(57)【要約】      （修正有）【課題】無線通信における協調のための方法および装置を提供する。【解決手段】協調は、少なくとも１つの無線送受信ユニット、少なくとも１つの中継局、および少なくとも１つの基地局を含むいくつかのネットワーク要素の中で考えられ、無線送受信ユニットは、複数のネットワークノードに対してチャネル状態情報（ＣＳＩ）およびビームフォーミング情報を送信し、複数のネットワークノードのそれぞれからの同一のデータを含むビームフォーミングされた信号を受信する。【選択図】図１
2014161016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワークノードに対するチャネル状態情報（ＣＳＩ）およびビームフォーミング情報を送信するように構成された回路と、
前記送信されたＣＳＩおよびビームフォーミング情報に応答して、前記複数のネットワークノードのそれぞれからのデータを含むビームフォーミングされた信号を実質的に受信するように構成された回路であって、同一のデータが前記複数のネットワークノードのそれぞれから受信される、回路と
を備えたことを特徴とする無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）。
【請求項２】
前記複数のネットワークノードの少なくとも１つは、基地局であることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項３】
前記複数のネットワークノードの少なくとも１つは、リレーノードであることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項４】
前記ビームフォーミングされた信号は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号であることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項５】
前記回路は、前記複数のネットワークノードに対する協調情報を送信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＷＴＲＵ。
【請求項６】
前記協調情報は、リレーモード情報、時間周期、および／または、前記ＷＴＲＵのアドレスを含むことができることを特徴とする請求項５に記載のＷＴＲＵ。
【請求項７】
無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）における使用のための方法であって、
チャネル状態情報（ＣＳＩ）およびビームフォーミング情報を、複数のネットワークノードに送信するステップと、
前記送信されたＣＳＩおよびビームフォーミング情報に応答して、前記複数のネットワークノードのそれぞれからのデータを含むビームフォーミングされた信号を受信するステップであって、同一のデータが前記複数のネットワークノードのそれぞれから受信される、ステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記複数のネットワークノードの少なくとも１つは、基地局であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のネットワークノードの少なくとも１つは、リレーノードであることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記ビームフォーミングされた信号は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数のネットワークノードに対する協調情報を送信するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記協調情報は、リレーモード情報、時間周期、および／または、前記ＷＴＲＵのアドレスを含むことができることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ネットワークノードであって、
複数のネットワークノードに対するチャネル状態情報（ＣＳＩ）およびビームフォーミング情報を、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）から受信するように構成された回路と、
前記送信されたＣＳＩおよびビームフォーミング情報に応答して、別のネットワークノードからのビームフォーミングされた信号と実質的に同時に、前記ＷＴＲＵへのデータを含むビームフォーミングされた信号を送信するように構成された回路であって、同一のデータが前記ビームフォーミングされた信号のそれぞれにおいて送信される、回路と
を備えたことを特徴とするネットワークノード。
【請求項１４】
前記ネットワークノードは、基地局であることを特徴とする請求項１３に記載のネットワークノード。
【請求項１５】
前記ネットワークノードは、リレーノードであることを特徴とする請求項１３に記載のネットワークノード。
【請求項１６】
前記ビームフォーミングされた信号は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号であることを特徴とする請求項１３に記載のネットワークノード。
【請求項１７】
前記回路は、前記複数のネットワークノードに対する協調情報を受信するようにさらに構成されていることを特徴とする請求項１３に記載のネットワークノード。
【請求項１８】
前記協調情報は、リレーモード情報、時間周期、および／または、前記ＷＴＲＵのアドレスを含むことができることを特徴とする請求項１７に記載のネットワークノード。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
協調通信によって、ＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）が、互いに補助して所望の宛先に情報を送信できるようになる。こうした手法によって、広範な有線インフラストラクチャに関連するコストなしに、現在の無線通信システムに直面するいくつかの問題の緩和が可能になる。協調を使用すると、各ノードが複数のアンテナを有する必要なく、従来のＭＩＭＯ（多入力多出力）技術に関連する空間ダイバシティを活用することも可能である。最後に、基本的な協調技術である再生中継は、カバレージおよびスループットに対するパスロスおよびシャドーイングの影響を低減することができる。
【０００３】
協調を現在の無線システムに組み込む際の問題は、協調を可能にするために、システムアーキテクチャを発展させる必要があることである。効果的な協調技術は、特に無線システムにおいては、通常、例えばレイヤ１（物理層、すなわちＰＨＹ）、レイヤ２／３（ＭＡＣ（媒体アクセス制御）、ＲＬＣ（無線リンク制御）、またはＬＬＣ（論理リンク制御）−システムに応じて決まる）など、通信スタックの下位層における高度なアルゴリズムを伴う。しかし、こうしたアルゴリズムは、マルチユーザシステムにおける受信機の設計、エラー訂正ｌｉｓｅｃｏｄｅ設計、ＡＲＱ（自動再送要求）、およびＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）プロセスおよびスケジューリングにおける先進技術を必要とする。
【０００４】
したがって、システムアーキテクチャの態様を含めて、セルラシステムにおける協調の影響を検討する必要がある。ダウンリンクおよびアップリンクは、様々なアーキテクチャをもたらすいくつかの協調方式を、別々に、またその都度検討する。いずれの場合も、ＡＲＱ／ＨＡＲＱに重点を置いてシステム操作における影響が検討され、スケジューリングおよびソリューションが提案される。
【０００５】
様々な高品質および高データレートのサービスおよび用途についてのユーザの要求の進化に伴い、無線通信リンクの能力は底をつきつつある。今や単一アンテナ方式ではこれらの要求に対処することができないことがわかりつつあり、オペレータは、現在、マルチアンテナ方式に移りつつある。前例のない達成可能なデータレートにもかかわらず、マルチアンテナ方式は、遠距離または低ＳＮＲ（信号対雑音比）の用途であまり利益を生み出さない。
【０００６】
リレー通信は、こうした問題に応えてくれそうであり、現在、多くの研究活動の対象の的となっている。従来のポイントツーポイント通信技術とは異なり、中継は、ソースと宛先との間の通信を補助する「リレー」と呼ばれる第３のエンティティを導入する。
【０００７】
ソースを補助するとき、リレーおよびソースは、例えばホッピングやダイバシティプロトコルなど、様々なプロトコルに同意して、対象のメッセージをその宛先に配信する。ホッピングでは、メッセージは、ソースによって送信され、リレーによって受信され、次いで宛先に再送される。ダイバシティプロトコルでは、リレーおよびソースは、いくつかのダイバシティ方式を使用して、宛先に同時に送信を行う。
【０００８】
追加のバーチャルアンテナの配置および提供に関して、リレーによって導入された汎用性は、中継システムの鍵となる利点である。例えば、マルチアンテナは、サイズおよびコストに限りがあり、したがって４つを超えるアンテナでの実装は難しい。しかし、中継を使用すると、あるリンクにおけるアンテナの数は、分散方式で増やすことができ、したがって、データレートにおいてより高い利益をもたらすことができる。また、リレー場所を調整することによって、または適切なチャネル状態のものを選択することによって、低ＳＮＲおよび遠距離のリンクは、かなりの後押しを受ける。さらに、セル端のユーザは、高干渉を経験するために、一般に疎んじられる。この場合、中継を使用して、セル全体にわたってスループットを増加させ、再配分し、疎んじられるリンクを強化することができる。
【０００９】
中継のこうしたかなりの利点および協調通信における広範にわたる理論的開発にもかかわらず、実用的なセルラシステムに協調通信の利益を導入することに対する作業はあまり行われていない。この理由のいくつかは、実社会のシナリオおよび高価な実装において利益が立証された効率的な協調プロトコルがないことである。その結果、セルラ通信システムに適した協調通信プロトコルが必要である。
【００１０】
リレー通信は、近年、微弱な通信リンクにおける通信の向上に、かなりの見込みがあった。リレーがマルチホップ式で宛先に全メッセージを送信できるようにすることによって、非常に離れた通信端に接続が提供された。しかし、マルチホップは、結果的に、いくつかのリアルタイムの用途において受け入れがたい通信遅延をもたらす。
【００１１】
より改良されたリレー通信の構造は、協調通信である。マルチホップとは異なり、ソースとリレーまたは複数のリレーは、協力してダイバシティまたは多重化の利益を提供する。一例として、ソースおよびリレーは、Ａｌａｍｏｕｔｉ方式で送信することができる。リレーには、その電力をチャネルに適応した後、それを助ける、または単に転送する前に、メッセージを復号する選択肢が提供される。これらの技術は、それぞれＤＦ（復号転送）およびＡＦ（増幅転送）と呼ばれる。
【００１２】
これらの技術の主な欠点は、ＤＦを想定するとき、リレーによって遅延がもたらされることである。これを回避する１つの方法は、リレーが受信している間に宛先が通信の開始からデータを集めることができるようにする符号化の形式を使うことである。そうすることによって、ＤＦプロトコルによる遅延が低減される。したがって、宛先は、最初から最後まで連続的な送信を見ることになる。
【００１３】
別の方式では、消去チャネルのために任意選択で構築されたレートレス符号の特別なケースであるファウンテン符号（ｆｏｕｎｔａｉｎ  ｃｏｄｅ）がブロードキャストの用途に使用されている。しかし、実用的なリレーシステムのために、レートレス符号を効率的に使用する必要がある。
【００１４】
ＲＳとＢＳとの間の伝搬遅延のために、ＢＳおよびＲＳのローカル発振器の間の周波数オフセット、およびＲＳにおける処理遅延、ＷＴＲＵへのＲＳ送信のタイミングは、ＷＴＲＵへのＢＳ送信のタイミングとは異なり得る。協調位相の間、それぞれＢＳおよびＲＳからＷＴＲＵによって受信されたストリームの調整不良は、互いに干渉をもたらし得る。ストリーム間の干渉によって、ＷＴＲＵによって達成することができるデータレートが低減し、したがって、協調からの潜在的な利益が低減する。
【００１５】
したがって、ＢＳおよびＲＳのＤＬ送信を同期することによって、この問題を軽減することが望ましいことになる。同期されたＢＳおよびＲＳのＤＬ送信を使用することによって、ＷＴＲＵに対するＲＳ送信とＢＳ送信との間の干渉を低減し、複雑なＷＴＲＵ受信機設計を回避しながら、様々なダイバシティ方式（例えばＡｌａｍｏｕｔｉまたはＭＩＭＯ方式）の使用を可能にするのを助けことができる。
【００１６】
従来技術のソリューションは、ＵＬ（アップリンク）のＷＴＲＵの送信のタイミングを調整することがＴＡ（タイミング調整）機構を介して達成され得ることを示す。ＴＡ概念は、ＵＬに一般的に使用されるが、今のところ、協調ネットワークの文脈で必要とされるＤＬには使用されていない。
【００１７】
リレーの知的な使用を介してリンク性能を向上させることも望ましい。しかし、簡単なマルチホップ中継（すなわち、単にリレーが受信する同じデータを転送するもの）は、それほどの利益をもたらしそうにない。代わりに、より洗練された協調技術が使用され得る。これらは、中でも、分散ビームフォーミングおよび分散空間多重化技術などの協調符号化方式である。したがって、ソースおよびリレーからの送信の共同受信の性能を最適化するために、マルチユーザ検出器、より正確には、ＳＩＣ（逐次干渉キャンセラ）を使用することが望ましいことになる。ＭＭＳＥ−ＳＩＣ（最小平均自乗誤差逐次干渉キャンセラ）受信機は、正式に、同じ送信機から出て来る空間ストリーム間を分離するための３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）技術で使用するための受信機候補である。したがって、ソースおよびリレーの送信を個別の送信ストリームに入れ、ＳＩＣを使用して、これらの送信を受信することが望ましい。実際に、少なくともＯＦＤＭ  ＭＩＭＯ技術では、追加の受信構造すら必要としない場合がある。
【００１８】
具体的には、ＳＩＣ受信機は、明らかな実用性を利用することができ、こうした受信機がいったん通信システムに導入されると、協調ダイバシティの利点のほとんどがＭＡＣ層に委ねられ得ることを実証することができる。協調リレーの利益を達成し、いくつかの場合、よく設計されたＰＨＹレイヤ方式によって配信することができるものを超えるためには、協調送信および符号化の代わりに、直接送信と簡単なマルチホップとのうまくスケジュールされた組み合わせが望ましい。
【発明の概要】
【００１９】
無線通信における協調のための方法および装置。協調は、少なくとも１つの無線送受信ユニット、少なくとも１つの中継局、および少なくとも１つの基地局を含むいくつかのネットワーク要素の中で考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本開示は、例として示され、添付の図面と併せ読めば理解される実施形態の以下の説明から、より詳しく理解することができよう。
【００２１】
【図１】セルラシステムで使用するための４つのリレーアーキテクチャを示す図である。
【図２】協調リレーアーキテクチャの一例を示す図である。
【図３】複数ＷＴＲＵサービングリレーアーキテクチャ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ＷＴＲＵ−ｓｅｒｖｉｎｇ−ｒｅｌａｙ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）の一例を示す図である。
【図４】複数のリレーが直列で無線接続されるときの転送リレーアーキテクチャの変形を示す図である。
【図５】ＲＳとＢＳとの間の関連が静的または動的であり得るシステムにおける複数のセルを示す図である。
【図６】ＲＳを複数のＢＳに関連付けることができるアーキテクチャの一例を示す図である。
【図７】異なる時間間隔で信号を実質的に送受信するＴＤＭリレーの例を示す図である。
【図８】復号−転送方式に関与するアクションのシーケンスを示すフロー図である。
【図９】以下のようにＤＬ（ダウンリンク）用に定義されたＰ１（プロトコル１）を示すフロー図である。
【図１０】Ｐ２（プロトコル２）と呼ばれ、ＤＬのケース用に以下のように定義されたマルチキャスト分割ＲＴＳの一例を示すフロー図である。
【図１１】完全情報リレーの一例を示す図である。
【図１２】転送リレーの一例を示す図である。
【図１３】協調リレーの一例を示す図である。
【図１４】ＦＤＭ  ＭＩＭＯによる転送リレーの一例を示す図である。
【図１５】ＴＤＤＲソリューションの一例を示す図である。
【図１６】ＦＴＤＤＲ（ｆｏｕｎｔａｉｎ  ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ｔｉｍｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘ  ｒｅｌａｙｉｎｇ：ファウンテン拡張時分割複信中継）方式を使用した別の実施形態例を示す図である。
【図１７】ＰＴＤＲ（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘ  ｒｅｌａｙｉｎｇ：並列送信複信中継）プロトコルの一例を示す図である。
【図１８】ＳＴＤＤＲの一例を示す図である。
【図１９】プロトコルスタックの一例を示す図である。
【図２０】ＷＴＲＵプロトコルスタックを実施するための第２の代替を示す図である。
【図２１】ＷＴＲＵプロトコルスタックを実施するための第３の代替を示す図である。
【図２２】ＲＳを介したＢＳからＷＴＲＵへのＩＰパケットの転送に関与するイベントのシーケンスを示すフロー図である。
【図２３】ＭＡＣレベルのＲＳについて関与するイベントのシーケンスを示すフロー図である。
【図２４Ａ】ＲＬＣレベルのＲＳを使用したデータ転送のための代替的実施形態を示す図である。
【図２４Ｂ】ＲＬＣレベルのＲＳを使用したデータ転送のための代替的実施形態を示す図である。
【図２５】２ホップモードでのユーザプレーンにおける操作を示す図である。
【図２６】ＲＳとＢＳとの間に配置されたＭＡＣのＭＡＣ−リレーサブレイヤの一例を示す図である。
【図２７】ＰＨＹレベルのＲＳのプロトコルアーキテクチャの一例を示す図である。
【図２８】ＭＡＣレベルのＲＳのプロトコルアーキテクチャの一例を示す図である。
【図２９】ＲＬＣレベルのＲＳのプロトコルアーキテクチャの一例を示す図である。
【図３０】ＲＳを介したＢＳからＷＴＲＵへのＩＰパケットの転送に関与するイベントのシーケンスを示す図である。
【図３１】ＢＳが細密なリレー操作に気付いていないときのデータ転送操作を示すフロー図である。
【図３２】スマートリレーおよびスレーブリレーの信号フローの例を示す図である。
【図３３Ａ】ＢＳおよびリレーがレイヤ２の輪郭プレーンエンティティ（ｃｏｎｔｏｕｒ  ｐｌａｎｅ  ｅｎｔｉｔｙ）を含むプロトコルアーキテクチャ例を示す図である。
【図３３Ｂ】ＢＳおよびリレーがレイヤ２の輪郭プレーンエンティティを含むプロトコルアーキテクチャ例を示す図である。
【図３４】協調ヘッダの一例を示す図である。
【図３５】ヘッダおよびペイロードのためにチャネル符号化を分離することができる技術の一例を示す図である。
【図３６】ヘッダおよびペイロードのためにチャネル符号化を分離するために使用される技術の一例を示すフロー図である。
【図３７】ヘッダおよびペイロードを有するダウンリンクデータパケットを示す図である。
【図３８】５つのチャネル状態を使用するリレーシステムを示す図である。
【図３９】「レガシ」ヘッダに「協調ヘッダインジケータビット（ｃｏｏｐ．  ｈｅａｄｅｒ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  ｂｉｔ）」と呼ばれる１ビットを追加したものを含む送信ヘッダを示す図である。
【図４０】ダウンリンク方式の一例を示す図である。
【図４１】ダウンリンク方式の一例を示す図である。
【図４２】ダウンリンク方式の一例を示す図である。
【図４３】ダウンリンク方式の一例を示す図である。
【図４４】ダウンリンク方式の一例を示す図である。
【図４５】ダウンリンク方式の一例を示す図である。
【図４６】ダウンリンク方式の一例を示す図である。
【図４７】ダウンリンク方式の一例を示す図である。
【図４８】ＤＬの制御チャネルを示す図である。
【図４９】ＵＬの制御チャネルの一例を示す図である。
【図５０】ＵＬの制御チャネルの一例を示す図である。
【図５１】ＳＩのフレーム構造の一例を示す図である。
【図５２】タイミング調整手順を使用したＷＴＲＵへのＢＳおよびＲＳのＤＬ送信の同期の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下で言及するとき、「ＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）」という用語は、それだけには限定されないが、ＵＥ（ユーザ機器）、移動局、固定式または携帯式の加入者ユニット、ページャ、セルラ電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）、コンピュータ、または無線環境で動作することができる他の任意のタイプのユーザ装置を含む。以下で言及するとき、「基地局」という用語は、それだけに限定されないが、Ｎｏｄｅ−Ｂ、サイトコントローラ、ＡＰ（アクセスポイント）、または無線環境で動作することができる他の任意のタイプのインターフェイス装置を含む。以下で言及するとき、「中継局」という用語は、リレーまたはＲＳと呼ぶこともある。
【００２３】
本開示は、３Ｇ（第３世代）のセルラ無線システムの文脈で説明されているが、そのシステムに限定されると解釈されるべきではなく、３Ｇシステムは、一例としての役割を果たすにすぎない。
【００２４】
リレーの物理的アーキテクチャ
リレーは、セルラシステムにおいていくつかの方法で使用され得る。このセクションでは、４つの主なアーキテクチャについて説明し、図１に示す。こうした４つのアーキテクチャ例は、単独で、または任意の組み合わせで使用することができる。こうしたアーキテクチャ例は、アーキテクチャ１：転送リレーアーキテクチャ１１０、アーキテクチャ２：複数ＷＴＲＵサービングリレーアーキテクチャ１２０（図３にもより詳しく示される）、アーキテクチャ３：協調リレーアーキテクチャ１３０（図２にもより詳しく示される）、およびアーキテクチャ４：複数ＢＳ共有リレーアーキテクチャ１４０と呼ばれる。各アーキテクチャ例は、少なくとも１つのＷＴＲＵ１５０、少なくとも１つのＲＳ（中継局）１６０、およびＢＳ（基地局）１９５を含む。
【００２５】
各ＷＴＲＵ１５０は、送信機１６５、受信機１７０、およびプロセッサ１７５を含み得る。各ＲＳ１６０は、送信機１８０、受信機１８５、およびプロセッサ１９０を含み得る。
【００２６】
様々な信号は、これらのアーキテクチャのそれぞれにおいて、様々なノードによって送受信することができ、以下で詳しく説明される。実際に、いくつかのシグナリングの実施形態は、アーキテクチャごとに存在し得る。これらの実施形態をまとめて「リレー送信方式」または単に「送信方式」とも呼ぶ。上記の４つのアーキテクチャの利点および用途について、以下で説明する。
【００２７】
アーキテクチャ１  １１０において、ＷＴＲＵは、ＢＳ１９５から直接ではなく、ＲＳ１６０からのみ信号を受信することができる。言い換えれば、ＷＴＲＵ１１０は、ＢＳカバレージの深く影になっている範囲、または単にＢＳカバレージホールにある。これは、隣接セルからのセル間干渉が大きい可能性のあるセルの端部にあるＷＴＲＵにサービスを提供するのに有用なアーキテクチャでもある。こうした場合、転送リレー１６０は、ＢＳ１９５からＤＬデータを受信し、単にそれをＷＴＲＵ１５０に転送し、ＵＬデータについては、この逆を行う。転送リレーアーキテクチャの変形は、直列で（無線で）接続された複数のリレーがあるものである。これは、図４に示される。
【００２８】
アーキテクチャ２  １２０において、ＲＳ１６０は、ＲＳ１６０のカバレージ範囲内にある複数のＷＴＲＵ１５０にサービスを提供する。このアーキテクチャの利点は、ＢＳ−ＲＳデータ通信が一緒にプールされて、オーバヘッドを低減することができることである。例えば、様々なパケットヘッダに関連付けられたオーバヘッドは、プールされたパケットのために結合されたヘッダを定義することによって低減することができる。
【００２９】
アーキテクチャ３  １３０において、ＷＴＲＵ１５０は、ＢＳ１９５から直接信号を受信し、処理することもできるが、通常、ＲＳ１６０から受信された信号より弱い。こうした構成には、２つの重要な意味がある。第１に、ＢＳ１９５がＲＳ１６０にＤＬデータを送信しているとき、ＷＴＲＵ１５０は、ある確率の誤りで、データの一部またはすべてを監視し、受信し得る。このタイプのデータは、しばしば「ソフト」なデータと呼ばれる。これによって、ＲＳ１６０によって「転送」されるデータの量が低減され、または、ＲＳ１６０によって「転送」されるデータの受信の成功率が増加する。第２に、ＢＳ１９５およびＲＳ１６０は、マルチアンテナのシナリオをまねて、２つの「協調」信号をＷＴＲＵ１５０に同時に送信することができる。この場合の「マルチアンテナ」は、連結されていないため、これを「分散ＭＩＭＯ」構成と呼ぶ。このアーキテクチャの利点は、ＭＩＭＯを使用する利点と似ている。
【００３０】
アーキテクチャ４  １４０では、複数のＲＳ１６０が１つのＷＴＲＵ１５０を補助することができる。この例は、分散ＭＩＭＯ構成と見なすこともでき、その結果として性能が向上する。
【００３１】
技術的に簡単な方法で４つの基本的なアーキテクチャのうちの２つ以上を結合することによって、上述した問題を克服するための実用的な構成がもたらされ得る。
【００３２】
図１におけるアーキテクチャのそれぞれにおいて、複数のＲＳ１６０が所与のセルに関連付けられているように示されている。システムにおいて複数のセルがあるとき、ＲＳ１６０とＢＳ１９５との間のこの関連は、図５に示されるように、静的または動的とすることができる。別の実施形態において、図６に示されるように、１つのＲＳ１６０が複数のＢＳ１９５に関連付けられてもよい。これによって、複数のセル間の連係、および１組の共有ＲＳを介して効果的にＷＴＲＵのグループにサービスを提供する能力が可能になる。
【００３３】
図１を参照すると、単一のＢＳ−ＲＳチャネル１５５が単一のＷＴＲＵ１５０にサービスを提供しているとき、解決する必要のある技術的な問題は、ＷＴＲＵ１５０がＲＳ１６０についてどのように知らされるかである。例えば、これは、ＢＳ１９５がＲＳ１６０についての情報をブロードキャストすることによって行うことができる。あるいは、ＲＳ１６０は、その存在をブロードキャストすることができる。別の技術的な問題は、ＷＴＲＵ１５０がどのようにＲＳ１６０を選択し、それ自体を選択されたＲＳ１６０にどのように関連付けるかである。追加の複雑性は、この関連付けの情報もＢＳ１９５に送信すべきであることである。
【００３４】
同期に関して、リレーで被った遅延は、ＢＳ１９５とＷＴＲＵ１５０との間のバルク送信遅延に拍車をかける。次いで、ＲＴＴ（往復時間）も影響を受け、これは、ＴＣＰおよびＡＲＱなど、いくつかのプロトコルの性能に影響を与え得る。その結果、ＢＳ１９５およびＷＴＲＵ１５０におけるバッファ要件も増加し得る。
【００３５】
最低量のシグナリング情報は、ＷＴＲＵ−リレー、ＢＳ−リレー、およびＷＴＲＵ−リレー−ＢＳ間で交換する必要がある。したがって、これらのシグナリングの必要性は何か、およびこれらをどのように伝えるかを決定する必要がある。例えば、電力制御メッセージおよびタイミングアドバンスメッセージは、ＷＴＲＵ１５０とＲＳ１６０との間に送られるだけでよく、ＢＳ１９５に送信する必要はない。
【００３６】
ＲＴＳ（リレー送信方式）
前のセクションでは、各アーキテクチャは、異なるノードによる送信および受信について、様々な信号の選択をサポートすることができることに留意して、セルラネットワークにおいてＲＳを使用するための様々な物理的アーキテクチャについて説明した。このセクションでは、こうした「送信方式」のいくつかについて説明し、それらの性能を分析する。図７は、異なる時間間隔で信号を送受信するＴＤＭリレーの例の図である。例えば、ＤＬにおいて、ＴＤＭ−リレー７０５ａ・・・７０５ｊは、１つの時間間隔においてＢＳ７１０から信号を受信し、それをその後の時間間隔にＷＴＲＵに送信する。こうした時間間隔は、位相またはＴＴＩ（送信時間間隔）、Ｔ１  ７２０およびＴ２  ７３０と呼ばれる。Ｔ１  ７２０およびＴ２  ７３０は、図７には隣接して描かれているが、Ｔ２はＴ１に隣接している必要はない。実際に、いくつかの実施形態において、場合によるとスケジューリングの制約のために、Ｔ２  ７３０はおそらくＴ１  ７２０に隣接していない。さらに、Ｔ１  ７２０およびＴ２  ７３０の持続時間は、柔軟であり、チャネル状態によって決まり、チャネル状態は次いで、所与のデータのブロックの正常な受信のためにかかる時間を決定する。一例において、Ｔ１  ７２０およびＴ２  ７３０が固定ＴＴＩの整数倍となるように、送信媒体は、固定サイズのＴＴＩに刻まれる。しかし、ＴＴＩサイズは、可変とする、または動的に変更することもできる。Ｔ１  ７２０およびＴ２  ７３０は、互いにサイズが異なっていてよい。
【００３７】
異なる周波数帯域幅で送受信する、例えばＦＤＭリレーなど、他のタイプのリレーを設計することも可能である。これらの設計は、一般的であり、ＴＤＭ−リレー以外のリレーのタイプに適用される。簡潔にするために、ＴＤＭ−リレーの文脈内で様々な設計の詳細のみ説明する。設計はＤＬデータ送信の文脈で記載されているが、設計は、ＵＬデータ送信にも適用される。
【００３８】
再度図７を参照すると、ＴＤＭ−リレー７０５の基本原理は、Ｔ１  ７２０と示される位相１中にＢＳ７１０から送信されたＤＬデータを受信し、それをＴ２  ７３０と示される位相２において、ＤＬ方向に、ＷＴＲＵ７４０に送信することである。こうした送信は、「シンプル」位相１送信、および「転送」位相２送信と呼ばれる。また、位相１中、ＷＴＲＵ７４０は、ＢＳ７１０から送信されたＤＬデータを受信し、復号しようと試行することも可能である。これは、「マルチキャスト」位相１送信と呼ばれる。同様に、位相２中、ＢＳ７１０は、ＷＴＲＵ７４０にＤＬデータを送信することも可能である。これは、「協調」位相２送信と呼ばれる。位相１および位相２のこれらの変形は、現在、シンプル−転送リレー送信方式、マルチキャスト−転送リレー送信方式、シンプル−協調リレー送信方式、およびマルチキャスト−協調リレー送信方式と呼ばれる４つの基本的なＴＤＭ−リレー送信方式を生成する。
【００３９】
シンプル−転送リレー送信方式において、ＢＳは、重畳符号、ターボ符号、またはＬＤＰＣ符号などの転送誤り訂正符号、およびＣＲＣ−ブロック符号などの誤り検出符号を含むチャネル符号、Ｍ−ａｒｙ  ＱＡＭなどの変調方式、およびマルチアンテナ（ＭＩＭＯ）マッピング方式を使用して、ＤＬデータを送信することができる。位相２において転送された信号は、受信されたベースバンド信号、受信された復調信号、または受信された復号データに基づき得る。結果として得られた方式はそれぞれ、「増幅−転送」、「復調−転送」、および「復号−転送」と呼ばれる。後の２つのケースでは、転送に使用される新しい変調および／または新しいチャネル符号は、位相１で使用される変調および／またはチャネル符号とは異なり得る。というのは、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクの品質は、ＢＳ−ＲＳリンクの品質とは異なるからである。
【００４０】
図８は、復号−転送方式８００に関与するアクションのシーケンスのフロー図であり、ＢＳは、８１０でＲＳを選択し、８２０でＷＴＲＵのメッセージを選択されたＲＳに送信する。ＲＳは、８３０でメッセージを復号し、チャネル品質メトリックに従って再度符号化する。必要に応じて、ＲＳがどんな誤りもなくＤＬデータを受信するまで、ＢＳは、ＤＬデータをＲＳに再送する（図示せず）。ＡＲＱおよび／またはＨＡＲＱプロトコルは、この誤りのない送信を達成するために使用され得る。こうした場合、位相１は、本質的に、ＲＳがＢＳによって送信されるデータを正しく受信するのにかかる時間によって定義される。同様に、位相２中、８４０で、ＷＴＲＵがデータを正しく復号するまで、ＲＳは、ＤＬデータを送信し、場合によっては再送する。
【００４１】
マルチキャスト−転送リレー送信方式において、ＢＳによって送信される信号は、位相１において、ＲＳによってだけではなく、ＷＴＲＵによっても受信される。位相２において、ＲＳは、受信した信号をＷＴＲＵに転送し、ＷＴＲＵは、位相１中に受信されたＢＳ信号と「結合」して、ＢＳデータを正しく受信する。「結合」プロセスによって、このリレー送信方式がシンプル−転送方式を凌げるようにすることができる。ＲＳは、３つの可能な転送方式（すなわち、増幅−転送、復調−転送、または復号−転送）のうちの１つを使用して、受信したＢＳデータを転送することができるが、簡潔にするために、復号−転送方式について説明する。この場合も、位相１の最後を示す、ＲＳがデータを正しく復号するまで、ＢＳは、ＤＬデータを送信し、場合によっては再送する。
【００４２】
位相１において送信された信号は、転送誤り訂正および検出符号を使用してチャネル符号化することができ、この場合、ＷＴＲＵは、位相１の最後に、ＢＳによって送信されたＤＬデータのソフト復号バージョンを取得する。実際には、ＷＴＲＵは、通常、位相１中、ＤＬデータを正しく復号することはできず（低品質のＢＳ−ＷＴＲＵチャネルは、ＢＳ−ＲＳチャネルより多くのＢＳ信号を劣化させるため）、関連の信頼性メトリックでデータを復号しなければならない（すなわち、ソフトデータ）。位相２中、ＷＴＲＵは、位相１のソフトデータを、ＲＳによって転送されたデータとソフト結合し、場合によっては何度かの再送後、ＲＳの送信データを正しく復号する。
【００４３】
あるいは、位相１で送信された信号は、レートレス符号を使用して符号化され得る。これらの符号は、本質的に、単一の送信機および複数の受信機の通信シナリオで使用するのに適したチャネル符号である。これらの符号に関する１つの利点は、位相１の最後に、ＲＳがすべてのＤＬデータを正しく復号したが、ＷＴＲＵは（低品質のチャネル状態のために）完全なＤＬデータの一部のみを復号したことである。これは、「ハード」なデータである（すなわち、正確で確率が１である）ため、位相２のＲＳによるデータ送信は、（ＷＴＲＵによって正しく復号されなかった）残りのＤＬデータのみを送信することに限定され、ＷＴＲＵは、位相１および位相２で正しく復号されたＤＬデータを簡単に連結することができ、「ソフトな結合」の必要性を回避する。最後に、送信された信号は、既存のポイントツーマルチポイントの最適なチャネル符号のうちの任意のものを使用して符号化されたチャネルとすることができる。
【００４４】
シンプル−協調リレー送信方式において、位相１の送信の詳細は、シンプル−転送リレー送信方式のものと同じである。位相１の最後に、リレーは、ＢＳによって送信されるＤＬデータを正常に復号した。位相２において、ＢＳおよびＲＳは、「協調」の方法で信号を送信し、ＷＴＲＵへのデータ転送の効率を強化することができる。ＢＳおよびＲＳが協調することができる様々な方法があり、同じ信号のダイバシティ送信（マルチパスダイバシティ受信に使用することができる）、ＷＴＲＵにおけるビームフォーミングのための信号の連係送信（送信機におけるチャネル状態情報を必要とする）、分散型時空間符号化信号のダイバシティ送信（例えば、Ａｌａｍｏｕｔｉ符号化）、および分散空間多重化方式を使用した高レート送信（例えば、予符号化技術）を含む。
【００４５】
以下で、これらの様々な送信方式を使用することによって達成することができる効果的なデータレートについて説明する。効果的なデータレートを計算するために、２つの位相のそれぞれの間で各リンク（ＢＳ−ＲＳ、ＲＳ−ＷＴＲＵ、およびＢＳ−ＷＴＲＵ）において達成可能なレートが結合されて、各リレー送信方式の効果的な達成可能なレートを取得することができる。この結合レートは、「効果的なスループットＴＰeff」と呼ばれる。各リンクの達成可能なレートは、理論的な情報容量レート、またはリンクレベルシミュレーションから計算されたＳＩＮＲ対レート曲線であることがわかり得る。
【００４６】
シンプル−転送ＲＴＳでのＴＰeff
このＲＴＳは、略して「２ホップ」方式とも呼ばれる。この例では、ＢＳは、それがビットを完全に復号するまで、ｂ個の情報ビットを選択されたＲＳに送信する。次いでＲＳは、復号されたビットを送信することができる。次いで、ＷＴＲＵが復号プロセスを開始するだけである。この場合の効果的なスループットは、次の式によって示される。
【００４７】
【数１】
2014161016.tif 000003
【００４８】
式中、
【００４９】
【数２】
2014161016.tif 000004
【００５０】
である。
マルチキャスト−転送ＲＴＳでのＴＰeff
【００５１】
上述したように、チャネル符号およびレートレス符号は、マルチキャストの位相１に使用され得る。この例では、レートレス符号が使用される。理論的には、レートレス符号は、復号プロセスがチャネル状態に依存しないようにする、無限に長い符号化ビットのストリームである。ＷＴＲＵは、ＢＳによる通信の開始時にＢＳからＲＳに送信されるＤＬデータの復号を開始することができる。したがって、ＷＴＲＵは、第１の位相において、レートＲU（１）＝ＲBS-Uで、ＢＳから送信されるビットの一部を復号する。第２の位相において、ＲＳは、ＷＴＲＵがレートＲU（２）＝ＲRS-Uでまだ復号していない残りのビットのみを送信することによって、ＢＳからの送信を再開する。これは、以下ということになる。
【００５２】
【数３】
2014161016.tif 000005
【００５３】
この例での効果的なスループットは、次の式を満たす。
【００５４】
【数４】
2014161016.tif 000006
【００５５】
シンプル−協調ＲＴＳでのＴＰeff
上述したように、位相２におけるＢＳおよびＲＳからのＤＬ協調送信は、分散アンテナアレイ送信と見なすことができる。したがって、この方式は、シンプルＤＡＡ（ＤＡＡ方式）とも呼ばれる。ＤＡＡ方式によって、ＢＳおよびＲＳは、異なる情報ビットをＷＴＲＵに同時に送信することができる。したがって、それらの信号は、必然的に互いに干渉している。ＷＴＲＵは、ＳＩＣ（逐次干渉除去）を使用して、干渉している信号を見分ける。ＷＴＲＵにおける完全な干渉除去を想定すると、第２の位相においてＷＴＲＵで達成されるレートは、次の式を満たす。
ＲU（２）＝ＲBS-U（２）＋ＲRS-U
式（５）
式中、ＲBS-U（２）は、第２の位相におけるＢＳの送信レートであり、ＲBS-U（１）は、第１の位相におけるＢＳレートである。
【００５６】
ここで、効果的なスループットは、式（１）および（５）によって得られる。
【００５７】
【数５】
2014161016.tif 000007
【００５８】
マルチキャスト−協調ＲＴＳでのＴＰeff
上述したように、チャネル符号およびレートレス符号は、マルチキャストの位相１に使用され得る。この例では、レートレス符号が使用される。ＢＳおよびＲＳは、ＷＴＲＵが位相１中に回復しなかったビットのみを分割する。効果的なスループットＴＰeff（レートレス−ＤＡＡ）が、上記の式から導出される。
【００５９】
【数６】
2014161016.tif 000008
【００６０】
次に、Ｐ１（プロトコル１）と呼ばれる、このＲＴＳの代替の、しかしより詳細な例について説明する。
【００６１】
図９は、以下のようにＤＬ（ダウンリンク）用に定義されたＰ１（プロトコル１）９００のフロー図である。ｍビットのメッセージを想定すると、ＢＳ９１０は、レートＲ１；ＢＳ；ＲＳでｍビットを符号化し、これらを位相１で送信する。ＲＳ９２０がすべてのデータを正常に復号しなければならないため、ｍは、式ｍ≦Ｒ1,BS,RSＴ1に従わなければならない。Ｔ１中、ＷＴＲＵ９３０は、信号の受信、およびその復号の試行も行う。
【００６２】
位相２において、ＢＳ９１０およびＲＳ９２０は、データの増分冗長度符号化で積層化される分散型時空間符号を使用して、ＷＴＲＵ９３０にデータを送信する。ＷＴＲＵ９３０は、その最適な時空間デコーダを使用し、次いで、２つの増分的に冗長な送信を結合して、位相２の最後にデータを完全に復号する。ＷＴＲＵ９３０は、２つの送信からのデータを結合して、データを正常に復号する。この例で、Ｒ1,BS,USは、位相１において、ＢＳ９１０からＷＴＲＵへの信頼できる送信が可能である最大レートである。Ｒ2,COOPは、位相２において、ＷＴＲＵ９３０への信頼できる送信が、ＲＳ９２０とＢＳ９１０との協調によって可能な最大レートと仮定する。理想的な増分冗長度の結合を想定すると、ＷＴＲＵ９３０は、第１の送信からのメッセージについての情報のＲ1,BS,UEＴ1ビット、および第２の送信からのメッセージについての情報のＲ2,COOPＴ2ビットを所有する。したがって、データを正常に復号するために、ｍは、ｍ・ｍ≦Ｒ1,BS,RSＴ1＋Ｒ2,COOPＴ2,2を有していなければならない。次いで、ＴＴＩ（時刻Ｔ）中に送信することができる最大量のデータは、次によって得られる。
ｍ＊＝ｍａｘ  ｍｉｎ（Ｒ1,BS,RSＴ1，Ｒ2,coopＴ2＋Ｒ1,BS,UEＴ1）    式（８）
【００６３】
式（８）を最大にするために、
Ｒ1,BS,RSＴ1＝Ｒ2,coopＴ2＋Ｒ1,BS,UEＴ1                            式（９）
となる。
【００６４】
このレートバランシングの式によって、位相１および位相２へのＴＴＩの分割、および最大達成可能送信レートの両方の決定が可能になる。最大達成可能レートは、以下の通りである。
【００６５】
【数７】
2014161016.tif 000009
【００６６】
Ｐ１（プロトコル１）は、ＵＬ（アップリンク）にも適用可能である。ＵＬ例は、図８に示されるものに似ているが、ＢＳ９１０およびＷＴＲＵ９３０の役割が入れ替わっている（図示せず）。次に、ＵＬのケースでのＰ１（プロトコル１）について説明する。ＷＴＲＵ９３０は、メッセージ／パケットｍを作成する。こうしたメッセージ／パケットは、ＭＡＣ  ＰＤＵ（プロトコルデータユニット）の形、または他の任意の形とすることができる。位相１において、例えば最初のＴＴＩで、ＷＴＲＵは、ＷＴＲＵ−ＲＳリンクに適したＭＣＳ（変調および符号化方式）を使用して、ｍをＲＳ９２０およびＢＳ９１０に送信する。また、ＢＳは、位相１において、この送信を監視する。位相２において、例えば、後のＴＴＩで、ＷＴＲＵ９３０およびＲＳ９２０は、分散型時空間符号を使用してｍをＢＳ９１０に送信し、位相１で送信されたものとは異なるＩＲ（増分冗長）バージョンを送信する。
【００６７】
ＢＳ９１０は、例えば、位相２における最適な時空間デコーダなど、適した受信機を使用することができる。ｍは、位相１および位相２において複数のＩＲバージョンを受信したかもしれないため、ＢＳ９１０は、受信バージョンを結合（例えば、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）結合）して、ｍの復号を向上させる。
【００６８】
分割ＲＴＳまたはＭＡＣレベル協調ＲＴＳ
分割ＲＴＳは、マルチキャスト−転送ＲＴＳを直接送信と共に使用して、性能を向上させる。上述した４つのＲＴＳのうちの任意のものにおいて、効果的なスループットを決定する鍵となる要素は、位相１の持続時間（Ｔ１）であり、その間、ＤＬデータは、ＢＳからＲＳに移動する。これらの例において、それを行うのにかかる時間が減る場合、効果的なスループットは増加する。分割ＲＴＳの一例において、ＢＳがＤＬデータのｂビットをデータｂRSおよびｂBSの２つのストリームに分割するように、第１の位相は短縮され得る。ｂ＝ｂBS＋ｂRSであると想定すると、ＢＳは、位相１においてｂRSのみをＲＳに転送し、位相２においてｂBSをＷＴＲＵに送信する。この実施形態において、ＢＳは、位相２における多重化モードの後、元のｂビットが２つの部分、ｂRSおよびｂBSにどのように分割されるかに関して、位相１の開始の前に知識を必要とする。ｂビットを分割することは、ＭＡＣレベルまたはＰＨＹレベルで実行され得る。開始からＷＴＲＵに専用の元のデータは、チャネル状態に従って、また同時送信に対応するように、分割され得る。別の実施形態は、ＷＴＲＵを対象とした２つの異なるメッセージを連結し、チャネル制限に従ってｂRSおよびｂBSをそれぞれのために使用して送信する。これらの制限は、ｂRS対ｂBS比またはＴ1対Ｔ2比で変換される。
【００６９】
位相１のデータ転送が「シンプル」である（例えばチャネル符号化を使用する）か「マルチキャスト」である（例えばレートレス符号化を使用する）かに応じて、分割ＲＴＳの２つの変形が可能である。
【００７０】
シンプル−分割ＲＴＳ実施形態において、上述したように位相１の送信が「シンプル」であると想定すると、ＢＳは、ＲＳのみが送信されたコードワードを復号できるようにする符号化技術を使用して、位相１において、ｂRSビットをＲＳに送信する。ＢＳ−ＲＳリンクにおいてサポートされたレートが、ＲBS-RSによって示される。
【００７１】
【数８】
2014161016.tif 000010
【００７２】
位相２において、ＲＳは、レートＲRS-UでＷＴＲＵに正常に復号されたｂRSビットを転送する。ＢＳは、レートＲBS-U（２）でｂBSビットを同時に送信する。これは、以下を提供する。
ｂBS＝Ｔ2×ＲBS-U（２）
ｂRS＝Ｔ2×ＲRS-U              式（１３）
【００７３】
したがって、
【００７４】
【数９】
2014161016.tif 000011
【００７５】
である。
【００７６】
データにおける分割は、次を満たす。
【００７７】
【数１０】
2014161016.tif 000012
【００７８】
時間としては、Ｔ2＝Ｔ1×ＲBS-RSである。          式（１６）
【００７９】
ＷＴＲＵにおいて完全な逐次干渉除去がある位相２における多重化モード送信では、ＷＴＲＵにおいて達成された全体的なレートは、次を満たす。
【００８０】
【数１１】
2014161016.tif 000013
【００８１】
ＷＴＲＵで達成された効果的なスループットは、次のように表すことができる。
【００８２】
【数１２】
2014161016.tif 000014
【００８３】
マルチキャスト−分割ＲＴＳ実施形態において、位相１の送信が「マルチキャスト」であると想定すると、ＢＳは、レートレス符号化技術を使用して、位相１においてｂRSビットをＲＳに送信することができる。この例において、ＲＳは、送信されたメッセージを完全に復号することができるが、他の受信機がその一部を復号するのも可能にする。ｂ1は、位相１において、ＷＴＲＵがインターセプトし、ＢＳ−ＲＳ送信から正常に抽出するビットを示す。ｂ2は、ｂ＝ｂ1＋ｂ2となるように、位相２においてＷＴＲＵが受信するビットを示す。
【００８４】
ＢＳ−ＲＳリンクにおいてサポートされたレートは、ＲBS-RS、およびＢＳ−ＷＴＲＵリンクレート、ＲBS-Uによって示され、この場合、
ｂRS＝Ｔ1×ＲBS-RSおよびｂ1＝Ｔ1×ＲBS-U    式（１９）
または
【００８５】
【数１３】
2014161016.tif 000015
【００８６】
である。
【００８７】
位相２において、ＢＳは、レートＲBS-U（２）でｂBSビットを送信することができ、ＲＳは、レートＲRS-UでｂRS−ｂ1ビットをＷＴＲＵに同時に転送する。
ｂBS＝Ｔ2×ＲBS-U（２）
ｂRS−ｂ1＝Ｔ2×ＲRS-U
ｂ2＝ｂBS＋ｂRS−ｂ1            式（２１）
したがって、
【００８８】
【数１４】
2014161016.tif 000016
【００８９】
および
【００９０】
【数１５】
2014161016.tif 000017
【００９１】
となる。
【００９２】
データにおける分割は、次を満たす。
【００９３】
【数１６】
2014161016.tif 000018
【００９４】
時間として変換できるものは以下の通りである。
【００９５】
【数１７】
2014161016.tif 000019
【００９６】
位相２における多重化モード送信、および受信機での完全な逐次干渉除去を想定すると、ＷＴＲＵにおいて達成された全体的なレートは、次を満たす。
【００９７】
【数１８】
2014161016.tif 000020
【００９８】
また、ＷＴＲＵで達成された効果的なスループットは、次のように表すことができる。
【００９９】
【数１９】
2014161016.tif 000021
【０１００】
マルチキャスト−分割ＲＴＳのデータフロー分析
図１０は、Ｐ２（プロトコル２）１０００と呼ばれ、ＤＬのケース用に以下のように定義されたマルチキャスト分割ＲＴＳ実施形態を示すフロー図である。ＢＳ１０１０は、ｍ1ビットおよびｍ2ビットの２つのメッセージを作成する。位相１において、ＢＳ１０１０は、第１のメッセージ（ｍ1ビット）をレートＲ1,BS,RSでＲＳ１０２０に送信し、したがってｍ1≦Ｒ1,BS,RSＴ1である。Ｐ１と同様に、ＷＴＲＵ１０３０は、この送信に対して監視する。位相２において、ＲＳ１０２０は、それが位相１で受信した情報をＷＴＲＵ１０３０に転送する。これは、レートＲ2,RS,UEで実行される。ＢＳ１０１０は、第２のメッセージ（ｍ2ビット）をＷＴＲＵ１０３０に同時に送信する。これは、レートＲ2,BS,UEで実行される。ＷＴＲＵ１０３０は、位相２において、最初のメッセージについて、例えばＳＩＣなどのマルチユーザ検出器（図示せず）を増分冗長度と共に使用して、データを受信する。このプロトコルの性能を分析するために、様々な制約が存在する。まず、Ｐ１について、第１のメッセージを効率的に送信することは、以下のレートバランシングの式に従って行われ得る。
Ｒ1,BS,RSＴ1＝Ｒ2,RS,UEＴ2＋Ｒ1,BS,UEＴ1    式（２６）
【０１０１】
しかし、レートＲ2,RS,UEおよびＲ2,BS,UEも互いに依存する。個々のリンク当たりの容量制約を満たすことに加えて、レートは、ＭＡＣ容量制約も満たさなければならない。
Ｒ2,RS,UE＋Ｒ2,BS,UE≦Ｒ2,COOP    式（２７）
【０１０２】
Ｐ１に定義された想定されたレートＲ2,COOPは、最適な送信機協調レートである。ＰＨＹレイヤでの協調は、Ｐ２の一部ではないが（上述）、本明細書には、Ｐ１およびＰ２についての達成可能なスループット間の密接な関係が示されている。明らかに、スループットを最大にすることは、式（２７）が等式で満たされる必要がある。したがって、式（２６）および制約Ｔ＝Ｔ1＋Ｔ2と共に、以下となる。
【０１０３】
【数２０】
2014161016.tif 000022
【０１０４】
干渉の限られたセルラ配置で、Ｐ２は、Ｐ１よりわずかに良い性能を提供する。いずれも、リレーのない場合、またはシンプルな２ホップ中継よりかなりの改善を提供し、Ｐ２は、Ｐ１より良く働く。鍵となる違いは、協調の管理にある。Ｐ１において、単一フローは、（Ｔ１＋Ｔ２）中、ＭＡＣによって送信され、Ｐ２は、２つのＭＡＣフローを作成し、送信する。
【０１０５】
データをスケジュールするために、ＭＡＣは、３成分のＰＨＹリンク（ＢＳ−ＲＳ、ＲＳ−ＷＴＲＵ、およびＢＳ−ＷＴＲＵ）を含む複合リンクの品質がわかっている。さらに、位相２におけるＢＳ１０１０とＲＳ１０２０との間の協調を確実にするために、ＲＳ１０２０は、ＢＳ１０１０によって中央でスケジュールされなければならず、ＢＳ１０１０およびＲＳ１０２０におけるＰＨＹは、チャネルシンボルレベルに厳密に同期されなければならない。
【０１０６】
Ｐ２は、ほぼ独立して、厳密なＰＨＹレイヤ同期なしに、２つのフローの送信を管理する。２つのフローにおける制約は、ＷＴＲＵ１０３０における合計レートは、その合計レートの制約を超えないことである。この制約が満たされるという条件で、ＢＳ  ＭＡＣ１０４０は、限定されたやり方で、ＲＳ送信のみを管理する。ＢＳ  ＭＡＣ１０４０は、（ＢＳ−ＲＳリンク品質に基づいてのみ）ＲＳ１０２０に対するデータをスケジュールして、ＲＳバッファ（図示せず）が空にならないことを確実にする。ＢＳおよびＲＳのＭＡＣ１０４０（ＲＳ  ＭＡＣは図示せず）は、ＷＴＲＵ１０３０への結合レートが合計レート制約を侵害しないように、位相２においてレートがどのように再パーティションされるかに同意する必要がある。しかし、ＢＳ  ＭＡＣ１０４０は、ＲＳ  ＭＡＣ（図示せず）に対して、どの特定のパケットが送信にスケジュールされるかを指定する必要はない。いったんＲＳ１０２０がパケットの受信を指示すると、そのパケットのＨＡＲＱ管理は、ＲＳに譲渡され得る。
【０１０７】
ＲＳ  ＭＡＣスケジューラ（図示せず）は、ＲＳ１０２０のＢＳ１０１０の制御がより遅いレートで行われるように、ＢＳ  ＭＡＣスケジューラ（図示せず）とは関係なく働くことができる。Ｐ２のＰＨＹレイヤの動作は、連係を必要としない。というのは、ＢＳ１０１０およびＲＳ１０２０は、単に非協調のやり方で位相２において異なるフローを送信するからである。
【０１０８】
Ｐ２は、ＵＬにも適用可能である。ＵＬのシナリオは、図１０に示されるものに似ているが、ＢＳ１０１０およびＷＴＲＵ１０３０の役割が入れ替わっている（図示せず）。Ｐ２は、本明細書では、ＵＬのケースについて説明する。
【０１０９】
この実施形態において、ＷＴＲＵ１０３０は、任意の２つのメッセージ／パケットｍ１およびｍ２を作成する。ｍ１およびｍ２は、異なる時に作成され得る。これら２つのメッセージは、２つのＭＡＣ  ＰＤＵの形、または任意の他の形とすることができる。位相１において、例えば第１のＴＴＩで、ＷＴＲＵ１０３０は、ＷＴＲＵ−ＲＳリンクに適したＭＣＳを使用して、ｍ１をＲＳ１０２０およびＢＳ１０１０に送信する。また、ＢＳ１０１０は、位相１において、この送信を監視する。位相２において、例えば後のＴＴＩで、ＲＳ１０２０は、ＲＳ−ＢＳリンクに適したＭＡＣを使用し、それがＷＴＲＵ１０３０から受信したものとは異なるＩＲバージョンを送信して、位相１でそれが受信した情報をＢＳ１０１０に転送する。また、位相２において、例えば後のＴＴＩで、ＷＴＲＵ１０３０は、ＷＴＲＵ−ＢＳリンクに適したＭＣＳを使用して、第２のメッセージｍ２をＢＳ１０１０に送信する。
【０１１０】
ＢＳ１０１０は、位相２で、例えばマルチユーザ検出器やＳＩＣ（図示せず）など適した受信機を使用して、ｍ１およびｍ２を受信することができる。ｍ１など、いくつかのメッセージは、複数のＩＲバージョンを受信したかもしれない（例えば位相１および位相２において）ので、ＢＳ１０１０は、受信バージョンを結合（例えばＨＡＲＱ結合）して、メッセージの復号を向上させる。
【０１１１】
ＯＦＤＭのようなシステムでのリレー送信方式
周波数次元は、協調リレー方式で利用され得る。以下の実施形態例は、ＤＬに適用されるが、簡潔にするために、ＵＬについてのみ説明する。
【０１１２】
ＷＴＲＵとＢＳとの間の送信に割り当てられた周波数帯域は、２つの周波数帯域、Ｗ１１およびＷ１２に分割される。Ｗ１１は、ＷＴＲＵからＢＳへの送信に使用され、Ｗ１２は、ＷＴＲＵからＲＳへの送信に使用される。一般に、ＷＴＲＵは、異なるサブキャリアを使用して、データを異なる受信機ＲＳおよびＢＳに送信することができる。この実施形態は、ＷＴＲＵと中継局との間のチャネルがＷＴＲＵとＢＳとの間のものより良いと想定する。以下の完全および部分情報リレーの例において、リレーはＴＤＭモードで操作されると想定し、このことは、リレーが同時に信号を送受信することができないことを含意する。連続送信の例では、リレーがＦＤＭモードで操作されると想定し、これは、リレーが同じ周波数帯域で信号を送受信することができないことを含意する。
【０１１３】
完全情報リレー（Ｆｕｌｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｒｅｌａｙ）
図１１は、完全情報リレー１１００の実施形態の一例の図である。この実施形態において、ＲＳ１１１０は、アップリンク送信中の完全情報を有し、以下は、ＷＴＲＵ１１２０、ＲＳ１１１０、およびＢＳ１１３０の間のシグナリングのシーケンスについて説明する。
【０１１４】
ＷＴＲＵ１１２０は、パケットをＲＳ１１１０およびＢＳ１１３０に同時に、しかし異なる周波数（ｆ1およびｆ2）１１２１、１１２２で送信し、ＲＳ１１１０は、ＢＳ１１３０の前にパケットを正しく取得する。ＲＳ１１１０は、ＷＴＲＵ１１２０から正常に信号を受信した後、ＡＣＫ１１２５をＷＴＲＵ１１２０に送信する。このとき、ＢＳ１１３０は、ＷＴＲＵ１１２０の直接送信１１３５からｂ１ビットを正しく取得している。残りのｂ２ビットを送信するのに３つの選択肢がある。
【０１１５】
第１の選択肢は、転送リレー１１４０である。この選択肢では、ＷＴＲＵ１１２０は、Ｗ１１における送信を停止し、ＲＳ１１１０は、ＢＳ１１３０からＡＣＫ１１４５を受信するまで、１１４２でＷ１１およびＷ１２を使用して、ｂ２ビットをＢＳ１１３０に転送する。この選択肢における利点は、ＷＴＲＵ１１２０における省力化を含む。というのは、ＷＴＲＵ１１２０は、ＲＳ１１１０が送信を正常に受信した後、そのパケットを送信するだけであり、結果的にＷＴＲＵ１１２０において必要なシグナリングが少なくて済むようになるからである。必要なシグナリングは、ＲＳ１１１０からＷＴＲＵ１１２０へのＡＣＫ１１２５、およびＢＳ１１３０からＲＳ１１１０へのＡＣＫ１１４５を含む。しかし、ＲＳ１１１０がＡＣＫ１１２５をＷＴＲＵ１１２０に送り返した後、送信がＲＳ１１１０から来ていることをＢＳ１１３０に知らせる必要がある。効果的なレートは、以下の通りである。
【０１１６】
【数２１】
2014161016.tif 000023
【０１１７】
式中、
【０１１８】
【数２２】
2014161016.tif 000024
【０１１９】
である。
【０１２０】
第２の選択肢は、協調リレー１１５０である。この選択肢において、ＷＴＲＵ１１２０は、Ｗ１２における送信を停止しない。ＷＴＲＵ１１２０およびＲＳ１１１０は、予め定められた分散ＭＩＭＯモードまたは予め定められた協調ダイバシティのいずれかを使用して、それぞれＷ１１  １１５２およびＷ１２  １１５５でｂ２ビットをＢＳに連係して送信する。この例における「予め定められた」は、分散または協調ダイバシティがどのように実行されるかに関して、ＲＳとＷＴＲＵとの間にシグナリングが不要であることを意味することに留意されたい。
【０１２１】
この選択肢の利点は、正常な送信にかかる時間が少なくて済み、したがって、場合によっては、上記の第１の選択肢と比べて、より高い効果的なレートがもたらされることである。しかし、このより高い効果的なレートを達成するために、第１の選択肢に比べてＷＴＲＵ１１２０においてより多くの消費電力が必要であり、またＲＳ１１１０からＷＴＲＵ１１２０へのＡＣＫ１１２５、ＲＳ１１１０とＷＴＲＵ１１２０との間の同期、ＢＳ１１３０からＲＳ１１１０およびＷＴＲＵ１１２０へのＡＣＫ１１４５には、より多くのシグナリングが必要であり、ＷＴＲＵ１１２０およびＲＳ１１１０から送信が来ていることをＢＳ１１３０に知らせる必要があり、送信モードについてもＢＳ１１３０に知らせる必要がある。
【０１２２】
効果的なレートは、以下の通りである。位相２における協調ダイバシティについて、ＲＳ１１１０およびＷＴＲＵ１１２０は、同じビット（ｂ２ビット）をＢＳに協調的に送信するが、向上した周波数ダイバシティがｂ２ビットの通信の信頼性を強化するように、異なる周波数帯域を使用する。位相２における分散ＭＩＭＯでは、ＲＳ１１１０およびＷＴＲＵ１１２０は、異なるビットを独立してＢＳに送信し、ＲＳ１１１０およびＷＴＲＵ１１２０によって送信された合計ビット数は、ｂ２である。
【０１２３】
【数２３】
2014161016.tif 000025
【０１２４】
第３の選択肢は、ＦＤＭ  ＭＩＭＯによる転送リレー１１６０である。この第３の選択肢で、ＲＳ１１１０は、ＢＳ１１３０からＡＣＫ１１６５を受信し、Ｗ１１  １１６７でＷＴＲＵ１１２０が新しい送信を開始するまで、１１６２ですべての残りのビット（ｂ２ビット）をＷ１２でＢＳ１１３０に転送する。この持続時間中、ＷＴＲＵ１１２０およびＢＳ１１３０から１１６９で正常に送信されるｂ’ビットがある。
【０１２５】
この選択肢の利点は、これは効率的な送信であり、したがって、上記の第１および第２の選択肢に比べて、場合によっては全体的なスループットがより高くなることを含む。しかし、ＲＳからＷＴＲＵへのＡＣＫ、およびＢＳからＲＳへのＡＣＫにより多くのシグナリングが必要であり、ＲＳが残りのビットを転送し、ＲＳがＡＣＫをＷＴＲＵに送り返した後、ＷＴＲＵが新しい送信を開始することをＢＳに知らせる必要がある。スループットを最大化するために、位相１および位相２における帯域幅の割り当ては異なり得る。
【０１２６】
リレーにおける部分情報
完全情報によるリレーに関する上記の実施形態について、いくつかの方式を使用して、ＷＴＲＵが情報をＢＳに送信するのを助けるために、ＦＤＭモードでリレーがどのように使用され得るかを説明することができる。これらの方式で、ＲＳが情報をＢＳに中継するのを開始する前に（この持続時間は、位相１と定義される）、ＲＳがＷＴＲＵからすべてのビットを受信することに成功した後、ＡＣＫがＲＳからＷＴＲＵに送信されるだけでよく、このことは、シグナリングのオーバヘッドを低減する。しかし、この実施形態において、ＷＴＲＵは、すべてのビットをＲＳに送信し、その一部は、ＷＴＲＵが位相１で一部のビットをＢＳに送信したため、冗長である。ＷＴＲＵにおける省力化のために、位相１においてＷＴＲＵによってＢＳに送信されたこれらのビットをＲＳに送信するのを回避することがより効率的である。
【０１２７】
したがって、この実施形態において、ＲＳが、ビットをＢＳに転送するのを開始する前に、ＷＴＲＵから一部のビットを受信するいくつかの例について説明する。図１２〜１４において、ＷＴＲＵは、１２１０でｂ１ビットを、また１２２０でｂ２ビットを異なる周波数（ｆ１１およびｆ１２）でＢＳおよびＲＳにそれぞれ送信する。送信ＷＴＲＵ−ＲＳおよびＷＴＲＵ−ＢＳの間のビットの割り当て／帯域幅の割り当ての適切な設計では、ＢＳおよびＲＳが同時にそれらのビットを正常に検出する。ＲＳがｂ２ビットを正常に受信した後、完全情報リレーの実施形態と同様に、ＲＳからＢＳにｂ２ビットを送信するための選択肢が３つある。
【０１２８】
図１２は、転送リレー１２００の一例の図である。ＷＴＲＵが１２１０でｂ１ビットを、また１２２０でｂ２ビットをＢＳおよびＲＳにそれぞれ送信した後、ＲＳは、位相２において、１２３０でｂ２ビットをＢＳに転送する。
【０１２９】
図１３は、協調リレー１３００の一例の図である。位相２における協調ダイバシティを使用して、ＲＳおよびＷＴＲＵは、１３１０で同じビット（ｂ２ビット）をＢＳに協調的に送信するが、周波数ダイバシティが増加するように、異なる周波数帯域を使用する。位相２において協調ＭＩＭＯを使用して、ＲＳおよびＷＴＲＵは、異なるビットを独立してＢＳに送信し、ＲＳおよびＷＴＲＵによって送信された合計ビット数は、ｂ２である。協調ＭＩＭＯに効果的なレートは、以下の通りである。
【０１３０】
【数２４】
2014161016.tif 000026
【０１３１】
したがって、以下の通りである。
【０１３２】
【数２５】
2014161016.tif 000027
【０１３３】
図１４は、ＦＤＭ  ＭＩＭＯによる転送リレー１４００の一例の図である。ＷＴＲＵが１２１０でｂ１ビットを、またｂ２ビットをそれぞれＢＳおよびＲＳに送信した後、ＷＴＲＵは、１４１０でｂ’ビットをＢＳに送信し、ＲＳは、１４２０でｂ２ビットをＢＳに送信する。
【０１３４】
スループットを最大にするために、位相１および位相２における帯域幅の割り当ては、異なり得る。
【０１３５】
連続送信
このセクションで、ＲＳがＦＤＭモードで動作する転送リレーであると想定する。ＲＳおよびＷＴＲＵは、無線リソースを十分に利用して、パケットをＢＳに連続的に送信する。すべてのノードは、常に送信を行い、すなわちＴＤＭではない。しかし、ＢＳ送信の位相とＲＳ補助の位相とを区別するために、位相１と位相２とは区別される。表１は、連続送信におけるＷＴＲＵおよびＲＳのアクションを示す。
【０１３６】
【表１】
2014161016.tif 000028
【０１３７】
結果として、ＷＴＲＵは、ｆ１１で連続的にデータを送信しており、ＲＳは、ｆ１２で常にデータを転送している。ちょうど時間がＷＴＲＵおよびＲＳの送信のために２つの位相に分割されるように、ここでは、周波数がＷＴＲＵおよびＲＳの送信のために２つのセグメントに分割される。
【０１３８】
複数のＷＴＲＵの場合のリレー送信方式
以下のＲＴＳの例で、セルは、１つまたは複数のＷＴＲＵおよび１つまたは複数のＲＳを含み得る。ＷＴＲＵとＢＳおよびＲＳとの間のチャネルの状態に応じて、ＢＳとＲＳとの間での直接送信方式、もしくは１つまたは複数のＲＳが関与する特定のＲＴＳが最適であり得る。このセクションにおいて、上述したＲＴＳのうちの１つを使用して複数のＲＳを含むセルにおいて複数のＷＴＲＵにサービスを提供するためのいくつかのプロトコルについて説明する。以下で、３つの基本的に異なる方法について説明する。
【０１３９】
第１の方法（方法１）は、ＴＤＤＲおよびＦＴＤＤＲと呼ばれる。この例において、ＢＳは、異なるタイム「スロット」において、異なるＷＴＲＵにサービスを提供する。ＴＤＤＲでは、位相１のＤＬ送信は、ＲＳによってのみ受信される。ＦＴＤＤＲでは、位相１のＤＬ送信は、ＲＳおよびＷＴＲＵによって受信される。図１５および図１６を参照されたい。
【０１４０】
第２の方法（方法２）は、ＰＴＤＤＲと呼ばれる。この例において、ＢＳは、ＴＤＭリレー操作方式の位相２において複数のＷＴＲＵにサービスを提供することができる。図１８を参照されたい。
【０１４１】
第３の方法（方法３）は、ＳＴＤＤＲおよびＦＳＴＤＤＲと呼ばれる。この例において、ＢＳは、ＴＤＭリレー方式の位相１および位相２の両方において、複数のＷＴＲＵにサービスを提供する。図１９は、ＳＴＤＤＲ１９００の一例の図である。ＦＳＴＤＤＲについては後述する。
【０１４２】
ＴＤＤＲソリューション
図１５は、ＴＤＤＲソリューション１５００の一例の図である。あるセルにおいてＬ個のリレーが与えられた場合、データがＷＴＲＵに着くのに使用可能な選択肢がいくつかある。ＢＳは、１５１０でＷＴＲＵに直接通信することができる。あるいは、ＢＳは、１５２０で、特定のリレーを選択し、このリレーにデータを送信し、リレーがデータを転送できるようにすることができる。最後に、この方法では、いくつかのリレーが同時に関与することができ、この場合、これらは、中継段階における分散型多入力多出力（ＭＩＭＯ）アンテナアレイとして、すべて同様に動作する。特定のＷＴＲＵが直接送信されるか、単一のリレーを介してまたは１組のリレーを介して送信されるかは、例えば、リレーの使用可能性、ＷＴＲＵの位置、およびＷＴＲＵと関係のある送信機との間の相対的なチャネル品質によって決まる。
【０１４３】
特定のＷＴＲＵへの送信方法に関する決定プロトコルは、以下のように、ＷＴＲＵへの結果として得られたスループットを最大にすることに基づき得る。例えば、ＲB-Rは、ＢＳとＲＳとの間で達成可能なデータレートを示し、ＲR-Uは、ＲＳとＷＴＲＵとの間で達成可能なデータレートを示し、ＲB-Uは、ＢＳとＷＴＲＵとの間で達成可能なデータレートを示す。
【０１４４】
ＷＴＲＵがＢＳによって直接送信される場合、そのスループットは、以下のように直接計算される。
【０１４５】
【数２６】
2014161016.tif 000029
【０１４６】
単一リレーが使用される場合、スループットは、以下のように計算される。
【０１４７】
【数２７】
2014161016.tif 000030
【０１４８】
ここで式（２２）は、データがリレーに着くのに必要な時間を考慮に入れ、２つの部分のバランスを取ることによってリレー−ＷＴＲＵのスループットを見越しておくことによって決定される。値Ｔ1およびＴ2は、それぞれＲR-UおよびＲB-Rに対応する持続時間を示す。
【０１４９】
複数のリレーの場合、選択肢がいくつかある。ある選択肢では、複数のリレーを単一のマルチアンテナリレーとして扱うことができ、レートＲB-RおよびＲR-Uは、それに応じて計算される。別の選択肢では、スループットは、式（３３）と同様にリレーごとに計算され、次いでグループのために追加されてもよい。式（３３）は、データがリレーに着くのに必要な時間を考慮に入れ、２つの部分のバランスを取ることによってリレー−ＷＴＲＵのスループットを見越しておくことによって決定される。
【０１５０】
次いで、送信方向の決定が次のように行われる（簡潔にするために、「グループ化されたリレー」の場合を無視するが、拡張は明らかである）。ＷＴＲＵがＢＳによって直接サービスを提供されるか、ＲＳを介してＢＳによってサービスを提供されるかは、見越しておいたスループット
【０１５１】
【数２８】
2014161016.tif 000031
【０１５２】
によって決まり、式中、Ｌは、ＲＳの数であり、直接リンクスループットは
【０１５３】
【数２９】
2014161016.tif 000032
【０１５４】
である。これらのスループット中の最大スループットは、
【０１５５】
【数３０】
2014161016.tif 000033
【０１５６】
と示され、これは、達成可能なエンドツーエンドスループットである。すなわち、最高のスループットを達成することができる局は、ＷＴＲＵに直接サービスを提供している。複数のＷＴＲＵのシナリオでは、
【０１５７】
【数３１】
2014161016.tif 000034
【０１５８】
は、スケジューラの入力として採用される。
【０１５９】
スケジューラ
【０１６０】
ＷＴＲＵが特定のＴＴＩにおいて送信されるかどうかは、スケジューリング機能（例えば、ＢＳにおけるＨＳＤＰＡスケジューラ）に応じて決まる。スケジューリング機能は、上記で計算したように、決定変数を入力として
【０１６１】
【数３２】
2014161016.tif 000035
【０１６２】
、およびバッファ占有率、公平性の選択肢など、他の入力を使用することができる。
【０１６３】
記載したプロトコルに従って、決定変数は、ＨＡＲＱスケジューリングでのチャネル品質状態に基づく（すなわち、ＲR-U、ＲB-R、ＲB-Rはチャネル状態に基づいて計算される）。次いで、通常のＨＡＲＱスケジューラが使用されて、スケジューリングを決定する。
【０１６４】
フィードバック
チャネル状態は、フィードバックを使用してＢＳに報告することができる（例えば、ＨＳＤＰＡを使用したＣＱＩなど）。リレー−ＷＴＲＵチャネルの品質は、ＷＴＲＵから直接、またはリレーによってＢＳに報告され得ることに留意されたい。リレーによって報告されると、複数のＷＴＲＵからのフィードバックは、単一の送信に集められてもよい。
【０１６５】
ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、直接送信されるか、アップリンクによってリレーを介して転送されてもよく、この場合、異なるＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＷＴＲＵおよびＴＴＩにわたって集められてもよく、または集められなくてもよい。
【０１６６】
ＦＴＤＤＲソリューション
図１６は、ＦＴＤＤＲ（ファウンテン拡張時分割複信中継）方式１６００を使用した別の実施形態例の図である。すべての前の方式において、リレーを介して通信されるＷＴＲＵは、有用なデータの収集を開始するために、そのリレーがその送信を開始するのを待つ必要がある。したがって、遅延がもたらされ、スループットの利益が減少する。こうした問題を克服する１つの方法は、各送信機でファウンテン符号化を使用することである。
【０１６７】
ファウンテン符号は、ソースにおけるチャネル状態情報なしに瞬断率をゼロに駆動することができる符号のタイプを指す。送信機は、水滴を際限なく供給する噴水のように、データを（パケットにおける）無限長の符号ストリームに符号化する。受信機は、噴水の下でバケツを保持してバケツがいっぱいになるまで水滴を集めるのと同様に、データを完全に回復するまで、情報を集める。ファウンテン符号に関するポイントのうちの１つは、ソースデータを、任意の組の十分に符号化されたパケットから回復することができることである。
【０１６８】
図１６に、ファウンテン符号およびＴＤＤに基づく中継プロトコルが示される。データは、
【０１６９】
【数３３】
2014161016.tif 000036
【０１７０】
かどうかに応じて、１６１０でＢＳからＷＴＲＵに直接送信される、または１６２０でＢＳを用いて送信される。ここで、
【０１７１】
【数３４】
2014161016.tif 000037
【０１７２】
は、ＢＳとＲＳとの間で達成可能なデータレートを示し、
【０１７３】
【数３５】
2014161016.tif 000038
【０１７４】
は、ＢＳとＷＴＲＵとの間で直接達成可能なデータレートを示す。右上角の表記
【０１７５】
【数３６】
2014161016.tif 000039
【０１７６】
は、これがＦＴＤＤＲによるシステムのためのものであることを示す。
【０１７７】
【数３７】
2014161016.tif 000040
【０１７８】
である場合、
【０１７９】
【数３８】
2014161016.tif 000041
【０１８０】
であり、式中、
【０１８１】
【数３９】
2014161016.tif 000042
【０１８２】
は、ＢＳとＷＴＲＵとの間で達成可能なスループットを示す。この場合、すべてのデータは、ＲＳの助けなしに、ＷＴＲＵに直接送信される。
【０１８３】
【数４０】
2014161016.tif 000043
【０１８４】
である場合、
【０１８５】
【数４１】
2014161016.tif 000044
【０１８６】
である。
【０１８７】
この場合、
【０１８８】
【数４２】
2014161016.tif 000045
【０１８９】
において、ＢＳは、情報をＢＳおよびＷＴＲＵの両方にブロードキャストし、ＲＳは、何らかの「新しい」情報を
【０１９０】
【数４３】
2014161016.tif 000046
【０１９１】
として受信する。
【０１９２】
【数４４】
2014161016.tif 000047
【０１９３】
において、ＲＳは、「新しい」情報をＷＴＲＵに中継する。「新しい」という用語は、ここでは、
【０１９４】
【数４５】
2014161016.tif 000048
【０１９５】
において、ＢＳからブロードキャストされた情報がＲＳによって受信され、しかしＷＴＲＵによって受信されないことを意味する。すべての
【０１９６】
【数４６】
2014161016.tif 000049
【０１９７】
の選択にわたる最大化が得られ、この場合、
【０１９８】
【数４７】
2014161016.tif 000050
【０１９９】
は、ＦＴＤＤＲ方式で達成可能なスループットである。
【０２００】
ＨＡＲＱスケジューリングプロトコルによれば、前の方式とは異なり、ＢＳは、事前にリレーを割り当てていない。この方法におけるリレーは、ＡＣＫをＢＳに送信するだけである。いったん受信すると、ＡＣＫする最初のリレーをスケジューリング用に選択してもよく、またはＢＳは、リレーによるＡＣＫを十分集められるだけの時間観察フレームを可能とし、選択された基準に従って、それらの間で選択してもよい。
【０２０１】
複数のリレーが選択された場合、リレーは、セルラスケジューラを使用してスケジュールされ得る。複数のＷＴＲＵが１つのリレーによってサービスを提供される場合、これらのＷＴＲＵに対するデータは、単一の送信に「プール」され、または別々にスケジュールされ得る。ＷＴＲＵ間のスケジューリングは、ＨＳＤＰＡなど、正規のセルラシステムと類似のタイプのスケジューラを使用して達成され得る。この方法によれば、チャネル状態フィードバックは、ＦＴＤＤＲでは必要ない。というのは、使用される符号は、レートレスであるからである。
【０２０２】
リレーは、さらなるスケジューリングを可能にするために、ＡＣＫをＢＳに送信するだけでよい。ＷＴＲＵ  ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＢＳのみで使用可能である必要がある。これは、直接送信されるか、アップリンクによってリレーを介して転送されてもよく、この場合、異なるＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＷＴＲＵおよびＴＴＩにわたって集められてもよく、または集められなくてもよい。
【０２０３】
ＰＴＤＲソリューション
図１７は、ＰＴＤＲ（並列送信１７００複信中継）プロトコルの一例を示す図である。このプロトコルによれば、セルは、Ｌ個のレイヤを有する。ＷＴＲＵごとに、以下のＬ＋１の送信の選択肢、リレーＬを介して送信、またはＢＳから直接送信のうちの１つが選択される。この例において、スケジューリングは、例えば、ＷＴＲＵに達成可能なレートで表されるようなチャネル状態に基づき、定期的に変更され得る。
【０２０４】
各ＴＴＩにおいて、送信は、２つのサブＴＩＩ（位相）にパーティションされる。位相１  １７１０中、ＢＳは、リレーに送信を行う。これらの送信は、リレーがＷＴＲＵ対して配信を行う必要がある情報を含む。位相２  １７２０中、リレーおよびＢＳは、ＷＴＲＵに対して（同時に）送信を行う。各位相において、すべてのＷＴＲＵ（またはリレー）がスケジュールされなくてもよいことに留意されたい。各位相内および各送信機（ＢＳ／位相２についてｒｅａｄｙ）でのスケジューリングは、現在のＨＳＤＰＡ、ダウンリンクＬＴＥなどにおいてなど、スケジューリングプロセスに従って実行される。特定のＷＴＲＵにどのように送信するかについての決定は、すなわち式（３３）または（３４）で上述したように計算され得るＷＴＲＵに対する結果として得られたスループットを最大にすることに基づいてもよく、またはこの特定のプロトコルのためにカスタマイズされた見越したやり方を介してもよい。
【０２０５】
ＴＤＤＲとは異なり、ＨＡＲＱスケジューリングは、基地局、および各リレーによって独立して行うことができる。位相１  １７１０において、基地局は、リレーに対する送信を次のようにスケジュールする。同じリレーに関連付けられたＷＴＲＵのＷＴＲＵデータは、単一の送信に「プール」されるか、別々にスケジュールされる。スケジューリングは、例えばＨＳＤＰＡなど、正規のセルラシステムの場合と同じタイプのスケジューラを使用して実行される。位相２  １７２０において、各リレーおよびＢＳは、例えばＨＳＤＰＡなど、正規のプロトコルと同様に、ＷＴＲＵへのデータの送信を独立してスケジュールする。
【０２０６】
チャネル状態情報は、現在のシステム（例えばＨＳＤＰＡを使用したＣＱＩ）と同様に、フィードバックを使用して基地局に報告される。しかし、リレーは、それ自体の独立したスケジューリングを実行するために、リレー−ＷＴＲＵチャネルの品質も知っていなければならない。したがって、リレー−ＷＴＲＵチャネルの品質は、ＷＴＲＵによって直接ＢＳに報告され得るが、リレーを介した報告が好ましい。リレーによって報告されるとき、複数のＷＴＲＵからのフィードバックは、単一の送信に集められてもよい。
【０２０７】
位相１および位相２は、別々のＡＣＫ／ＮＡＣＫプロセス（位相１におけるリレー−ＢＳ）および（位相２におけるＷＴＲＵ−送信機（リレーまたはＢＳ））を必要とする。したがって、それぞれは、リレーのないＨＡＲＱシステムにおいて、そのそれぞれの動作に従ってそれぞれ独立して動作する。制御およびシグナリングプロトコルの構造に応じて、リレーは、ＷＴＲＵのＡＣＫ／ＮＡＣＫをＢＳに戻す必要がある場合もない場合もある。
【０２０８】
ＳＴＤＤＲソリューション
図１８は、ＳＴＤＤＲ（ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘｅｄ  ｒｅｌａｙｉｎｇ：重畳時分割複信中継）リレー方式１８００の一例のタイミング図である。この方法は、上述したＰＴＤＤＲプロトコルの拡張である。このＳＴＤＤＲプロトコルによれば、ＢＳ１８１０は、それらの必要性およびチャネル状態に基づいて、異なるＷＴＲＵ１８２０をスケジュールする。この例では、これらのスケジュールは、直接またはリレー１８３０を介してＷＴＲＵ１８２０に伝えられる。上述したように、ＴＴＩは、２つの位相に分割される。位相１  １８４０において、ＢＳ１８１０は、重畳符号化を使用して直接リレーおよびＷＴＲＵ１８２０に同時に送信を行う。電力などのリソースは、等しく、または既知の電力割り当てアルゴリズムに従って共有され得る。第２の位相１８５０において、リレー１８３０は、通信の一部を引き継いで、それらが受信したデータを対象のＷＴＲＵ１８２０に転送することができ、ＢＳ１８１０は、直接リンクにおいてスケジュールされたＷＴＲＵ１８２０に全電力でサービスを提供し続ける。
【０２０９】
この方法によれば、
【０２１０】
【数４８】
2014161016.tif 000051
【０２１１】
は、ＢＳとＲＳとの間で達成可能なデータレートを示し、
【０２１２】
【数４９】
2014161016.tif 000052
【０２１３】
は、位相１におけるＢＳとＷＴＲＵ１との間で達成可能なデータレートを示すと仮定する。位相２において、
【０２１４】
【数５０】
2014161016.tif 000053
【０２１５】
は、ＢＳとＷＴＲＵ１との間で達成可能なデータレートを示し、
【０２１６】
【数５１】
2014161016.tif 000054
【０２１７】
は、ＲＳとＷＴＲＵ２との間で達成可能なデータレートを示すと仮定する。したがって、ＷＴＲＵ１では、
【０２１８】
【数５２】
2014161016.tif 000055
【０２１９】
であり、ＷＴＲＵ２では、
【０２２０】
【数５３】
2014161016.tif 000056
【０２２１】
である。
【０２２２】
ＦＳＴＤＤＲソリューション
別の実施形態において、ＦＳＴＤＤＲ（ａ  ｆｏｕｎｔａｉｎ  ＆  ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｃｏｄｉｎｇ  ｔｉｍｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘｅｄ  ｒｅｌａｙｉｎｇ：ファウンテン＆重畳符号化時分割複信中継）プロトコルを使用することができる。この方法によれば、ＦＴＤＤＲとＳＴＤＤＲとが結合される。そうすることによって、リレーを介して通信する必要のないＷＴＲＵは、通信の開始時に送信がスケジュールされ、したがって、リレーがサービス提供を終了するのを待たない。さらに、すべてのデータストリームは、ファウンテン式に符号化され、したがってフィードバックを回避する。
【０２２３】
したがって、Ｌ個のリレーを想定すると、Ｍ個のＷＴＲＵは、これらのリレーを介して通信することができ、Ｎ個の他のＷＴＲＵは、直接通信することができる。各ＴＴＩにおける通信は、ＳＴＤＤＲと同様に２つの位相で実行される。各リレーを介した通信は、ＦＴＤＤＲと同様に実行される。したがって、位相１において、電力共有シナリオを想定すると、リレーおよびＮ個のＷＴＲＵは、同時にスケジュールされる。位相２において、リレーは、Ｍ個のＷＴＲＵをスケジュールし、それらにサービス提供し、他のＮ個のＷＴＲＵは、より高い電力レベルでＢＳによって引き続きサービス提供される。
【０２２４】
ＨＡＲＱスケジューリングでは、リレーを介した通信は、上述したＦＴＤＤＲの例と同様にスケジュールされる。例えばＨＳＤＰＡなど、通常のセルラシステムのように直接通信がスケジュールされ、リレーおよびＷＴＲＵは、ＳＴＤＤＲと同様に直接リンクにおいてサービス提供され、スケジュールされてもよい。チャネル状態フィードバックは、ＦＴＤＤＲでは必要ない。というのは、使用される符号は、レートレスだからである。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ配信では、リレーは、さらなるスケジューリングを可能にするために、ＡＣＫをＢＳに送信するだけでよい。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＢＳでのみ使用可能であり、これは、直接送信されるか、アップリンクによってリレーを介して転送されてもよく、この場合、異なるＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＷＴＲＵおよびＴＴＩにわたって集められてもよく、または集められなくてもよい。
【０２２５】
リレープロトコルアーキテクチャ
ユーザプレーンにおける以下の操作例は、２ホップモードおよびダイバシティモードの両方で、単一セル−単一リレー協調で使用され得る。２ホップモードにおいて、専用のＢＳ−ＲＳチャネルを使用することができる。単一セル（すなわち単一ＢＳ）、Ｍ個のリレーおよび複数のＷＴＲＵを想定する。リレーは、ＢＳ（基地局）とユーザ（ＷＴＲＵ）との間のリンク品質を向上させるように設計される。各ＷＴＲＵは、単一リレーによってサービス提供される。
【０２２６】
ＢＳは、リレーをＷＴＲＵと見なし、それと通信する。一方、リレーは、ＷＴＲＵに対するＢＳとして働き、通信を行う。次のレベルの通信アクションについて説明するために、リレーによってサポートされるプロトコルレイヤを想定する必要がある。
【０２２７】
ＲＳのＢＳサイドについて検討する。このサイドは、ＷＴＲＵをシミュレーションするため、どれだけのＷＴＲＵプロトコルスタックが実装されるかに関する選択肢がある。以下は、様々な代替である。
【０２２８】
図１９は、第１の代替１９００を示す。ＢＳサイドのリレー１９１０は、ＰＨＹレベルまでＷＴＲＵプロトコルスタックを実装する。ＲＳでのＰＨＹ処理は、代替的方法で実行され得る。ＡＦ（増幅転送）リレーとして表される第１の代替は、ＲＦレベルでの簡単な増幅および転送を伴う。第２の代替は、復調−再変調−転送である。この代替において、リレーへのリンクの忠実度が非常に高いものである場合のみ、ノイズが削除され、または抑えられ得る（すなわち、チャネル符号は、実質的に必要ない）。第３の代替は、ＤＦ（復号−再符号化−転送）リレーである。ここでは、誤りがＲＳで補正されるように、信号のさらなる処理がある。
【０２２９】
中継プロセス中、ＢＳ−ＲＳリンクおよびＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおける無線信号の特徴は同じである必要はない。第１の選択肢において、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクは、ＢＳ−ＲＳリンクに比べて、異なる周波数または符号を使用することができる。第２の選択肢において、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおける変調は、ＢＳ−ＲＳリンクにおける変調とは異なり得る。第３の選択肢において、誤り保護（すなわち、検出および／または訂正）符号は、ＢＳ−ＲＳリンクおよびＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおいて異なり得る。
【０２３０】
別のタイプの中継技術は、ＣＦ（圧縮転送）リレーと呼ばれ得る。この技術は、ＢＳとＷＴＲＵとの間に代替の信号パスがあることを必要とし、したがって、例えば、ダウンリンクにおいて、リレーから送信された圧縮信号は、ＢＳからの直接信号を補助することができる。この構成は、ダイバシティモードとの関連で、以下で扱われる。
【０２３１】
図２０は、ＷＴＲＵプロトコルスタック２０００を実装するための第２の代替を示す。この代替において、ＢＳサイドのリレー２０１０は、ＭＡＣレベルまでＷＴＲＵプロトコルスタックを実装する。この方式は、ＲＳにおけるＭＡＣプロトコルの組み込みのために、ＢＳ−ＲＳおよびＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおけるリソースの割り当ての柔軟性を提供する。また、この方式は、ＢＳ−ＲＳおよびＲＳ−ＷＴＲＵの間の誤って受信された無線ブロックの再送について別々にＨＡＲＱ方式を可能にする。
【０２３２】
この手法例は、ネットワーク／ＢＳ、およびＷＴＲＵから見ると、かなり透明である。影響には、ＲＬＣプロトコルの変更、およびリレーのＤＲＸ間隔のＢＳスケジューラの一部における認識などがある。
【０２３３】
リレーにおけるユーザプレーンプロトコルスタック（およびしたがってリレーの複雑性）は、最低限に抑えられる。必要なＰＨＹレイヤの機能の他に、リレーは、（ＢＳと通信するＷＴＲＵをエミュレートするために）ＷＴＲＵのＭＡＣの「鏡」、および（ＷＴＲＵと通信するＢＳをエミュレートするために）ＢＳのＭＡＣの「鏡」を維持することが必要である。
【０２３４】
図２１は、ＷＴＲＵプロトコルスタック２１００を実装するための第３の代替を示す。この代替において、ＢＳサイドのリレー２１１０は、ＲＬＣレベルまでＷＴＲＵプロトコルスタックを実装する。この例によって、ＲＳとＢＳ／ＷＴＲＵとの間のリンクの適応および再送など、様々なＲＬＣ（無線リンク制御）機能を可能にする。
【０２３５】
ＲＬＣプロトコルは、応答モード（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ  ｍｏｄｅ）、非応答モード、透過モード、または永続モードのうちの任意のモードで動作することができる。さらに、ＢＳとＲＳ、およびＲＳとＷＴＲＵとの間のＲＬＣプロトコルのモードは異なり得る。
【０２３６】
次に、ＲＳを介したＢＳとＷＴＲＵとの間のデータの転送について、単一ＩＰブロックのトランスポートを検討することによって説明する。図２１〜２３は、様々な代替を示す一連の図である。
【０２３７】
第１の代替は、ＰＨＹレベルの中継局である。図２２は、ＲＳ２２３０を介したＢＳ２２１０からＷＴＲＵ２２２０へのＩＰパケットの転送に関与するイベント２２２０のシーケンスを示す。ＲＳ２２２０は、増幅−転送または復号−転送タイプのシンプルなＰＨＹレベルの変形体であると見なされる。
【０２３８】
ＲＳ２２２０でのＰＨＹ処理は、代替的方法で実行され得る。ＡＦ（増幅−転送）リレーとして表される第１の方法は、ＲＦレベルでのシンプルな増幅および転送を伴う。第２の方法は、復調−再変調−転送である。この方法において、リレーへのリンクの忠実度が非常に高いものである場合のみ、ノイズが削除され、または抑えられ得る（すなわち、チャネル符号は実質的に必要ない）。第３の方法は、ＤＦ（復号−再符号化−転送）リレーである。この例では、誤りがＲＳ２２３０で補正されるように、信号のさらなる処理がある。第４の方法は、適応方式として表される。この方式では、リレーは、上記の３つの方式のうちの任意のものを適応的に切り替えることができる。例えば、リレーは、メッセージを正常に復号した場合、復号−転送方式を適用する。そうでない場合、残りの方式のうちの任意のもの、例えばＡＦ方式を適用することができる。別の例では、リレーは、大幅に負担がかかる場合、あまりリソースを消費しないので、ＡＦ方式を適用することができる。そうでない場合、他の方式のうちの任意のもの、例えばＤＦ方式を適用することができる。
【０２３９】
中継プロセス中、ＢＳ−ＲＳリンクおよびＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおける無線信号の特徴は同じである必要はない。第１の選択肢において、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクは、ＢＳ−ＲＳリンクに比べて、異なる周波数または符号を使用することができる。第２の選択肢において、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおける変調は、ＢＳ−ＲＳリンクにおける変調とは異なり得る。第３の選択肢において、誤り保護（すなわち、検出および／または訂正）符号は、ＢＳ−ＲＳリンクおよびＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおいて異なり得る。
【０２４０】
データ転送の第２の代替は、ＭＡＣレベルの中継局を伴う。この例では、ＢＳは、リレーをＷＴＲＵとして扱い、それに応じてリレーに対してスケジュールするが、この「リレー−ＷＴＲＵ」は、ＢＳが認識しているＤＲＸサイクルを有する。
【０２４１】
リレー−ＷＴＲＵからのＡＣＫは、ＢＳによるＭＡＣレベルの（ＨＡＲＱ）ＡＣＫとして扱われる。次いでリレー−ＷＴＲＵは、それが通信するＷＴＲＵのＢＳとして動作する。１つの特定の問題は、リレーがＢＳに対してパケットをＡＣＫしたが、ＷＴＲＵにそれを配信するのに成功しなかった場合にどうするかである。
【０２４２】
この問題に対処する一般的な戦略の一例は、以下の通りである。リレー（ＢＳとして動作する）は、ＭＡＣ（ＨＡＲＱ）プロトコルにより、もう２、３回パケットを配信しようと試みる。しかし、ある時点で、リレーは断念しなければならない。リレーは、ＨＡＲＱ−ＮＡＣＫをこれ以上実行することができない。というのは、リレーは、（ＷＴＲＵのふりをして）すでにＡＣＫしているからである。そのためＮＡＣＫは、必要な場合、ＲＬＣレベルで行われなければならない。ＲＬＣが応答モードで稼働していれば、ＷＴＲＵ  ＲＬＣは、これをすでに行いそうである。実質的に、ＭＡＣレベルＡＣＫを遅らせることによって、不可能なＭＡＣ  ＮＡＣＫの問題に対処することはできない。こうした遅延が起こる場合、原則的に、リレーはＢＳに再送を求めることができる。しかし、こうした再送は、リレーがすでに所有しているデータ以外は含んでいないため、それを求める理由がない。この例において、リレーは、そのＨＡＲＱタイムアウトを遅らせることができるだけである。
【０２４３】
ＲＬＣが非応答モードである場合、パケットは失われたと考えられ、これは（非応答モードの定義によって）許容可能である。しかし、ネットワークのＲＬＣは、ＭＡＣレイヤのＡＣＫがもはやパケットが確かに配信された旨の表示ではないことを認識できるように変更される必要があり得る。
【０２４４】
図２３は、ＭＡＣレベルのＲＳについて関与するイベント２３００のシーケンスを示す一例の図である。示される図２３は、リレーのＭＡＣでの潜在的なバッファオーバフローの問題に対処しない。具体的に、ＢＳ２３１０は、リレーがいつデータを正常に（あるいは不成功に）ＷＴＲＵ２３２０に転送したかを知らないため、ＲＳのバッファが扱うことができるより多くのデータをプッシュしようと試みる場合がある。これを防ぐために、以下の選択肢のうちの１つまたは複数を使用することができる。これらの選択肢は、排他的ではなく、結合されてもよい。
【０２４５】
第１の実施形態において、ＢＳ２３１０は、データを送信するためにＲＳ２３３０が行う試行の最大数、およびそれがどのぐらいかかるかを知ることによって、リレーバッファの状態に関する推定を自発的に維持する。また、それは、ＲＳ２３３０からＷＴＲＵ２３２０にパケットを配信するための平均時間を考慮に入れることができ、これは、リレーによって定期的に更新することができる。
【０２４６】
第２の実施形態において、ＲＳ２３３０は、ＢＳ２３１０にバッファ占有状況を定期的に伝える。これは、新しいＭＡＣレベルフィードバックシグナリングを導入することによって実行され得る。このフィードバックシグナリングを他のＲＳ  ＭＡＣレベルフィードバックと組み合わせてＲＦＣＨ（リレーフィードバックチャネル）としてもよい。
【０２４７】
第３の実施形態において、ＲＳ２３３０は、ＢＳ２３１０がその送信をスケジュールするために使用するフィードバックに（例えばチャネル状態情報と共に）バッファ占有状況を組み込む。それを行うための選択肢がいくつかある。しばしば、標準は、ＷＴＲＵ２３２０がＣＱＩ（チャネル品質インジケータ）を介してデータを受信するためのその機能を報告するための方法を提供する。こうした情報は、ＲＳ２３３０によってＢＳ２３１０にも提供され得る。ＣＱＩを人工的に低減することによって、ＲＳ２３３０は、それが受信するデータ量を低減することはできるが、この場合ＢＳ２３１０は、低減がバッファ占有問題またはチャネル状態のためであるかどうかを実際には知らない。
【０２４８】
第４の実施形態において、そのバッファがいっぱいである場合、ＲＳ２３３０は、ＢＳ２３１０がそれにデータをプッシュしようと試みるときはいつでも、特別な「バッファがいっぱい」ＮＡＣＫで応答する。これは、第１のＢＳ−リレーの試行のときに行われ、指定されたバックオフ期間が経過するまで、リレーがＢＳ２３１０に特別なデータ要求通信を発行するまで、または空のバッファが上に報告されるまで、ＢＳ２３１０が再送できないようにする。
【０２４９】
第５の実施形態は、第４の実施形態と似ており、バッファがほぼいっぱいであることを示す特別なＡＣＫを有するものである。この例において、ＲＳ２３３０は、次のものではなくこのパケットを受け入れる。次いでＢＳ２３１０の挙動は、上記に似ており、これはバックオフすることができ、および／またはＲＳ２３３０がそのバッファがＯＫであることを報告するのを待つことができる。
【０２５０】
第６の実施形態は、ＷＴＲＵ２３２０への特定のパケットの配信が成功した、または破棄されたとき、ＢＳ２３１０に報告することができる、ＲＳ２３３０からＢＳ２３１０への遅れた２次ＡＣＫ／ＮＡＣＫを導入する。これによってＢＳ２３１０は、リレーバッファの状態を維持し、それに応じてスケジュールすることができる。
【０２５１】
データ転送の第３の代替は、ＲＬＣレベルのＲＳを伴う。図２４ａおよび図２４ｂは、この代替に関与するイベント２４００のシーケンスを示す。図２４ａおよび図２４ｂに示されるように、ＲＳは、データパケットを、ＷＴＲＵに転送する前に受信する（必要に応じて、肯定応答する）。ＢＳは、これが配信されたと見なし、次いでＲＳは、ＷＴＲＵに配信する責任を負う。フォールバック機構は提供されず、また必要ない。しかし、ＲＬＣレベルの操作のために、このプロセスに関連する遅延は、ＭＡＣレベルの中継に関連する遅延よりかなり大きい可能性がある。
【０２５２】
ＲＳ−ＷＴＲＵチャネル
次に、リレーに対するＷＴＲＵ割り当てが２ホップモードでどのように行われるかを理解するために、専用のＲＳ−ＷＴＲＵチャネルの使用について検討する。この場合も、単一セル（すなわち単一ＢＳ２４１０）、Ｍ個のＲＳ２４２０および複数のＷＴＲＵ２４３０を想定する。ＲＳ２４２０は、ＢＳ２４１０とユーザ（ＷＴＲＵ２４３０）との間のリンク品質を向上させるように設計される。ＷＴＲＵ２４３０は、２つのカテゴリに分割される。１つのカテゴリは、ＢＳ２４１０に接続され、ＲＳ２４２０からのどんな補助も無くＢＳ２４１０と通信することができるＷＴＲＵ２４３０を含む。もう一方のカテゴリは、ＢＳ２４１０への接続において不利であり、ＲＳ２４２０の補助を必要とするＷＴＲＵ２４３０を含む。さらに、各ＷＴＲＵ２４３０は、所与の時に単一のＲＳ２４２０のみと関連付けられると想定する。Ｍ個のＲＳ２４２０があるため、ここで、図２５に示されるように、（Ｍ＋１）個のＷＴＲＵグループ｛Ｇm，ｍ＝０，１，．．．Ｍ｝を定義することができる。
【０２５３】
グループＧ0に属するＷＴＲＵ２５１０は、ＢＳ２５２０と直接通信し、グループＧmに属するＷＴＲＵ２５３０、２５３５は、ＲＳ  ｍ２５４０、２５５０を介してＢＳ２５２０と通信する。例えば、ダウンリンクにおいて、グループ０  ２５６０におけるＷＴＲＵに送信されたパケットは、ＢＳ２５２０からＷＴＲＵ２５１０への正規の直接送信に続く。同様に、グループ１，．．．ＭにおけるＷＴＲＵ２５３０、２５３５に送信されたパケットは、ＢＳ２５２０からＲＳ２５４０、２５５０、およびＲＳ２５４０、２５５０からＷＴＲＵ２５３０、２５３５への２ホップルートを通過する必要がある。
【０２５４】
どのグループに各ＷＴＲＵがあるかは、異なる代替的基準によって決定され得る。第１の基準によれば、セル中央内のＷＴＲＵは、グループ０  ２５６０に属し、セル端におけるＷＴＲＵは、グループ１，．．．Ｍ２５７０、２５８０に属する。セル端／セル中央の区別は、以下の技術（または他の方法）のうちの１つを使用して行われ得る。すなわち、基地局において、接続セットアップ中または接続が継続的である間に評価されたＷＴＲＵへの／からの往復時間遅延を使用する。任意のシステムにおけるＷＴＲＵが、予め定義された方法で予め定義されたＢＳ信号にその送信を同期することが必要であるため、こうした遅延が評価され得る。次いでＢＳは、遅延が確実に往復遅延によるものであるように、ＷＴＲＵから受信した信号がどれぐらい同期していないかを測定することができる。ＢＳがＷＴＲＵにタイミング調整コマンドを発行した場合、これらも考慮に入れられる。ＷＴＲＵにおいて、送信された電力がシグナリングされる何らかの基準チャネルにおいて受信されたＢＳ電力間の差をとることによって計算され得る推定されたパスロスを使用する（ほとんどのシステムは、少なくとも１つのこうしたチャネルを含む）。セル端／セル中央の区別は、ＧＰＳなど補助位置推定装置を使用して行うこともできる。
【０２５５】
第２の基準によれば、ＲＳ２４５０、２５５０は、ＷＴＲＵ２５３０、２５３５とＢＳ２５２０との間の通信、およびそれらが互いに報告するチャネルメトリクスを監視することができる。ＲＳ２４５０、２５５０は、これらのメトリクスを、相対チャネルのそれ自体の観察と比較し、どのＷＴＲＵ２５３０、２５３５がそれ自体を介して間接的に通信することの恩恵を受けるかを決定する。次いでＲＳ２５４０、２５５０は、間接的な接続セットアップを管理する。
【０２５６】
第３の基準によれば、ＲＳ２５４０、２５５０は、リレーを使用する恩恵を受けるかどうかをＷＴＲＵ２５３０、２５３５が決定することができ、ＢＳ２５２０にこの情報を伝えるビーコン信号を定期的に送出する。ＷＴＲＵは、応答をビーコン信号に送信することができる。
【０２５７】
第４の基準によれば、ＷＴＲＵ２５３０、２５３５は、定期的にその位置を更新する（または他のＣＥＬＬ＿ＤＣＨおよびＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨシグナリングが使用される）。ＲＳ２５４０、２５５０およびＢＳ２５２０は、ＷＴＲＵの位置またはシグナリングに関するそれぞれの情報を交換した後、どのグループにＷＴＲＵ２５３０、２５３５が属するかを決定することができる。
【０２５８】
別の技術的な問題は、ＷＴＲＵがＲＳのカバレージ領域に入るとき、ＲＳカバレージ領域から別のＲＳのカバレージ領域またはＢＳのカバレージ領域に移動するとき、ハンドオーバがどのように実行されるかである。ＷＴＲＵの移動性のため、ＷＴＲＵのグループを動的に変更することができる必要がある（一種のセル内、リレー間のハンドオーバ）。これを可能にするための可能なシグナリング戦略を、以下の例で説明する。
【０２５９】
プールされたリレー送信
いくつかの例で、ＲＳに関連付けられたすべてのＷＴＲＵの送信をプールすることによってＢＳがＲＳ２５４０、２５５０をスーパーＷＴＲＵとして扱うことが有用であり得る。この場合、ネットワークおよびＷＴＲＵは、ＲＳがある（したがって透過ではない）こと、およびどのＷＴＲＵ（またはより詳細には、どのＲＮＴＩ−ＷＴＲＵ当たり数個あり、共通／共有のものであり得る）をリレーが処理するかを知っていなければならない。ネットワーク／ＢＳは、これらを単一の送信にプールし、したがって、エアインターフェイスをより効率的に使用し、リレーに分解させる。
【０２６０】
プールされたリレー送信を可能にするために、標準ＢＳ  ＭＡＣに比べて、追加のおよび／または変更された機能が必要である。これらは、ＲＮＴＩプールマネージャ、ＭＡＣバッファマネージャ、および変更スケジューラを含む。ＲＮＴＩプールマネージャエンティティは、ＲＮＴＩグループ、および実際のＲＮＴＩと、リレーとの通信のために割り当てられたグループＲＮＴＩとの間の関連を維持する。ＭＡＣ  ＳＤＵは、各個々のデータストリーム（各ＲＮＴＩ）に関連付けられたＭＡＣに到達するが、これらはＭＡＣバッファマネージャによって共通ストリームに多重化する必要がある。
【０２６１】
最高の可能な操作に影響を与えるために、リレーへのグループ化された送信に対するスケジューリングの選好を提供することが必要であり得る。選好の量は、いくつの個々のデータストリームがリレーに分類されるかに応じて決まりそうである。変更スケジューラは、この情報のすべてを考慮に入れることができなければならない。ＢＳ−ＲＳの物理リソース（共有）とＲＳ−ＷＴＲＵ物理リソース（専用）との間に１対１の対応がないため、ＰＨＹレベルの協調は、この場合実行できない。
【０２６２】
一方、ＲＬＣレベルのリソースは、それらが共有物理リソースにマッピングされるとしても、専用のままである可能性がある（証拠として、例えば、ＷＣＤＭＡにおけるＨＳＰＡ）。したがって、ＭＡＣ操作がよく定義されているという条件で、ＲＬＣレベルの協調も、前のケースから変わりそうにない。
【０２６３】
図２６は、ＲＳ２６１０とＢＳ２６２０との間に配置されたＭＡＣのＭＡＣ−リレーサブレイヤ２６００の一例の図である。このレイヤは、グループ化されたＲＮＴＩにおけるデータの送信を処理する。ＨＡＲＱの応答は、代替的方法で処理することができる。第１の代替において、単一のＡＣＫ／ＮＡＣＫが、ＲＳ２６１０において、ＭＡＣ−リレー２６３０によって生成される。これは、ＨＡＲＱ  ＴＴＩに含まれるすべてのデータのＡＣＫ／ＮＡＣＫとして解釈され、ＢＳ／ネットワーク２６２０においてＭＡＣ−リレー２６４０によってＭＡＣ−ＷＴＲＵ２６５０に渡される。第２の代替において、別個のＡＣＫ／ＮＡＣＫがデータパケットごとに生成される。これも、ＢＳ／ネットワーク２６２０において、ＭＡＣ−リレー２６４０によってＭＡＣ−ＷＴＲＵ２６５０に渡される。いずれの場合でも、リレーにおけるＭＡＣ−ＷＴＲＵ−ミラー２６６０は、実質的に透過であり、実際にはタスクを行わない。
【０２６４】
送信側において、ＲＳ２６１０は現在、いくつかのタスクを実行することができるより複雑なＭＡＣエンティティ２６７０を含む。ＲＳ２６１０は、グループ内のＲＳの送信をスケジュールすることができる。ＲＳ２６１０は、前と同じように、グループ間のリレーの送信を引き続きスケジュールすることができる。ＲＳ２６１０は、ＷＴＲＵ２６８０でＨＡＲＱを維持することができる（すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ交換）。上記のプロトコルスタックアーキテクチャは、マルチホップ中継のケースに拡張することができる。この例におけるデータ転送操作は、一致するＢＳ−ＲＳおよびＲＳ−ＷＴＲＵのリソースのケースと同じである。これについては、上記で検討した。
【０２６５】
次に、共有ＲＳ−ＷＴＲＵチャネルの使用について説明する。ＲＳ−ＷＴＲＵチャネルが共有される場合、状況は、専用ＢＳ−ＲＳ、または専用ＲＳ−ＷＴＲＵリソースのケースに似ている（共有が両方のホップにわたって同じである場合）。あるいは、共有戦略が同じではないシナリオは、ＢＳ−ＲＳリンクが共有であり、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクが専用である例に似た操作をもたらすことになる。
【０２６６】
ダイバシティモードのユーザプレーンシステム操作について、以下で開示する。まず、専用ＢＳ−ＲＳチャネルについて検討する。このモードで、すべてのＷＴＲＵは、リレーまたはＢＳとの接続を動的に切り替えることができる。また、協調送信機ダイバシティが取得されるように、ＷＴＲＵは、ＢＳおよびＲＳに同時にリンクすることもできる。こうしたモードのＷＴＲＵにはより柔軟性があり、ＢＳとＷＴＲＵとの間、およびＢＳとＲＳとの間の接続はより動的であるため、スケジューリングアルゴリズムおよびシステムのセットアップは、より複雑になる。特に、ＲＳがＷＴＲＵに対してはＢＳを、ＢＳに対してはＷＴＲＵを単にミラーすることは、もはや可能ではない。ＷＴＲＵおよびＢＳは、相互におよびＲＳについて直接知っていなければならない。
【０２６７】
２ホップ操作のケースと同様に、ＲＳプロトコルスタックについて検討する必要がある。システム操作は、ＰＨＹ、ＭＡＣ、またはＲＬＣレイヤで終了することができるＲＳプロトコルスタックに基づいて定義される。
【０２６８】
図２７は、ＰＨＹレベルのＲＳのプロトコルアーキテクチャ２７００の一例の図である。点線は、ＢＳ２７１０とＷＴＲＵ２７２０との間の直接接続を示す。ＰＨＹリレー操作は、トランスポート形式のＰＨＹメッセージおよびＬ１制御（例えばＴＰＣ）のみに依存する。ＭＡＣ以上のレベルにおけるプロトコルレイヤは、ＢＳおよびＷＴＲＵにおいて変わらない。
【０２６９】
この例は、ＲＳ２７３０を表す。こうしたＲＳは、データ送信を補助するが、任意の決定自体を行うことはできない。ＲＳ２７３０でのＰＨＹ処理は、代替的方法で実行され得る。
【０２７０】
ＡＦ（増幅転送）リレーとして表される第１の代替は、ＲＦレベルでの簡単な増幅および転送を伴う。第２の代替は、復調−再変調−転送である。この代替において、リレーへのリンクの忠実度が非常に高いものである場合のみ、ノイズが削除され、または抑えられ得る（すなわち、チャネル符号は実質的に必要ない）。第３の代替は、ＤＦ（復号−再符号化−転送）リレーである。ここでは、誤りがＲＳで補正されるように、信号のさらなる処理がある。第４の代替は、圧縮−転送である。こうした方法は、リレーへのリンクが低品質であり、チャネル符号を使用してでさえデータを復調することができないときに使用され得る。しかし、データについての部分的な情報は、適切な符号の設計を介して依然として取得することができる。この部分的な（すなわち「圧縮された」）情報は、リレーによって宛先に転送される。
【０２７１】
第５の代替は、適応方式である。この方式では、リレーは、上記の４つの方式のうちの任意のものを適応的に切り替えることができる。例えば、リレーは、メッセージを正常に復号した場合、復号−転送方式を適用する。そうでない場合、残りの方式のうちの任意のもの、例えば増幅−転送方式を適用することができる。別の例は、リレーは、大幅に負担がかかる場合、あまりリソースを消費しないので、増幅−転送方式を適用することができる。そうでない場合、他の方式のうちの任意のもの、例えば復号−転送方式を適用することができる。
【０２７２】
中継プロセス中、ＢＳ−ＲＳリンクおよびＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおける無線信号の特徴は、同じである必要はない。第１の選択肢において、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクは、ＢＳ−ＲＳリンクに比べて、異なる周波数または符号を使用することができる。第２の選択肢において、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおける変調は、ＢＳ−ＲＳリンクにおける変調とは異なり得る。最後に、第３の選択肢において、誤り保護（すなわち、検出および／または訂正）符号は、ＢＳ−ＲＳリンクおよびＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおいて異なり得る。
【０２７３】
図２８は、ＭＡＣレベルＲＳのプロトコルアーキテクチャ２８００の一例の図である。点線は、ＢＳ２８１０とＷＴＲＵ２８２０との間の直接接続を示す。２ホップの場合と同様、ＲＳ２８４０におけるＭＡＣ２８３０の導入によって、ＲＳ２８４０は、システムのＨＡＲＱ操作に加わることができ、潜在的に再送などを処理することができる。この柔軟性によって、システム操作について議論するときに説明されるように、システム操作全体の改良の際にとてつもない潜在性が可能になる。今のところ、ミラーとしてのＲＳ  ＭＡＣ２８３０の使用は、もはや可能ではないことに留意されたい。
【０２７４】
図２９は、ＲＬＣレベルＲＳのプロトコルアーキテクチャ２９００の一例の図である。点線は、ＢＳ２９１０とＷＴＲＵ２９２０との間の直接接続を示す。
【０２７５】
様々な物理的アーキテクチャ、プロトコルアーキテクチャ、および無線チャネルについて説明してきたので、ＲＳを介したＢＳとＷＴＲＵとの間のデータの転送について説明する。上述したように、単一のＩＰブロックのトランスポートについて検討する。
【０２７６】
図３０は、ＲＳを介したＢＳからＷＴＲＵへのＩＰパケットの転送に関与するイベント３０００のシーケンスを示す図である。ＲＳ３０１０は、上述した技術のうちの任意のものを使用したシンプルなＰＨＹレベルであると想定する。示された手法は、復号−転送手法および復調−転送手法に適用される。圧縮−転送および増幅−転送の場合、ＲＳ３０１０は、送信が完了するまで（すなわちＢＳ３０２０がデータの送信を停止するまで）パケットの連続した改良を引き続き受信し、これらを送信する（交互の受信、送信操作）ことができる。
【０２７７】
スケジューリングの選択肢は、以下を含む。ＲＳ３０１０は、任意の送信前に信号を復号または復調しなければならない（すなわち、任意の送信前のデータの優れた保証）一例において、ＢＳ３０２０と同じＴＴＩで、または異なるＴＴＩで送信を行うように、ＢＳ３１２０によってスケジュールすることができる。いずれの場合も、ＷＴＲＵ３０３０は、この特定のパケットの受信を中止するため、送信を停止するときを知っていなければならない。これは、以下の代替的方法のうちの１つで行うことができる。
【０２７８】
第１の代替において、実際の送信は、（ＲＳ３０１０が受信しなければならない）サイド制御チャネルを使用して、ＢＳ３０２０によって直接スケジュールされる。第２の代替において、ＲＳ３０１０は、もはや再送を必要としない場合でも、再送を監視し続ける。これは、最小の制御オーバヘッドを運ぶが、ＲＳ３０１０は、半二重と見なされるため、ＢＳ３０２０およびＲＳ３０１０が同じＲＲＵを使用して同じＴＴＩで送信する操作を防ぐ。第３の代替において、ＰＨＹレイヤ制御信号が使用され、それによってＢＳ３０２０は、どのパケットを依然として積極的に送信しているか、またはいつパケットの送信を停止したかをＲＳ３０１０に通知する。この代替は、何らかのシグナリングオーバヘッドを運ぶが、（例えば、ＢＳ３０２０とのオーバラップのために）ＲＳ３０１０のＲＲＵのスケジューリングにおける完全な柔軟性を保持する。
【０２７９】
ＲＳ３０１０が送信操作と受信操作との間で動的に切り換えることができる場合、上記の選択肢は、依然として実行可能である。違いは、ここでは、送信の開始時に関して、ＲＳ３０１０がいくつかの選択肢を有することである。
【０２８０】
第１の選択肢として、ＲＳ３０１０が情報を正常に復号するまで待つ場合、状況は、２ホップ操作について説明したのと同じであり、したがって、完全情報が使用可能になる前にリレーが送信を開始したケースについてのみ、さらに検討する。第２の選択肢として、ＲＳ３０１０は、データを正常に復号するまで、各ＢＳ送信後、何か（具体的にはプロトコルに依存するもの）を送信することができ、その時点で、上記の復号−転送のケースと同様に、停止するまで、送信のみ続行する（受信は続行しない）。あるいは、第３の選択肢として、リレーは、その蓄積された情報が何らかの品質閾値を上回るまで、またはＢＳから少なくとも何らかの最小数の送信を受信するまで待つ。
【０２８１】
次に、ＭＡＣレベルの協調について検討する。ＰＨＹ＋ＭＡＣレイヤを備えるリレーが与えられると、リレーがＢＳによってどのように制御されるかに関連して行わなければならない基本的な異なる２つの協調技術の手法が検討され得る。あるケースでは、ＢＳは、詳細なリレー操作を知っておらず、細かい制御を適用せず、別のケースでは、それを行う。ＢＳ送信が常に使用可能であるため、中継プロトコルは、ＤＦ（復号−転送）またはＣＦ（圧縮−転送）手法のいずれかに基づき得る。
【０２８２】
ＢＳが詳細なリレー操作を知らない場合、データ転送は、図３１に示されるように動作する。ＢＳ３１１０は、ＡＣＫがＷＴＲＵ３１２０から受信されるまで、または最大数の送信回数を超えるまで、ＷＴＲＵ３１２０にパケットを送信し続ける。ＲＳ３１３０は、ｒｅａｄｙであり（ＣＦを行っているかＤＦを行っているかによって決まる）、ＷＴＲＵ３１２０がＮＡＣＫをＢＳ３１１０に送信する場合、送信を結合することができる。したがって、このモードでは、協調送信機ダイバシティは、第１の再送についてよりも遅く起動され、ＲＳ３１３０へのチャネルが本当により良い場合のみ、ＷＴＲＵ３１２０に対して行われる（したがって、ＷＴＲＵ３１２０が最初にデータを受信することができる）。
【０２８３】
この場合の鍵となる要因は、ＲＳ３１３０が「送信についてＲＥＡＤＹ」の定義である。ＤＦが使用される場合、これは、リレーがＢＳ送信を正常に復号したことを意味する。ＣＦが使用される場合、これは、リレーが何らかの予め定義された閾値を渡すためのＢＳ送信についての十分な量の情報を蓄積したことを意味する。
【０２８４】
詳細なＢＳ制御なしにリレーを使用する２つの手法について定義することができる。第１の手法では、スマートリレーと呼ばれ、すべてのフレームは、ＲＳ３１３０のために確保されるある分散ＲＲＵを含む。この事前の割り当て以外、ＢＳ３１１０は、ＲＳ３１３０がこれらをどう処理するか知らない。ＲＳ３１３０は、どのＷＴＲＵがその「補助セット」にあるかを決定し、すなわち、ＢＳ３１１０がＣＱＩ情報を処理して、どのＷＴＲＵ３１２０が補助セットにあるかを決定し、その情報をＲＳ３１３０にシグナリングすることができるかどうかを決定する。
【０２８５】
図３２は、スマートリレーおよびスレーブリレーの信号フロー３２００の例を示す図である。図３２を参照すると、スマートＲＳ３２１０は、これらのＷＴＲＵ３２２０へのＢＳ送信を監視する。また、ＷＴＲＵのフィードバック３２２０（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）も監視する。ＲＳ３２１０が３２１５でＲＥＡＤＹであり、ＷＴＲＵ３２３０がＮＡＣＫ３２３５を送信する（ＢＳ３２４０に行くが、ＲＳ３２１０はそれを見る）と、ＲＳは、３２５０でＷＴＲＵ３２３０への再送をスケジュールする。ａ）ＷＴＲＵへの送信のためにＢＳによってＲＳに以前割り当てられた、またはｂ）それに関連付けられたＷＴＲＵのうちの任意のものにスケジュールするためにリレーが使用できる１組のスロットから選択されたスロット（およびチャネライゼーション符号および／またはサブキャリアなど、他の物理リソース）に再送がスケジュールされる。ＢＳ３２４０は、一般に、ＲＳ３２１０が使用するルールを知っており、したがって、どのＷＴＲＵ３２３０がどのＲＳ３２１０の「補助セット」にあるかを推定し、それに応じてその再送の決定を行うことができる（すなわち、リレーが負荷を受け入れることを期待して、あまり頻繁に再送をスケジュールしない。あるいは、ＲＳ３２１０は、それが現在補助しているＷＴＲＵ３２３０をＢＳ３２４０に明示的にシグナリングする、または将来補助するための計画を立てることができる）。補助されているＷＴＲＵ３２３０は、そのインデックスと共にＲＳ３２１０によってシグナリングされる。このようにして、ＷＴＲＵ３２３０は、その受信機操作を切り替えて、このＷＴＲＵ３２３０からの協調送信をサポートするようにすることができる。
【０２８６】
スレーブリレー３２６０と呼ばれる第２の手法において、ＢＳ３２４０が補助セット内のＷＴＲＵ３２３０から３２７０でＮＡＣＫを取得した後でのみ（手法１と同様、ＢＳは、ＣＱＩ情報に基づいて、どのＷＴＲＵ３２３０が補助セット内にあるかを決定することができる）、ＢＳ３２４０は、３２４５でＲＳ３２１０にシグナリングする。３２８０でＲＥＡＤＹであるとき、ＲＳ３２１０は、３２９０でＷＴＲＵ３２３０への送信を開始する。それは、停止するようシグナリングされるまで続行する。こうした手法により、ＲＳ３２１０は、ＷＴＲＵ３２３０からＢＳ３２４０に送信されるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を検出／共有する必要はない。
【０２８７】
次に、ＢＳからの細かい制御によるＭＡＣレベルの協調の一例について検討する。この動作モードにおいて、２レベル（ＷＴＲＵとＢＳとの間、およびリレーとＢＳとの間）のＨＡＲＱが必要である。ＤＦまたはＣＦの通信方式を使用して、リレーは、いつ用意ができるかを、特定のＨＡＲＱプロセスに関連付けられている特別なリレーＡＣＫ（ＲＡＣ）を使用してＢＳに知らせる。この時点で、ＢＳは、直接シグナリングを使用して、どのパケットをどのＲＲＵで送信すべきかをリレーに伝える。スケジューリングは、送信ごとに、または一括で実行され得る（すなわち「成功またはタイムアウトするまで」）。一括で実行される場合、リレーは、ＢＳによって停止することが指示される、または、ＷＴＲＵからのＡＣＫ／ＮＡＣＫを監視し、ＡＣＫが検出されると停止することが伝えられ得る。ＢＳは、以下の方法のうちの任意のものを使用して、リレー送信をスケジュールすることができる。第１の方法は、同じＲＲＵでの送信をスケジュールすることによってＭＩＭＯの効果を最大にする。第２の方法は、異なるＲＲＵにおいて送信をスケジュールすることによって、時間ダイバシティを最大にする／干渉を最低限に抑える。
【０２８８】
次に、ＷＴＲＵで制御される適応ＮＡＣＫ送信について検討する。この方式で、ＷＴＲＵは、ＷＴＲＵ−ＢＳおよびＷＴＲＵ−ＲＳのチャネルの品質を追跡し、ＲＳまたはＢＳのいずれか、もしくはその両方にＮＡＣＫ送信を選択的に送信する。
【０２８９】
選択基準は、例えば、それぞれのチャネルのチャネル品質に基づき得る。すなわち、ＷＴＲＵは、正常な再送の可能性がより高いと推定されるネットワークノードにＮＡＣＫを送信することを選択することができる。
【０２９０】
選択的送信は、ＰＨＹ以上のレベルで実行され得る。ＰＨＹレベルで、ＷＴＲＵでの指向性アンテナを使用して、ＮＡＣＫ送信をＲＳまたはＢＳに選択的に送信することができる。より高いレベルで、ＮＡＣＫメッセージは、ＲＳまたはＢＳ用としてメッセージを識別する識別子を含み得る。非選択的送信は、ＰＨＹレベルではオムニアンテナ（またはブロードビーム型アンテナ）で、およびより高いレベルではブロードキャストメッセージとして達成される。
【０２９１】
次に、制御プレーンシステム操作について検討する。モードＡのリレー構成の文脈で対処されなければならない鍵となる制御プレーン操作は、移動性の管理のもの、すなわち、グループ０（使用中のリレーなし）を含む異なるリレーグループ間のＷＴＲＵの移動性の管理のものである。
【０２９２】
上述したように、ＷＴＲＵを特定のリレーグループに割り当てることに関する測定は、ＷＴＲＵで、リレーで、またはＢＳでなど、セルにおける様々な場所において実行され得る。これらの組み合わせを使用することができる。
【０２９３】
これらの測定は、測定が実行される場所に関係なく、ＢＳ／ネットワークに提供される。これらの測定に基づいて、ＢＳ（ネットワークではなく、おそらくＢＳ）は、ＷＴＲＵを特定のリレーグループに割り当て、適切なコマンドを関連のリレー（発信および受信リレー）およびＷＴＲＵに転送する。実際に、制御の観点から、ＢＳは現在のＷＣＤＭＡシステムにおいてＲＮＣとして働き、リレーはＢＳとして働く。こうした操作は、制御プレーンアクセス層プロトコルスタックに対する以下の変更を必要とする。
【０２９４】
図３３ａは、リレー−ＲＲＣ３３１０と呼ぶ、（ＲＲＣがレイヤ３であるため、ＷＣＤＭＡなど、現在多くのシステムで存在していない）レイヤ２の輪郭プレーンエンティティをＢＳおよびリレーが含むプロトコルアーキテクチャ３３００例の図である。このエンティティは、リレーグループ間のＷＴＲＵの移動性を管理する。図３３ｂは、ＢＳおよびリレーがリレー−ＲＲＣ３３１０を含む代替のプロトコルアーキテクチャ例３３００の図である。
【０２９５】
一般に、それがどのグループに属するかをＷＴＲＵが知らないため、こうしたエンティティは、ＷＴＲＵでは必要ではない場合がある。ＷＴＲＵが、リレー間の移動性をサポートする測定を実行するとき、既存のＲＲＣ操作は、ネットワークに測定を提供するように変更する必要がある場合がある。あるいは、レイヤ２  ＲＲＣエンティティは、測定をＢＳに報告するように定義され得る。
【０２９６】
リレーの存在下で特定の符号化プロセスに注意を向け、協調ヘッダ３４００例の図である図３４について検討する。図３４を参照すると、協調ヘッダ３４１０は、それだけには限定されないが、Ｍ０、Ｍ１、またはＭ２（それぞれ異なるリレー方法を表す）を示す２ビット３４２０、Ｍ１またはＭ２における特定の実施形態を示すｋビット、もしくは他の協調方式固有の詳細を示す
【０２９７】
【数５４】
2014161016.tif 000057
【０２９８】
ビットを含む。これらの「情報ビット」は、協調ヘッダを生成するためにコンパクトに符号化され得る。例えば、Ｍ０／Ｍ１／Ｍ２を示す２ビットおよびＫビットは、一緒に符号化することができ、それによって２ビットフィールドにおける未使用の符号点を無くし（２ビット＝４符号点であるため、符号化すべきモードが３モードのみ存在することになる）、場合によって１ビット以上（
【０２９９】
【数５５】
2014161016.tif 000058
【０３００】
ビットの代わり）ヘッダサイズを低減することができる。
【０３０１】
データパケットは、無線送信のためにさらに処理される（例えば、誤り訂正／検出符号が適用される、変調されるなど）。送信された信号ｓ（ｔ）は、ＷＴＲＵ、ＲＳ１、およびＲＳ２によって聞かれる「共通」無線チャネル上で運ばれ、この場合、ＲＳ１およびＲＳ２は、ＷＴＲＵに関連付けられ、「共通」は、必ずしもシステムにおける他のＷＴＲＵまたはＲＳに共通ではないＷＴＲＵ、ＲＳ１、ＲＳ２を指す。
【０３０２】
チャネル品質がＢＳ→ＲＳ１、ＢＳ→ＲＳ２、およびＢＳ→ＷＴＲＵのチャネルにおいて異なるため、すべての３つのエンティティ、すなわちＷＴＲＵ、ＲＳ１、およびＲＳ２がヘッダを正しく復号できるようにするために、チャネル符号化、変調、および類似の「送信関連のパラメータ」を選択しなければならない。これは、いくつかの技術を使用して実行することができ、その一部を以下で説明する。
【０３０３】
図３５は、例えば、ヘッダ用のＦＥＣ１  ３５１０、およびペイロード用のＦＥＣ２  ３５２０など、ヘッダおよびペイロードのためにチャネル符号化を分離し得る技術３５００例の図であり、ここでは、ＦＥＣ１  ３５１０は、ＦＥＣ２  ３５２０より強い。図３６に、フロー図全体の一例（ＤＬについて示されており、似たものがＵＬに適用される）が示されている。この技術は、ヘッダおよびペイロードについてチャネル符号化ＦＥＣＩ  ３５１０を使用することができ、この場合、ＦＥＣ１  ３５１０は、ヘッダがＷＴＲＵ、ＲＳ１、およびＲＳ２によって確実に受信されるのに十分強くなるように選択される。モードビットの頑強な符号化、例えば、２モードビットを、３６１０で、別々に符号化し、変調することができ、シンボルを、固定位置（ＷＴＲＵ、ＲＳ１、およびＲＳ２にわかっている）に配置し、したがって、ＷＴＲＵ、ＲＳ１、ＲＳ２は、ヘッダまたは／およびペイロード全体を復号する必要なしに、モード−シンボルを復調し、復号することができる。これらの例の変形に基づいて、他の類似の方式を使用することができる。
【０３０４】
３６２０で、データパケットがＷＴＲＵ、ＲＳ１、およびＲＳ２によって受信される。３６３０で、それぞれは、モードビットを検出し、復調し、復号する。モードビットの値に応じて、ノード（ＷＴＲＵ、ＲＳ１、ＲＳ２）は挙動する。すなわち、３６３５でモード０が示された場合、ＲＳ１およびＲＳ２は、３６４０でＷＴＲＵがデータパケットを復号する間、データブロックのさらなる処理を停止する。３６４５でモード１が示される場合、ＷＴＲＵは、処理を続行し、ＲＳ２およびＷＴＲＵは、さらなる処理を停止し、一方、ＲＳ１は、３６５０で続行する。Ｍ１またはＭ２が選択される場合、３６６０でデータパケットがＲＳ１またはＲＳ２によって正しく受信された後、位相２は３６５５で開始する。復号されたデータパケットを受信すると、ＷＴＲＵは、３６７０でＡＣＫ／ＮＡＣＫをＢＳまたはＲＳに送信する。
【０３０５】
Ｍ１またはＭ２の位相２において送信されたデータパケットの構造は、協調ヘッダを含む必要はない。これによって、いくつかのビットが不必要に送信されることを省き、干渉を低減し、スループットが向上する。
【０３０６】
ＤＬ＆ＵＬの連係
ここまで、ＤＬ＆ＵＬのソリューションについて別々に説明してきた。次に、それらを効率的に連係させるための方法について説明する。
【０３０７】
基本的な概念は、ＤＬデータまたは制御パケットが、ＵＬ送信で使用される協調方式についての情報を含むことである。以下は、「ピギーバック」の一例である。図３７は、ヘッダおよびペイロードを有するダウンリンクデータパケット３７００を示す。ヘッダ３７１０は、ＤＬ協調ヘッダ３７２０、および「次の」ＵＬ協調送信で使用すべき協調方式の詳細を含むＵＬ協調ヘッダ３７３０を含む。変形として、ＵＬ協調方式が使用されるべき期間が指定される。「期間」の指定は、「絶対」時間（例えばタイムスロット数）、または「論理時間」（例えば一時ブロックフロー識別など）によるものとすることができる。ＵＬ協調ヘッダ３７３０は、複数のＷＴＲＵがサービス提供されている場合、ＷＴＲＵのアドレスも含み得る。
【０３０８】
チャネル状態情報の使用可能性に関して、上記の説明において、ＢＳが図３８に示される５つのチャネル状態１〜５、またはその一部に関する情報を有すると想定することに留意されたい。この情報は、様々な方法で取得できる。例えば、定期的に、またはＢＳ３８４０、ＲＳ１  ３８２０、またはＲＳ２  ３８３０によってポーリングされると、ＷＴＲＵ３８１０、ＲＳ１  ３８２０、またはＲＳ２  ３８３０から戻され得る。フィードバック報告の期間は、動的に調整されてもよく、または、被ったオーバヘッドおよび待ち時間が許容可能であるように、通信の開始時に固定されてもよい。ＢＳ３８４０またはＲＳ３８２０、３８３０は、補間方法または予測方法を使用して、フィードバック報告間におけるチャネル状態値を推定することができる。ＴＤＤシステムにおいて、チャネル状態は、ＤＬチャネルおよびＵＬチャネルの相互関係の推定に基づいて、ＢＳ３８４０によって推定され得る。
【０３０９】
図３９は、「レガシ」ヘッダ３９１０に「協調ヘッダインジケータビット」３９２０と呼ばれる１ビットを追加したものを含む送信ヘッダ３９００を示す。このビットの一方の値は、協調ヘッダ３９３０の存在を示す。このビットの他方（バイナリ）の値は、協調ヘッダ３９３０の欠如を示す。
【０３１０】
この例では、協調ヘッダ３９３０は、モードＭ０（すなわち、直接ＢＳ−ＷＴＲＵ通信）を除いて、Ｍ１またはＭ２モード（すなわち、リレーに関与するすべてのモード）のみを示す。そのため、協調ヘッダ３９３０の欠如は、モードＭ０を示す。これは、多くの送信にわたって観察されると、平均ヘッダサイズを低減する。
【０３１１】
「ビット」を使用して協調ヘッダ３９３０の存在または欠如を示す変形、レガシヘッダ３９１０からの任意の未使用の「符号点」が使用され得る。すなわち、レガシヘッダの未使用のビットパターンが使用される。１つの変形は、ＲＣＰＣ（ｒａｔｅ  ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  ｐｕｎｃｔｕｒｅｄ  ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ：レートコンパチブルパンクチュアード畳み込み）符号を使用するものであり、これは、異なるレベルに対するデータパケットの異なる部分を保護する機能を有する。
【０３１２】
一例において、ＢＳおよびＲＳは、同じチャネル符号化データを、分散ＢＦ（ビットフォーミング）と共に送信し、したがってＷＴＲＵは、コヒーレントに結合された信号を、向上したＳＩＮＲで受信する。この方法は、ＷＴＲＵからＢＳおよびＲＳへの何らかの情報フィードバック（例えば、チャネル状態情報またはビームフォーミング重量）を必要とし、「閉ループ送信ダイバシティ」方式の変形体と見なすことができる。別の例において、ＢＳおよびＲＳは、符号化ビットストリームの異なる部分を送信し、これは、ＷＴＲＵによって受信され、逐次干渉除去技術によって分離される。次いで、２つの復調されたビットストリームは、チャネル復号レベルで結合される。これを位相１で受信した部分データと結合して、ＷＴＲＵは、ＢＳによってもともと送信されたデータの再構築を終了する。これらの例は、分散型ＢＦおよび分散型ＭＩＭＯ協調方式と呼ばれる。
【０３１３】
プロトコル１の操作
図４０に、プロトコル１−方式１ダウンリンクが示される。図４０を参照すると、ＢＳは、ＢＳ−ＲＳリンクに適したＭＣＳ、または全ＢＳ−ＲＳ、ＢＳ−ＷＴＲＵ、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクを考慮に入れるものを使用して、第１のＴＴＩでデータ４０１０をＲＳに送信することができる。ＢＳおよびＲＳは、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクに適したＭＣＳ、または全ＢＳ−ＷＴＲＵおよびＲＳ−ＷＴＲＵリンクを考慮に入れるものを使用して、次のＴＴＩでデータ４０２０をＷＴＲＵに送信することができる。ＷＴＲＵは、４０３０でＢＳ単独で、または４０４０でＢＳおよびＲＳによって一緒に（例えば、分散型時空間符号を使用して）（または第３の可能性として、ＲＳ単独で（図示せず））送信される、ＴＴＩにおける単一コードワード（例えば、ＨＡＲＱ  ＰＤＵ）を受信する。
【０３１４】
これは、例えばＭＩＭＯ送信がＢＳおよび／またはＲＳからＷＴＲＵに使用される場合、複数のコードワードに拡張され／一般化され得る。コードワード送信は、制御チャネル（すなわちＴＣＣ）を介してＷＴＲＵに対して説明され／示される。ＷＴＲＵは、ＨＡＲＱフィードバック（例えばＡＣＫ４０４０／ＮＡＣＫ４０５０）を送信して、コードワードが正常に受信されたかどうかを示すことができる。こうしたフィードバックは、ＨＣＣチャネルを使用して送信することができる。ＲＳは、ＨＡＲＱフィードバック（例えばＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をＢＳ（図示せず）に送信して、ＢＳによって送信されたコードワードがＲＳによって正常に受信されたかどうかを示すことができる。こうしたフィードバックは、ＨＣＣチャネルを使用して送信することができる。
【０３１５】
ＲＳがコードワードを正常に受信しなかったこと（すなわちＮＡＣＫまたはＤＴＸ）をＨＡＲＱフィードバックが示す場合、ＢＳは、再送することができる（図示せず）。再送されたパケットは、好ましくは、異なるＩＲバージョンを有する。ＢＳは、ＷＴＲＵからＡＣＫを受信した場合、次のメッセージ／パケットの送信に取りかかる。ＢＳおよび／またはＲＳがＷＴＲＵからＡＣＫを受信しない場合、ＢＳおよびＲＳは、ＷＴＲＵが肯定応答する（ＡＣＫを送信する）まで、またはＨＡＲＱ再送がなくなるまで、（例えば、分散型時空間符号を使用して）ＷＴＲＵへの再送を行う。再送されたパケットは、異なるＩＲバージョンを有し得る。ＷＴＲＵは、受信バージョンを結合（例えばＨＡＲＱ結合）して、所与のパケットｍの復号を向上させる。ＷＴＲＵが結合すべきパケットを認識できるようにするために、ＢＳおよびＲＳによって共通の識別子が使用される。こうした識別子は、ＨＡＲＱプロセスＩＤの形（同じものを使用して）、予め定義されたＴＴＩ（例えば、ＴＴＩ＃ｘ＋ｙにおいて、ＲＳは、ＴＴＩ＃ｘにおいてＢＳから受信されたパケットを送信する）、または他の任意の識別形式とすることができる。アップリンクの説明は、ダウンリンクのものと似ているが、ＢＳの役割とＷＴＲＵの役割とが交換される。
【０３１６】
プロトコル１−方式２ダウンリンクは、図４１に示されており、一般に方式１に似ているが、以下の違いがある。（各ＴＴＩにおいてＨＡＲＱフィードバックを送信することに対して）後のＴＴＩ４１１０の最後にＨＡＲＱフィードバックがＷＴＲＵによって送信されるように、１対のＴＴＩが使用される。これは、１「対」のＴＴＩの代わりに、２つ以上のＴＴＩの「塊」に一般化し／拡張することもできる。アップリンクの説明は、ダウンリンクのものと似ているが、ＢＳの役割とＷＴＲＵの役割とが交換される。
【０３１７】
プロトコル２の操作
図４２に示されるプロトコル２−方式１ダウンリンクは、全二重リレーを有するプロトコル２のＨＡＲＱ方式４２００について説明し、すなわち、ＲＳは、（例えば、異なる周波数で）同時の受信および送信を行うことができる。ＢＳは、ＢＳ−ＲＳリンクに適したＭＣＳを使用してＲＳにデータを送信することができる。ＴＴＩにおいて、ＲＳがＷＴＲＵへの送信によりビジーになると予想される（またはなっている）とき、ＢＳは、ＢＳ−ＷＴＲＵリンクに適したＭＣＳを使用してデータをＷＴＲＵに送信することができる。この例で、ＲＳは、その全二重の性質のために、ＢＳからＷＴＲＵへのこうした送信４２１０も受信する。ＲＳは、ＲＳ−ＷＴＲＵリンクに適したＭＣＳを使用してＷＴＲＵにデータを送信することができる。ＷＴＲＵが、あるＴＴＩにおいて、１つはＢＳから、１つはＲＳからの最高２つのコードワード（例えばＨＡＲＱ  ＰＤＵ）を受信する。これは、例えば、ＢＳおよび／またはＲＳからＷＴＲＵへのＭＩＭＯ送信が使用される場合、または複数のＲＳが使用される場合、２つを超えるコードワードに拡張し／一般化することができる。コードワード送信は、制御チャネル（すなわちＴＣＣ）を介してＷＴＲＵに対して説明され／示される。
【０３１８】
ＷＴＲＵは、ＨＡＲＱフィードバック（例えばＡＣＫ４２２０／ＮＡＣＫ４２３０）を送信して、２つのコードワードのそれぞれが正常に受信されたかどうかを示すことができる。こうしたフィードバックは、ＨＣＣチャネルを使用して送信することができる。ＲＳは、ＨＡＲＱフィードバック（例えばＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をＢＳ（図示せず）に送信して、ＢＳによって送信されたコードワードがＲＳによって正常に受信されたかどうかを示すことができる。こうしたフィードバックは、ＨＣＣチャネルを使用して送信することができる。ＲＳがコードワードを正常に受信しなかったこと（すなわちＮＡＣＫまたはＤＴＸ）をＨＡＲＱフィードバックが示す場合、ＢＳは、再送することができる（図示せず）。再送されたパケットは、異なるＩＲバージョンを有し得る。ＢＳは、ＷＴＲＵからＡＣＫを受信する場合、次のメッセージ／パケットの送信に取りかかる。ＢＳは、ＲＳからＡＣＫを受信する場合、次のメッセージ／パケットの送信に取りかかる。ＨＡＲＱ再送は、ＲＳに委ねることができる。ＲＳがＷＴＲＵからＡＣＫを受信しない場合、ＲＳは、ＷＴＲＵが肯定応答する（ＡＣＫを送信する）まで、またはＨＡＲＱ再送がなくなる（限界に到達する）まで、ＷＴＲＵへの再送を行う。再送されたパケットは、異なるＩＲバージョンを有し得る。ＷＴＲＵは、受信バージョンを結合（例えばＨＡＲＱ結合）して、所与のパケットｍの復号を向上させる。ＷＴＲＵが結合すべきパケットを認識できるようにするために、ＢＳおよびＲＳによって共通の識別子が使用される。こうした識別子は、ＨＡＲＱプロセスＩＤの形（同じものを使用して）、予め定義されたＴＴＩ（例えば、ＴＴＩ＃ｘ＋ｙにおいて、ＲＳは、ＴＴＩ＃ｘにおいてＢＳから受信されたパケットを送信する）、または他の任意の識別形式とすることができる。ＷＴＲＵへのＨＡＲＱ再送によってＲＳに過荷重がかけられると、ＲＳからＢＳへのフロー制御信号を使用して、ＢＳによる新しいＨＡＲＱ送信を停止することもできる。
【０３１９】
アップリンクは、ダウンリンクのものと似ているが、ＢＳの役割とＷＴＲＵの役割とが交換される。説明も似ており、次のように、単にＢＳをＷＴＲＵに置き換え、ＷＴＲＵをＢＳに置き換えるだけである。この例は、ＲＳが（例えば異なる周波数上で）同時の受信および送信を行うことができるように、全二重リレーを有する。ＷＴＲＵは、（好ましくはＷＴＲＵ−ＲＳリンクに適したＭＣＳを使用して）ＲＳにデータを送信する。ＴＴＩにおいて、ＲＳがＢＳへの送信によりビジーになると予想される（またはなっている）とき、ＷＴＲＵは、（好ましくはＷＴＲＵ−ＢＳリンクに適したＭＣＳを使用して）データをＢＳに送信することができる。ＲＳは、その全二重の性質のために、ＷＴＲＵからＢＳへのこうした送信を受信することもできる。ＲＳは、（好ましくはＲＳ−ＢＳリンクに適したＭＣＳを使用して）ＢＳにデータを送信する。ＢＳが、あるＴＴＩにおいて、１つはＷＴＲＵから、１つはＲＳからの最高２つのコードワード（例えばＨＡＲＱ  ＰＤＵ）を受信する［注意：これは、例えば、ＷＴＲＵおよび／またはＲＳからＢＳへのＭＩＭＯ送信が使用される場合、または複数のＲＳが使用される場合、２つを超えるコードワードに拡張し／一般化することができる］。コードワード送信は、制御チャネル（すなわちＴＣＣ）を介して説明され／示される。
【０３２０】
ＢＳは、ＨＡＲＱフィードバック（例えばＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を送信して、２つのコードワードのそれぞれが正常に受信されたかどうかを示すことができる。こうしたフィードバックは、ＨＣＣチャネルを使用して送信することができる。ＲＳは、ＨＡＲＱフィードバック（例えばＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をＷＴＲＵ（図示せず）に送信して、ＷＴＲＵによって送信されたコードワードがＲＳによって正常に受信されたかどうかを示すことができる。こうしたフィードバックは、ＨＣＣチャネルを使用して送信することができる。
【０３２１】
ＲＳがコードワードを正常に受信しなかったこと（すなわちＮＡＣＫまたはＤＴＸ）をＨＡＲＱフィードバックが示す場合、ＷＴＲＵは、再送することができる［注：これは図示せず］。再送されたパケットは、好ましくは、異なるＩＲバージョンを有する。ＷＴＲＵは、ＢＳからＡＣＫを受信する場合、次のメッセージ／パケットの送信に取りかかる。ＷＴＲＵは、ＲＳからＡＣＫを受信する場合、次のメッセージ／パケットの送信に取りかかる。ＨＡＲＱ再送は、ＲＳに委ねられる。ＲＳがＢＳからＡＣＫを受信しない場合、ＲＳは、ＢＳが肯定応答する（ＡＣＫを送信する）まで、またはＨＡＲＱ再送がなくなる（例えば、予め定められた限界に到達する）まで、ＢＳへの再送を行う（担当する）。再送されたパケットは、異なるＩＲバージョンを有し得る。ＢＳは、受信バージョンを結合（例えばＨＡＲＱ結合）して、所与のパケットｍの復号を向上させる。ＢＳが結合すべきパケットを認識できるようにするために、ＷＴＲＵおよびＲＳによって共通の識別子が使用される。こうした識別子は、ＨＡＲＱプロセスＩＤの形（同じものを使用して）、予め定義されたＴＴＩ（例えば、ＴＴＩ＃ｘ＋ｙにおいて、ＲＳは、ＴＴＩ＃ｘにおいてＷＴＲＵから受信されたパケットを送信する）、または他の任意の識別形式とすることができる。ＢＳへのＨＡＲＱ再送によってＲＳに過荷重がかけられると、ＲＳからＷＴＲＵへのフロー制御信号を使用して、ＷＴＲＵによる新しいＨＡＲＱ送信を停止することもできる。
【０３２２】
プロトコル２−方式２ダウンリンクは、一般に方式１に似ており、図４３に示されており、以下の違いがある。ＴＴＩにおいて、ＲＳがＷＴＲＵへの送信または再送によりビジーになると予想される（またはなっている）とき、ＢＳは、ＢＳ−ＷＴＲＵリンクに適したＭＣＳを使用していくつかのＨＡＲＱ再送４３１０をＷＴＲＵに送信することができる。ＢＳが再送を行うことを引き受けるかどうかは、ＲＳおよび／またはＷＴＲＵからのＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック状況、および／またはＲＳの負荷に基づき得る。アップリンクの図および説明は、ダウンリンクのものと似ているが、ＢＳの役割とＷＴＲＵの役割とが交換される。
【０３２３】
プロトコル２−方式３ダウンリンクは、図４４に示されており、一般に方式２に似ているが、以下の違いがある。まず、１対のＴＴＩ４４１０が使用され、（各ＴＴＩにおいてＨＡＲＱフィードバックを送信することに対して）後のＴＴＩの最後にＨＡＲＱフィードバックがＷＴＲＵ４４２０によって送信される。これは、１「対」のＴＴＩの代わりに、２つ以上のＴＴＩの「塊」に一般化し／拡張することもできる。第２に、アップリンクの説明は、ダウンリンクのものと似ているが、ＢＳの役割とＷＴＲＵの役割とが交換される。
【０３２４】
プロトコル２−方式４ダウンリンクは、図４５に示されており、一般に方式２に似ているが、以下の違いがある。まず、いくつかのパケットのＨＡＲＱ再送は、４５１０でＢＳからＲＳに委ねられず、他のいくつかのパケットのＨＡＲＱ再送は、４５２０でＢＳからＲＳに委ねられる。委ねるかどうかは、ＲＳおよび／またはＷＴＲＵからのＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック状況、および／またはＲＳの負荷に基づき得る。第２に、アップリンク図および説明は、ダウンリンクのものと似ているが、ＢＳをＷＴＲＵ、およびＷＴＲＵをＢＳと置き換え／表示し直す。
【０３２５】
プロトコル２−方式５ダウンリンクは、図４６に示されており、一般に方式１に似ているが、以下の違いがある。まず、この方式は、ＲＳが同時ではなく、受信または送信のいずれかを可能にするように、半二重リレーを有する。第２に、いくつかのパケットのＨＡＲＱ再送は、４６１０でＢＳからＲＳに委ねられず、他のいくつかのパケットのＨＡＲＱ再送は、４６２０でＢＳからＲＳに委ねられる。委ねるかどうかは、ＲＳがＢＳからパケットを受信したかどうか（すなわち、半二重であるため、ＲＳが受信したか送信したか）に基づき得る。ＲＳおよび／またはＷＴＲＵからのＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック状況、ならびに／もしくはＲＳの負荷など他の要因を検討することもできる。第３に、アップリンクの説明は、ダウンリンクのものと似ているが、ＢＳの役割とＷＴＲＵの役割とが交換される。
【０３２６】
プロトコル２−方式６ダウンリンクは、図４７に示されており、一般に方式５に似ているが、以下の違いがある。１対のＴＴＩ４７１０が使用され、（各ＴＴＩにおいてＨＡＲＱフィードバックを送信することに対して）後のＴＴＩ４７２０の最後にＨＡＲＱフィードバックがＷＴＲＵによって送信される。これは、１「対」のＴＴＩの代わりに、２つ以上のＴＴＩの「塊」に一般化し／拡張することもできる。アップリンクの説明は、ダウンリンクのものと似ているが、ＢＳの役割とＷＴＲＵの役割とが交換される。
【０３２７】
物理チャネルは、物理リソースがＷＴＲＵ、中継局、基地局間で割り当てられる様々な方法を示し、区別する。ここで使用される場合、物理チャネルは、特定の端末（すなわちＷＴＲＵ）、１組の端末、セルなどに関連付けられた特定の１組のリソースである。より詳細には、セルラシステムにおける物理チャネルは、特定の無線アクセス技術に適する方向（アップリンクＵＬまたはダウンリンクＤＬ）、搬送周波数、セルラシステムのセルまたはセクタ、チャネライゼーションリソースによって定義され得る。したがって、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）において、これは１組のタイムスロットであり、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）において、これは１組の符号であり、ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）において、これは１組の副搬送波であり、ＴＤＤ−ＣＤＭＡ（時分割二重ＣＤＭＡ）において、これはタイムスロットと符号の組み合わせなどである。
【０３２８】
チャネライゼーションリソースは、ＲＲＵ（無線リソースユニット）の組として割り当てられる。無線リソースユニットは、特定の無線アクセス技術におけるリソースの最も小さい特定の割り当てである。例えば、ＷＣＤＭＡ（広帯域ＣＤＭ）ＨＳＤＰＡでは、１ＲＲＵ＝１ＳＦ１６符号×１ＴＴＩである。ＬＴＥ（ｌｏｎｇ  ｔｅｒｍ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、１ＲＲＵ＝１副搬送波×１ＴＴＩである。
【０３２９】
一般的に言えば、端末（ＷＴＲＵ）に割り当てられた物理チャネルは、それだけには限定されないが、以下の３つのタイプのものであり得る。第１に、専用物理チャネルは、その限定的な使用のために、特定のＷＴＲＵに割り当てられる。この割り当ては、動的とすることができ、すなわち、ＲＲＵの共有プールを使用することができ、しかし各ＲＲＵは、単一ＷＴＲＵに専用である。例えば、ＵＭＴＳ  ＷＣＤＭＡ標準のリリース５でもともと定義されたＷＣＤＭＡ  ＨＳＤＰＡは、専用の割り当てである。物理ＨＳＤＰＡチャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）は共有されるにもかかわらず、そこの各ＲＲＵは、専用のやり方で割り当てられる。第２に、共有チャネルは、よく定義された（静的または動的）ＷＴＲＵの組の中で共有される。第３に、共通チャネルは、指定されたセルにおける任意の端末から使用可能である。
【０３３０】
使用可能なＲＲＵの数は、ＲＲＵがどのように定義され、どのように受信されるかによって決まる。これらの例は、後述するＲＲＵ定義および受信のすべての手法に適用される。
【０３３１】
一般に、ＲＲＵは、（例えば、十分なタイムスロットのギャップ期間またはＯＦＤＭの副搬送波がそうであるように）非干渉、または直交であると想定され得る。これは、リンクごとに最高の性能を確実にするが、全体的なシステム性能は、直交ＲＲＵの使用可能性によって限定される。
【０３３２】
この代替は、ＲＲＵ間のわずかな量の干渉を可能にし、受信機の設計においてこれを無視することである。これは、ＲＡＫＥ受信機による長符号ＣＤＭＡのケースである。これは、システム性能を制限する要因としてＲＲＵの使用可能性を取り去るが、こうしたシステムは、通常、自己干渉レベルによって制限される。したがって、原則として大量のＲＲＵが使用可能であるが、実際に同時に使用可能なのは、これらのうちのごくわずかである。こうしたシステムの実際のＲＲＵ効率は、直交ＲＲＵによるものにしばしば似ている（しばしば多少悪い）。
【０３３３】
理論的に最適な手法は、ＲＲＵ間の何らかの（限定され、制限される）干渉を許可し、非常に強力な受信機を使用して、自己干渉の組におけるすべてのＲＲＣを一緒に受信することである。３ＧＰＰのＷＴＤＤ  ＴＤＳＣＤＭＡモードによって、この方向へ一部進められた。
【０３３４】
制御チャネル
以下の制御チャネルアーキテクチャは、プロトコル２およびプロトコル１と共に使用され得る。本明細書では、２つのタイプの制御チャネルについて説明する。ＴＣＣは、関連の（データ）送信についての情報を説明または提供する制御チャネルである。例えば、送信がいつ行われるか、使用されたＭＣＳ、新しい送信か再送か、ＩＲバージョンなどを説明する。ＨＣＣは、受信状況についての情報を説明または提供する制御チャネルである。例えば、送信の受信が正常に行われた（ＡＣＫ）か、失敗した（ＮＡＣＫ）か、受信されなかった（ＤＴＸ：すなわち、フィードバックが送信されない）かを示すＨＡＲＱ  ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック。
【０３３５】
図４８は、ＤＬ４８００の制御チャネルを示す。ＷＴＲＵ４８１０は、ＢＳ４８２０からの送信に関する情報をシグナリングするＢＳ４８２０によって送信される制御チャネル（ＴＣＣ１  ４８３０と呼ばれる）を監視する。ＷＴＲＵ４８１０は、ＲＳ４８４０からの送信に関する情報をシグナリングするＲＳ４８４０によって送信される制御チャネル（ＴＣＣ２  ４８５０と呼ばれる）を監視する。あるいは、ＴＣＣ２  ４８５０は、代わりにＢＳ４８２０によって送信され得るが、依然としてＲＳ４８４０からの送信に関する情報をシグナリングする。ＴＣＣ１  ４８３０およびＴＣＣ２  ４８５０は、１つの制御チャネル（すなわち、ＢＳからの単一のＴＣＣ）に結合され得る。
【０３３６】
ＲＳ４８４０は、ＢＳ４８２０からの送信に関する情報をシグナリングするＢＳ４８２０によって送信される制御チャネル（ＴＣＣ３  ４８６０と呼ばれる）を監視する。ＴＣＣ１  ４８３０およびＴＣＣ３  ４８６０は、同じ制御チャネル（すなわち、ＢＳからの単一のＴＣＣ）とすることができる。ＷＴＲＵ４８１０は、ＨＡＲＱフィードバック制御チャネル（ＨＣＣ１  ４８７０と呼ばれる）をＢＳ４８２０に送信する。ＷＴＲＵ４８１０は、ＨＡＲＱフィードバック制御チャネル（ＨＣＣ２  ４８８０と呼ばれる）をＲＳ４８４０に送信する。ＲＳ４８４０は、ＨＡＲＱフィードバック制御チャネル（ＨＣＣ３  ４８９０と呼ばれる）をＢＳ４８２０に送信する。ＨＣＣ１  ４８７０およびＨＣＣ２  ４８８０は、同じ制御チャネル（すなわち、ＷＴＲＵからの単一のＨＣＣ）とすることができる。
【０３３７】
図４９は、ＵＬ４９００の制御チャネルの変形体Ａを示す。ＷＴＲＵ４９１０は、ＷＴＲＵ４９１０からの送信に関する情報をシグナリングする（すなわち、いつおよび／または何をＢＳ４９２０に送信するかをＷＴＲＵ４９１０に指示する）ＢＳ４９２０によって送信される制御チャネル（ＴＣＣ１  ４９３０と呼ばれる）を監視する。ＷＴＲＵ４９１０は、ＷＴＲＵ４９１０からの送信に関する情報をシグナリングする（すなわち、いつおよび／または何をＢＳ４９２０に送信するかをＷＴＲＵ４９１０に指示する）ＲＳ４９４０によって送信される制御チャネル（ＴＣＣ２  ４９５０と呼ばれる）を監視する。あるいは、ＴＣＣ２  ４９５０は、代わりにＢＳ４９２０によって送信される、あるいはＴＣＣ１  ４９３０およびＴＣＣ２  ４９５０は、同じ制御チャネルとすることができる（例えば、いつおよび／または何をＲＳおよびＢＳのいずれかに送信するかをＷＴＲＵに指示するＢＳからＷＴＲＵへの単一のＴＣＣ）。
【０３３８】
ＲＳ４９４０は、ＲＳ４９４０からの送信に関する情報をシグナリングする（すなわち、いつおよび／または何をＢＳ４９２０および／またはＷＴＲＵ４９１０に送信するかをＲＳ４９４０に指示する）ＢＳ４９２０によって送信される制御チャネル（ＴＣＣ３  ４９６０と呼ばれる）を監視する。ＴＣＣ１  ４９３０およびＴＣＣ３  ４９６０は、いつおよび／または何を送信するかをＷＴＲＵ４９１０及びＲＳ４９４０に指示するＷＴＲＵ４９１０および／またはＲＳ４９４０への同じ制御チャネル（すなわち、ＢＳ４９２０からの単一のＴＣＣ）とすることができる。ＷＴＲＵ４９１０は、ＨＡＲＱフィードバック制御チャネル（ＨＣＣ１  ４９７０と呼ばれる）をＢＳ４９２０から受信する。ＷＴＲＵ４９１０は、ＨＡＲＱフィードバック制御チャネル（ＨＣＣ２  ４９８０と呼ばれる）をＲＳ４９４０から受信する。ＲＳ４９４０は、ＨＡＲＱフィードバック制御チャネル（ＨＣＣ３  ４９９０と呼ばれる）をＢＳ４９２０から受信する。ＨＣＣ１  ４９７０およびＨＣＣ３  ４９９０は、同じ制御チャネル（すなわち、ＢＳ４９２０からの単一のＨＣＣ）とすることができる。ＵＬ制御チャネル（ＴＴＣｘまたはＨＣＣｘ）は、ＤＬ制御チャネルと必ずしも同じではないが、説明では同じ用語が使用される。
【０３３９】
図５０は、ＵＬ５０００の制御チャネルの変形体Ｂを示す。変形体Ｂは、ＷＴＲＵ５０１０からの送信に関する情報をシグナリングするＢＳ５０２０に制御チャネル（ＴＣＣ１  ５０３０と呼ばれる）を送信するＷＴＲＵ５０１０について説明する。ＷＴＲＵ５０１０は、ＷＴＲＵ５０１０からの送信に関する情報をシグナリングするＲＳ５０４０に制御チャネル（ＴＣＣ２  ５０５０と呼ばれる）を送信する。あるいは、ＴＣＣ１  ５０３０およびＴＣＣ２  ５０５０は、同じ制御チャネル（すなわち、ＷＴＲＵ５０１０からの単一のＴＣＣ）とすることができる。
【０３４０】
ＲＳ５０４０は、ＲＳ５０４０からの送信に関する情報をシグナリングする制御チャネル（ＴＣＣ３  ５０６０と呼ばれる）をＢＳ５０２０に送信する。ＷＴＲＵ５０１０は、ＨＡＲＱフィードバック制御チャネル（ＨＣＣ１  ５０７０と呼ばれる）をＢＳ５０２０から受信する。ＷＴＲＵ５０１０は、ＨＡＲＱフィードバック制御チャネル（ＨＣＣ２  ５０８０と呼ばれる）をＲＳ５０４０から受信する。ＲＳ５０４０は、ＨＡＲＱフィードバック制御チャネル（ＨＣＣ３  ５０９０と呼ばれる）をＢＳ５０２０から受信する。ＨＣＣ１  ５０７０およびＨＣＣ３  ５０９０は、同じ制御チャネル（すなわち、ＢＳ５０２０からの単一のＨＣＣ）とすることができる。ＵＬ制御チャネル（ＴＴＣｘまたはＨＣＣｘ）は、ＤＬ制御チャネルと必ずしも同じではないが、説明では同じ用語が使用されている。変形体Ａからのいくつかの態様を変形体Ｂの他の態様と結合することを介して、他の変形体も可能である。
【０３４１】
セルラシステムのダウンリンク性能を向上させるためのいくつかのプロトコル例について説明する。これらのプロトコルは、ＨＳＰＡ（高速パケットアクセス）ＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス／高速アップリンクパケットアクセス）およびＬＴＥ（ｌｏｎｇ  ｔｅｒｍ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）など、既存のセルラパケットエアインターフェイスに基づくように設計される。これらのプロトコルは、ＨＳＰＡの文脈で開示されるが、記載されるプロトコルは、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸなど、他のシステムに直接適用される。
【０３４２】
ＨＳＵＰＡにおける協調リレー
リレーとＷＴＲＵとの間のリンクは、１対１または１対多に分類され得る。１対１のリンクにおいて、リレーは、単一のＷＴＲＵに専用である。１対多のシナリオにおいて、リレーは、複数のＷＴＲＵからデータを受信する。同様に、リレーとＢＳとの間のリンクは、１対１または１対多とすることができる。１対１のシナリオにおいて、ＢＳは、単一のリレーからデータを受信しており、１対多のシナリオにおいて、基地局は、複数のリレーからデータを受信している。最後に、ＢＳとＷＴＲＵとの間の直接リンクもある。このリンクは、存在していても、存在していなくてもよい。ＷＴＲＵがＢＳと直接通信することができない、すなわち、すべての通信がリレーを通過するアーキテクチャを定義することができる。しかし、これは、限定的なアーキテクチャである。というのは、リレーの目的は、ＷＴＲＵとＢＳとの間の通信を助けることであり、そのため、リレーが必要なく、ＷＴＲＵとＢＳとの間の直接通信が有利である場合があるからである。このリンクは、常に１対多と定義される。最後に、ＷＴＲＵは、同時にリレーとＢＳの両方と通信することができる。
【０３４３】
【表２】
2014161016.tif 000059
【０３４４】
それを一般化するために、ここでは、すべてのリンクが１対多であると想定する。１対１のケースは、単一の宛先があるとき、取るに足らないケースである。
【０３４５】
ＨＳＵＰＡサービング許可方法
ＨＳＵＰＡチャネルは、ＥＰＤＣＨ（拡張専用物理チャネル）である。ＢＳは、すべてのＷＴＲＵ中のＥ−ＤＰＣＨの割り当てを制御し、この制御されたスケジューリングは、ＷＴＲＵが特定のシグナリングに関してどのように挙動すべきかについての１組のルールに基づく。
【０３４６】
ＢＳは、「ＳＧ」（スケジューリング許可）と呼ばれるリソース指示を、ダウンリンクにおいて送信する。このＳＧは、ＷＴＲＵに、それが使用できる最大量のアップリンクリソースを指示する。スケジューリング許可を発行するとき、ＢＳは、ＳＲＮＣによって、またスケジューリング要求においてＷＴＲＵから提供されるＱｏＳ関連の情報を使用することができる。
【０３４７】
スケジューリング許可は、以下の特徴を有する。スケジューリング許可は、最大許容Ｅ−ＤＰＤＣＨ／ＤＰＣＣＨ電力比を制御し、ＴＴＩ当たり１回以下で送信され得る。２つのタイプの許可がある。
【０３４８】
絶対的な許可は、ＷＴＲＵが使用し得る最大量のＵＬリソースの絶対的な制限を提供する。第２の許可は、以前使用された値に比べて、リソース制限を増減するようＷＴＲＵに指示する相対的な許可である。絶対的な許可は、サービングＥ−ＤＣＨセルによって送信される。これらは、１つのＷＴＲＵについて、１グループのＷＴＲＵについて、またはセル内のすべてのＷＴＲＵについて有効である。これは、ＷＴＲＵごとに２つまでの識別（「１次」および「２次」と呼ばれる）を割り当て、ＵＴＲＡＮが同じ識別を１グループのＷＴＲＵに割り当てることによって行われる。相対的な許可は、絶対的な許可に対する補完としてサービングおよび非サービングｎｏｄｅ−Ｂによって送信され得る。ＷＴＲＵ挙動は、１つのＷＴＲＵ、１グループのＷＴＲＵ、およびすべてのＷＴＲＵについての相対的な許可について正確に同じである。サービングＥ−ＤＣＨ  ＲＬＳからの相対的な許可は、３つの値「アップ」、「ホールド」、「ダウン」のうちの１つを取り得る。非サービングＥ−ＤＣＨ  ＲＬからの相対的な許可は、２つの値「ホールド」または「ダウン」のうちの１つを取り得る。
【０３４９】
以下の情報は、スケジューリング許可割り当てを補助するために、ＷＴＲＵによってＢＳに提供される。この情報は、ＳＩ（スケジューリング情報）で提供される。バッファ内にデータがある優先順位が最も高いチャネルの論理チャネルＩＤは、使用可能なデータがある優先順位が最も高い論理チャネル、およびこの示された論理チャネルに関連するＱｏＳ情報を明確に識別する。ＳＩにおける情報のいくつかの例は、ＷＴＲＵバッファ占有率（バイト単位）、合計バッファ状況、合計報告バッファの一部としてバッファ内にデータがある優先順位が最も高い論理チャネルのバッファ状況、およびＷＴＲＵ  ＵＰＨ（電力余分）を含む。ＵＰＨフィールドは、最大ＷＴＲＵ送信電力および対応するＤＰＣＣＨ符号電力の比を示す。
【０３５０】
協調ネットワークにおけるＨＳＵＰＡサービング許可機能
サービング許可の目的は、ユーザ体験（スループットおよび遅延）および容量に関するかなりの強化を提供することであることを留意されたい。したがって、ＨＳＵＰＡが協調環境で使用されているとき、サービング許可機能および目的が真を保持することを確実にすることが重要である。さらに、許可は、必要なＱｏＳだけでなく、チャネル状態の機能であることである。
【０３５１】
ＵＰＨは、ＷＴＲＵとＢＳとの間のチャネル状態の機能であり、状態が好適ではない場合、ＤＰＣＣＨにおいて非常に多くの電力が費やされ、ＥＤＰＣＨにあまり電力が残されないことに留意されたい。これは重要である。というのは、これは、ＷＴＲＵとＢＳとの間の許可が必ずしもＷＴＲＵとリレーとの間の通信に適さない場合があることを含意するからである。
【０３５２】
ＢＳとリレーとの間のリンク
通信の重要な部分は、リレーとＢＳとの間のリンクである。例えば、リレー−ＢＳリンク間の通信に使用可能な帯域幅がリレーとＷＴＲＵとの間の通信に使用可能な帯域幅より低い場合、システムはアンバランスになる場合があり、リレーは、ＷＴＲＵパケットをキューに入れ始め、場合によってドロップする。というのは、それは、こうしたパケットをＢＳに転送することができないからである。
【０３５３】
リレーとＢＳとの間のいくつかのシグナリングメッセージは、以下の表において定義される。
【０３５４】
【表３】
2014161016.tif 000060
【０３５５】
これらのメッセージの目的は、ＢＳが単一リレーに関連付けられたＷＴＲＵへの割り当て、各リレーとＢＳとの間の通信のための割り当てを行い、異なるリレーに関連付けられたＷＴＲＵ間で割り当てのバランスをとるのを助けることである。
【０３５６】
例１：リレーのみとのＷＴＲＵの通信
中央スケジューリング
中央スケジューリングにおいて、ＢＳは、ＳＧ（スケジューリング許可）を各ＷＴＲＵに割り当て、このＳＧは、リレーを介してＢＳからＷＴＲＵに送信される。リレーは、単に割り当てをＷＴＲＵに転送する。
【０３５７】
ＷＴＲＵがリレーに直接通信するため、ＷＴＲＵによって送信されたＳＩは、ＷＴＲＵとリレーとの間のリンクを反映し、ＢＳは、その情報を使用して、許可割り当てを行うことができる。しかし、ＢＳは、リレーがすべての関連のＷＴＲＵからＢＳへのデータの送信を必要とするという事実を考慮に入れる必要もある。したがって、リレーとＢＳとの間に十分な帯域幅がない場合、大きい許可をＷＴＲＵに提供する利点はない。
【０３５８】
それを考慮に入れるために、そのリレーの容量を反映する「リレーＳＩ」を導入する。「リレーＳＩ」を、上記で定義した上位層のシグナリングメッセージと共に使用して、ＷＴＲＵへのＳＧ割り当てだけではなく、ＢＳ−リレーチャネルに割り当てられた帯域幅を制御することができる。
【０３５９】
図５１は、ＳＩ５１００のフレーム構造の一例の図である。図５１を参照すると、リレーからＢＳに報告するＳＩのフレーム構造は、リレーＳＩ５１１０、少なくとも１つのＷＴＲＵ  ＩＤ５１２０、および少なくとも１つのＳＩ５１３０を含む。
【０３６０】
階層スケジューリング
階層スケジューリングにおいて、ＢＳは、許可をリレーに割り当て、次いでリレーは、受信された許可、ＷＴＲＵから受信されたＳＩ、およびＷＴＲＵに関連する他の何らかのＱｏＳ情報に基づいて、そのリレーに関連する異なるＷＴＲＵに許可を割り当てる。この場合、ＷＴＲＵへのサービング許可割り当ての制御がリレーに提供されることに留意されたい。
【０３６１】
ＢＳは、リレーに十分な許可を割り当てることを保証するために、リレーは、すべてのＷＴＲＵから結合されたＳＩを含む「結合されたＳＩ」を送信する必要がある。
【０３６２】
「結合されたＳＩ」と「リレーＳＩ」との間の違い
上述した「結合されたＳＩ」および「リレーＳＩ」は、それらが異なる目的を果たすために異なり得ることに留意されたい。
【０３６３】
「リレーＳＩ」は、リレーの容量を反映するために使用されるため、リレーバッファがどれだけいっぱいであるか、リレーとＢＳとの間のチャネル状態などの情報を含む。次いでＢＳは、その情報をＷＴＲＵのＳＩと共に使用する。
【０３６４】
「結合されたＳＩ」は、結合されたすべてのＷＴＲＵについてのバッファおよびチャネル状態に関連する情報を含み、したがって、ＢＳは、ＢＳに十分なリソースを割り当てることができ、次いでＢＳは、ＷＴＲＵ間でリソースを分ける。その場合、ＢＳは、（ＷＴＲＵ  ＳＩではなく）「結合されたＳＩ」を使用して、サービング許可をリレーに割り当てる。
【０３６５】
階層スケジューリングについて、リレーは、「リレーＳＩ」情報をＢＳに送信することもでき、この場合、ＢＳは、「結合されたＳＩ」および「リレーＳＩ」の両方を使用して、リレーに対する許可割り当てを実行することができる。
【０３６６】
言い換えると、「リレーＳＩ」は、リレーとＢＳとの間の通信を制御するために必要な情報を含む（中央および階層の両方のケースに使用される）。「結合されたＳＩ」は、単に、ＷＴＲＵ  ＳＩを、すべてのＷＴＲＵについての情報を１つのＳＩに結合することに置き換える（階層のケースのみに使用される）。
【０３６７】
例２：ＷＴＲＵは同時にリレーおよびＢＳと通信する
【０３６８】
ＷＴＲＵがリレーおよびＢＳと通信する場合、この方式は、より複雑になり得る。ＷＴＲＵは、ＢＳから、またはＢＳおよびリレーから直接許可を受信することができる。両方のリンク（ＷＴＲＵリレーおよびＷＴＲＵ−ＢＳ）に同じ許可を使用することは、チャネル状態が異なるため、最適ではない場合がある。１つの選択肢は、ＷＴＲＵがリレーおよびＢＳの許可を受信し、より小さい受信値を使用する結合手法を使用することである。別の選択肢は、ＷＴＲＵが、最も地味な場合（より小さい電力余分）を反映するＳＩを送信することである。しかし、これは、最適ではない場合がある。というのは、許可が使用すべきＥＴＦＣ（送信すべきデータの量）を定義するため、スループットを制限し得るからである。
【０３６９】
中央スケジューリング
１つの提案した手法は、ＢＳが、ＷＴＲＵとリレーとの間の結合された情報に基づいて、許可を割り当てることである。変更されたＳＩ情報は、ＷＴＲＵによって提供することができ、これは、ＷＴＲＵとＢＳとの間、およびＷＴＲＵとリレーとの間のチャネルに関連するＵＰＨを反映する。この情報は、リレーとその関連のＷＴＲＵとの間の、干渉レベルおよび受信電力など、チャネル状態の表示と共に、リレーによって提供され得る。リレーとＢＳとの間のリンクの状態の知識が提供され得る。
【０３７０】
階層スケジューリング
別の手法は、ＷＴＲＵとＢＳとの間とリレーへの通信のために、ＢＳがＷＴＲＵに許可を割り当て、次いでＷＴＲＵとリレーとの間の通信のために、リレーがＷＴＲＵに許可を割り当てることである。次いでＷＴＲＵは、ＢＳおよびリレーからの許可を処理し、それらをどうにかして連係させなければならない。連係の方法は、ＷＴＲＵがリンク（ＷＴＲＵ−ＢＳおよびＷＴＲＵ−リレー）ごとに同じまたは異なるＥＴＦＣを使用すべきかどうかに依存する。異なるＥＴＦＣを使用することができる場合、ＷＴＲＵは、許可を独立して割り当てることができる。そうでない場合、ＷＴＲＵは、許可をマージする必要があり、最も弱いリンクは、送信を支配する。この問題については、以下で説明する。
【０３７１】
例１と例２との間の選択
異なるＥＴＦＣがＷＴＲＵとＢＳとの間、およびＷＴＲＵとリレーとの間にデータを送信するために使用され得る場合、異なる許可を各リンクに適用することができる。同じＥＴＦＣを使用して、ＷＴＲＵからＢＳ、およびＷＴＲＵからリレーにデータを送信する必要がある場合、同じ許可を両方のリンクに適用すべきである。これは、スループット性能を制限する。ＷＴＲＵとリレーとの間のリンクがＷＴＲＵとＢＳとの間のリンクよりかなり良い場合、およびＷＴＲＵとＢＳとの間の低品質の通信のために、許可が限定される場合、リレーおよびＢＳの両方を介する代わりに、ＷＴＲＵにリレーのみを介して通信させることを選択することがより良い場合がある。この場合、ＷＴＲＵは、ＷＴＲＵとリレーとの間のよいチャネル状態を利用し、そのスループットを最大にすることができる。これは、上述した例１に示される。
【０３７２】
ＬＴＥおよび協調ネットワーク
ＬＴＥにおいて、アップリンクにおけるチャネル割り当ても、許可の使用を介して行われる。許可の割り当ての手順の特定の詳細は依然として標準において進化しているにもかかわらず、本文書に提示した問題および提案された手法も重要であり、ＬＴＥにおけるチャネル割り当てに必要な適した変更により、ＬＴＥに適用可能であることが明確になる。また、ＬＴＥにおいて、アップリンク送信は、（許可割り当ての使用により）常に共有チャネルで送信され、この場合、本文書に記載した問題は、協調ネットワークにおけるＬＴＥ操作について、かなり重要になることにも留意されたい。
【０３７３】
図５２は、タイミング調整手順５２００を使用したＷＴＲＵへのＢＳおよびＲＳのＤＬ送信の同期の一例の図である。図５２を参照すると、ＢＳは、５２１０でＲＳにシグナリングし、５２２０でＢＳ−ＲＳ伝搬遅延を推定する。次いでＢＳは、５５３０でＲＳにタイミング調整値をシグナリングする。次いでＲＳは、５２４０でＤＬ送信タイミングを調整することができる。
【０３７４】
本開示の特徴および要素は、実施形態に、特定の組み合わせで記載されているが、各特徴または要素は、実施形態の他の特徴および要素なしに単独で、または本開示の他の特徴および要素の有無にかかわらず様々な組み合わせで使用することができる。本開示で提供された方法またはフロー図は、汎用コンピュータまたはプロセッサによって実行するために、コンピュータ可読記憶媒体に有形で組み込まれるコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアにおいて実施することができる。コンピュータ可読記憶媒体の例には、ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリ装置、内蔵ハードディスクおよび取外式ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、並びにＣＤ−ＲＯＭディスクやＤＶＤ（デジタル多目的ディスク）などの光媒体などがある。
【０３７５】
適したプロセッサには、一例として、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）回路、他の任意のタイプのＩＣ（集積回路）および／または状態機械などがある。
【０３７６】
プロセッサは、ソフトウェアと共に、ＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）、ＵＥ（ユーザ機器）、端末、基地局、ＲＮＣ（無線ネットワークコントローラ）、または任意のホストコンピュータで使用するための無線周波数送受信機を実施するために使用することができる。ＷＴＲＵは、カメラ、ビデオカメラモジュール、テレビ電話、スピーカフォン、振動装置、スピーカ、マイクロフォン、テレビ送受信機、ハンズフリーヘッドセット、キーボード、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、ＦＭ（周波数変調）無線ユニット、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）表示装置、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）表示装置、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、および／または任意のＷＬＡＮ（無線ローカルエリアネットワーク）モジュールなど、ハードウェアおよび／またはソフトウェアに実装されるモジュールと共に使用することができる。
【０３７７】
実施形態
１．ＲＳ（中継局）を使用してデータ信号を送信し、受信するステップを含む無線通信のための方法。
２．単一のＲＳが、ＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）を補助する実施形態１に記載の方法。
３．複数のＲＳが、ＷＴＲＵを補助する実施形態１に記載の方法。
４．ＷＴＲＵが、ＲＳを介してＢＳ（基地局）と厳密に通信する実施形態１〜３のうちのいずれか一項に記載の方法。
５．ＷＴＲＵが、直接およびＲＳを介してＢＳと通信する実施形態１または２に記載の方法。
６．単一のＲＳが、単一のＷＴＲＵを補助する実施形態４に記載の方法。
７．単一のＲＳが、複数のＷＴＲＵを補助する実施形態４に記載の方法。
８．別々のＢＳ−ＲＳチャネルが、ＷＴＲＵに使用される実施形態７に記載の方法。
９．単一のＢＳ−ＲＳチャネルが、ＷＴＲＵ間で共有される実施形態７に記載の方法。
１０．ＢＳは、ＲＳについての情報をブロードキャストする実施形態６に記載の方法。
１１．ＲＳは、情報をブロードキャストする実施形態１０に記載の方法。
１２．ＢＳは、ＷＴＲＵがどのようにＲＳを選択し、それ自体を選択されたＲＳに関連付けるかに関する情報を受信する実施形態６〜１１のうちのいずれか一項に記載の方法。
１３．ＢＳは、複数のＷＴＲＵに送信すべきデータを受信し、プールし、プールされたデータを単一のＲＳに送信する実施形態７に記載の方法。
１４．ＢＳは、ＲＳによってプールされた複数のＷＴＲＵからデータを受信する実施形態１３に記載の方法。
１５．ダイバシティ技術の使用を含む実施形態５に記載の方法。
１６．単一のＲＳが、単一のＷＴＲＵを補助する実施形態１５に記載の方法。
１７．単一のＲＳが、複数のＷＴＲＵを補助する実施形態１５に記載の方法。
１８．別々のＢＳ−ＲＳチャネルが、ＷＴＲＵに使用される実施形態１３に記載の方法。
１９．単一のＢＳ−ＲＳチャネルが、ＷＴＲＵ間で共有される実施形態１７に記載の方法。
２０．ＢＳは、ＲＳについての情報をブロードキャストする実施形態１６に記載の方法。
２１．ＲＳは、情報をブロードキャストする実施形態１６に記載の方法。
２２．ＢＳは、ＷＴＲＵがどのようにＲＳを選択し、それ自体を選択されたＲＳに関連付けるかに関する情報を受信する実施形態１６〜２１のうちのいずれか一項に記載の方法。
２３．ＢＳは、複数のＷＴＲＵに送信すべきデータを受信し、プールし、プールされたデータを単一のＲＳに送信する実施形態１７に記載の方法。
２４．ＢＳは、ＲＳによってプールされた複数のＷＴＲＵからデータを受信する実施形態２３に記載の方法。
２５．基地局は、１つのＷＴＲＵを補助するために並行して動作する複数のＲＳからの送信を受信する実施形態３に記載の方法。
２６．ダイバシティ技術および空間多重化技術のうちの少なくとも一方を含む実施形態２５に記載の方法。
２７．ＲＳは、単一のＷＴＲＵにサービスを提供する実施形態２５または２６に記載の方法。
２８．ＲＳは、複数のＷＴＲＵにサービスを提供する実施形態２５または２６に記載の方法。
２９．ＲＳは、転送リレーとして働く実施形態２５〜２８のうちのいずれか一項に記載の方法。
３０．ＲＳは、ダイバシティリレーとして働く実施形態２５〜２８のうちのいずれか一項に記載の方法。
３１．基地局は、１つのＷＴＲＵを補助するために連続して動作する複数のＲＳからの送信を受信する実施形態３に記載の方法。
３２．各ＲＳは、異なるＢＳに動的に関連付けられる実施形態３および２５〜３１のうちのいずれか一項に記載の方法。
３３．リレーは、複数の基地局に関連付けられる実施形態３２に記載の方法。
３４．ＰＨＹ（物理レイヤ）レベルまでＷＴＲＵプロトコルスタックを実装するステップを含む実施形態１、２、４、６、または１０〜１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
３５．ＰＨＹ処理は、
ＲＦレベルでの増幅および転送と、
復調、再変調、および転送と、
復号、再符号化、および転送と
のうちの少なくとも１つを含む実施形態３４に記載の方法。
３６．ＲＳ−ＷＴＲＵリンクは、ＢＳ−ＲＳリンクに比べて異なる周波数または異なる符号を使用し得る実施形態３４または３５に記載の方法。
３７．ＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおける変調は、ＢＳ−ＲＳリンクにおける変調とは異なり得る実施形態３４〜３６のうちのいずれか一項に記載の方法。
３８．誤り保護符号は、ＲＳ−ＷＴＲＵおよびＢＳ−ＲＳリンクにおいて異なる実施形態３４〜３７のうちのいずれか一項に記載の方法。
３９．ＰＨＹ（物理）レイヤまでＷＴＲＵプロトコルスタックを実装するステップを含む実施形態１、２、４、６、または１０〜１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
４０．ＭＡＣ（媒体アクセス制御）レイヤまでＷＴＲＵプロトコルスタックを実装するステップを含む実施形態１、２、４、６、または１０〜１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
４１．ＲＬＣ（無線リンク制御）レイヤまでＷＴＲＵプロトコルスタックを実装するステップを含む実施形態１、２、４、６、または１０〜１２のうちのいずれか一項に記載の方法。
４２．プロトコルスタックは、応答モード、非応答モード、透過モード、および永続モードのうちの１つであるモードで動作する実施形態４１に記載の方法。
４３．ＢＳとＲＳ、およびＲＳとＷＴＲＵとの間のＲＬＣプロトコルのモードは異なる実施形態４１または４２に記載の方法。
４４．ＲＳを介したＢＳとＷＴＲＵとの間のデータパケットの転送を含む実施形態３４〜４３のうちのいずれか一項に記載の方法。
４５．パケットをＢＳのＲＬＣプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＲＬＣブロックをＢＳのＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＭＡＣブロックを基地局のＰＨＹプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＰＨＹブロックをＲＳの受信側ＰＨＹプロセッサに送信するステップと
を含む実施形態４４に記載の方法。
４６．ＰＨＹブロックをＲＳの送信側ＰＨＹプロセッサに転送するステップと、
ＰＨＹブロックをＷＴＲＵのＰＨＹプロセッサに送信するステップと
を含む実施形態４４に記載の方法。
４７．少なくとも１つのＭＡＣブロックをＷＴＲＵのＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
ＢＳ  ＭＡＣプロセッサとＷＴＲＵ  ＭＡＣプロセッサとの間にＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）を適用するステップと、
少なくとも１つのＲＬＣブロックをＷＴＲＵのＲＬＣプロセッサに転送するステップと、
ＢＳ  ＲＬＣプロセッサとＷＴＲＵ  ＰＬＣプロセッサとの間にＡＲＱ（自動再送要求）を適用するステップと、
ＷＴＲＵ  ＲＬＣプロセッサからパケットを転送するステップと
を含む実施形態４４に記載の方法。
４８．ＲＳにおけるＰＨＹ処理は、
ＲＦレベルでの増幅および転送と、
復調、再変調、および転送と、
復号、再符号化、および転送と
の選択肢のうちの少なくとも１つを含む実施形態４４〜４７のうちのいずれか一項に記載の方法。
４９．ＲＳにおけるＰＨＹ処理は、実施形態４５の選択肢間で適応的に切り替えるステップを含む実施形態４４〜４８のうちのいずれか一項に記載の方法。
５０．ＲＳ−ＷＴＲＵリンクは、ＢＳ−ＲＳリンクに比べて異なる周波数または異なる符号を使用し得る実施形態４４〜４９のうちのいずれか一項に記載の方法。
５１．ＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおける変調は、ＢＳ−ＲＳリンクにおける変調とは異なり得る実施形態４４〜４９のうちのいずれか一項に記載の方法。
５２．誤り保護符号は、ＲＳ−ＷＴＲＵおよびＢＳ−ＲＳリンクにおいて異なる実施形態４４〜４９のうちのいずれか一項に記載の方法。
５３．パケットをＢＳのＲＬＣプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＲＬＣブロックをＢＳのＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＭＡＣブロックを基地局のＰＨＹプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＰＨＹブロックをＲＳの受信側ＰＨＹプロセッサに送信するステップと
を含む実施形態４４に記載の方法。
５４．少なくとも１つのＭＡＣブロックをＲＳのＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
ＢＳのＭＡＣプロセッサとＲＳのＭＡＣプロセッサとの間にＨＡＲＱを適用するステップと、
ブロックをＲＳの第２のＰＨＹプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＰＨＹブロックをＷＴＲＵのＰＨＹプロセッサに送信するステップと
を含む実施形態４４に記載の方法。
５５．  少なくとも１つのＭＡＣブロックをＷＴＲＵのＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
ＲＳ  ＭＡＣプロセッサとＷＴＲＵ  ＭＡＣプロセッサとの間にＨＡＲＱを適用するステップと、
少なくとも１つのＲＬＣブロックをＷＴＲＵのＲＬＣプロセッサに転送するステップと、
ＢＳ  ＲＬＣプロセッサとＷＴＲＵ  ＲＬＣプロセッサとの間にＡＲＱを適用するステップと、
ＷＴＲＵ  ＲＬＣプロセッサからパケットを転送するステップと
を含む実施形態４４に記載の方法。
５６．ＲＳがＢＳに対してパケットをＡＣＫ（肯定応答）したが、ＷＴＲＵにパケットを送信するのに成功しなかった場合、パケットを何回か再送するステップを含む実施形態５３〜５５のうちのいずれか一項に記載の方法。
５７．ＲＳ  ＭＡＣにおけるバッファオーバフローの場合、以下の手順、
バッファの状態に関する推測を維持する手順と、
ＢＳにバッファ占有状況を定期的に伝える手順と、
バッファ占有状況をＢＳによって受信されたフィードバックに組み込む手順と、
バッファはいっぱいである旨のＮＡＣＫ（否定応答）指示を送信する手順と、
バッファはほぼいっぱいである旨を示すためのＡＣＫ（肯定応答）を送信する手順と、
特定のパケットの配信が成功したか失敗したかを報告する遅延したＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する手順と
のうちの少なくとも１つを実行するステップを含む実施形態５６に記載の方法。
５８．バッファの状態に関する推測を維持するステップは、ＲＳがデータを送信するために行う試行の最大数、およびそれがかかる期間を取得するステップを含む実施形態５７に記載の方法。
５９．バッファの状態に関する推測を維持するステップは、ＲＳからＢＳにパケットを配信するための平均時間を使用するステップを含む実施形態５７に記載の方法。
６０．パケットをＢＳのＲＬＣプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＲＬＣブロックをＢＳのＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＭＡＣブロックを基地局のＰＨＹプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＰＨＹブロックをＲＳの受信側ＰＨＹプロセッサに送信するステップと
を含む実施形態４４に記載の方法。
６１．少なくとも１つのＭＡＣブロックをＲＳのＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
ＢＳ  ＭＡＣプロセッサとＲＳ  ＭＡＣプロセッサとの間にＨＡＲＱを適用するステップと、
少なくとも１つのＲＬＣブロックをＲＳのＲＬＣプロセッサに転送するステップと、
ＢＳ  ＲＬＣプロセッサとＲＳ  ＲＬＣプロセッサとの間にＡＲＱを適用するステップと、
ブロックを第２のＲＳ  ＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
ブロックを第２のＲＳ  ＰＨＹプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＰＨＹブロックをＷＴＲＵ  ＰＨＹプロセッサに送信するステップと
を含む実施形態４４に記載の方法。
６２．少なくとも１つのＭＡＣブロックをＷＴＲＵ  ＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
ＷＴＲＵ  ＭＡＣプロセッサとＲＳ  ＭＡＣプロセッサとの間でＨＡＲＱを実行するステップと、
少なくとも１つのＲＬＣブロックをＷＴＲＵ  ＲＬＣプロセッサに転送するステップと、
ＷＴＲＵ  ＲＬＣプロセッサとＲＳ  ＲＬＣプロセッサとの間でＡＲＱを実行するステップと、
ＷＴＲＵ  ＲＬＣプロセッサからパケットを転送するステップと
を含む実施形態４４に記載の方法。
６３．ＢＳと直接通信するＷＴＲＵはグループ化される前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
６４．単一のＲＳを介してＢＳと通信するＷＴＲＵは、グループ化され、グループは、各ＲＳにそれぞれ対応する前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
６５．セルの中央のＷＴＲＵとセルの端部のＷＴＲＵとの間を区別するステップと、
中央のＷＴＲＵをＢＳと直接連絡するグループに入れるステップと、
単一のＲＳを介してＢＳと通信するグループに端部のＷＴＲＵを分割するステップと
を含む実施形態６３または６４に記載の方法。
６６．ＷＴＲＵとＢＳとの間の通信および報告されたチャネルメトリックをＲＳが監視するステップと、
ＲＳは、監視からの情報を使用して、ＷＴＲＵがＲＳを介して通信した場合、ＷＴＲＵとの通信が改良されるかどうかを決定するステップと、
ＲＳは、通信が改良されると決定した場合、ＷＴＲＵおよびＢＳとの接続を確立するステップと
を含む実施形態６３または６４に記載の方法。
６７．ＲＳを使用することの恩恵を受けるかどうかをＷＴＲＵが決定できるようにして、この決定をＲＳに伝えるビーコン信号を、ＲＳが定期的に送信するステップを含む実施形態６３または６４に記載の方法。
６８．各ＷＴＲＵが定期的にその位置を更新するステップであって、位置は、ＷＴＲＵがどのグループにあるかを決定するために使用される、ステップを含む実施形態６３または６４に記載の方法。
６９．複数のＷＴＲＵからの送信を単一の送信にプールするステップと、
プールされた送信をＲＳで分離するステップと
を含む実施形態６３〜６８に記載の方法。
７０．単一のＡＣＫ／ＮＡＣＫを生成し、
ＢＳまたはネットワークにおいてＡＣＫ／ＮＡＣＫをＭＡＣ−ＷＴＲＵに渡す
ことによってＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）を実行するステップを含む実施形態６３〜６９のうちのいずれか一項に記載の方法。
７１．データパケットごとに別個のＡＣＫ／ＮＡＣＫを生成することによってＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）を実行するステップを含む実施形態６３〜６９のうちのいずれか一項に記載の方法。
７２．ＷＴＲＵは、複数のＲＳと通信する実施形態６３〜６９のうちのいずれか一項に記載の方法。
７３．ＲＳプロトコルスタックは、
ＰＨＹ（物理レイヤ）と、
ＭＡＣ（媒体アクセス制御）レイヤと、
ＲＬＣ（無線リンク制御）レイヤと
のうちの１つで終了する実施形態１、２、５、１５、１６、および２０〜２２のうちのいずれか一項に記載の方法。
７４．ＲＳにおけるＰＨＹ処理は、
ＲＦレベルでの増幅および転送と、
復調、再変調、および転送と、
復号、再符号化、および転送と
圧縮および転送と
の選択肢のうちの少なくとも１つを含む実施形態７３に記載の方法。
７５．ＲＳにおけるＰＨＹ処理は、実施形態６４の選択肢間で適応的に切り替えるステップを含む実施形態７４に記載の方法。
７６．ＲＳ−ＷＴＲＵリンクは、ＢＳ−ＲＳリンクに比べて異なる周波数または異なる符号を使用し得る実施形態７３〜７５のうちのいずれか一項に記載の方法。
７７．ＲＳ−ＷＴＲＵリンクにおける変調は、ＢＳ−ＲＳリンクにおける変調とは異なり得る実施形態７３〜７５のうちのいずれか一項に記載の方法。
７８．誤り保護符号は、ＲＳ−ＷＴＲＵおよびＢＳ−ＲＳリンクにおいて異なる実施形態７３〜７５のうちのいずれか一項に記載の方法。
７９．ＲＳを介したＢＳとＷＴＲＵとの間のデータパケットの転送を含む実施形態７３〜７８のうちのいずれか一項に記載の方法。
８０．パケットをＢＳのＲＬＣプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＲＬＣブロックをＢＳのＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＭＡＣブロックを基地局のＰＨＹプロセッサに転送するステップと、
少なくとも１つのＰＨＹブロックをＲＳの受信側ＰＨＹプロセッサおよびＷＴＲＵのＰＨＹプロセッサに送信するステップと、
ブロックをＲＳの受信側ＰＨＹプロセッサからＲＳの送信側ＰＨＹに転送するステップと、
少なくとも１つのＰＨＹブロックをＷＴＲＵの第２のＰＨＹプロセッサに送信するステップと
を含む実施形態７３〜７９のうちのいずれか一項に記載の方法。
８１．少なくとも１つのＭＡＣブロックをＷＴＲＵのＭＡＣプロセッサに転送するステップと、
ＢＳのＭＡＣプロセッサとＷＴＲＵのＭＡＣプロセッサとの間でＨＡＲＱを実行するステップと、
少なくとも１つのＲＬＣブロックをＷＴＲＵのＲＬＣプロセッサに転送するステップと、
ＢＳ  ＲＬＣプロセッサとＷＴＲＵ  ＲＬＣプロセッサとの間でＡＲＱを実行するステップと、
ＷＴＲＵ  ＲＬＣプロセッサからパケットを転送するステップと
を含む実施形態６３〜６９のうちのいずれか一項に記載の方法。
８２．ＲＳは、ＢＳと同じＴＴＩ（送信時間間隔）で送信するようにスケジュールされる実施形態７３〜８１のうちのいずれか一項に記載の方法。
８３．ＲＳは、ＢＳのものとは異なるＴＴＩで送信するようにスケジュールされる実施形態７３〜８１のうちのいずれか一項に記載の方法。
８４．ＲＳ送信を直接スケジュールするステップを含む実施形態８２または８３に記載の方法。
８５．ＲＳは、もはや再送を必要としない場合でも、再送を聞き続ける実施形態８２または８３に記載の方法。
８６．ＢＳがどのパケットを依然として送信しているか、またはＢＳがいつパケットの送信を停止したかをＲＳに通知するステップを含む実施形態８２または８３に記載の方法。
８７．各ＢＳがデータを正常に復号するまで、各ＢＳ送信後、プロトコルによって決定される何かを送信することによって、リレーが送信を開始するステップ
を含む実施形態８０〜８６のうちのいずれかに記載の方法。
８８．その蓄積された情報が品質閾値を上回るまで、または最小数の送信を受信するまで、リレーが送信を開始するのを待つステップを含む実施形態８０〜８６のうちのいずれか一項に記載の方法。
８９．ＢＳは、ＡＣＫが受信される、または最大数の送信回数を超えるまで、パケットを送信し続ける実施形態７３〜８８のうちのいずれか一項に記載の方法。
９０．ＲＳは、ＢＳ送信を正常に復号したとき、送信を開始する実施形態７３〜８９のうちのいずれか一項に記載の方法。
９１．ＲＳは、予め定義された閾値を渡すのに十分な情報量を蓄積したとき、送信を開始する実施形態７３〜９０のうちのいずれか一項に記載の方法。
９２．すべてのフレームは、リレーのために確保された分散ＲＲＵ（無線リソースユニット）を含む実施形態７３〜９１のうちのいずれか一項に記載の方法。
９３．ＲＳは、ＮＡＣＫが受信されると、送信する用意ができているとシグナリングされる実施形態７３〜９２のうちのいずれか一項に記載の方法。
９４．ＲＳが特定のＨＡＲＱプロセスに関連付けられたＡＣＫメッセージを使用して送信する用意ができていることを送信するステップを含む実施形態７３〜９３のうちのいずれか一項に記載の方法。
９５．直接的なシグナリングを使用して、どのパケットをどのＲＲＵで送信すべきかをリレーに伝えるステップを含む実施形態７３〜９４のうちのいずれか一項に記載の方法。
９６．同じＲＲＵにおいてスケジュールすることによってリレー送信をスケジュールし、それによってＭＩＭＯの効果を最大にするステップを含む実施形態９４または９５に記載の方法。
９７．異なるＲＲＵにおいてスケジュールすることによってリレー送信をスケジュールし、それによって時間ダイバシティを最大にし、干渉を最低限に抑えるステップを含む実施形態９４または９５に記載の方法。
９８．ＷＴＲＵ−ＢＳおよびＷＴＲＵ−ＲＳのチャネルの品質を追跡するステップと、
ＮＡＣＫ送信をＲＳまたはＢＳのいずれか、またはその両方に選択的に送信するステップと
を含む実施形態７３〜９７のうちのいずれか一項に記載の方法。
９９．選択は、ＷＴＲＵ−ＢＳまたはＷＴＲＵ−ＲＳのチャネルの品質に基づく実施形態９８に記載の方法。
１００．ＰＨＹレイヤまたは上位層で選択的送信を実行するステップを含む実施形態９８または９９に記載の方法。
１０１．通信メッセージの送信方向を決定するステップを含む無線通信のための方法。
１０２．通信メッセージを受信するステップと、
通信メッセージを復号するステップと、
復号されたメッセージを再度符号化するステップと
をさらに含む実施形態１０１に記載の方法。
１０３．メッセージは、チャネル品質に基づいて再度符号化される実施形態１０１に記載の方法。
１０４．再度符号化されたメッセージを送信するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１０５．決定は、少なくとも１つのスループットに基づく前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１０６．時分割複信中継プロトコルを使用するステップをさらに含む実施形態１０５に記載の方法。
１０７．データスループットを最大にすることに基づいて無線送受信ユニットへの送信パスを決定するステップをさらに含む実施形態１０６に記載の方法。
１０８．送信のためのＴＴＩ（送信時間間隔）を決定するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１０９．ＴＴＩは、スケジューリング機能に基づいて決定される実施形態１０８に記載の方法。
１１０．スケジューリング機能は、決定変数を入力として使用する実施形態１０９に記載の方法。
１１１．スケジューリング機能は、バッファ占有率または公平性の選択肢をさらに使用する実施形態１１０に記載の方法。
１１２．ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）スケジューリングでは、決定変数は、チャネル品質状態に基づく実施形態１１１に記載の方法。
１１３．チャネル状態は、フィードバックを使用して報告される前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１１４．複数のＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）からのフィードバックは、リレーによって報告されると、単一の送信に集められる実施形態１１３に記載の方法。
１１５．ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（肯定応答／否定応答）は、リレーを介して直接送信される実施形態１１１〜１１４のうちのいずれかに記載の方法。
１１６．異なるＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＷＴＲＵおよびＴＴＩにわたって集められる実施形態１１５に記載の方法。
１１７．ＰＴＤＲ（並列送信複信中継）プロトコルを使用するステップをさらに含む実施形態１０５に記載の方法。
１１８．送信は、２つのサブＴＴＩ（位相）にパーティションされる実施形態１１７に記載の方法。
１１９．基地局は、位相１中にリレーに送信する実施形態１１８に記載の方法。
１２０．送信は、リレーがＷＴＲＵに配信すべき情報を含む実施形態１１９に記載の方法。
１２１．リレーおよび基地局は、位相２中、ＷＴＲＵに同時に送信する実施形態１１７〜１２０のうちのいずれかに記載の方法。
１２２．各位相内のスケジューリングは、スケジューリングプロセスに従って行われる実施形態１２１に記載の方法。
１２３．ＨＡＲＱスケジューリングは、基地局および各リレーによって独立して行われる実施形態１２０〜１２２のうちのいずれかに記載の方法。
１２４．基地局は、同じリレーに関するＷＴＲＵを位相１における単一の送信にプールする実施形態１２３に記載の方法。
１２５．リレーは、スケジューリングを行うために、リレー−ＷＴＲＵチャネルの品質を知っている実施形態１２４に記載の方法。
１２６．位相１および位相２は、別個のＡＣＫ／ＮＡＣＫを必要とする実施形態１２２〜１２５のうちのいずれかに記載の方法。
１２７．ＳＴＤＤＲ（重畳時分割複信中継）プロトコルを使用するステップをさらに含む実施形態１０１〜１０５のうちのいずれかに記載の方法。
１２８．基地局は、それぞれの必要性およびチャネル状態に基づいて、異なるＷＴＲＵをスケジュールする実施形態１２７に記載の方法。
１２９．必要性およびチャネル状態は、リレーを介して、またはＷＴＲＵから直接基地局に報告される実施形態１２８に記載の方法。
１３０．基地局は、位相２中、重畳符号化を使用してリレーおよびＷＴＲＵに同時に送信する実施形態１２７〜１２９のうちのいずれかに記載の方法。
１３１．リレーは、通信の一部を引き継いで、受信されたデータを統合されたＷＴＲＵに転送し、基地局は、全電力で直接リンクにおいてスケジュールされたＷＴＲＵにサービスを提供し続ける実施形態１３０に記載の方法。
１３２．基地局ＢＳと中継局ＲＳとの間で達成可能なデータレート、および基地局ＢＳと第１のＷＴＲＵ  ＵＥ１との間で達成可能なデータレートを決定するステップをさらに含む実施形態１２７〜１３１のうちのいずれかに記載の方法。
１３３．ＢＳとＷＴＲＵ  ＵＥ１との間で達成可能なデータレート、およびリレーＲＳと第２のＷＴＲＵ  ＵＥ２との間で達成可能なデータレートを決定するステップをさらに含む実施形態１３２に記載の方法。
１３４．ＨＡＲＱスケジューリングは、基地局および各リレーによって独立して行われる実施形態１３３に記載の方法。
１３５．チャネル状態フィードバックはリレーに送信される実施形態１３４に記載の方法。
１３６．複数のＷＴＲＵは、リレーを介したＷＴＲＵから基地局へのフィードバックのとき、単一の送信に集められる実施形態１３５に記載の方法。
１３７．各ＷＴＲＵへのスループットを決定するために、別々のＡＣＫ／ＮＡＣＫプロセスを使用するステップをさらに含む実施形態１２７〜１３５のうちのいずれかに記載の方法。
１３８．ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、リレーから基地局に、およびＷＴＲＵから基地局に直接送信される実施形態１３７に記載の方法。
１３９．ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、中継局または基地局を含めて、ＷＴＲＵから送信局に送信される実施形態１３８に記載の方法。
１４０．リレーは、ＷＴＲＵ  ＡＣＫ／ＮＡＣＫを基地局に戻す実施形態１３９に記載の方法。
１４１．リレーは、ＷＴＲＵ  ＡＣＫ／ＮＡＣＫを基地局に戻さない実施形態１３９に記載の方法。
１４２．ＦＴＤＤＲ（ファウンテン拡張時分割複信中継）プロトコルを使用するステップをさらに含む実施形態１０１〜１０５のうちのいずれかに記載の方法。
１４３．ファウンテン符号化は、各送信機で使用される実施形態１４２に記載の方法。
１４４．ファウンテン符号は、ソースにおけるチャネル状態情報なしに瞬断率をゼロに駆動することができる符号のタイプを指す実施形態１４３に記載の方法。
１４５．送信機は、データを無限長の符号ストリームに符号化する実施形態１４４に記載の方法。
１４６．受信機は、データを完全に回復するまで、情報を集める実施形態１４５に記載の方法。
１４７．ソースデータは、任意の組の十分に符号化されたパケットから回復することができる実施形態１４６に記載の方法。
１４８．データは、
【０３７８】
【数５６】
2014161016.tif 000061
【０３７９】
かどうかに応じて、基地局からＷＴＲＵに直接送信され、またはリレーを用いて送信され、式中、
【０３８０】
【数５７】
2014161016.tif 000062
【０３８１】
は、ＢＳとＲＳとの間で達成可能なデータレートを示し、
【０３８２】
【数５８】
2014161016.tif 000063
【０３８３】
は、基地局とＷＴＲＵとの間で直接達成可能なデータレートを示す実施形態１４７に記載の方法。
１４９．基地局とＷＴＲＵとの間で達成可能なスループットは、
【０３８４】
【数５９】
2014161016.tif 000064
【０３８５】
のとき
【０３８６】
【数６０】
2014161016.tif 000065
【０３８７】
である実施形態１４８に記載の方法。
１５０．基地局は、リレーとＷＴＲＵとの両方に情報をブロードキャストする実施形態１４９に記載の方法。
１５１．リレーは、何らかの新しい情報を
【０３８８】
【数６１】
2014161016.tif 000066
【０３８９】
として受信する実施形態１５０に記載の方法。
１５２．新しい情報は、基地局からブロードキャストされ、リレーによって受信され、しかし
【０３９０】
【数６２】
2014161016.tif 000067
【０３９１】
においてＷＴＲＵによって受信されていない情報である実施形態１５１に記載の方法。
１５３．すべてのＬ個のリレーの選択にわたって最大化するステップであって、
【０３９２】
【数６３】
2014161016.tif 000068
【０３９３】
であり、式中、
【０３９４】
【数６４】
2014161016.tif 000069
【０３９５】
は、達成可能なスループットである実施形態１５２に記載の方法。
１５４．基地局は、事前にリレーを割り当てていない実施形態１５３に記載の方法。
１５５．リレーは、ＡＣＫを基地局に送信するだけである実施形態１５４に記載の方法。
１５６．ＡＣＫする最初のリレーをスケジューリング用に選択することができる実施形態１５５に記載の方法。
１５７．基地局は、リレーによるＡＣＫを十分集められるだけの時間観察フレームを可能とし、選択された基準に従って、それらの間で選択することができるようにする実施形態１５６に記載の方法。
１５８．複数のリレーは、選択され、通常のセルラスケジューラを使用してスケジュールすることができる実施形態１５７に記載の方法。
１５９．複数のＷＴＲＵは、１つのリレーによってサービスを提供され、これらのＷＴＲＵに対するデータは、単一の送信に「プール」され、または別々にスケジュールされ得る実施形態１５８に記載の方法。
１６０．チャネル状態フィードバックは、使用される符号がレートレスであるため、不要である実施形態１５９に記載の方法。
１６１．リレーは、さらなるスケジューリングを可能にするために、ＡＣＫを基地局に送信するだけでよい実施形態１６０に記載の方法。
１６２．ＷＴＲＵ  ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、基地局でのみ使用可能である必要がある実施形態１６１に記載の方法。
１６３．ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、直接送信される、またはアップリンクによってリレーを介して転送される実施形態１６２に記載の方法。
１６４．方法は、ＦＳＴＴＤＲ（ファウンテン＆重畳符号化時分割複信中継）プロトコルである実施形態１２７〜１６３のうちのいずれかに記載の方法。
１６５．ＷＴＲＵは、リレーを介して通信される必要なく、通信の開始時に送信がスケジュールされる実施形態１６４に記載の方法。
１６６．ＷＴＲＵは、リレーがサービス提供を終了するのを待たない実施形態１６５に記載の方法。
１６７．すべてのデータストリームは、ファウンテン式に符号化される実施形態１６６に記載の方法。
１６８．各ＴＴＩにおける通信は、２つの位相で行われる実施形態１６７に記載の方法。
１６９．リレーおよびＮ個のＷＴＲＵは、位相１において同時にスケジュールされる実施形態１６８に記載の方法。
１７０．リレーは、位相２において、Ｍ個のＷＴＲＵをスケジュールし、サービス提供し、他のＮ個のＷＴＲＵは、より高い電力で基地局によって引き続きサービス提供される実施形態１６９に記載の方法。
１７１．リレーは、さらなるスケジューリングを可能にするために、ＡＣＫを基地局に送信するだけである実施形態１７０に記載の方法。
１７２．ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、基地局でのみ使用可能であり、これは、直接送信される、またはアップリンクによってリレーを介して転送され得る実施形態１７１に記載の方法。
１７３．少なくとも１つのリレーを使用して、ダウンリンクチャネルの性能を強化するステップを含む基地局を有するセルにおいてＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）にデータを送信するための方法。
１７４．セルは、Ｎ個の専用のリレーを有する実施形態１７３に記載の方法。
１７５．特定の電力および干渉を前提に、セル当たりのＳＩＮＲ（信号対干渉比）プロファイルを評価するステップをさらに含む実施形態１７３または１７４に記載の方法。
１７６．セルラシステムが限定された干渉になる状態を決定するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１７７．リレーの電力およびセルにおける位置を決定するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１７８．セル全体にわたって提供される最小ＳＩＮＲレベルを最大にする１組のパラメータを決定するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１７９．ＷＴＲＵに対する結果として得られたスループットを最大にすることに基づいて決定プロトコルを使用するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１８０．複数のランダムＷＴＲＵ位置およびチャネル伝搬パラメータを使用してＳＩＮＲ  ＣＤＦ（累積密度関数）を評価するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１８１．リレーは、３ｄＢのＳＩＮＲラインに沿って配置される前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１８２．最大干渉が決定され、複数の外部セルのそれぞれにおける最強の干渉送信機のみが最悪のシナリオを表すアクティブと考えられ、ＳＩＮＲは、基地局送信電力ＰB、ＢＳ（基地局）とＷＴＲＵとの間のチャネルｈBS-U、およびリレー送信電力ＰRに応じて決まる前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１８３．ＳＩＮＲは、
【０３９６】
【数６５】
2014161016.tif 000070
【０３９７】
によって得られる実施形態１８２に記載の方法。
１８４．ランダムな干渉が決定され、ランダムな送信機は、基地局と、セル外部の使用可能なＮ個のＲＳ（中継局）との間で選択され、ＳＩＮＲは、基地局送信電力ＰB、基地局とＷＴＲＵとの間のチャネルｈBS-U、およびリレー送信電力ＰRに応じて決まる実施形態１７３〜１８１のうちのいずれか一項に記載の方法。
１８５．ＳＩＮＲは、
【０３９８】
【数６６】
2014161016.tif 000071
【０３９９】
によって得られる実施形態１８４に記載の方法。
１８６．ＢＳ（基地局）の送信電力は、予め定められた値に設定され、各セルにおいてＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）が１つだけあるＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）通信における中継局（ＲＳ）の使用に関連する利益を評価するための方法。
１８７．中継局がビットを完全に復号し、送信を開始し、ＷＴＲＵが情報ビットの復号を開始するまで、基地局は、選択された中継局に情報ビット（ｂ）を送信する２ホップ方式が使用される、ＨＳＤＰＡ通信におけるスループットを評価するための実施形態１７３〜１８１または１８６のうちのいずれか一項に記載の方法。
１８８．効果的なスループットは、式
【０４００】
【数６７】
2014161016.tif 000072
【０４０１】
によって得られ、式中、
【０４０２】
【数６８】
2014161016.tif 000073
【０４０３】
および
【０４０４】
【数６９】
2014161016.tif 000074
【０４０５】
であり、ＴRSは、通信の第１の位相中にリレーがｂ個の情報ビットを完全に復号するのにかかる時間であり、ＴUは、通信の第２の位相中にＷＴＲＵがｂビットを復号するのにかかる追加の時間である実施形態１８７に記載の方法。
１８９．レートレスの２ホップ方式を使用するステップをさらに含み、
ＷＴＲＵは、通信の第１の位相中に基地局から受信された情報ビットｂを復号し、
ＷＴＲＵは、通信の第２の位相中に中継局から受信した情報を復号し、第２の位相ビットは、ＷＴＲＵが第１の位相において復号しなかった残りのビットである
ＨＳＤＰＡ通信における実装のための実施形態１７３〜１８１または１８６のうちのいずれか一項に記載の方法。
１９０．効果的なスループットは、式
【０４０６】
【数７０】
2014161016.tif 000075
【０４０７】
によって得られ、式中、
【０４０８】
【数７１】
2014161016.tif 000076
【０４０９】
および
【０４１０】
【数７２】
2014161016.tif 000077
【０４１１】
であり、ＴRSは、リレーがｂ個の情報ビットを完全に復号するのにかかる時間であり、ＴUは、ＷＴＲＵがｂビットを復号するのにかかる追加の時間である実施形態１８９に記載の方法。
１９１．ＷＴＲＵが基地局および中継局から同時に異なる情報を受信する分散アンテナ方式を使用するステップをさらに含み、
ＷＴＲＵは、逐次干渉除去を使用して、基地局および中継局によって送信された異なる情報信号間を区別し、
ＷＴＲＵにおいて達成された復号レートは、次の条件
ＲU（２）＝ＲBS-U（２）＋ＲRS-Uを満たし、式中、ＲBS-U（２）は、ＢＳの送信レートであり、
ＲRS-Uは、中継局から受信された信号の送信レートである
ＨＳＤＰＡ通信における実装のための実施形態１７３〜１８１または１８６のうちのいずれか一項に記載の方法。
１９２．非レートレス符号化は、送信ソースによって使用され、ｂ個の情報ビットは、ＲＳとＢＳとの間で多重化され、効果的なセルのスループットは、
【０４１２】
【数７３】
2014161016.tif 000078
【０４１３】
によって得られる実施形態１９１に記載の方法。
１９３．レートレス符号が使用され、ＢＳおよびＲＳは、ＲＳが情報ビットのすべてを完全に復号したときＷＴＲＵが回復しなかったビットのみを分割し、効果的なスループットは、
【０４１４】
【数７４】
2014161016.tif 000079
【０４１５】
によって得られる実施形態１９１に記載の方法。
１９４．送信を協調リレーを介して基地局に送るステップ
を含むＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）によって実施される無線通信のための方法。
１９５．協調リレーを介して基地局から送信を受信するステップをさらに含む実施形態１９４に記載の方法。
１９６．リレーは、転送リレーである前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１９７．リレーは、分散型ＭＩＭＯリレーである前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１９８．複数の協調リレーに送信を送るステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
１９９．複数の協調リレーから送信を受信するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２００．複数の協調リレーは共有される実施形態１９８または１９９に記載の方法。
２０１．ＰＨＹレイヤ協調送信を使用するステップをさらに含み、ＷＴＲＵおよびリレーは、送信の第１の位相における基地局送信をリッスンし、ＷＴＲＵは、送信の第２の位相中に、基地局およびリレーの両方から送信を受信する前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２０２．レートレス符号化を使用するステップをさらに含む実施形態２０１に記載の方法。
２０３．送信のために分散ビームフォーミングを使用するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２０４．ＷＴＲＵは、基地局およびリレーの協調ＭＡＣレイヤと通信する協調ＰＨＹレイヤを有する前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２０５．ＷＴＲＵは、基地局およびリレーの協調ＭＡＣレイヤと通信する協調ＭＡＣレイヤを有する前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２０６．ＷＴＲＵは、基地局およびリレーの協調ＭＡＣレイヤと通信する協調ＲＬＣレイヤを有する前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２０７．ＭＡＣレイヤは、分散、非集中、または階層の方法で協調ＨＡＲＱ機能を実行する実施形態２０５〜２０６のうちのいずれか一項に記載の方法。
２０８．ＭＡＣレイヤは、分散、非集中、または階層の方法で協調チャネルアクセス機能および協調リソース割り当て機能をそれぞれ実行する実施形態２０７に記載の方法。
２０９．送信はＴＤＭモードである前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２１０．２ホップ送信が実行される前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２１１．送信はＦＤＭモードである前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２１２．ＷＴＲＵは、基地局に送信されていないデータのみをリレーに送信する実施形態２０９〜２１１のうちのいずれかに記載の方法。
２１３．ＷＴＲＵは、第１の周波数でデータを連続的に送信し、リレーは、第２の周波数でデータを基地局に転送する実施形態２１１に記載の方法。
２１４．前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法を実行するように構成されたプロセッサを含むＷＴＲＵ。
２１５．タイミング調整によってリレーへの送信を同期するステップをさらに含む実施形態１９４〜２１４のうちのいずれかに記載の方法。
２１６．リレーは、ダウンリンク伝搬遅延の推定に基づいてタイミング調整を受信し、リレーがダウンリンク送信タイミングを調整するステップをさらに含む実施形態２１５に記載の方法。
２１７．ＷＴＲＵ  ＭＡＣおよびＰＨＹプロトコルを基地局に提示し、基地局ＭＡＣおよびＰＨＹプロトコルをＷＴＲＵに提示するように構成された協調ＰＨＹリレー、協調ＭＡＣリレーを含む協調リレー。
２１８．ＷＴＲＵ  ＲＬＣプロトコルを基地局に提示し、基地局ＲＬＣプロトコルをＷＴＲＵに提示するようにさらに構成された実施形態２１６に記載の協調リレー。
２１９．リレーは、２ホップ転送リレーである実施形態２１６または２１７に記載のリレー。
２２０．リレーは、分散型ＭＩＭＯリレーである実施形態２１６に記載のリレー。
２２１．リレーは、ＷＴＲＵ  ＭＡＣプロトコルおよびリレーＭＡＣプロトコルを基地局に提示する共有リレーである実施形態２１６に記載のリレー。
２２２．リレーは、リレーを共有しているＷＴＲＵに基地局ＭＡＣスケジューリング機能を提示する共有リレーである実施形態２１６または２１９に記載のリレー。
２２３．時間間隔Ｔ１で位相１において第１の局からメッセージｍ１を受信するステップを含むデータの協調多重化のための方法。
２２４．時間間隔Ｔ２で位相２において中継局からメッセージｍ１’を受信するステップをさらに含む実施形態２２３に記載の方法。
２２５．ｍ１’は、位相１において基地局から中継局によって受信されるｍ１のバージョンに基づく実施形態２２４に記載の方法。
２２６．時間間隔Ｔ２は、時間間隔Ｔ１の後に来る実施形態２２４〜２２５のうちのいずれかに記載の方法。
２２７．Ｔ２は、Ｔ１と隣接していない実施形態２２４〜２２６のうちのいずれかに記載の方法。
２２８．Ｔ２は、Ｔ１と隣接している実施形態２２４〜２２６のうちのいずれか一項に記載の方法。
２２９．送信媒体は、固定サイズのＴＴＩ（送信時間間隔）に刻まれる前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２３０．位相２において第１の局からメッセージｍ２を受信するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２３１．受信するステップは、最適なマルチユーザ検出器を使用して行われる前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２３２．最適なマルチユーザ検出器は、ＳＩＣ（逐次干渉除去）受信機である実施形態２３１に記載の方法。
２３３．メッセージの受信バージョンを結合して、メッセージの復号を向上させるステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２３４．結合するステップは、ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）結合である実施形態２３３に記載の方法。
２３５．２つのメッセージｖ１およびｖ２を作成するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２３６．２つのメッセージｖ１およびｖ２は、ＭＡＣ（媒体アクセス制御）ＰＤＵ（パケットデータユニット）である実施形態２３５に記載の方法。
２３７．位相１においてメッセージｖ１を中継局および第２の局に送信するステップをさらに含む実施形態２３５〜２３６のいずれかに記載の方法。
２３８．位相２においてメッセージｖ２を第２の局に送信するステップをさらに含む実施形態２３７に記載の方法。
２３９．第１の局は、ＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）である前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２４０．第１の局は、ＵＥ（ユーザ機器）である前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２４１．第１の局は基地局である実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２４２．第２の局は基地局である実施形態２３７〜２３８のうちのいずれかに記載の方法。
２４３．第２の局は、ＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）である実施形態２３７〜２３８のうちのいずれかに記載の方法。
２４４．第２の局は、ＵＥ（ユーザ機器）である実施形態２３７〜２３８のうちのいずれかに記載の方法。
２４５．位相１においてメッセージｍを中継局および第２の局に送信するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２４６．位相２においてメッセージｍを第２の局に送信するステップをさらに含み、メッセージは、位相２において、中継局によっても送信される実施形態２４５に記載の方法。
２４７．制御チャネルＴＣＣを使用するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２４８．制御チャネルＨＣＣを使用するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２４９．制御チャネルＴＣＣ１を監視するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２５０．制御チャネルＴＣＣ２を監視するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２５１．ＴＣＣ１は、基地局からの送信に関する情報をシグナリングし、ＴＣＣ２は、中継局からの送信に関する情報をシグナリングする実施形態２４９〜２５０のうちのいずれかに記載の方法。
２５２．ＴＣＣ１は基地局から受信される実施形態２４９〜２５１のうちのいずれかに記載の方法。
２５３．ＴＣＣ２は基地局から受信される実施形態２４９〜２５２のうちのいずれかに記載の方法。
２５４．ＴＣＣ２は中継局から受信される実施形態２４９〜２５２のうちのいずれかに記載の方法。
２５５．ＨＡＲＱフィードバック制御チャネルＨＣＣ１を基地局に送信するステップをさらに含む実施形態２４９〜２５４のうちのいずれかに記載の方法。
２５６．ＨＡＲＱフィードバック制御チャネルＨＣＣ２を中継局に送信するステップをさらに含む実施形態２４９〜２５４のうちのいずれかに記載の方法。
２５７．ＨＡＲＱフィードバック制御チャネルＨＣＣ３を基地局に送信するステップをさらに含む実施形態２４９〜２５６のうちのいずれかに記載の方法。
２５８．基地局に対するＨＡＲＱフィードバック制御チャネルＨＣＣ１を受信するステップをさらに含む実施形態２４９〜２５７のうちのいずれかに記載の方法。
２５９．中継局に対するＨＡＲＱフィードバック制御チャネルＨＣＣ２を受信するステップをさらに含む実施形態２４９〜２５８のうちのいずれかに記載の方法。
２６０．基地局に対するＨＡＲＱフィードバック制御チャネルＨＣＣ３を受信するステップをさらに含む実施形態２４９〜２５９のうちのいずれかに記載の方法。
２６１．制御チャネルＴＣＣ１を送信するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２６２．制御チャネルＴＣＣ２を送信するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２６３．ＴＣＣ１は、基地局に送信される実施形態２６２に記載の方法。
２６４．ＴＣＣ２は基地局に送信される実施形態２６２〜２６３のうちのいずれかに記載の方法。
２６５．ＴＣＣ２は中継局に送信される実施形態２６２〜２６４のうちのいずれかに記載の方法。
２６６．あるＴＴＩ（送信時間間隔）において最高２つまでのコードワードを受信するステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２６７．一方のコードワードは、中継局から受信され、他方のコードワードは、基地局から受信される実施形態２６６に記載の方法。
２６８．一方のコードワードは、中継局から受信され、他方のコードワードは、ＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）から受信される実施形態２６６に記載の方法。
２６９．多入力多出力送信の場合、より多くのコードワードが受信される実施形態２６６〜２６８のうちのいずれかに記載の方法。
２７０．ＨＡＲＱ（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）フィードバックを送信して、２つのコードワードのそれぞれが正常に受信されたかどうかを示すステップをさらに含む実施形態２６６〜２６９のうちのいずれかに記載の方法。
２７１．フィードバックは、ＨＣＣを使用して送信される実施形態２７０に記載の方法。
２７２．受信バージョンを結合して、パケットｍの復号を向上させるステップをさらに含む実施形態２６６〜２７１のうちのいずれかに記載の方法。
２７３．ＨＡＲＱプロセスＩＤおよび予め定義されたＴＴＩなどの共通識別子を使用するステップをさらに含む実施形態２７２に記載の方法。
２７４．フロー制御信号を使用するステップをさらに含む実施形態２６６〜２７３のうちのいずれかに記載の方法。
２７５．ＡＣＫを受信するステップをさらに含む実施形態２６６〜２７４のうちのいずれかに記載の方法。
２７６．次のメッセージを送信するステップをさらに含む実施形態２７５に記載の方法。
２７７．メッセージを再送するステップをさらに含むＡＣＫは受信されない実施形態２６６〜２７４のうちのいずれかに記載の方法。
２７８．同時の受信および送信を可能にする全二重中継のステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２７９．ＨＡＲＱ再送を委ねるステップをさらに含む前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２８０．ＨＡＲＱ再送は、基地局から中継局に委ねられる実施形態２７９に記載の方法。
２８１．ＨＡＲＱ再送は、基地局からＷＴＲＵ（無線送受信ユニット）に委ねられる実施形態２７９に記載の方法。
２８２．アップリンク通信のための前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２８３．ダウンリンク通信のための前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２８４．位相１は、ソースが中継局に伝えている位相を時間で示す前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２８５．位相２は、ソースおよび中継局が宛先と通信するときを示す前記実施形態のうちのいずれかに記載の方法。
２８６．ＲBS-RS＝リンクＢＳ（基地局）−ＲＳ（中継局）におけるレート、ＲBS-U＝位相１におけるリンクＢＳ−ＷＴＲＵにおけるレート、ＲBS-U（２）＝位相２におけるリンクＢＳ−ＷＴＲＵにおけるレート、ＲRS-U＝位相２におけるリンクＲＳ−ＷＴＲＵにおけるレート、Ｔ1＝位相１のタイムスパン、およびＴ2＝位相２のタイムスパンである実施形態２８５に記載の方法。
２８７．ｂ＝ｂBS＋ｂRSとなるように、基地局からｂBSを受信し、中継局からｂRSを受信するステップをさらに含む実施形態２８６に記載の方法。
２８８．ＢＳ−ＷＴＲＵリンクにおけるＢＳからの干渉をキャンセルして、
【０４１６】
【数７５】
2014161016.tif 000080
【０４１７】
および
【０４１８】
【数７６】
2014161016.tif 000081
【０４１９】
を取得するステップをさらに含む実施形態２８７に記載の方法。
２８９．この第２の位相においてＷＴＲＵで達成されるレートは、
【０４２０】
【数７７】
2014161016.tif 000082
【０４２１】
と書くことができる実施形態２８８に記載の方法。
２９０．干渉をキャンセルするステップは、ＳＩＣを使用する実施形態２８７〜２８８のうちのいずれかに記載の方法。
２９１．
【０４２２】
【数７８】
2014161016.tif 000083
【０４２３】
となるように、第１の位相におけるｂ1ビット、および第２位相におけるｂ2ビットを回復するステップをさらに含み、式中、ＲU（１）＝ＲBS-Uは、位相１の最後にＷＴＲＵにおいて達成されたレートである実施形態２８５〜２９０のうちのいずれかに記載の方法。
２９２．
【０４２４】
【数７９】
2014161016.tif 000084
【０４２５】
の場合に限り、ＲＳが有効な候補であることを決定するステップをさらに含む実施形態２９１に記載の方法。
２９３．
【０４２６】
【数８０】
2014161016.tif 000085
【０４２７】
の場合に限り、ＲＳが有効な候補であることを決定するステップをさらに含む実施形態２９１に記載の方法。
２９４．メッセージｂの一部分のみ受信するステップをさらに含む実施形態２８４〜２９３のうちのいずれかに記載の方法。
２９５．メッセージｂの一部分のみを受信するステップは、基地局からのものである実施形態２９４に記載の方法。
２９６．メッセージｂの一部分のみを受信するステップは、中継局からのものである実施形態２９４に記載の方法。
２９７．ＭＡＣまたはＰＨＹレイヤにおいてｂビットを分割するステップをさらに含む実施形態２８３〜２９６のうちのいずれかに記載の方法。
２９８．位相１においてｂRSを中継局に送信し、位相２においてｂ＝ｂBS＋ｂRSをユーザ機器に送信するステップをさらに含む実施形態２９７に記載の方法。
２９９．ｂRS＝Ｔ1×ＲBS-RSまたは
【０４２８】
【数８１】
2014161016.tif 000086
【０４２９】
である実施形態２９８に記載の方法。
３００．レートＲRS-UでＷＴＲＵに正常に復号されたｂRSビットを転送するステップをさらに含み、ＢＳは、レートＲBS-U（２）でｂBSビットを同時に送信し、これは
【０４３０】
【数８２】
2014161016.tif 000087
【０４３１】
を提供し、したがって
【０４３２】
【数８３】
2014161016.tif 000088
【０４３３】
である実施形態２９９に記載の方法。
３０１．少なくとも１つの送信機、少なくとも１つの受信機、および少なくとも１つのプロセッサを含み、それぞれ実施形態１〜３００のうちのいずれか１つに従って動作するように構成された基地局。
３０２．実施形態１〜３００のうちのいずれか１つに従って動作するように構成されたプロセッサを含む中継局。
３０３．少なくとも１つの送信機、少なくとも１つの受信機、および少なくとも１つのプロセッサを含み、それぞれ実施形態１〜３００のうちのいずれか１つに従って動作するように構成された無線送受信ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2014161016.tif 000096
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2014161016.tif 000099
【図１２】
2014161016.tif 000100
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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