(57)【要約】      （修正有）【課題】リレーシステムにおける基地局とリレーノードとの間に形成されるバックホールリンクで、バックホール基準信号を割り当てる方法、並びにそれを用いたデータ送信方法を提供する。【解決手段】制御信号が割り当てられる制御信号送信区間とダウンリンクデータが割り当てられるデータ送信区間とから構成されるダウンリンクチャネルのサブフレームリソース要素で、データ送信区間の最初の所定数のシンボル送信区間をガード区間に設定する段階と、データ送信区間のシンボルに対して基準信号を割り当てる段階と、基準信号が割り当てられたシンボルのうちガード区間に該当するシンボルをパンクチャする段階と、基準信号が割り当てられた信号を送信する段階とを含み、基準信号が割り当てられた信号を受信したリレーノードは、パンクチャされた基準信号を除いてチャネル推定を行う。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレー方式の通信システムのデータ送受信方法において、
制御信号が割り当てられる制御信号送信区間とダウンリンクデータが割り当てられるデータ送信区間とから構成されるダウンリンクチャネルのサブフレームリソース要素で、前記データ送信区間の最初の所定数のシンボル送信区間をガード区間に設定する段階と、
前記データ送信区間のシンボルに対して基準信号を割り当てる段階と、
前記基準信号が割り当てられたシンボルのうち前記ガード区間に該当するシンボルをパンクチャする段階と、
前記基準信号が割り当てられた信号を送信する段階とを含み、
前記基準信号が割り当てられた信号を受信したリレーノードは、前記パンクチャされた基準信号を除いてチャネル推定を行うことを特徴とするデータ送信方法。
【請求項２】
前記ガード区間は、１つないし４つのシンボルで構成され、前記リレーノードが送信モードから受信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。
【請求項３】
前記データ送信区間の最後の１つないし４つのシンボルを追加ガード区間にさらに設定し、前記追加ガード区間は、前記リレーノードが受信モードから送信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。
【請求項４】
前記サブフレームは、前記リレーノードが基地局からバックホール信号を受信するＭＢＳＦＮサブフレームであることを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。
【請求項５】
前記サブフレームは、アップリンク信号受信区間をさらに含み、
前記サブフレームは、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとの間に存在し、前記データ送信区間でダウンリンク信号を送信し、前記アップリンク信号受信区間でアップリンク信号を受信することのできる特殊サブフレームであることを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。
【請求項６】
前記基準信号は、チャネル状態に関する情報を取得するための共通基準信号（CRS）、又は送信信号を復調するための専用基準信号（DRS）であることを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。
【請求項７】
リレー方式の通信システムのデータ送受信方法において、
制御信号が割り当てられる制御信号送信区間とダウンリンクデータが割り当てられるデータ送信区間とから構成されるダウンリンクチャネルのサブフレームリソース要素で、前記データ送信区間の最初の所定数のシンボル送信区間をガード区間に設定する段階と、
前記サブフレームリソース要素に対して基準信号割り当てシンボルを決定する段階と、
前記ガード区間を除いたデータ送信区間のシンボルに対して前記基準信号を割り当てる段階と、
前記基準信号が割り当てられた信号を送信する段階とを含み、
前記送信された信号を受信したリレーノードは、前記データ送信区間のシンボルに割り当てられた基準信号に対してのみチャネル推定を行うことを特徴とするデータ送信方法。
【請求項８】
前記ガード区間は、１つないし４つのシンボルで構成され、リレーノードが送信モードから受信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする請求項７に記載のデータ送信方法。
【請求項９】
前記データ送信区間の最後の１つないし４つのシンボルを追加ガード区間にさらに設定し、前記追加ガード区間は、リレーノードが受信モードから送信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする請求項７に記載のデータ送信方法。
【請求項１０】
前記サブフレームは、リレーノードが基地局からバックホール信号を受信するＭＢＳＦＮサブフレームであることを特徴とする請求項７に記載のデータ送信方法。
【請求項１１】
前記サブフレームは、アップリンク信号受信区間をさらに含み、
前記サブフレームは、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとの間に存在し、前記データ送信区間でダウンリンク信号を送信し、前記アップリンク信号受信区間でアップリンク信号を受信することのできる特殊サブフレームであることを特徴とする請求項７に記載のデータ送信方法。
【請求項１２】
前記基準信号は、チャネル状態に関する情報を取得するための共通基準信号（CRS）、又は送信信号を復調するための専用基準信号（DRS）であることを特徴とする請求項７に記載のデータ送信方法。
【請求項１３】
リレー方式の通信システムのデータ送受信装置において、
制御信号が割り当てられる制御信号送信区間とデータが割り当てられるデータ送信区間とから構成されるダウンリンクチャネルのサブフレームリソース要素で、前記データ送信区間の最初の所定数のシンボル送信区間をガード区間に設定し、前記データ送信区間のシンボルに対して基準信号を割り当てる信号割り当て部と、
前記基準信号が割り当てられたシンボルのうち前記ガード区間に該当するシンボルをパンクチャするパンクチャ部と、
前記基準信号が割り当てられた信号を送信する送信部と
を含むことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項１４】
前記基準信号は、チャネル状態に関する情報を取得するための共通基準信号（CRS）、又は送信信号を復調するための専用基準信号（DRS）であることを特徴とする請求項１３に記載のデータ送信装置。
【請求項１５】
前記ガード区間は、１つないし４つのシンボルで構成され、リレーノードが送信モードから受信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする請求項１３に記載のデータ送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレー方式の通信システムにおけるデータ送受信方法及び装置に関し、バックホール（backhaul）リンクリソースの基準信号（reference signal）割り当て方法、並びにそれを用いた効率的な基準信号測定方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムは、高速データ通信を円滑にサポートしてより多くの通話量をサポートするために、サービス周波数帯域を次第に高くし、セル半径を次第に小さくしており、従来の中央集中的なセルラ無線ネットワーク方式を今後もそのまま運用するには多くの問題がある。すなわち、基地局の位置が固定されている従来の方式においては、無線リンク構成の柔軟性が劣るので、トラフィック分布や通話要求量の変化が大きい無線環境では効率的な通信サービスを提供することが困難である。
【０００３】
上記問題を解決するための方法として、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Long Term Evolution Advanced）システム又はＥ−ＵＴＲＡ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）システムと呼ばれる次世代無線通信システムにおいては、リレー（relay）、より具体的にはマルチホップリレー（multi-hop relay）を考慮している。リレーシステムは、セル領域内に存在する部分的な不感地帯をカバーしてセルサービスエリアを広げることができ、システム容量を増大させることができるだけでなく、サービス要求が相対的に少ない初期導入段階で設置コストの負担を軽減することができるという利点がある。
【０００４】
リレーシステムにおける基地局と端末との間の通信チャネルは、基地局と端末との直接接続により形成されることもあり、リレーノード（Relay Node; RN）を介するように形成されることもある。ここで、基地局とリレーノードとの間に形成される通信チャネルをバックホールリンクという。
【０００５】
バックホールリンクチャネルによる通信方式は、インバンドバックホール（in-band backhaul）方式とアウトバンドバックホール（out-band backhaul）方式に分けられる。インバンドバックホール方式は、バックホール通信と端末通信とで周波数リソースを動的に共有する方式であり、アウトバンドバックホール方式は、バックホール通信が端末通信と異なる周波数リソースを使用して行われる方式である。
【０００６】
通常、バックホールリンクでバックホール信号を送信する場合は、通信環境などによって伝播遅延（propagation delay）が発生する。よって、バックホールリンクで送信されるバックホール信号が伝送遅延を考慮して設計されるため、バックホールリンクチャネルの使用可能なリソースは、固定されるのではなく、通信環境によって変更される。
【０００７】
すなわち、伝送遅延の大きい通信環境では、バックホール信号に使用可能なリソースが減少し、伝送遅延の相対的に小さい通信環境では、バックホール信号に使用可能なリソースが相対的に増加する。
【０００８】
このような場合、バックホール信号に含まれる基準信号は、バックホール信号に使用可能なリソースの量に応じて変更されるように設計する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、バックホール信号に使用可能なリソースの量が変更されても効果的に使用することのできるバックホール基準信号割り当て方法、並びにそれを用いたデータ送信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の一実施形態によるデータ送信方法は、リレー方式の通信システムのデータ送受信方法において、制御信号が割り当てられる制御信号送信区間とダウンリンクデータが割り当てられるデータ送信区間とから構成されるダウンリンクチャネルのサブフレームリソース要素で、前記データ送信区間の最初の所定数のシンボル送信区間をガード区間（guard period）に設定する段階と、前記データ送信区間のシンボルに対して基準信号を割り当てる段階と、前記基準信号が割り当てられたシンボルのうち前記ガード区間に該当するシンボルをパンクチャ（puncturing）する段階と、前記基準信号が割り当てられた信号を送信する段階とを含み、前記基準信号が割り当てられた信号を受信したリレーノードは、前記パンクチャされた基準信号を除いてチャネル推定を行うことを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、前記ガード区間は、１つないし４つのシンボルで構成され、前記リレーノードが送信モードから受信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、前記データ送信区間の最後の１つないし４つのシンボルを追加ガード区間にさらに設定し、前記追加ガード区間は、前記リレーノードが受信モードから送信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記サブフレームは、前記リレーノードが基地局からバックホール信号を受信するＭＢＳＦＮ（Multicast Broadcast Single Frequency Network）サブフレームであることを特徴とする。
【００１４】
好ましくは、前記サブフレームは、アップリンク信号受信区間をさらに含み、前記サブフレームは、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとの間に存在し、前記データ送信区間でダウンリンク信号を送信し、前記アップリンク信号受信区間でアップリンク信号を受信することのできる特殊サブフレーム（special subframe）であることを特徴とする。
【００１５】
好ましくは、前記基準信号は、チャネル状態に関する情報を取得するための共通基準信号（Common Reference Signal; CRS）、又は送信信号を復調するための専用基準信号（Dedicated Reference Signal; DRS）であることを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するための本発明の他の実施形態によるデータ送信方法は、リレー方式の通信システムのデータ送受信方法において、制御信号が割り当てられる制御信号送信区間とダウンリンクデータが割り当てられるデータ送信区間とから構成されるダウンリンクチャネルのサブフレームリソース要素で、前記データ送信区間の最初の所定数のシンボル送信区間をガード区間に設定する段階と、前記サブフレームリソース要素に対して基準信号割り当てシンボルを決定する段階と、前記ガード区間を除いたデータ送信区間のシンボルに対して前記基準信号を割り当てる段階と、前記基準信号が割り当てられた信号を送信する段階とを含む。
【００１７】
好ましくは、前記ガード区間は、１つないし４つのシンボルで構成され、リレーノードが送信モードから受信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする。
【００１８】
好ましくは、前記データ送信区間の最後の１つないし４つのシンボルを追加ガード区間にさらに設定し、前記追加ガード区間は、リレーノードが受信モードから送信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする。
【００１９】
好ましくは、前記サブフレームは、リレーノードが基地局からバックホール信号を受信するＭＢＳＦＮサブフレームであることを特徴とする。
【００２０】
好ましくは、前記サブフレームは、アップリンク信号受信区間をさらに含み、前記サブフレームは、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとの間に存在し、前記データ送信区間でダウンリンク信号を送信し、前記アップリンク信号受信区間でアップリンク信号を受信することのできる特殊サブフレームであることを特徴とする。
【００２１】
好ましくは、前記基準信号は、チャネル状態に関する情報を取得するための共通基準信号（ＣＲＳ）、又は送信信号を復調するための専用基準信号（ＤＲＳ）であることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するための本発明の一実施形態によるデータ送信装置は、リレー方式の通信システムのデータ送受信装置において、制御信号が割り当てられる制御信号送信区間とデータが割り当てられるデータ送信区間とから構成されるダウンリンクチャネルのサブフレームリソース要素で、前記データ送信区間の最初の所定数のシンボル送信区間をガード区間に設定し、前記データ送信区間のシンボルに対して基準信号を割り当てる信号割り当て部と、前記基準信号が割り当てられたシンボルのうち前記ガード区間に該当するシンボルをパンクチャするパンクチャ部と、前記基準信号が割り当てられた信号を送信する送信部とを含む。
【００２３】
好ましくは、前記ガード区間は、１つないし４つのシンボルで構成され、リレーノードが送信モードから受信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする。
【００２４】
好ましくは、前記データ送信区間の最後の１つないし４つのシンボルを追加ガード区間にさらに設定し、前記追加ガード区間は、リレーノードが受信モードから送信モードへのモード移行を行う区間であることを特徴とする。
【００２５】
好ましくは、前記サブフレームは、リレーノードが基地局からバックホール信号を受信するＭＢＳＦＮサブフレームであることを特徴とする。
【００２６】
好ましくは、前記サブフレームは、アップリンク信号受信区間をさらに含み、前記サブフレームは、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとの間に存在し、前記データ送信区間でダウンリンク信号を送信し、前記アップリンク信号受信区間でアップリンク信号を受信することのできる特殊サブフレームであることを特徴とする。
【００２７】
好ましくは、前記基準信号は、チャネル状態に関する情報を取得するための共通基準信号（ＣＲＳ）、又は送信信号を復調するための専用基準信号（ＤＲＳ）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、伝送遅延によりバックホール信号に使用可能なリソースが変更された場合、バックホール基準信号をバックホール信号に使用可能なリソースの量に応じて変更して送信することができる。
【００２９】
また、受信機は、本発明によるバックホール基準信号が割り当てられたバックホール信号を受信することにより、さらに効果的なチャネル測定及びデータ復調を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのＴＤＤフレーム構造を示す図である。
【図２】本発明が適用されるリレー方式の無線通信システムを説明するための概念図である。
【図３】ＭＢＳＦＮサブフレームを用いたバックホールリンク信号の構造を示す図である。
【図４】特殊サブフレームを用いたバックホールリンク信号の構造を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によるバックホール基準信号が割り当てられたバックホールリンク信号の構造を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態によるバックホール基準信号が割り当てられたバックホールリンク信号の構造を示す図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態によるバックホール基準信号が割り当てられたバックホールリンク信号の構造を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態によるＭＢＳＦＮサブフレームベースの基準信号割り当て方法を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による特殊サブフレームベースの基準信号割り当て方法を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるデータ送信装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明するが、図面番号に関係なく同一又は類似の構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。また、本発明を説明するにあたって、関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。なお、添付図面は本発明の思想を容易に理解できるようにするためのものにすぎず、添付図面により本発明の思想が制限されるように解釈されてはならないことに留意すべきである。
【００３２】
本発明の通信システムは、音声やパケットデータなどの様々な通信サービスを提供するためのシステムであって、基地局、リレーノード、及び端末を含む。以下、ＬＴＥシステム又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムを代表例として説明する。
【００３３】
本発明の端末は、ＳＳ（Subscriber Station）、ユーザ端末（User Equipment：ＵＥ）、ＭＥ（Mobile Equipment）、移動局（Mobile Station：ＭＳ）などと呼ばれ、携帯電話、ＰＤＡ、スマートフォン、ノートブックコンピュータなどのように通信機能を備えた携帯可能な機器、又はＰＣ、車両搭載装置などのように携帯不可能な機器を含む。
【００３４】
本発明のリレーノードは、リレー、中継局、ＲＳ（Relay Station）などと呼ばれ、基地局と端末との間に設置されて送受信信号を中継することにより、セル領域内に発生する部分的な不感地帯をカバーしてセルサービスエリアを広げることができ、システム容量を増大させる役割を果たす。リレーノードは、基地局と端末との間で発生するデータトラフィックを効果的に中継するために、マルチホップで構成することもでき、１つの位置に固定して運用してもよく、移動性を有するようにしてもよい。
【００３５】
本発明の基地局とは、端末と通信を行う固定局をいい、ｅＮＢ（evolved-NodeB）、基地局（Base Station：ＢＳ）、基地局（Base Transceiver System：ＢＴＳ）、アクセスポイントなどの用語に代えてもよい。１つの基地局には１つ以上のセルが存在し、基地局間ではユーザトラフィック又は制御トラフィックの伝送のためのインタフェースが使用される。また、ダウンリンクとは、基地局から端末への通信チャネルを意味し、アップリンクとは、端末から基地局への通信チャネルを意味する。
【００３６】
本発明の無線通信システムに適用される多元接続方式は、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access：ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（Time Division Multiple Access：ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続（Frequency Division Multiple Access：ＦＤＭＡ）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-FDMA）、直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ）、又は公知の他の変調技術などの多元接続方式を全て含む。
【００３７】
また、前記ダウンリンク送信のための多元接続方式と前記アップリンク送信のための多元接続方式とは異なってもよい。例えば、ダウンリンクはＯＦＤＭＡ方式を用い、アップリンクはＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いてもよい。
【００３８】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。添付図面を参照して説明するにあたって、図面番号に関係なく同一又は対応する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３９】
図１は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの時分割複信方式（ＴＤＤ）フレーム構造を示す図である。
【００４０】
図１を参照すると、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのフレームは、１０個のサブフレーム（サブフレーム＃０〜サブフレーム＃９）から構成される。サブフレームは、ノーマルＣＰ（Normal Cyclic Prefix）では７個の直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiple：ＯＦＤＭ）シンボルで構成され、拡張ＣＰ（Extended Cyclic Prefix）では６個のＯＦＤＭシンボルで構成されるようにしてもよい。
【００４１】
ダウンリンク送信とアップリンク送信間のスイッチングポイント（switching point）には特殊サブフレームが配置される。特に、アップリンク送信からダウンリンク送信への移行（スイッチング）は、単にセル内（intra-cell）移行であるのに対して、ダウンリンク送信からアップリンク送信への移行は、基地局からの高電力のダウンリンク送信が隣接基地局のアップリンク受信に干渉することがあるので、ダウンリンク送信からアップリンク送信へのスイッチングポイントに前記特殊サブフレームが要求される。
【００４２】
前記特殊サブフレームは、ＤｗＰＴＳ（Downlink Pilot Time Slot）、ＧＰ（Guard Period）、及びＵｐＰＴＳ（Uplink Pilot Time Slot）から構成される。前記特殊サブフレームは、１ｍｓ以下で構成してもよい。ＧＰは、ハードウェアのスイッチング所要時間をカバーして基地局と端末間の伝播遅延を補償するタイミングアドバンス（timing advance）のための区間であって、特に、ダウンリンク信号のマルチパス遅延によりアップリンクで生じる干渉を除去するためのガード区間として用いられる。ＤｗＰＴＳは、制御情報及びデータのダウンリンク送信のための区間であって、一般的なダウンリンクサブフレームとして理解することができ、特に、初期セル探索、同期化、又はチャネル推定に用いられる。ＵｐＰＴＳは、アップリンク送信のための区間であって、特に、基地局のチャネル推定のためのＳＲＳ（Sounding Reference Signal）送信と端末のアップリンク送信の同期を取るための縮約されたランダム・アクセス・チャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）送信に用いられる。
【００４３】
表１は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのＴＤＤモードにおけるアップリンクサブフレーム及びダウンリンクサブフレームの配置に応じて設定可能なフレーム構造を示す。表１において、「Ｄ」とはダウンリンクサブフレームを、「Ｕ」とはアップリンクサブフレームを、「Ｓ」とは特殊サブフレームを意味する。
【００４４】
【表１】
2014099871.tif 000003
【００４５】
表１に示した通り、７つの設定可能なＴＤＤサブフレームの配置が存在し、設定０〜２、６は、５ｍｓ周期でダウンリンクからアップリンクに移行され、設定３〜５は１０ｍｓ周期でダウンリンクからアップリンクに移行され、ダウンリンクからアップリンクへのスイッチングポイントに特殊サブフレームが位置する。
【００４６】
表２は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおける特殊サブフレームの設定可能な構成を示す。前述したように、特殊サブフレームは、ＤｗＰＴＳ、ＧＰ、及びＵｐＰＴＳから構成される。表２において、「Ｔｓ」とは、基本時間単位（basic time unit）又はサンプリングタイム（sampling time）を意味し、１／（１５０００×２０４８）（秒）と定義される。ノーマルＣＰの場合は９つの組み合わせが可能であり、拡張ＣＰの場合は７つの組み合わせが可能である。
【００４７】
【表２】
2014099871.tif 000004
【００４８】
図２は、本発明が適用されるリレー方式の無線通信システムを説明するための概念図である。
【００４９】
図２に示すように、無線通信システム１０は少なくとも１つの基地局１１を含む。各基地局１１は１つ以上のセル１７ａ、１７ｂ、１７ｃに通信サービスを提供することができ、さらに、各セル１７ａ、１７ｂ、１７ｃは複数のセクタ（図示せず）に分けられる。端末１３は少なくとも１つの基地局１１と通信を行うことができる。
【００５０】
基地局１１は、端末１３と通信チャネルを形成する上で、端末１３との直接リンク２１でチャネルを形成することもでき、リレーノード１５を介するリンク２３、２５で端末１４とのチャネルを形成することもできる。ここで、基地局１１とリレーノード１５との間に形成されたチャネル２３、特にダウンリンクチャネルをバックホールリンクという。例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムにおいて、バックホールリンク２３は、基地局１１からリレーノード１５にデータが送信されるＲ−ＰＤＳＣＨ（Relay Physical Downlink Shared Channel）及び制御情報が送信されるＲ−ＰＤＣＣＨ（Relay Physical Downlink Control Channel）を含んでもよい。
【００５１】
一般に、リレーノード１５は、同一の周波数帯域内で受信と送信を同時に行えないものと仮定されるが、これは、リレーノード１５が同時送受信機能をサポートするためには、複雑度の高い動作が要求されるので、設置コストを増加させるからである。
【００５２】
よって、リレーノード１５は、基地局１１からバックホールリンク２３の信号を受信する間、リレーノード自身に接続された端末１４にダウンリンク信号を送信することができない。リレーノード１５から端末１４に送信されなければならないダウンリンク２５の信号が空白（blanked）になった場合、端末１４は、ダウンリンク２５の信号に含まれて受信されなければならないパイロット信号又は基準信号も正常に受信することができなくなる。
【００５３】
前記パイロット信号又は基準信号は、送信側と受信側のどちらも知っている所定の伝送信号であって、伝送チャネルを介して送信側から受信側に受信される際の伝送信号の歪みの程度を把握するための信号である。一般に、前記基準信号は、チャネル情報の取得のための目的及び／又はデータ復調のための目的で使用され、セル内の全ての端末が共有するセル固有共通基準信号（Cell-specific Reference Signal, Common Reference Signal; CRS）と、特定の端末のみのための専用基準信号（ＤＲＳ）とを含む。
【００５４】
ＣＲＳは、チャネル状態に関する情報の取得及びハンドオーバー測定などのために使用され、端末は、ＣＲＳを測定してＣＱＩ（Channel Quality Information）、ＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）、ＲＩ（Rank Indicator）などのフィードバック情報を基地局１１又はリレーノード１５に通知し、基地局１１又はリレーノード１５は、端末１４から受信したフィードバック情報を利用してダウンリンク周波数領域のスケジューリングを行うことができる。
【００５５】
一般に、端末１４は全てのダウンリンク２５のサブフレームで基準信号を期待するため、基地局１１からバックホールリンク２３の信号を受信しようとするリレーノード１５は、リレーノード自身に接続された端末１４にダウンリンク２５の信号が空白になることを通知しなければならない。リレーノード１５がこのような通知をすることなくバックホール信号を受信した場合、端末１４は全てのダウンリンク２５のサブフレームで基準信号を期待するため、端末のチャネル測定結果（channel measurement）が非常に悪くなる。
【００５６】
上記問題を解決するために、リレーノード１５が基地局１１からバックホール信号を受信するサブフレームとして、ＭＢＳＦＮサブフレーム又は特殊サブフレームを用いる方法を考慮することができる。
【００５７】
図３は、ＭＢＳＦＮサブフレームを用いたバックホールリンク信号の構造を示す図である。
【００５８】
基地局から送信されるＭＢＳＦＮサブフレームを用いたバックホールリンク信号は、制御チャネル送信区間３０１と、バックホール信号送信区間３０５と、ガード区間３０３、３０７とを含む。
【００５９】
制御チャネル送信区間３０１は、基地局１１と直接リンクで接続された端末１３の制御信号が送信されるＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）区間であり、少なくとも１つないし４つのＯＦＤＭシンボル送信区間から構成される。リレーノード１５は、基地局１１の制御チャネル送信区間３０１ではリレーノードに接続された端末１４に制御信号を送信し、図示のように、リレーノード１５の制御信号送信区間３１１は、少なくとも１つないし４つのＯＦＤＭシンボル送信区間から構成される。
【００６０】
また、制御チャネル送信区間３０１とバックホール信号送信区間３０５との間には、リレーノード１５の送信モード（Ｔｘ）から受信モード（Ｒｘ）への移行のための遷移ギャップ（transition gap）に該当するガード区間３０３が配置される。場合によっては、基地局はガード区間３０１でガーベジ信号（garbage signal）を送信する。ここで、ガーベジ信号は、基地局が送信する意味のない任意の信号、又は基地局が送信部の電源を切っていない状態で特に信号を送信することなく待機中に検出される任意の信号である。基地局がガーベジ信号を送信する時間は、リレーノードにはガード区間として認識される。同様に、バックホール信号送信区間３０５以降には、リレーノード１５の受信モード（Ｒｘ）から送信モード（Ｔｘ）への移行のための遷移ギャップに該当するガード区間３０７が配置される。
【００６１】
従って、リレーノード１５は、遷移ギャップに該当するガード区間３０３、３０７のシンボルで信号を受信したり送信することができなくなる。よって、リレーノード１５が必ず受信しなければならない信号は、リレーノード１５が遷移を行う区間のシンボルではなく、遷移動作を終了した区間のシンボルで送信しなければならない。このような理由で、リレーノード１５がバックホールリンクサブフレームにおいて実際にバックホールとして使用できるサブフレームのシンボルの数には制限が生じる。
【００６２】
バックホールの設計方式によって、バックホールリンクで送信されるサブフレームは、リレーノード１５が信号を受信できない可変区間３０３、３０７と、リレーノード１５が信号を受信できる固定区間３１５に分けられる。可変区間３０３、３０７は、図示のように、リレーノードの送信区間３１１と、送信モードから受信モードに移行する遷移区間３０３又は受信モードから送信モードに移行する遷移区間３０７のガード区間に対応する時間区間のシンボルに該当する。
【００６３】
可変区間３０３、３０７は、バックホールの設計方式によって、同時に存在するか又は１つだけ存在し、例えば、リレーノード１５の受信モードから送信モードに移行する遷移区間３０７は、リレーのタイミング設計によっては省略されることがある。
【００６４】
バックホール信号送信区間３０５は、リレーノード１５のバックホールダウンリンク信号が送信される区間であり、リレーノード１５は、バックホール信号送信区間３０５で基地局１１からバックホール信号を受信（３１５）し、このとき、リレーノード１５に接続された端末１４は、端末自身に伝達されるダウンリンク信号が存在しないことが分かり、ＭＢＳＦＮサブフレームにおいては基準信号の測定を行わない。つまり、ＭＢＳＦＮサブフレームを受信サブフレームに設定することにより、従来の端末１４の測定障害を誘発することなく、リレーノード１５は、端末１４への送信を中止し、バックホール信号を受信することができる。
【００６５】
図４は、特殊サブフレームを用いたバックホールリンク信号の構造を示す図である。
【００６６】
特殊サブフレームは、図１を参照して前述したように、ＤｗＰＴＳ４０１、ＧＰ４０３、４０７、バックホール信号領域４０５、及びＵｐＰＴＳ４０９から構成される。
【００６７】
まず、基地局は、ＤｗＰＴＳ区間４０１で端末にダウンリンク信号を送信する。リレーノードも、ＤｗＰＴＳ区間４１１で端末にダウンリンク信号を送信することができる。
【００６８】
次に、リレーノードがＧＰ区間４０３で送信モードと受信モードのモード移行を行う際に、基地局は、ＧＰ区間４０３に対応する時間の間ガーベジ信号を送信する。
【００６９】
次に、基地局は、ＧＰ区間４０７に到達するまでバックホール信号をリレーノードに送信する。ＧＰ区間４０７とは、基地局が受信モードに移行して端末又はリレーノードからのアップリンク信号の受信を準備するガード区間を意味する。次に、基地局は、ＵｐＰＴＳ区間４０９で端末又はリレーノードからのアップリンク信号を受信する。
【００７０】
特殊サブフレーム構造のバックホールリンク信号の場合、端末１３、１４は、特殊サブフレームのＤｗＰＴＳ部分ではＣＲＳを期待するが、残りの部分（ＧＰ、ＵｐＰＴＳ）ではＣＲＳ測定を行わない。よって、基地局１１はＧＰ及びＵｐＰＴＳ部分にバックホールデータを含めてリレーノード１５に送信することができる。
【００７１】
以上、図３及び図４を参照して説明したＭＢＳＦＮサブフレーム及び特殊サブフレームは、ガード区間の存在により、リレーノード１５において信号を受信できるバックホール信号送信区間３０５、４０５が通信環境に応じて変化する。
【００７２】
例えば、伝播遅延の大きい通信環境では、伝播遅延を補償するために、ガード区間を相対的に長くすることにより、バックホール信号に使用可能なリソースが減少し、伝播遅延の相対的に小さい通信環境では、ガード区間を相対的に短くすることにより、バックホール信号に使用可能なリソースが相対的に増加する。
【００７３】
本発明においては、バックホール信号に使用可能なリソースが変更された場合に受信側の性能劣化を起こさないバックホール基準信号設計方法を提案する。
【００７４】
図５〜図７は、固定された位置にバックホール基準信号が割り当てられる実施形態を示す図である。
【００７５】
図５に示すように、バックホール基準信号（ＲＳ）は、バックホール信号領域の中央の固定された位置に割り当てられてもよい。図５の（ａ）においては、バックホール信号領域として割り当てることができるＯＦＤＭシンボルの数が計１１個であり、図５の（ｂ）においては、バックホール信号領域として割り当てることができるＯＦＤＭシンボルの数が計７個である。図５に示すように、全データ領域の中央に位置する基準信号は、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）でもよく、チャネル状態に関する情報を取得するためのセル固有共通基準信号（ＣＲＳ）又は／及び送信信号を復調するための専用基準信号（ＤＲＳ）でもよい。
【００７６】
図６及び図７は、本発明の他の実施形態による固定された位置にバックホール基準信号が割り当てられたバックホールリンク信号の構造を示す図である。
【００７７】
図６に示すように、バックホール基準信号（ＲＳ）は、バックホール信号領域の両側縁部の固定された位置に割り当てられてもよい。また、図７に示すように、バックホール基準信号（ＲＳ）は、バックホール信号領域の両側縁部から中央に１つ又はそれ以上のＯＦＤＭシンボルの数だけシフトした領域に割り当てられてもよい。同様に、図６の（ａ）及び図７の（ａ）においては、バックホール信号領域として割り当てることができるＯＦＤＭシンボルの数が計１１個であり、図６の（ｂ）及び図７の（ｂ）においては、バックホール信号領域として割り当てることができるＯＦＤＭシンボルの数が計７個である。また、前記基準信号は、チャネル状態に関する情報を取得するためのセル固有共通基準信号（ＣＲＳ）又は／及び送信信号を復調するための専用基準信号（ＤＲＳ）でもよい。
【００７８】
図８は、本発明のさらに他の実施形態によるＭＢＳＦＮサブフレームベースの基準信号割り当て方法を示す図である。
【００７９】
まず、送信側及び受信側においては基準信号がＰＤＣＣＨの送信以降に送信されると仮定する。その後、送信側は、バックホール信号領域内に存在する基準信号のみを送信し、バックホール信号領域外に存在する基準信号が割り当てられるシンボルはパンクチャする。図８の（ａ）は、１０個のＯＦＤＭシンボル送信区間がバックホール信号領域として割り当てられた場合の基準信号割り当て方法を示し、図８の（ｂ）は、８個のＯＦＤＭシンボル送信区間がバックホール信号領域として割り当てられた場合の基準信号割り当て方法を示す。
【００８０】
送信側は、ＣＲＳ、ＤＲＳ、又はＭＢＳＦＮ ＲＳに従って基準信号が割り当てられるシンボルを決定する。その後、送信側は、バックホール信号領域内でのみ基準信号が割り当てられたシンボルを受信側に送信し、ガード区間に該当する基準信号が割り当てられたシンボルはパンクチャする。つまり、受信側は、バックホール信号領域内の区間で送信される基準信号のみを受信して処理することにより、チャネル測定などの性能劣化を防止することができる。図８の（ｂ）を参照すると、４番目のＯＦＤＭシンボル送信区間はガード区間に該当するので、４番目のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる基準信号シンボルはパンクチャし、１３番目のＯＦＤＭシンボル送信区間もガード区間に該当するので、１３番目のＯＦＤＭシンボルに割り当てられる基準信号シンボルもパンクチャすることが分かる。
【００８１】
前記基準信号は、チャネル状態に関する情報を取得するためのセル固有共通基準信号（ＣＲＳ）又は／及び送信信号を復調するための専用基準信号（ＤＲＳ）でもよい。
【００８２】
図９は、本発明のさらに他の実施形態による特殊サブフレームベースの基準信号割り当て方法を示す図である。
【００８３】
図８のＭＢＳＦＮサブフレームと同様に、図９に示す特殊サブフレームにおいても、ガード区間に該当する基準信号割り当てシンボルをパンクチャする。つまり、受信側は、バックホール信号領域内の区間で送信される基準信号のみを受信して処理することにより、チャネル測定などの性能劣化を防止することができる。
【００８４】
前記基準信号は、チャネル状態に関する情報を取得するためのセル固有共通基準信号（ＣＲＳ）又は／及び送信信号を復調するための専用基準信号（ＤＲＳ）でもよい。
【００８５】
図１０は、本発明の一実施形態によるデータ送信装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【００８６】
図１０に示すように、送信装置は、制御部１１０、送信部１２０、及び受信部１３０を含む。
【００８７】
制御部１１０は、制御信号が割り当てられる制御信号送信区間とデータが割り当てられるデータ送信区間とから構成されるダウンリンクチャネルのサブフレームリソース要素で、前記データ送信区間の最初の所定数のシンボル送信区間をガード区間に設定し、前記データ送信区間のシンボルに対して基準信号を割り当てる信号割り当て部１１１と、前記基準信号が割り当てられたシンボルのうち前記ガード区間に該当するシンボルをパンクチャするパンクチャ部１１３とを含む。また、送信部１２０は、前記基準信号が割り当てられた信号を受信側に送信する。
【００８８】
前述したように、前記サブフレームは、ＭＢＳＦＮサブフレーム又は特殊サブフレームでもよく、前記基準信号は、ＣＲＳ、ＤＲＳ、又はＭＢＳＦＮ ＲＳのいずれか１つでもよい。
【００８９】
以上説明した本発明による方法は、ソフトウェア、ハードウェア、又はそれらの組み合わせとして実現されてもよい。例えば、本発明による方法は、記憶媒体（例えば、端末の内部メモリ、フラッシュメモリ、ハードディスクなど）に保存することができ、プロセッサ（例えば、端末の内部マイクロプロセッサ）により実行されるソフトウェアプログラム内にコード又はコマンドで実現することができる。
【００９０】
以上、本発明の好ましい実施形態を例に説明したが、本発明の範囲はこれらの特定の実施形態に限定されるものではないので、本発明は本発明の思想及び請求の範囲に記載された範疇内において様々な形態に修正、変更又は改善することができる。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月20日(2013.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線接続システムにおけるリレーノードによりダウンリンク信号を受信する方法であって、
第１スロットと第２スロットを含むダウンリンクサブフレームを基地局から受信する段階を含み、
前記第１スロット及び前記第２スロットのそれぞれは、基地局からリレーノードへの送信シンボルを含み、
前記第２スロットに含まれる前記基地局からリレーノードへの送信シンボルは、サイクリック・プリフィックス（ＣＰ）長に基づいて割り当てられることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ダウンリンクサブフレームは前記基地局及び前記リレーノードにより時間整列したサブフレーム境界(boundaries)で受信される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２スロット内の前記基地局からリレーノードへの送信シンボルの数はダウンリンクスロット内のＯＦＤＭシンボルの数より少ない、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記基地局からリレーノードへの送信シンボルの数は、前記サイクリック・プリフィックス（ＣＰ）長がノーマルのとき６である、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記基準信号が前記第２スロット内のシンボルにマッピングされない、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
無線接続システムにおけるダウンリンク基準信号を受信する方法であって、
第１スロットと第２スロットを含むダウンリンクサブフレームで基準信号を受信する段階を含み、
前記第１スロット及び前記第２スロットは、基地局からリレーノードへの送信シンボルをそれぞれ含み、
前記第２スロットに含まれる前記基地局からリレーノードへの送信シンボルは、前記第２のスロットのノーマル・サイクリック・プリフィックス（ＣＰ）又は拡張サイクリック・プリフィックス（ＣＰ）にしたがって選択的に割り当てられ、
前記第２スロットに含まれる前記基地局からリレーノードへの送信シンボルが前記第２のスロットの前記拡張サイクリック・プリフィックス（ＣＰ）にしたがって選択的に割り当てられるとき、前記基準信号は、前記第２スロット内のシンボルにマッピングされないことを特徴とする方法。
【請求項７】
無線接続システムにおいてダウンリンク信号を受信する装置であって、
無線周波数ユニットと、
プロセッサを備え、
前記プロセッサは、第１スロットと第２スロットを含むダウンリンクサブフレームを基地局から受信するように構成され、
前記第１スロットと前記第２スロットのそれぞれは、基地局からリレーノードへの送信シンボルを含み、
前記第２スロットに含まれる前記基地局からリレーノードへの送信シンボルはサイクリック・プリフィックス（ＣＰ）長に基づいて割り当てられることを特徴とする装置。
【請求項８】
前記ダウンリンクサブフレームは、前記基地局及び前記リレーノードにより時間整列したサブフレーム境界(boundaries)で受信される、請求項７に記載の方法。