JP5609535B2

JP5609535B2 - 無線通信システムで使用される方法、無線通信システム、ユーザ装置、アンカーネットワーク局、補助ネットワーク局

Info

Publication number: JP5609535B2
Application number: JP2010238456A
Authority: JP
Inventors: パワーケビン; フヌクンブレミスリ; アガーワルラジニ
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-10-25
Also published as: US20110113299A1; JP2011101358A; EP2320592A1; US8726115B2; EP2320592B1

Description

本明細書で論じられる実施態様は、無線通信システムにおけるシグナリングに関し、多くの通信システムにおいて幅広く適用される。このような通信システムは、例えば、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）及び他の類似のシステムであるが、これらのシステムに限定されるものではない。

現在のＣＤＭＡ及びＯＦＤＭＡに基づいた無線通信システム、例えばＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１６ｅ−２００５、８０２．１６ｍ（ＷｉＭＡＸ: Worldwide Interoperability for Microwave Access）及び３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）−ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、送信の信頼性は、確認応答（acknowledgements）を使用することで確保される。よく知られている確認応答は、自動再送要求（ＡＲＱ:Automatic Repeat ReQuest）である。ＡＲＱでは、受信端末は、正常に復号化されなかったパケットの再送を要求する。ハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）が使用されることもある。ＨＡＲＱは、ＡＲＱと何らかの前方誤り訂正符号化（ＦＥＣ: Forward Error Coding）とを同時に組み合わせるものである。ＡＲＱ及びＨＡＲＱは、両方とも受信パケットを処理してこれらパケットの受信にエラーがあるか否かを判定することによって動作する。受信エラーがあったパケットについては、否定応答（ＮＡＣＫ:Negative ACKnowledgement）制御信号が送信機に送信され、この受信エラーが示される。受信機が復号化に成功したパケットについては、肯定応答（ＡＣＫ: ACKnowledgement）制御信号が送信機に送信される。送信機は、受信した制御信号に応じてデータパケットを再送するか新たなパケットを送信する。通常は、送信機がＡＣＫを受信した場合に送信バッファから新しいデータパケットが送信され、ＮＡＣＫが受信された場合には以前に送信されたパケットの再送信が受信機に送信される。パケットの再送信が受信機によって受信された場合、受信機は、パケットの復号化を成功させるために、新たな情報と以前に復号化に失敗したパケットとを合成することを試みる。元のパケットと再送パケットとの合成又はソフト合成は、パケットの復号化の成功確率を向上させる。

ＨＡＲＱは、ダウンリンク（ＤＬ）及びアップリンク（ＵＬ）上で、ＨＡＲＱエンティティにおいて、データパケットの送信機会として働くＨＡＲＱチャネル又はタイムスロットを停止させ及び遅らせる複数ＨＡＲＱ（multiple HARQ）プロセスにより実行される。ここにＨＡＲＱエンティティ（HARQ entity）とは、ＨＡＲＱを実行できる構成要素を意味する。あるデータパケットのＨＡＲＱプロセスは、先行するデータパケットのＨＡＲＱプロセスが完了する前に開始できる。複数ＨＡＲＱプロセスの使用は、受信機がＡＣＫ又はＮＡＣＫを送信するのを送信機が待っている間、データの送信が止まらずに連続することを可能にする。したがって、データを送信できる８つの時間フレーム（１〜８）を８つチャネルのために設けると、受信機から送信機に返送されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を待たずに８つの連続する時間スロットで新しいデータを送信することができる。

受信機は、あるパケットについて、最大送信回数に至るまで何回もＮＡＣＫを送信できる。最大送信回数は、あるサービスに属するデータストリームから最初のデータパケットが送信される前に予め定められる。

ハイブリッド自動再送要求（Ｈ−ＡＲＱ）は、例えば、ユーザ移動度、チャネル品質情報のフィードバック遅延及びチャネル推定誤りにより生じる誤ったパケットに対する頑健性を改善するための強制的な機能としてしばしば使用される。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ（ＷｉＭＡＸ）及び３ＧＰＰ−ＬＴＥは、両方とも、Ｈ−ＡＲＱ再送を行うための類似した機構を採用する。ダウンリンクでは非同期Ｈ−ＡＲＱが使用される一方で、アップリンクでは同期Ｈ−ＡＲＱが使用される。同期方式では、各プロセスのための再送が、元の送信に対して所定の間隔をおいて発生する。したがって、Ｈ−ＡＲＱプロセス番号のような情報を送信する必要がなく送信タイミングから実質的に推定できるので、この方式は制御シグナリングのオーバヘッドの低減を可能にする。一方では、非同期方式では、最初の送信時期を基準とした任意のタイミングで再送が起こりうる。このフレキシビリティは、明示のシグナリングを要するという対価によって実現する。すなわち、受信機が各再送と対応の最初の送信とを正確に対応付けるために、ＨＡＲＱプロセス番号あるいは何らかの他の識別が受信機に必要となる。

多地点協調(ＣｏＭＰ:Coordinated Multi Point)送信は、データがいくつかの地点（通信装置）から／へ協調して送信される方法論であり、冗長性とダイバーシティが導入されることによってシステム性能の向上が可能になる。データは、送信の前又は後のいずれかにおいて地点間で転送されなくてはならない。ＣｏＭＰは、ＬＴＥ及びＷｉＭＡＸ双方の進化のために検討されている技術要素である。特に、ＣｏＭＰは、高いデータ転送速度及び／又は低いユーザ移動度のためにダウンリンク（ＤＬ）カバレージ及びアップリンク（ＵＬ）カバレージをより改善する可能性がある方法と思われる。

ＬＴＥの場合における例示及び用語では、ＤＬＣｏＭＰについては「結合処理（joint processing）」又は「協調スケジューリング（coordinated scheduling）」のいずれかによって高いデータ転送速度が達成される。「結合処理技術」は、干渉信号を希望信号へ変えるための複数のｅＮＢ（evolved Node Ｂ、ＬＴＥ基地局）の連携を改善する。隣接するセルが、ＵＥ（user equipment）へデータを協調して送信することで、セル端におけるスループットが改良される。ＵＥは、電話、ＰＤＡ（personal digital assistance）又はラップトップコンピュータのような、移動又は固定加入者端末であってよい。この場合、連携するｅＮＢ間でｅＮＢバックホール回線を経由してデータ及びチャネル状態情報（ＣＳＩ：channel state information）が共有される。一方の「協調スケジューリング」によるアプローチは、セル間干渉（ＩＣＩ:inter-cell interference）の軽減のために複数のｅＮＢを連携させる。協調スケジューリング方式は、ＵＥが優先ＰＭＩ（precoding Matrix index）セットを報告することによって支援することができる。優先ＰＭＩセットの報告は、隣接セルにおいて最小の干渉ＰＭＩを用いてＩＣＩを軽減するための複数ｅＮＢ間の連携の一形態である。ＤＬＣｏＭＰのために、全てのＨ−ＡＲＱ処理（合成）はＵＥによって実行される。

ＵＬＣｏＭＰについては、アンカー基地局又はアンカーネットワーク局（network station）が、ユーザ装置への主要リンクとして使用され、ユーザ装置への制御情報の送信を担当する。ＬＴＥの場合では、アンカー基地局がＰＤＤＣＨ割当をユーザ装置へ送信する。通常は隣接セルにある他の基地局又はネットワーク局は、ＵＬデータ送信の受信を援助してもよく、補助基地局（assisting base station）と呼ばれる。アンカー基地局及び補助基地局は共に、アップリンクにおいてユーザ装置からのデータを受信する全ての基地局の受信セットを形成する。各ＵＥ用の受信セットは、アンカー基地局によって定められてユーザ装置及び補助基地局へ送信される。ＵＬＣｏＭＰについて、受信セットの全てのｅＮＢ（アンカーｅＮＢ及び補助ｅＮＢ（assisting eNB）を含む）は、ＵＥからの何からのデータバーストを受信する。補助ｅＮＢはこのデータを、合成のためにアンカーｅＮＢへ転送する。復号化に成功した場合、補助ｅＮＢは、このデータを完全なパケットの形（ＰＤＵ（Protocol Data Unit）フォーマット）で送信し、さもなければ物理ビットストリームとして送信する。ＬＴＥのｅＮＢ間の通信において、このデータはＸ２（又はバックホール）インタフェースを介して伝送され、このインタフェースは不可避の待ち時間をもたらす。この待ち時間は、使用される伝送媒体と、ｅＮＢのＸ２インタフェース内の処理遅延に依存する。

ＵＬＣｏＭＰにおける主要な懸案事項の１つは、多点送信と転送が使用される通信システムのタイミング構造の中に、いかに多点送信と転送とを納めるかである。一般的には、転送は、データの送信と確認応答の受信との間で要求される往復遅延時間（ＲＴＴ: round trip time）の達成を困難にする遅延を生じうる。現状のＬＴＥにおけるこの懸案事項は、Ｒｅｌｅａｓｅ８（３ＧＰＰ−ＬＴＥ）にて定義される現行の８秒のＨ−ＡＲＱＲＴＴに関連する。図１は、ＬＴＥにおけるＤＬ及びＵＬＨＡＲＱ動作のタイミング関係を示す。図示のＦＤＤ（Frequency Division Duplex）モードにおけるＬＴＥ用のＵＬＨＡＲＱ送信タイミングは、１つのｅＮＢだけに関与しており、したがってＣｏＭＰには関与しない。上段のＤＬ部分１０において基地局が制御／割当情報を送信し、ＵＥは制御／割当情報を受信する。反対に、下段のＵＬ部分２０においてＵＥが送信し、送信時間Ｔｘｔの後にｅＮＢが受信する。斜線を施した部分は、ｅＮＢから送信される特定のリソース割当情報の送信と、ＵＥからの応答を示す。

ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）は、ＤＣＩ（Downlink Control Information）フォーマット０を使用するリソース割当情報を提供する。ＤＣＩフォーマット０は、ＵＥのデータ送信のために使用されるＵＬリソースをＵＥが見つけることを可能にする。そして、ＵＥは、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）を使用してデータを送信する。このデータは、ＰＤＣＣＨに続く第４サブフレームにおいてｅＮＢに受信される必要がある。したがって、ｅＮＢには、受信データを処理して、パケットにエラーがありＰＨＩＣＨ（Physical HARQ Indicator Channel）ペイロードを生成するか否かを判断するために３ｍｓの時間しかない。ＰＨＩＣＨは、一般的なＡＣＫ／ＮＡＣＫを使用して、以前に送信されたパケットの受信にエラーがある否かをＵＥに知らせるために使用される（ＡＣＫ＝正常、ＮＡＣＫ＝誤り）。

上記のタイミングに留意しながら、複数のｅＮＢが関与するＵＬＣｏＭＰシナリオを検討すると、ビットストリームの合成による利得を得ることが、特に最初の送信において困難になる。なぜならば、合成されるストリームの処理を開始する前に、アンカー基地局は、全ての補助基地局から物理ビットストリームを受信しなければならず、ｅＮＢに３ｍｓの処理時間しか与えられていないとすると、Ｘ２遅延は１ｍｓのオーダである必要があるからである。現在のＬＴＥ仕様では、Ｘ２遅延が１２〜２０ｍｓであることが要求されており、現在のＨＡＲＱＲＴＴを満足しないことは明かである。技術の急激な進歩によってそのうちＸ２遅延が低減したとしても１ｍｓのオーダになりそうもない。

したがって、確認応答／再送技術と共にＣｏＭＰを実行することは望ましいが、しかし困難である。

実施態様に係る装置及び方法は、以下に言及される独立請求項によって定められる。有益な実施形態は従属請求項に記載される。

実施態様によれば、ユーザ装置、アンカーネットワーク局及び少なくとも１つの補助ネットワーク局を備える無線通信システムで使用される方法が提供される。本方法においてユーザ装置は、ネットワーク局に同じデータを送信し、ネットワーク局は応答としてそれぞれデータの確認応答をユーザ装置に送信し、補助ネットワーク局はデータをアンカーネットワーク局に転送する。

従来の方法と異なり、実施形態は、ＣｏＭＰ技術において応答確認信号が補助ネットワーク局からユーザ装置へ送信されることを可能にする。データは、アンカーネットワーク局及び少なくとも１つの補助ネットワーク局へ送信される。補助ネットワーク局は、単にデータをアンカーネットワーク局へ転送する。

発明者らは、補助ネットワーク局からの単なる確認応答を、システム性能を向上するために使用することができるという認識に至った。例えば、データは補助ネットワーク局において正しく受信され、アンカーネットワーク局では正しく受信されないことがある。この場合、ＵＥからの再送は不要である。従来のＣｏＭＰにおいて知られるデータ転送と複数の確認応答の組み合わせはシステム性能の合成された改善をもたらす。この改善は、例えば歩行者やセル端のユーザといった低モビリティのユーザにとって、特に有用である。

用語「ネットワーク局」には、ユーザ装置への送信のためにネットワークに優先接続される、基地局のような何らかの局が含まれ、マクロセルや、ピコセル、フェムトセルなどの様々な大きさのセルのための基地局が含まれる。用語「ユーザ装置」は、電話、ＰＤＡ又はラップトップコンピュータのような、移動又は固定加入者端末であって何らかの加入者端末が含まれる。

好ましくは、データは補助ネットワーク局からアンカーネットワーク局へシステムバックホール回線を経由して転送されてよい。ネットワーク局は、システムバックホール回線によって通信する。例えばＬＴＥは、システムバックホール回線としてＸ２インタフェースを定義している。

新たな転送データは、アンカーネットワーク局へ送信され、様々な方法に使用されてよい。多くの場合、転送データは、ユーザ装置からアンカーネットワーク局へ直接送信された信号から得られたデータと合成される。ＨＡＲＱにおけるソフト合成の例では、復号化に失敗した最初の送信の後に続いて受信されたデータは、ＨＡＲＱバッファにおいて合成され、再度の復号化が試行される。このようにして、送信、いずれかの再送及び転送データの全てがアンカーネットワーク局にて合成されてよい。

データの復号化は、アンカーネットワーク局及び補助ネットワーク局の１つのいずれか又は両方で成功しうる。好ましくは、アンカーネットワーク局がデータを復号化した場合、アンカーネットワーク局及び／又はユーザ装置が補助ネットワーク局に成功を通知する。このような情報は有益であり、例えば、補助ネットワーク局は、合成されたデータを格納していたバッファをフラッシュできるようになる。

好ましくは、補助ネットワーク局がデータを復号化した場合、補助ネットワーク局がユーザ装置に肯定応答を送信し、ユーザ装置がアンカーネットワーク局に送信成功を通知する。アンカーネットワーク局に復号成功を通知することは重要である。これは、アンカーｅＮＢや他のネットワーク局が、そのバッファに格納した全てのデータをフラッシュし、再送ではなく新しいパケットの送信のためのリソースを割当てることを可能にする。

多くの場合において、１つ以上の補助ネットワーク局が存在する。複数の補助ネットワーク局のうちの１つの補助ネットワーク局がデータを復号化した場合、好ましくは、複数の補助ネットワーク局のうちの他の補助ネットワーク局は、データ復号の発生を通知される。ユーザ装置及び／又はアンカーネットワーク局及び／又はデータを復号した１つの補助ネットワーク局は、他の補助ネットワーク局に通知してよい。好ましい実施例では、ユーザ装置が他の補助ネットワーク局へ通知する。いずれにせよユーザ装置は送信成功をアンカーネットワーク局へ通知しており、既存のネットワーク局は同一の信号を受信できる。したがって、ユーザ装置が他の補助ネットワーク局へ通知することは有益である。

多くの最近のプロトコルではデータはデータパケットとして送信される。各ネットワーク局は、受信データを復号化してデータパケットを再形成することを試みる。ある好ましい実施例において、各補助ネットワーク局は、データパケットをビットとして転送した後にデータパッケージの復号化を試行し、データパッケージが復号化可能の場合に、その後にデータパッケージを完全なパケットとして転送する。この方法論は遅延を回避するが、復号化が成功したとき、ストリーム中の軟ビット（soft bit）としてビットが送信された後に、データパケットの一部としても送信されるため冗長が生じる。代替的に、補助ネットワーク局は、データパケットの復号化を試み、データパケットが復号化不能の場合にデータパケットをビットとして転送し、データパケットが復号化可能の場合にデータパケットを完全なパケットとして転送してよい。この方法論は、冗長性を低減するが、遅延をもたらすという不利益を有する。

ある好ましい実施例において、ネットワーク局の各々が、他のネットワーク局にデータを転送し、又は相互にデータを転送してよい。このような実施例は、ある実施例において送信又は再送の成功の機会を増加するために適用可能である。しかし、バックホールにおける負荷の増加という不利益がある。

ある好ましい実施例においては、信号対雑音比や他の信号品質基準が所定の閾値を超えるときにのみデータが転送される。例えばＳＩＮＲ（Signal to Noise Interference Ratio）のような信号対雑音比は、ネットワーク局において既に利用可能であることが多く、これを利用してデータの転送可否を判定することは、新たなシグナリングを要することはない。信号対雑音比が適している時だけデータを転送する技術は、ネットワークバックホールの負荷を低減し、したがって、上記のネットワーク局間のデータ交換での使用に適する。

多くの好ましい実施例において、データが復号化可能の場合に各ネットワーク局が肯定応答を送信し、データが復号化不能の場合に各ネットワーク局が否定応答を送信し、否定応答が再送の要求として働く再送プロセスが使用される。このような再送プロセスはＡＲＱ又はＨＡＲＱにおいて知られている。

第１送信におけるデータの送信とこの送信の確認応答の受信との間の時間について、ラウンドトリップ時間（ＲＴＴ）が予め定義されていてよい。ＲＴＴによって、補助ネットワーク局からアンカーネットワーク局へのデータの転送のための十分な時間が許容されない場合に、転送されるデータは、最初の送信から得たデータだけでなく、ユーザ装置からアンカーネットワーク局へ送信された少なくとも１つの再送から得たデータとも合成されてよい。反対に、ＲＴＴ内にデータ転送が実施できれば、最初の送信から得たデータのみと転送データを合成することも可能である。

多くの好ましい実施例において、利用可能な合計プロセス時間が所定の再送最大回数によって規定され、データは、利用可能な合計プロセス時間の経過前の残存期間が、アンカーネットワーク局へデータを送るのに要する時間よりも長い場合にのみ転送される。再送プロセスの終了後にアンカーネットワーク局へ到着し使用されない再送を防止することによって、バックホール上の不要な送信が低減される。

多くの実施例において、確認応答は同期ＡＲＱやＨＡＲＱで使用されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号である。データは、無線通信システムのアップリンクにおいてデータパケットとして送信されてよく、無線通信システムは、例えばＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）又はＷｉＭＡＸシステムであってよい。

実施態様によれば、ユーザ装置、アンカーネットワーク局及び少なくとも１つの補助ネットワーク局を備える無線通信システムが提供される。本無線通信システムでは、ユーザ装置は、ネットワーク局（すなわちアンカーネットワーク局、及び補助ネットワーク局）に同じデータを送信し、ネットワーク局は応答としてそれぞれデータの確認応答をユーザ装置に送信し、補助ネットワーク局は、データをアンカーネットワーク局に転送する。

更なる他の実施態様によれば、ユーザ装置、アンカーネットワーク局及び少なくとも１つの補助ネットワーク局を備える無線通信システムで使用されるユーザ装置が提供される。本ユーザ装置は、ネットワーク局に同じデータを送信し、応答としてネットワーク局からそれぞれデータの確認応答を受信するように動作する。

更なる他の実施態様によれば、ユーザ装置、アンカーネットワーク局及び補助ネットワーク局を備える無線通信システムで使用される補助ネットワーク局が提供される。本補助ネットワーク局は、補助ネットワーク局及びアンカーネットワーク局へ送信されたデータを受信し、応答としてデータの確認応答をユーザ装置に送信し、データをアンカーネットワーク局へ転送するように動作する。

更なる他の実施態様によれば、ユーザ装置、アンカーネットワーク局及び少なくとも１つの補助ネットワーク局を備える無線通信システムで使用されるアンカーネットワーク局が提供される。本アンカーネットワーク局は、ユーザ装置から送信されたデータを受信し、応答としてデータの確認応答をユーザ装置に送信し、この補助ネットワーク局から転送されるデータと同じデータを受信し、補助ネットワーク局の一つがデータを復号化したとき、データが復号化された旨の指示を前記ユーザ装置又は復号化に成功した前記補助ネットワーク局から受信するように動作する。

ユーザ装置、補助ネットワーク局及びアンカーネットワーク局内で使用される方法に対応する態様も、同様に本発明の範囲に含まれる。

更なる他の実施態様によれば、コンピュータプログラムが提供される。このコンピュータプログラムは、装置にダウンロードされると、この装置を、上記のユーザ装置、アンカーネットワーク局、補助ネットワーク局として動作させるものであるか、通信装置内のコンピュータデバイス上で実行されると、上述の方法を実行するものである。

様々な態様について上述した特徴は、他の態様のいずれかの特徴又は全ての特徴と組み合わされてよい。特に、装置の態様において、上述の方法ステップを反映する手段及び機能を設けてよい。

再度、具体的にＬＴＥについて検討すると、最初の送信後に得られるべき合成利得を可能にする１つの簡単な解決策は、Ｘ２遅延に適合するために、例えばＲｅｌｅａｓｅ−１０（ＬＴＥ−Ａ）のＲＴＴなどの、非ＣｏＭＰＲＴＴを修正することである。この解決策は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの生成前に、アンカーｅＮＢがタイミング良く全てのビットストリームを合成して処理することを可能にするからである。しかしながら、Ｒｅｌｅａｓｅ１０（Ｒｅｌ−１０）では、バックホールがＲｅｌｅａｓｅ８（Ｒｅｌ−８）と互換性を持つことが要求されている。このことは、Ｒｅｌ−１０ｅＮＢは、２つ以上の異なるＵＥグループ、すなわちＲｅｌ−８のＵＥ及びＲｅｌ−１０のＵＥのために、２つの別個のＨＡＲＱＲＴＴをサポートすることを黙示する。こうしたシナリオは、ｅＮＢ内のＵＥスケジューリングとＨＡＲＱ管理を非常に複雑化し、したがって望ましくない。

具体的なＬＴＥの例について続けると、本明細書で説明される実施形態は、現在の８秒のＲｅｌｅａｓｅ８ＲＴＴを変えずに、ＵＬＣｏＭＰが動作し、選択ダイバーシティ及び／又は物理ビットストリーム合成（ＭＲＣ:Maximal Radio Combining）によって潜在的に利得が得られる解決策を提示する。提案される機構は、単に、受信セットに属するｅＮＢが単一のＵＥから同時に送信されるデータを受信し、応答において確認応答を送信するものである。データを受信したとき、補助ｅＮＢは、データをビットストリーム（軟ビット）としてアンカーｅＮＢに転送してよい。

補助ｅＮＢが復号化に成功した場合、補助ｅＮＢはＰＤＵ（パケット）をアンカーｅＮＢに転送してもよい。さもなければ、補助ｅＮＢは軟ビットをＨＡＲＱバッファに格納してよい。ＵＥは、単に各ｅＮＢのＰＨＩＣＨを監視して、パケットが正しく復号化されたか（ＡＣＫ）否かを判定してよい。アンカーｅＮＢが復号化に成功した場合、アンカーｅＮＢは、Ｘ２インタフェースを使って補助ｅＮＢに復号化の成功を通知し、その結果補助ｅＮＢはＨＡＲＱバッファをフラッシュさせてリソースを開放してよい。一方で、補助ｅＮＢが正しく復号化したとき、ＵＥは無線インタフェース（ＭＡＣ又はＰＨＹ指示）を使ってアンカーｅＮＢへこの状態を通知してよい。その後、アンカーｅＮＢは、パケットが正しく受信されたことをＸ２インタフェースを使って他の補助ｅＮＢへ通知してもよい。

代替的に、例えばｅＮＢの受信データの復号化時間が２サブフレームよりもかなり小さく、及び／又はＸ２インタフェース遅延が十分小さい場合、補助ｅＮＢは、初めにデータを復号化し、補助ｅＮＢが受信データパケットの復号化に失敗した場合に、データストリームをアンカーｅＮＢへ転送してよい。そうでないとき、補助ｅＮＢは復号化に成功したパケットを転送してよい。これは、補助ｅＮＢでパケットの復号化に成功した場合における２重送信の必要を避ける。

上述のとおり、本明細書で説明される実施形態は、Ｒｅｌ−８及びＲｅｌ−１０ＵＥの両方が同じシステム内で共存でき、同じ８秒のＨＡＲＱＲＴＴで動作することが可能な、ＵＬＣｏＭＰのためのＨＡＲＱシグナリング機構を提案する。したがって、ＵＬＣｏＭＰが可能なＲｅｌ−１０ｅＮＢは、Ｒｅｌ−８ｅＮＢと同じタイミングに従いつつ、しかし異なる方法で再送パケットを取り扱ってよい。

本明細書で説明される好ましい実施態様は、単に例示の手段として、以下の添付図面を参照して説明される。

ＬＴＥのＲｅｌｅａｓｅ８用のＵＬＨＡＲＱ送信タイミングのタイミングチャートである。実施態様に係る通信システム構成要素の概略図である。制御／データ交換フロー全体の一例を示すタイミングチャートである。補助ｅＮＢが正しく受信した場合の選択ダイバーシティを示すタイミングチャートである。アンカーｅＮＢが正しく受信した場合の選択ダイバーシティを示すタイミングチャートである。レイリーフェージングチャネルにおける選択ダイバーシティ及び最大合成比（ＭＲＣ）の性能比較図である。第２再送の後にアンカーｅＮＢが正しく受信した場合の合成の例を示すタイミングチャートである。第３再送の後にアンカーｅＮＢが正しく受信した場合の合成の例を示すタイミングチャートである。ＵＬＣｏＭＰのためのＵＥの動作フローチャートである。ＵＬＣｏＭＰのためのアンカーｅＮＢの動作フローチャートである。ＵＬＣｏＭＰのための補助ｅＮＢの動作フローチャートである。

図２は、実施態様に係る通信システム構成要素の概略図である。１つのアンカー基地局は２つの補助局（assisting station）と共に図示される。補助ネットワーク局（assisting network station）はいくつでもよいが、アンカーネットワーク局は１つである。ユーザ装置又はユーザ装置３０は、アンカーＢＳ（Base Station）４０と２つの補助ＢＳ５０の間に位置する。本図は、データ又は情報を送信しているＵＥ３０を示す。したがってこの送信はアップリンクであり、無線インタフェースを経由することが示される。各ネットワーク局は、この送信に対して確認応答で応答する。図示の通り、確認応答はＡＣＫ又はＮＡＣＫ信号である。さらに、補助ネットワーク局がデータ又は情報をアンカーネットワーク局へ転送することが図示されている。

ＵＥは、複数のネットワーク局からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ又は他の確認応答信号を、以下のＬＴＥの例のように復号化してよい。まず、ＰＨＩＣＨがいくつかのＵＥのためのＡＣＫ／ＮＡＣＫを運ぶ。

１．始めに、アンカーｅＮＢは、受信セットとして知られる協働するｅＮＢ（cooperating eNB）のセットをＵＥに知らせる。

２．協働するｅＮＢのセルＩＤを使用して、ＵＥは、各ｅＮＢ用のＰＨＩＣＨの位置を決定する。ＬＴＥはリユース１システムであり、実施の観点から見てこの決定は容易である。すなわち、１つ以上のキャリアを同時に監視する必要がない。また、隣接するｅＮＢのＰＨＩＣＨの位置は周波数を変えて配置されており、ＰＣＩＣＨ間の干渉が回避され、チャネルがより強固にされている。

３．ＰＨＩＣＨ内の正確なＡＣＫ／ＮＡＫのマッピングは、そのＵＥの最下位ＵＬＰＲＢ（物理リソースブロック: physical resource block）インデクスが、そのＵＥのＰＨＩＣＨインデクスに関連付けられることで黙示される。このようにしてＵＥが容易にＡＣＫ又はＮＡＣＫを見つけることができる。

４．ＡＣＫ／ＮＡＣＫを見つけた後、ＵＥはＡＣＫ／ＮＡＣＫのデコードを試みることができる。ＬＴＥでは、ＵＥは単に各ｅＮＢのセルＩＤを使用して情報のデスクランブルを行う。

上記ステップ２〜４は、１つのｅＮＢに関するものであるが、ＰＨＩＣＨに使用される物理リソースは隣接セル間で異なるため、ＵＥは、複数のｅＮＢからのＰＨＩＣＨを並列処理可能である必要がある。

図３は、ＬＴＥの場合のＵＥとアンカーｅＮＢ及び補助ｅＮＢとの間における制御及びデータ交換フロー全体の一例を示すタイミングチャートである。

まず、アンカーｅＮＢは、スケジューリング情報を送信する。スケジューリング情報は、１２ｍｓのＸ２遅延を持って補助ｅＮＢであるｅＮＢ₁及びｅＮＢ₂に到着する。次に、ステップＳ２０においてアンカーｅＮＢは、リソース割当方法をＵＥに送り、第１ＲＴＴにて示されるＰＵＳＣＨチャネル内にＵＥが送信するように指示する。ステップＳ３０においてＵＥは、データパケットを送信する。パケットＡと表記されるこのデータパケットは、アンカーｅＮＢ及び補助ｅＮＢであるｅＮＢ₁及びｅＮＢ₂に到着する。ｅＮＢ₁の更なる動作は図示していないが、ステップＳ４０においてｅＮＢ₂は、アンカーｅＮＢへビットストリームを送信する。ステップＳ５０においてアンカーｅＮＢとｅＮＢ₂の両方が、次のＲＴＴであるＲＴＴ２において確認応答信号を送信する。この場合、両信号はＮＡＣＫ信号であって再送の要求として働く。この再送も同期して行われ、したがって図示するように、送信タイミングがＲＴＴ２のＰＵＳＣＨチャネル内に予め割り当てられている。ステップＳ６０において再送が行われる。再送は、好ましくは、アンカーｅＮＢにおいて以前の送信と合成され、ｅＮＢ₂は、任意のステップＳ７０においてビットストリームをアンカーｅＮＢへ送信する。ステップＳ８０において、ＲＴＴ３の最初のＰＤＣＣＨ／ＰＨＩＣＨで、更なるＮＡＣＫ確認応答信号がアンカーｅＮＢ及びｅＮＢ₂の両方から送信される。ｅＮＢ₂からのビットストリームがアンカーｅＮＢへ到着するのは、このＮＡＣＫ送信とほぼ同じタイミングである。したがってステップＳ９０に示す次の再送は、アンカーｅＮＢのバッファにおいて、アンカーｅＮＢへ送信されたパケットＡの最初の送信と２つの再送との合成を可能にするだけでなく、ｅＮＢ₂からのビットストリームとの合成も可能にする。図示の例では、この合成は、まだ復号可能なパケットを生じておらず、ステップＳ１００にて、ＲＴＴ４内の利用可能な最初のチャネルで再びＮＡＣＫ信号がｅＮＢからＵＥへ返送される。その結果生じる再送Ｓ１１０により、パケットＡの復号化が成功する。パケットＡの復号化は、第１の再送後のｅＮＢ₂から送信される任意のビットストリームにより補助されてよい。当業者には、ビットストリームが、ｅＮＢ₂へ送信された最初の送信と第１の再送との合成であってもよく、直近の送信だけから得たビットであってもよいことが分かるであろう。ステップＳ１２０において、アンカーｅＮＢは、パケットの復号化に成功しＡＣＫ信号を送信する。一方でｅＮＢ₂はＮＡＣＫ信号を送信する。

上記の場合、Ｘ２遅延の上限が１２ｍｓであっても、第２又は第３の再送から物理ビットストリームの合成利得を得ることが可能であるのは明かである。一方で、最初の送信と第１の再送については、選択ダイバーシティ利得だけを得ることができため、物理ビットストリームの合成と比較すると実益がいくらか小さくなる。

図４、５、７及び８のタイミングチャートを参照して他のシナリオについて説明する。これらのタイミングチャートの基本的な手順とタイミングは、図３に示したものと同様である。したがって詳細な説明を省略し、先行して説明された図との相違点のみを列挙する。

選択ダイバーシティ利得
Ｘ２遅延の上限が１２ｍｓである場合における、最初の送信又は第１再送の選択ダイバーシティについてさらに検討する。図４の例では、補助ｅＮＢからの信号による選択ダイバーシティを実現することができる。

図４に示すように、ステップＳ１７０の最初の送信の後に、補助ｅＮＢであるｅＮＢ₂はパケットの復号化に成功し、ステップＳ１９０においてＰＨＩＣＨ経由でＵＥへ送信されるＡＣＫを生成する。一方で、アンカーｅＮＢは復号化に失敗し、その結果としてＮＡＣＫが生成されて、ステップＳ１９０で送信される。同時に、ステップＳ２００においてｅＮＢ₂は、Ｘ２インタフェースを使って正しいＰＤＵをアンカーｅＮＢへ転送する。ステップＳ２１０においてｅＮＢ₂は、Ｘ２を使って全ての他の補助ｅＮＢへＡＣＫ指示（ACK indicator）を送信し、ＨＡＲＱプロセスが補助ｅＮＢによって終了したことを知らせる。これによって他の全ての補助ｅＮＢは、このＨＡＲＱプロセスのためのそれぞれのＨＡＲＱバッファの内容をフラッシュ、すなわち強制的に出力し、それぞれのリソースを開放することができる。

これに代えて又はこれに加えて、ＵＥは、ステップＳ２２０において補助ｅＮＢやアンカーｅＮＢにパケットが補助ｅＮＢによって正常に受信されたことを知らせてもよい。これは、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）を使って、それぞれＭＡＣ（Medium Access Control）又はＰＨＹ（Physical Layer）に基づく指示を送信することで実現してもよい。このような指示は、例えば補助ｅＮＢＡＣＫやこれに類するものである。これによって全ての補助ｅＮＢは、データバッファをフラッシュし、次のＨＡＲＱプロセスを開始するためにリソースを開放することができる。

受信に失敗した補助ｅＮＢが、ＵＥ及び／又は受信に成功した補助ｅＮＢであるｅＮＢ₂からのこの指示の受信に失敗したとき、これらは、ＵＥからの再送を予定する。再送データが受信されないとき、補助ｅＮＢは検出に失敗したと仮定して、ＮＡＣＫをＵＥへ送信し、ＨＡＲＱプロセスがタイムアウトになるまでこの動作を繰り返す。

図５の例を使用して、アンカーｅＮＢがパケットを正しく復号化し、補助ｅＮＢが失敗する場合について説明する。

図５に示すように、ステップＳ３００においてアンカーｅＮＢは、第１再送の後にパケットＡの復号化に成功し、その結果、ステップＳ３１０においてＡＣＫを生成してＵＥへ送信する。この段階で、ステップＳ３４０においてアンカーｅＮＢは、Ｘ２インタフェースを使ってＡＣＫ指示を送信し、全ての他のｅＮＢにパケットの復号化が成功したことを知らせる。これに加えて又はこれに代えて、ステップＳ３３０においてＵＥは、アンカーｅＮＢによってパケットが正常に受信されたことを補助ｅＮＢに知らせてもよい。これは、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨを使って、それぞれＭＡＣ又はＰＨＹに基づく指示を送信することで実現してもよい。このような指示は、例えば補助ｅＮＢＡＣＫやこれに類するものである。これによって全ての補助ｅＮＢは、データバッファをフラッシュし、次のＨＡＲＱプロセスを開始するためにリソースを開放することができる。

この指示は、現在のＨＡＲＱプロセスが終了し、全ての関連するビットストリーム／ＰＤＵが廃棄されるべきであることを指示する。さらに、ｅＮＢは他の補助ｅＮＢから受信した全てのビットストリームを廃棄する。

この例及び先行する例では、ＵＥ及びアンカーｅＮＢの一方又は両方が、補助ｅＮＢに対してパケットが復号化されたことを知らせる。ＵＥに確認応答信号を送信させる利点は、アンカーｅＮＢが補助ｅＮＢへ指示を送信する場合には不可避なＸ２遅延を除去できることである。しかしながら、ＵＥからのメッセージは、特にデータパケットに類するＰＵＳＣＨ上で送信される場合には、無線インタフェースに起因して復号化の失敗が生じやすい。従って、Ｘ２インタフェース上のメッセージの方がより強固である。

ＨＡＲＱプロセスが再送最大回数に達すると、アンカーｅＮＢは、最後の再送から転送されるデータがアンカーｅＮＢに到達することを保証するために、十分な長さの期間の間バッファされたビットストリームを保持する。この期間の長は１２ｍｓまでと考えてよく、これはＸ２リンクの待ち時間に相当する。しかし、アンカーｅＮＢ及び補助ｅＮＢは、この期間が完了することを待つ必要はない。アンカーｅＮＢ及び補助ｅＮＢは、次のＨＡＲＱプロセスを直ちに開始してもよい。

ＵＬデータの検出可能性を改善し再送を潜在的に最小限にするために、アンカーｅＮＢ及び補助ｅＮＢは、各ｅＮＢがそれぞれのビットストリームを全ての他のｅＮＢへ送信することでデータを交換してもよい。このことは、明らかに、Ｘ２インタフェース条で交換されるデータ量を増加させ、あるＸ２リンクにおいてトラフィック負荷を高くする。

図４及び５の例を参照することにより、Ｘ２遅延の上限が１２ｍｓであるとき、１以上の送信パスを使うことにより、最初の送信及び第１再送から選択ダイバーシティ利得が得られる可能性があることは明白である。

選択ダイバーシティ利得の比較
選択ダイバーシティは、従来から、複数の無線チャネルを経由する複数の信号が１つの無線受信機に到達するという背景の観点で見られている。これは受信ダイバーシティの最も簡単な形態であり、その結果、より複雑な最大合成比（ＭＲＣ）にわずかに劣っている。本明細書で説明する実施態様は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックによって、メッセージＸ２（バックホール）遅延時間フレーム内にＵＬＣｏＭＰに関連して選択ダイバーシティを使用する。複数のｅＮＢである、アンカーｅＮＢ及び複数の補助ｅＮＢをＵＥへ接続する無線チャネルは、空間的に離間しており相関性が少ない。典型的なレイリーフェージングにおける選択ダイバーシティとＭＲＣとの間のシミュレーション研究による理論的な比較が図６に示される。チャネル係数は無相関であると考えられる。これらの結果に似た傾向は、出版された文献にも見られる。

図６におけるこれらのシミュレーション結果は、セル端のユーザの平均ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）値を検討することによって説明できる。実用的なシステムでは、このセル端ＳＮＲが約０ｄＢとなるように設計されている。しかし、これらのシミュレーションでは、誤り訂正符号が使用されていないために５ｄＢの許容差を許す。したがってＳＮＲが５ｄＢであると見なすことができる。実験結果は、アンカーｅＮＢ及び１つの補助ｅＮＢによる２つの流れによる選択ダイバーシティを使用することによって、ＢＥＲ（bit error rate）が非常に低減できることを示している。すなわちＢＥＲは、９×１０^-2から１．５×１０^-2へ低減した。実際のシステムにおいて、これはより頻繁に正しくパケットが受信されることを意味し、ＡＣＫが生成されることを意味する。アンカーｅＮＢ及び３つの補助ｅＮＢによる４受信機を使用すると、誤り率は、さらに１／１０に減り１．５×１０^-3へ低減する。指摘すべき重要な点は、ＭＲＣが使用できないＸ２タイムフレームの間に、この形式の選択ダイバーシティを適用することによって、大きな性能利得がすでに得られることである。

物理ビットストリーム合成利得
上記の通り、Ｘ２遅延の上限が１２ｍｓである場合、第２再送の前に合成利得を達成することは実用的ではない。しかしながら、補助ｅＮＢによるアンカーｅＮＢへの物理ビットストリームの転送の結果、アンカーｅＮＢは、これらのストリームを第２再送へ合成し、潜在的なＭＲＣによる利得を得ることができる。第２再送においてアンカーｅＮＢがパケットの復号化に失敗した場合、アンカーｅＮＢは第３再送において物理ビットストリームの合成を再度試みる。図７は、アンカーｅＮＢが、物理ビットストリーム合成の結果、第２送信の後に復号化に成功する例を示す。

図７において、アンカーｅＮＢ及び補助ｅＮＢは、ステップＳ４５０で第１再送後のパケット復号化に失敗する。この結果、ステップＳ４７０の第２再送が生成され、ＵＥによって送信される。この段階で、アンカーｅＮＢは、補助ｅＮＢから送信された、最初の送信で得られた物理ビットストリームと、ＵＥから受信した物理ビットストリームとを合成する。合成利得のため、パケットの復号化が成功して、アンカーｅＮＢはＡＣＫを生成する。ＡＣＫはステップＳ４８０においてＵＥへ送信される。

Ｘ２の上限は１２ｍｓであるので、補助ｅＮＢへパケットの復号化成功を通知する代わりに、アンカーｅＮＢは、何のメッセージも送信しない。その代わりに、アンカーｅＮＢは、ＨＡＲＱプロセスが終了するときに、最大回数の再送が届く最後のＲＴＴの後に補助ｅＮＢがタイムアウトすることを許容する。このとき補助ｅＮＢは、いずれにせよ更なるビットストリームを何も送信しなくてよい。なぜなら、ビットストリームの送信時間は、最終の再送に続いてアンカーｅＮＢのバッファにおいてデータと合成される最後の機会の後にビットストリームが到来することを意味するからである。実質的には、補助ｅＮＢは、最終ＲＴＴの終わりの前にビットストリーム受信された場合にだけ、ビットストリームを転送する。しかしながら、Ｘ２遅延が８ｍｓより小さい場合には、ステップＳ４９０においてアンカーｅＮＢは、ＡＣＫの指示を送信してパケットの復号化が成功したことを他のｅＮＢに知らせてもよい。ＬＴＥの場合では、許可された最大再送回数は３であり、従って最初の送信を含めて合計で４回の送信が予想される。しかしながら、この回数がより高く、例えば８回である場合には、ＨＡＲＱプロセスを終了してバッファをクリアし、リソースを開放して新しいＨＡＲＱプロセスを開始するために、他のｅＮＢに復号化の成功を知らせることが望ましい。

図８は、アンカーｅＮＢが第１の合成の機会、すなわち第２再送の後に復号化できず、第３再送の後にパケットの復号化に成功する例を示す。

図８を参照すると、アンカーｅＮＢ及び補助ｅＮＢは、第２再送の後にパケットの復号化に失敗し、このためステップＳ６００においてＵＥは第３再送を生成して送信する。この段階では、アンカーｅＮＢは、補助ｅＮＢから受信した最初の送信から得た物理ビットストリームを、第１送信、第１再送、第２再送及び第３再送においてＵＥから受信した物理ビットストリームと合成する。合成利得を更に増加させるため、アンカーｅＮＢはステップＳ５６０において補助ｅＮＢから受信した第１再送から得た物理ビットストリームを、追加的に使用してもよい。

合成利得によって復号化に成功した後、ステップＳ６１０においてアンカーｅＮＢは、ＡＣＫを生成し及びＵＥに送信する。送信回数が最大回数に到達すると、補助ｅＮＢは、ＨＡＲＱプロセスが終わり無線経由（ＯＴＡ:over-the-air）又はＸ２経由での追加のシグナリングが必要ないことを黙示的に知ることができる。ＬＴＥの場合では、許可された最大再送回数は３であり、従って最初の送信を含めて合計で４回の送信が与えられる。しかしながら、この回数がより高く、例えば８回である場合には、ＨＡＲＱプロセスを終了してバッファをクリアし、リソースを開放して新しいＨＡＲＱプロセスを開始するために、他のｅＮＢに復号化の成功を知らせることが望ましい。

本明細書で説明する実施態様の更なる理解のため、図９、１０及び１１において、ＵＥ、アンカーｅＮＢ及び補助ｅＮＢのＨ−ＡＲＱ動作フローチャートを説明する。

これらの図では、すべてＨＡＲＱパラメータ及び変数が既に設定されていると仮定している。したがって、ラウンドトリップ時間も既に設定され、送信最大回数は４に設定され、カウンタＩの値は０に設定される。

ＵＥにおける処理を説明する図９を参照する。ステップＳ７００において第１ＵＥは、ＰＤＣＣＨリソース割当を復号化し、ＵＥがいつ送信すべきかを決定する。ステップＳ７１０においてカウンタＩはインクリメントされ、ステップＳ７２０においてＵＥはアップリンクパケットをＴＸｉとして送信する。ステップＳ７３０においてＵＥは、アンカーｅＮＢからフォードバックを受信する。このフィードバックが肯定的な場合、すなわちアンカーｅＮＢがパケットを復号化した場合には、ＡＣＫが受信される。ステップＳ７４０においてＵＥは、ＡＣＫに応答して、ＵＬパケットはアンカーｅＮＢにより復号化されており、このデータパケットに対するＵＬＨＡＲＱプロセスが終了した旨のメッセージを補助ｅＮＢへ送信する。一方で、アンカーｅＮＢによるパケットの復号化がまだ成功していないことを示すＮＡＣＫがアンカーｅＮＢから受信された場合には、２つの選択枝が考えられる。ステップＳ７６０に示すように補助ｅＮＢからのＨＡＲＱフィードバックは、肯定的な場合と否定的な場合のいずれかである。フィードバックが肯定的な場合、パケットは復号化されている（ＡＣＫ）。ステップＳ７７０においてＵＥは、補助ｅＮＢがこのパケットを確認（acknowledge）した旨のメッセージをアンカーｅＮＢへ送信する。その後のステップＳ７５０においてプロセスが終了する。反対に、補助ｅＮＢがＮＡＣＫ信号を送信した場合には、ステップＳ７８０において送信回数が最大送信回数に至ったか否かが判定される。送信回数が最大送信回数に至った場合には、ステップＳ７５０においてＨＡＲＱが終了し、そうでない場合には、ステップＳ７１０においてカウンタｉがインクリメントされ、プロセスが続行して再送が実行される。

図９のフローチャートは、単一の補助ｅＮＢについてステップＳ７６０及びＳ７７０が実行される。しかし、これらのステップを複数の補助ｅＮＢがある場合に反映するべく、修正が必要であることは当業者にとって明らかであろう。

続いて、アンカーｅＮＢに関する典型的なフローチャートについて説明する。ＨＡＲＱパラメータ及び変数が設定されているのに加えて、ステップＳ８００においてアンカーｅＮＢは、アップリンクスケジューリング情報を補助ｅＮＢに転送しており、ステップＳ８１０において無線インタフェースを介してアップリンクスケジューリング情報をＵＥへ送信する。ステップＳ８２０において、カウンタｉがインクリメントされる。ステップＳ８３０において、当該パケットを含んだアップリンクバーストがＵＥから受信される。最初の送信時には、ステップＳ８３５においてビットストリームの復号化が行われる。ステップＳ８４０においてアンカーｅＮＢは、補助ｅＮＢから新しいビットストリームが利用可能かどうか判定する。利用可能でない場合には、以前に受信された全てのビットストリームがステップＳ８５０において合成され復号化が行われる。さもなければ、ステップＳ８６０において、受信直後のビットストリームが、以前に受信されたバッファ内のビットストリームと合成される。

ステップＳ８７０において、復号化が成功したか否かが判定される。

復号化が成功した場合、ステップＳ８８０において肯定応答がＵＥへ送信される。ステップＳ８９０において、パッケージが正しく受信されたことを知らせる指示が全ての補助ｅＮＢへ送信され、ステップＳ９００でＨＡＲＱプロセスが終了する。送信予定であった全てのビットストリームはステップＳ９０５において廃棄される。復号化が成功しない場合には、ステップＳ９１０においてアンカーｅＮＢは、補助ｅＮＢのいずれかがパケットを復号化したか否かを判定する。パケットが復号化された場合、ステップＳ９２０においてＨＡＲＱプロセスが終了し、このＨＡＲＱプロセスに関連して送信予定であった全てのビットストリームは廃棄される。アンカーｅＮＢは、復号化されたパケットが補助ｅＮＢから送信されるのを待つ。

状況によっては、ＵＥは補助ｅＮＢによってパケットが復号化された旨の指示を送らないかもしれないが、それでも補助ｅＮＢが復号化に成功したときにこの補助ｅＮＢがこのような指示を送信するかもしれない。ＵＥから指示メッセージを送るか否かは任意である。ＵＥからの指示メッセージを実施しない場合、アンカーｅＮＢは、Ｘ２インタフェース経由で補助ｅＮＢから送信されるメッセージだけに頼る必要がある。ステップＳ９４０においてアンカーｅＮＢは、補助ｅＮＢからの成功指示が有るか否かを判定する。成功指示が有る場合には、アンカーｅＮＢは、このデータパケットのＨＡＲＱプロセスを終了するためにステップＳ９２０及びＳ９３０を完了する。このような指示が受信されない場合、ステップＳ９５０においてＮＡＣＫがＵＥへ送信され、ステップＳ９６０において送信回数が最大送信回数に到達したか否かが判定される。送信回数が最大送信回数に到達した場合、ステップＳ９００及びＳ９０５においてプロセスが終了する。送信回数が最大送信回数に到達していない場合には、再送のためにカウンタがインクリメントされる。

図１１は、補助ｅＮＢ用のプロセスを示す。初めにＨＡＲＱパラメータ及び変数が設定されており、アップリンクスケジューリング情報はアンカーｅＮＢから受信されている。ステップＳ１０１０においてカンターがインクリメントされる。ステップＳ１０２０において補助ｅＮＢがＨＡＲＱバーストを受信し、受信したバーストをＳ１０３０において直ちにアンカーｅＮＢへ送信する。代替シナリオとして、補助ｅＮＢは初めにパケットを復号化することを試みてもよいが、このシナリオは本図では示されていない。最初の送信時には、ステップＳ１０４０においてビットストリームの復号化が行われる。そうでない場合、受信された送信は、以前に受信された送信と合成されてから復号化される。ステップＳ１０５０において復号化が成功すると、ステップＳ１０６０において肯定応答がＵＥに送信される。パケットの復号化が成功した旨の指示は、ステップＳ１０７０において他の補助ｅＮＢへ送信される。復号化されたパッケージは、ステップＳ１０８０においてアンカーｅＮＢへ送信され、ステップＳ１０９０においてプロセスが終了する。一方で、復号化が成功しない場合には、ステップＳ１１００においてＮＡＣＫがＵＥへ送信される。ステップＳ１１１０及びＳ１１２０において補助ｅＮＢは、パケットが復号化された旨の指示が、ＵＥ、アンカーｅＮＢ又は他の補助ｅＮＢから受信したか否かを判定する。このような指示が受信されている場合、ステップＳ１０９０においてＨＡＲＱプロセスが終了する。そうでない場合には、ステップＳ１１３０において送信回数が最大送信回数に到達したか否かが判定される。送信回数が最大送信回数に到達した場合、ＨＡＲＱプロセスが終了する。送信回数が最大送信回数に到達していない場合には、処理は続行されて次の送信ループが実行される。

バックホール回線に対するデータ容量の需要を最小化するために、本実施例の議論では、受信データストリームをＨＡＲＱ合成のためのアンカーｅＮＢへ転送することとした。ＬＴＥの例では、Ｘ２インタフェースがバックホール回線に対応する。しかしながら、簡潔に上記したように、ＨＡＲＱ利得を最大にするにはＣｏＭＰにおいて全てのｅＮＢ間においてデータストリームを交換することが望ましい。この場合に各ｅＮＢは、ＣｏＭＰセット内の他のｅＮＢによって転送され各ｅＮＢがそれまでに受信した全てのデータストリームを合成する利益を有することから、利益は増加する。特に、１回のＨＡＲＱプロセスにおいて、２回の連続するＲＴＴにおいて１つ以上の補助ｅＮＢがアンカーｅＮＢよりも良好に受信した場合には、パケットの復号の成功率がより高くなる。当然ながら、ＣｏＭＰセット内の全てのｅＮＢ間におけるデータの交換は、Ｘ２リンクに必要とされるデータのスループットを増大させる。この増大は、ＣｏＭＰセット内のｅＮＢの数に比例する。

増加を制限する１つの方法は、ＳＩＮＲ閾値を導入することである。受信データストリームがあるＳＩＮＲ閾値、又は他の信号品質基準閾値より低い場合、データストリームを転送しない。この閾値を、アンカーｅＮＢへビットストリームを単純に転送する場合に適用してもよい。

本明細書で論じられる実施態様は、以下の利益を含んでいてよい。

システム性能の改善：セル端ＵＥのアップリンクにおいて、同一点におけるＨＡＲＱ合成利得に加えて多点ダイバーシティ利得を得られることによる利益が得られ、システム性能が良くなる。

後方互換性：本明細書で論じられる実施態様は、ＨＡＲＱＲＴＴのような所定のシステムパラメータの変更を要しないので、既存の３ＧＰＰＲｅｌｅａｓｅ８の技術使用に対して完全な後方互換性を有する。このことは、ｅＮＢが２つの異なるＨＡＲＱＲＴＴを同時に扱うことによりスケジューラの複雑化が増大して潜在的にスケジューリングの非効率性を導くことを回避する。

拡張性：本明細書で論じられる実施態様は、どんなＸ２遅延値に対しても適しており、容易に実行できる。したがって本実施態様は、バックホール形式に関わりなく、どんなネットワークにも適用可能である。

ｅＮＢにおけるデータバッファ使用量の低減：これは、データバッファリングの平均量を低減させ、その結果、他のＵＥ及び／又は接続に使用するリソースを開放する。

本明細書では、ＬＴＥシステムを例として説明したが、本明細書で論じられる実施態様は、これに限定されるものではない。

本発明の利用分野は、ＨＡＲＱプロトコルや他の再送システムをＣｏＭＰ技術と組み合わせて使用する全ての無線通信システムを含む。

上記態様のいずれかにおいて、いくつかの機能は、ハードウエア又は１以上のプロッサで動作するソフトウエアモジュールを用いて実現してよい。本発明はまた、本明細書に記載された方法のいずれかを実行するためのコンピュータプログラムや、コンピュータプログラムプロダクト、本明細書に記載された方法のいずれかを実行するためのプログラムを格納したコンピュータ可読媒体を提供してよい。本発明を実現するコンピュータプログラムは、コンピュータ可読媒体に格納されてもよく、例えば、インターネットウェブサイトから提供されるダウンロード可能なデータ信号のような信号の形式を有していてよく、又は他のいかなる形式でもよい。

４０アンカーｅＮＢ
５０補助ｅＮＢ
３０、ＵＥユーザ装置

Claims

ユーザ装置、アンカーネットワーク局及び少なくとも１つの補助ネットワーク局を備える無線通信システムで使用される方法であって、
前記ユーザ装置は、前記アンカーネットワーク局及び前記補助ネットワーク局に同じデータを送信し、
前記アンカーネットワーク局及び前記補助ネットワーク局は前記データを受信し、
前記アンカーネットワーク局が前記データを復号化した場合、前記アンカーネットワーク局が前記ユーザ装置に肯定応答を送信し、前記アンカーネットワーク局及び／又は前記ユーザ装置が前記補助ネットワーク局に送信成功を通知し、
前記補助ネットワーク局が前記データを復号化した場合、前記補助ネットワーク局が前記ユーザ装置に肯定応答を送信し、前記ユーザ装置が前記アンカーネットワーク局に送信成功を通知し、
前記補助ネットワーク局は、更に前記データを前記アンカーネットワーク局に転送する方法。
前記補助ネットワーク局から前記アンカーネットワーク局に転送される前記データは、前記補助ネットワーク局から前記アンカーネットワーク局へのシステムバックホールを経由して転送される請求項１に記載の方法。
前記補助ネットワーク局から前記アンカーネットワーク局に転送される前記データは、前記アンカーネットワーク局において、前記アンカーネットワーク局へ直接送信された信号から得られたデータと合成される請求項１又２に記載の方法。
複数の前記補助ネットワーク局のうちの１つの補助ネットワーク局が前記データを復号化した場合、前記複数の補助ネットワーク局のうちの他の補助ネットワーク局は、前記ユーザ装置及び／又は前記アンカーネットワーク局によって前記データの復号の成功が通知される請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
前記データはデータパケットとして送信され、
前記補助ネットワーク局は、
データパケットをビットとして転送した後にデータパケットの復号化を試行し、前記データパケットが復号化可能の場合に、その後に前記データパケットを完全なパケットとして前記アンカーネットワーク局に転送し、
または、データパケットの復号化を試み、前記データパケットが復号化不能の場合に前記データパケットをビットとして転送し、前記データパケットが復号化可能の場合に前記データパケットを完全なパケットとして前記アンカーネットワーク局に転送する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
前記補助ネットワーク局から前記アンカーネットワーク局に転送される前記データは、信号品質基準が所定の閾値を超えるときにのみ転送される請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
前記データが復号化可能の場合に各ネットワーク局が肯定応答を送信し、前記データが復号化不能の場合に各ネットワーク局が否定応答を送信し、前記否定応答が再送の要求として働く再送プロセスが使用され、
第１送信におけるデータの送信と該送信の確認応答の受信との間の時間について予め規定されたラウンドトリップ時間によって、データの前記転送のための時間が制限され、前記転送されるデータは、前記ユーザ装置から前記アンカーネットワーク局への少なくとも１つの再送及び最初の送信から得られたデータと、前記アンカーネットワーク局で合成される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
前記データが復号化可能の場合に各ネットワーク局が肯定応答を送信し、前記データが復号化不能の場合に各ネットワーク局が否定応答を送信し、前記否定応答が再送の要求として働く再送プロセスが使用され、
データは、予め定められた再送最大回数により定まる利用可能な合計プロセス時間の経過前の残存期間が、前記データを前記補助ネットワーク局から前記アンカーネットワーク局へ送るのに要する時間よりも長い場合にのみ前記補助ネットワーク局から前記アンカーネットワーク局に転送される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
ユーザ装置、アンカーネットワーク局及び少なくとも１つの補助ネットワーク局を備える無線通信システムであって、
前記ユーザ装置は、前記アンカーネットワーク局及び補助ネットワーク局に同じデータを送信し、
前記アンカーネットワーク局が前記データを復号化した場合、前記アンカーネットワーク局が前記ユーザ装置に肯定応答を送信し、前記アンカーネットワーク局及び／又は前記ユーザ装置が前記補助ネットワーク局に送信成功を通知し、
前記補助ネットワーク局が前記データを復号化した場合、前記補助ネットワーク局が前記ユーザ装置に肯定応答を送信し、前記ユーザ装置が前記アンカーネットワーク局に送信成功を通知し、
前記補助ネットワーク局は、更に前記データを前記アンカーネットワーク局に転送する無線通信システム。
ユーザ装置、アンカーネットワーク局及び少なくとも１つの補助ネットワーク局を備える無線通信システムで使用されるユーザ装置であって、
前記アンカーネットワーク局及び補助ネットワーク局に同じデータを送信し、
前記アンカーネットワーク局及び/又は前記少なくとも１つの補助ネットワーク局から肯定応答を受信した場合、前記アンカーネットワーク局及び/又は前記少なくとも１つの補助ネットワーク局に送信成功を通知するように動作するユーザ装置。
ユーザ装置、アンカーネットワーク局及び少なくとも１つの補助ネットワーク局を備える無線通信システムで使用されるアンカーネットワーク局であって、
前記ユーザ装置から送信されたデータを受信し、
前記データを復号化した場合、前記ユーザ装置及び／又は前記補助ネットワーク局に肯定応答を送信し、
前記データを復号化しない場合でかつ前記データが前記少なくとも１つの補助ネットワーク局によって復号化された旨の通知を前記ユーザ装置より受信した場合、
前記補助ネットワーク局から転送される前記データと同じデータを受信するように動作するアンカーネットワーク局。
ユーザ装置、アンカーネットワーク局及び補助ネットワーク局を備える無線通信システムで使用される補助ネットワーク局であって、
前記補助ネットワーク局及び前記アンカーネットワーク局へ送信されたデータを受信し、
前記データを復号化した場合、前記ユーザ装置に肯定応答を送信し、
前記データが前記アンカーネットワーク局によって復号化された旨の通知を前記ユーザ装置より受信しない場合、
前記データを前記アンカーネットワーク局へ転送する補助ネットワーク局。