JP2014519785A - 無線通信システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図14
Description
メッシュトポロジーの1つの特徴は、ソースから宛先への複数のルートが存在し得ることである。図1は、メッシュネットワークトポロジーを概略的に図示する。7個の端末デバイスA〜Gが示される。情報を端末Aから端末Gへ伝送するために、ルート1(直線の矢印)又はルート2(破線の矢印)がとられることができる。疑問符が添えられる矢印は、所与の端末からの送信について利用可能な代替的なルートを示す。具体的には、端末Aは、そのデータをまず(直線の矢印を経由して)端末Bへ送信すべきか又は(破線の矢印を経由して)端末Cへ送信すべきかの決定を行う必要がある。端末Dは、同様の決定を行う必要がある。これは、メッシュトポロジーにおける各端末が現存する周囲の端末の知識を必要とし、及び所与の宛先への最適なルートを選択するケイパビリティを必要とすることを意味する。これは、かなりのインテリジェンスを直観的に必要とする。
上述のように、メッシュトポロジーにおいて、各端末は、いつデータを送信するかについて決定を行うことが必要とされる。図2は、隠れノードに起因して、このことがどのように問題となり得るかを概略的に図示する。図2において、4つの端末A〜Dが示され、端末A及びCの無線送信レンジは、これらそれぞれの端末を囲む円によって示される。端末Aは端末Bへ送信すべきデータを有し、及び端末Cは端末Dへ送信すべきデータを有する、図2で想定される配置シナリオにおいて、端末AはCのレンジ内に存在せず、この逆もまた同様であるため、端末A及びCが送信を同時に開始し得る可能性がある。この状況において、端末A及びCからの混合された信号は、端末Bにおいて受信されることとなり、これは、端末Bにおける(端末Aからの)所望の信号の復号を阻害し得る。送信元端末における(与干渉送信を観測するための)「リッスンビフォアセンド(listen before send)」メカニズムは、この場合機能しないであろう。なぜなら、これらの送信元端末は、互いにレンジ外に存在し、又は、換言すると、互いに隠されているためである。この隠れノードの問題を効果的に解決するためには、複雑なメカニズムが必要とされるであろう。
メッシュトポロジーの特質は、同じデータが複数のホップを経由して複数回送信されることを必要とする。図3A及び図3Bは、制御信号が端末Aから端末Gへどのように通信されるか、及び、それに応答して、データ信号が端末Gから端末Aへどのように通信されるかを概略的に図示する。具体的には、図3Aは、シングルホップシナリオを図示する一方、図3Bは、マルチホップシナリオを図示する。図3Aにおいて、端末Aと端末Gとは、互いに直接通信する。隣接(中継)端末B、D及びEは、当該通信において利用されない。より具体的には、端末Aは、制御信号を端末Gへ直接送信して、データを要求し、端末Gは、それに応じて、要求されるデータを直接端末Aへ送信する。端末Aからの制御信号の送信と当該端末Aにおけるデータの受信との間の期間は、送信時間と呼ばれる。対照的に、図3Bにおいて、端末Aと端末Gとは、端末B、D及びEを経由してマルチホップ手法で互いに通信する。より具体的には、端末Aは、データを要求するための制御信号をまず端末Bへ送信する。端末Bは、制御信号を端末Dへ中継し、以下、当該制御信号が端末Eから端末Gにおいて最終的に受信されるまで、端末Eまで同様に中継される。端末Gは、それに応答して、要求されるデータをまず端末Eへ送信し、当該端末Eにおいて当該データは端末Dへ中継され、以下、当該データが端末Aにおいて最終的に受信されるまで、同様に中継される。図3Aと同様に、端末Aからの制御信号の送信と当該端末Aにおけるデータの受信との間の期間は、送信時間と呼ばれる。
基地局は、端末デバイスが基地局を対象としたアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして中継デバイスのうちの1つを識別する端末制御信号を含むダウンリンク信号を端末デバイスへ無線で送信するように動作可能であり、
端末デバイスは、端末制御信号によって識別される中継デバイスを経由して基地局へアップリンク信号を無線で送信するように動作可能である、無線通信システムが提供される。
端末デバイスが基地局を対象としたアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして複数の中継デバイスのうちの1つを示す制御信号を含むダウンリンク信号を端末デバイスへ無線で送信するように構成される送信器と、
制御信号によって示される中継デバイスを経由して端末デバイスから送信されるアップリンク信号を受信するように構成される受信器と、
を備える、基地局が提供される。
当該端末デバイスが基地局を対象としたアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして中継デバイスのうちの1つを示す端末制御信号を含むダウンリンク信号を基地局から無線で受信するように構成される受信器と、
端末制御信号によって示される中継デバイスを経由して基地局へアップリンク信号を無線で送信するように構成される送信器と、
を備える、端末デバイスが提供される。
当該中継デバイスが基地局を対象としたアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして別の中継デバイス又は基地局を示す中継制御信号を基地局から無線で受信し、及び、
基地局を対象とした前記アップリンク信号を端末デバイス又は別の中継デバイスから無線で受信する、
ように構成される受信器と、
受信されるアップリンク信号を中継制御信号によって示される中継デバイス又は基地局へ無線で送信するように構成される送信器と、
を備える、中継デバイスが提供される。
基地局から端末デバイスへダウンリンク信号を無線で送信することと、当該ダウンリンク信号は、端末デバイスが基地局を対象としたアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして中継デバイスのうちの1つを示す端末制御信号を含むことと、
端末制御信号によって示される中継デバイスを経由して端末デバイスから基地局へアップリンク信号を無線で送信することと、
を含む、方法が提供される。
基地局から端末デバイスへダウンリンク信号を無線で送信することと、当該ダウンリンク信号は、端末デバイスが基地局を対象としたアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして中継デバイスのうちの1つを示す端末制御信号を含むことと、
端末制御信号によって示される中継デバイスを経由して端末デバイスから送信されるアップリンク信号を端末デバイスにおいて送信することと、
を含む、方法が提供される。
基地局から端末デバイスにおいてダウンリンク信号を無線で受信することと、当該ダウンリンク信号は、端末デバイスが基地局を対象としたアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして中継デバイスのうちの1つを示す端末制御信号を含むことと、
端末制御信号によって示される中継デバイスを経由して端末デバイスから基地局へアップリンク信号を無線で送信することと、
を含む、方法が提供される。
中継デバイスが基地局を対象としたアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして別の中継デバイス又は基地局を示す中継制御信号を基地局から中継デバイスにおいて無線で受信することと、
基地局を対象としたアップリンク信号を端末デバイス又は別の中継デバイスから中継デバイスにおいて無線で受信することと、
を含む、方法が提供される。
基地局と、
複数の端末デバイスと、
を備える無線通信システムであって、
基地局は、端末デバイスのうちの第1の端末デバイスへダウンリンク信号を無線で直接送信するように動作可能であり、
第1の端末デバイスは、アップリンク信号を端末デバイスのうちの第2の端末デバイスを経由して基地局へ無線で送信するように動作可能である、
無線通信システムが提供される。
Claims (40)
- 基地局と、
複数の中継デバイスと、
端末デバイスと、
を備える無線通信システムであって、
前記基地局は、前記端末デバイスが前記基地局を対象とするアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして前記中継デバイスのうちの1つを識別する端末制御信号を含むダウンリンク信号を前記端末デバイスへ無線で送信するように動作可能であり、
前記端末デバイスは、前記端末制御信号によって識別される前記中継デバイスを経由して前記基地局へ前記アップリンク信号を無線で送信するように動作可能である、
無線通信システム。 - 前記基地局は、前記アップリンク信号が経由してルーティングされるべき中継デバイスへ中継制御信号を無線で送信するように動作可能であり、当該中継制御信号は、当該中継デバイスが前記アップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして前記中継デバイスのうちの別の中継デバイス又は前記基地局を示し、
前記中継デバイスは、前記中継制御信号によって識別される前記中継デバイス又は基地局へ前記アップリンク信号を無線で送信するように動作可能である、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記基地局は、前記中継デバイスへ当該中継デバイスが前記アップリンク信号を受信することが必要とされることの標識を無線で送信するように動作可能である、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記標識は、前記端末デバイス又は別の中継デバイスによって前記中継デバイスへ送信されるべき前記アップリンク信号を前記中継デバイスが期待することができる無線リソースを特定する、
請求項3に記載の無線通信システム。 - 前記アップリンク信号が1つよりも多くの中継デバイスを経由してルーティングされるべき場合、前記基地局は、前記アップリンク信号が経由してルーティングされるべき第1の中継デバイスへ中継制御信号を無線で送信するように動作可能であり、当該中継制御信号は、当該第1の中継デバイスが前記アップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして第2の中継デバイスを示し、
前記第1の中継デバイスは、前記中継制御信号によって識別される前記第2の中継デバイスへ前記アップリンク信号を無線で送信するように動作可能である、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記端末制御信号は、1つよりも多くのアドレスフィールドを有するスケジューリング情報を含み、当該アドレスフィールドは、前記端末デバイスを識別する送信元アドレスフィールドと、前記アップリンク信号が経由して送信されるべき前記中継デバイスを識別する受信先アドレスフィールドと、を含む、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記中継制御信号は、1つよりも多くのアドレスフィールドを有するスケジューリング情報を含み、当該アドレスフィールドは、前記中継デバイスを識別する送信元アドレスフィールドと、前記中継デバイスが前記基地局を対象とするアップリンク信号を向けるべきデバイスを識別する受信先アドレスフィールドと、を含む、
先行する請求項のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記中継制御信号は、1つよりも多くのアドレスフィールドを有するスケジューリング情報を含み、当該アドレスフィールドは、前記第1の中継デバイスを識別する送信元アドレスフィールドと、前記第2の中継デバイスを識別する受信先アドレスフィールドと、を含む、
請求項5に記載の無線通信システム。 - 前記アドレスフィールドは、前記基地局によってブロードキャストされる物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)上で特定される無線ネットワーク一時識別子(RNTI)である、請求項6〜8のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記中継デバイスは、各自の所定のビーコン信号を生成するように動作可能であり、
前記端末デバイスは、中継デバイスからビーコン信号を受信し、及び、受信される当該ビーコン信号を用いて当該端末デバイスと前記中継デバイスとの間の前記無線リンク品質の各測定値を生成するように動作可能であり、
前記端末デバイスは、無線リンク品質の前記測定値を前記アップリンク信号内で前記基地局へ送信するように動作可能である、
請求項1〜9のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記端末デバイスは、複数の中継デバイスから前記ビーコン信号を受信し、及び、受信される当該ビーコン信号を用いて、当該端末デバイスとビーコン信号の送信元である前記複数の中継デバイスのうちの1つとの間の各無線リンクについて前記無線リンク品質の各測定値を生成するように動作可能であり、
前記端末デバイスは、無線リンク品質の前記各測定値を前記アップリンク信号内で前記基地局へ送信するように動作可能である、
請求項10に記載の無線通信システム。 - 前記基地局は、前記端末デバイスから前記中継デバイスのうちの1つ以上を経由した当該基地局への送信ルートを、受信された無線リンク品質の前記測定値に依存して判定するように動作可能である、請求項10又は11に記載の無線通信システム。
- 前記基地局、前記中継デバイス及び前記端末デバイスのうちの1つ以上は、各自の所定のビーコン信号を生成するように動作可能であり、
前記基地局、前記中継デバイス及び前記端末デバイスのうちの別の1つ以上は、前記ビーコン信号を受信し、及び、受信される当該ビーコン信号を用いて、当該ビーコン信号が経由して送信された前記無線リンクに対応する前記無線リンク品質の各測定値を生成するように動作可能であり、
前記基地局、前記中継デバイス及び前記端末デバイスのうちの前記別の1つ以上は、無線リンク品質の前記測定値を前記アップリンク信号内で前記基地局へ送信するように動作可能であり、
前記基地局は、前記端末デバイスから前記中継デバイスのうちの1つ以上を経由した当該基地局への送信ルートを、無線リンク品質の前記測定値に依存して判定するように動作可能である、
請求項1〜12のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記制御信号は、スケジューリング情報を含み、当該スケジューリング情報は、前記アップリンク信号についての送信電力、データレート、送信周波数、送信タイムスロット及びリソースブロックの数のうちの1つ以上を特定する、請求項10〜13のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記スケジューリング情報は、各無線リンクについてレポートされた前記無線リンク品質の測定値に基づいて、各無線リンクについて前記基地局によって設定される、請求項14に記載の無線通信システム。
- 前記基地局は、各ビーコン信号が送信される前記無線リソースの標識をブロードキャストする、請求項10〜15のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記端末デバイスからの前記アップリンク信号は、当該端末デバイスと隣接デバイスとの間の無線リンク品質を示すアップリンク制御信号を含み、
前記基地局は、前記端末デバイスから前記中継デバイスのうちの1つ以上を経由した前記基地局へのアップリンクルートと、当該アップリンクルートにおける各デバイスからのデータの送信を制御するための送信制御パラメータと、のうちの1つ以上を、受信される前記アップリンク制御信号に依存して設定する、
請求項1〜16のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記中継デバイスは、各自の所定のビーコン信号を生成するように動作可能であり、
前記端末デバイスは、中継デバイスからビーコン信号を受信し、及び、受信される当該ビーコン信号を用いて、前記端末デバイスと前記中継デバイスとの間の前記無線リンク品質の各測定値を生成するように動作可能であり、
前記端末デバイスは、無線リンク品質の前記測定値を前記中継デバイスへ送信するように動作可能であり、
前記中継デバイスは、無線リンク品質の前記測定値を前記基地局へ中継するように動作可能である、
請求項1〜9のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記基地局は、前記端末デバイスから1つ以上の中継デバイスを経由してアップリンク信号を受信することに応じて、当該アップリンク信号の直接の送信元である前記中継デバイスへ第1の確認応答を送信し、及び前記端末デバイスへ第2の確認応答メッセージを直接送信するように構成される、
請求項1〜18のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 前記アップリンク信号の直接の送信元である前記中継デバイスは、前記第1の確認応答メッセージが当該中継デバイスにおいて受信されるまで前記アップリンク信号を保持し、
前記端末デバイスは、前記第2の確認応答メッセージが当該端末デバイスにおいて受信されるまで前記アップリンク信号を保持する、
請求項19に記載の無線通信システム。 - 前記基地局は、前記端末デバイスから当該基地局へのアップリンクデータ送信が経由してルーティングされるべき中継デバイスの数に基づいて、アップリンクデータ送信についての遅延量を判定する、請求項1〜20のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記基地局は、前記端末デバイスから前記基地局へ送信されるアップリンク信号が失われたと見なされることができるタイムアウト期間を、判定された前記遅延量に依存して設定するように動作可能である、請求項21に記載の無線通信システム。
- 前記中継デバイスのうちの少なくとも1つは、中継装置である、請求項1〜22のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記中継デバイスのうちの少なくとも1つは、別の端末デバイスである、請求項1〜23のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記端末デバイスは、別の端末デバイスから前記基地局へのアップリンク通信に関して中継デバイスとしての機能を果たす、請求項1に記載の無線通信システム。
- 前記端末デバイスは、マシンタイプ通信(MTC)デバイスである、請求項1〜25のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 前記ダウンリンク信号は、データ信号を含む、請求項1〜26のいずれか1項に記載の無線通信システム。
- 無線通信システム内で端末デバイスへ及び端末デバイスから複数の中継デバイスのうちの1つ以上を経由してデータを無線で通信するための基地局であって、当該基地局は、
前記端末デバイスが前記基地局を対象としたアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして前記中継デバイスのうちの1つを示す端末制御信号を含むダウンリンク信号を前記端末デバイスへ無線で送信するように構成される送信器と、
前記端末制御信号によって示される前記中継デバイスを経由して前記端末デバイスから送信されるアップリンク信号を受信するように構成される受信器と、
を備える、基地局。 - 基地局と端末デバイスとの間で複数の中継デバイスのうちの1つ以上を経由してデータを無線で通信する方法であって、
前記端末デバイスが前記基地局を対象としたアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして前記中継デバイスのうちの1つを示す端末制御信号を含むダウンリンク信号を前記基地局から前記端末デバイスへ無線で送信することと、
前記端末制御信号によって示される前記中継デバイスを経由して前記端末デバイスから前記基地局へ前記アップリンク信号を無線で送信することと、
を含む、方法。 - 前記アップリンク信号が経由してルーティングされるべき中継デバイスへ前記基地局から中継制御信号を無線で送信することと、当該中継制御信号は、当該中継デバイスが前記アップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして前記中継デバイスのうちの別の中継デバイス又は前記基地局を示すことと、
前記中継制御信号によって識別される前記中継デバイス又は基地局へ前記中継デバイスから前記アップリンク信号を無線で送信することと、
を含む、請求項29に記載のデータを無線で通信する方法。 - 前記中継デバイスにおいて各自の所定のビーコン信号を生成することと、
前記端末デバイスにおいて中継デバイスからビーコン信号を受信し、及び、受信される当該ビーコン信号を用いて、当該端末デバイスと前記中継デバイスとの間の前記無線リンク品質の各測定値を生成することと、
無線リンク品質の前記測定値を前記端末デバイスから前記アップリンク信号内で前記基地局へ送信することと、
を含む、請求項29に記載のデータを無線で通信する方法。 - 前記端末デバイスから前記中継デバイスのうちの1つ以上を経由した前記基地局への送信ルートを、受信された無線リンク品質の前記測定値に依存して前記基地局において判定すること、
を含む、請求項31に記載のデータを無線で通信する方法。 - 前記端末デバイスから1つ以上の中継デバイスを経由してアップリンク信号を受信することに応じて、
当該アップリンク信号の直接の送信元である前記中継デバイスへ前記基地局から第1の確認応答を送信することと、
前記端末デバイスへ前記基地局から第2の確認応答メッセージを直接送信することと、
を含む、請求項29に記載のデータを無線で通信する方法。 - 前記アップリンク信号の直接の送信元である前記中継デバイスにおいて、前記第1の確認応答メッセージが当該中継デバイスにおいて受信されるまで前記アップリンク信号を保持することと、
前記端末デバイスにおいて、前記第2の確認応答メッセージが当該端末デバイスにおいて受信されるまで前記アップリンク信号を保持することと、
を含む、請求項33に記載のデータを無線で通信する方法。 - 無線通信システム内で基地局と端末デバイスとの間で複数の中継デバイスのうちの1つ以上を経由してデータを無線で通信する方法であって、
前記基地局から前記端末デバイスへダウンリンク信号を無線で送信することと、当該ダウンリンク信号は、前記端末デバイスが前記基地局を対象とするアップリンク信号を向けるべきターゲットデバイスとして前記中継デバイスのうちの1つを示す端末制御信号を含むことと、
前記端末制御信号によって示される前記中継デバイスを経由して前記端末デバイスから送信されるアップリンク信号を前記端末デバイスにおいて受信することと、
を含む、方法。 - 添付の図面を参照しつつ本明細書において実質的に説明された無線通信システム。
- 添付の図面を参照しつつ本明細書において実質的に説明された基地局。
- 添付の図面を参照しつつ本明細書において実質的に説明された、基地局と端末デバイスとの間でデータを無線で通信する方法。
- コンピュータ上で実行される場合に、当該コンピュータに請求項29〜35のいずれか1項に記載の方法を実行させるコンピュータプログラム。
- 請求項39に記載の前記コンピュータプログラムを格納する記録媒体。
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