JP2012523195A - アドバンストリレー動作のための制御及びデータチャンネルの設計 - Google Patents

アドバンストリレー動作のための制御及びデータチャンネルの設計 Download PDF

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Abstract

無線通信システムにおける中継局は、基地局と複数の加入者端末との間のリレー通信をするように構成される。中継局は、データ及び制御情報を伝送して受信する少なくとも一つのアンテナを含む。中継局は、少なくとも一つのアンテナに結合される制御部も含む。制御部は、中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間の制御情報を加入者端末に伝送する。また、制御部は、アンテナを受信モードにスイッチングし、ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間の制御情報を受信する。

Description

本発明は一般的に無線通信に関するものであって、特に無線通信システムにおけるリレーノードに対する制御及びデータチャンネルに関する。
中継局(Relay Station：以下、“ＲＳ”と称する)は、セルラーカバレッジ領域の周辺部でカバレッジ領域、ユーザーデータレート、又はその両方を増加させるために、無線通信ネットワークに付加される。マルチホップネットワーク施設通信は、中継局により提供される拡張したカバレッジ領域で基地局(ＢＳ)と加入者局(又は、“ＭＳ”と称する)との間で発生する。マルチホップネットワークにおいて、ソースからの信号は多重ホップで中継局の使用を通じてその宛先に到達する。中継局は、一般的に中継局が固定中継局(以下、“ＲＳ”と称する)であるか、あるいは移動中継局であるかに関係なく(基地局から加入者局への)ダウンリンク及び(加入者局から基地局への)アップリンク信号を増強する。
したがって、現在のシステムは、中継局に対して電力を節約する方法を使用する同時に中継システムカバレッジを効果的に増加できない。また、受信されて伝送されたデータ及び受信確認パケットの数のような負荷状態を効果的に管理できるやり方も現在存在しない。
本発明の一態様によれば、中継局が提供される。中継局は、データ及び制御情報を伝送して受信する少なくとも一つのアンテナを含む。中継局は、少なくとも一つのアンテナに結合される制御部も含む。制御部は、中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間の制御情報を加入者端末に伝送し、ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間に制御情報を受信し、第２のシンボルセットの開始シンボルを帯域幅に基づいて決定するように構成される。
本発明の他の態様によれば、中継局が提供される。中継局は、データ及び制御情報を伝送及び受信する少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナに結合される制御部を含む。制御部は、少なくとも一つのサブフレームで分散されたバックホールデータに対する多重リソース割り当てを単一スケジューリング割り当てから確認するように構成される。
また、本発明の他の態様によれば、中継局が提供される。中継局は、データ及び制御情報を伝送及び受信する少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナに結合される制御部を含む。制御部は、中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間の制御情報を加入者端末に伝送し、ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間に制御情報を受信し、帯域幅サイズに関係なく４番目のシンボルから始まる前記第２のシンボルセットを受信するように構成される。
本発明の他の態様によれば、無線通信システムが提供される。無線通信システムは、少なくとも一つの基地局と、少なくとも一つの基地局と複数の加入者端末との間の通信をリレーする少なくとも一つの中継局とを含む。中継局は、データ及び制御情報を伝送及び受信する少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナに結合される制御部とを含む。制御部は、中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間の制御情報を加入者端末に伝送し、ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間に制御情報を受信し、第２のシンボルセットの開始シンボルを帯域幅に基づいて決定するように構成される。
さらに、本発明の他の態様によれば、無線通信システムが提供される。無線通信システムは、少なくとも一つの基地局と、少なくとも一つの基地局と複数の加入者端末との間の通信をリレーする少なくとも一つの中継局とを含む。中継局は、データ及び制御情報を伝送及び受信する少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナに結合される制御部を含む。制御部は、少なくとも一つのサブフレームで分散されたバックホールデータに対する多重リソース割り当てを単一スケジューリング割り当てから確認するように構成される。
本発明の他の態様によれば、無線通信システムが提供される。無線通信システムは、少なくとも一つの基地局と、少なくとも一つの基地局と複数の加入者端末との間の通信をリレーする少なくとも一つの中継局とを含む。中継局は、データ及び制御情報を伝送及び受信する少なくとも一つのアンテナと、少なくとも一つのアンテナに結合される制御部とを含む。制御部は、中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間の制御情報を加入者端末に伝送し、ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間に制御情報を受信し、帯域幅サイズに関係なく４番目のシンボルから始まる前記第２のシンボルセットを受信するように構成される。
なお、本発明の他の態様によれば、通信を中継する方法が提供される。この方法は、データ及び制御情報を受信するステップと、中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間に制御情報を加入者端末に伝送するステップと、ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセットの開始シンボルを帯域幅に基づいて決定するステップと、第２のシンボルセットの間に制御情報を受信するステップとを有する。
本発明の他の態様によれば、通信を中継する方法が提供される。この方法は、データ及び制御情報を受信するステップと、中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間に制御情報を加入者端末に伝送するステップと、帯域幅サイズと関係なく４番目のシンボルから始まる前記ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間に制御情報を受信するステップとを有する。
本発明は、受信及び伝送されたデータ及び応答確認パケットの数のような負荷状態を効果的に管理できる中継局に関する方法を提供する。
本発明のより完全な理解及びそれに従う利点は、添付された図面との結合を考慮すれば、後述する詳細な説明を参照してより容易に理解でき、上記図面で同一の参照番号は同一の構成要素を示す。
本発明の実施形態によるデータストリームを復号化する望ましい無線ネットワーク１００を示す図である。 本発明の実施形態による直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ)送信及び受信経路を示す概要図である。 本発明による中継局を含むセルラーシステムを示す図である。 本発明による通常のサブフレームを使用するリレー-ＳＳ通信及びＭＢＳＦＮサブフレームを用いるＢＳ-リレー通信を示す図である。 本発明の実施形態によるＢＳ-ＲＳダウンリンク伝送(ＢＳ-ＲＳサブフレーム)とＲＳ-ＳＳダウンリンク伝送(ＲＳ-ＳＳサブフレーム)との間のサブフレーム境界を示す図である。 本発明の実施形態によるＢＳ-ＲＳとＲＳ-ＳＳとの間のサブフレーム境界の整列を示す図である。 本発明の実施形態によるＢＳ-ＲＳとＲＳ-ＳＳとの間のサブフレーム境界の整列を示す図である。 本発明の実施形態によるＢＳ-ＲＳとＲＳ-ＳＳとの間のサブフレーム境界の整列を示す図である。 本発明の実施形態によるＢＳ-ＲＳサブフレームに対して一つのシンボルによるＲＳ-ＳＳサブフレーム境界オフセットを示す図である。 本発明の実施形態によるＢＳ-ＲＳサブフレームに対して一つのシンボルによるＲＳ-ＳＳサブフレーム境界オフセットを示す図である。 本発明の実施形態による分散されたリソースブロックを示す図である。 本発明の実施形態によるダウンリンクバックホール伝送を示す図である。 本発明の実施形態によるＵＬ/ＤＬスケジューリング割り当てに対する結合符号化(joint coding)を示す図である。 本発明の実施形態によるリレー動作を示す図である。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書の全般で使われる用語や語句を定義する。「〜含む(include)」、「〜からなる(comprise)」だけでなく、それらの派生語は限定のない包含を意味する。「または(or)」は及び/または(and/or)を含み、「〜に関連する(associated with)」、「それに関連する(associated therewith)」及びそれらの派生語句は、包含(include)、含まれる(be included within)、受容される(be contained within)、連結(connect to or with)、接続(couple to or with)、通信(be communication with)、協力(cooperate with)、相互配置(interleave)、並置(juxtapose)、近接(be approximate to)、結合(be bound to or with)、所有(have)、性質の所有(have a property of)、または類以(the like)を意味し、「制御器(controller)」は少なくとも一つの動作を制御する装置、システム、またはその部分を意味し、そのような装置は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはこれらのうちの少なくとも二つの組み合わせで具現することができる。特定の制御器に関連する機能は、集中しているか、あるいは局地的にまたは遠距離に分散されることもある。特定の用語及び語句は本明細書の全体で使用されるが、当業者は多くの場合に上述したような定義が過去だけでなく未来の使用にも適用されることを理解しなければならない。
後述される図１〜図１４、及び本発明の原理を説明するために使用される多様な実施形態は、単にその実施例を示すものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものとして解析されてはならない。本発明の原理が適切に配列された無線通信システムで実現できることは、当該技術分野で通常の知識を持つ者には明らかである。
次の説明について、ＬＴＥ用語“ｎｏｄｅ Ｂ”は、下記に使用される用語“基地局(base station)”に対する別の用語であることに注意すべきである。さらに、用語“セル”は、“基地局”又は基地局に属する“セクタ(sector)”を表す論理的概念である。本明細書では、“セル”と“基地局”は、無線通信において(“セクタ”又は“基地局”などとなり得る)実際の送信部を示すために交互に使われる。また、ＬＴＥ用語“ユーザー端末(user equipment)”又は“ＵＥ”は、下記に使用される“加入者端末(subscriber station)”の別の用語である。
図１は、本発明の一実施形態によるデータストリームを復号化する望ましい無線ネットワーク１００を示す。この実施形態において、無線ネットワーク１００は、基地局(ＢＳ)１０１、基地局(ＢＳ)１０２、及び基地局(ＢＳ)１０３を含む。基地局１０１は、基地局１０２及び基地局１０３と通信する。また、基地局１０１は、インターネット、私有(proprietary)ＩＰネットワーク、又は他のデータネットワークのようなインターネットプロトコル(ＩＰ)ネットワーク１３０と通信する。
基地局１０２は、基地局１０２のカバレッジ領域１２０内で第１の複数の加入者端末に基地局１０１を通じてインターネット１３０に無線広帯域アクセスを提供する。第１の複数の加入者端末は、加入者端末(ＳＳ)１１１、加入者端末(ＳＳ)１１２、加入者端末(ＳＳ)１１３、加入者端末(ＳＳ)１１４、加入者端末(ＳＳ)１１５、及び加入者端末(ＳＳ)１１６を含む。加入者端末(ＳＳ)は、携帯電話、移動ＰＤＡ、及び任意の移動局(ＭＳ)のような無線通信装置であり、これに限定されるものではない。望ましい一実施形態では、ＳＳ１１１は小企業(Small Business：ＳＢ)に位置され、ＳＳ１１２はエンタープライズ(enterprise：Ｅ)に位置され、ＳＳ１１３はＷｉＦｉホットスポット(ＨＳ)に位置され、ＳＳ１１４は居住地(Residence：Ｒ)に位置され、ＳＳ１１５は移動(Ｍ)装置であり、ＳＳ１１６は移動(Ｍ)装置であり得る。
基地局１０３は、基地局１０３のカバレッジ領域１２５内で第２の複数の加入者端末にインターネット１３０に対する無線広帯域アクセスを提供する。複数の第２の加入者端末は、加入者端末１１５及び加入者端末１１６を含む。望ましい実施形態では、基地局１０２，１０３は、基地局１０１を通じて間接的に接続するよりは、光ファイバ、ＤＳＬ、ケーブル又はＴ１/Ｅ１ラインのような無線広帯域接続によってインターネット又は他の制御ユニットに直接接続される。
他の実施形態では、基地局１０１は、より少なくまたはより多くの基地局と通信できる。しかも、図１には６個の加入者端末のみを示したが、無線ネットワーク１００が６個以上の加入者端末に無線広帯域アクセスを提供できることは理解すべきである。加入者端末１１５及び加入者端末１１６は、カバレッジ領域１２０及びカバレッジ領域１２５両方の縁(edge)上に位置することに注意すべきである。加入者端末１１５及び加入者端末１１６は、各々基地局１０２及び基地局１０３双方ともと通信し、相互に干渉するセルエッジ装置と言える。例えば、ＢＳ１０２とＳＳ１１６との間の通信は、ＢＳ１０３とＳＳ１１５との間の通信を干渉できる。加えて、ＢＳ１０３とＳＳ１１５との間の通信は、ＢＳ１０２とＳＳ１１６との間の通信を干渉することもできる。
望ましい一実施形態において、基地局１０１〜１０３は、例えば、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ標準のように、ＩＥＥＥ８０２．１６無線都市域ネットワーク(Metropolitan Area Network)標準を使用して基地局間の相互通信だけでなく、加入者端末１１１〜１１６との通信も可能である。しかしながら、他の実施形態では、例えば、ＨＩＰＥＲＭＡＮ無線都市域ネットワーク標準のような異なる無線プロトコルを採用することができる。基地局１０１は、無線バックホール(backhaul)のために使用される技術に基づき、直接視線(direct line-of-sight)又は非視線(non-line-of-sight)を通じて基地局１０２及び基地局１０３と通信できる。基地局１０２及び基地局１０３は、各々ＯＦＤＭ及び/又はＯＦＤＭＡ技術を使用して非視線を通じて加入者端末１１１〜１１６と通信できる。
基地局１０２は、エンタープライズに関連した加入者端末１１２にＴ１レベルのサービスを提供し、小企業に関連した加入者端末１１１に一部のＴ１レベルのサービスを提供することができる。基地局１０２は、空港、カフェ、ホテル、又は大学キャンパスに位置したＷｉＦｉホットスポットと関連した加入者端末１１３に対する無線バックホールを提供する。基地局１０２は、加入者端末１１４，１１５，１１６にデジタル加入者回線(Digital Subscriber Line：ＤＳＬ)レベルのサービスを提供できる。
加入者端末１１１〜１１６は、ネットワーク１３０への広帯域アクセスを用いて音声、データ、ビデオ、テレビ会議(video teleconferencing)、及び/又は他の広帯域サービスにアクセスできる。望ましい実施形態において、一つ又はそれ以上の加入者端末１１１〜１１６は、ＷｉＦｉ ＷＬＡＮのアクセスポイント(ＡＰ)に接続することができる。加入者端末１１６は、無線通信が可能なラップトップコンピュータ、個人用携帯情報端末(ＰＤＡ)、ノートパソコン、携帯用デバイス、又は他の無線通信が可能な装置を含む複数の移動装置のうちいずれか一つであり得る。加入者端末１１４は、例えば、無線通信が可能なＰＣ、ラップトップコンピュータ、ゲートウェイ、又は他の装置であり得る。
点線は、例示と説明のための目的で円に近く示すカバレッジ領域１２０及び１２５の近似範囲を示す。基地局に関連したこのカバレッジ領域、例えば、カバレッジ領域１２０，１２５は、基地局の構成及び自然的及び人工的な妨害と関係される無線環境での変化によって不規則な形状を含むいろいろな形状を有することは、明確に理解しなければならない。
また、基地局と関連するカバレッジ領域は、時間の流れによって変わり、基地局及び/又は加入者端末の変化する伝送電力レベル、天気状態、及び他の要素に基づいて(拡張又は縮小もしくは変化する形状)動的であり得る。一実施形態において、基地局１０２，１０３のカバレッジ領域１２０，１２５は、基地局から２キロメートル未満から約５０キロメートルまでの範囲に拡張することができる。
本発明が属する技術分野でよく知られているように、基地局１０１，１０２，１０３のような基地局は、カバレッジ領域内で複数のセクタをサポートするために指向性アンテナを採用する。図１で、基地局１０２及び１０３は、各々カバレッジ領域１２０，１２５の中央に近くに示されている。他の実施形態では、指向性アンテナの使用は、基地局がカバレッジ領域の縁、例えば、円錐形又は梨形状のカバレッジ領域のポイントに位置させる。
基地局１０１からネットワーク１３０への接続は、例えば、光ファイバラインのような本社又は運営会社ＰｏＰ(Point-of-Presence)に位置したサーバへの広帯域接続を含むことができる。サーバは、インターネットプロトコルベースの通信のためのインターネットゲートウェイに通信を提供でき、音声ベースの通信のための公衆交換電話網ゲートウェイに通信を提供できる。ＶｏＩＰ(Voice-over-IP)形態の音声ベースの通信において、トラフィックは、ＰＳＴＮゲートウェイの代わりにインターネットゲートウェイに直接伝送することができる。サーバ、インターネットゲートウェイ、及び公衆交換電話網ゲートウェイは、図１に示されていない。他の実施形態において、ネットワーク１３０への接続は、別のネットワークノード及び装備により提供することができる。
本発明の一実施形態によると、一つ又はそれ以上の基地局１０１〜１０３及び/又は一つ又はそれ以上の加入者端末１１１〜１１６は、ＭＭＳＥ-ＳＩＣアルゴリズムを用いて複数の送信アンテナから結合されたデータストリームとして受信された複数のデータストリームを復号化するように動作可能な受信器を含む。以下により詳細に説明するように、受信器は、データストリームの強さ関連特徴に基づいて計算される各データストリームに対する復号化予測マトリックスに基づいて復号化順序又はデータストリームを決定するように動作できる。したがって、受信器は、一般的に最も強いデータストリームを最初に復号化し、続いて次の強さのデータストリームを復号化する。その結果、受信器の復号化性能は、最適の順序を捜し出すために可能なすべての復号化順序を検索して複雑とならずに、ランダムに又は所定の順序でストリームを復号化する受信器に比べて向上される。
図２の(ａ)は、直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ)送信経路を示す概要図である。図２の(ｂ)は、直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ)受信経路を示す概要図である。図２の(ａ)及び(ｂ)では、但し例示及び説明のための目的で、ＯＦＤＭＡ送信経路は基地局(ＢＳ)１０２で実現され、ＯＦＤＭＡ受信経路は加入者端末(ＳＳ)１１６で実現される。しかしながら、ＯＦＤＭＡ受信経路がＢＳ１０２で具現されてもよく、ＯＦＤＭＡ送信経路がＳＳ１１６で実現されてもよいことは、当該技術分野に属する通常の知識を持つ者には明らかである。
ＢＳ１０２での送信経路は、チャンネル符号化及び変調ブロック２０５、直-並列(Serial-to-Parallel：S-to-P)ブロック２１０、サイズＮ逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform：ＩＦＦＴ)ブロック２１５、並-直列(Parallel-to-Serial：P-to-S)ブロック２２０、サイクリックプレフィックス付加ブロック２２５、及びアップコンバータ(Up-Converter：ＵＣ)２３０を含む。加入者端末１１６の受信経路３００は、ダウンコンバータ(Down-Converter：ＤＣ)２５５、サイクリックプレフィックス除去ブロック２６０、直-並列(S-to-P)ブロック２６５、サイズＮの高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform：ＦＦＴ)ブロック２７０、並-直列(P-to-S)ブロック２７５、及びチャンネル復号化及び復調ブロック２８０を含む。
図２の構成要素のうち少なくとも一部は、ソフトウェアで実現できる一方、他の構成要素は、設定可能な(configurable)ハードウェアまたはソフトウェアと設定可能なハードウェアとの組み合わせによって実現することができる。特に、本発明で説明されるＦＦＴブロック及びＩＦＦＴブロックは設定可能なソフトウェアアルゴリズムとして実現されることができ、サイズＮの値は実装により変更し得る。
さらに、高速フーリエ変換及び逆高速フーリエ変換を実現する実施形態を開示しているが、これは単に例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。本発明の他の実施形態で、高速フーリエ変換機能及び逆高速フーリエ変換機能は、離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform：ＤＦＴ)機能及び逆離散フーリエ変換(Inverse Discrete Fourier Transform：ＩＤＦＴ)機能により、各々容易に代替できる。ＤＦＴ及びＩＤＦＴ機能に対して変数Ｎの値は任意の整数(すなわち、１，２，３，４など)である反面、ＦＦＴ及びＩＦＦＴ機能に対して変数Ｎの値は２の累乗である任意の整数(すなわち、１，２，４，８，１６など)であり得る。
基地局１０２において、チャンネル符号化及び変調ブロック２０５は、１セットの情報ビットを受信し、符号化(例えば、ターボ符号化)を適用し、周波数-ドメイン変調シンボルのシーケンスを生成するために入力ビットを変調(例えば、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ)する。直-並列ブロック２１０は、直列変調されたシンボルを並列データに変換(すなわち、逆多重化)してＮ個の並列シンボルストリームを生成する。ここで、Ｎは、ＢＳ１０２及びＳＳ１１６で使用されるＩＦＦＴ/ＦＦＴサイズである。その後に、サイズＮのＩＦＦＴブロック２１５は、時間-ドメイン出力信号を生成するためにＮ個の並列シンボルストリームにＩＦＦＴ動作を遂行する。並-直列ブロック２２０は、サイズＮのＩＦＦＴブロック２１５からの並列時間-ドメイン出力シンボルを変換(例えば、多重化)してシリアル時間-ドメイン信号を生成する。すると、サイクリックプレフィックス付加ブロック２２５は、サイクリックプレフィックスを時間-ドメイン信号に挿入する。その結果、ＵＣ２３０は、無線チャンネルを介して伝送のためにサイクリックプレフィックス付加ブロック２２５の出力をＲＦ周波数に変換(すなわち、アップコンバート)する。また、上記信号は、ＲＦ周波数への変換以前にベースバンドでフィルタリングされ得る。
伝送されたＲＦ信号は、無線チャンネル及び基地局１０２で遂行される逆動作を通過した後に加入者端末１１６に到達する。ダウンコンバータ(ＤＣ)２５５は、受信された信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、サイクリックプレフィックス除去ブロック２６０は、シリアル時間-ドメインベースバンド信号を生成するために、サイクリックプレフィックスを除去する。直-並列ブロック２６５は、時間-ドメインベースバンド信号を並列時間-ドメイン信号に変換する。サイズＮのＦＦＴブロック２７０は、ＦＦＴアルゴリズムを遂行してＮ個の並列周波数-ドメイン信号を生成する。並-直列ブロック２７５は、並列周波数-ドメイン信号を変調された一連のデータシンボルに変換する。チャンネル復号化及び復調ブロック２８０は、元の入力データストリームに復元するために、変調されたシンボルを復調及び復号化する。
基地局１０１〜１０３は、各々ダウンリンクで加入者端末１１１〜１１６に伝送することと機能上類似した送信経路を実現でき、アップリンクで加入者端末１１１〜１１６から受信することと機能上類似した受信経路を実現できる。同様に、加入者端末１１１〜１１６の各々は、アップリンクで基地局１０１〜１０３に伝送するための構成に該当する送信経路を実現でき、ダウンリンクで基地局１０１〜１０３から受信するための構成に該当する受信経路を実現できる。
本発明は、基地局構成と関連した情報を加入者端末に伝達する、より具体的に、中継基地局アンテナ構成に関連した情報を加入者端末に伝達する方法及びシステムについて説明する。この情報は、アンテナ構成を(ｎ-直交振幅変調(Quadrature Amplitude Modulation：ＱＡＭ)信号のような、ここでｎは２＾ｘ)直交-位相シフトキーイング(Quadrature-Phase Shift Keying：ＱＰＳＫ)コンステレーション(constellation)に位置させ、アンテナ構成を(巡回冗長検査(ＣＲＣ)データのような)誤り訂正データに位置させることを含む複数の方法を通じて伝達することができる。アンテナ情報をＱＰＳＫコンステレーション又は誤り訂正データの符号化によって、基地局１０１〜１０３は、アンテナ構成をアンテナ構成の別途伝送なしに伝達できる。これらシステム及び方法は、基地局１０１〜１０３と複数の加入者端末との間の信頼性のある通信を保証しつつ、オーバーヘッドの減少を可能にする。
ここで開示される一部の実施形態において、データは、ＱＡＭを用いて伝送される。ＱＡＭは、２個の搬送波の振幅を変調してデータを伝達する変調方式である。このような２個の波は、直交搬送波と呼ばれ、一般的に位相が相互に９０゜だけ差が出る。ＱＡＭは、２＾ｘポイントを含むコンステレーションによって表示され、ここで、ｘは１より大きい整数である。以下に説明される実施形態において、コンステレーションは、４個のポイントコンステレーション(４-ＱＡＭ)である。４-ＱＡＭコンステレーションで、２次元(2-dimensional)グラフは、そのそれぞれの四分面で一つのポイントで示される。しかしながら、本明細書で説明されるイノベーション(innovation)は、コンステレーションでいくつかのポイントを有する変調方式で使用されることは、明確に理解できるはずである。４個以上のポイントを有するコンステレーションとともに基地局１０１〜１０３の構成と関係する(基準電力信号のような)追加情報は、上記したシステム及び方法と一致するように伝えられることがわかる。
基地局１０１〜１０３内の送信器は、実際にデータを伝送する前に複数の機能を遂行することがわかる。４-ＱＡＭ実施形態で、ＱＡＭ変調シンボルは、直-並列変調され、逆高速フーリエ変換(ＩＦＦＴ)に入力される。ＩＦＦＴの出力で、Ｎ時間-ドメインサンプルが獲得される。上述した実施形態において、ＮはＯＦＤＭシステムによって使用されるＩＦＦＴ/高速フーリエ変換(ＦＦＴ)サイズを示す。ＩＦＦＴ以後の信号は並-直列変換され、サイクリックプレフィックス(Cyclic Prefix：ＣＰ)は信号シーケンスに付加される。サンプルの結果シーケンスは、ＯＦＤＭシンボルとして呼ばれる。
加入者端末内の受信部で、このプロセスが反対に遂行され、サイクリックプレフィックスは最初に除去される。その後、この信号は、ＦＦＴに供給される前に直-並列変換される。ＦＦＴの出力は、並-直列変換され、結果ＱＡＭ変調シンボルはＱＡＭ復調器に入力される。
ＯＦＤＭシステムにおける全体帯域幅は、副搬送波と呼ばれる狭帯域周波数ユニットに分割される。副搬送波の数は、システムで使用されるサイズＮのＦＦＴ/ＩＦＦＴと同一である。一般的に、データのために使用される副搬送波の数は、周波数スペクトルのエッジでの一部の副搬送波が保護(guard)副搬送波として備えているので、Ｎより小さい。一般的に、保護副搬送波上に情報が伝送されない。
図３は、本発明による中継局を含むセルラーシステムを示す。各中継局(ＲＳ）３０５，３１０は、セル１２０のＢＳ１０２と同一または類似した構成要素を含むことができる。本発明の動作を説明することにおける簡潔性及び明瞭性のために、セル３３５及びセル３４０の基本送受信器サブシステム及びリレー送受信器システムに関連した中継局制御部は、ＲＳ３０５及びＲＳ３１０によって各々集合的に表される。
ＢＳ１０２は、リレーであるＲＳ３０５及びＲＳ３１０、及びマクロ加入者端末であるＳＳ１１１及びＳＳ１１６からのデータを送受信する。ＲＳ３０５はＳＳ１１２からのデータを送受信し、ＲＳ３１０はＳＳ１１４からのデータを送受信する。ＳＳ１１１，１１２，１１４，１１６は、これら各々が同一であり、またはほぼ類似した通信機能を有するＵＥと同一の状況である。しかしながら、ＳＳ１１１，１１２，１１４，１１６は、各々個人用携帯情報端末、個人用コンピュータ、移動電話、及びスマートフォンのように多様なタイプのＵＥであり得る。
ＢＳ１０２とＲＳ３０５及びＲＳ３１０のような各リレーとの間の伝送リンクは、ここではバックホールリンク３２５として称する。ＲＳ３１０は、ＢＳ１０２から受信したデータをＳＳ１１４に伝送し、ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２から受信したデータをＳＳ１１２に伝送する。また、ＲＳ３１０は、ＳＳ１１４から受信したデータをＢＳ１０２に伝送し、ＲＳ３０５は、ＳＳ１１２から受信したデータをＢＳ１０２に伝送する。
リレーは、ＬＴＥアドバンストで高速データレート、グループ移動性、臨時的ネットワーク配置、セル-エッジスループットのカバレッジのようなアイテムを向上させ、及び/又は新たな領域でカバレッジを提供するためのツール(tool)として使われる。リレーノードは、無線-アクセスネットワークに無線で接続することができ、この接続は、帯域内及び帯域外の接続であり得る。帯域内のリレーに対して、進化したノードＢ(Evolved-NodeB：ｅＮｏｄｅＢ)-リレーリンク(eNodeB-to-relay)は、リレー-ユーザー端末(relay-to-UE)リンクと同一の周波数スペクトルで動作する。自身の受信部に干渉を発生させるリレー送信部のため、同一の周波数リソースでのｅＮＢ-リレー及びリレー-ＵＥの同時伝送が実現可能でないことがある。干渉問題を処理するための一つの方法は、ドナー(donor)ｅＮＢからデータが受信されると仮定する場合、すなわちリレー-ＵＥ伝送で“ギャップ(gap)”が生成されると仮定する場合に、リレーは端末に転送されないようにリレーを動作させる。ＬＴＥシステムにおいて、これら“ギャップ”は、図４に示すように、マルチキャスト/ブロードキャスト単一周波数ネットワーク(Multicast/Broadcast Single Frequency Network：ＭＢＳＦＮ)サブフレームを構成することにより生成することができる。
図４は、本発明による通常のサブフレームを用いるリレー-ＳＳ通信及びＭＢＳＦＮサブフレームを使用するＢＳ-リレー通信を示す。図４に示す実施形態は、但し例示であり、他の実施形態が本発明の範囲内で使用される。
ＲＳ３０５のようなリレーは、第１のサブフレーム４１０からデータ４０５をＳＳ１１２に伝送する。その後、ＭＢＳＦＮサブフレーム４１５である次のサブフレームで、ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２からのＢＳ-リレー(BS-to-relay)伝送を可能にするために伝送ギャップ４２０を含む。
ＢＳ-リレー通信は、ＭＢＳＦＮサブフレーム４１５で発生する。ＳＳ１１２は、ＭＢＳＦＮサブフレーム４１５ではＲＳ３０５からのデータ４０５の受信を期待しない。しかしながら、ＲＳ２０５は、１個又は２個のシンボルを占有できるＳＳ１１２に制御情報を伝送している。
図５は、本発明の実施形態によるＢＳ-ＲＳ(BS-to-RS)ダウンリンク伝送(ＢＳ-ＲＳサブフレーム)とＲＳ-ＳＳ(RS-to-SS)ダウンリンク伝送(ＲＳ-ＳＳサブフレーム)との間のサブフレーム境界を示す。図５の(ａ)及び図５の(ｂ)は、但し例示であり、他の実施形態が本発明の範囲内で使用することもできる。
図５の(ａ)のサブフレーム構造５００に示すように、ＢＳ-ＲＳとＲＳ-ＳＳとの間のサブフレーム境界は同一である。しかしながら、図５Ｂのサブフレーム構造５０５は、ＢＳ-ＲＳとＲＳ-ＳＳとの間でオフセット５１０を含む。オフセット５１０は、２個のＯＦＤＭシンボルオフセットに送信モードから受信モードへのスイッチングタイムを加える。ＲＳ３０５は、ｅＮＢ ＰＤＣＣＨチャンネル及びＰＨＩＣＨチャンネルを受信することができるが、ｅＮＢ ＰＤＳＣＨチャンネルで大きな損失をもたらす。
一部の実施形態において、送信(Ｔｘ)から受信(Ｒｘ)へ又はＲｘからＴｘへの過渡期が存在する。半分のシンボルは、過渡期のために使用される。したがって、サブフレーム構造５００に対するＢＳ-ＲＳ及びＲＳ-ＳＳとの間のサブフレーム境界は、半分のシンボルオフセットを含むことができる。
ＬＴＥダウンリンクで、ＳＳ１１２は、いくつかのシンボルがＰＤＣＣＨチャンネルのために使用されるかを、ＢＳ１０２からのＰＣＦＩＣＨチャンネルを読み取ることによりわかる。その上、ＰＣＦＩＣＨチャンネルは、通常にサブフレームの第１のシンボルにマッピングされる。しかしながら、サブフレーム構造５００でのダウンリンクバックホールサブフレームに対して、ＲＳ３０５は、ＲＳ３０５がＳＳ１１２にデータを伝送するため、ＢＳ１０２からのＰＣＦＩＣＨチャンネルを読み取ることができない。ＢＳ１０２は、制御チャンネルＲ-ＰＤＣＣＨを用いて、ＲＳ３０５に制御情報を伝送し、Ｒ-ＰＤＣＣＨは、ＢＳ１０２のＰＤＳＣＨ領域で伝送される。
ＲＳ３０５は、サブフレーム構造５００でＳＳ１１２に制御情報を伝送する間にｅＮＢ ＰＤＣＣＨ領域のサイズがわからない。
一部の実施形態において、ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２がそのＰＤＣＣＨチャンネル伝送に対して最大限に許容される数のシンボルを使用すると仮定する。ＬＴＥシステムで、帯域幅が１０個のリソースブロック(ＲＢ）より大きい場合、ＰＤＣＣＨチャンネルに対するＯＦＤＭシンボルの数は“１”，“２”，“３”である。帯域幅が１０個のＲＢ以下である場合には、ＯＦＤＭシンボルの数は“２”，“３”，“４”である。
例えば、帯域幅が１０個のＲＢより大きい場合である。加えて、例示の容易性及び明瞭性のために、以下に説明される実施形態は、帯域幅が１０個のＲＢ以下である場合にも適用される。この場合に、ＢＳ ＰＤＣＣＨチャンネルのために許容されるＯＦＤＭシンボルの最大数は“３”である(帯域幅が１０個のＲＢ以下である場合にはＯＦＤＭシンボルの数は４である)。ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２がそのＰＤＣＣＨチャンネル伝送のために実際に使用するＯＦＤＭシンボルの数に関係なくＢＳ１０２がそのＰＤＣＣＨ伝送のために３個のＯＦＤＭシンボルを使用すると仮定する。ＲＳ３０５は、シンボル＃３(４番目のシンボル)から始まるＢＳ１０２からデータを受信する。帯域幅が１０個のＲＢ以下である場合、ＲＳ３０５は、シンボル＃４(５番目のシンボル)から始まるＢＳ１０２からデータを受信する。ＲＳ３０５がＢＳ１０２から受信するデータ領域は、Ｒ-ＰＤＣＣＨ、Ｒ-ＰＤＳＣＨ、又はこれら両方ともを含む。ＴｘからＲｘへ、及びＲｘからＴｘへの過渡期のため、ＢＳ-ＲＳサブフレーム境界及びＲＳ-ＳＳのサブフレーム境界は、サブフレーム構造５００で半分のシンボルオフセットを含むことができる。
一部の実施形態において、ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２がそのＰＤＣＣＨチャンネル伝送のために１０個のＲＢより大きい帯域幅に対して最大限に許容される数のシンボルを使用すると仮定する。帯域幅サイズ(すなわち、１０個のＲＢより大きいか、または小さい)に関係なく、ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２がそのＰＤＣＣＨ伝送のために３個のＯＦＤＭシンボルを使用すると仮定し、ＲＳ３０５は、シンボル＃３(４番目のシンボル）のような固定した開始ポイントから始まるＢＳ１０２からデータを受信する。ＢＳ１０２は、実際のＰＤＣＣＨ制御チャンネル伝送のために可変的な数のＯＦＤＭシンボル(３以下)を有することができる。ＲＳ３０５がＢＳ１０２から受信するデータ領域は、Ｒ-ＰＤＣＣＨ、Ｒ-ＰＤＳＣＨ、又はこれら両方ともを含むことができる。
図６〜図８は、本発明の実施形態によるＢＳ-ＲＳ及びＲＳ-ＳＳとの間のサブフレーム境界に対する整列を示す。図６〜図８に示す実施形態は、但し例示であり、他の実施形態が本発明の範囲内で使用されることができる。図６〜図８に示す実施形態において、ＢＳ１０２は、そのＰＤＣＣＨチャンネル伝送のために２個のシンボルを使用し、ＲＳ３０５は、シンボル＃３(４番目のシンボル)から始まるＢＳ１０２からデータを受信する。
図６は、ＢＳ-ＲＳサブフレーム６０１がＲＳ-ＳＳサブフレーム６０２の境界に整列される場合を示す。最大のＰＤＣＣＨサイズ仮定６０５及びＲＮ ＲＸからＴＸへの変化６１０のため、リレー送信領域６１５のみが、制御及びデータをＲＳ３０５及びＲＳ３１０に伝送するようにＢＳ１０２のために使用される。ＢＳ１０２は、ＳＳ送信領域６０７のＳＳ１１６のような一つ又はそれ以上の加入者端末に伝送できる。ＲＳ３０５は、最初に２個のシンボル６２０でＳＳ１１２に制御情報を伝送する。ＲＳ３０５は、受信モードにスイッチングされ(６２５)、シンボル＃３ ６３０である(シンボル＃０からカウントした場合)４番目のシンボルから始まる受信領域６２７のＢＳ１０２からデータ受信を始める。送信モードから受信モードへのスイッチングタイムは、サイクリックプレフィックスの期間よりさらに長い(例えば、スイッチング＞サイクリックプレフィックス)。ＲＳ３０５は、シンボル＃１３ ６４０で更に送信モードにスイッチングする(６３５)。受信モードから送信モードへのスイッチング時間は、サイクリックプレフィックスの期間より長い。
一部の実施形態において、送信モードから受信モードへのスイッチングタイムは、サイクリックプレフィックスの期間より短いことがある。すなわち、スイッチングは、サイクリックプレフィックス内で発生する。さらに、受信モードから送信モードへのスイッチングタイムは、サイクリックプレフィックス期間より短いことがある。
図７は、ＢＳ-ＲＳサブフレーム７０１がＲＳ-ＳＳサブフレーム７０２境界から半分のシンボルだけ前方に(例えば、左に)シフトされたオフセットである場合を示す。図６に示す整列の例と同様に、ＲＳ３０５は、最初の２個のシンボル７０５の間にＳＳ１１２に伝送する。ＲＳ３０５は、シンボル＃２ ７２２である３番目のシンボルより半分のシンボル前にデータを受信するようにスイッチングする(７２５)。その後、ＲＳ３０５は、シンボル＃１２ ７３３である１１番目のシンボルを通じてシンボル＃３ ７３０である４番目のシンボルから始まる受信領域７２７でのＢＳ１０２からデータを受信することができる。ＲＳ３０５は、ＳＳ１１２にＢＳ-ＲＳサブフレームの半分のシンボル前にデータを伝送するためにスイッチングする(７３５)。
図８は、ＲＳ-ＳＳサブフレーム(８０２)境界がＢＳ-ＲＳサブフレーム８０１より半分のシンボルだけ後方に(例えば、右に)シフトされた場合を示す。ＲＳ３０５は、３番目のシンボル８３０から始まるＢＳ１０２からデータを受信し、次のサブフレームシンボル＃０ ８５０のＳＳ１１２に制御情報８４５を伝送する。
一部の実施形態において、ＲＳ３０５がＢＳ１０２からデータを受信できるシンボルの終了(end)は、ＲＳ-ＳＳサブフレーム８０２の境界とＢＳ-ＲＳサブフレーム８０１の境界との間のオフセット及びＢＳ１０２のＰＤＣＣＨ伝送に使用されるＯＦＤＭシンボルの個数に対する仮定に基づく。
図８に示す実施形態において、ＲＳ-ＳＳサブフレーム８０２の境界は、ＢＳ-ＲＳサブフレーム８０１の境界より半分のシンボル後方に(例えば、右方に)シフトされる。ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２がそのＰＤＣＣＨ伝送のために３個のＯＦＤＭシンボルを使用すると仮定する。ＲＳ３０５は、１４番目のシンボルであるシンボル＃１３ ８５５までＢＳ１０２からデータを受信する。したがって、シンボル＃１３ ８５５はサブフレームの終了となる。
一部の実施形態において、ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２が制御及びデータを伝送する開始シンボル個数を上位階層シグナリングを通じてＢＳ１０２から受信する。このシグナリングは、ＲＳ３０５に動的に又は反静的に伝送することができる。動的シグナリングにおいて、ＢＳ１０２は、ＰＤＣＣＨサイズをフレームごとに又はいろいろなサブフレームごとにＲＳ３０５に伝送する。
一部の実施形態において、ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２が制御及びデータを伝送する終了シンボル個数を上位階層シグナリングを通じてＢＳ１０２から受信する。このシグナリングは、ＲＳ３０５に動的に又は反静的に伝送することができる。動的シグナリングにおいて、ＢＳ１０２は、ＰＤＣＣＨサイズをフレームごとに又はいろいろなサブフレームごとにＲＳ３０５に伝送する。
図６〜図８に示す実施形態において、ＢＳ１０２は、そのＰＤＣＣＨチャンネル伝送のために３個のＯＦＤＭシンボルを使用することを上位階層シグナリングを通じてＲＳ３０５にシグナリングする。Ｒ-ＰＤＣＣＨは、４番目のシンボル、すなわち、シンボル＃３ ６３０，７３０，８３０から始まる。ＢＳ１０２は、そのＰＤＣＣＨチャンネル伝送のために可変的な数のＯＦＤＭシンボル(この例では、３以下)を有する。ギャップ６７０，７７０，８７０は、開始シンボルの表示に起因する。ギャップ６７０，７７０，８７０は、上位階層シグナリング及びＲＦスイッチングのためである。また、最後のギャップ６７５，７７５は、最後のシンボルの表示に起因する。最後のギャップ６７５，７７５は、仮定に起因するか、あるいは上位階層シグナリング及びＲＦスイッチのためである。
さらに、後述される図９及び図１０に示す実施形態のように、ギャップ９７０，１０７０は、オフセットシフトの結果及びＰＤＣＣＨチャンネル伝送のためにＢＳ１０２により使用されるシンボルの数によってサイズが変わる。ＲＳ-ＳＳサブフレーム９０２の境界は、ＢＳ-ＲＳサブフレーム９０１より一つのシンボルの後方(例えば、右方)にシフトされる。ＢＳ ＰＳＣＣＨサイズは、ＰＣＦＩＣＨで表示され、このＰＣＦＩＣＨは、ＢＳ１０２の制御領域の最初のＯＦＤＭシンボルにマッピングされ、ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２のＰＤＣＣＨサイズを決定するためにＢＳ１０２のＰＣＦＩＣＨを読み取る。異なるＰＤＣＣＨサイズを有する例は、図９及び図１０に示す。図９で、ＢＳ１０３は、ＰＤＣＣＨチャンネル伝送のために３個のシンボル９１０を使用する。図１０で、ＢＳ１０３は、ＰＤＣＣＨチャンネル伝送のために２個のシンボル１０１０を使用する。
図１１は、本発明の実施形態による分散されたリソースブロックを示す。図１１に示す分散されたリソースブロックは、但し例示であり、他の実施形態が本発明の範囲内で使われることができる。
一部の実施形態では、ダウンリンクバックホールリンクに対する新たな制御チャンネルの設計が利用される。上述したように、ＲＳ３０５は、サブフレーム構造５００でＢＳ ＰＤＣＣＨチャンネルを読み取ることによってＢＳ１０２から制御情報を得られない。新たな制御チャンネルの設計(Ｒ-ＰＤＣＨＨ)１１００は、ＲＳ３０５に制御情報を伝送するようにＢＳ１０２のために使用できる。Ｒ-ＰＤＣＣＨチャンネルは、ＢＳ-ＲＳ ＤＬ又はＵＬバックホール情報を表示するために伝送することができる。
Ｒ-ＰＤＣＣＨチャンネルは、一つのＲＢにマッピングできる。このようなＲＢのサイズは、“伝送されない”部分を除いた一つの通常のＲＢサイズと同一であり得る。また、Ｒ-ＰＤＣＣＨチャンネルは、Ｒ-ＰＤＣＣＨサイズに基づく複数のＲＢにマッピングされる。例えば、Ｒ-ＰＤＣＣＨサイズが小さいと、一つのＲＢは複数のＲ-ＰＤＣＣＨを搬送するのに使用することができる。小さなＲ-ＰＤＣＣＨは、時間分割多重化(Time Division Multiplexing：ＴＤＭ)、コード分割多重化(Code Division Multiplexing：ＣＤＭ)、又は混合したＴＤＭ/ＣＤＭを用いて一つの“ＲＢ”に多重化することができる。
ＲＢは、局所的で分散的である。局所的ＲＢは、サブバンドのすべての利用可能なシンボルを使用することができる。分散的ＲＢは、例えば、サブフレームのスロット境界で、一つのサブバンドから他のサブバンドにホッピングできる。
例えば、図５の(ａ)に示すタイプの整列を有する一つの分散的ＲＢは図１１に示す。Ｒ-ＰＤＣＣＨ位置１１０５及び１１１０は、予め定められ、ＢＳ上位階層シグナリングによって、あるいはＢＳ１０２の放送チャンネルからＲＳ３０５に予め伝送される。ＲＳ３０５及びＲＳ３１０は、各々所定のＲＢをモニターし、ＢＳからＲＳへのリレーデータへの領域のようなそれぞれの制御情報を獲得する。
図１２は、本発明の実施形態によるダウンリンクバックホール伝送を示す。図１２に示すＤＬバックホール伝送は、但し例示であり、他の実施形態が本発明の範囲内で使われることができる。
一部の実施形態において、一つのバックホールスケジューリング割り当て(Scheduling Allocation：ＳＡ)は、数個のサブフレームでバックホールデータに対する多数のリソース割り当てを表示するために使用され得る。このリソース割り当て表示は、固定され、あるいは上記フレームによって変化する。
バックホールリレーシステムに対して、サブフレームｎでのＲ-ＰＤＳＣＨに対するＤＬ ＳＡは、サブフレームｎでのデータを表すために使用され、サブフレームｎ＋ｋでのＲ-ＰＤＳＣＨに対するＤＬ ＳＡなど(ここで、ｋはｋ＞０である整数）はサブフレームｎで一緒に伝送できる。各ＳＡは、一つのＲ-ＰＤＣＣＨにマッピングされ、すべてのＲ-ＰＤＣＣＨはサブフレームｎで伝送される。あるいは、すべてのＳＡは、一つのＲ-ＰＤＣＣＨにマッピングされ、Ｒ-ＰＤＣＣＨはサブフレームｎで伝送される。各ＳＡは、このＳＡが存在する(サブフレームｎ)ところに関連した異なるタイミングオフセットを有する。なお、これらＳＡは、統合符号化(joint coding)することができる。
サブフレームｎ＋４のＵＬリソースに対するＵＬ ＳＡ、サブフレームｎ＋４＋ｋ，…のＵＬリソースに対するＵＬ ＳＡは、サブフレームｎで一緒に伝送され得る。各ＳＡは、一つのＲ-ＰＤＣＣＨにマッピングされ、すべてのＲ-ＰＤＣＣＨはサブフレームｎで伝送される。あるいは、すべてのＳＡは、一つのＲ-ＰＤＣＣＨにマッピングされ、Ｒ-ＰＤＣＣＨはサブフレームｎで伝送される。各ＳＡは、このＳＡが存在する(サブフレームｎ)ところに関連した異なるタイミングオフセットを有する。さらに、これらＳＡは、統合符号化できる。
図１２において、一つのＤＬ ＳＡ１２０５は、２個のサブフレーム１２１０，１２２０でのリソースを表すために使われる。この例では、Ｒ-ＰＤＣＣＨ０ １２０５及びＲ-ＰＤＣＣＨ１ １２０６は、両方ともにサブフレームｎ１２１０及びサブフレームｎ＋ｋ１２２０に対するリソース割り当てを含む。例えば、Ｒ-ＰＤＣＣＨ０ １２０５に対して、(サブフレームｎ１２１０でＤＬ ＳＡにより指示される)リソース割り当ては、サブフレームｎ１２１０からサブフレームｎ＋ｋ１２２０に変化しない。一つのグラントだけが必要であり、これはサブフレーム１２１０のＲ-ＰＤＣＣＨ０で伝送される。このグラントで、サブフレーム１２１０及び１２２０両方を指示することをＲＳ３０５に知らせる情報を有することができる。一方、Ｒ-ＰＤＣＣＨ１ １２０６に対して、(サブフレームｎ＋ｋ１２２０でのＤＬ ＳＡにより指示される)リソース割り当て変更は、サブフレームｎ１２１０からサブフレームｎ＋ｋ１２２０に変わることができる。２個のグラントが必要であり、これらは、サブフレーム１２１０のＲ-ＰＤＣＣＨ１で伝送される。各グラントは、グラントが存在するところ(サブフレーム１２１０)に対して異なるタイミングオフセットを有する。
一部の実施形態において、別途の符号化は、ＢＳ１０２からＲＳ３０５に伝送されるアップリンクＳＡ、ダウンリンクＳＡ、及びＨＡＲＱインジケータ(ＨＩ)のような制御情報のために使用することができる。別途に符号化される制御情報は、以後一緒に多重化され、Ｒ-ＰＤＣＣＨチャンネル上に伝送される。
図１３は、本発明の実施形態によるＵＬ/ＤＬスケジューリング割り当てらに対する統合符号化を示す。図１３の(ａ)は、ＵＬ/ＤＬスケジューリング割り当てに対する統合符号化を示す一方、図１３の(ｂ)は、ＤＬスケジューリング割り当てに対する統合符号化及びＨＡＲＱインジケータを示す。図１３に示す統合符号化は、但し例示であり、他の実施形態は本発明の範囲内で使用することができる。
一部の実施形態において、統合符号化は、ＢＳ１０２からＲＳ３０５に伝送されるアップリンクＳＡ１３０５、ダウンリンクＳＡ１３１０、及びＨＡＲＱインジケータ(ＨＩ)１３１５のような制御情報のために使われることができる。統合符号化された制御情報は、以後上記Ｒ-ＰＤＣＣＨチャンネルに搬送される。ＢＳ-ＲＳバックホールシステムで、チャンネル品質は、ＲＳ３０５が配置されると、大きく変わることはない。さらに、アップリンクＳＡ１３０５及びダウンリンクＳＡ１３１０は、統合符号化されてＲ-ＰＤＣＣＨリソースをより効率的に使用可能にする。また、ＨＩ１３１５は、ＤＬ ＳＡ１３１０とともに統合符号化できる。
ＵＬ ＳＡとＤＬ ＳＡを別々に符号化して２個の別個の符号化チェーンを使用する代わりに、図１３の(ａ)で、ＵＬ ＳＡ１３０５及びＤＬ ＳＡ１３１０は、ブロック１３２０でまず結合される。一つのＣＲＣのみが、ブロック１３２５で結合したＳＡに付加される。一つのチャンネル符号化１３３０及びレートマッチング１３３５は、統合符号化に使用される。図１３の(ｂ)において、ＤＬ ＳＡ１３１０とＨＩ１３１５はブロック１３２１で結合される。一つの符号化チェーンのみが使われる。統合符号化のため、個別の符号化に対して占有されるリソースの一部は、他の目的のために使用できる。例えば、リレーノードＨＡＲＱインジケータによって以前に使用されたＰＨＩＣＨチャンネルの一部が使用されることがある。一部の実施形態では、ＤＬ ＳＡ１３１０、ＵＬ ＳＡ１３０５、及びＨＩ１３１５が統合される。
一部の実施形態において、サブフレーム構造５０５に対して、所定セットのＣＣＥバックホールダウンリンクリレー制御情報が使用される。バックホールリレー制御に使用されるＣＣＥのセットに対するサイズ及びインデックスは、リレー制御チャンネルが伝送されるサブフレームでのＢＳ１０２により指示されるＰＣＦＩＣＨ値に基づくことができる。ＰＣＦＩＣＨ値に対するＣＣＥセットの依存は、本明細書で固定され、あるいは上位階層シグナリングを通じてＲＳ３０５にシグナリングすることができる。例えば、ＰＣＦＩＣＨ＝１である場合には、ＣＣＥ{１，２}が使用され、ＰＣＦＩＣＨ＝２である場合には、ＣＣＥ{３，４，５，６}がリレー制御チャンネルのために使用される。加えて、上記したＤＬ ＳＡ１３１０、ＵＬ ＳＡ１３０５、及びＨＩ１３１５の統合符号化は、サブフレーム構造５０５でも適用可能である。
サブフレームの開始での制御シグナリングのために使用されるＯＦＤＭシンボルの数を示すＬＴＥ Ｒｅｌ-８システムにおいて、制御情報は、一つ又は数個の制御チャンネル要素(Control Channel Element：ＣＣＥ)の集合上に伝送される。加入者端末は、自身の制御チャンネルを探すまで、制御チャンネル候補を盲目的に検索して制御情報を検出する。リレー制御チャンネルに対する所定のＣＣＥ及び任意のＣＣＥ集合レベルの検索制限によって、この盲目的探索の数は減少できる。
図１４は、本発明の実施形態によるリレー動作を示す。図１４に示すリレー動作は、但し例示であり、他の実施形態は本発明の範囲を逸脱しない範囲で使用することができる。
ＲＳ３０５は、ブロック１４０５でパワーオンする。ＲＳ２０５がパワーオンしてネットワークに初めて接続する場合に、ＲＳ３０５は、加入者端末に類似した動作を遂行する。ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２と同期化する(１４１０)。ＲＳ３０５は、ＢＳ１０２と同期化するために加入者端末と類似した同期化手順を使用する。ＲＳ３０５がＢＳ１０２と同期化した後に、ＲＳ３０５とＢＳ１０２は、能力情報を交換する(１４１５)。(サブフレーム構造５００及びサブフレーム構造５０５に対して上記したように)ＲＳ３０５は、所定のリレー制御チャンネル位置(１４２０)が制御チャンネルを読み取るように決定するために、ＢＳ１０２の情報をＢＳ１０２のブロードキャストチャンネルを介して読み取る。ＲＳ３０５が必要な情報をＢＳ１０２から受信した後、ブロック１４２５で、ＲＳ３０５は、すなわち、ＳＳ１１２及び他の加入者端末をＲＳ３０５のカバレッジ領域でサービスするために“ＵＥモード”から“リレーモード”にスイッチングする。以後、ＢＳ１０２は、適切なシグナリングの送信によってリレー制御チャンネルの位置をバックホールトラフィックの一部として調整することができる(１４３０)。加えて、ＳＳ１１２は、同期化及び構成された情報を読み取り(１４３５)、ＲＳ３０５と通信を達成することができる(１４４０)。
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲を外れない限り、様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。したがって、本発明の範囲は、前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
１０１ ＢＳ
１３０ ＩＰネットワーク

Claims (26)

  1. 無線通信ネットワークにおける使用のための中継局であって、
    データ及び制御情報を伝送して受信する少なくとも一つのアンテナと、
    前記少なくとも一つのアンテナに結合される制御部と、を含み、
    前記制御部は、
    中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間の制御情報を加入者端末に伝送し、
    前記ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間に制御情報を受信し、前記第２のシンボルセットの開始シンボルを帯域幅に基づいて決定するように構成されることを特徴とするリレーシステム。
  2. 無線通信ネットワークにおける使用のための中継局であって、
    データ及び制御情報を伝送及び受信する少なくとも一つのアンテナと、
    前記少なくとも一つのアンテナに結合される制御部と、を含み、
    前記制御部は、
    中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間の制御情報を加入者端末に伝送し、
    前記ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間に制御情報を受信し、帯域幅サイズに関係なく４番目のシンボルから始まる前記第２のシンボルセットを受信するように構成されることを特徴とするリレーシステム。
  3. 無線通信ネットワークにおける使用のための中継局であって、
    データ及び制御情報を伝送及び受信する少なくとも一つのアンテナと、
    前記少なくとも一つのアンテナに結合される制御部と、を含み、
    前記制御部は、少なくとも一つのサブフレームで分散されたバックホールデータに対する多重リソース割り当てを単一スケジューリング割り当てから確認するように構成されることを特徴とする中継局。
  4. 少なくとも一つの基地局と、
    前記少なくとも一つの基地局と複数の加入者端末との間の通信をリレーする少なくとも一つの中継局と、を含み、
    前記少なくとも一つの中継局は、
    データ及び制御情報を伝送及び受信する少なくとも一つのアンテナと、
    前記少なくとも一つのアンテナに結合される制御部と、を含み、
    前記制御部は、
    中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間の制御情報を加入者端末に伝送し、
    前記ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間に制御情報を受信し、前記第２のシンボルセットの開始シンボルを帯域幅に基づいて決定することを特徴とする無線通信システム。
  5. 前記制御部は、帯域幅が１０個のリソースブロックより大きい場合には４番目のシンボル、及び帯域幅が１０個のリソースブロック以下である場合には５番目のシンボルのうちいずれか一つから始まる前記第２のシンボルセットを受信することを特徴とする請求項１に記載のリレーシステム及び請求項４に記載の無線通信システム。
  6. 前記制御部は、前記開始シンボルに対する表示を受信し、前記第２のシンボルセットを上位階層シグナリングを通じて受信することを特徴とする第１に記載のリレーシステム及び第４に記載の無線通信システム。
  7. 少なくとも一つの基地局と、
    前記少なくとも一つの基地局と複数の加入者端末との間の通信をリレーする少なくとも一つの中継局と、を含み、
    前記少なくとも一つの中継局は、
    データ及び制御情報を伝送及び受信する少なくとも一つのアンテナと、
    前記少なくとも一つのアンテナに結合される制御部と、を含み、
    前記制御部は、
    中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間の制御情報を加入者端末に伝送し、
    前記ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間に制御情報を受信し、帯域幅サイズに関係なく４番目のシンボルから始まる前記第２のシンボルセットを受信するように構成されることを特徴とする無線通信システム。
  8. 前記制御部は、前記第２のシンボルセットに対する最後のシンボルを決定することを特徴とする請求項１に記載のリレーシステム、請求項２に記載のリレーシステム、請求項４に記載の無線通信システム、及び請求項７に記載の無線通信システム。
  9. 前記制御部は、１４番目のシンボルを前記第２のシンボルセットに対する前記最後のシンボルとして使用することを特徴とする請求項８に記載のリレーシステム及び請求項８に記載の無線通信システム。
  10. 前記制御部は、上位階層シグナリングを通じて前記最後のシンボルに対する表示を受信することを特徴とする請求項８に記載のリレーシステム及び請求項８に記載の無線通信システム。
  11. 少なくとも一つの基地局と、
    前記少なくとも一つの基地局と複数の加入者端末との間の通信をリレーする少なくとも一つの中継局と、を含み、
    前記少なくとも一つの中継局は、
    データ及び制御情報を伝送及び受信する少なくとも一つのアンテナと、
    前記少なくとも一つのアンテナに結合される制御部と、を含み、
    前記制御部は、
    少なくとも一つのサブフレームで分散されたバックホールデータに対する多重リソース割り当てを単一スケジューリング割り当てから確認するように構成されることを特徴とする無線通信システム。
  12. 前記多重リソース割り当ては複数のサブフレームによって変わることを特徴とする請求項３に記載の中継局及び請求項１１に記載の無線通信システム。
  13. 前記中継局に対する多重ダウンリンク(ＤＬ)スケジューリング割り当て(ＳＡ)は単一サブフレームで多重化及び伝送され、各ＳＡは、前記中継局に対するＤＬデータパケット伝送と関連し、前記関連したＤＬデータパケットが伝送されるサブフレームを示すタイミングオフセットを含むことを特徴とする請求項１２に記載の中継局及び第１２に記載の無線通信システム。
  14. 前記中継局に対する多重ＵＬ ＳＡは単一サブフレームで多重化及び伝送され、各ＳＡは、前記中継局に対するＵＬデータパケット伝送と関連し、前記関連したＵＬデータパケットが伝送されるサブフレームを示すタイミングオフセットを含むことを特徴とする請求項１２に記載の中継局及び請求項１２に記載の無線通信システム。
  15. 前記タイミングオフセットは、第１のＳＡから第２のＳＡに変わることを特徴とする請求項１３に記載の中継局、請求項１４に記載の中継局、請求項１３に記載の無線通信システム、及び請求項１４に記載の無線通信システム。
  16. 前記ＵＬ ＳＡは統合符号化されることを特徴とする請求項１３に記載の中継局、請求項１５に記載の中継局、請求項１３に記載の無線通信システム、及び請求項１５に記載の無線通信システム。
  17. 前記制御部は、
    単一巡回冗長検査(ＣＲＣ)を用いてダウンリンクスケジューリング割り当てとともに符号化されるアップリンクスケジューリング割り当て、及び前記単一ＣＲＣを用いてハイブリッド自動再送要求(ＨＡＲＱ)インジケータとともに符号化されるダウンリンクスケジューリング割り当てのうち少なくとも一つを含む統合符号化された伝送を受信することを特徴とする請求項３に記載の中継局及び請求項１１に記載の無線通信システム。
  18. 無線通信ネットワークにおける使用のために通信をリレーする方法であって、
    データ及び制御情報を受信するステップと、
    中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間に制御情報を加入者端末に伝送するステップと、
    前記ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセットの開始シンボルを帯域幅に基づいて決定するステップと、
    前記第２のシンボルセットの間に制御情報を受信するステップと、
    を有することを特徴とする方法。
  19. 前記決定するステップは、帯域幅が１０個のリソースブロックより大きい場合には４番目のシンボル、及び帯域幅が１０個のリソースブロック以下である場合には５番目のシンボルのうち一つを前記開始シンボルとして決定することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
  20. 上位階層シグナリングを通じて前記第２のシンボルセットを受信するために前記開始シンボルに対する表示を受信するステップをさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
  21. 無線通信ネットワークにおける使用のために通信をリレーする方法であって、
    データ及び制御情報を受信するステップと、
    中継局-加入者端末(RS-to-SS)サブフレームでの第１のシンボルセット間に制御情報を加入者端末に伝送するステップと、
    帯域幅サイズと関係なく４番目のシンボルから始まる前記ＲＳ-ＳＳサブフレームでの第２のシンボルセット間に制御情報を受信するステップと、
    を有することを特徴とする方法。
  22. 前記ＢＳ-ＲＳサブフレームは、前記ＲＳ-ＳＳサブフレームからオフセットだけシフトされることを特徴とする請求項１に記載のリレーシステム、請求項２に記載のリレーシステム、請求項４に記載の無線通信システム、請求項７に記載の無線通信システム、請求項１８に記載の方法、及び請求項２１に記載の方法。
  23. オフセットは、前記ＢＳ-ＲＳサブフレームでの第１のシンボル前方の半分のシンボルと、前記ＢＳ-ＲＳサブフレームでの前記第１のシンボル後方の半分のシンボルのうちいずれか一つを含むことを特徴とする請求項８に記載のリレーシステム、請求項８に記載の無線通信システム、及び請求項２２に記載の方法。
  24. 前記第２のシンボルセットに対する最後のシンボルを決定するステップをさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の方法及び請求項２１に記載の方法。
  25. 上位階層シグナリングを通じて前記最後のシンボルに対する表示を受信するステップをさらに有することを特徴とする請求項２４に記載の方法。
  26. １４番目のシンボルを前記第２のシンボルセットの前記最後のシンボルとして使用するステップをさらに有することを特徴とする請求項２４に記載の方法。
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