特表 2024-527190 衛星ＲＡＮ向け動的時分割複信（ＤＴＤＤ）アクセス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-22

(54)【発明の名称】衛星ＲＡＮ向け動的時分割複信（ＤＴＤＤ）アクセス

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/0446 20230101AFI20240712BHJP

   H04B 7/155 20060101ALI20240712BHJP

   H04B 7/212 20060101ALI20240712BHJP

   H04W 84/06 20090101ALI20240712BHJP

   H04W 72/1268 20230101ALI20240712BHJP

   H04W 72/50 20230101ALI20240712BHJP

【ＦＩ】

H04W72/0446

H04B7/155

H04B7/212

H04W84/06

H04W72/1268

H04W72/50 110

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024502037

(86)(22)【出願日】2022-07-18

(85)【翻訳文提出日】2024-03-14

(86)【国際出願番号】 US2022073859

(87)【国際公開番号】W WO2023288335

(87)【国際公開日】2023-01-19

(31)【優先権主張番号】63/222,633

(32)【優先日】2021-07-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】517362118

【氏名又は名称】エーエスティー アンド サイエンス エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＡＳＴ ＆ Ｓｃｉｅｎｃｅ， ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】１００ ＳＥ ２ｎｄ Ｓｔ，Ｓｕｉｔｅ ３５００ Ｍｉａｍｉ， Ｆｌｏｒｉｄａ ３３１３１， Ｕ．Ｓ．Ａ

(74)【代理人】

【識別番号】100102934

【弁理士】

【氏名又は名称】今井 彰

(72)【発明者】

【氏名】ジョン ジー

(72)【発明者】

【氏名】ファウジ フェデリコ ペドロ

【テーマコード（参考）】

5K067

5K072

【Ｆターム（参考）】

5K067AA03

5K067DD34

5K067EE02

5K067EE07

5K067EE10

5K067EE24

5K067HH21

5K067JJ12

5K072AA15

5K072AA29

5K072BB02

5K072BB13

5K072BB22

5K072BB25

5K072DD03

5K072DD11

5K072DD16

5K072EE02

5K072FF26

(57)【要約】

地上局は、視野（ＦＯＶ）を有する衛星と通信し、衛星は、アップリンク信号およびダウンリンク信号を介してユーザー機器（ＵＥ）と直接通信する。地上局は、ＵＥがＵＥアップリンク信号を送信するＵＥアップリンクタイムスロットを確立するように構成された動的時分割複信（ＤＴＤＤ）コントローラを有し、ＵＥアップリンクタイムスロットは、ＵＥ固有の遅延に基づいており、これにより、ＵＥアップリンク信号は、同じ衛星アップリンクタイムスロット中に衛星で受信される。コントローラは、衛星およびＵＥで受信されるアップリンク信号とダウンリンク信号の重複を回避する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

視野（ＦＯＶ）を有する衛星（２０）と通信する地上局であって、前記衛星は、アップリンク信号およびダウンリンク信号を介してユーザー機器（ＵＥ）（１０）と直接通信し、当該地上局は、
前記ＵＥが、複数のＵＥアップリンク信号を送信する複数のＵＥアップリンクタイムスロットを確立するように構成された動的時分割複信（ＤＴＤＤ）コントローラ（１６０）を有し、前記複数のＵＥアップリンクタイムスロットは、前記ＵＥの固有の遅延に基づいており、それにより、前記複数のＵＥアップリンク信号は、同一の衛星アップリンクタイムスロット中に前記衛星で受信される、地上局。

【請求項2】

請求項１において、
前記ＤＴＤＤコントローラは、前記衛星のＦＯＶを複数の同心円状のリングであって、それぞれが特定の遅延となる複数の同心円状のリングに分離する、地上局。

【請求項3】

請求項２において、
第１のセンターリングと、前記第１のセンターリングの周囲の第２の同心リングとをさらに備え、前記ＤＴＤＤコントローラは、前記第１のセンターリング内の複数のＵＥを第１のＵＥアップリンクタイムスロットと関連付け、前記第２の同心リング内の複数のＵＥを第２のＵＥアップリンクタイムスロットと関連付ける、地上局。

【請求項4】

請求項３において、
前記第１のセンターリングは衛星の真下にある、地上局。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記複数のＵＥアップリンク信号は、前記同一の衛星アップリンクタイムスロット中に、前記衛星で同時に受信される、地上局。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記固有の遅延は、前記衛星からの前記ＵＥの距離に基づく、地上局。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれかにおいて、
前記ＤＴＤＤコントローラは、前記衛星から第１の距離にあり、第１の遅延を持つ第１のＵＥのための第１のＵＥアップリンクタイムスロットと、前記衛星からの第２の距離にあり、前記第１の遅延よりも大きい第２の遅延を持つ第２のＵＥのための第２のＵＥアップリンクタイムスロットとを、前記第１のＵＥアップリンクタイムスロットが前記第２のＵＥアップリンクタイムスロットの後に発生するように確立する、地上局。

【請求項8】

請求項１ないし７のいずれかにおいて、
前記複数のアップリンク信号が異なる複数の周波数に分離されている、地上局。

【請求項9】

請求項８において、
前記複数の周波数は干渉を最小化し、サブキャリア（１５ｋＨｚ）または無線ブロック（１８０ｋＨｚ）の粒度である、地上局。

【請求項10】

請求項１ないし９のいずれかにおいて、
前記ＤＴＤＤは、第１の衛星を介して複数のアップリンク信号を通信し、第２の衛星を介して複数のダウンリンク信号を通信するように構成されている、地上局。

【請求項11】

請求項１ないし１０のいずれかにおいて、
前記ＦＯＶ内の複数のＵＥとの通信を制御する処理装置をさらに有し、前記処理装置は、ＤＴＤＤコントローラから前記衛星および前記ＵＥの複数の通信タイムスロットを受信する、地上局。

【請求項12】

請求項１１において、
前記処理装置はｅＮｏｄｅＢまたはｇＮｏｄｅＢを含む、地上局。

【請求項13】

請求項１１または１２において、
前記処理装置は、複数のベースバンドユニットを含み、前記複数のベースバンドユニットの各々が、前記ＦＯＶ内の単一セル内の複数のＵＥとの通信を制御する、地上局。

【請求項14】

視野（ＦＯＶ）を有する衛星（２０）と通信する地上局であって、前記衛星は、複数のアップリンク信号および複数のダウンリンク信号を介してユーザー機器（ＵＥ）（１０）と直に通信し、前記地上局は、
前記衛星の前記ＦＯＶを、第１の中心リングと、第１の中心リングの周囲に同心円状に設けられた第２の同心リングとに分離し、前記第１の中心リングにおいて実現される第１の遅延に基づいて、前記第１の中心リング内の複数の第１のＵＥを第１のＵＥアップリンクタイムスロットと関連付け、前記第２の同心リングにおいて実現される第２の遅延に基づいて、前記第２の同心リング内の複数の第２のＵＥを第２のＵＥアップリンクタイムスロットと関連付け、それにより、前記第１のＵＥアップリンクタイムスロットが前記第２のＵＥアップリンクタイムスロットよりも前に発生するように構成された動的時分割複信（ＤＴＤＤ）コントローラ（１６０）を有する、地上局。

【請求項15】

請求項１４において、
前記複数の第１のＵＥは、前記第１のＵＥアップリンクタイムスロットの間に、第１のＵＥアップリンク信号を介して前記衛星と直に通信し、前記複数の第２のＵＥは、前記第２のＵＥアップリンクタイムスロットの間に、第２のＵＥアップリンク信号を介して前記衛星と直に通信する、地上局。

【請求項16】

請求項１５において、
前記第１および第２のＵＥアップリンク信号は、同一の衛星アップリンク時間スロット中に前記衛星で受信される、地上局。

【請求項17】

視野（ＦＯＶ）を有する衛星（１０）と通信する地上局であって、前記衛星は、複数のアップリンク信号および複数のダウンリンク信号を介してユーザー機器（ＵＥ）（１０）と直接通信し、前記地上局は、
前記複数のアップリンク信号を受信し、前記複数のアップリンク信号の各々に固有の遅延を適用して、前記複数のアップリンク信号と同一のアップリンクサブフレームタイムスロットとを同期させるように構成された動的時分割複信（ＤＴＤＤ）コントローラ（１６０）を有する。

【発明の詳細な説明】

【関連出願との相互参照】

【0001】

本出願は、２０２１年７月１６日に出願された米国出願第６３／２２２，６３３の優先権の利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）には２つのタイプがある。ＦＤＤ（周波数分割デュプレックス（複信））とＴＤＤ（時分割デュプレックス（複信））とは２つのスペクトラム利用技術であり、どちらも２重通信の形態で、モバイルまたは固定されたワイヤレスブロードバンドリンクで使用される。これらのリンクでは、データーがダウンリンク（ＤＬ）とアップリンク（ＵＬ）とを同時に流れるように、双方向の伝送が同時に行われることが不可欠である。ＴＤＤは、送信と受信の両方に単一の周波数帯域を使用する。ＴＤＤでは、局データーの送信と受信が時間的に交互に行われる。タイムスロットの長さは可変である。

【0003】

ＴＤＤの本当の利点は、周波数スペクトルが１つのチャネルで済むことである。さらに、スペクトラムを浪費するガードバンドやチャネル分離も必要ない。ＴＤＤの実装を成功させるには、送信機と受信機の両方で、タイムスロットが重ならないように、あるいは互いに干渉しないように、非常に正確なタイミングと同期システムが必要になることである。

【発明の概要】

【0004】

地上局は、視野（Ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ、ＦＯＶ）を有する衛星と通信し、その衛星は、複数のアップリンク信号および複数のダウンリンク信号を介してユーザー機器（ＵＥ）と直接通信する。基地局は、複数のＵＥアップリンクタイムスロットを確立するように構成されたダイナミック時分割デュプレックス（動的時分割複信、Ｄｙｎａｍｉｃ Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ、ＤＴＤＤ）コントローラを備え、複数のＵＥアップリンクタイムスロットの間にＵＥが複数のＵＥアップリンク信号を送信する。複数のＵＥアップリンクタイムスロットは、そのＵＥに固有の遅延に基づいており、これにより、複数のＵＥアップリンク信号は、同一の衛星アップリンクタイムスロット中に衛星で受信される。コントローラは、衛星において、ＵＥにおいても同様に、受信されるアップリンク信号とダウンリンク信号とが重複することを回避する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、衛星通信に適用されるＴＤＤチャネルを示す図。

【図2(a)】図２（ａ）は、衛星を介したＴＤＤと、それをサポートする地上インフラとであって、単一の衛星向けの実施形態を示す図。

【図2(b)】図２（ｂ）は、衛星を介したＴＤＤと、それをサポートする地上インフラとであって、複数の衛星向けの実施形態を示す図。

【図2(c)】図２（ｃ）は、フローダイアグラム。

【図3】図３は、ＴＤＤ Ｔｘ／Ｒｘリング（ＴＤＤ送受信リング）を示す図。

【図4】図４（ａ）および図４（ｂ）は、衛星を使用したＴＤＤチャネルを示す図。

【図5(a)】図５（ａ）は、図３のリングに配置されたゲートウェイ局（ＧＷＳ）、単一の衛星（ＳＡＴ）、および複数のＵＥのタイミング図。

【図5(b)】図５（ｂ）は、図３のリングに配置されたゲートウェイ局（ＧＷＳ）、２つの衛星（ＳＡＴ１、ＳＡＴ２）、および複数のＵＥのタイミング図。

【図6】図６は、Ｔｘ／Ｒｘの周波数分割を示す図。

【詳細な説明】

【0006】

図面に図示された例示的で非限定的な実施形態を説明する際に、明瞭さのために特定の用語が援用される。しかしながら、本開示は、そのように選択された特定の用語に限定されることを意図するものではなく、各特定の用語は、同様の目的を達成するために同様の方法で動作する全ての技術的等価物を含むことを理解されたい。いくつかの実施形態が例示目的で記載されているが、本明細書および特許請求の範囲は図示された実施形態に限定されるものではなく、図面に具体的に示されていない他の実施形態も本開示の範囲内であることを理解されたい。例えば、「ｇＮｏｄｅＢ」の図示および文字（説明）は、ｅＮｏｄｅＢにも同様に適用可能である。

【0007】

図１は、１０ｍｓの標準的なＬＴＥ（Ｌｏｎｇ－Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ＴＤＤフレームを示している。図示されているように、衛星は、アップリンク信号が受信される所定のタイムスロットと、ダウンリンク信号が送信される所定のタイムスロットを備えている。図示の実施形態例では、アップリンクとダウンリンクのタイムスロットは互いに交互に繰り返される。ｅＮｏｄｅＢなどの地上局の処理装置では、１０ｍｓのＴＤＤフレームは１０個のサブフレーム０～９を有する。例示した実施形態では、最初のサブフレーム０は、ｅＮｏｄｅＢが衛星を介してＵＥにダウンリンク信号を送信するときにある。このサブフレームに第２のサブフレームが続き、この第２のサブフレームは特別なサブフレームであり、ダウンリンクパイロットタイムスロット（ＤｗＰＴＳ）、ガードパイロット（ＧＰ）、およびアップリンクパイロットタイムスロット（ＵｐＰＴＳ）を含む。これに２つのアップリンクサブフレーム２および３が続き、その間に、ＵＥが地上局のｅＮｏｄｅＢにアップリンク信号を送信し、次に、異なる特別なサブフレームである２つのダウンリンクサブフレーム４および５が続き、さらに２つのアップリンクサブフレーム７および８が続き、さらにダウンリンクサブフレーム９が続き、次のサブフレーム０が次のフレームであり、このフレームの最初のサブフレーム０と同様に次のフレームの最初となる。このようなサイクルが繰り返されることで、ＤＬ通信とＵＬ通信が連続的に行われる。ＲＡＮシステムの構成によって、ＤＬスロットとＵＬスロットの比率や粒度はいくつか異なる場合がある。

【0008】

図１にさらに示されるように、地上のユーザー機器（ＵＥ）はｅＮｏｄｅＢと通信する。ここで、ＵＥは最初に、サブフレーム０の間にｅＮｏｄｅＢから信号を受信し、ＤｗＰＴＳハーフサブフレームの間に制御信号を受信し、その後、ＵｐＰＴＳハーフサブフレームの間に信号を送信する。その後、ＵＥは複数のアップリンク信号のために、サブフレーム２および３で送信に切り替わる。ＤｗＰＴＳとＵｐＰＴＳとは、ダウンリンク／アップリンクの切り替えを実行するための時間を提供する。ＵＥがダウンリンク信号の間に受信に切り替わると、ＵＥはタイミングアドバンス（ＴＡ）（２０μｓなど）を考慮する。ｅＮｏｄｅＢは、ｅＮｏｄｅＢでのタイムスロットに合わせ、ｅＮｏｄｅＢでの信号の重複を避けるために、ＵＥに対して少し早く送信するように指示する。また、ダウンリンクからアップリンク、アップリンクからダウンリンクへの切り替えを可能にするため、衛星とｅＮｏｄｅＢとの間にはある程度のオフセットが設けられる。

【0009】

ＴＤＤは、ＤＬとＵＬのトラフィックが非対称で動的に変化するため、より柔軟で効率的にスペクトル（周波数）を利用する。ＮＲ（ＮＲ通信）のミッドバンド（中域帯）とハイバンド（高域帯）はＴＤＤのみであり、ＦＤＤはローバンド（低域帯、ＦＲ１：６ＧＨｚ以下）のみである。ＴＤＤは、ＴｘとＲｘの周波数が同じであるため、スイッチ（切り替え）の挿入損失がなく、ＦＤＤよりもうまく機能する。ＴＤＤのＤ／Ｕ比は、ニーズに合わせて、特に広帯域（ワイドバンド幅、ＢＷ）のニーズに合わせて動的に調整できる。将来的には、ＵＥのＨＷにＴＤＤが増え、ｅ／ｇＮＢのＴＲ／ＲｘはＦＤＤよりもシンプルで、スペクトル（周波数）の使用効率が高くなる。

【0010】

タイミングは多くの場合、ＧＰＳに由来する正確な原子時計標準に同期される。また、タイムスロットの重複を防ぐため、タイムスロット間のガードタイムも必要である。この時間は一般に、送受信ターンアラウンド時間（送受信切り替え時間）と通信経路上の伝送遅延（レイテンシ）に等しい。

【0011】

図２（ａ）は、本開示による動的時分割複信（ダイナミック時分割デュプレックス、ＤＴＤＤ）アクセスシステムおよび方法を示す。ＤＴＤＤシステム１００は、送受信ビームＴｘ／Ｒｘ１２を介して１つまたは複数の低軌道（ＬＥＯ）衛星２０と通信するゲートウェイ１５０を含む。衛星２０は、地上の複数のセル７に位置する１つまたは複数のユーザー機器（ＵＥ）１０と送受信ビームＴｘ／Ｒｘ１４を介してそれぞれ直に通信する。ゲートウェイ１５０は、ゲートウェイアンテナ１５２と、ゲートウェイサイト１５４と、第１の処理装置１５６ａと、第２の処理装置１５６ｂと、ＤＴＤＤコントローラ１６０とを有する。図示の実施形態では、第１の処理装置１５６ａは、１つまたは複数のｇＮｏｄｅＢまたはｅＮｏｄｅＢを含み、各々がビーム１２および１４を介した第１のセル７との通信を制御し、第２の処理装置１５６ｂは、１つまたは複数のｇＮｏｄｅＢを含み、各々がビーム１２および１４を介した第２のセル７との通信を制御する。

【0012】

図２（ａ）では、１つの衛星２０が、異なる周波数で複数のＵＥ１０と通信するために用いられる。複数のタイムスロットが、送信信号Ｔｘおよび受信信号Ｒｘのために使用される。ＤＴＤＤコントローラ１６０は、送信信号Ｔｘおよび受信信号Ｒｘを異なる周波数で分離する。ＤＴＤＤコントローラ１６０は、システム１００の動作を動的に制御して、アンテナ１５２を介した衛星２０と地上局１５０との間の通信、および衛星２０と複数のＵＥ１０との間の直接通信を調整する。コントローラ１６０は、複数のｇＮｏｄｅＢ１５６の全てで通信する全てのＵＥ間の周波数およびタイミングを制御して、衛星２０での通信の重複を回避する。また、コントローラ１６０は、軌道、視野（ＦＯＶ、Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ）などの情報を受信し、それらの情報に基づいて通信を制御することができる。コントローラ（制御装置）１６０は、複数のｇＮｏｄｅＢ１５６に対し、周波数および時間のＤＬ信号およびＵＬ信号をそれらのセルＩＤとともに処理し（渡し）、その後、複数のｇＮｏｄｅＢ１５６は、通常通り、同期およびタイムスロットの割り当てを行う。その後、それらの情報は、衛星２０を介して複数のＵＥ１０に送信され、それらのＵＥ１０によって受信され、それらのＵＥは、指定された周波数および時間リソース割り当てで通信するように動作が制御される。

【0013】

図２（ｂ）は、複数の衛星、第１の衛星２０ａおよび第２の衛星２０ｂを用いる本開示の別の実施形態の例である。ただし、特定のセル７が任意の時点で４つあるいはそれ以上の衛星と通信していてもよいなど、さらに多くの衛星を用いることも可能である。図示されているように、第１の衛星２０ａは、第１のビーム１２を介してＧＷサイト１５４とフィーダーリンク信号で通信し、さらに、第１の衛星２０ａは、第２のビーム１４を介して地上の複数のＵＥにダウンリンク信号を直接送信する。そして、第２の衛星２０ｂは、第３のビーム１３を介してＧＷサイト１５４と信号を通信し、第４のビーム１６を介して地上のＵＥからアップリンク信号を直接受信する。そして、さらに示されるように、第２の衛星２０ｂは、第１の衛星２０ａからのダウンリンク信号１４とは異なる複数のセルにダウンリンク信号を送信することができる。

【0014】

衛星が軌道を周回するとき、沈みゆく衛星２０ａは、セルのアップリンク信号、次にダウンリンク信号を沈みゆく衛星２０ｂに転送するハンドオーバを実施することができ、第２の衛星２０ｂがアップリンク信号を引き継ぐと、第１の衛星２０ａはそれを開放することができる。ただし、図示の実施形態では、１つの衛星（第１の衛星２０ａ）がダウンリンク信号を通信し、別の衛星（第２の衛星２０ｂ）がアップリンク信号を通信しているが、他の実施形態では、１つの衛星がアップリンクとダウンリンクの両方を行うことができる（図２（ａ））。幾つかの実施形態では、送信信号Ｔｘは第１の周波数を介し、受信信号Ｒｘは異なる地域／セルに対して第１の周波数とは異なる第２の周波数を介して行われるが、複数の衛星が用いられる場合は、同一セルからの同一周波数のＴｘおよびＲｘが２つの衛星によって別個に取り扱われる場合があり、ＴＤＤによりＴＲｘ衝突を完全に回避することができ、ＧＷＳ１５４は、ＴＲｘ信号を異なるフィーダーリンクを介して２つの衛星にルーティングし、複数のＢＢＵのために関連するＤＬ信号とＵＬ信号を組み合わせることができ、複数のＵＥは、２つの衛星が空間内（宇宙）の異なる位置でＴｘとＲｘを処理している場合でも、同じ衛星上でタイミング衝突の問題を引き起こすことなく、通常どおりにアップリンク信号とダウンリンク信号を通信することができる。それらは、同じセルに対してそれぞれ独自のＴｘビームとＲｘビームとを備えている。地上のゲートウェイサイトがフィーダーリンクを管理し、このような課題を解決するために空間ダイバーシティ（空間的多様性）を採用する。

【0015】

したがって、任意の所定の時間に、ＤＴＤＤ１６０は、リアルタイムでシステム１００の動作を動的に制御して、アンテナ１５２を介して第１および第２の衛星２０ａおよび２０ｂと地上局１５０との間の通信、ならびに第１および第２の衛星２０ａおよび２０ｂと複数のＵＥ７との直接の通信を調整する。コントローラ１６０は、軌道、視野（ＦＯＶ）などの情報を受信し、その情報に基づいて通信を制御することも可能である。複数のＵＥ７は、ある時間帯のサブチャネルで第２の衛星２０ｂに直接信号を送信し、ある時間帯のチャネルで第１の衛星２０ａからの信号を受信するので、衛星２０ａおよび２０ｂでの通信の干渉や重複はなく、衛星２０ａおよび２０ｂを十分に利用可能である。

【0016】

図２（ｂ）の時間対距離チャートを参照すると、ＦＯＶは一般にＬＢまたはＨＢを使用するセルを見つけるのに十分な大きさであるため、２つの衛星を２つの異なる帯域を担当するように配置することができる。例えば、衛星２０ａは、ＬＢセルはＴｘ（送信）、ＨＢセルはＲｘ（受信）を行い、一方、衛星２０ｂは、ＨＢセルはＴｘ（送信）、ＬＢセルはＲｘ（受信）を行う。このようにして、ＴＤＤの衝突を効果的に避けることができる。

【0017】

図２（ｃ）は、本開示の例示的な一実施形態によるＤＴＤＤ１６０の動作２００を示す。ステップ２０２において開始すると、衛星管制センター（衛星制御センター）は、例えばセル（複数のセル）、ＲＡＴ、周波数、衛星（複数の衛星）およびゲートウェイサイトを含むシステムに関する情報を提供する。ステップ２０４において、衛星管制センターは、ＴＤＤローバンド（Ｔｘ）セル（複数のセル）およびハイバンド（Ｒｘ）セル（複数のセル）、ならびに各セル７における可視範囲の衛星２０についても提供する。そして、ステップ２０６において、衛星管制センターは、あるセル７にサービスを提供するときの各衛星２０の視野についても提供する。ステップ２０２、２０４、２０６の情報は、ＤＴＤＤ１６０またはｇＮｏｄｅＢのいずれかによりアクセス可能であり、またはいずれかの通信により提供されてもよい。

【0018】

ステップ２０８において、ＤＴＤＤ１６０は、ＮＣＣと衛星管制センターから得た情報に対して、各セルに最適な衛星送信信号Ｔｘと衛星受信信号Ｒｘを決定する。ステップ２１０において、ＤＴＤＤ１６０は、各セルに対して周波数リソースおよび時間リソースを割り当てる。コントローラ１６０は、（２つの衛星に関して）、ステップ２１２において、フィーダーリンクのルーティング配置（ルーティングアレンジメント、ルーティング準備）、ならびに直接デジタル制御（ＤＤＣ）パラメータを決定し、ステップ２１４において、衛星ハンドオーバのためのルーティング配置（ルーティング準備、マッピング）を決定する。次に、ステップ２１６において、衛星管制センターで衛星の位置と視野を更新する。この情報は、複数のｇＮｏｄｅＢおよび衛星（複数の衛星）を介して複数のＵＥに送信される。ｇＮｏｄｅＢは、その標準準拠の手順に従って動作し、ここでは衛星（複数の衛星）との通信のために信号をベースバンド信号として構成する。このように、ＤＴＤＤコントローラ１６０は、ステップ２１０で、各セルの周波数および時間リソースの割り当てを決定し、その情報を利用して、衛星（複数の衛星）、複数のＵＥ、およびゲートウェイステーション１５４でのＵＬ信号およびＤＬ信号の動作を構成する。

【0019】

ＤＴＤＤ１６０（衛星管制センターも同様）における操作全体は、自動的に、いかなる手動操作なしに行われる。したがって、別段の記載がない限り、このプロセスは、遅延や手動操作なしに、実質的にリアルタイムで行うことができる。

【0020】

図３は、単一の衛星２０のＦＯＶを示す図である。複数のｇＮｏｄｅＢ１５６はそれぞれ、衛星２０から地上までの距離（パス長）に基づいて、ＦＯＶを複数の同心円状のＴＤＤＴｘ／Ｒｘリング５に分離する。最も短い経路長は、衛星２０の真下に位置する最初のリング５ａにおけるＦＯＶの中心である。順番に続く周囲リング５ｂ～５ｇのそれぞれは、第１のリング５ａからさらに外側に延び、衛星２０からの距離が順番に遠くなる。衛星２０は、それぞれの送信ビーム１４ａ～１４ｇおよびそれぞれの受信ビーム１６ａ～１６ｇを介して、リング５ａ～５ｇのそれぞれに配置された複数のＵＥ７と直接通信する。

【0021】

最も外側のリング７ｇは、衛星２０から最も離れており、衛星２０のＦＯＶの外周を画定する。最も外側のリング７ｇと通信するビーム１４ｇおよび１６ｇは、通常、地上の複数のＵＥ７から衛星２０に向かう角度が約２０度の角度である（ただし、より大きな角度またはより小さな角度であってもよい）。ＦＯＶおよびリング５は、衛星２０が地球を周回するときに衛星２０に追従する。複数のセル７ａ～７ｇがそれぞれのリングに配置される。同期のため、領域はリング状になっており、衛星２０までの待ち時間（レイテンシー）が各リング内の全てのＵＥで同様であり、ＦＯＶ内の全てのセル７がＤＬ／ＵＬに対して同じ比率となるようにしている。

【0022】

ビーム１４および１６は複数のセルを追跡するため、セル追跡ビームは数秒ごとにリングを変更する。つまり、ｇＮＢ１５６は特別なタイムスロットをサブフレームから次のサブフレームにシフトするため、全てのＦＯＶが同じサブフレームでＴＲｘの切り替え時間をほぼ合わせることになる。このような動的な切り替え（変化）は実際にはゆっくりとした切り替えであり（変化しており）、複数のＵＥはその切り替え（変化）に適応することができる。衛星が高速で周回しているために、１ｍｓドリフトに近いときに、その特別なサブフレームをシフトさせる必要がある点があり、この切り替えは、プロトコルの周期性と一致し、Ｔｘ－Ｒｘ時間のスムーズなシフトを可能にさせる必要がある。固定されたセル上をスライディングするリングについては、１ｍｓの粒度がある必要がある。ネットワーク制御センター（ＮＣＣ）はゲートウェイサイト１５４にあり、そのＮＣＣは、ｇＮｏｄｅＢ１５６のベースバンドユニット（ＢＢＵ）のそれぞれに対してリングスイッチングをガイドするとともに、各セル７のための衛星２０ａおよび２０ｂにおける通信（例えば、セル７のＴｘ／Ｒｘビームの動作パラメータ）を処理するコントローラを有する。各ｇＮｏｄｅＢ１５６は、複数のＢＢＵを有してもよく、各ＢＢＵは、単一のセル７を制御するコントローラを有してもよい。

【0023】

異なるＤＬ／ＵＬ比（ＤＬサブフレームとＵＬサブフレームのそれぞれの数）を持つことによってＴＤＤスペクトルリソースをより良く使用するための解決策は、ＴＤＤ帯域幅部分（バンド幅部分、ＢＷＰ）をより小さな粒度（例えば２０ＭＨｚ）で複数のＴＤＤＢＷＰ（４×５ＭＨｚ）に分割して新たに使用し、複数のＢＷの分割ごとに異なるＤＬ／ＵＬ比で行うことであり、これにより、すべてのセルが異なる周波数サブバンドを使用することになり、フェーズアレイによるＲｘ（受信）が強力なＴｘ（送信）の干渉を受けないようにすることができる。図６に示すように、ニーズに応じてＴＤＤリソースを動的に調整する。したがって、ＴＤＤ内で、各ＢＷＰは異なる周波数を持つことができる。例えば、ＤＬ信号とＵＬ信号とに異なる周波数を割り当てることで、ＤＬ処理とＵＬ処理の重複を解決できる。

【0024】

ＨＢ（ハイバンド、高周波帯、約２ＧＨｚ）ではそれぞれのリング５の幅を狭くできるのでセルサイズが小さくなり、ＬＢ（ローバンド、低周波帯、約１ＧＨｚ）よりもリング交換（リング切り替え）が速くなるが、リング交換に数秒かかることはｇＮｏｄｅＢにとってそれほど大きな問題ではない。スケジューリングは任意のリングでパラメータ化される。

【0025】

上記の説明の目的の１つは、変更したｇＮｏｄｅＢでＴＤＤを実行できるようにするとともに、追加の変更を最小限に抑えることである。ＦＤＤの代わりにＴＤＤで動作するときに失われた周波数の次元を回復できるエンジンを稼働させる。ＤＴＤＤコントローラ１６０は、リング５上の位置に応じて周波数の動的かつリアルタイムの割り当てを提供し、ｇＮｏｄｅＢ１５６およびＵＥ１０に対して動作を透過的（トランスパレント）にする。

【0026】

これは、リアルタイムで周波数プランを相互相関（相互比較）して割り当て、各キャリアをＴｘまたはＲｘのいずれかに割り当てる。リアルタイムで継続的に自己調整するキャリアのプランニングを用いて、各キャリアで送信する最良の手段をリアルタイムで決定するスケジューラがある。各キャリアはＴｘまたはＲｘのためだけに割り当てられ、遅延差の影響を最小にするために異なるリングレベルで割り当てられる。

【0027】

図４（ａ）に、１０フレーム０～９を有する単一の衛星を用いる場合のＴＤＤの問題を説明するためのタイミング図が示されている。ダウンリンク信号は、衛星２０からＵＥ１０に送信され、これは衛星ダウンリンクフレームＤＬ－ＳＡＴの間に衛星２０から送信され、ＵＥダウンリンクフレームＤＬ－ＵＥの間にＵＥで受信される。ダウンリンク信号は最初の時間帯Ｔ＝０にスタートするが、衛星２０からＵＥ１０までの経路長のため、遅延があり、Ｔ＝１でダウンリンク信号がＵＥで最初に受信される。さらに、ＵＥから衛星にアップリンク信号が送信され、このアップリンク信号は、ＵＥアップリンクフレームＵＬ－ＵＥの間にＵＥから送信され、衛星アップリンクフレームＵＬ－ＳＡＴの間に衛星で受信される。

【0028】

衛星とＵＥとの間の伝送における遅延は、ＤＬ－ＵＥとＵＬ－ＵＥとがＴ＝５からＴ＝８で重なるところで示されているように、衛星２０がダウンリンクフレームで複数のＵＥ１０にデーターを送信することから、アップリンクフレームで複数のＵＥ１０からデーターを受信することに変わるときに、動作が重複する要因となる。例えば、衛星２０は、時刻Ｔ＝６までダウンリンク信号を送信し続け、Ｔ＝７からＴ＝１０まで、衛星２０はアップリンクデーターを受信する。さらに、衛星をフルに利用し、衛星の動作を最大化するために、ＵＥは、時刻Ｔ＝５において、衛星２０へのデーター送信を開始し、Ｔ＝７のアップリンクフレームの開始時にデーターを受信できるようにする必要がある。その結果、ある時間より後に、たとえばＴ＝６に、衛星からＵＥに送信されたデーターは、ＵＥが送信モードであるＴ＝８のときにＵＥで受信される。より具体的には、ＵＥはＴ＝５からＴ＝８までの間、衛星からデーターを受信すると同時に、衛星にデーターを送信することになる。その動作が重複する期間は、ＵＥの動作に信頼性がなく、エラーや干渉が発生する可能性が高い。

【0029】

図４（ｂ）では、衛星とＵＥとの間のＦＯＶ内の距離が大きいほど、経路長が長くなり、ＵＬおよびＤＬ伝送の遅延が長くなることが示されており、これは軌道位置、ＦＯＶ、およびその他の要因に基づく可能性がある。遅延が十分に長い場合、ＵＥでのオーバーラップ動作を解消することができ、図示されているように、ＤＬ－ＵＥフレームとＵＬ－ＵＥフレームの間にオーバーラップはない。しかしながら、遅延がさらに長くなると、衛星がＤＬ－ＳＡＴフレーム中のダウンリンクからＵＬ－ＳＡＴフレーム中のアップリンクに変換するときに、衛星２０で動作が重複する要因となるので望ましくない。したがって、ＵＥと衛星の両方における動作の重複を回避するような遅延が必要とされる。

【0030】

図５（ａ）は、１つの衛星の場合の動作（図２（ａ））であって、衛星２０における容量（能力）を最大化するためのタイミング図を示し、図５（ｂ）は、２つの衛星の場合の動作（図２（ｂ））であって、衛星２０ａおよび２０ｂにおける容量（能力）を最大化するためのタイミング図を示す。まず、図５（ａ）を参照すると、同図は、ＵＥ１０ｂ、１０ｄおよび１０ｇのそれぞれが、複数のリングのうちの３つ、すなわちリング５ｂ、５ｄおよび５ｇでアクティブである例を示している。示されているように、複数のＵＥ１０ｂ、１０ｄおよび１０ｇは、Ｔ＝６からＴ＝７までのアップリンクフレームＵＬ－ＳＡＴの間に衛星２０で処理されるように、それぞれのアップリンク時間フレームＵＬ－ＵＥｂ、ＵＬ－ＵＥｄおよびＵＬ－ＵＥｇの間に、それぞれ特有の（識別できる）ビーム１６ｂ、１６ｄおよび１６ｇでそれぞれの信号を衛星２０に送信する。アップリンクビーム１６ｂ、１６ｄおよび１６ｇが同じ時刻Ｔ＝６に受信されるためには、最も遠いリング５ｇのＵＥ１０ｇは、最も早い時刻Ｔ＝０からＴ＝３の時間フレームＵＬ－ＵＥｇで送信を開始しなければならない。というのは、このＵＥ送信は最も経路が長く、最も遅延が長くなるからである。この例における次に遠いリング５ｄのＵＥ１０ｄは、次に早い時刻Ｔ＝１からＴ＝４の時間フレームＵＬ－ＵＥｄで送信を開始しなければならない。そして、最も近いリング５ｂのＵＥ１０ｂは、最も近い時刻Ｔ＝２からＴ＝５の時間フレームＵＬ－ＵＥｂで送信を開始する。したがって、各リング５ｇ、５ｄおよび５ｂからのビームは、Ｔ＝６からＴ＝７の衛星のタイムスロットＵＬ－ＳＡＴに同時に到着する。

【0031】

衛星（ＳＡＴ）２０は、衛星アップリンク時間枠ＵＬ－ＳＡＴの間に、アップリンク信号１２ＵＬをゲートウェイサイト（ＧＷＳ）１５４に送信し、遅延を経て、ゲートウェイサイトにおけるアップリンク時間枠ＵＬ－ＧＷＳの間のＴ＝８からＴ＝９において受信される。ゲートウェイサイトにおける次のダウンリンクタイムスロットＤＬ－ＧＷＳの時間Ｔ＝９からＴ＝１０において、ゲートウェイサイト１５４はダウンリンク信号１２ＤＬを衛星２０に送信する。これは、Ｔ＝１１からＴ＝１２までの衛星ダウンリンクタイムスロットＤＬ－ＳＡＴの間に衛星で受信される。このように、異なるリング内の複数のＵＥのＵＬサブフレームは、相互にオフセットを有しＵＬ信号は同期して衛星で受信される。

【0032】

それと同時に、衛星はそのダウンリンク信号をそれぞれ特有の（識別できる）ダウンリンクビーム１４ｂ、１４ｄおよび１４ｇで同時に送信し、それらは全て同じ時刻Ｔ＝１１に開始され、同じ時刻Ｔ＝１２に終了される。最も近い複数のＵＥ１０ｂ（すなわち、図３の、リング５ｂ内の複数のＵＥ）は、その経路長および他の要素に基づいて衛星との通信の遅延が最も少ないため、ダウンリンク信号１４ｂを最初に、ＤＬ－ＵＥｂで受信する。次に近いＵＥ１０ｄ（すなわち、図３の、リング５ｄ内の複数のＵＥ）は、次に、ＤＬ－ＵＥｄにおいて信号１４ｄを受信し、最も遠いＵＥ１０ｇ（すなわち、図３の、リング５ｇ内の複数のＵＥ）は、ダウンリンク信号１４ｇを最後に、ＤＬ－ＵＥｇで受信する。したがって、ＤＴＤＤコントローラ１６０は、図３の様々なリング５ａ～５ｇに位置する複数のＵＥに対して異なる遅延（固有の遅延）を設け、ＧＷＳ１５４、衛星２０、および／または複数のＵＥ１０におけるＵＬフレームおよびＤＬフレームの重複を回避する。すなわち、最も近いリング５ａに位置する複数のＵＥ１０は全て第１の遅延に関連付けられ、次に近いリング５ｂに位置する複数のＵＥ１０は全て第１の遅延よりも長い第２の遅延に関連付けられ、最も遠いリング５ｇに位置する複数のＵＥは全て、リング５ａ～５ｆの第１～第６の遅延よりも長い第７の遅延に関連付けられる。したがって、ＤＬ信号は衛星２０で同期される。

【0033】

したがって、３つのＵＥのアップリンクフレーム、すなわちアップリンクフレームＵＬ－ＵＥｂ、ＵＬ－ＵＥｄ、ＵＬ－ＵＥｇは、互いに対してオフセットされ、互いにオーバーラップしてもよく、オーバーラップしなくてもよい。しかしながら、衛星に最も近いＵＥｂは、Ｔ＝２からＴ＝５で、最後に開始および終了するアップリンクフレームＵＬ－ＵＥｂと、Ｔ＝１３からＴ＝１６で、最初に開始および終了するダウンリンクフレームＤＬ－ＵＥｂを備えている。次に近いＵＥｄは、Ｔ＝１からＴ＝４で、最も近いＵＥｂの開始および終了よりも遅く（後に）開始および終了するアップリンクフレームＵＬ－ＵＥｄと、Ｔ＝１４からＴ＝１８で、最も近いＵＥｂの開始および終了よりも後に開始および終了するダウンリンクフレームＤＬ－ＵＥｄとを備え、さらに、最も遠いＵＥｇは、Ｔ＝１５からＴ＝１８で、最も遅く（ＵＬ－ＵＥｂおよびＵＬ－ＵＥｄが開始および終了した後に）開始および終了するアップリンクフレームＵＬ－ＵＥｇを備えている。ＵＥフレームは、そのタイミングに対応するようにストレッチ（伸張）されてもよい。しかしながら、衛星が１つの場合（図２（ａ））、ＴＤＤ Ｔｘ信号はＲｘ信号と干渉してもよい。

【0034】

図５（ａ）にさらに示されるように、ゲートウェイサイト１５４、衛星２０、または複数のＵＥ１０のいずれにおいても動作が重複することはない。すなわち、これらの要素のいずれも、同時に受信および送信する必要がない。そして、通信は、全てのセル７内の全てのＵＥ１０について、送受信間で衝突することなく行うことができる。さらに、衛星アップリンクは、Ｔ＝６からＴ＝７の同時刻に開始および終了することができ、衛星ダウンリンクは、Ｔ＝１１からＴ＝１２の同時刻に開始および終了することができる。それら全体の動作は、ＤＴＤＤコントローラ１６０によって調整される。

【0035】

図５（ａ）は、衛星が１つの場合（図２（ａ））で、ＴｘとＲｘとの衝突を回避することを例示しているが、このような場合は、セル位置、Ｕ／Ｄ期間、遅延のマッチングなどの制約があるため、次のフレームで衝突に遭遇することは明らかである。したがって、衛星が１つの場合、ＴＤＤは難しい。しかしながら、複数の衛星のコンステレーション（衛星コンステレーション、衛星の集合）が全て利用可能な場合には、各セルが通常４つの衛星を見ることができるため、解決策は存在する。したがって、ベターな（良い）ＴＤＤソリューションは、例えば図５（ｂ）に示すように、衛星が２つ（図２（ｂ））から形成でき、一方はＴｘのみを行い、他方はＲｘを行ってもよい。図２（ｂ）に３次元で示すように、２個または２個以上の衛星のＴｘからの干渉を回避するための空間、時間、周波数のダイバーシティ（多様性）を示している。ＤＬとＵＬの割合に制限がなく、より需要に適合できるため、ＴＤＤを扱う場合は２個以上の衛星を用いることが好ましい。

【0036】

図５（ｂ）を参照すると、２つの衛星（図２（ｂ））が存在するタイミング図が示されており、所定のＵＥまたはセルまたはＦＯＶに対して、第１の衛星（ＳＡＴ１）２０（ａ）がアップリンク（Ｕ）のみを実施し、第２の衛星（ＳＡＴ２）２０（ｂ）がダウンリンク（Ｄ）のみを実施するケースが示されている。したがって、Ｔ＝０からＴ＝１で開始される第１の時間期間（第１のタイムピリオド）において、リング５ｂ、５ｄおよび５ｇの全てから、ＵＥの全てが、それらのアップリンクフレーム、ＵＬ－ＵＥｂ、ＵＬ－ＵＥｄおよびＵＬ－ＵＥｇの間にアップリンク信号１６を送信する。複数のＵＥは、異なるリングにあり、第２の衛星２０（ｂ）から異なる距離にあるので、それらからの信号は、異なる時間に第２の衛星２０（ｂ）に到着する。すなわち、最も近いＵＥｂからのアップリンク信号ＵＬ－ＵＥｂは、時間Ｔ＝２からＴ＝４で、最初に開始および終了するフレームで到着し、次に近いＵＥｄからのアップリンク信号ＵＬ－ＵＥｄは、時間Ｔ＝３からＴ＝６で、最初の信号ＵＬ－ＵＥｂの後に開始および終了するフレームで到着し、そして最も遠いＵＥｇのアップリンク信号ＵＬ－ＵＥｇは、時刻Ｔ＝５からＴ＝７において、第１および第２の信号ＵＬ－ＵＥｂおよびＵＬ－ＵＥｂの後に開始および終了するフレームで到着する。

【0037】

第２のサテライト２０（ｂ）はパススルーとして動作し、これらのオフセット信号をゲートウェイサイト１５４に送る。ＤＴＤＤ１６０は、各信号にそれぞれの遅延を適用する。フレームＵＬ－ＵＥｂからの信号１６ｂが最初に到着したので、ＤＴＤＤは最も長い遅延である遅延ｂを適用する。次に到着する第２の信号１６ｄはＵＬ－ＵＥｄからのものであり、ＤＴＤＤ１６０はそれに第１の遅延である遅延ｂよりも短い遅延ｄが与えられる。そして、最後に到着する信号１６ｇはフレームＵＬ－ＵＥｇからのものであり、最も短い遅延である遅延ｇを受ける。これらの遅延ｂ、ｄおよびｇは、全てのアップリンク信号がＤＴＤＤ１６０で同時に認識されるように構成されており、時刻Ｔ＝８で開始し、時刻Ｔ＝９で終了する。したがって、信号１６ｂ、１６ｄおよび１６ｇは、異なる時間に第２の衛星２０（ｂ）に到着したが、それらは全て、ゲートウェイ１５４、例えばＤＴＤＤ１６０において同期される。全てのアップリンク信号１６ｂ、１６ｄおよび１６ｇがＵＥ１０ｂ、１０ｄおよび１０ｇから同時に（示された例示的な実施形態ではＴ＝０からＴ＝１）送信されることが示されているが、それらは異なる時間に送信されてもよく、適切な遅延がＤＴＤＤ１６０により、それぞれの信号に適用され得ることに留意されたい。しかしながら、いくつかの実施形態では、複数のＵＥからのアップリンク信号は全て同じ帯域上にあり、同じ周波数であっても異なる周波数であってもよい。ダウンリンク信号１４ｂ、１４ｄおよび１４ｇも同様に扱うことができ、ゲートウェイ、例えば、ＤＴＤＤ１６０により遅延が適用され、複数のダウンリンク信号が（図では同時に示されているとしても）異なる時間に送信されるようにし、同じ時間帯に複数のＵＥに到着するようにできる。

【0038】

図２（ａ）、図２（ｂ）、図５（ａ）および図５（ｂ）における１つの目標は、各ｅＮＢが同じサブフレームのタイミングでＴＲｘの切り替えを行うようにすることであり、それにより、アクティブな複数のＵＥのニーズにしたがって、周波数スケジューリングリソースを使用する、および／または使用しないでダウンリンクおよびアップリンク用の複数のタイムスロットを構成できるようにすることである。したがって、ＤＬとＵＬとは、同じ時間、同じ距離、同じ周波数では発生しない。

【0039】

図６に、本開示の別の実施形態が図示されている。ここでは、アップリンク信号およびダウンリンク信号を異なる周波数にすることができ、同じビームおよび／または異なるビームであっても、ＧＷＳ１５４、衛星２０および／またはＵＥ１０における干渉を防止できる。図６は、Ｔｘ／Ｒｘ周波数を分けて（分割し）、周波数の範囲（大きさ）およびＴｘ／Ｒｘの分離は、外部のコントローラで回復されることを示す。これはｇＮｏｄｅＢにとって透過的であるが、無線リソースの協調的（組織的）なマッピングにおいては、ここでの１と２は、ＴＤＤシステム内の小規模ＦＤＤのタイムスロットを意味する。このようなＦＤＤをさらに導入することで、ＴｘとＲｘ間の干渉を避けることができ、非常に動的（ダイナミック）になる。ＴＤＤにおいて時間的に衝突するケースでは、ＴｘとＲｘとに異なるサブキャリアを使用することで、干渉を回避することができる。

【0040】

このＤＴＤＤシステム１００は２つの問題に対処する。第１に、衛星通信ＲＦ（無線）の経路長の遅延は、ＴＤＤのＤＬおよびＵＬサイクル（一般に１０ｍｓ）よりもはるかに長いことである。ＦＤＤとは異なり、周波数に追加で次元（ディメンジョン）を設けることで、ＴｘとＲｘを互いに独立させることができ、全二重は互いに制限されることなく優雅に動作する。このＤＴＤＤは、セルラーシステム（ｇＮｏｄｅＢからＵＥへの接続）にとって透過的な方法で、その追加の次元をＴＤＤリンクに戻すことができる。

【0041】

第２に、衛星ＦｏＶ内の複数のセルまでのＲＦ（無線）経路長の違いは、遅延の正規化により衛星ビームＴＲｘがＦｏＶ内の全てのセル７の間で揃えることができないことを意味し、Ｔｘを送信している一部のセルがＲｘを受信しているセルと干渉する原因となる。複数のリング（図３）の概念を追加することで、複数のリングの各々で同期が行われる。このため、衛星への遅延（レイテンシー）は各リング内の全てのＵＥで同じようになる。

【0042】

上記の解決策に加えて、フルコンステレーション（衛星群全体）では、１つのセルは、異なる衛星からの少なくとも１つのビームでカバーされ、ＦＯＶがオーバーラップ（重複する）することにより、１つの衛星において上記のようにＴＤＤＴｘ／Ｒｘが衝突することを解決できる。複数の衛星は互いに独立したＴｘ／Ｒｘを行うことができ、協調することにより衝突を１００％回避できる。Ｔｘ／Ｒｘの切り替え時間は、その帯域ではＴｘまたはＲｘのみが行われているため、制限はない。ｇＮｏｄｅＢはスケジューラを設定し、衛星２０がサービスを提供している全てのセルで同じＤ／Ｕ比を保つ必要がある。ｇＮｏｄｅＢおよび／またはＤＴＤＤコントローラ１６０は、複数のＵＥのドップラー補正を処理できる。

【0043】

これはｇＮｏｄｅＢの外側のゲートウェイで実装される。フローチャートでは、ｇＮｏｄｅＢから周波数Ａで送信し、次にＶバンドで衛星に到達するために周波数変換を行い、次に同じバンド内でオフセット付きの周波数Ｂで送信するために別の周波数変換を行う。その後、ＵＥは周波数Ａで送信を返し、これもＶバンドに変換され、周波数ＡでｇＮｏｄｅＢに送り返される。

【0044】

ＦＯＶは同心円状の複数のリングまたは円に分割される。しかしながら、任意の適切に分離できるものであればよい。

【0045】

開示される実施形態では、ＤＴＤＤコントローラ１６０は（ＢＢＵコントローラおよびＮＣＣコントローラと同様に）、本開示に従って様々な機能および動作（処理）を実行するための処理デバイスを含み得るが、これらの動作（処理）は、代替的に、ｇＮｏｄｅＢ１５６および／または衛星２０で実行されてもよい。処理デバイスは、例えば、コンピュータ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、サーバまたはメインフレームコンピュータ、またはより一般的には、コンピューティングデバイス、プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはコントローラであってもよい。処理デバイスは、例えば、有線または無線通信リンク、ユーザー制御または入力のための入力デバイス（タッチスクリーン、キーボード、マウスなど）を、ユーザーに情報を表示するためのモニタ、および／またはメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＣＤ－ＲＯＭ、アナログまたはデジタルメモリ、フラッシュドライブ、データーベース、コンピュータ読み取り可能媒体、フロッピードライブ／ディスク、および／またはハードドライブ／ディスクなどの１つまたは複数の記憶デバイスを含む、多種多様なコンポーネントまたはサブシステムのうちの１つまたは複数を備えていてもよい。本開示のシステムにおいて利用されるシステム、プロセス、および／またはデーターの全てまたは一部は、１つまたは複数の記憶装置に記憶され、または１つまたは複数の記憶装置から読み出されてもよい。１つまたは複数の記憶デバイス（記憶装置）は、本開示のプロセスを実行するための機械実行可能命令をそこに記憶させることができる。処理デバイス（処理装置）は、記憶デバイス上に記憶され得るソフトウェアを実行することができる。別段の指示がない限り、処理は好ましくは、プロセッサによって実質的にリアルタイムに遅延なく自動的に実行される。いくつかの実施形態において、本開示のシステム１００は、標準的な複数のＵＥ１０と動作および通信するように構成される。すなわち、このＵＥは、特別な電子部品または動作ソフトウェアを伴わない標準的なＵＥとすることができる。加えて、プロセス全体は、プロセッサによって自動的に行われ、手動による介入は一切不要である。したがって、別段の指示がない限り、プロセス（処理）は、遅延や手動操作なしに、実質的にリアルタイムで行われるものである。

【0046】

本明細書で提供される本開示の説明および図面は、本開示の原理を例示するものとしてのみ考慮されるべきである。本開示は、様々な方法で構成することができ、好ましい実施形態によって限定されることを意図するものではない。当業者には、本開示の多数の応用が容易に想到されるであろう。したがって、本開示を、開示された特定の例、または図示され記載された正確な構造および動作に限定することは望まれない。むしろ、全ての好適な変更および等価物によるものは本開示の範囲に含まれる。

【図1】

【図2(a)】

【図2(b)】

【図2(c)】

【図3】

【図4】

【図5(a)】

【図5(b)】

【図6】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

視野（ＦＯＶ）を有する衛星と通信するように構成された地上局であって、前記衛星は、アップリンク信号およびダウンリンク信号を介してユーザー機器（ＵＥ）と直接通信するように構成されており、当該地上局は、
前記衛星から第１の距離にある第１のＵＥのための第１のＵＥアップリンクタイムスロットであって、第１の遅延を含む第１のＵＥアップリンクタイムスロットと、前記衛星から第２の距離にある第２のＵＥのための第２のＵＥアップリンクタイムスロットであって、前記第１の遅延よりも大きい第２の遅延を含む第２のＵＥアップリンクタイムスロットとを確立し、前記第１のＵＥアップリンクタイムスロットが前記第２のＵＥアップリンクタイムスロットの後に発生し、それにより、複数のＵＥアップリンク信号が、同一の衛星アップリンクタイムスロット中に前記衛星で受信されるように構成された動的時分割複信（ＤＴＤＤ）コントローラを有する、地上局。

【請求項2】

請求項１において、
前記ＤＴＤＤコントローラは、前記衛星のＦＯＶを複数の同心円状のリングであって、それぞれが特定の遅延と関連する複数の同心円状のリングに分離するように構成されている、地上局。

【請求項3】

請求項２において、
第１のセンターリングと、前記第１のセンターリングの周囲の第２の同心リングとをさらに備え、前記ＤＴＤＤコントローラは、前記第１のセンターリング内の複数のＵＥを第１のＵＥアップリンクタイムスロットと関連付け、前記第２の同心リング内の複数のＵＥを第２のＵＥアップリンクタイムスロットと関連付ける、地上局。

【請求項4】

請求項３において、
前記第１のセンターリングは衛星の真下にある、地上局。

【請求項5】

請求項１において、
複数のＵＥアップリンク信号は、１つの同一の衛星アップリンクタイムスロット中に、前記衛星で同時に受信される、地上局。

【請求項6】

請求項１において、
前記複数のアップリンク信号が異なる複数の周波数に分離されている、地上局。

【請求項7】

請求項６において、
前記複数の周波数は干渉を最小化し、サブキャリア（１５ｋＨｚ）または無線ブロック（１８０ｋＨｚ）の粒度である、地上局。

【請求項8】

請求項１において、
前記ＤＴＤＤコントローラは、第１の衛星を介して複数のアップリンク信号を通信し、第２の衛星を介して複数のダウンリンク信号を通信するように構成されている、地上局。

【請求項9】

請求項１において、
前記ＦＯＶ内の複数のＵＥとの通信を制御するように構成された処理装置をさらに有し、前記処理装置は、前記ＤＴＤＤコントローラから前記衛星および前記ＵＥのための複数の通信タイムスロットを受信するように構成されている、地上局。

【請求項10】

請求項９において、
前記処理装置はｅＮｏｄｅＢまたはｇＮｏｄｅＢを含む、地上局。

【請求項11】

請求項９において、
前記処理装置は、複数のベースバンドユニットを含み、前記複数のベースバンドユニットの各々が、前記ＦＯＶ内の単一セル内の複数のＵＥとの通信を制御するように構成されている、地上局。

【請求項12】

視野（ＦＯＶ）を有する衛星と通信するように構成された地上局であって、前記衛星は、複数のアップリンク信号および複数のダウンリンク信号を介してユーザー機器（ＵＥ）と直に通信するように構成されており、前記地上局は、
前記衛星の前記ＦＯＶを、第１の中心リングと、第１の中心リングの周囲に同心円状に設けられた第２の同心リングとに分離し、前記第１の中心リングにおいて実現される第１の遅延に基づいて、前記第１の中心リング内の複数の第１のＵＥを第１のＵＥアップリンクタイムスロットと関連付け、前記第２の同心リングにおいて実現される第２の遅延に基づいて、前記第２の同心リング内の複数の第２のＵＥを第２のＵＥアップリンクタイムスロットと関連付け、それにより、前記第１のＵＥアップリンクタイムスロットが前記第２のＵＥアップリンクタイムスロットよりも前に発生するように構成された動的時分割複信（ＤＴＤＤ）コントローラを有する、地上局。

【請求項13】

請求項１２において、
前記複数の第１のＵＥは、前記第１のＵＥアップリンクタイムスロットの間に、第１のＵＥアップリンク信号を介して前記衛星と直に通信し、前記複数の第２のＵＥは、前記第２のＵＥアップリンクタイムスロットの間に、第２のＵＥアップリンク信号を介して前記衛星と直に通信する、地上局。

【請求項14】

請求項１３において、
前記第１および第２のＵＥアップリンク信号は、１つの同一の衛星アップリンクタイムスロット中に前記衛星で受信される、地上局。

【請求項15】

視野（ＦＯＶ）を有する衛星と通信するように構成された地上局であって、前記衛星は、複数のアップリンク信号および複数のダウンリンク信号を介してユーザー機器（ＵＥ）と直接通信するように構成されており、前記地上局は、
前記複数のアップリンク信号を受信し、前記複数のアップリンク信号の各々に固有の遅延を適用して、前記複数のアップリンク信号と同一のアップリンクサブフレームタイムスロットとを同期させるように構成された動的時分割複信（ＤＴＤＤ）コントローラを有し、前記ＤＴＤＤコントローラは、第１のＵＥのための第１の遅延を含む第１のＵＥアップリンクタイムスロットと、第２のＵＥのための第２の遅延であって、前記第１の遅延よりも大きい第２の遅延を含む第２のＵＥアップリンクタイムスロットとを確立するように構成されており、
前記第１のＵＥアップリンクタイムスロットは前記第２のＵＥアップリンクタイムスロットの後に発生し、
それにより、複数のＵＥアップリンク信号は、１つの同一の衛星アップリンクタイムスロット中に前記衛星で受信される、地上局。

【手続補正2】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２（ａ）

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図2(a)】

【国際調査報告】