(57)【要約】      （修正有）【課題】中継のために余分なオーバーヘッドを発生させることなく、且つ、中継局の送信回路および受信回路を分離するための構成を追加で必要とすることなく、中継局を実現する分散型同時送受信システムを提供する。【解決手段】第１のタイムフレームにおいて、第２の中継局が当該第２の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間、基地局は第１の中継局に送信を行う。第２のタイムフレームにおいて、第１の中継局が当該第１の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間、基地局が第２の中継局に送信を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のタイムフレームにおいて、第２の中継局が前記第２の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間に、第１の中継局に送信を行う段階と、
第２のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記第１の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間に、前記第２の中継局に送信を行う段階と
を備える方法。
【請求項２】
前記第１のタイムフレームは、所与のフレームの第１のサブフレームを含み、前記第２のタイムフレームは、前記所与のフレームの第２のサブフレームを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の中継局に対応付けられている少なくとも１以上の移動局は前記第２の中継局に対応付けられている１以上の移動局のうち１以上の移動局と同じ移動局であり、１以上の移動局が前記第１の中継局および前記第２の中継局の両方に対応付けられている請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のタイムフレームにおいて、前記第２の中継局が前記第２の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間に、前記第１の中継局および現在対応付けられている移動局に送信を行う段階と、
前記第２のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記第１の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間に、前記第２の中継局および現在対応付けられている移動局に送信を行う段階と
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第１のタイムフレームにおいて、第２の中継局が前記第２の中継局に対応付けられている１以上の移動局からデータを受信している間に、第１の中継局からデータを受信する段階と、
第２のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記第１の中継局に対応付けられている１以上の移動局からデータを受信している間に、前記第２の中継局からデータを受信する段階と
を備える方法。
【請求項６】
前記第１のタイムフレームは、所与のフレームの第１のサブフレームを含み、前記第２のタイムフレームは、前記所与のフレームの第２のサブフレームを含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の中継局に対応付けられている少なくとも１以上の移動局は前記第２の中継局に対応付けられている１以上の移動局のうち１以上の移動局と同じ移動局であり、１以上の移動局が前記第１の中継局および前記第２の中継局の両方に対応付けられている請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のタイムフレームにおいて、前記第２の中継局が前記第２の中継局に対応付けられている１以上の移動局からデータを受信している間に、前記第１の中継局および現在対応付けられている移動局からデータを受信する段階と、
前記第２のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記第１の中継局に対応付けられている１以上の移動局からデータを受信している間に、前記第２の中継局および現在対応付けられている移動局からデータを受信する段階と
をさらに備える請求項５に記載の方法。
【請求項９】
第１のタイムフレームにおいて、第２の群の中継局が前記第２の群の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間に、第１の群の中継局に送信を行う段階と、
第２のタイムフレームにおいて、前記第１の群の中継局が前記第１の群の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間に、前記第２の群の中継局に送信を行う段階と
を備える方法。
【請求項１０】
前記第１の群の中継局に送信を行う段階あるいは前記第２の群の中継局に送信を行う段階、または、これらの両方では、ビームフォーミングあるいは多入力多出力方式、または、これらの両方を利用して、前記第１の群または前記第２の群に含まれる複数の異なる中継局に異なるデータを同時に送信する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の群の中継局および前記第２の群の中継局は、タイムフレーム毎に変更され、前記第１の群に含まれる中継局あるいは前記第２の群に含まれる中継局、または、その両方は、タイムフレーム毎に変更される請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
第１のタイムフレームにおいて、第２の群の中継局が前記第２の群の中継局に対応付けられている１以上の移動局からデータを受信している間に、第１の群の中継局からデータを受信する段階と、
第２のタイムフレームにおいて、前記第１の群の中継局が前記第１の群の中継局に対応付けられている１以上の移動局からデータを受信している間に、前記第２の群の中継局からデータを受信する段階と
を備える方法。
【請求項１３】
前記第１の群の中継局からデータを受信する段階あるいは前記第２の群の中継局からデータを受信する段階、または、これらの両方では、ビームフォーミングを利用して、前記第１の群または前記第２の群に含まれる複数の異なる中継局から異なるデータを同時に受信する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の群の中継局からデータを受信する段階あるいは前記第２の群の中継局からデータを受信する段階、または、これらの両方では、多入力多出力方式を利用して、前記第１の群の中継局または前記第２の群の中継局からデータを受信する
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の群の中継局および前記第２の群の中継局は、タイムフレーム毎に変更され、前記第１の群に含まれる中継局あるいは前記第２の群に含まれる中継局、または、その両方は、タイムフレーム毎に変更される請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の群の中継局に対応付けられている少なくとも１以上の移動局は、前記第２の群の中継局に対応付けられている１以上の移動局のうち１以上の移動局と同じ移動局であり、１以上の移動局は、前記第１の群の中継局および前記第２の群の中継局の両方に対応付けられている請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
プロセッサおよび前記プロセッサに結合されているメモリと、
前記プロセッサに結合されている無線送受信器と、
を備え、
前記プロセッサは、前記メモリによって、
第１のタイムフレームにおいて、第２の中継局が前記第２の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間に、第１の中継局に送信を行って、
第２のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記第１の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間に、前記第２の中継局に送信を行う装置。
【請求項１８】
前記プロセッサはさらに、前記無線送受信器に、
第３のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記第１の中継局に対応付けられている前記１以上の移動局に送信を行い、且つ、前記第２の中継局が前記第２の中継局に対応付けられている前記１以上の移動局に送信を行っている間に、第３の中継局に送信を行う請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
プロセッサおよび前記プロセッサに結合されているメモリと、
前記プロセッサに結合されている無線送受信器と、
を備え、
前記プロセッサは、前記メモリによって、
第１のタイムフレームにおいて、第２の中継局が前記第２の中継局に対応付けられている１以上の移動局からデータを受信している間に、第１の中継局からデータを受信し、
第２のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記第１の中継局に対応付けられている１以上の移動局からデータを受信している間に、前記第２の中継局からデータを受信する装置。
【請求項２０】
第１のタイムフレームにおいて、１以上の他の中継局が前記１以上の他の中継局に対応付けられている１以上の移動局に送信を行っている間、基地局から送信されたデータを受信する段階と、
第２のタイムフレームにおいて、前記１以上の他の中継局が前記基地局から送信されたデータを受信している間に、前記基地局から受信した前記データを、１以上の現在対応付けられている移動局に送信する段階と
を備える方法。
【請求項２１】
第１のタイムフレームにおいて、１以上の他の中継局が基地局に送信している間に、前記１以上の現在対応付けられている移動局からデータを受信する段階と、
第２のタイムフレームにおいて、前記１以上の他の中継局が前記１以上の他の中継局に対応付けられている前記１以上の移動局からデータを受信している間、前記１以上の現在対応付けられている移動局から受信した前記データを前記基地局に送信する段階と
を備える方法。
【請求項２２】
第１のタイムフレームにおいて、第２の中継局が基地局から送信されたデータを受信している間、第１の中継局から送信されるデータを受信する段階と、
第２のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記基地局から送信されたデータを受信しており、且つ、前記第２の中継局が前記第２の中継局に対応付けられている１以上の移動局へデータを送信している間、前記第１の中継局から送信されたデータを受信しない段階と
を備える方法。
【請求項２３】
第１のタイムフレームにおいて、第２の中継局が基地局へデータを送信している間、第１の中継局にデータを送信する段階と、
第２のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記基地局にデータを送信しており、且つ、前記第２の中継局が前記第２の中継局に対応付けられている前記１以上の移動局からデータを受信している間、前記第１の中継局にデータを送信しない段階と
を備える方法。
【請求項２４】
第１のタイムフレームにおいて、第２の中継局が基地局にデータを送信している間、第１の中継局にデータを送信する段階と、
第２のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記基地局にデータを送信している間、前記第２の中継局にデータを送信する段階と
を備える方法。
【請求項２５】
第１のタイムフレームにおいて、第２の中継局が基地局から送信されたデータを受信している間、第１の中継局から送信されたデータを受信する段階と、
第２のタイムフレームにおいて、前記第１の中継局が前記基地局から送信されるデータを受信している間、前記第２の中継局から送信されたデータを受信する段階と
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は、米国特許仮出願第６１／２９１，７８７号（代理人整理番号：第Ｐ３３３３７Ｚ）（出願日：２００９年１２月３１日）の恩恵を主張する。当該米国特許仮出願第６１／２９１，７８７号の内容は全て、参照により本願に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来の復号転送型（ｄｅｃｏｄｅ  ａｎｄ  ｆｏｒｗａｒｄ）の中継局を含む無線セルラーネットワーク内でのデータバーストの中継では、基地局（ＢＳ）から中継局（ＲＳ）へのデータ送信の場合において、オーバーヘッドが余分に増加してしまう。中継局の利用には時間および／または周波数といったリソースが余分に費やされるが、これらのリソースは移動局（ＭＳ）へのデータ配信に利用できるはずのリソースである。この問題を解決するための方法の１つに、同時送受信（ＳＴＲ）処理機能を持つ特別な中継局を利用する方法がある。ＳＴＲ中継局は、同じ時間および周波数のリソースを利用しつつ、移動局へのデータの送信と同時に基地局からのデータの受信、この逆の動作を行うことができる。このため、ＳＴＲ中継局によれば、基地局から中継局のオーバーヘッドが余分に発生することはない。しかし、ＳＴＲ中継局には、あるリンクの送信信号から別のリンクの受信回路へと強力な干渉が発生しないように、中継リンク（基地局から中継局）とアクセスリンク（中継局から移動局）との間で非常に高い精度でアンテナを相互に分離する必要があるという大きな問題がある。このため、ＳＴＲ中継局は通常、両リンクに干渉キャンセラを追加する必要があり、この結果、中継局の構成が複雑化して、機器コストが高くなってしまう。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
請求の対象となる主題は、明細書の結論部分に具体的に記載されており、明確に請求されている。しかし、請求の対象となる主題は、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことで理解されたい。添付図面は以下の通りである。
【０００４】
【図１Ａ】１以上の実施形態に係る分散型同時送受信中継システムを示すブロック図である。
【図１Ｂ】１以上の実施形態に係る分散型同時送受信中継システムを示すブロック図である。
【図１Ｃ】１以上の実施形態に係る分散型同時送受信中継システムを示すブロック図である。
【図１Ｄ】１以上の実施形態に係る分散型同時送受信中継システムを示すブロック図である。
【図２】１以上の実施形態に応じて、セクタ毎に２つの中継局が割り当てられている分散型同時送受信処理を示す図である。
【図３】１以上の実施形態に応じて、セクタ毎に任意の数の中継局が割り当てられているダウンリンクにおける同時送受信処理を示す図である。
【図４】１以上の実施形態に応じて、セクタ毎に任意の数の中継局が割り当てられているアップリンクにおける同時送受信処理を示す図である。
【図５】１以上の実施形態に応じた分散型同時送受信システムにおけるさまざまなタイミングにおけるダウンリンク送信を示すブロック図である。
【図６】１以上の実施形態に応じた分散型同時送受信システムにおけるさまざまなタイミングにおけるアップリンク送信を示すブロック図である。
【図７】分散型同時送受信処理におけるダウンリンクおよびアップリンクを示し、１以上の実施形態に応じて中継リンクにマルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を利用してセクタ毎に４つの中継局を割り当てている様子を示すブロック図である。
【図８】１以上の実施形態に応じて、中継リンクにマルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を利用している分散型同時送受信システムを示すブロック図である。
【図９】１以上の実施形態に応じた同時送受信処理のダウンリンクフレームの実施形態例を示す図である。
【図１０】１以上の実施形態に応じた同時送受信処理のアップリンクフレームの実施形態例を示す図である。
【図１１】１以上の実施形態に係る分散型同時送受信処理を実施可能な情報処理システムを示すブロック図である。
【０００５】
簡略且つ明瞭な図示を実現するべく、図示されている構成要素は必ずしも実寸に即していないものと理解されたい。例えば、分かりやすいよう一部の構成要素の寸法を他の構成要素に比べて強調している場合がある。また、適切だと見なされる場合には、複数の図面で対応するおよび／または同様の構成要素について同じ参照番号を使用する。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下に記載する詳細な説明では、請求の対象となる主題を完全に理解していただけるよう数多く具体的且つ詳細な事項を記載する。しかし、当業者におかれては、以下に記載する具体的且つ詳細な事項を利用しなくとも請求の対象となる主題を実施し得るものと理解されたい。また、公知の方法、手順、構成要素、および／または、回路は、詳細な説明を省略している。
【０００７】
以下に記載する説明および／または請求項では、「結合」および／または「接続」という用語を用いる場合がある。特定の実施形態では、「接続」とは、２つ以上の構成要素が物理的および／または電気的に直接接触していることを意味する。「結合」とは、２つ以上の構成要素が物理的および／または電気的に直接接触することを意味するが、２つ以上の構成要素が直接は接触していないものの、互いに協働および／または相互作用することも意味する。例えば、「結合」は、２つ以上の構成要素が、互いに接触していないが、別の構成要素または中間構成要素によって互いに間接的に連結されていることを意味するとしてもよい。また、以下の説明および請求項では、「上」、「重ねる」、および「上方」といった用語を利用することがある。「上」、「重ねる」、および「上方」は、２つ以上の構成要素が物理的に直接接触していることを意味するとしてもよいが、「上方」は、２つ以上の構成要素が直接接触していないことを意味するとしてもよい。例えば、「上方」は、ある構成要素が別の構成要素の上に位置しているが、互いに接触はしておらず、両者の間には１以上の別の構成要素が設けられていることを意味するとしてもよい。また、「および／または」という表現は、「および」、「または」、「排他的論理和」、「１つ」、「全てではなく一部」、「どちらも〜でない」、および／または、「両方」を意味するとてよいが、請求の対象となる主題の範囲は、この点に限定されない。以下に記載する説明および／または請求項では、「備える」および「含む」といった表現を、同義語として利用するとしてよい。
【０００８】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ、および図１Ｄは、１以上の実施形態に係る分散型同時送受信中継システムを示すブロック図である。同図に示すように、分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）システム１００は、１以上の移動局、例えば、第１の移動局（ＭＳ１）１１６および第２の移動局（ＭＳ２）１１８と通信を行う基地局（ＢＳ）１１０を備えるとしてよい。１以上の実施形態によると、分散型同時送受信システム１００は、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）が定める規格、例えば、ＷｉＭＡＸ（ワールドワイド・インターオペラビリティ・オブ・マイクロウェーブ・アクセス）プロトコル等を実施するためのＩＥＥＥ８０２．１６ｍタスク・グループｍ（ＴＧｍ）規格に準拠して、または、ロング・ターム・エボリューション（ＬＴＥ）規格、例えば、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）のロング・ターム・エボリューション・アドバンスト（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）規格等に準拠して動作するとしてよい。また、上記の規格の後続バージョンに準拠して動作するとしてもよい。尚、請求の対象となる主題の範囲は、この点において限定されない。１以上の実施形態によると、２以上の中継局、例えば、第１の中継局（ＲＳ１）１１２および第２の中継局（ＲＳ２）１１４が、基地局１１０と移動局１１６および１１８との間に設けられており、これらの送信部間で信号を再送して、信号強度を高めると共に、基地局と移動局との間の通信可能範囲を拡張する。一般的に、１以上の実施形態によると、基地局と移動局との間で信号の送信および受信を同時に実行するためには、２つ以上の中継局を利用する。例えば、図１Ａに示すように、ダウンリンク送信の第１のタイムスロットでは、基地局１２０が中継局（ＲＳ１）１１２に対する送信１２０を送信し、中継局（ＲＳ２）１１４が移動局（ＭＳ２）１１８に対する送信１２２を送信している。図１Ｂに示すように、ダウンリンク送信の次のタイムスロットでは、基地局１１０は中継局（ＲＳ２）１１４に対する送信１２４を送信し、中継局（ＲＳ１）１１２は移動局（ＭＳ１）１１６に対する送信１２６を送信する。同様に、図１Ｃに示すように、アップリンク送信の第１のタイムスロットでは、中継局（ＲＳ１）１１２が基地局１１０に対する送信１２８を送信し、移動局（ＭＳ２）１１８が中継局（ＲＳ２）１１４に対する送信１３０を送信している。図１Ｄに示すように、アップリンク送信の次のタイムスロットでは、中継局（ＲＳ２）１１４は基地局１１０に対する送信１３２を送信し、移動局（ＭＳ１）１１６は中継局（ＲＳ１）１１２に対する送信１３４を送信する。概して、図１Ａから図１Ｄに示す分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）システム１００では、信号の送信および受信を同時に実行するべく少なくとも２つの中継局を設けており、第１の中継局が受信している間、第２の中継局は送信を行っており、逆に、第１の中継局が送信している間は、第２の中継局は受信を行っている。Ｄ−ＳＴＲシステム１００のより一般的な実施形態では、１以上の中継局が受信している間、１以上の別の中継局が送信を行っており、これとは逆に、前者の１以上の中継局が送信している間、後者の１以上の別の中継局が受信を行っている。所与のセクタ毎に２つの中継局が割り当てられているＤ−ＳＴＲシステム１００の例を、図２に図示すると共に以下で説明する。また、より一般的な実施形態を、図３以降に図示すると共に以下で説明する。
【０００９】
図２は、１以上の実施形態に応じて、セクタ毎に２つの中継局が割り当てられている分散型同時送受信処理を示す図である。分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）処理のうち中継局を２つ設ける実施形態の基本動作原理を、図１Ａから図１Ｄに示すＤ−ＳＴＲシステム１００について、図２に示す。図２には、セクタ毎に２つの中継局を設ける場合の本発明に応じたデータ送信プロトコルを簡単な例で示す。しかし、図２は単にセクタ毎に２つの中継局を設ける例を示すのみであるが、本明細書で説明するＤ−ＳＴＲの概念は、セクタ毎に任意の数の中継局を設けることにまで拡大するとしてよく、請求の対象となる主題の範囲はこの点において限定されるものではないと認められたい。ダウンリンク（ＤＬ）２００の場合、第１のタイムスロット（ＴＩＭＥ  ＳＬＯＴ１）では、基地局ＢＳ１１０が第１の中継局ＲＳ１  １１２にデータを送信１２０で送り、同じタイムスロットで、第２の中継局ＲＳ２  １１４が、先行のタイムスロット（不図示）で基地局から既に取得したデータを、中継局ＲＳ２  １１４に対応付けられている移動局ＭＳ２に送信１２２で送る。ダウンリンク２００の第２のタイムスロット（ＴＩＭＥ  ＳＬＯＴ２）では、基地局ＢＳ１１０が第２の中継局ＲＳ２  １１４にデータを送信１２４で送り、第１の中継局ＲＳ１  １１２が、第１のタイムスロットで基地局ＢＳ１２０から受信したデータを、第１の中継局ＲＳ１  １１２と対応付けられている移動局ＭＳ１  １１６に送信１２６で送る。アップリンク（ＵＬ）２１０は、ダウンリンク（ＤＬ）２００の動作と同様で、送信１２８、１３０、１３２、および１３４によって行われる。このような構成によれば、２つの中継局ＲＳ１  １１２およびＲＳ２  １１４によって、分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）システム１００の同時送受信（ＳＴＲ）機能を持つ分散型中継システムが構成されていると考えることができる。このようなＤ−ＳＴＲシステム１００では、２つの中継局ＲＳ１  １１２およびＲＳ１１４が同時且つ交互に送信機および受信機として動作するがその間に十分な距離が設けられているので、通常のＳＴＲ中継方式に比べて、より良好にアクセスリンクと中継リンクとが分離される。しかし、請求の対象となる主題の範囲はこの点において限定されない。図１Ａから図１Ｄおよび図２は２つの中継局を設ける場合のＤ−ＳＴＲシステム１００を図示しているが、任意の数の中継局、例えば、４つの中継局を備えるＤ−ＳＴＲシステムを、図３および図６に図示すると共に、両図を参照しつつ以下で説明する。
【００１０】
図３は、１以上の実施形態に応じて、セクタ毎に任意の数の中継局が割り当てられているダウンリンクにおける同時送受信処理を示す図である。図３に示すように、セクタ毎に３つ以上の中継局を設けるための一般化された送信プロトコルを推定して、複数の中継局を備える分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）システムを実現するとしてよい。同図に示す例では、４つの中継局および４つの移動局を設けている。本プロトコルによると、送信時間を、中継局の数に等しい数のタイムスロットに分割するとしてよい。各中継局は、ある１つのタイムスロットで、例えば、当該中継局の番号に対応するタイムスロットで、基地局ＢＳ１１０からデータを受信するとしてよい。所与の中継局は、基地局１１０からデータを受信していない時は、残りの全てのタイムスロットにおいてサービスを提供している１以上の移動局に、基地局１１０から受信したデータを送る。スペクトル効率はアクセスリンクよりも中継リンクの方がはるかに高いことが多いので、このような構成によって、中継局の負荷のバランスを良好に取ることができる。また、システム性能を全体的に高めるべく、基地局ＢＳ１１０は、所与の中継局に対して送信する際にビームフォーミングを適用して、ほかの中継局と対応する中継局との間の送信に対して干渉を発生させることがないようにしてもよい。例えば、タイムスロット１（３１０）では、基地局１１０がビームを中継局ＲＳ１に方向付けて、高速でＲＳ１にデータを配信すると同時に、残り全ての中継局ＲＳ２、ＲＳ３、およびＲＳ４がサービスを提供する移動局に対する干渉を低減するとしてよい。他のタイムスロット、例えば、タイムスロット２（３１２）、タイムスロット３（３１４）、およびタイムスロット４（３１６）では、基地局１１０はビームを各中継局に方向付けるとしてよい。このため、中継局ＲＳ１は、タイムスロット１（３１０）において基地局１１０からデータを受信して、タイムスロット２−４（３１２、３１４、および３１６）において対応する移動局ＭＳ１に受信データを送信するとしてよい。中継局ＲＳ２は、タイムスロット２（３１２）において基地局１１０からデータを受信して、タイムスロット１および３−４（３１０、３１４、および３１６）において対応する移動局ＭＳ２に受信データを送信するとしてよい。中継局ＲＳ３は、タイムスロット３（３１４）において基地局１１０からデータを受信して、タイムスロット１−２および４（３１０、３１２、および３１６）において対応する移動局ＭＳ３に受信データを送信するとしてよい。中継局ＲＳ４は、タイムスロット４（３１６）において基地局１１０からデータを受信して、タイムスロット１−３（３１０、３１２、および３１６）において対応する移動局ＭＳ４に受信データを送信するとしてよい。図３に示す例では各中継局がサービスを提供する移動局は１つであるが、他の実施形態では、１つの中継局が２つ以上の移動局に対してサービスを提供するとしてよく、請求の対象となる主題の範囲はこの点において限定されない。
【００１１】
図４は、１以上の実施形態に応じて、セクタ毎に任意の数の中継局が割り当てられているアップリンクにおける同時送受信処理を示す図である。図３ではダウンリンクを説明したが、図４ではＤ−ＳＴＲシステム１００のアップリンクでの処理を説明し、ダウンリンクの処理とは対称となる様子を示す。図４に示すように、各中継局は、ある１つのタイムスロット、例えば、当該中継局の番号に対応するタイムスロット以外の全てのタイムスロットにおいて、対応付けられている１以上の移動局からデータを取得するとしてよい。各中継局は、当該中継局の番号に対応するタイムスロットにおいては、対応付けられている移動局から取得したデータを基地局ＢＳ１１０に送る。例えば、中継局ＲＳ１は、タイムスロット１（４１０）において基地局１１０からデータを受信し、タイムスロット２−４（４１２、４１４、および４１６）において移動局ＭＳ１からデータを受信する。中継局ＲＳ２は、タイムスロット２（４１２）において基地局１１０からデータを受信し、タイムスロット１および３−４（４１０、４１４、および４１６）において移動局ＭＳ２からデータを受信する。中継局ＲＳ３は、タイムスロット３（４１４）において基地局１１０からデータを受信し、タイムスロット１−２および４（４１０、４１２、および４１６）において移動局ＭＳ３からデータを受信する。中継局ＲＳ４は、タイムスロット４（４１６）において基地局１１０からデータを受信し、タイムスロット１−３（４１０、４１２、および４１４）において移動局ＭＳ４からデータを受信する。図５に示す例では各中継局がサービスを提供する移動局は１つであるが、他の実施形態では、中継局は２つ以上の移動局にサービスを提供するとしてもよく、請求の対象となる主題の範囲はこの点において限定されない。
【００１２】
図５は、１以上の実施形態に応じた分散型同時送受信システムにおけるさまざまなタイミングでのダウンリンク送信を示すブロック図であり、図６は、１以上の実施形態に応じた分散型同時送受信システムにおけるさまざまなタイミングでのアップリンク送信を示すブロック図である。図５および図６はそれぞれ、図３のダウンリンクおよび図４のアップリンクに示すようにセクタ毎に４つの中継局を設けた例に関して、分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）システムの送信動作を示す図である。図５に示すダウンリンクは、第１のタイムスロット（３１０）において、基地局１１０がデータを中継局ＲＳ１に送り、他の全ての中継局は対応付けられている基地局にデータを送っている。第２のタイムスロット（３１２）においては、基地局１１０はデータを中継局ＲＳ２に送り、他の全ての中継局は対応付けられている移動局にデータを送っている。Ｄ−ＳＴＲシステムは、第３のタイムスロット（３１４）および第４のタイムスロット（３１６）についても同様に動作する。図６に示すアップリンクでは、タイムスロット４１０、４１２、４１４、および４１６において、ダウンリンクとは対称的な処理が行われる。図３、図４、図５、および図６に示すＤ−ＳＴＲシステム１００の例ではシステムに中継局を４つ設けているが、Ｄ−ＳＴＲシステム１００は任意の数の中継局を備えるものとして一般化されるとしてもよいと理解されたく、請求の対象となる主題の範囲はこの点において限定されない。
【００１３】
図７および図８は、分散型同時送受信処理におけるダウンリンクおよびアップリンクを示し、１以上の実施形態に応じて中継リンクにマルチユーザ多入力多出力（ＭＵ−ＭＩＭＯ）を利用してセクタ毎に４つの中継局を割り当てている様子を示すブロック図である。分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）システム１００をマルチアンテナシステムに拡大すると、複数の中継局を備えるＤ−ＳＴＲシステム１００の総スペクトル効率は、多入力多出力（ＭＩＭＯ）機能を持つ基地局１１０を利用することによってさらに改善されるとしてよい。図７に示すように、ＭＩＭＯ環境において中継局の擬似ＳＴＲ処理および／または分散型同時送受信（ＳＴＲ）処理を調整するべく、中継局を複数のグループに分けて、少なくとも１つのグループには２つ以上の中継局が含まれるようにする。このような構成とすると、本明細書に記載する上述のＤ−ＳＴＲシステム１００は、中継局のグループそれぞれについて適用されるとしてよい。所与のセルにおける総スペクトル効率は、さまざまな空間多重化（ＳＭ）方式を利用して、所与のグループに含まれる複数の中継局に並行に、つまり同時に、データを配信することによって、高められるとしてよい。例えば、ＭＩＭＯ機能を持つ基地局ＢＳ１１０と共にセクタ毎に４つの中継局を設ける場合、中継局を２つのグループに分割して、第１のグループを中継局ＲＳ１およびＲＳ２として、第２のグループを中継局ＲＳ３およびＲＳ４とする。データ送信は、図７および図８に示すように調整されるとしてよい。例えば、ダウンリンク７００の場合、タイムスロット１において、基地局１１０は中継局ＲＳ１およびＲＳ２に送信７２０で送信し、中継局ＲＳ３およびＲＳ４は対応する対応する移動局ＭＳ３およびＭＳ４に送信７２０で送信する。タイムスロット２においては、基地局１１０は、中継局ＲＳ３およびＲＳ４に送信７２４で送信し、中継局ＲＳ１およびＲＳ２は対応する移動局ＭＳ１およびＭＳ２に送信７２６で送信する。同様に、アップリンク７１０では、タイムスロット１において、基地局１１０は中継局ＲＳ１およびＲＳ２から送信７２８でデータを受信し、中継局ＲＳ３およびＲＳ４は対応する移動局ＭＳ３およびＭＳ４から送信７３０でデータを受信する。タイムスロット２では、基地局１１０は中継局ＲＳ３およびＲＳ４から送信７３２でデータを受信し、中継局ＲＳ１およびＲＳ２は対応する移動局ＭＳ１およびＭＳ２から送信７３４でデータを受信する。尚、基地局１１０は、各グループに含まれる複数の中継局の間でＭＩＭＯ通信を実施するとしてよく、中継局自身もサービスを提供する対象の複数の移動局の間でＭＩＭＯ通信を実施するとしてよく、請求の対象となる主題の範囲はこの点において限定されない。また、図７および図８では２つの中継局が含まれるグループを２つ設定する例を示したが、中継局のグループの数は任意であってよく、所与のグループに含まれる中継局の数は任意であってよく、請求の対象となる主題の範囲はこの点において限定されない。
【００１４】
図９および図１０は、１以上の実施形態に応じた同時送受信処理のダウンリンクフレームおよびアップリンクフレームの実施形態例を示す図である。一例を挙げると、図９および図１０は、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）の規格、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍのフレーム構造に準拠したフレーム構造に基づいた構造の分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）システムを示す。図９および図１０に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格のフレーム構造は、フレームのダウンリンク（ＤＬ）部分にある複数のサブフレームおよびフレームのアップリンク（ＵＬ）部分にある複数のサブフレームを含むサブフレームをベースとする。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格に応じたデータ送信は、サブフレームの時間的な境界に合わせて行われる。フレームのダウンリンク部分およびアップリンク部分では、最終サブフレームから数サブフレームの複数のサブフレームを利用して、基地局ＢＳ１００が中継局と通信すると共にＤ−ＳＴＲ処理が実行されるＤ−ＳＴＲ中継ゾーンを形成する。残りのサブフレームは、基地局１１０と移動局との間の通信および中継局と移動局との間の通信が実行されるＤＬアクセスゾーンおよびＵＬアクセスゾーンを構成する。
【００１５】
Ｄ−ＳＴＲ中継ゾーン９１０では、複数の実施形態に係るＤ−ＳＴＲ処理を実施するとしてよい。第１の実施形態によると、フレーム単位方式９１２の場合、第１のフレーム９１４のダウンリンクのＤ−ＳＴＲ中継ゾーン９１０（図９を参照のこと）において、中継局ＲＳ１が基地局１００からデータを受信して、中継局ＲＳ２が対応する移動局にデータを送信する。別のフレーム９１６のＤ−ＳＴＲ中継ゾーン９１０では、中継局の動作はこの反対となり、中継局ＲＳ１が対応する移動局にデータを配信し、中継局ＲＳ２が基地局１１０からデータを受信する。図１０に示すように、フレーム単位方式９１２のアップリンク処理は、フレーム単位方式のダウンリンク処理と同様であり、送信が逆方向に行われる。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格で定義されているフレーム構造でこのようなフレーム単位方式９１２を実行する場合には、Ｄ−ＳＴＲ中継ゾーン９１０において、ダウンリンクの場合はＲＳ−ＭＳ間の送信、アップリンクの場合はＭＳ−ＲＳ間の送信というように、所与の中継局が対応する移動局に対してサービスを提供できるようにする。このような構成によると、設定メッセージおよび／または情報要素がＤ−ＳＴＲ処理を可能とするように変更される。
【００１６】
別の実施形態によると、Ｄ−ＳＴＲはサブフレーム単位方式９１８で実行される。サブフレーム単位方式では、中継局は、一フレーム内のサブフレーム毎に交互に役割を交換する。例えば、図９を参照しつつ説明すると、ダウンリンクの場合、Ｄ−ＳＴＲ中継ゾーン９１０の第１のサブフレーム９２０において、中継局ＲＳ１は基地局１１０からデータを受信し、中継局ＲＳ２は対応する移動局にデータを送信する。Ｄ−ＳＴＲ中継ゾーン９１０の第２のサブフレーム９２２では、中継局ＲＳ１が対応する移動局にデータを配信して、中継局ＲＳ２が基地局１１０からデータを受信する。図１０に示すように、サブフレーム単位方式９１８のアップリンク処理は、上記と同様に行われ、送信が逆方向に行われる。
【００１７】
Ｄ−ＳＴＲ方式に応じて中継局を３つ設ける場合のサブフレーム単位方式を参照番号９２４で示す。中継局を３つ以上設ける場合には、これに対応してフレームのうち３つ以上のサブフレームを利用するとしてよい。Ｄ−ＳＴＲサイクルは一フレーム内で全期間が完了するので、サブフレーム単位方式によれば、各中継局に対応付けられている移動局へのデータ送信のレイテンシが短くなる。しかし、この方式では中継局の送信状態（ＴＸ）と受信（ＲＸ）状態とを切り替える頻度を高くする必要があるので、サブフレーム単位方式を実行する場合には、基地局から中継局へのリンクにおいて受信−送信間にギャップを導入することもある。ゼロレングスのギャップの場合、サブフレーム単位方式は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｍ規格、または、第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）のロング・タームエボリューション・アドバンスト（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）規格で実行されるとしてよいが、請求の対象となる主題の範囲はこの点において限定されるものではない。
【００１８】
本明細書に記載および図示した例では分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）システム１００を実現するためのさまざまなシングルホップ中継方式を説明したが、１以上の実施形態によると、Ｄ−ＳＴＲシステム１００を拡大して、１以上のＩＥＥＥ８０２．１６規格または第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）ロング・ターム・エボリューション−アドバンスト（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）規格等の今後の改正バージョンまたは後続バージョンに準拠して、ホップ数を任意とするマルチホップ中継方式を提供するとしてよい。しかし、請求の対象となる主題の範囲はこの点に限定されない。Ｄ−ＳＴＲシステム１００で分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）処理機能を持つ情報処理システムの一例を、図１１に図示するとともに、同図を参照しつつ以下で説明する。
【００１９】
図１１は、１以上の実施形態に係る分散型同時送受信処理を実施可能な情報処理システムを示すブロック図である。図１１の情報処理システム１１００は、図１Ａから図１Ｄ参照しつつ説明した分散型同時送受信（Ｄ−ＳＴＲ）システム１００および本明細書で説明したその他のさまざまな実施形態のネットワーク構成要素のうち任意の１以上を有形具現化したものであってよい。例えば、情報処理システム１１００は、基地局１１０、中継局１１２および１１４、または、移動局１１６および１１８のハードウェアを表しているとしてよく、特定のデバイスまたはネットワーク構成要素のハードウェア仕様に応じて構成要素の数は増減する。情報処理システム１１００は、数種類のコンピューティングプラットフォームのうちの一例を表しているが、図１１に示す例から構成要素の数を増減させてもよいし、および／または、構成要素の配置を変えるとしてもよい。請求の対象となる主題の範囲はこの点に限定されない。
【００２０】
情報処理システム１１００は、プロセッサ１１１０および／または１１１２のように１以上のプロセッサを備えるとしてよい。プロセッサ１１１０および／または１１１２は、１以上の処理コアを有するとしてよい。プロセッサ１１１０および／または１１１２のうち１以上は、メモリブリッジ１１１４を介して、１以上のメモリ１１１６および／または１１１８に結合されているとしてよい。メモリブリッジ１１１４は、プロセッサ１１１０および／または１１１２の外部に配置されているとしてもよいし、または、少なくとも一部分がプロセッサ１１１０および／または１１１２のうち１以上の内部に配置されているとしてもよい。メモリ１１１６および／または１１１８は、さまざまな種類の半導体ベースのメモリを有するとしてよく、例えば、揮発性メモリおよび／または不揮発性メモリを有するとしてよい。メモリブリッジ１１１４は、情報処理システム１１００に結合されている表示デバイス（不図示）を駆動するためのグラフィックスシステム１１２０に結合されているとしてよい。
【００２１】
情報処理システム１１００はさらに、さまざまな種類の入出力（Ｉ／Ｏ）システムを結合するための入出力ブリッジ１１２２を備えるとしてよい。入出力システム１１２４は、１以上の周辺デバイスを情報処理システム１１００に結合するための、例えば、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）型のシステム、ＩＥＥＥ１３９４型のシステム等を有するとしてよい。バスシステム１１２６は、１以上の周辺デバイスを情報処理システム１１００に接続するための、例えば、周辺機器インターコネクト（ＰＣＩ）エクスプレス型のバス等、１以上のバスシステムを有するとしてよい。ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）コントローラシステム１１２８は、１以上のハードディスクドライブ等を情報処理システムに結合するとしてよく、例えば、シリアルＡＴＡ型のドライブ等、またはこれに代えて、フラッシュメモリ、相変化メモリ、および／または、カルコゲナイド型のメモリ等を含む半導体ベースのドライブを情報処理システムに結合するとしてもよい。スイッチ１１３０は、１以上のスイッチドデバイスを入出力ブリッジ１１２２に結合するために利用されるとしてよく、例えば、ギガビットイーサネット（登録商標）型のデバイス等を結合するとしてよい。また、図１１に示すように、情報処理システム１１００は、無線（ＲＦ）ブロック１１３２を備えるとしてよい。ＲＦブロック１１３２は、他の無線通信デバイスとの無線通信、および／または、図１Ａから図１ＤのＤ−ＳＴＲシステム１００、あるいは、例えば、情報処理システム１１００が基地局１１０、中継局１１２および１１４、または、移動局１１６および１１８を具現化している実施形態等、本明細書で説明したさまざまなその他の実施形態のような無線ネットワークを介した無線通信を行うためのＲＦ回路およびＲＦデバイスを有する。しかし、請求の対象となる主題の範囲はこの点において限定されない。
【００２２】
請求の対象となる主題をある程度具体的に説明してきたが、その構成要素は、請求の対象となる主題の思想および／または範囲を逸脱することなく当業者によって変更され得るものと理解されたい。分散型同時送受信中継システムおよび／またはその有用性の多くに関する主題は、上記の説明を参照することにより理解されるものであると考えられ、請求の対象となる主題の範囲および／あるいは思想から逸脱することなく、または、重要な利点の全てを犠牲にすることなく、および／または、さらに大きく変更することなく、構成要素の形状、構成、および／または、配置をさまざまな点で変更し得るのは明らかである。本明細書において上述した形状は説明のための実施形態に過ぎない。請求項は、このような変更点を包含および／または含むものとする。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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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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【図１１】
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【外国語明細書】
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