JP2010515357A - 分散マルチ無線送信ダイバシティ - Google Patents

Abstract

通信の方法はマルチ無線送信ダイバシティ（ＭＲＴＤ）を提供する。基地局が移動局と複数の基地局の間の複数のダウンリンクの各々に関するダウンリンク測定値報告を移動局から受信する。基地局は、受信ダウンリンク測定値報告に応じて、どの基地局が被選択送信を移動局に送信するかを決定する。基地局は被選択送信を受信した移動局から肯定応答を後に受信する。開示された例では、複数の基地局の各々はダウンリンク測定値報告を受信する。基地局の各々はどの基地局が被選択送信を送信するかを他の基地局とは独立して決定する。

Description

本発明は概略として通信に関する。より具体的には本発明は無線通信に関する。

無線通信システムは、地理領域がセルに分割されている態様のためにセルラ通信システムとよく言われる。基地局送受信機は通常、対応のエリア内の無線通信カバレッジを提供するように各セル内に位置している。そのような配置は音声通信のために、及びより最近では種々の異なるタイプのデータ通信のために使用されてきた。無線通信の使用が増加するに伴い、無線通信加入者に対する新たな要求に絶えず応えることは厳しくなってきた。

無線通信システムの効率を上げることに向けられた１つの技術はマルチ無線ダイバシティ（ＭＲＴＤ）として知られている。複数の基地局のような多数の無線アクセスポイントが、基地局が移動局に関する情報を共有できるように、互いに信頼性の高い高速リンクで接続される。各移動局は１つのダウンリンクチャネル測定値報告を、基地局と移動局の間の対応のアップリンク上の各基地局に提供する。そして、基地局はこの情報を信頼性の高い高速リンク上で共有し、複数の基地局と通信する複数の移動局のためのジョイントスケジューリングをまとめて実行する。

ＭＲＴＤを用いることによって、ユーザのデータを異なる無線アクセスを用いて順次交換的な態様又は同時並列的な態様で送信することが可能となる。交換ＭＲＴＤの場合、ユーザのデータは１つの無線アクセスから任意の送信時間間隔で送信される。

移動局が基地局のうちの１つのからの受信ダウンリンク送信を正しく復号すると、移動局は対応のアップリンクでその基地局に肯定応答で応答する。そして、その基地局は肯定応答情報を他の基地局と基地局間の高速リンクを介して共有する。

そのような中央化されたＭＲＴＤアプローチによって、異なる送信を異なる基地局から異なる移動局に割り当てるための周知の割当て戦略を用いてスループットを最大化することが可能となる。

周知のＭＲＴＤアプローチに関連する１つの欠点は、それらは基地局間に高速リンクを必要とすることである。これは基地局間で情報を共有する目的のためにネットワークに追加的な費用をもたらす。無線通信ネットワークのコストを低減することが望ましい。従って、そのような高速リンクに対する必要性を回避することが有用となる。

さらに、中央化されたＭＲＴＤスキームの正しい動作を確実にするために適時な態様において基地局間で情報を共有するのは難しい。例えば、基地局間の通信において何らかの大きな遅延がある場合に、チャネル品質情報が古いものとなるのは可能である。例えば、移動局が時速３キロメートルの速度で移動している場合に、チャネルコヒーレンス時間は２ＧＨｚにおいて１８０ミリ秒である。従って、基地局間で情報を共有することは非常に速くかつ正確に行われなくてはならない。

基地局間でのリンク及び通信を要することなくＭＲＴＤの利益を引き出すことができれば有用なものとなる。

マルチ無線送信ダイバシティを用いて通信する例示の方法は、基地局で、移動局と複数の基地局の間の複数のダウンリンク各々に関するダウンリンク測定値報告を移動局から受信することを含む。基地局において、選択された送信（被選択送信）をどの基地局が移動局に送信するかの決定がなされる。この決定は受信されたダウンリンク測定値報告に応じてなされる。被選択送信の受信に関する移動局からの肯定応答が基地局で受信される。

一例において、移動局からのダウンリンク測定値報告に対応する複数の基地局各々でダウンリンク測定値報告が受信される。基地局各々でどの基地局が被選択送信を送信するかについての決定が他の基地局とは独立してなされる。

開示された例示の技術によって、基地局間で通信を必要とすることに関連する欠点なしにＭＲＴＤの利点を実現することが可能となる。

開示の例の種々の特徴及び有利な効果が以降の詳細な説明から当業者には明らかとなる。詳細な説明に付随する図面は以下のように簡単に説明される。

図１は本発明の実施例で有用な無線通信システムの選択部分を図示する。 図２は一例のアプローチをまとめたフローチャートである。

図１に無線通信システム２０の選択部分を図示する。基地局２４、２６及び２８からなる複数の無線アクセスポイントは無線通信カバレッジを選択エリアに提供する。例示の基地局は同じタイプのものである必要はない。複数の移動局３０、３２及び３４は種々のタイプの無線通信に対して使用できる。移動局は１以上のインターフェイス又は波形を使用していてもよく、１つの移動局は他とは異なるものを用いることができる。

図示した例では、移動局３０、３２及び３４各々は移動局についてのアクティブセットにおいて基地局２４、２６及び２８各々を含む。一例では、アクティブセットは、それによって対応の移動局が通信できるマルチ無線送信ダイバシティ（ＭＲＴＤ）候補基地局を含む。一例では、基地局２４、２６又は２８の少なくとも１つが移動局３０、３２及び３４のアクティブセットには存在していなくてもよい。

各移動局は移動局及び基地局２４、２６及び２８各々に関するチャネル品質測定を実行する。例えば、移動局３０はダウンリンクチャネル品質測定を実行し、又はそうでない場合には基地局のパイロット又は同様のビーコンチャネルを検出する。移動局３０はそれらの測定値各々を５０で図示するように基地局各々に報告する。ダウンリンク測定値報告５０は基地局２４、２６及び２８の各々並びに移動局３０の間のダウンリンクに関する情報を含む。基地局の各々はそれゆえ、移動局３０でのそれ自身のダウンリンクに関するダウンリンク測定値報告及び他の２つの基地局のダウンリンクを受信する。これは、各基地局が１つの移動局とのそれ自身のダウンリンクに関する報告を受信するだけの従来のアプローチとは異なる。

ダウンリンク測定値報告は、移動局とそのアクティブセットにおける基地局の間のダウンリンクに関する報告、又はそのアクティブセットにない基地局のパイロット又は同様のビーコンチャネルを移動局が読み取ることに基づく測定値報告を示すという一般的な意味で使用される。従って、本説明で使用される「ダウンリンク測定値」及び「ダウンリンク測定値報告」という用語は、あたかもそれらが移動局のアクティブセット内の基地局に関する測定値報告に限定されるかのように厳密な意味で解釈されるべきではない。

移動局３２は各基地局と移動局３２の間のダウンリンク各々に関するダウンリンク測定値報告５２を提供する。同様に、移動局３４は基地局２４、２６及び２８と移動局３４の間のダウンリンク各々に関するダウンリンク測定値報告５４を提供する。

ダウンリンク測定値報告に関する移動局からの各アップリンク送信は、各々が対応の移動局と複数の基地局の間のダウンリンクの集合に関する情報を含むので、集合的ダウンリンク測定値報告とみなすことができる。

図２は、基地局２４、２６及び２８を用いたＭＲＴＤを達成するための一例のアプローチであって、それらの間で情報を共有するためにそれらの間に高速リンクを必要としないアプローチをまとめたフローチャート５５を含む。図２に図示するステップの各々は基地局の各々でアクティブセットにおける他の基地局（例えば、ＭＲＴＤに参加している基地局）とは独立して実行される。５６において、基地局２４、２６及び２８の各々は１以上の移動局から基地局２４、２６及び２８の各々についてのダウンリンク測定値報告を受信する。一例では、３個全ての基地局は移動局の少なくとも１つについてのアクティブセット内にあり、基地局の少なくとも１つは移動局の他のもののアクティブセット内にはない。図１の例では、３個全ての基地局は３個全ての移動局から各移動局についての３個全てのダウンリンクに関するダウンリンク測定値報告を受信する。

５８において、基地局はどの基地局が被選択送信を移動局のうちの対応のものに送信すべきかを判断する。一例では、各基地局が、どの基地局が被選択送信を送信するかを決定するために使用される同じ容量のテーブルを各々が特定するように、同じ判断技術を用いる。一例は、各移動局への被選択送信のために、対の基地局に対する移動局の周知の最大スループット割当て戦略を用いることを含む。この説明があれば、当業者は彼らの特定の状況におけるニーズに応えるために決定技術を選択し、コントローラを適切にプログラムして、選択された決定プロセスを実行することができる。

被選択送信の適当な基地局間での割当てが他の基地局とは独立して各基地局で実行される。従って、例示のアプローチは基地局間の情報のいかなる共有も必要とせず、これによってその間の高速リンクの必要がなくなる。各基地局は各移動局に関連する対応のダウンリンクの全てに関する各移動局からのダウンリンク測定値報告を受信する。従って、各基地局は他の基地局全てが持っている情報の全てを自動的に有し、全てが被選択送信の目的について基地局と移動局の間の適切な対を決定することができる。

この特定がなされると、それに割り当てられた被選択送信を有する任意の基地局はそれを対応の移動局に送信する。図１の例では、基地局２８は被選択送信６０を移動局３０に送信する。基地局２４は被選択送信６２を移動局３２に送信する。基地局２６は被選択送信６４を移動局３４に送信する。

各移動局が受信された被選択送信の復号に成功すると、その移動局はその受信の肯定応答を提供する。図１の例では、移動局３０は成功した受信に関する肯定応答７０を提供する。肯定応答７０は、基地局の１つのみが実際に被選択送信６０を提供した場合であっても、基地局の各々に提供される。同様に移動局３２は肯定応答７０をアクティブセットにある全ての基地局に提供する。移動局３４は肯定応答７４を提供する。

図２の８０において、各基地局は移動局から被選択送信の受信を示す肯定応答を受信する。従って、各基地局は、意図された移動局によって受信が成功したことに応じて被選択送信がそのバッファから除去されることができるかを判断することができる。これは、肯定応答が移動局から送信の責任を負う基地局に送信されるだけの従来的構成からは異なる。移動局のアクティブセット内の全ての基地局に肯定応答を提供することによって、これら基地局の各々はその被選択送信の受信のステータスを独立して特定することができる。再び、これによって基地局間で専用高速リンクを介して情報を共有する必要がなくなる。

例示は、移動局からの誤って復号されたダウンリンク測定値報告に基づいて被選択送信の不適切な割当てを基地局の１つに行わせることを回避するための構成を含む。一例はサイクリック冗長チェックのようなエラー検出技術を用いることを含む。基地局の１つが移動局からのダウンリンク測定値報告を誤って復号してしまった場合には、その基地局が少なくとも一時的にその移動局のアクティブセットから除外される。そのような基地局は、当該基地局が当該移動局からのダウンリンク測定値報告を正しく復号できるようになるまで後続の被選択送信について当該移動局に対するＭＲＴＤに参加しない。これは、各基地局で独立して実行されるジョイントスケジューリングが整合すること及び異なるチャネル状態テーブルをもたらさないことを確実にする。

例示はまた、いずれかの基地局での潜在的に誤って復号される肯定応答を扱うための技術を含む。一例は移動局からの肯定応答を復号することに関連したエラーがあるかを判断するためにサイクリック冗長チェックを用いることを含む。基地局でそのようなエラーが発生した場合、その基地局は、少なくとも次の送信時間間隔について、対応する移動局のアクティブセットから除外される。

一例では、各移動局が、次の受信パケットの復号に成功する時間まで、復号に成功したあらゆるパケットについて肯定応答を規則的に送信する。一例では、反復される肯定応答が移動局からの集合的ダウンリンク測定値報告に添付される。この技術によると、移動局は集合的ダウンリンク測定値報告をすでに規則的に提供しているので、規則的に反復する肯定応答に必要な追加のオーバーヘッドが最小化される。

移動局と複数の基地局間の無線アップリンク上のシグナリングを用いる例示の技術によって、基地局間で情報を共有するための基地局間高速リンクの必要がなくなる。ＭＲＴＤはそれでも可能であり、例示によってバックホールのコスト及びネットワークの資本支出を大幅に軽減することが可能となる。

前述した説明は限定的な性質のものではなく例示である。開示した例に対する、本発明の本質から必ずしも離れない変形及び修正は当業者には明らかなものとなる。本発明に与えられる法的保護の範囲は以降の特許請求の範囲を検討することによってのみ特定することができる。

Claims (10)

1. マルチ無線送信ダイバシティを用いて通信する方法であって、
   基地局において、移動局から該移動局と複数の基地局の間の複数のダウンリンクの各々に関するダウンリンク測定値報告を受信するステップ、
   該基地局において、該受信ダウンリンク測定値報告に応じて、どの基地局が被選択送信を該移動局に送信するかを決定するステップ、及び
   該移動局が該被選択送信を受信したことを示す肯定応答を該移動局から受信するステップ
   からなる方法。
2. 請求項１の方法であって、
   該複数の基地局の各々において該ダウンリンク測定値報告を受信するステップ、及び
   該基地局の各々において、どの基地局が該被選択送信を送信するかを他の基地局とは独立して決定するステップ
   からなる方法。
3. 請求項１の方法であって、
   複数の移動局の各々から該ダウンリンク測定値をそれぞれ受信するステップ、及び
   該基地局の各々において、どの基地局が被選択送信を該移動局の各々に送信するかをそれぞれ決定するステップ
   からなる方法。
4. 請求項１の方法であって、
   該基地局の各々で該受信ダウンリンク測定値に関連するエラーがあるかを判断するステップ、及び
   エラーがあると判断したことに応じて、該移動局についてのアクティブセットから基地局を少なくとも一時的に除外するステップ
   からなる方法。
5. 請求項１の方法であって、
   該決定された基地局から該移動局が被選択送信を受信したことに続いて、該複数の基地局の各々で該肯定応答を受信するステップ
   からなる方法。
6. 請求項１の方法であって、
   該肯定応答の受信に成功した該基地局のいずれか１つにおいてバッファから該被選択送信に対応するデータを除去するステップ
   からなる方法。
7. 請求項１の方法であって、
   該受信された肯定応答に関連するエラーがあるかを判断するステップ、及び
   エラーがあると判断したことに応じて、該移動局についてのアクティブセットから基地局を少なくとも一時的に除外するステップ
   からなる方法。
8. 請求項１の方法であって、
   少なくとも次に続く送信が該移動局に対してスケジュールされるまで該肯定応答を継続的に受信するステップ
   からなる方法。
9. 請求項８の方法であって、
   該受信ダウンリンク測定値報告とともに該肯定応答を受信するステップ
   からなる方法。
10. マルチ無線送信ダイバシティを用いて通信する方法であって、
    複数のダウンリンク測定値の各々に関する集合的ダウンリンク測定値報告を移動局から複数の基地局の各々に送信するステップ、
    該複数の基地局の少なくとも１つからの送信を受信するステップ、及び
    該受信された送信の肯定応答を該複数の基地局の各々に送信するステップ
    からなる方法。

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