JP5628443B2 - ダウンリンクｈａｒｑ機能強化方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信技法に関し、特に、ダウンリンクハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）機能強化方法および装置に関する。

大成功を収めたＧＳＭ／ＨＳＰＡ技術の発展規格として知られる３ＧＰＰ ＬＴＥおよびＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄは、進化を続ける新無線アクセス技術の新たな仕様シリーズの確立を目指すものである。その目標の１つは、スループットの向上やパケット送信における低遅延などにより、セルラー通信システムのさらなる性能改善を実現することにある。ＬＴＥリリース８〜１０においては、セルエッジＵＥのスループット性能は、信号強度が弱く、隣接セルからのセル間干渉が強いという問題に対して脆弱である。また、このタイプのＵＥは、そのほとんどがサービング基地局（例：ｅＮＢ）サイトから遠く離れているため、その受信信号強度は経路損失によって減衰する。さらに、システム内の全てのセルが同じ周波数帯域を使用してダウンリンクデータ送信を行うという、ＬＴＥが単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）であるがための特性により、ＵＥは隣接セルから強い干渉を受ける。

こうした問題を解決するため、３ＧＰＰ標準化グループに２種類の改善方法が提案された。１つの方法は、フェムトセル、ピコセル、中継器のような小さいセルを導入することにより、セルエッジＵＥの受信信号強度を増大させることである。これはヘテロジニアスネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）とも呼ばれる。もう１つの方法は、干渉制御によりセル間干渉を低減させることである。この方法には、３ＧＰＰリリース１０で標準化されたｅＩＣＩＣ（拡張セル間干渉制御）や、３ＧＰＰリリース１１で標準化されたＣｏＭＰ（マルチセル協調送受信）などがある。

ＣｏＭＰの中核を成す概念は、「ダウンリンクデータ送信においては、通常、セルエッジＵＥはそのサービングｅＮＢと隣接セルｅＮＢを含む複数のｅＮＢから同時にデータ信号を受信する」というものである。一般に、隣接セルから受信する信号はセル間干渉とみなされ、ＵＥのデータ情報を正常に復号する能力に悪影響を及ぼす。ＣｏＭＰでは、複数セルから送信された信号は、元の干渉を緩和するために協調される。

典型的なＣｏＭＰネットワーク構造は、ファイバまたはケーブルを介してシステム内の全てのｅＮＢを接続する中央装置（ＣＵ）を含む。各ｅＮＢは、「協調ｅＮＢ」とも呼ばれ、各セル内のいくつかのＵＥのサービングｅＮＢとして動作する。セルエッジＵＥの場合は、無線インタフェースを介して複数のｅＮＢからデータ信号を受信することができる。これらのｅＮＢは協調セットを形成し、協調セットに属するｅＮＢからデータ情報を受信するＵＥは「ＣｏＭＰ ＵＥ」と呼ばれる（以下、簡潔さを優先して「ＵＥ」ともいう）。

このようなネットワークにおいては、ＣＵが協調セット内のｅＮＢを強調制御して、データパケットをＣｏＭＰ ＵＥへ送信する。ＣＵは、まず、データパケットと共にマルチセルスケジューリング結果を協調セット内のｅＮＢｅへ送信する。協調セット内のｅＮＢは、連帯してデータ情報をＣｏＭＰ ＵＥへ送信する役割を担う。ＵＥ側では、受信信号の品質を高めるために、複数のｅＮＢから送られてきたデータ情報が結合されるので、ＣｏＭＰ ＵＥによって受信されるデータ情報は信頼性が高いものとなる。

ＬＴＥシステムにおいては、パケット受信の信頼性を高めるために、システム内で常にＨＡＲＱが使用される。ＨＡＲＱは、パケット送信エラーの発生時にスペクトル効率を最大化する時に重要な役割を果たす。ＨＡＲＱの概念とは、以下のようなものである。すなわち、ＵＥによるパケット受信が成功した場合には、ＵＥはＡＣＫパケットを中央装置へ送信する。失敗した場合には、ＵＥはＮＡＣＫパケットを中央装置へ送信して、中央装置に対して受信に失敗したパケットを再送するよう指示する。

従来のＣｏＭＰ ＵＥは、一般に、ＨＡＲＱ結合器とチャネル復号器とＣＲＣ検出器とフィードバック送信機とを備える。ＣｏＭＰ ＵＥでのＨＡＲＱプロセスの従来の通信ブロックにおいては、復調されたデータビットがＨＡＲＱ結合器へ送信される。ＨＡＲＱ結合器は、チャネル復号のために、同じパケットの異なる冗長バージョン（ＲＶ）を有する複数の再送ビットを結合する。ＲＶは元の送信パケット内の再送ビットの開始点を指定するもので、ＨＡＲＱ結合器はこの情報によって、これらの再送ビットを以前に送信されたパケットに結合することが可能になる。この結合方法は実装上の問題であり、製造業者は通常、追跡結合（ＣＣ）方式かまたは増加的冗長（ＩＲ）方式を使用してこれ実現する。チャネル復号器は、結合済みデータビットを復号し、復号済みビットをＣＲＣ検出器へ送信する。ＣＲＣ検出器は、復号済みパケットのＣＲＣ値を計算し、それを元のデータパケットで搬送されるＣＲＣ情報と比較する。ＣＲＣ検出器はこれによりパケットの受信が成功したか否かを判定し、判定結果をフィードバック送信機へ送信する。フィードバック送信機は、パケットの受信が成功した場合は中央装置のスケジューラへＡＣＫパケットを送信し、成功しなかった場合はＮＡＣＫを送信する。ＮＡＣＫが中央装置によって受信され、かつ再送試行の回数が再送回数の上限に達していない場合には、対応するパケットがＵＥへ再送され、再送試行回数が１増やされる。

従来のＣｏＭＰ ＨＡＲＱ動作では、ＣｏＭＰ協調セット内に含まれるｅＮＢと同数のｅＮＢが再送パケットをＣｏＭＰ ＵＥへ送信する。しかし、パケット再送によりＣｏＭＰ ＵＥ内のパケット情報を復元する際には、ＣｏＭＰ協調セット内の一部のｅＮＢのみで十分な場合があり、その場合は、協調セット内の全てのｅＮＢを使用することは貴重な無線資源を無駄に費やす結果となる。

前述の問題を鑑みれば、当該技術においては、協調セット内の基地局のうち、再送データからパケット情報を復元するのに十分な数の基地局サブセットを使用して次のパケット再送を行うことにより、ダウンリンクＨＡＲＱ機能を強化するための方法および装置が必要とされている。

本発明の第１の態様によれば、本発明の実施例はダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法を提供する。当該方法は、パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送で必要とされるチャネル品質を推定するステップと、所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するステップと、基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するステップとを備える。

本発明の第２の態様によれば、本発明の実施例はダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置を提供する。当該装置は、パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送で必要とされるチャネル品質を推定するように構成された推定装置と、所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するように構成された選択装置と、基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するように構成された送信装置とを備える。当該装置はＵＥ内で使用される。

本発明によれば以下の効果が達成される。すなわち、パケットの再送に協調セット内の全てのｅＮＢが必要とされない場合には、一部のｅＮＢが他のデータ情報の送信を免れるため、ＣｏＭＰシステムのスループット性能が向上する。

本発明の実施例の他の特徴と利点も、本発明の実施例の原理を例示的に図示する添付図面を参照しながら、以下の特定の実施例の説明を読むことで明らかになるであろう。

本発明の各実施例は例示的に提示されるものであり、以下では下記の添付図面を参照してその利点がより詳細に説明される。

本発明の一実施例によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法のフローチャートを示す。 本発明の他の実施例によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法のフローチャートを示す。 本発明の一実施例によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置のブロック図を示す。 本発明の一実施例によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法のフローチャートを示す。 本発明の一実施例によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置のブロック図を示す。 本発明の一実施例による、ダウンリンクＨＡＲＱ機能を強化するためのＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ通信システムを示す。 本発明の一実施例による、ＳＩＮＲとキャパシティのマッピングを示す。 本発明の一実施例による、異なる再送試行におけるＳＩＮＲとＢＬＥＲのマッピングを示す。

以下では、図面を参照して、本発明の様々な実施例を詳細に説明する。図のフローチャートおよびブロック図は、本発明の実施例によるコンピュータプログラム製品によって実行可能な装置、方法、アーキテクチャ、機能および動作を示す。フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、特定の論理演算を実行するための１つ以上の実行可能命令を含む、モジュール、プログラムまたはコードの一部を表す。一部の代替実施例においては、ブロックに示す機能が図に示す順序とは異なる順序で実行されることに留意されたい。例えば、２つの連続するブロックが、関連機能との関係上、実際にはほぼ並列的に実行されたり、逆の順序で実行されたりする場合もある。また、ブロック図、フローチャートの各ブロック、およびこれらの組み合わせは、特定の機能／動作を実行するための専用のハードウェアベースシステムによって、あるいは専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合せによって実装できることに留意されたい。

本発明においては、パケットが現在までにＱ回再送されたとすると、「次の再送」は（Ｑ＋１）番目の再送を意味し、「以前の再送」は１番目からＱ番目までの再送の一部または全部を意味することに留意されたい。但し、本発明の１つの実施例においては、「以前の再送」は１番目からＱ番目までの全ての再送を意味する。

本発明はＣｏＭＰを中心的に扱い、その中でも特にダウンリンクマルチセルジョイント送信のためのＣｏＭＰを対象とする。

本発明の実施例は、ダウンリンクＨＡＲＱ機能を強化するための新規なスキームを提案する。提案されるＨＡＲＱ機能強化方法は、ＵＥ側の機能強化と中央装置側の機能強化とから成る。ＣｏＭＰ ＵＥはまずパケットを復号し、それに失敗した場合は、データ情報を復元するために所要のチャネル品質を推定する。続いて、協調セットに属するｅＮＢのチャネル品質の知識をもとに、協調セット内のどのｅＮＢ（またはｅＮＢの組み合わせ）をパケット再送に使用できるかを決定する。その後、ＣｏＭＰ ＵＥは、パケット再送に使用するｅＮＢを示す指示を中央装置へ送信する。中央装置は、この指示に基づいて、協調セット内の使用する必要のないｅＮＢを解放する。

本発明の１つの実施例は、ダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法を開示する。当該方法は、パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送で必要とされるチャネル品質を推定するステップと、所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するステップと、基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するステップとを備える。この方法は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ通信システム内のＵＥによって実行される。

本発明の１つの実施例は、ダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法を開示する。当該方法は、次の再送のための基地局の対象サブセットの指示を受信するステップと、対象サブセット内の基地局へパケットを再送するよう通知するステップとを備える。この方法は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ通信システム内の中央装置によって実行される。

図１は、本発明の一実施例によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法のフローチャートを示す。

本実施例は、ＵＥ側のＨＡＲＱプロセス内に以下のようにして実装することができる。まず、ＵＥにおいてｅＮＢからのデータが復調される。続いて、チャネル復号用として同じパケットの異なるＲＶを有する復調されたデータが、追跡結合（ＣＣ）方式または増加的冗長（ＩＲ）方式を用いて結合される。その後、結合されたデータが復号される。復号済みパケットのＣＲＣ値が計算され、元のパケットで搬送されたＣＲＣ情報と比較され、パケットの受信が成功したか否かが判定される。パケットの受信が成功した場合はＡＣＫが送信され、失敗した場合は、次の再送を行う基地局の対象サブセットの指示と共にＮＡＣＫが送信される。本発明の１つの実施例によれば、この指示はＮＡＣＫと同時に送信しても、あるいはその少し前か後に送信してもよい。この指示は、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３によって取得することができる。

ステップＳ１０１において、パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送に必要なチャネル品質が推定される。

本出願の１つの実施例においては、まず基地局の協調セットの各々から以前の再送のチャネル品質が取得され、次に、取得されたチャネル品質と目標チャネル品質とに基づいて、次の再送に必要なチャネル品質が決定される。次に、図２に示す本実施例のステップ２０１とステップ２０２について詳細に説明する。

ステップＳ１０２において、所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから、基地局の対象サブセットが選択される。

本出願の１つの実施例においては、協調セット内の基地局サブセットと所定のチャネル品質レベル間のマッピング関係が取得され、所要のチャネル品質が所定のチャネル品質レベルと比較され、比較結果とマッピング関係とに基づいて、所要のチャネル品質に対応する基地局サブセットが対象サブセットとして決定される。次に、図２に示す本実施例のステップ２０３〜２０５について詳細に説明する。

ステップＳ１０３において、基地局の対象サブセットの指示が中央装置へ送信される。

本出願の１つの実施例においては、指示と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係に基づいて、対象サブセット内の基地局を示すための指示が決定され、決定された指示が中央装置へ送信される。

図１の実施例のフローはこれで終了する。

当業者には明らかなように、当該技術で既知の多数の適切な手段を採用することが可能であり、本明細書で説明する方法は限定ではなく例として示していることに留意されたい。

図２は、本発明の他の実施例によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法のフローチャートを示す。

ステップＳ２０１において、基地局の協調セットの各々から、以前の再送のチャネル品質が取得される。

本発明においては、チャネル品質として、ＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）、ＳＮＲ（信号対雑音比）、ＣＩＮＲ（搬送波対干渉雑音比）、およびＣＮＲ（搬送波対雑音比）から１つ以上が選択される。本実施例では、一例として、ＳＩＮＲを用いてチャネル品質を表す。本発明の他の実施例においては、チャネル品質は、ＳＮＲ、ＣＩＮＲ、ＣＮＲ、またはＳＩＮＲ、ＳＮＲ、ＣＩＮＲおよびＣＮＲの任意の組み合わせとして表される。

本発明の１つの実施例においては、協調セット内にＵＥのサービング基地局として動作する３つの基地局（例：ｅＮＢ０、ｅＮＢ１およびｅＮＢ２）があり、パケットはＵＥへすでに２回送信されたと想定する。基地局の協調セットの各々から取得される以前の再送のチャネル品質はＳＩＮＲ_ｎ，ｉとして表され、ここで、ｎはｎ番目のｅＮＢからＵＥへパケットを送信するための副搬送波を表し、ｉはｉ番目の再送を表す。チャネル品質は、ｎ番目の副搬送波上でのｉ番目の再送から取得されたＳＩＮＲ_ｎ，ｉ（ここで、ｎ＝０、１および２、ｉ＝１および２）が記憶される記憶装置から取得される。

この記憶装置は、当業者には理解されるように、ポータブルコンピュータ磁気ディスク、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学式記憶装置、または磁気記憶装置のいずれであってもよい。

当業者には理解されるように、チャネル品質SINR_n,iが例示的に記憶装置から取得されるが、当該技術で既知の他の適切な手段によって取得することができる。

ステップＳ２０２において、取得されたチャネル品質と目標チャネル品質とに基づいて、次の再送に必要なチャネル品質が決定される。

本出願の実施例においては、パケットは現在までにＱ回再送されたと想定して、「次の再送」は（Ｑ＋１）番目の再送を意味し、「以前の再送」は１番目からＱ番目までの再送を意味することに留意されたい。

本出願の実施例においては、基地局（例えば、ｅＮＢ）から受信されたデータは復調され、その後、追跡結合（ＣＣ）方式、増加的冗長（ＩＲ）方式などを使用して結合され、さらに復号される。

本出願の１つの実施例においては、データはＣＣ方式を用いて結合される。再送パケットのＳＩＮＲについては、全ての再送分が合計される。パケットを正しく復号するためには、（Ｑ＋１）番目の再送後に取得されるチャネル品質は、（Ｑ＋１）番目の再送の目標チャネル品質を上回っていなければならない。副搬送波ｎを与えられたとすると、副搬送波ｎ上での（Ｑ＋１）番目の再送に必要なチャネル品質は「ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}」として表され、以下の式セット（１）によって得られる。

ここで、
Ｉ_ｍ（）は相互情報関数であり、
Ｎは副搬送波数であり、
ＳＩＮＲ_{ｔａｒｇｅｔ，Ｑ＋１}は（Ｑ＋１）番目の再送の目標チャネル品質である。

「目標チャネル品質」とは、次の再送に関するチャネル品質のしきい値である。次の再送の候補チャネル品質ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}と以前の再送のチャネル品質ＳＩＮＲ_ｎ，ｉ（ｉ＝１，…，Ｑ）とに基づいて取得された相互情報が、目標チャネル品質に基づいて取得された相互情報を上回る場合には、次の再送のパケット受信が確実に成功するようにするため、次の再送ではチャネル品質ＳＩＮＲｎ，Ｑ＋１が使用される。

目標チャネル品質は、演繹的知識に基づいて事前に設定しても、オフラインリンクレベルのシミュレーションによって取得しても、あるいは当該技術では既知の他の適切な手段によって取得してもよい。

本出願の他の実施例においては、データはＩＲ方式を用いて結合される。この場合は、副搬送波ｎを与えられたとすると、副搬送波ｎ上での（Ｑ＋１）番目の再送に必要なチャネル品質は「ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}」として表され、以下の式セット（２）によって得られる。

ここで、
Ｎ_ｐｒｅはこの再送で再送されなかったコードビット数であり、
Ｎ_Ｒはこの再送で再送されたコードビット数であり、
Ｎ_ＮＲはこの送信で送信された新たなコードビット数である。

上記の式セット（２）は、後のＳＩＮＲは（Ｑ＋１）番目の再送のＳＩＮＲ目標を上回らなければならないことを示している。増加的冗長性（ＩＲ）結合の場合、各副搬送波上の結合済みＳＩＮＲの相互情報は、（Ｑ＋１）番目の再送の前に送信されたビットの相互情報に、（Ｑ＋１）番目の再送において再送されたビットと、（Ｑ＋１）番目の再送において新たに再送されるビットとを加えたものとなる。こうして（Ｑ＋１）番目の再送に必要なＳＩＮＲが推定され、ＵＥはＳＩＮＲ要件に合致する適切なｅＮＢを選択することができる。

本出願の他の実施例においては、Ｑ番目の再送後の相互情報をＩ_ｍ（ＳＩＮＲ_ｎ，Ｑ）とし、煩雑化を避けるため次の再送パケットは以前の再送パケットと同じパケット長を有すると想定すると、式セット（２）は以下の不等式（３）として記述することができる。

本出願の他の実施例においては、（Ｑ＋１）番目の再送におけるＳＩＮＲ要件は、全ての副搬送波の間で同じであると想定する。この場合、式セット（２）は以下の式セット（４）として記述することができる。

ここでは、相互情報はキャパシティで表され、ＳＩＮＲとキャパシティとのマッピング関数は図７に示すとおりである。また、変調・符号化スキームＭＣＳ＝１５のときの、異なる再送試行におけるＳＩＮＲとＢＬＥＲ間のマッピングは、図８に示される。このように、（Ｑ＋１）番目の再送におけるＳＩＮＲ_{ｔａｒｇｅｔ，Ｑ＋１}は、ＢＬＥＲ（ブロックエラーレート）は０．１と想定して容易に計算することができる。

ステップＳ２０３において、協調セット内の基地局サブセットと所定のチャネル品質レベルとの間のマッピング関係が取得される。

本発明の１つの実施例においては、基地局サブセットと所定のチャネル品質レベルとの間のマッピング関係は、演繹的知識に基づいて事前に設定しても、当業者の基準に従って事前に定義しても、あるいはオペレータの仕様によって事前に決定してもよい。

本発明の１つの実施例においては、基地局サブセットと所定のチャネル品質レベルとの間のマッピング関係は、事前に記憶装置に記憶される。この記憶装置は、ポータブルコンピュータ磁気ディスク、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学式記憶装置、磁気記憶装置、またはその他適切な記憶装置のいずれであってもよい。

本発明の１つの実施例においては、ＵＥのサービング基地局である基地局の協調セットは、ｅＮＢ０、ｅＮＢ１およびｅＮＢ２という３つのｅＮＢｓから成り、うちｅＮＢ０はサービングｅＮＢであり、ｅＮＢ１とｅＮＢ２は協調ｅＮＢである。表１に、協調セット内の基地局サブセットとＳＩＮＲレベルとの間のマッピング関係の一例を示す。

表１から分かるように、所要のチャネル品質が０．４６ｄＢ〜２．２８ｄＢ（２．２８ｄＢを含む）の範囲の場合、または所要のチャネル品質が０．４６ｄＢ未満の場合には、対象サブセットは１つの基地局、すなわちｅＮＢ０のみで構成されるので、次の再送に適するのはｅＮＢ０のみである。所要のチャネル品質が２．２８ｄＢ〜５．４６ｄＢ（５．４６ｄＢを含む）の範囲の場合には、対象サブセットはｅＮＢ０とｅＮＢ１の２つの基地局で構成されるので、次の再送ではｅＮＢ０とｅＮＢ１が協調する必要がある。所要のチャネル品質が５．４６ｄＢ〜８．５６ｄＢ（８．５６ｄＢを含む）の場合には、対象サブセットはｅＮＢ０とｅＮＢ２の２つの基地局で構成されるので、次の再送ではｅＮＢ０とｅＮＢ２が協調する必要がある。そして、所要のチャネル品質が８．５６ｄＢを超える場合には、対象サブセットはｅＮＢ０、ｅＮＢ１およびｅＮＢ２の３つの基地局で構成されるので、次の再送ではｅＮＢ０、ｅＮＢ１およびｅＮＢ２の全てが協調する必要がある。

ステップＳ２０４において、所要のチャネル品質が所定のチャネル品質レベルと比較される。

ステップＳ２０４において（Ｑ＋１）番目の再送に必要なチャネル品質ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}が取得されると、これが所定のチャネル品質レベルと比較される。本発明の１つの実施例においては、所要のチャネル品質ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}が２．８ｄＢとすると、ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}は２．２８ｄＢ〜５．４６ｄＢの範囲であると判定することができる。

ステップＳ２０５において、比較結果とマッピング関係に基づいて、所要のチャネル品質に対応する基地局サブセットが対象サブセットとして決定される。

上記で示したように、ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}が２．２８ｄＢ〜５．４６ｄＢの範囲である場合は、表１に基づいて、所要のチャネル品質ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}に対応する基地局の対象サブセットはｅＮＢ０とｅＮＢ１とで構成されると決定することができる。

ステップＳ２０６において、対象サブセット内の基地局を示すための指示が、指示と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係に基づいて決定される。

指示を決定する方法には数通りがある。

表２に、本発明の１つの実施例における、指示と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係の一例を示す。

ダウンリンクＣｏＭＰ動作においては、中央装置がＣｏＭＰスケジューリングプロセスを実行するためには、ＣｏＭＰ ＵＥのチャネル状態情報（ＣＳＩ）が必要とされる。一般的なＣＳＩとしては、プリコーディング行列指標（ＰＭＩ）、ランク指示（ＲＩ）、チャネル品質指標（ＣＱＩ）などが挙げられる。ＵＥは、個別のセル別フィードバックと、協調セット内のｅＮＢのサブセットを含む補完的フィードバックとを報告する。表２は典型的なＳＩＮＲの測定結果を示す。この結果から、ＳＩＮＲとＣＱＩとのマッピングを取得することができる。続いて、ＳＩＮＲとＣＱＩとのマッピングに基づいて、ＣＱＩがＣＳＩ情報として取得される。これは、後に、ＰＵＣＣＨ上での周期フィードバックかまたはＰＵＳＣＨ上での周期フィードバックと共に報告される。

例えば、ステップＳ２０４で取得された所要のチャネル品質ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}が２．８ｄＢとすると、ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}は２．２８ｄＢ〜５．４６ｄＢの範囲にあると判定され（ステップＳ２０４）、所要のチャネル品質ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}に対応する基地局の対象サブセットがｅＮＢ０とｅＮＢ１とで構成される（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０６において、表２に基づき、ｅＮＢ０とｅＮＢ１とで構成される対象サブセットは「７」の値を有するＣＱＩに対応すると判定される。この場合はこのＣＱＩ「７」が、ｅＮＢ０とｅＮＢ１とで構成される対象サブセットを示す指示となる。

表３に、本発明の他の実施例における、指示と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係の一例を示す。

例えば、所要のチャネル品質ＳＩＮＲ_{ｎ，Ｑ＋１}に対応する基地局の対象サブセットがｅＮＢ０とｅＮＢ１とで構成される場合には、表３に基づいて、ｅＮＢ０とｅＮＢ１とで構成される対象サブセットは値「０１」を有する２ビットのメッセージに対応すると決定することができる。この場合はこのメッセージ「０１」が、ｅＮＢ０とｅＮＢ１とで構成される対象サブセットを示す指示となる。

本発明の上記の実施例では指示の例として２つのみを示したが、指示には当該技術で既知の他の多数の適切な形式を適用できることは、当業者には理解されるであろう。

ステップＳ２０７において、決定された指示が中央装置へ送信される。

本発明によれば、パケットの受信に失敗した場合には、ＮＡＣＫが送信される。本発明の１つの実施例によれば、決定された指示はＮＡＣＫと同時に送信しても、あるいはその少し前か後に送信してもよい。

図２の実施例のフローはこれで終了する。

当業者には明らかなように、当該技術で既知の他の多数の適切な手段を採用することが可能であり、本書で説明する方法は限定ではなく例として示していることに留意されたい。

図３に、本発明の一実施例によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置３００のブロック図を示す。

本発明の１つの実施例においては、装置３００は、推定装置３１０と選択装置３２０と送信装置３３０とを備える。推定装置３１０は、パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送に必要なチャネル品質を推定するように構成される。選択装置３２０は、所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するように構成される。送信装置３３０は、基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するように構成される。

本発明の１つの実施例においては、推定手段３１０は、基地局の協調セットの各々から以前の再送のチャネル品質を取得するように構成された手段と、取得したチャネル品質と目標チャネル品質とに基づいて次の再送に必要なチャネル品質を決定するように構成された手段とを備える。

本発明の１つの実施例においては、選択手段３２０は、協調セット内の基地局サブセットと所定のチャネル品質レベル間のマッピング関係を取得するように構成された手段と、所要のチャネル品質を所定のチャネル品質レベルと比較するように構成された手段と、比較結果とマッピング関係とに基づいて、所要のチャネル品質に対応する基地局サブセットを対象サブセットとして決定するように構成された手段とを備える。

本発明の１つの実施例においては、送信手段３３０は、指標と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係に基づいて、対象サブセット内の基地局を示すための指示を決定するように構成された手段と、決定された指示を中央装置へ送信するように構成された手段とを備える。

本発明の１つの実施例においては、ＳＩＮＲ、ＳＮＲ、ＣＩＮＲおよびＣＮＲの少なくとも１つがチャネル品質として選択される。

図４に、本発明の一実施例によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法のフローチャートを示す。

ステップＳ４０１において、次の再送のための基地局の対象サブセットの指示が受信される。

本発明の１つの実施例においては、次の再送のための基地局の対象サブセットの指示が受信されると、指標と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係に基づいて、基地局の対象サブセットが決定される。

受信された指示に基づいて対象サブセット内の基地局を決定する方法には数通りがある。前述したように、指示と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係は表２と表３に例示している。対象サブセットと受信された指示との対応関係は、表２または表３の所定の対応関係に基づいて容易に取得できるので、これにより、対象サブセットを構成する基地局が決定される。

ステップＳ４０２において、対象サブセット内の基地局がパケットを再送するよう通知を受ける。

このステップにおいては、対象サブセット内の基地局のみが再送実行の通知を受信する。対象サブセット内の基地局は協調セット内の全基地局の一部のみなので、通知を受信しない基地局の無線資源が節約される。

図４の実施例のフローはこれで終了する。

当業者には明らかなように、当該技術で既知の多数の他の適切な手段を採用することが可能であり、本書で説明する方法は限定ではなく例として示していることに留意されたい。

図５に、本発明の一実施例によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置５００のブロック図を示す。

本発明の１つの実施例において、装置５００は、受信装置５１０と通知装置５２０とを備える。受信装置は、次の再送のための基地局の対象サブセットの指示を受信するように構成される。通知装置は、対象サブセット内の基地局へパケット再送を行うよう通知するように構成される。

本発明の１つの実施例においては、受信装置５１０は、指標と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係に基づいて、基地局の対象サブセットを決定するように構成された手段を備える。

図６に、本発明の一実施例による、ダウンリンクＨＡＲＱ機能を強化するためのＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ通信システムを示す。

当該システムは、中央装置６１０と、３つの基地局（ｅＮＢ０ ６２０、ｅＮＢ１ ６２１およびｅＮＢ２ ６２２）とＵＥ６３０とを備える。ＵＥ６３０は、ＨＡＲＱ結合器６３１と、チャネル復号器６３２と、ＣＲＣ検出器６３３と、図３に示す本発明によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置３００とを備える。中央装置６１０は、図５に示す本発明によるダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置５００を備える。

当該システムにおいては、ｅＮＢ０ ６２０、ｅＮＢ１ ６２１およびｅＮＢ２ ６２２から送信されてきたデータは、まずＵＥ ６３０で復調される。続いて、ＨＡＲＱ結合器６３１において、チャネル復号用として同じパケットの異なるＲＶを有する復調されたデータが、追跡結合（ＣＣ）方式または増加的冗長（ＩＲ）方式を用いて結合される。結合されたデータはチャネル復号器６３２で復号される。その後、ＣＲＣ検出器６３３において、復号済みパケットのＣＲＣ値が計算され、元のパケットで搬送されたＣＲＣ情報と比較され、パケットの受信に成功したか否かが判定される。パケットの受信が成功した場合はＡＣＫが送信され、失敗した場合は、基地局の対象サブセットの指示と共にＮＡＣＫが送信される。この指示は、ダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置３００によって取得される。具体的には、パケット受信の失敗を受けて、まず次のパケット再送で必要とされるチャネル品質が推定され、所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットが選択され、最後に、基地局の対象サブセットの指示が中央装置へ送信される。

中央装置６１０は、ダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置５００を備える。装置５００は、ＨＡＲＱプロセスにおいて、次の再送のための基地局の対象サブセットの指示を受信し、対象サブセット内の基地局へパケットを再送するよう通知する。

提案されるＨＡＲＱ機能強化方法および装置により、中央装置は、ＨＡＲＱ再送において不要なｅＮＢを解放して、これらのｅＮＢに新たな情報を送信させることができる。そのため、無線資源の一部が節約される。

本発明の各実施例は、１つのコンピュータ可読プログラムコード部が格納された少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体を備える、コンピュータプログラム製品として実装することもできる。これらの実施例においては、コンピュータ可読プログラムコード部が、少なくともダウンリンクＨＡＲＱ機能強化のためのコードを備える。本発明の１つの実施例においては、コンピュータプログラムは、パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送で必要とされるチャネル品質を推定するためのコードと、所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するためのコードと、基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するためのコードとを備える。本発明の１つの実施例においては、コンピュータプログラムは、次の再送のための基地局の対象サブセットの指示を受信するためのコードと、対象サブセット内の基地局へパケットを再送するよう通知するためのコードとを備える。

上記の説明に基づけば、本発明は装置、方法またはコンピュータプログラム製品内に実装できることは、当業者によって理解されるであろう。従って、本発明は具体的には、完全なハードウェア、完全なソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）、または一般に「回路」、「モジュール」、「システム」と呼ばれるソフトウェア部とハードウェア部との組み合わせとして実装することができる。さらに、本発明は、有形の表現媒体として具現化されたコンピュータプログラム製品の形態をとることも可能である。この媒体は、コンピュータが使用可能なプログラムコードを備える。

１つ以上のコンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせであれば、任意のものを使用することができる。このコンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体とは、例えば、電気・磁気・光学・電磁気・赤外線・半導体のシステム、手段、装置または伝播媒体などである。コンピュータ可読媒体のさらに具体的な例（網羅的なものではない）としては、１つ以上のリード線を有する電気接続、ポータブルコンピュータ磁気ディスク、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学式記憶装置、インターネットやイントラネットをサポートする送信媒体、磁気記憶装置などが挙げられる。さらには、このコンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体はプログラムを印刷した紙や、印刷に適したその他の媒体であってもよい。それは、こうした紙や媒体を電気的にスキャンした後、適切な方法でコンパイル、解釈または処理を行い、さらには必要に応じてコンピュータメモリに格納することによって、プログラムを電子的に取得することが可能だからである。本書の文脈においては、コンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体は、命令実行システム・装置・デバイスにおいて使用可能なプログラム、または命令実行システム・装置・デバイスと関連付けられたプログラムを、組み込み、格納し、通信し、伝搬しまたは送信する媒体とみなすことができる。コンピュータ使用可能媒体は、ベースバンドに保持されるか、または搬送波の一部として伝搬されて、コンピュータ使用可能なプログラムコードを具現化するデータ信号を備えることもできる。コンピュータ使用可能プログラムは、無線・有線・ケーブル・ＲＦ等の適切な媒体によって送信することができる。

本発明の演算を実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ・Ｓｍａｌｌｔａｌｋ・Ｃ＋＋等のオブジェクト指向プログラム設計言語や、「Ｃ」プログラム設計言語等の従来の手続き型プログラム設計言語や、その他類似のプログラム設計言語を含むプログラム設計言語の１つ以上を組み合わせて記述してもよい。プログラムコードは、その全部または一部をユーザコンピュータ上で実行することも、あるいは独立したソフトウェアパッケージとして、その一部をユーザコンピュータ上で実行し、一部をリモートコンピュータ上で実行するか、またはその全部をリモートコンピュータもしくはサーバ上で実行することもできる。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）等の様々なネットワークを介してユーザコンピュータに接続することも、または外部コンピュータ（例えば、インターネットサービスプロバイダがインターネットを介して提供するコンピュータ）に接続することも可能である。

さらに、本発明のフローチャートやブロック図の各ブロック、およびこれらのブロックの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実装することができる。また、これらのコンピュータプログラム命令を汎用コンピュータ、専用コンピュータまたはその他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサへ供給し、これによって、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータ処理装置によって実行されるこれらの命令が、フローチャートやブロック図のブロックに記述された機能／演算を実装する手段を生成するように構成された、１つのマシンを形成してもよい。

さらに、これらのコンピュータプログラム命令を、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータ処理装置に特定の方法で動作するよう命令することのできるコンピュータ可読媒体に格納し、このコンピュータ可読媒体に格納された命令によって、フローチャートやブロック図に記述された機能／演算を実装するための命令手段を備える製品を形成することもできる。

またさらに、このコンピュータプログラム命令を、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置にロードして、一連の動作ステップをコンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置上に実装し、この命令をコンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置上で実行することにより、フローチャートやブロック図のブロックに記述された機能／演算を実装するプロセスを提供するように構成された、１つのコンピュータ実装プロセスを形成することも可能である。

本書では図面を参照して本発明の例示的な実施例について説明したが、本発明はこれらの厳密な実施例には限定されず、当業者にとって本発明の範囲と原理を逸脱することなく様々な変更が可能なことは、理解されるであろう。これらの変形および変更は全て、付記した請求項で定義される本発明の範囲に含まれることが意図されている。

さらに、上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これに限定されない。

（付記１）
ダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法であって、
パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送で必要とされるチャネル品質を推定するステップと、
所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するステップと、
基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するステップと
を含むことを特徴とするダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。

（付記２）
前記パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送で必要とされるチャネル品質を推定するステップは、
基地局の協調セットの各々から以前の再送のチャネル品質を取得するステップと、
取得したチャネル品質と目標チャネル品質とに基づいて、次の再送に必要なチャネル品質を決定するステップとを含むことを特徴とする付記１に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。

（付記３）
前記所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するステップは、
前記協調セット内の基地局サブセットと所定のチャネル品質レベル間のマッピング関係を取得するステップと、
所要のチャネル品質を所定のチャネル品質レベルと比較するステップと、
比較結果とマッピング関係とに基づいて、所要のチャネル品質に対応する基地局サブセットを対象サブセットとして決定するステップとを含むことを特徴とする付記１に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。

（付記４）
基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するステップは、
指標と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係に基づいて、対象サブセット内の基地局を示すための指示を決定するステップと、
決定された指示を前記中央装置へ送信するステップとを含むことを特徴とする付記１に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。

（付記５）
前記チャネル品質は、ＳＩＮＲ、ＳＮＲ、ＣＩＮＲおよびＣＮＲの少なくとも１つから選択されることを特徴とする付記１に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。

（付記６）
ダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法であって、
次の再送のための基地局の対象サブセットの指示を受信するステップと、
対象サブセット内の基地局へパケットを再送するよう通知するステップと
を含むことを特徴とするダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。

（付記７）
前記次の再送のための基地局の対象サブセットの指示を受信するステップは、
指標と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係に基づいて、基地局の対象サブセットを決定するステップを含むことを特徴とする付記６に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。

（付記８）
ダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置であって、
パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送で必要とされるチャネル品質を推定するように構成された推定装置と、
所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するように構成された選択装置と、
基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するように構成された送信装置と
を備えることを特徴とするダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置。

（付記９）
前記推定装置は、
基地局の協調セットの各々から以前の再送のチャネル品質を取得するよう構成される手段と、
取得したチャネル品質と目標チャネル品質とに基づいて、次の再送に必要なチャネル品質を決定するよう構成される手段とを備えることを特徴とする付記８に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置。

（付記１０）
前記選択装置は、
前記協調セット内の基地局サブセットと所定のチャネル品質レベル間のマッピング関係を取得するよう構成される手段と、
所要のチャネル品質を所定のチャネル品質レベルと比較するよう構成される手段と、
比較結果とマッピング関係とに基づいて、所要のチャネル品質に対応する基地局サブセットを対象サブセットとして決定するよう構成される手段とを備えることを特徴とする付記８に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置。

（付記１１）
前記送信装置は、
指標と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係に基づいて、対象サブセット内の基地局を示すための指示を決定するよう構成される手段と、
決定された指示を前記中央装置へ送信するよう構成される手段とを備えることを特徴とする付記８に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置。

（付記１２）
前記チャネル品質は、ＳＩＮＲ、ＳＮＲ、ＣＩＮＲおよびＣＮＲの少なくとも１つから選択されることを特徴とする付記８に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置。

（付記１３）
ダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置であって、
次の再送のための基地局の対象サブセットの指示を受信するように構成された受信装置と、
対象サブセット内の基地局へパケットを再送するよう通知するように構成された通知装置と
を備えることを特徴とするダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置。

（付記１４）
前記受信装置は、
指標と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係に基づいて、基地局の対象サブセットを決定するよう構成される手段を備えることを特徴とする付記１３に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置。

３００：装置
３１０：推定装置
３２０：選択装置
３３０：送信装置
５００：装置
５１０：受信装置
５２０：通知装置
６１０：中央装置
６２０：ｅＮＢ０
６２１：ｅＮＢ１
６２２：ｅＮＢ２
６３０：ＵＥ
６３１：ＨＡＲＱ結合器
６３２：チャネル復号器
６３３：ＣＲＣ検出器

Claims (7)

1. ダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法であって、
   パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送で必要とされるチャネル品質を推定するステップと、
   所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するステップと、
   基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するステップと
   を含むことを特徴とするダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。
2. 前記パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送で必要とされるチャネル品質を推定するステップは、
   基地局の協調セットの各々から以前の再送のチャネル品質を取得するステップと、
   取得したチャネル品質と目標チャネル品質とに基づいて、次の再送に必要なチャネル品質を決定するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。
3. 前記所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するステップは、
   前記協調セット内の基地局サブセットと所定のチャネル品質レベル間のマッピング関係を取得するステップと、
   所要のチャネル品質を所定のチャネル品質レベルと比較するステップと、
   比較結果とマッピング関係とに基づいて、所要のチャネル品質に対応する基地局サブセットを対象サブセットとして決定するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。
4. 基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するステップは、
   指標と協調セット内の基地局サブセットとの間の所定の対応関係に基づいて、対象サブセット内の基地局を示すための指示を決定するステップと、
   決定された指示を前記中央装置へ送信するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。
5. 前記チャネル品質は、ＳＩＮＲ、ＳＮＲ、ＣＩＮＲおよびＣＮＲの少なくとも１つから選択されることを特徴とする請求項１に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化方法。
6. ダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置であって、
   パケット受信の失敗を受けて、次のパケット再送で必要とされるチャネル品質を推定するように構成された推定装置と、
   所要のチャネル品質に基づいて、基地局の協調セットから基地局の対象サブセットを選択するように構成された選択装置と、
   基地局の対象サブセットの指示を中央装置へ送信するように構成された送信装置と
   を備えることを特徴とするダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置。
7. 前記推定装置は、
   基地局の協調セットの各々から以前の再送のチャネル品質を取得するよう構成される手段と、
   取得したチャネル品質と目標チャネル品質とに基づいて、次の再送に必要なチャネル品質を決定するよう構成される手段とを備えることを特徴とする請求項６に記載のダウンリンクＨＡＲＱ機能強化装置。

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