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公開番号2025148896
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049236
出願日2024-03-26
発明の名称無線中継装置、ゲートウェイ装置及び通信システム
出願人ソフトバンク株式会社
代理人個人,個人
主分類H04W 84/06 20090101AFI20251001BHJP(電気通信技術)
要約【課題】基地局装置及び端末装置におけるFDD方式の通信を維持するとともに、無線中継装置とゲートウェイ装置との間の中継無線区間における位相雑音の影響を低減することができる通信システムを提供する。
【解決手段】無線中継装置は、端末装置との間のサービスリンクの無線区間で送受信されるFDD方式の信号と、ゲートウェイ装置との間の中継無線区間で送受信されるTDD方式の信号とを変換する手段を有する。ゲートウェイ装置は、基地局装置と送受信されるFDD方式の信号と、無線中継装置との間の中継無線区間で送受信されるTDD方式の信号とを変換する手段を有する。無線中継装置及びゲートウェイ装置は中継無線区間においてTDD方式で無線信号を送受信する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基地局装置と端末装置との間のＦＤＤ（周波数分割複信）方式の通信を中継する非再生型の無線中継装置と、前記基地局装置に接続され前記無線中継装置と無線通信可能なゲートウェイ装置と、を備える通信システムであって、
前記無線中継装置は、前記端末装置との間のサービスリンクの無線区間で送受信される前記ＦＤＤ方式の信号と、前記ゲートウェイ装置との間の中継無線区間で送受信されるＴＤＤ（時間分割複信）方式の信号とを変換する手段を有し、
前記ゲートウェイ装置は、前記基地局装置と送受信されるＦＤＤ方式の信号と、前記無線中継装置との間の前記中継無線区間で送受信される前記ＴＤＤ方式の信号とを変換する手段を有し、
前記無線中継装置及び前記ゲートウェイ装置は前記中継無線区間において前記ＴＤＤ方式で無線信号を送受信する、
ことを特徴とする通信システム。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
請求項１の通信システムにおいて、
前記ＴＤＤ方式の無線信号の周波数帯及び前記ＦＤＤ方式の無線信号の周波数帯は互いに異なる周波数帯である、ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２の通信システムにおいて、
前記ＴＤＤ方式の無線信号の周波数帯は、２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下のミリ波の周波数帯であり、
前記ＦＤＤ方式の無線信号の周波数帯は、前記１０ＧＨｚ以下の周波数帯である、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項２の通信システムにおいて、
前記無線中継装置は、
前記ゲートウェイ装置から受信した前記ＴＤＤ方式の周波数帯のフォワードリンクの信号の周波数を前記ＦＤＤ方式の周波数に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部で変換した後の信号をサンプリングする信号サンプリング部と、前記信号サンプリング部でサンプリングした信号を時間軸上でＮ倍に伸長する時間信号伸長部と、を有するフォワードリンク通信部と、
前記端末装置から受信した前記ＦＤＤ方式の周波数帯のリバースリンクの信号をサンプリングする信号サンプリング部と、前記信号サンプリング部でサンプリングした信号を時間軸上で１／Ｎに圧縮する時間信号圧縮部と、前記時間信号圧縮部で圧縮した信号の周波数を前記ＴＤＤ方式の周波数に変換する周波数変換部と、を有するリバースリンク通信部と、を備え、
前記ゲートウェイ装置は、
前記基地局装置から受信した前記ＦＤＤ方式の周波数帯のフォワードリンクの信号をサンプリングする信号サンプリング部と、前記信号サンプリング部でサンプリングした信号を時間軸上で１／Ｎに圧縮する時間信号圧縮部と、前記時間信号圧縮部で圧縮した信号の周波数を前記ＴＤＤ方式の周波数に変換する周波数変換部と、を有するフォワードリンク通信部と、
前記無線中継装置から受信した前記ＴＤＤ方式の周波数帯のリバースリンクの信号の周波数を前記ＦＤＤ方式の周波数に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部で変換した後の信号をサンプリングする信号サンプリング部と、前記信号サンプリング部でサンプリングした信号を時間軸上でＮ倍に伸長する時間信号伸長部と、を有するリバースリンク通信部と、を備える、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項１の通信システムにおいて、
前記中継無線区間において交互に繰り返されるフォワードリンクの通信帯域時間とリバースリンクの通信帯域時間との間の複数のガードタイムのそれぞれに、前記無線中継装置の制御に用いる既知信号及び制御データ並びに前記ゲートウェイ装置の制御に用いる既知信号及び制御データが配置されている、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかの通信システムにおいて、
前記無線中継装置は、上空に位置する飛行体又は浮揚体の機体に設けられ、サービスリンク用アンテナを介して地上又は海上のサービスエリアに向けて一又は複数のセルを形成し前記セルに在圏する一又は複数の端末装置と無線通信する上空中継型の無線中継装置である、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれかの通信システムにおいて、
前記ゲートウェイ装置は、複数の基地局装置に対応するように複数の接続部が設けられ、
前記無線中継装置は、サービスリンクでは前記複数の基地局装置に対応する同一周波数を用いる複数のセルを形成し、フィーダリンクでは前記中継無線区間において前記複数のセルに対応する無線信号を時間多重する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項８】
基地局装置と端末装置との間のＦＤＤ（周波数分割複信）方式の通信を中継する非再生型の無線中継装置であって、
前記端末装置との間のサービスリンクの無線区間で送受信される前記ＦＤＤ方式の信号と、前記基地局装置に接続されているゲートウェイ装置との間の中継無線区間で送受信されるＴＤＤ（時間分割複信）方式の信号とを変換する手段を、備え、
前記ゲートウェイ装置との間の前記中継無線区間において前記ＴＤＤ方式で無線信号を送受信する、
ことを特徴とする無線中継装置。
【請求項９】
請求項８の無線中継装置において、
前記ＴＤＤ方式の無線信号の周波数帯及び前記ＦＤＤ方式の無線信号の周波数帯は互いに異なる周波数帯である、ことを特徴とする無線中継装置。
【請求項１０】
請求項９の無線中継装置において、
前記ＴＤＤ方式の無線信号の周波数帯は、２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下のミリ波の周波数帯であり、
前記ＦＤＤ方式の無線信号の周波数帯は、前記１０ＧＨｚ以下の周波数帯である、
ことを特徴とする無線中継装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線中継装置を介した基地局装置と端末装置との間の通信の中継に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、上空に滞在可能な高高度プラットフォーム局（ＨＡＰＳ）（「高高度疑似衛星」ともいう。）等の上空滞在型の無線中継装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この無線中継装置における通信回線は、その無線中継装置と移動通信網側のゲートウェイ（ＧＷ）装置との間のフィーダリンク（中継無線区間）と、無線中継装置と端末装置との間のサービスリンクとで構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１６／００４６３８７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記上空滞在型の無線中継装置等に用いることができる非再生型の無線中継装置において、移動通信網側の基地局装置と端末装置とのＦＤＤ（周波数分割複信）方式の通信を維持しつつ、その通信を中継する無線中継装置とゲートウェイ装置との間の中継無線区間における位相雑音の影響を低減したい、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る通信システムは、基地局装置と端末装置との間のＦＤＤ（周波数分割複信）方式の通信を中継する非再生型の無線中継装置と、前記基地局装置に接続され前記無線中継装置と無線通信可能なゲートウェイ装置と、を備える通信システムである。前記無線中継装置は、前記端末装置との間のサービスリンクの無線区間で送受信される前記ＦＤＤ方式の信号と、前記ゲートウェイ装置との間の中継無線区間で送受信されるＴＤＤ（時間分割複信）方式の信号とを変換する手段を有する。前記ゲートウェイ装置は、前記基地局装置と送受信されるＦＤＤ方式の信号と、前記無線中継装置との間の前記中継無線区間で送受信される前記ＴＤＤ方式の信号とを変換する手段を有する。前記無線中継装置及び前記ゲートウェイ装置は前記中継無線区間において前記ＴＤＤ方式で無線信号を送受信する。
【０００６】
前記通信システムにおいて、前記ＴＤＤ方式の無線信号の周波数帯及び前記ＦＤＤ方式の無線信号の周波数帯は互いに異なる周波数帯であってもよい。
【０００７】
前記通信システムにおいて、前記ＴＤＤ方式の無線信号の周波数帯は、２０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下のミリ波の周波数帯であってもよく、前記ＦＤＤ方式の無線信号の周波数帯は、前記１０ＧＨｚ以下の周波数帯であってもよい。
【０００８】
前記通信システムにおいて、前記無線中継装置は、フォワードリンク通信部とリバースリンク通信部とを備えてもよい。前記無線中継装置の前記フォワードリンク通信部は、前記ゲートウェイ装置から受信した前記ＴＤＤ方式の周波数帯のフォワードリンクの信号の周波数を前記ＦＤＤ方式の周波数に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部で変換した後の信号をサンプリングする信号サンプリング部と、前記信号サンプリング部でサンプリングした信号を時間軸上でＮ倍に伸長する時間信号伸長部と、を有する。前記無線中継装置の前記リバースリンク通信部は、前記端末装置から受信した前記ＦＤＤ方式の周波数帯のリバースリンクの信号をサンプリングする信号サンプリング部と、前記信号サンプリング部でサンプリングした信号を時間軸上で１／Ｎに圧縮する時間信号圧縮部と、前記時間信号圧縮部で圧縮した信号の周波数を前記ＴＤＤ方式の周波数に変換する周波数変換部と、を有するリバースリンク通信部と、を備えてもよい。また、前記ゲートウェイ装置は、フォワードリンク通信部とリバースリンク通信部とを備えてもよい。前記ゲートウェイ装置の前記フォワードリンク通信部は、前記基地局装置から受信した前記ＦＤＤ方式の周波数帯のフォワードリンクの信号をサンプリングする信号サンプリング部と、前記信号サンプリング部でサンプリングした信号を時間軸上で１／Ｎに圧縮する時間信号圧縮部と、前記時間信号圧縮部で圧縮した信号の周波数を前記ＴＤＤ方式の周波数に変換する周波数変換部と、を有する。前記ゲートウェイ装置の前記リバースリンク通信部は、前記無線中継装置から受信した前記ＴＤＤ方式の周波数帯のリバースリンクの信号の周波数を前記ＦＤＤ方式の周波数に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部で変換した後の信号をサンプリングする信号サンプリング部と、前記信号サンプリング部でサンプリングした信号を時間軸上でＮ倍に伸長する時間信号伸長部と、を有する。
【０００９】
前記通信システムにおいて、前記中継無線区間において交互に繰り返されるフォワードリンクの通信帯域時間とリバースリンクの通信帯域時間との間のガードタイムに、前記無線中継装置の制御に用いる既知信号及び制御データ並びに前記ゲートウェイ装置の制御に用いる既知信号及び制御データが配置されていてもよい。
【００１０】
前記通信システムにおいて、前記無線中継装置は、上空に位置する飛行体又は浮揚体の機体に設けられ、サービスリンク用アンテナを介して地上又は海上のサービスエリアに向けて一又は複数のセルを形成し前記セルに在圏する一又は複数の端末装置と無線通信する上空中継型の無線中継装置であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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