は問題ではなく、いかなる悪影響も受けないので、発明者らは、少なくともＦＤＤＢＴＳからのＯＯＢ信号が利用可能であれば、ＦＤＤＵＬスペクトル内で図１４に示すものなどのＭＵ－ＭＡＳシステムで、ＴＤＤＢＴＳ１５３０が、隣接するバンドのＦＤＤＢＴＳの受信機性能を大きく妨げることなく動作することができる、実施形態を有している。

【0154】

多くのＦＤＤシステムの場合、このようなＯＯＢ信号は実に利用可能である。例えば、図１６ａにおいて、サブバンドＥ内でＵＬを受信しているＦＤＤＢＴＳ１５３０は、同時に、サブバンドＥ’内でＤＬを伝送している。データトラフィックはＤＬサブバンド内で変化し得る一方、制御信号（例えばＬＴＥ標準における）は、典型的には、繰り返し伝送される。したがって、少なくとも、これらのＤＬ制御信号は、ＦＤＤＢＴＳ１５３０のＣＳＩを決定し、関連する特許及び出願で以前に開示された相互性技法を使用し、かつ、サブバンドＥ’内のＦＤＤＢＴＳ１５３０（図１４のアンテナ１４０３に対応する）からのＤＬ伝送のチャネル相互性から導出されるＣＳＩを適用して、ＴＤＤＢＴＳ１５１０（図１４のＡＰ１０９に対応する）から位置１１１のＵＥへのＴＤＤＤＬ伝送と同時に、サブバンドＤ内のＦＤＤＢＴＳ１５３０（図１４のアンテナ１４０３に対応する）でヌルを生成するために使用されるＯＯＢトレーニング信号として使用することができる。ＴＤＤＢＴＳ１５１０（図１４のＡＰ１０９に対応する）からのサブバンドＤのＴＤＤＤＬ伝送のＬＯＳ成分は、ＦＤＤＢＴＳ１５３０（図１４のアンテナ１４０３に対応する）で完全に無効にされる一方で、サブバンドＤのＴＤＤＤＬ伝送のＮＬＯＳ成分は、ＬＯＳ成分の無効化がなされなかった場合にそうであったであろうものよりも悪くならない。

【0155】

ＴＤＤＤＬ伝送のバンド幅内にＦＤＤＢＴＳ１５３０の位置のその場所でＴＤＤＤＬ伝送のヌルを生成することに加えて、ＦＤＤＢＴＳの位置でＴＤＤＤＬ伝送からの高電力のＯＯＢＥを無効にすることも望ましい。ＬＯＳ成分からのＯＯＢＥが周波数平坦なチャネル内にあるので、バンド内ＬＯＳ成分の無効化は、ＬＯＳ成分からのＯＯＢＥも無効にする。しかしながら、ＮＬＯＳ成分のＯＯＢＥは、ＮＬＯＳ成分が周波数選択的なチャネルにある程度に、無効にならないが、ＬＯＳ成分を無効にする試みがなかったならＮＬＯＳが有したであろうＯＯＢＥよりも悪くならない。ＬＯＳ及びＮＬＯＳ伝送の各々のＯＯＢＥの電力は、バンド内のＬＯＳ及びＮＬＯＳ伝送の電力にそれぞれ比例する。このため、ＬＯＳ伝送のＯＯＢＥを無効にすること及びＮＬＯＳ伝送のＯＯＢＥをさもなくばそうであったＯＯＢＥより悪化させないことは、最大の電力及びほとんどの問題のあるＯＯＢＥ成分に対処し、ＬＯＳがより問題の少ないＮＬＯＳ成分を悪化させない。

【0156】

ＦＤＤ基地局は、典型的には、ダイバーシティ、ビーム形成、ＭＩＭＯ又は他の理由のための複数のアンテナを有する。このシナリオは、図１４に描写されており、各構造物１４３１～１４３３上に複数のアンテナ１４１１が存在する。それ故、図１５ａ、１５ｂ、１５ｃ及び１５ｄに描写される単一のＦＤＤＢＴＳアンテナ１５３０よりむしろ、典型的には、複数のＦＤＤＢＴＳアンテナ１４１１が存在するであろう。次いで、上記で説明し、図１４に描写されたＭＵ－ＭＡＳシステムは、このようなアンテナが伝送している程度に、各アンテナに対するＣＳＩを導出し、そのアンテナへのＡＰ１０９伝送のＬＯＳ成分を無効にするために使用するであろうアンテナ１４１１の各々からの伝送を受信するであろう。別の実施形態では、ヌルは、ＢＴＳアンテナ１４１１のいくつかに対して生成されるのみであろう。例えば、アンテナ１４１１のいくつかは、ＵＬ受信に使用されなくてもよく、それらのアンテナに対してヌルを生成する必要はないであろう。

【0157】

上記の実施形態の大規模な展開では、多くのＴＤＤＢＴＳアンテナ及び隣接するサブバンドのＦＤＤＢＴＳアンテナは、広い対象範囲領域（例えば、市、地域、国及び大陸）全体にわたって分布されるであろう。明らかに、全てのアンテナが互いの範囲にあるわけではなく、したがって、所与のＦＤＤＢＴＳアンテナに干渉するのに十分な電力レベルのＴＤＤＢＴＳＤＬ伝送のみを無効にする必要があるであろう。一実施形態では、ＶＲＭ１０８は、ＴＤＤＢＴＳＤＬＡＰ１０９からＦＤＤＢＴＳアンテナ１４０３からの伝送を受信し、かつ、ＴＤＤＢＴＳＡＰ１０９から入る電力レベルを、各ＴＤＤＢＴＳＡＰ１０９からの各ＦＤＤＢＴＳアンテナ１４０３上で、評価する。チャネル相互性を含む様々な手段を使用して、この評価を行うことができる。ＶＲＭ１０８は、ＯＯＢＥ又は所与の閾値より上の受信機ブロッキング／受信機感度抑圧の電力を受信しているであろうＦＤＤＢＴＳアンテナ１４０３でのみヌルを合成する。閾値は、限定はされないが、干渉する閾値又はスペクトル法令によって設置された閾値を含む任意のレベルに設定することができる。

【0158】

ヌルｐＣｅｌｌ１４１１は、信号を伝送するｐＣｅｌｌ１０３に、それらが、計算リソース及びＡＰ１０９リソースを必要とする点で類似している。このため、対象範囲全体にわたってヌルｐＣｅｌｌを生成するために必要なＡＰ１０９リソースの数を最少にすることは有利である。別の実施形態では、関連する特許及び出願で以前に開示したようなクラスタリング技法を利用して、ユーザ装置に必要なｐＣｅｌｌ１０３及び対象領域全体にわたってアンテナ１４０３を無効にするのに必要なｐＣｅｌｌ１４１１を合成するのに必要なＡＰ１０９の数を減少させることができる。

【0159】

上述の実施形態は、隣接するスペクトル内のＴＤＤ動作の知識を何も有しないＦＤＤＤＬアンテナでヌルを生成することに対処する。別の実施形態では、ＦＤＤＤＬアンテナが隣接するスペクトル内のＴＤＤ動作の知識を有しており、ＴＤＤシステムと協働する。一実施形態では、ＦＤＤＤＬアンテナ１４０３は、図１４のＭＵ－ＭＡＳシステムがＦＤＤＤＬアンテナ１４０３に対する正確なＣＳＩを決定するためのＩＢレファレンスを有することができるようにするトレーニング信号（例えば、ＬＴＥＳＲＳ信号）を、規則的にＴＤＤバンド内に伝送する。正確なＣＳＩで、ＶＲＭ１０８は、ＬＯＳ及びＮＬＯＳの成分両方に対するヌルを合成することができ、このため、ＮＬＯＳ信号すらも無効になるので、非常に高い電力のＴＤＤＤＬ伝送が隣接するスペクトル内で使用できるようになる。別の実施形態では、ＦＤＤＤＬ伝送は、ＵＥ（ＳＲＳなど）又はＴＤＤＤＬＢＴＳのどちらかからのトレーニング信号でインターリーブされたタイミング及び／又は周波数である。別の実施形態では、ＦＤＤＤＬアンテナ１４０３は、ＶＲＭ１０８がＯＯＢＥＣＳＩを決定し、かつ、ＬＯＳＯＯＢＥ並びにＮＬＯＳの両方に対するヌルを生成するために使用することができる、ＩＢトレーニング信号を自身のＵＬスペクトル内に伝送もする。

【0160】

別の実施形態では、アンテナ１４０３は、隣接するＴＤＤスペクトルで使用されるＴＤＤアンテナである。隣接するＴＤＤシステムがＵＬ及びＤＬ内で同期する場合は、全てのＢＳＴが同時に伝送又は受信モードになるので、ＯＯＢＥ及び受信機ブロッキング／受信機感度抑圧からの干渉は最小化される。時々、例えば、隣接するネットワークが異なるＤＬ及びＵＬの比率を必要とする場合、又は、それらのネットワークが異なる待ち時間要件を有する場合、例えば、１つのネットワークが、往復待ち時間を減少させるためにより頻繁なＤＬ又はＵＬインターバルを必要とする場合、隣接するＴＤＤシステムＤＬ及びＵＬの時間を同期させないで動作させる必要がある。これらのシナリオでは、隣接するバンドが、同時に、ＵＬ及びＤＬとともに使用される。上述したのと同じ技法は、ＤＬインターバルの間に他のシステムのＢＳＴアンテナでヌルを合成するために一方又は両方のシステムに対して使用することができる。上述の技法によって、バンド内及びＯＯＢＥ伝送の一方又は両方が無効にされ得、ＬＯＳ成分並びにＮＬＯＳ成分のどちらかを無効にする。

【0161】

一実施形態では、図１４のＭＵ－ＭＡＳシステムに対する同じスペクトルが、地上無線サービスを提供するために使用され、一方、それは、同時に、航空機用のＤＬバンド（即ち、空に向いた伝送を有する）として使用される。ＭＵ－ＭＡＳシステムは、地上での使用が意図されているにもかかわらず、航空機が、ＡＰ１０９のアンテナパターンの範囲に入る程度に、ＡＰ１０９から航空機までのパスは、ＬＯＳ又は大部分ＬＯＳであり、航空機へのＤＬに干渉する潜在的可能性がある。ＶＲＭは、航空機からＵＬ（即ち、地面に向けられた伝送）を受信することによって、以前に説明した技術を使用して、航空機アンテナに対するＣＳＩを導出し、かつ、これによって、航空機アンテナの位置でヌルを合成することができる。航空機へのパスはＬＯＳであるので、ＣＳＩは、たとえ、航空機のＵＬ信号がＯＯＢの場合でも、極めて正確であることができる。このため、このようにして、スペクトルは、航空機のＤＬと同時に使用することができる。航空機は頻繁には飛行せず、スペクトルが、航空機に独占的に予約されていた場合、スペクトルは、ほとんどの時間稼働しないであろうことから、これは、非常に効率的なスペクトルの使用である。

【0162】

別の実施形態では、航空機のアンテナは、地上のＵＥと一緒に、１つ又は複数のＵＥとして扱われ、航空機が図１４に示すＭＵ－ＭＡＳシステムの範囲内を飛行する場合は、それは、他の任意のＵＥと同じＵＬ及びＤＬの容量を使用する。複数のアンテナが、容量を増大させるために航空機に使用され得る。アンテナは、航空機上又は航空機内で互いに離間して配置することができ、容量を増大させるために極性を持たせることができる。航空機内の個人も、同じＭＵ－ＭＡＳに接続された彼ら自身の装置（例えば、携帯電話）を同じスペクトル内で使用することができる。ＭＵ－ＭＡＳは、航空機アンテナ用及びユーザのＵＥ用の独立したｐＣｅｌｌを生成するであろう。

【0163】

本発明の実施形態は、上で説明した様々な工程を含み得る。本工程は、汎用又は特殊目的のプロセッサに本工程を実行させるために使用され得る、機械実行可能な命令において具現化することができる。代替的に、これらの工程は、工程を実行するためのハードワイヤードロジックを含む特定のハードウェア構成要素によって、又はプログラミングされたコンピュータ構成要素及びカスタムハードウェア構成要素の任意の組み合わせによって、実行することができる。

【0164】

本明細書に記載される場合に、命令は、ある特定の動作を行うように構成されるか、又は所定の機能若しくはソフトウェア命令が非一時的コンピュータ可読媒体中に具現化されたメモリ内に記憶されている、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）などの、ハードウェアの特定の構成を指し得る。故に、図面で示す技法は、１つ又は２つ以上の電子装置上で記憶及び実行されるコード及びデータを使用して実装され得る。そのような電子装置は、非一時的コンピュータ機械可読記憶媒体（例えば、磁気ディスク、光ディスク、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ装置、相変化メモリ）、並びに一時的なコンピュータ機械可読通信媒体（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号などの電気的、光学的、音響的又は他の形態の伝搬信号）などのコンピュータ機械可読記憶媒体を使用して、コード及びデータを記憶及び（内部で及び／又はネットワークを介して他の電子装置と）通信する。

【0165】

この詳細な説明全体を通じて、説明を目的として、本発明の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細を記載した。しかしながら、本発明は、これらの具体的な詳細の一部がなくても実施され得ることは、当業者にとって明らかであろう。ある特定の例では、既知の構造及び機能は、本発明の主題を不明瞭にすることを回避するために、詳述しなかった。したがって、本発明の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲の観点から判断されるべきである。

【図1】