JP5535274B2 - 無線通信方法及び装置 - Google Patents
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Description
この出願は、2011年6月17日付け提出の英国特許出願第1110366.0号に基づくものであり、また、その優先権の利益を主張する。そして、その内容の全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
本明細書で説明される実施形態は一般に無線通信ネットワークにおける中継局を介した無線通信に関係する。
(a)最大比送信又は受信合成;
(b)無線周波数又はデジタル・ビームフォーミング;
(c)局所化された又は分散された空間−時間符号化;又は、
(d)繰り返し符号化
他の実施形態に従って、複数の無線デバイスを含む無線通信ネットワークにおいて信号を中継するための中継装置において、該中継装置は、上記複数の無線デバイスのうちの一つと上記複数の無線デバイスのうちの他の一つとの間の通信経路において信号を中継するように構成され、該中継装置は、上記複数の無線デバイスのうちの上記一つから信号を受信するための受信機と、上記無線通信ネットワークの一部又は全部に関連するチャネル統計情報を判定するための手段と、上記判定されたチャネル統計情報に基づいて、上記通信経路のためのアウテージ確率が予め定められた条件を満足するように、複数の予め定められた中継モードから、上記信号を中継するモードを選択するためのセレクターと、上記選択されたモードを使用して、上記複数の無線デバイスのうちの上記他の一つへ、信号を送信するための送信機とを含む中継装置が提供される。
(a)最大比送信又は受信合成;
(b)無線周波数又はデジタル・ビームフォーミング;
(c)局所化された又は分散された空間−時間符号化;又は、
(d)繰り返し符号化
他の実施形態に従って、複数の無線デバイスを含む無線通信システムにおいて、上記複数の無線デバイスのうちの少なくとも一つは、通信経路上で上記複数の無線デバイスのうちの一つと上記複数の無線デバイスのうちの他の一つとの間に信号を中継するように動作可能であり、上記複数の無線デバイスのうちの上記少なくとも一つは、上記複数の無線デバイスのうちの上記一つから信号を受信するための受信機と、上記無線通信ネットワークの一部又は全部に関連するチャネル統計情報を判定するための手段と、上記判定されたチャネル統計情報に基づいて、上記通信経路のためのアウテージ確率が予め定められた条件を満足するように、複数の予め定められた中継モードから、上記信号を中継するモードを選択するためのセレクターと、上記選択されたモードを使用して、上記複数の無線デバイスのうちの上記他の一つへ、信号を送信するための送信機とを含む無線通信システムが提供される。
いくつかの転送/受信モードは、中継ネットワークにおける統計的なチャネル知識の有り得る所与の様々な程度にある点に留意される。
・最大比送信又は受信合成;
・無線周波数(RE)又はデジタル・ビームフォーミング;
・局所化された又は分散された空間−時間符号化;及び、
・繰り返し符号化。
実施形態では、各々の中継フェイズの各々のノードは、中継ネットワーク全体にわたったチャネル統計情報についてのグローバルな知識を有する。これは、各々のフェイズでの適した転送/受信モード選択するために最適化手続きが実行されることを可能にする。それゆえ、システム資源の利用(例えば、各々のフェイズで使用されるノードの数など)を、(最大許容アウテージ確率を条件として)最小化することができる。あるいは、ネットワークで送信される全電力を、(アウテージ確率に対する制約を条件として)最小化することもできる。
この例では、中継フェイズの中継ノードの各々は、その現在の中継フェイズと前のフェイズとの間のリンク及びその現在のフェイズと後続のフェイズとの間のリンクに対応するチャネル統計の情報を取得する。中継転送/受信モードの選択は、諸フェイズにおいて、第1の中継フェイズから宛先ノードの前の中継フェイズまで、シーケンシャルに実行される。
以前の段落に記載されているように、一つの中継フェイズにおける各中継ノードはまた、適した転送/受信モードを選択するために、互いに協調することができる。互いに協調する前に、中継ノードは、最初に、要求されたエンドツーエンドのアウテージ制約が協調なしでもなお満足されることができるかどうか、判定する。したがって、各々のフェイズにおいて、中継ノードが、そのような協調が要求されるかどうか決定できるように、短期間の「予約された」時間が、信号の受信の上に提供され、それによって、遅延の後に、現在のフェイズの各々のノードが、受信信号を転送するであろう。
上記の実施形態は、送信元ノードから宛先ノードまで信号を中継するための中継経路を選択することに拡張することができる。例えば、二つの経路がネットワークを介して利用できるならば、該経路は、エンドツーエンドのアウテージ確率を最小にし、及び/又は、アウテージ確率に対する制約を条件として、いくつかの予め定められた基準を満たすものである。他の例は、エンドツーエンドのアウテージ確率を満足するという条件の下で選択可能な最小の数の中継ノードをもつ経路である。他の例において、フェーディング・プロセスは、あらゆるリンクについて同一であり、マルチホップ経路のためのフェーディング・プロセス(j=1)は、より良い統計特性を示す。したがって、j=1の経路(S−R11−R21−R31−D)は、図8で示すように選択される。
Claims (17)
- 複数の無線デバイスを含む無線通信ネットワークにおける信号中継方法において、該方法は、前記複数の無線デバイスのうちの一つと前記複数の無線デバイスのうちの他の一つとの間の通信経路において信号を中継するために、前記複数の無線デバイスのうちの少なくとも一つによって実行され、該方法は、
前記複数の無線デバイスのうちの前記一つから信号を受信することと、
前記無線通信ネットワークの一部又は全部に関連するチャネル統計情報を判定することと、
前記判定されたチャネル統計情報に基づいて、前記通信経路のためのアウテージ確率が予め定められた条件を満足するように、複数の予め定められた中継モードから、前記信号を中継するモードを選択することと、
前記選択されたモードを使用して、前記複数の無線デバイスのうちの前記他の一つへ、信号を送信することと、
前記予め定められた条件を満足する前記通信経路に関する前記アウテージ確率が、前記無線デバイスのうちの前記少なくとも一つにより維持されることができるかどうかを定義する信頼性レベルに基づいて、前記複数の無線デバイスのうちの更なる一つと共同中継を実行することと、
前記信頼性レベルに基づいて遅延を決定することを含み、
前記遅延は、前記無線デバイスのうちの前記少なくとも一つが、前記複数の無線デバイスのうちの前記更なる一つとの前記共同中継が要求されるかどうか判断するタイムインターバルを規定する、
方法。 - 前記信号を中継するモードを選択することは、前記アウテージ確率に対する制約を条件として、前記無線通信ネットワークの少なくとも一つのパラメータが最適化されるように実行される、請求項1に記載の方法。
- 複数の無線デバイスを含む無線通信ネットワークにおける信号中継方法において、ここで、前記無線通信ネットワークは信号が一つの送信元ノードから一つの宛先ノードへ前記複数の無線デバイスのうちの少なくとも二つの無線デバイスを逐次介して中継されるものであり、該方法は、前記複数の無線デバイスのうちの一つと前記複数の無線デバイスのうちの他の一つとの間の通信経路において信号を中継するために、前記複数の無線デバイスのうちの少なくとも一つによって実行され、該方法は、
前記複数の無線デバイスのうちの前記一つから信号を受信することと、
前記無線通信ネットワークの一部又は全部に関連するチャネル統計情報を判定することと、
前記判定されたチャネル統計情報に基づいて、前記通信経路のためのアウテージ確率が予め定められた条件を満足するように、複数の予め定められた中継モードから、前記信号を中継するモードを選択することと、
前記選択されたモードを使用して、前記複数の無線デバイスのうちの前記他の一つへ、信号を送信することを含み、
前記モードを選択することは、前記複数の予め定められた中継モードのうちから二つ以上の中継モードが選択可能である場合に、前記無線通信ネットワークの少なくとも一つのパラメータを最適化する一つの中継モードを選択するように実行される、
方法。 - 前記一つの中継モードは、利用する資源を最小にする中継モードである、請求項3に記載の方法。
- 前記複数の無線デバイスのうちの前記一つから前記複数の無線デバイスのうちの前記他の一つへ前記信号を中継するための少なくとも一つの更なる通信経路が提供され、
前記アウテージ確率に対する制約を条件として、前記少なくとも一つの更なる通信経路が更なる予め定められた条件を満足する場合に、前記少なくとも一つの更なる通信経路を選択するステップを更に含む、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。 - 前記信号を中継する前記モードは、以下のモードのうちのいずれか一つを含む、
(a)最大比送信又は受信合成;
(b)無線周波数又はデジタル・ビームフォーミング;
(c)局所化された又は分散された空間−時間符号化;又は、
(d)繰り返し符号化
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法。 - 複数の無線デバイスを含む無線通信ネットワークにおいて信号を中継するための中継装置において、該中継装置は、前記複数の無線デバイスのうちの一つと前記複数の無線デバイスのうちの他の一つとの間の通信経路において信号を中継するように構成され、該中継装置は、
前記複数の無線デバイスのうちの前記一つから信号を受信するための受信機と、
前記無線通信ネットワークの一部又は全部に関連するチャネル統計情報を判定するための手段と、
前記判定されたチャネル統計情報に基づいて、前記通信経路のためのアウテージ確率が予め定められた条件を満足するように、複数の予め定められた中継モードから、前記信号を中継するモードを選択するためのセレクターと、
前記選択されたモードを使用して、前記複数の無線デバイスのうちの前記他の一つへ、信号を送信するための送信機とを含み、
予め定められた条件を満足する前記通信経路に関する前記アウテージ確率が、前記中継装置により維持されることができるかどうかを定義する信頼性レベルに基づいて、前記複数の無線デバイスのうちの更なる一つと共同中継を実行するように更に構成され、
前記中継装置は、前記信頼性レベルに基づいて遅延を決定するための手段を更に含み、
前記遅延は、前記中継装置が、前記複数の無線デバイスのうちの前記更なる一つとの前記共同中継が要求されるかどうか判断するタイムインターバルを規定する、
中継装置。 - 前記セレクターは、前記アウテージ確率に対する制約を条件として、前記無線ネットワークの少なくとも一つのパラメータが最適化されるように、前記信号を中継するモードを選択するように構成される、請求項7に記載の中継装置。
- 複数の無線デバイスを含む無線通信ネットワークにおいて信号を中継するための中継装置において、ここで、前記無線通信ネットワークは信号が一つの送信元ノードから一つの宛先ノードへ前記複数の無線デバイスのうちの少なくとも二つの無線デバイスを逐次介して中継されるものであり、該中継装置は、前記複数の無線デバイスのうちの一つと前記複数の無線デバイスのうちの他の一つとの間の通信経路において信号を中継するように構成され、該中継装置は、
前記複数の無線デバイスのうちの前記一つから信号を受信するための受信機と、
前記無線通信ネットワークの一部又は全部に関連するチャネル統計情報を判定するための手段と、
前記判定されたチャネル統計情報に基づいて、前記通信経路のためのアウテージ確率が予め定められた条件を満足するように、複数の予め定められた中継モードから、前記信号を中継するモードを選択するためのセレクターと、
前記選択されたモードを使用して、前記複数の無線デバイスのうちの前記他の一つへ、信号を送信するための送信機とを含み、
前記セレクターは、前記複数の予め定められた中継モードのうちから二つ以上の中継モードが選択可能である場合に、前記無線通信ネットワークの少なくとも一つのパラメータを最適化する一つの中継モードを選択するように構成される、
中継装置。 - 前記一つの中継モードは、利用する資源を最小にする中継モードである、請求項9に記載の中継装置。
- 前記複数の無線デバイスのうちの前記一つから前記複数の無線デバイスのうちの前記他の一つへ前記信号を中継するための少なくとも一つの更なる通信経路が提供され、
前記セレクターは、前記アウテージ確率に対する制約を条件として、前記少なくとも一つの更なる通信経路が更なる予め定められた条件を満足する場合に、前記少なくとも一つの更なる通信経路を選択するように更に構成される、請求項7ないし10のいずれか1項に記載の中継装置。 - 前記信号を中継する前記モードは、以下のモードのうちのいずれか一つを含む
(a)最大比送信又は受信合成;
(b)無線周波数又はデジタル・ビームフォーミング;
(c)局所化された又は分散された空間−時間符号化;又は、
(d)繰り返し符号化
請求項7ないし11のいずれか1項に記載の中継装置。 - 複数の無線デバイスを含む無線通信システムにおいて、前記複数の無線デバイスのうちの少なくとも一つは、通信経路上で前記複数の無線デバイスのうちの一つと前記複数の無線デバイスのうちの他の一つとの間に信号を中継するように動作可能であり、前記複数の無線デバイスのうちの前記少なくとも一つは、
前記複数の無線デバイスのうちの前記一つから信号を受信するための受信機と、
前記無線通信ネットワークの一部又は全部に関連するチャネル統計情報を判定するための手段と、
前記判定されたチャネル統計情報に基づいて、前記通信経路のためのアウテージ確率が予め定められた条件を満足するように、複数の予め定められた中継モードから、前記信号を中継するモードを選択するためのセレクターと、
前記選択されたモードを使用して、前記複数の無線デバイスのうちの前記他の一つへ、信号を送信するための送信機とを含み、
予め定められた条件を満足する前記通信経路に関する前記アウテージ確率が、前記中継装置により維持されることができるかどうかを定義する信頼性レベルに基づいて、前記複数の無線デバイスのうちの更なる一つと共同中継を実行するように更に構成され、
前記複数の無線デバイスのうちの前記少なくとも一つは、前記信頼性レベルに基づいて遅延を決定するための手段を更に含み、
前記遅延は、前記中継装置が、前記複数の無線デバイスのうちの前記更なる一つとの前記共同中継が要求されるかどうか判断するタイムインターバルを規定する、
無線通信システム。 - 複数の無線デバイスを含む無線通信システムにおいて、ここで、前記無線通信ネットワークは信号が一つの送信元ノードから一つの宛先ノードへ前記複数の無線デバイスのうちの少なくとも二つの無線デバイスを逐次介して中継されるものであり、前記複数の無線デバイスのうちの少なくとも一つは、通信経路上で前記複数の無線デバイスのうちの一つと前記複数の無線デバイスのうちの他の一つとの間に信号を中継するように動作可能であり、前記複数の無線デバイスのうちの前記少なくとも一つは、
前記複数の無線デバイスのうちの前記一つから信号を受信するための受信機と、
前記無線通信ネットワークの一部又は全部に関連するチャネル統計情報を判定するための手段と、
前記判定されたチャネル統計情報に基づいて、前記通信経路のためのアウテージ確率が予め定められた条件を満足するように、複数の予め定められた中継モードから、前記信号を中継するモードを選択するためのセレクターと、
前記選択されたモードを使用して、前記複数の無線デバイスのうちの前記他の一つへ、信号を送信するための送信機とを含み、
前記セレクターは、前記複数の予め定められた中継モードのうちから二つ以上の中継モードが選択可能である場合に、前記無線通信ネットワークの少なくとも一つのパラメータを最適化する一つの中継モードを選択するように構成される、
無線通信システム。 - 前記一つの中継モードは、利用する資源を最小にする中継モードである、請求項14に記載の無線通信システム。
- コンピュータにより実行されるときに、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の方法を前記コンピュータに実行させるように動作可能であるコンピュータプログラム。
- コンピュータにより実行されるときに、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の方法を前記コンピュータに実行させるように動作可能であるコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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