JP5567433B2

JP5567433B2 - 無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法及びデバイス

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Publication number: JP5567433B2
Application number: JP2010196326A
Authority: JP
Inventors: ニコラ・グレッセ; メラニー・プランショー; ガヤ・レカヤ−ベン・オスマン
Original assignee: Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Current assignee: Mitsubishi Electric R&D Centre Europe BV Netherlands
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2030-09-02
Also published as: CN102013944A; EP2293466A1; US9025642B2; JP2011055502A; US20110051821A1; EP2293466B1

Description

本発明は包括的には、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法及びデバイスに関する。

将来の無線セルラー通信ネットワークは、現在の無線セルラー通信ネットワークによって使用される周波数帯よりも高い周波数帯を使用する予定である。

新たな無線セルラー通信ネットワークは、特に都市環境において不感地帯を有することになり、その地帯では、基地局と端末との間で転送される信号が著しく減衰することになる。

米国特許出願公開第２００７／２２３３７４号明細書

本発明は、中継局を用いることによって、宛先によって受信される信号を高めることを目的とする。

本発明はさらに、宛先に転送されるシンボルのダイバーシティを増加させることを目的とする。

そのために、本発明は、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法に関する。シンボルは中継局によって中継され、中継局はシンボルを受信し、シンボルは情報ビットから導出される符号化ビットを表し、当該方法は、中継局によって実行されるステップであって、
− シンボルを受信するステップと、
− シンボルから情報ビットを成功裏に復号するステップと、
− 情報ビットの復号に成功する以前に発信元によって転送された符号化ビットの数から、シンボルを転送するために用いられるスペクトル効率を決定するステップと、
− 決定されたスペクトル効率に対応する変調を用いてシンボルを転送するステップと
を含むことを特徴とする。

また、本発明は、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するためのデバイスにも関する。シンボルは中継局によって中継され、中継局はシンボルを受信し、シンボルは情報ビットから導出される符号化ビットを表し、シンボルを中継するためのデバイスは、中継局に収容され、
− シンボルを受信する手段と、
− シンボルから情報ビットを成功裏に復号する手段と、
− シンボルからの情報ビットの復号に成功する以前に発信元によって転送された符号化ビットの数から、シンボルを転送するために用いられるスペクトル効率を決定する手段と、
− 決定されたスペクトル効率に対応する変調を用いてシンボルを転送する手段と
を備えることを特徴とする。

したがって、中継局は、情報ビットを正しく復号できた際に、その送信を動的に適合させる。中継局は、宛先が情報ビットを取り出すのを助けることができる信号のみを送信する。中継局を用いることは効率的であるとともに、隣接する通信への過度の干渉を生じることがない。

特定の特徴によれば、スペクトル効率はさらに、シンボルからの情報ビットの復号に成功する以前に発信元によってシンボルを転送するために用いられたスペクトル効率から決定される。

これにより、中継局は、宛先において最良の性能改善を与えるスペクトル効率を選択することができる。

特定の特徴によれば、スペクトル効率はさらに、情報ビットの数から決定される。

特定の特徴によれば、スペクトル効率はさらに、情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために発信元によって用いられるタイムスロットの最大数から決定される。

これにより、中継局は、宛先において最良の性能及びダイバーシティ改善を与えるスペクトル効率を選択することができる。

特定の特徴によれば、スペクトル効率は以下の式に従って決定される。

ただし、ｍ_min（Ｌ１）はフルダイバーシティを保証する最小スペクトル効率であり、Ｌ１は中継局が情報ビットを復号するのに成功しなかった期間であり、Ｔ_Mは情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために発信元によって用いられるタイムスロットの最大数であり、Ｎ_L1はＬ１の間に転送された符号化ビットの数であり、ｍ₁はＬ１の間にシンボルを転送するために発信元Ｓｒｃによって用いられた変調のスペクトル効率であり、

はｘよりも大きい最小の整数を表す。

したがって、中継局は、宛先において最良の性能及びダイバーシティ改善を与えるスペクトル効率を選択することができる。

特定の特徴によれば、情報ビットを復号するのに成功したことを通知するメッセージが中継局によって発信元に転送される。

これにより、発信元は、中継局が起動されることになるという情報を用いて、その伝送を適合させることができる。

特定の特徴によれば、情報ビットを復号するのに成功したことを通知するメッセージを発信元が受信すると直ちに、その発信元はシンボルの送信を中止する。

これにより、宛先は、発信元又は中継局のいずれかから受信し、自身の受信機を特に変更する必要はない。

特定の特徴によれば、発信元は、中継局がシンボルを転送するのと同時にシンボルを転送する。

これにより、中継局は、発信元の信号と重ね合わせられる付加信号を送信し、その信号は、宛先がさらに良好な受信性能を有するのを助ける。

特定の特徴によれば、中継局がシンボルを転送するのと同時に発信元によって転送されるシンボルは、互いに異なるシンボルである。

これにより、発信元に中継局の存在を通知する必要はなく、これにより発信元から見て中継局をトランスペアレントに配置できるようになる。

特定の特徴によれば、中継局によって送信されるシンボルは、発信元によって同時に送信されるシンボルから導出される。

これにより、分散時空間符号を用いて、発信元と中継局から重ね合わせられる信号に対して、宛先における性能が改善されるような構造を与えることができる。

特定の特徴によれば、シンボルの復号に成功した後にシンボルを転送するために発信元によって用いられるスペクトル効率が決定される。

これにより、発信元の送信は、中継局の起動に適合させられる。

特定の特徴によれば、中継局は、
− 中継局による情報ビットの復号に成功する以前に発信元によって転送された符号化ビットの数を、情報ビットの復号に成功する以前にシンボルを転送するために発信元によって用いられたスペクトル効率、情報ビットの数、及び、情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために発信元によって用いられるタイムスロットの最大数から導出される値と比較し、
− 比較の結果に従って伝送方式を選択する。

このように、宛先は、中継局の起動時間の関数として、中継局の起動から最大の恩恵を受ける。

特定の特徴によれば、情報ビットの復号に成功する以前に発信元によってシンボルを転送するために用いられたスペクトル効率、情報ビットの数、及び、情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために発信元によって用いられるタイムスロットの最大数から導出される値は、
Ｎ_L1≦ｍ₁.Ｔ_M−Ｋ
に等しく、ただし、ｍ₁は情報ビットを復号する以前に発信元によってシンボルを転送するために用いられたスペクトル効率であり、Ｋは情報ビットの数であり、Ｔ_Mは情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために発信元によって用いられるタイムスロットの最大数である。

特定の特徴によれば、情報ビットの復号に成功する以前に発信元によって転送された符号化ビットの数が上記の値よりも厳密に大きい場合、選択される伝送方式は分散空間分割多重化伝送方式であり、スペクトル効率は以下の式に従って決定される。

そうでない場合、選択される伝送方式は分散時空間ブロック符号化伝送方式であり、スペクトル効率は、Ｌ１の間にシンボルを転送するために発信元Ｓｒｃによって用いられた変調のスペクトル効率である。

さらに別の態様によれば、本発明は、プログラム可能デバイスに直接ロード可能であり得るコンピュータプログラムに関し、当該コンピュータプログラムが、プログラム可能デバイスにおいて実行されるときに、本発明による方法のステップを実施するための命令又はコードの一部を含む。

コンピュータプログラムに関連する特徴及び利点は、本発明による方法及びデバイスに関連して先に記述されたのと同じであるので、ここでは繰り返さない。

本発明の特徴は、一例の実施形態に関する以下の説明を読むことからさらに明らかになるはずであり、該説明は添付の図面を参照しながら提示される。

本発明が実施される無線セルラー通信ネットワークのアーキテクチャを表す図である。本発明が実施される中継局のアーキテクチャを表す図である。本発明によって用いられる種々の伝送方式の例を示す図である。本発明の第１の実現形態による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。本発明の第２の実現形態による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。本発明の第３の実現形態による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。本発明の第４の実現形態による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。

図１は本発明が実施される無線セルラー通信ネットワークのアーキテクチャを表す。

無線セルラー通信ネットワークにおいて、発信元Ｓｒｃは、少なくとも１つの宛先Ｄｅｓｔに信号を転送する。

発信元Ｓｒｃは、移動端末のような少なくとも１つの宛先又はホーム基地局に信号を転送する基地局とすることができる。

発信元Ｓｒｃは、基地局のような少なくとも１つの宛先に信号を転送する移動端末又はホーム基地局とすることもできる。

基地局は、アクセスノード、又はノードＢ、又はエンハンストノードＢとも呼ばれる。

基地局又はホーム基地局は、少なくとも１つの移動端末をハンドリングすることができる。

移動端末が基地局を通して遠隔デバイスとの通信を確立できるようにするために必要とされる情報を基地局が有するとき、その基地局はその移動端末をハンドリングする。

基地局は、ダウンリンクチャネルを通して、移動端末に信号を転送し、アップリンクチャネルを通して、移動端末によって転送された信号を受信する。

発信元Ｓｒｃは、情報ワードにおけるＫ個の情報ビットを送信する。符号化ビットのベクトルを形成するために、情報ビットは符号器とその後段のインターリーバによって符号化ビットに変換される。

符号化ビットのベクトルは、複素変調シンボルを取得するために離散変調入力に与えられる。変調入力は、４相位相変調、或いは１６、３２又は６４直交振幅変調とすることができる。

複素変調シンボルは、複素変調シンボルのいくつかのブロックを含む、複素変調シンボルのベクトルに分けられる。

複素変調シンボルの各ブロックは、物理的な送信アンテナへのマッピングの前に、複素変調シンボルの変換を適用するプリコーディング方式の連結からなる仮想アンテナによって、そのチャネルを通していくつかの期間にわたって送信される。

複素シンボルの１つのブロックに含まれる複素シンボルの最小数は、中継局ＲＬ及び発信元Ｓｒｃによって形成されるアンテナアレイの仮想アンテナの数に等しい。

さらに一般的には、符号化及びインターリーブは、３ＧＰＰ−ＬＴＥ標準規格（第３世代パートナーシッププロジェクト−ロングタームエボリューション）において用いられるようなレートマッチングアルゴリズムによって行なわれる。このアルゴリズムによれば、情報ビットから、任意のサイズの符号化ビットのベクトルを生成することができる。言い換えると、任意の取り得る符号化率を生成することができる。複素変調シンボルのブロックの送信に応じて、符号化ビットの生成も複数のステップにおいて行うことができる。

無線セルラー通信ネットワークでは、先行するブロックの送信の成功に肯定応答するか否かのために、宛先Ｄｅｓｔから発信元ＳｒｃへのハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）フィードバック方式が提供される。

ハイブリッドＡＲＱでは、宛先Ｄｅｓｔがシンボルを成功裏に復号することができないとき、すなわち、送信された情報ワードに埋め込まれている巡回冗長検査（ＣＲＣ）が失敗したときに、付加的な冗長情報（redundancy）の再送が実行される。

十分な符号化ビットが送信されると直ちに、宛先Ｄｅｓｔはそのメッセージを正しく復号することができ、送信は中止される。

宛先Ｄｅｓｔは、１つの情報ワードの送信開始時から受信される、複素変調シンボルのベクトルの連結、又は符号化ビットの軟推定値の連結を格納し、連結されたベクトルに統合復号法を適用する。

複素変調シンボルのベクトルに対するＣＲＣ検査が正しい場合、複数変調シンボルのベクトルの受信と復号の後に、肯定応答が実行される。

通常、複素変調シンボルの新たなベクトルはそれぞれ、レートマッチングアルゴリズムの出力から取り込まれる付加的な冗長情報ビットと、誤り訂正符号の出力から取り込まれる付加的な冗長情報ビットとを含む。

ここで、本発明は、ブロードキャストのような開ループ伝送にも適用することができる。その場合、コードワードが符号化ビットからなるいくつかのベクトルに、又は等価には複素変調シンボルからなるいくつかのベクトルに分割されることに留意されたい。

Ｌ_SRで表される矢印は、発信元Ｓｒｃと中継局ＲＬとの間の経路を表す。Ｌ_RDで表される矢印は、中継局ＲＬと宛先Ｄｅｓｔとの間の経路を表す。Ｌ_SDで表される矢印は、発信元Ｓｒｃと宛先Ｄｅｓｔとの間の経路を表す。

本発明によれば、中継局ＲＬがシンボルを受信してそのシンボルからの情報ビットの復号に成功するとき、その中継局ＲＬは、情報ビットの復号に成功する以前に発信元によって転送された符号化ビットの数から、シンボルを転送するために用いられるスペクトル効率を決定する。中継局ＲＬは、決定されたスペクトル効率に対応する変調を用いて、シンボルを転送する。

中継局ＲＬは、動的復号転送（ＤＤＦ：Dynamic Decode and Forward）プロトコルに従って動作する。

ＤＤＦプロトコルは、中継局ＲＬにおけるスマート処理を含む。中継局ＲＬは、発信元Ｓｒｃから宛先Ｄｅｓｔに送信される情報を受信してその復号を試み、復号によって誤りが生じない場合は直ちに、送信段階に移行する。

本発明の特定の実現形態では、中継局ＲＬは、宛先Ｄｅｓｔによって発信元Ｓｒｃに転送される肯定応答及び非肯定応答を監視する。

中継局ＲＬが情報ビットを受信してその復号に成功するとき、中継局ＲＬは非肯定応答が検出されるときにのみシンボルを生成する。肯定応答が検出されるとき、発信元Ｓｒｃ及び中継局ＲＬによって、メッセージ伝送のためのシンボルはそれ以上生成されない。

図２は、本発明が実施される中継局のアーキテクチャを表す図である。

中継局ＲＬは、たとえば、バス２０１によって互いに接続される構成要素、及び図４〜図７において開示されるプログラムによって制御されるプロセッサ２００に基づくアーキテクチャを有する。

バス２０１は、プロセッサ２００を、リードオンリーメモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、及び無線インターフェース２０５に接続する。

メモリ２０３は、図４〜図７において開示されるようなプログラムの変数及び命令を受信するように意図されるレジスタを含む。

プロセッサ２００は、無線インターフェース２０５の動作を制御する。

リードオンリーメモリ２０２は、図４〜図７において開示されるようなプログラムの命令を含み、その命令は中継局ＲＬが起動されたときにランダムアクセスメモリ２０３に転送される。

中継局ＲＬは、無線インターフェース２０５によって、基地局又はホーム基地局から少なくとも１つの移動端末への信号又はメッセージ、及び少なくとも１つの移動端末から基地局又はホーム基地局への信号又はメッセージを転送し、且つ／又は受信できるようになる。

無線インターフェース２０５は、少なくとも１つの基地局又はホーム基地局によって転送される信号を受信するダウンリンク受信モジュール２１０を備えてもよい。また、少なくとも１つの移動端末又はホーム基地局に信号を転送するダウンリンク送信モジュール２１１を備えてもよい。また、少なくとも１つの移動端末又はホーム基地局によって転送される信号を受信するアップリンク受信モジュール２１２を備えてもよい。また、少なくとも１つの基地局又はホーム基地局に信号を転送するアップリンク送信モジュール２１３を備えてもよい。

図３は、本発明によって用いられる種々の伝送方式の例を示す。

３００及び３１０で表される部分は、直交ＤＤＦ（ＯＤＤＦ）伝送方式に対応する。

ＯＤＤＦプロトコルでは、発信元ＳＲＣはシンボルを転送し、中継局ＲＬは図３においてＬ１で表されるフェーズにおいて、発信元Ｓｒｃによって宛先Ｄｅｓｔに送信されたシンボルを受信して復号しようと試みる。図３において３２０で表されるラインによって表される瞬間において、中継局ＲＬがシンボルを復号するのに成功すると、中継局ＲＬは復号に成功したことを発信元Ｓｒｃに通知し、図３においてＬ２で表される送信フェーズに移行する。

フェーズＬ２の間、発信元Ｓｒｃはシンボルの送信を中断する。

図３の例において、発信元ＳｒｃはフェーズＬ１の間に複素変調シンボルのベクトルＶ１を転送し、中継局はフェーズＬ２の間に複素変調シンボルのベクトルＶ２を転送する。

複素変調シンボルのベクトルＶ１は、複素シンボルのブロックＡ（１）、Ａ（ｉ）及びＡ（ｊ）を含む。複素変調シンボルのベクトルＶ１は、中継局ＲＬによって受信されて成功裏に復号されるが、宛先Ｄｅｓｔによっては成功裏に復号されない。

複素変調シンボルのベクトルＶ２は、複素シンボルのブロックＢ（１）及びＢ（ｋ）を含む。

明確にするために、図３では、フェーズＬ１において発信元Ｓｒｃによって複素変調シンボルのただ１つのベクトルＶ１が転送され、中継局ＲＬによって複素変調シンボルのただ１つのベクトルＶ２が転送される。しかしながら、フェーズＬ１及びＬ２において複素変調シンボルのさらに多くの数のベクトルが転送される。

３２０及び３３０で表される部分は、分散空間分割多重化（ＳＤＭ： Spatial Division Multiplexing）伝送方式に対応する。

分散ＳＤＭプロトコルでは、発信元Ｓｒｃはシンボルを転送し、中継局ＲＬはフェーズＬ１において、発信元Ｓｒｃによって宛先Ｄｅｓｔに送信されたシンボルを受信して復号しようと試みる。

中継局ＲＬがライン３２０においてシンボルを復号するのに成功すると、その中継局は、復号に成功したことを発信元Ｓｒｃに通知しても通知しなくてもよいが、送信フェーズＬ２に移行する。

フェーズＬ２の間に、発信元Ｓｒｃは、中継局ＲＬによって転送されるシンボルとは異なるシンボルの送信を続ける。

図３の例では、発信元Ｓｒｃは、フェーズＬ１の間に既に開示された複素変調シンボルのベクトルＶ１を転送する。

発信元Ｓｒｃは、フェーズＬ２の間に複素変調シンボルのベクトルＶ３を転送し、中継局ＲＬは、フェーズＬ２の間に複素変調シンボルのベクトルＶ４を転送する。

複素変調シンボルのベクトルＶ３は、複素シンボルのブロックＢ（１）及びＢ（ｋ）を含む。

複素変調シンボルのベクトルＶ４は、複素シンボルのブロックＣ（１）及びＣ（ｋ）を含む。

明確にするために、図３では、フェーズＬ１において発信元Ｓｒｃによって複素変調シンボルのただ１つのベクトルＶ１が転送され、フェーズＬ２において発信元Ｓｒｃによって複素変調シンボルのただ１つのベクトルＶ３が転送され、中継局ＲＬによって複素変調シンボルのただ１つのベクトルＶ４が転送される。しかしながら、フェーズＬ１及びＬ２において複素変調シンボルのさらに多くの数のベクトルが転送される。

３４０及び３５０で表される部分は、分散時空間ブロック符号化（ＳＴＢＣ：Space-Time Block Coding）伝送方式に対応する。

分散ＳＴＢＣ伝送方式では、発信元Ｓｒｃはシンボルを転送する。中継局ＲＬはフェーズＬ１において、発信元Ｓｒｃによって宛先Ｄｅｓｔに送信されたシンボルを受信して復号しようと試みる。

３２０において中継局ＲＬがシンボルを復号するのに成功すると、その中継局ＲＬは、復号するのに成功したことを発信元Ｓｒｃに通知しても通知しなくてもよいが、送信フェーズＬ２に移行する。

フェーズＬ２の間に、発信元Ｓｒｃはシンボルの送信を続け、中継局ＲＬは、発信元Ｓｒｃによって転送されるシンボルの変更バージョンを同時に転送する。

たとえば、発信元Ｓｒｃによって転送されるシンボルの変更バージョンを得るために、IEEE J Sel. Areas Commun., 16: 1451-1458,(1998)において発表された「A simple transmit diversity technique for wireless communications」と題するS. M. Alamoutiの論文において開示されるような、２つのシンボルを２つのアンテナ、すなわち発信元Ｓｒｃのアンテナ及び中継局ＲＬのアンテナと２つのタイムスロットに拡散するAlamouti方式、又は、J.-C. Belfore、G. Rekaya、E. Viterboの論文において開示されており、IEEE Transactions on Information Theory, vol.51, n. 4, pp. 1432-1436, Apr. 2005において発表された「The Golden Code: A 2×2 Full-Rate Space-Time Code with Non-Vanishing Determinants」と題するような、シンボルを２つのアンテナと２つのタイムスロットに拡散するゴールデン符号のようなフルレート時空間符号を用いることができる。

図３の例では、発信元Ｓｒｃは、フェーズＬ１の間に既に開示された複素変調シンボルのベクトルＶ１を転送し、発信元Ｓｒｃは、フェーズＬ２の間に既に開示された複素変調シンボルのベクトルＶ３を転送する。

中継局ＲＬは、フェーズＬ２の間に複素変調シンボルのベクトルＶ５を転送する。

複素変調シンボルのベクトルＶ５は、複素シンボルのブロックＦ（Ｂ（１））及びＦ（Ｂ（ｋ））を含む。ただし、Ｆ（ｘ）はｘの変更バージョンを表す。

明確にするために、図３では、フェーズＬ１において発信元Ｓｒｃによって複素変調シンボルのただ１つのベクトルＶ１が転送され、フェーズＬ２において発信元Ｓｒｃによって複素変調シンボルのただ１つのベクトルＶ３が転送され、中継局ＲＬによって複素変調シンボルのただ１つのベクトルＶ５が転送される。しかしながら、フェーズＬ１及びＬ２において複素変調シンボルのさらに多くの数のベクトルが転送される。

図４は、本発明の第１の実現形態による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。

より厳密には、本アルゴリズムは、分散ＳＴＢＣ伝送方式が用いられるときに、中継局ＲＬのプロセッサ２００によって実行される。

ステップＳ４００において、プロセッサ２００は、無線インターフェース２０５を通して、複素変調シンボルのベクトルの受信を検出する。

複素変調シンボルのベクトルは、ダウンリンク受信機２１０又はアップリンク受信機２１２によって受信され、それ以前に１つの情報ワードの送信開始時から受信されている複素変調シンボルの複数のベクトルに連結される。

次のステップＳ４０１において、プロセッサ２００は、無線インターフェースに対して、複素変調シンボルの少なくとも１つの受信ベクトルを復号するように指示する。複素変調シンボルの少なくとも１つの受信ベクトルは、図３の例によれば、複素変調シンボルのベクトルＶ１を含み、中継局ＲＬによって以前に受信されているが図３には示されない複素変調シンボルの少なくとも１つのベクトルを含む場合もある。

複素変調シンボルの少なくとも１つのベクトルは復調されて符号化ビットの軟推定値となり、その後、デインターリーブされて復号され、情報ビット推定値となる。

次のステップＳ４０２において、プロセッサ２００は、複素変調シンボルの少なくとも１つの復号された受信ベクトルにおける復号後に求められたＣＲＣが正しいか否かを調べる。

ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ２００はステップＳ４０３に進む。そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ４００に戻る。

ここで、一変形形態では、ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ２００はステップＳ４０３に進み、さらに、複素変調シンボルの最後に受信されたベクトルに対して、宛先Ｄｅｓｔによって発信元Ｓｒｃに肯定応答メッセージが転送されたか否かを調べることに留意されたい。

肯定応答メッセージが転送された場合、プロセッサ２００はステップＳ４００に戻り、そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ４０３に進む。

ＣＲＣが正しいとき、すなわち、図３において３２０で表されるラインから開始するとき、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって送信されたＫ個の情報ビットがわかり、レートマッチングアルゴリズムの助けによって、発信元Ｓｒｃと同じようにして複素変調シンボルのブロック及びベクトルを生成することができる。

ステップＳ４０３において、プロセッサ２００は、フェーズＬ２の間にシンボルを転送するために中継局ＲＬによって用いられる変調のスペクトル効率ｍ_rを決定する。

本発明者らは、フェーズＬ２の間に中継局ＲＬによって転送される符号化ビットの数Ｎ_LRが発信元Ｓｒｃによって転送される情報ビットの数Ｋ以上である場合にのみ、最大長コードワードを受信した後にフルダイバーシティ次数を観測できることを見出した。尚、最大長コードワードは、中継局を用いることなく情報ビットから構成される１つの情報ワードを送信するために許容されるタイムスロットの最大数に対応する。

この条件は、以下のように公式化することができる。

ただし、ｍ_min（Ｌ１）はフルダイバーシティを保証する最小スペクトル効率であり、Ｔ_Mは中継局を用いることなく最大コードワード長を送信するために許容されるタイムスロットの最大数であり、Ｎ_L1はフェーズＬ１の間に転送された符号化ビットの数であり、ｍ₁はフェーズＬ１の間にシンボルを転送するために発信元Ｓｒｃによって用いられた変調のスペクトル効率であり、

はｘよりも大きい最小の整数を表す。

スペクトル効率ｍ_rは、フェーズＬ１の持続時間の関数として変化する。

たとえば、取り得るスペクトル効率ｍ_rは、典型的には、ＱＰＳＫ変調の場合は２、１６ＱＡＭ変調の場合は４、６４ＱＡＭ変調の場合は６に等しくなりえる。

ｍ_min（Ｌ１）が、システムがサポートする変調の最も高いスペクトル効率よりも大きい場合には、最大長コードワードを受信した後にフルダイバーシティ次数を観測することはできない。

ここで、一変形形態では、ｍ₁がスペクトル効率ｍ_r以下である場合、ｍ_rはｍ₁に等しくなるように設定されることに留意されたい。ｍ₁がスペクトル効率ｍ_rよりも高い場合、プロセッサ２００は本アルゴリズムのステップＳ４００に戻る。

次のステップＳ４０４において、プロセッサ２００は、フェーズＬ２の間にシンボルを転送するために発信元Ｓｒｃによって用いられる変調のスペクトル効率ｍ₂を決定する。

スペクトル効率ｍ₂は、たとえば、ｍ_rに等しくなるように設定される。

次のステップＳ４０５において、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃに向けてメッセージを転送するように指示する。そのメッセージは、決定されたスペクトル効率ｍ₂及び決定された変調方式を表す情報を含む。

次のステップＳ４０６において、プロセッサ２００は、決定された取り得るスペクトル効率ｍ_rに対応する変調方式を用いて、複素変調シンボルのベクトルＶ５を転送するように指示する。

図５は、本発明の第２の実現形態による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。

より厳密には、本アルゴリズムは、直交ＤＤＦ伝送方式が用いられるときに、中継局ＲＬのプロセッサ２００によって実行される。

ステップＳ５００〜Ｓ５０３はそれぞれ、図４のステップＳ４００〜Ｓ４０３と同じである。それらのステップはここでは記述しない。

次のステップＳ５０４において、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃに向けてメッセージを転送するように指示する。そのメッセージは、中継局ＲＬによるシンボルの送信開始を表す情報を含む。

発信元Ｓｒｃがそのメッセージを受信すると、発信元Ｓｒｃは複素変調シンボルのベクトルの転送を中断する。

次のステップＳ５０５において、プロセッサ２００は、決定された取り得るスペクトル効率ｍ_rに対応する変調方式を用いて、複素変調シンボルのベクトルＶ２を転送するように指示する。

図６は、本発明の第３の実現形態による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。

より厳密には、本アルゴリズムは、分散ＳＤＭ伝送方式が用いられるときに、中継局ＲＬのプロセッサ２００によって実行される。

ステップＳ６００〜Ｓ６０３はそれぞれ、図４のステップＳ４００〜Ｓ４０３と同じである。それらのステップは、ここでは記述しない。

ステップＳ６０４において、プロセッサ２００は、決定された取り得るスペクトル効率ｍ_rに対応する変調方式を用いて、複素変調シンボルのベクトルＶ４を転送するように指示する。

図７は、本発明の第４の実現形態による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。

より厳密には、本アルゴリズムは、発信元Ｓｒｃと中継局ＲＬとの間でメッセージが転送されない場合に、中継局ＲＬのプロセッサ２００によって実行される。

ステップＳ７００〜Ｓ７０２はそれぞれ、図４のステップＳ４００〜Ｓ４０２と同じである。それらのステップは、ここでは記述しない。

複素変調シンボルの少なくとも１つの受信ベクトルを復号した後に求められたＣＲＣが正しい場合、プロセッサ２００はステップＳ７０２からステップＳ７０３に進む。

ステップＳ７０３において、プロセッサ２００は、フェーズＬ１において転送された符号化ビットの数が以下の式を満たすか否かを調べる。
Ｎ_L1≦ｍ₁.Ｔ_M−Ｋ

Ｎ_L1≦ｍ₁.Ｔ_M−Ｋである場合、プロセッサ２００はステップＳ７０７に進む。そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ７０４に進む。

ステップＳ７０４において、プロセッサ２００は、以下の式に従って、フェーズＬ２の間にシンボルを転送するために中継局ＲＬによって用いられる変調のスペクトル効率ｍ_rを決定する。

次のステップＳ７０５において、プロセッサ２００は、分散ＳＤＭ伝送方式を選択し、決定された取り得るスペクトル効率ｍ_rに対応する変調方式を選択する。

次のステップＳ７０６において、プロセッサ２００は、決定された変調方式を用いて、複素変調シンボルのベクトルを転送するように指示する。

ステップＳ７０７において、プロセッサ２００は、スペクトル効率を決定する。プロセッサ２００は、中継局ＲＬによって用いられるスペクトル効率ｍ_rを、ｍ₁に等しくなるように選択する。

次のステップＳ７０８において、プロセッサ２００は、分散ＳＴＢＣ伝送方式と、決定された取り得るスペクトル効率ｍ_rに対応する変調方式とを選択する。

次のステップＳ７０９において、プロセッサ２００は、決定された変調方式を用いて、複素変調シンボルのベクトルを転送するように指示する。

当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上記の本発明の実施形態に対して数多くの変更を行なうことができる。

Claims

無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法であって、
シンボルは中継局によって中継され、該中継局はシンボルを受信し、シンボルは情報ビットから導出される符号化ビットを表し、
該方法は、前記中継局によって実行されるステップであって、
− シンボルを受信するステップと、
− 前記シンボルから情報ビットを成功裏に復号するステップと、
− シンボルを転送するために前記中継局によって用いられるスペクトル効率を決定するステップと、
− 前記決定されたスペクトル効率に対応する変調を用いてシンボルを転送するステップと
を含み、
前記スペクトル効率は、以下の式に従って決定され、

ただし、ｍ _min （Ｌ１）はフルダイバーシティを保証する最小スペクトル効率であり、Ｌ１は前記中継局が情報ビットを復号するのに成功しなかった期間であり、Ｔ _M は前記中継局がシンボルを転送しないときに情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために前記発信元によって用いられるタイムスロットの最大数であり、Ｎ _L1 はＬ１の間に転送された符号化ビットの数であり、ｍ ₁ はＬ１の間にシンボルを転送するために前記発信元Ｓｒｃによって用いられた変調のスペクトル効率であり、Ｋは情報ビットの数であり、

はｘよりも大きい最小の整数を表すことを特徴とする、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法。
前記中継局がシンボルを転送するのと同時にシンボルを転送する、前記発信元によって実行されるさらなるステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記中継局がシンボルを転送するのと同時に前記発信元によって転送されるシンボルは、互いに異なることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
前記発信元がシンボルを転送するのと同時に前記中継局によって転送されるシンボルは、前記発信元によって同時に転送されるシンボルから導出されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
情報ビットの復号に成功した後にシンボルを転送するために前記発信元によって用いられるスペクトル効率を決定するさらなるステップを含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
− 情報ビットの復号に成功する以前に前記発信元によって転送された符号化ビットの数を、情報ビットの復号に成功する以前に前記発信元によってシンボルを転送するために用いられたスペクトル効率、情報ビットの数、及び、前記中継局がシンボルを転送しないときに情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために前記発信元によって用いられるタイムスロットの最大数から導出される値と比較するステップと、
− 前記比較の結果に従って伝送方式を選択するステップと
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
情報ビットの復号に成功する以前に前記発信元によってシンボルを転送するために用いられたスペクトル効率、情報ビットの数、及び、情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために前記発信元によって用いられるタイムスロットの最大数から導出される前記値は、

に等しく、ただし、ｍ₁は情報ビットを復号する以前に前記発信元によってシンボルを転送するために用いられたスペクトル効率であり、Ｋは情報ビットの数であり、Ｔ_Mは前記中継局がシンボルを転送しないときに情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために前記発信元によって用いられるタイムスロットの最大数であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
情報ビットの復号に成功する以前に前記発信元によって転送された符号化ビットの数が前記値よりも厳密に大きい場合、前記選択される伝送方式は分散空間分割多重化伝送方式であり、前記スペクトル効率は以下の式に従って決定され、

ただし、ｍ_min（Ｌ１）はフルダイバーシティを保証する最小スペクトル効率であり、Ｌ１は前記中継局が情報ビットを復号するのに成功しなかった期間であり、Ｔ_Mは前記中継局がシンボルを転送しないときに情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために前記発信元によって用いられるタイムスロットの最大数であり、Ｎ_L1はＬ１の間に転送された符号化ビットの数であり、ｍ₁はＬ１の間にシンボルを転送するために前記発信元Ｓｒｃによって用いられた変調のスペクトル効率であり、Ｋは情報ビットの数であり、

はｘよりも大きい最も小さな整数であり、
そうではない場合、前記選択される伝送方式は分散時空間ブロック符号化伝送方式であり、前記スペクトル効率は、Ｌ１の間にシンボルを転送するために前記発信元Ｓｒｃによって用いられた変調のスペクトル効率であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するためのデバイスであって、
シンボルは中継局によって中継され、該中継局はシンボルを受信し、シンボルは情報ビットから導出される符号化ビットを表し、
シンボルを中継するための該デバイスは、前記中継局に収容され、
− シンボルを受信する手段と、
− 情報ビットを成功裏に復号する手段と、
− シンボルを転送するために前記中継局によって用いられるスペクトル効率を決定する手段と、
− 前記決定されたスペクトル効率に対応する変調を用いてシンボルを転送する手段と
を備え、
前記スペクトル効率は、以下の式に従って決定され、

ただし、ｍ _min （Ｌ１）はフルダイバーシティを保証する最小スペクトル効率であり、Ｌ１は前記中継局が情報ビットを復号するのに成功しなかった期間であり、Ｔ _M は前記中継局がシンボルを転送しないときに情報ビットから導出される符号化ビットを表すシンボルを転送するために前記発信元によって用いられるタイムスロットの最大数であり、Ｎ _L1 はＬ１の間に転送された符号化ビットの数であり、ｍ ₁ はＬ１の間にシンボルを転送するために前記発信元Ｓｒｃによって用いられた変調のスペクトル効率であり、Ｋは情報ビットの数であり、

はｘよりも大きい最小の整数を表すことを特徴とする、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するためのデバイス。