(57)【要約】本発明は信号を送受信する複数の送信局及び受信局を備えた通信ネットワークに関する。送信局は使用可能な伝送資源を使用して各データパケットが伝送されるようにスケジュールされた一連のデータパケットとしてデータ信号を送信し、受信局は送信局による受信のための予約インジケータを送信する。送信衝突、特にセル式ＴＤＭＡ通信ネットワークでセル間衝突を回避するために、受信局により送信される予約インジケータが提案される。予約インジケータは、データ信号を送信する送信局からデータ信号の次のデータパケットを受信するために受信局によりデータ伝送資源が予約されていることを示す第１の予約インジケータ値、又は、送信局から次のデータパケットを受信するために受信局によりデータ伝送資源が予約されていないこと、もしくは、最新データパケットが送信局から許容可能な干渉と共に受信されていないことを示す第２の予約インジケータ値を搬送する。
2007509549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を送受信するための複数の送信局及び複数の受信局を備え、
前記送信局は、使用可能な伝送資源を使用して各データパケットが伝送されるようにスケジュールされた一連のデータパケットとして、データ信号を送信するように適合され、
前記受信局は、送信局による受信のための予約インジケータを送信するように適合され、
受信局によって送信される予約インジケータは、
データ信号を送信する送信局から前記データ信号の次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていることを示す第１の予約インジケータ値、又は、
前記送信局から次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていないこと、もしくは、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す第２の予約インジケータ値を搬送し、
複数の送信局によってデータ信号が送信されない受信局から送信される第１の予約インジケータ値を搬送する予約インジケータを受信する前記複数の送信局は、予約された伝送資源を使用してデータパケットを送信しない通信ネットワーク。
【請求項２】
各データパケットは、タイムフレーム内の固定のデータタイムスロットにおいて送信され、
複数のインジケータタイムスロットは、複数の前記データタイムスロットに割り当てられ、
インジケータタイムスロットにおいて送信される予約インジケータは、次のデータパケットの送信のための次に続くタイムフレームにおいて、関連したデータタイムスロットが前記送信局により予約されたか否かを示す請求項１記載の通信ネットワーク。
【請求項３】
前記複数のデータパケットは、固定のデータ副搬送波で送信され、
インジケータ副搬送波は、前記データ副搬送波に割り当てられ、
インジケータ副搬送波で送信される予約インジケータは、次のデータパケットの送信のために、関連したデータ副搬送波が前記送信局により予約されているか否かを示す請求項１記載の通信ネットワーク。
【請求項４】
前記第１の予約インジケータ値は、予約インジケータを送信することにより示され、前記第２の予約インジケータ値は、予約インジケータを送信しないことにより示される先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項５】
信号のデータパケットの送信のためのデータ伝送資源は、前記予約インジケータに基づいて選択される先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項６】
前記送信局から次のデータパケットを受信するためにデータ伝送資源が前記受信局により予約されていないこと、及び／又は、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す予約インジケータ値を、前記受信された予約インジケータが搬送した場合、送信局は、送信局がデータパケットを送信する受信局からの予約インジケータの受信時、予約されたデータ伝送資源におけるデータパケットの送信を停止する先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項７】
送信局は、少なくとも１つの更なるデータパケットが同じデータ伝送資源において受信局に送信されるか否かを示す継続インジケータを、データパケットとともに送信する先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項８】
送信局が信号を送信する受信局は、前記継続インジケータが少なくとも１つの更なるデータパケットが同じデータ伝送資源において送信される場合、少なくとも１つの更なるデータパケットを受信するためにデータ伝送資源が予約されていることを示す予約インジケータ値を送信する請求項７記載の通信ネットワーク。
【請求項９】
送信局から受信局への信号の送信は、受信された予約インジケータに基づいて、他の送信局による使用のために前記受信局又は他の受信局によって予約されていないデータ伝送資源において信号のデータパケットが送信されるように制御される先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項１０】
前記データ伝送資源は、データタイムスロット、データ副搬送波、データ搬送波、及び／又は、データコードである先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項１１】
前記ネットワークは、セル式通信ネットワーク、アドホック通信ネットワーク、又はハイブリッドセル式／アドホック通信ネットワークである先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項１２】
前記送信局は、受信された予約インジケータが有効な予約インジケータであるか否かをチェックするように適合された先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項１３】
前記送信局は、受信された予約インジケータに対する実際のパス利得を決定し、かつ、その実際のパス利得と期待されたパス利得と比較することによって、前記受信された予約インジケータの有効性をチェックするように適合された請求項１２記載の通信ネットワーク。
【請求項１４】
前記送信局は、実際のパス利得が期待されたパス利得と実質的に異なる場合、特に、実際のパス利得と期待されたパス利得との間のパーセント誤差が所定のしきい値よりも大きい場合、特に、５％よりも大きい場合、受信された予約インジケータを無効と判断するように適合された請求項１３記載の通信ネットワーク。
【請求項１５】
信号を送受信するための複数の送信局及び複数の受信局を備えた通信ネットワークにおける通信方法であって、
使用可能な伝送資源を使用して各データパケットが伝送されるようにスケジュールされた一連のデータパケットとしてデータ信号を送信局により送信するステップと、
送信局による受信のための予約インジケータを前記受信局により送信するステップとを備え、
前記予約インジケータは、データ信号を送信する送信局から前記データ信号の次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていることを示す第１の予約インジケータ値、又は、前記送信局から次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていないこと、もしくは、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す第２の予約インジケータ値を搬送し、
複数の送信局によってデータ信号が送信されない受信局から送信される第１の予約インジケータ値を搬送する予約インジケータを受信する複数の送信局は、予約された伝送資源を使用してデータパケットを送信しない通信方法。
【請求項１６】
信号を送受信するための複数の送信局及び複数の受信局を備えた通信ネットワークにおいて用いられる受信局であって、
使用可能な伝送資源を使用して各データパケットが伝送されるようにスケジュールされた、データ信号の一連のデータパケットを、送信局から受信するための受信手段と、
複数の送信局による受信のための予約インジケータを送信するための送信手段とを備え、
前記予約インジケータは、データ信号を送信する送信局から前記データ信号の次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていることを示す第１の予約インジケータ値、又は、前記送信局から次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていないこと、もしくは、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す第２の予約インジケータ値を搬送し、
複数の送信局によってデータ信号が送信されない受信局から送信される第１の予約インジケータ値を搬送する予約インジケータを受信する前記複数の送信局は、予約された伝送資源を使用してデータパケットを送信しない受信局。
【請求項１７】
信号を送受信するための複数の送信局及び複数の受信局を備えた通信ネットワークにおいて用いられる送信局であって、
使用可能な伝送資源を使用して各データパケットが伝送されるようにスケジュールされた、データ信号の一連のデータパケットを、受信局に送信するための送信手段と、
前記受信局から送信された予約インジケータであって、データ信号を送信する送信局から前記データ信号の次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていることを示す第１の予約インジケータ値、又は、前記送信局から次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていないこと、もしくは、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す第２の予約インジケータ値を搬送する前記予約インジケータを受信するための受信手段と、
前記送信局によってデータ信号が送信されない受信局から送信される第１の予約インジケータ値を搬送する予約インジケータの受信時、データパケットが予約された伝送資源を使用して送信されないように前記送信手段を制御するための制御手段とを備えた送信局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号の送受信のための複数の送信局及び複数の受信局を備えた通信ネットワークに関する。前記送信局は、データ信号を一連のデータパケットとして送信するように適合されている。各データパケットは、使用可能な伝送資源を使用して送信されるようにスケジュールされている。前記受信局は、送信局による受信のための予約インジケータを送信するように適合される。本発明は、さらに、対応する通信方法、及び、そのような通信ネットワークにおいて用いられる送信局及び受信局に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスインターネットや、テキスト、静止画及び動画メッセージサービスの普及は、第３世代及び次世代のワイヤレス通信が、集中的なトラフィック特性、不均質のサービス品質（ＱｏＳ）の要求、及び、トラフィック負荷の非対称性を有する複数のパケットデータサービスを、空間的にもセル式移動通信におけるアップリンク（ＵＬ）及びダウンリンク（ＤＬ）間においても、適切にサポートしなければならないことを提案している。所望のＱｏＳサポートをリアルタイムサービスに提供し、集中的なトラフィックを動的にスケジュールするためには、集中セル内スケジューリングが最も良い方策であると考えられる。また、高トランキング及び高スペクトル効率を達成するためには、１００％の周波数再利用が不可欠であるとも考えられる。しかしながら、集中セル内スケジューリングは、セル間干渉が無い状態においてはほぼ理想的であるが、セル式移動環境における無制御セル間干渉がある場合には役に立たない。この状況は、ＣＤＭＡシステムよりも高いＳＩＲ要求を有するＴＤＭＡシステムにおいては悪化され、さらに移動局（ＭＳ）対移動局干渉からの顕著なセル間干渉の可能性があるＴＤＭＡ  ＴＤＤシステムにおいてはさらに悪化する。
【０００３】
隣接したセルにおける送信を中央集中的に調整することは、この問題に対処するために提案された１つの方法である。しかし、この方法は、電波送信媒体インターフェース全体に渡って顕著なオーバーヘッドを伴う。特に、全てのＭＳに対するセル内の各ＭＳと隣接したセル内のＢＳ（基地局）との間のリンク利得の情報は、ＭＳ対ＭＳ干渉（ＴＤＤにおいて）、及び、ＭＳ対ＢＳ／ＢＳ対ＭＳ干渉（ＴＤＤ及びＦＤＤ両方において）をそれぞれ緩和するためにそのネットワークに信号伝達される必要がある。このオーバーヘッドは、容量を妥協させ得る。
【０００４】
【非特許文献１】エイチ．ハースその他「セル式ＴＤＤシステムにおけるランダムタイムスロット対立（ＲＴＯ）を経た干渉ダイバーシティ」、プロシーディングスＩＥＥＥ  ＶＴＣ２００２年秋、第３巻、２００２年９月２４〜２８日、第１３８４〜１３８８ページ（H. Haas et al. "Interference diversity through random time slot opposing (RTO) in a cellular TDD system", Proc. IEEE VTC 2002-Fall, Vol. 3, 24-28 Sept. 2002, pp. 1384-1388）。
【特許文献１】米国出願公開特許第２００２／００４１５８４号。
【特許文献２】米国登録特許第６，４００，６９８号。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１で提案された他の方法は、周波数ホッピング及びスロットホッピング等の、低速の動的チャンネル割り当てを含む「パッシブ」な分散方法であって、この方法は、いかなるオーバーヘッドも要求せず、セル間干渉を平均化する。しかしながら、この方法は、干渉の急激な増加を緩和するように対処できない。したがって、そのパフォーマンスが妥協される。
【０００６】
特許文献１は、異なるセルが重なり合う領域で起こる非同期干渉を効果的に回避することを可能にする方法を開示している。ＴＤＭＡシステムにおいて、基地局は、チャンネルの使用を要求し、そのチャンネル上の送受信タイミングのそれぞれに対応する時間枠（スロット）で干渉チェック信号を送信することにより、非同期干渉がそのチャンネル上で起こっているか否かをチェックする。移動局は、そのチャンネル上の複数のエラーパケット受信結果に基づいて、そのチャンネル上で非同期干渉が起こっているか否かを判定する。非同期干渉が起こっているとき、移動局は、基地局に干渉通知信号を送信する。基地局は、エラーパケット又は干渉通知信号を受信すると、非同期干渉が起こったと判定し、他のチャンネルを選択して非同期干渉を回避する。
【０００７】
特許文献２は、ＴＤＭＡパケットデータ移動局のための状態機械及びランダム予約アクセスプロトコルを開示している。
【０００８】
本発明の目的は、無制御干渉、特にセル式通信システムにおけるセル間干渉の問題に解決方法を提供する、効率的でしかもオーバーヘッドをほとんど必要としない通信システム及び方法を提供することにある。また、適切な送信局及び受信局が提供されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、本発明の請求項１記載の通信システムにより達成される。通信システムにおいて、受信局により送信される予約インジケータは、
データ信号を送信する送信局から前記データ信号の次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていることを示す第１の予約インジケータ値、又は
前記送信局から次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていないこと、もしくは、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す第２の予約インジケータ値を搬送し、
複数の送信局によってデータ信号が送信されない受信局から送信された第１の予約インジケータ値を搬送する予約インジケータを受信した複数の送信局は、予約された伝送資源を使用してデータパケットを送信しない。
【００１０】
対応する通信方法が請求項１５において定義される。本発明に係る適切な送信局は請求項１６において定義される。本発明に係る適切な送信局は請求項１７において定義される。好ましい実施形態は、独立請求項において定義される。
【００１１】
本発明は、干渉を検出し、リアルタイムでこの干渉を緩和するように対処するアクティブ分散スケジューラとしての搬送波センシングを提供するという考えに基づく。本発明は、セル間衝突を解決できるので、マルチセル式ＴＤＤ又はＦＤＤ環境において高パフォーマンスを提供するために集中セル内スケジューラとともに使用され得る。また、提案された方法の分配特性は、ハイブリッドセル式及びアドホック通信ネットワークにおいて用いられることを可能にする。このとき、その提案された方法は、アドホックセグメントにおいて通信を全面的に調整する一方、セル式セグメントにおいてセル間の通信の調整のみ行う。
【００１２】
本発明によれば、予約インジケータが取り入れられる。予約インジケータは、受信局にデータパケットを送った送信局で受信されるために、また、周辺領域（即ち、受信領域）内に設置された他の送信局で受信されるために、受信局によって放射されることによって、特定のデータ伝送資源が異なる送信局との通信のために予約されたか否かを通知する。受信局にデータパケットを送った送信局は、データパケットが正しく、即ち、同じデータ伝送資源において他の局の送信により引き起こされた許容不可能な干渉なく受信されたか否か、及び、同じデータ伝送資源が少なくとも１つの更なるデータパケットのためになお予約されているか否かを、受信された予約インジケータに基づいて認識する。さらに、実際にデータパケットを送信していて、かつ、データパケットを送信することを計画している全ての局を含むように理解されるべき他の送信局は、それら送信局自身のデータパケットの送信が、異なるデータ伝送資源においてスケジュールされ得るように、特定のデータ伝送資源が異なる送信局のために予約されていることを、受信された予約インジケータに基づいて認識する。従って、送信中の干渉やデータ損失につながる衝突は、実際上、回避され得る。
【００１３】
提案されたチャンネルセンシング方法は、ＴＤＭＡシステムにおいて用いられたとき、ＣＳＴＤＭＡ（チャンネルセンシングＴＤＭＡ）を意味し、「ビジートーン」ブロードキャストプロトコルである。「ビジートーン」とは、追加の信号方式をサポートするために、好ましくは、ＦＤＤに代えてＴＤＤを用いる予約インジケータの使用を意味する。そのプロトコルにおけるＴＤＤの好ましい使用は、放送インターフェースと互換性があり、プロトコル信号方式をサポートするためにＦＤＤを使用することに伴う受信機の複雑性や無駄な帯域の増加を回避する。提案された「ビジートーン」ブロードキャストの方法は、ワイヤレス環境における最近の特徴である隠れたノード問題及び露呈したノード問題を回避する単なる搬送波センシングを越えた利点を有する。また、それは、８０２．１１ワイヤレスＬＡＮにおける、隠れたノード問題に対処するのみであるＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェーク機構よりも良い。さらに、提案された「ビジートーン」ブロードキャストの方法のＭＡＣ信号方式チャンネル及び情報チャンネルは、物理的に直交し、それにより、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェークとは違って、相互に干渉しない。また、提案された「ビジートーン」ブロードキャストの方法は、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェークよりも、要求されるオーバーヘッドが少なく、高速ワイヤレスネットワークにおいては特に重大であるターンアラウンドタイムの制約が厳しくない。
【００１４】
好ましくは、本発明は、セル式通信ネットワーク、及び、アドホック通信ネットワーク又はハイブリッドセル式／アドホック通信ネットワークであり得るＴＤＭＡネットワークにおいて適用される。このとき、データ伝送資源は、データタイムスロット及び／又はデータ副搬送波であろう。
【００１５】
本発明は、ＣＤＭＡやＦＤＭＡネットワークのような他のネットワークにおいても適用され得る。ＣＤＭＡの場合、データタイムスロット／副搬送波に代えて、もしくは、データタイムスロット／副搬送波に加えて、データコードがデータ伝送資源として用いられる。ＦＤＭＡの場合、データタイムスロット／副搬送波に代えて、もしくは、データタイムスロット／副搬送波に加えて、データ搬送波がデータ伝送資源として用いられる。
【００１６】
同様に、予約インジケータを伝送するために、インジケータ資源、特に、インジケータタイムスロット、インジケータ副搬送波、インジケータ搬送波、及び／又はインジケータコードが提供される。
【００１７】
１つの好ましい実施形態において、本発明は、ＴＤＤ（時分割二重方式）システムにおいて用いられる。この実施形態において、各データパケットは、タイムフレーム内の固定のデータタイムスロットにおいて送信される。インジケータタイムスロットは、前記データタイムスロットに割り当てられる。前記予約インジケータは、対応するデータタイムスロットが次のデータパケットの送信のための次に続くタイムフレーム内で前記送信局により予約されているか否かを示す。好ましくは、各データタイムスロットに対して、より少ない空間、例えば１ビットのみを必要とする対応するインジケータタイムスロットが必要とされる。好ましくは、インジケータタイムスロットは、次に続くデータタイムスロットがそのようなインジケータタイムスロットによって分離されるように、各データタイムスロットの末尾に提供される。
【００１８】
他の実施形態において、前記複数のデータパケットは、固定のデータ副搬送波で送信されることが提案される。インジケータ副搬送波は、前記データ副搬送波に割り当てられ、予約インジケータは、関連したデータ副搬送波が次のデータパケットの送信のために前記送信局により予約されたか否かを示す。この実施形態は、ＴＤＤ又はＦＤＤ（周波数分割二重方式）システムにおいて実行され得る。従って、特定の予約インジケータタイムスロットは、データタイムスロット間では提供されないが、別個のインジケータ副搬送波が予約インジケータのみの送信のために提供される。各受信局に対して別個の副搬送波が予約インジケータの送信のために提供されてもよく、もしくは、異なる受信局の予約インジケータ及び／又は異なる送信局の受信のための予約インジケータが同じ副搬送波に多重化されても良い。例えば、各データタイムスロットに対して、対応するインジケータタイムスロットがインジケータ副搬送波において提供されてもよく、インジケータタイムスロットが、対応するデータタイムスロットの送信と比較して、同時に又は僅かなタイムオフセットだけ遅れて送信される。インジケータ副搬送波の使用は、インジケータタイムスロットの使用に比べて、潜在的により少ないオーバーヘッド及び緩やかなターンアラウンドタイム規制という点で有利である。
【００１９】
所望の情報を予約インジケータによって表す簡単な実施形態が請求項４において定義される。そこでは、予約インジケータの存在又は非存在は、２つの異なる予約インジケータ値を表し、従って、２つの異なる情報の部分を表す。異なる実施形態においては、請求項４において請求されているように、例えばビット「０」又はビット「１」のような２つの異なる予約インジケータ値が用いられる。勿論、２つの異なる種類の情報を示す多くの異なる変形が可能であり、ここで用いられ得る。
【００２０】
更に他の実施形態において、データパケットを送信するためのデータ伝送資源は、予約インジケータに基づいて選択されることが提案される。さらに具体的には、更なる実施形態によれば、送信局から受信局への信号の送信は、予約されていないデータ伝送資源において信号のデータパケットが送信されるように、受信された予約インジケータに基づいて制御される。従って、信号を送ることを望む送信局は、予約されたデータ伝送資源において信号を送信することを阻止され得る。好ましくは、予約インジケータがその望まれるデータ伝送資源が予約されているか否かを示している場合、信号の第１のデータパケットを送信する前に、送信局は所望の副搬送波を聴取する。予約インジケータがその所望のデータ伝送資源が予約されていることを示す場合、データパケットの送信が遅延されるか、異なるデータ伝送資源が選択される。
【００２１】
またさらに他の実施形態において、前記受信された予約インジケータが、前記送信局から次のデータパケットを受信するために前記受信局によりデータ伝送資源が予約されていないこと、及び／又は、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す予約インジケーション値を搬送した場合、送信局がデータパケットを送信する受信局からの予約インジケータの受信時、送信局は、予約されたデータ伝送資源においてデータパケットの送信を停止することが提案される。従って、例えば、異なる送信局、例えば異なるセルからのデータパケットの同時送信による衝突の場合、受信局にデータパケットを送った送信局は、送信を停止して更なるデータパケットの送信を異なるデータ伝送資源に再スケジュールすることにより、衝突の継続を回避する。
【００２２】
受信局がそこからデータパケットを受信した送信局が更なるデータパケットの送信を継続することを意図しているか否かを受信局に通知するために、更なる実施形態において、送信局は、少なくとも１つの更なるデータパケットが同じデータ伝送資源において受信局に送信されるか否かを示す継続インジケータを、データパケットとともに送信することが提案される。それに応答して、送信局が信号を送信した受信局は、前記継続インジケータが少なくとも１つの更なるデータパケットが同じ伝送資源において送信されることを示す場合に、更なる実施形態によって提案されるように、少なくとも１つの更なるデータパケットを受信するためにデータ伝送資源が予約されていること、及び、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能に干渉されて受信されたことを示す予約インジケータ値を送信する。
【００２３】
さらに他の実施形態によれば、請求項１２〜１４に定義されているように、送信局は、同じ伝送資源を用いた送信を継続する前に、受信された予約インジケータが有効か否かをチェックするように適合される。好ましくは、受信された予約インジケータのパス利得が決定され、この目的で送信局の前回の送信で使用された期待されたパス利得に対してチェックされる。このようにして、受信された予約インジケータが無効であることがわかった場合、その送信は送信局が次のデータ送信のために異なる伝送資源を用いるように再スケジュールされるであろう。そうでなければ、即ち、受信された予約インジケータが有効であることがわかった場合、同じ伝送資源が再度用いられ得る。このことは、誤った伝送資源予約、及び、起こり得る予約インジケータの衝突を防ぐ安全で単純な追加の措置を提供する。
【００２４】
本発明は、図面を参照してより詳細に説明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、３つのセルＣ１，Ｃ２，Ｃ３を有する例における、本発明に係るセル式通信ネットワークの第１の実施形態を示す。各セルに対してそれぞれ１つの基地局ＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３と、例えば移動局、ＰＣ、又は他の端末等の１つのユーザ装置ＵＥ１，ＵＥ２，ＵＥ３が象徴的に示されている。さらに、異なる複数の矢印を用いて、信号の送信、予約インジケータの送信、及び干渉による衝突の発生が示される。これは、図２に示したプロトコルによって説明されるであろう。
【００２６】
図２において、ＴＤＭＡ  ＴＤＤシステムにおいて用いられるようなプロトコルが、セルＣ２においてユーザ装置ＵＥ２から基地局ＢＳ２へのアップリンク送信、セルＣ１において基地局ＢＳ１からユーザ装置ＵＥ１へのダウンリンク送信、及び、ユーザ装置ＵＥ１のダウンリンク受信及びその予約インジケータの放射に対して示される。図２に見られるように、信号の送信は、一連のデータパケット、特に、特定のデータ副搬送波ｊのフレーム内の複数のデータタイムスロットＤＴＳを送信することによって確立される。即ち、特定の信号の全てのパケットは、元来、同じ（固定の）データタイムスロットＤＴＳにおいて次に続くフレームとともに送られるようにスケジュールされている。従って、ＴＤＭＡ  ＴＤＤにおいては、複数のデータタイムスロットＤＴＳがフレーム内に構成され、各データタイムスロットＤＴＳは、競合されていても予約されていてもよい。ＢＳはセルレベルで局地的に制御され、同じセル内でのユーザ間の衝突を避けるために送信をスケジュールするので、セル内競合は無い。
【００２７】
基地局ＢＳ１からユーザ装置ＵＥ１への送信は、フレームｉにおいて第３のデータタイムスロットＤＴＳ３で開始され、フレームｉ＋１において３つのデータタイムスロットＤＴＳ１，ＤＴＳ２及びＤＴＳ３全てで継続する。しかしながら、フレームｉ＋１の第１のデータタイムスロットＤＴＳ１では、ユーザ装置ＵＥ２もまたデータパケットをその基地局ＢＳ２に送信するため、矢印「干渉」により図１に示されるように、その受信プロトコルに衝突スロットとして示されるように、受信中のユーザ装置ＵＥ１で衝突及び干渉が起こる。基地局ＢＳ１のみがデータパケットを送信している他のデータタイムスロットＤＴＳ２及びＤＴＳ３において、衝突は起こらない。
【００２８】
更に、図２のプロトコルに示されるように、複数の衝突信号方式インジケータタイムスロットＩＴＳが、データタイムスロット間、即ち、各データタイムスロットの末尾に設けられ、各インジケータタイムスロットＩＴＳは、予約インジケータが受信局によって送信され得る、前のデータタイムスロットＤＴＳに割り当てられて設けられる。示された例においては、受信局ＵＥ１は、フレームｉのデータタイムスロットＤＴＳ３において送信されたデータパケットが正しく受信された後、予約インジケータを放射する。このことは、送信局ＢＳ１に対して、データパケットが許容不可能な干渉なしに受信されたことを示し、同じデータタイムスロットＤＴＳ３においてデータパケットを送る前に対応する予約インジケータが受信されたか否かを聴取する、同じセルＣ１内の他の送信局に、このデータが他の送信局（即ち、送信局ＢＳ１）のために予約されていることを示す。これによって、同じセルＣ１内の他の送信局が同じデータタイムスロットＤＴＳ３においてデータパケットを送ることを阻止する。
【００２９】
しかしながら、フレームｉ＋１のデータタイムスロットＤＴＳ１において衝突が起こった場合、受信局は、インジケータタイムスロットＩＴＳ１において、予約インジケータを放射しない（もしくは、異なるインジケータ値を放射する）。このことは、フレームｉ＋１のデータタイムスロットＤＴＳ１において送られたデータパケットが許容不可能な干渉なしに受信されなかったことを送信局ＢＳ１に示し、次に続くフレーム、例えばフレームｉ＋２においてデータタイムスロットＤＴＳ１がもはや予約されていないことを全ての送信局に示し、これは、次に続くフレーム、例えばフレームｉ＋２で、インジケータタイムスロットＩＴＳ１において予約インジケータを放射しないことによって示される。
【００３０】
従って、次のフレームｉ＋２において、データタイムスロットＤＴＳ２及びＤＴＳ３のみが送信局ＢＳ１によるデータパケットの送信のために予約され、このことは、インジケータタイムスロットＩＴＳ２及びＩＴＳ３においてそれぞれの予約インジケータの放射により示される。一方、送信局ＵＥ２もまた、フレームｉ＋２で第１のデータタイムスロットＤＴＳ１においてデータパケットの送信を停止する。
【００３１】
図２に示される実施形態において、複数の個々のインジケータタイムスロットＩＴＳは、受信局による予約インジケータの送信のための同じデータ副搬送波ｊに設けられる。他の実施形態において、図３に示されるように、個々の予約インジケータ副搬送波ｋは、この目的で設けられる。予約インジケータの送信は、「ビジートーン」のブロードキャストをも示すことは留意されたい。従って、データ副搬送波ｊの各データタイムスロットＤＴＳに対して対応するインジケータタイムスロットＩＴＳがインジケータ副搬送波ｋに設けられ、場合によっては、インジケータタイムスロットＩＴＳは、対応するデータタイムスロットＤＴＳにおいてデータパケットの送信に関するタイムオフセットを有する受信局ＵＥ１によって放射される必要が無い。それだけでなく、インジケータタイムスロットの機能は、図２を参照して説明されたものと同一である。好ましくは、いくつかの異なる受信局が同じインジケータ副搬送波を用いる。
【００３２】
本発明に係る通信方法のフローチャートが、図４に示される。この方法は、以下のステップを有し、以下のように動作する：
【００３３】
１．スタンバイモード（Ｓ１）において局により受信された送信要求（Ｓ２）によって、アップリンク又はダウンリンク送信が送られる必要がある場合、その送信はスケジュールされなければならない（Ｓ３）。その送信は、次のフレームにおいて利用可能な競合スロット内でスケジュールされる（Ｓ３）。利用可能な競合スロットは、衝突を信号伝達するビジー信号（又は予約インジケータ）を検出しないことにより判定される。
【００３４】
２．許容不可能な干渉を有する、もしくは機能停止中である受信機（ＵＬ又はＤＬ）で送信が受信された場合、即ち、セル間スロット割り当て衝突、及び、その結果としてステップＳ４でチェックされる衝突の両方が起こった場合、例えば対応する衝突信号方式インジケータタイムスロットにおいて、ビジー信号（又は予約インジケータ）は受信機によってブロードキャストされず（Ｓ５）、データタイムスロットは、ユーザにより予約されないまま、即ち競合のままである。
【００３５】
３．送信は、意図された受信機（ＵＬ又はＤＬ）で、ステップＳ４でチェックされる許容不可能な干渉なしに受信され、その送信が、ステップＳ６でチェックされる次に続くタイムフレームにおいてこのスロットを継続して使用することを意図する場合、対応する衝突信号方式インジケータタイムスロットにおいて受信機によりビジー信号（又は予約インジケータ）がブロードキャストされる（Ｓ７）。データタイムスロットは、実際上、そのユーザ専用に予約され、ビジー信号（予約インジケータ）を受信できる距離内の他の全てのユーザは、次のフレーム内のこのデータタイムスロットにおいて送信を行わない。
【００３６】
４．送信機は、その送信機が次に続くフレーム内のデータタイムスロットを用いて予約又は継続することを意図していることを、好ましくは、１ビットの領域で、送信に含まれる（ピギーバック方式でともに送信される）継続インジケータを用いて意図された受信機に示す（Ｓ８）。
【００３７】
５．従って、送信機は、一旦データタイムスロットの予約に成功すると、その送信に含まれる継続インジケータを用いて、バーストの継続時間の間、次に続くフレームにおいて同じデータタイムスロットを使用し続けることにより、受信機に信号を送り、ビジー信号（予約インジケータ）をブロードキャストし続けることができる。
【００３８】
６．送信機は、継続インジケータを用いてバーストの終了を信号伝達することによって受信機での予約を開放する。受信機は、結果として、ビジー信号（予約インジケータ）のブロードキャストを停止する（Ｓ９）。
【００３９】
７．（ステップＳ４でチェックされた）許容不可能な干渉なしに、意図された受信機（ＵＬ又はＤＬ）で送信が受信されたが、送信機が次に続くタイムフレームにおいてその送信を継続することを意図しないことを、継続インジケータを用いて示す場合、ビジー信号（予約インジケータ）は、受信機によってブロードキャストされず、データタイムスロットは、実際上、予約解除され、即ち、競合となる（Ｓ９）。受信機は、スタンバイモードに戻る（Ｓ０）。
【００４０】
８．衝突が起こったとき、関連する送信機は、ステップＳ５において、予期されるビジー信号が受信されないことによって（もしくは、対応する予約インジケータ値によって）衝突を通知され、次に続くフレームにおいてデータタイムスロットの使用を開放する。送信が再スケジュールされ、どのフレームのどのデータタイムスロットにおいて実行されるべきか否かを決定する（Ｓ１０）。
【００４１】
送信のスケジューリング（ステップＳ３）は、図５のフローチャートにおいてさらに詳細に示される。ＢＳがスケジュール要求（Ｓ３０）の受信時にＵＬ送信をスケジュールしたとき、（ビジー信号又は予約インジケータを監視することによって、Ｓ３１）データタイムスロットが隣接したセル内で予約されている場合、送信機は、スケジュールされたデータタイムスロットにおいて送信を行わない。送信機は、今後のフレームのために再スケジュールされる（Ｓ３２）。これは、隣接したセルの送信への干渉を回避するが、ＵＬ送信がスケジュールされたセルでは無駄なスロット割り当てに終わるかもしれない。しかしながら、これは、一般的には、オーバーヘッド集約型である専用の（ＵＥ及びＢＳ間の）信号方式なしには避けることができない。そうでなければ、スケジュールされたＵＬ送信が隣接セル内の受信機（ＵＬ又はＤＬ）と干渉するであろうということにＢＳが気づくのは推測的に不可能であるからである。予約インジケータが受信されなければ、データパケットは、スケジュールされたデータタイムスロットにおいて送信される（Ｓ３３）。
【００４２】
しかしながら、ＢＳは、前もってビジー信号（予約インジケータ）を受信していないデータタイムスロットである競合データタイムスロット（隣接したセルによって予約解除されたスロット）におけるＤＬ送信のスケジュールのみを行う。このことは、隣接したセルの送信への干渉を回避し、ＤＬ送信がスケジュールされたセルにおける無駄なスロット割り当ての可能性を最小限にする。これは、ＢＳがＤＬ上の送信機であり、それにより干渉しそうな受信機からのビジー信号（予約インジケータ）を監視することができるからである。
【００４３】
なんらかの理由で、ＵＥの移動性により、予約されたスロットにおいて衝突があった場合には、受信機は、ビジー信号（予約インジケータ）のブロードキャストを停止して、送信を停止するように送信機に通知して、予約を実際上、終了する。
【００４４】
上述の説明から、常に、送信機（ＵＬ又はＤＬ）は、その意図された受信機からのみ来る１つのビジー信号（予約インジケータ）を監視することができ、即ち、衝突を示すビジー信号（予約インジケータ）を受信しないことがわかる。もし送信機がその意図された受信機以外の受信機からビジー信号（予約インジケータ）を受信できるのであれば、それは受信機がその送信を受信できることを意味し、したがってその受信機において衝突が起こるからである。従って、この受信機は、ビジー信号（予約インジケータ）をブロードキャストしないであろう。プロトコルのパフォーマンスは、移動速度、バーストの継続時間及びビジートーン信号方式送信電力に影響されることが予想される一方、オーバーヘッドは、伝搬遅延及び送信機ターンアラウンドタイムによって影響されるであろう。パフォーマンスは、同期されたデータタイムスロット及びインジケータタイムスロットを必要とする。
【００４５】
図６は、ＦＤＤアップリンクを例示したセル式通信ネットワークの他の実施形態を示す。対応するプロトコルの実施形態は、図７に示され、図３の実施形態と同様に、別個の予約インジケータ副搬送波ｋを用いる。一例として、セルＣ１におけるＵＥ１からＢＳ１へのアップリンク送信と、フレームｉ＋１のデータタイムスロットＤＴＳ１におけるＵＥ２からＢＳ２へのアップリンク送信との間に衝突が存在する（図７に示した実施形態において）。従って、図２及び３を参照して説明したように、フレームｉ＋１のインジケータタイムスロットＩＴＳ１において、受信局ＢＳ１によって予約インジケータは放射されない。
【００４６】
ＦＤＤ実施形態において、インジケータ副搬送波は、ＵＬデータ副搬送波用のＤＬ副搬送波である一方、ＤＬデータ副搬送波用のＵＬ副搬送波である。ＵＬ及びＤＬ副搬送波は、別個の周波数帯域に属する。このことは、インジケータ副搬送波及びデータ副搬送波の両方が、同じ周波数帯域に属する図３のＴＤＤ実施形態とは異なる。また、ＦＤＤの場合は、ＭＳのみが、ＭＳにではなくＢＳにインジケータを送る一方、ＢＳのみが、ＢＳにではなくＭＳにインジケータを送る。ＴＤＤの場合は、ＭＳがＢＳ及びＭＳの両方にインジケータを送る一方、ＢＳもＭＳ及びＢＳの両方にインジケータを送る。ＦＤＤシステムにおいては、ＭＳ対ＢＳ、及び、ＢＳ対ＭＳセル間干渉のみが存在するからである。このことは、ＭＳ対ＭＳ、及び、ＢＳ対ＢＳセル間干渉が存在するＴＤＤシステムと同じではない。
【００４７】
図８において、図６に示された衝突状況に対して、固定長データパケットの代わりに継続データ送信又は可変長データパケットを用いた実施形態が示される。アップリンクデータ副搬送波ｊ上の衝突の場合、ＵＥ１及びＵＥ２の両方がデータを送信する期間Ｄ１に示されるように、予約インジケータはインジケータ副搬送波上で放射されない。また、送信局ＵＥ１によって送出されたデータがない場合、予約インジケータは受信局ＢＳ１によって送信されない。データ副搬送波が送信局ＵＥ１によって使用されるのみで、かつ、データが許容不可能な干渉なしにＢＳ１によって受信される場合、期間Ｄ２に示されるように、予約インジケータはインジケータ副搬送波ｋ上で送信される。
【００４８】
図９において、ＦＤＤダウンリンクを例示したセル式通信ネットワークの他の実施形態を示す。対応するプロトコルの実施形態は、図１０に示され、図３及び７の実施形態と同様に、別個の予約インジケータ副搬送波ｋを用いる。一例として、（図１０に示された実施形態において、）セルＣ１におけるＢＳ１からＵＥ１へのダウンリンク送信と、フレームｉ＋１のデータタイムスロットＤＴＳ１におけるＢＳ２からＵＥ２へのダウンリンク送信との間に衝突が存在する。したがって、図２及び図３を参照して説明したように、フレームｉ＋１のインジケータタイムスロットＩＴＳ１において受信局ＢＳ１によって予約インジケータは放射されない。この実施形態に示すように、データタイムスロットと対応するインジケータタイムスロットとの間のタイムオフセットは、ゼロであり得る。
【００４９】
図１１において、図８に示した実施形態と同様に、図９に示した衝突状況に対して、固定長データパケットの代わりに継続データ送信又は可変長データパケットを用いた実施形態が示される。
【００５０】
本発明は、好ましくは、特にＴＤＤ及びＦＤＤモードを用いるＴＤＭＡ通信システムにおいて適用可能である。しかし、本発明は、ＣＤＭＡ及びＦＤＭＡネットワークのような他のネットワークにも適用し得る。ＣＤＭＡの場合、データタイムスロット／副搬送波に代えて、もしくはデータタイムスロット／副搬送波に加えて、データコードがデータ伝送資源として用いられる。ＦＤＭＡの場合、データタイムスロット／副搬送波に代えて、もしくはデータタイムスロット／副搬送波に加えて、データ搬送波がデータ伝送資源として用いられる。ＣＤＭＡ又はＦＤＭＡの実施形態に対するプロトコルは、図８及び１１に示したプロトコルと同様である。但し、「副搬送波」は、（ＣＤＭＡに対しては）「コード」、又は（ＦＤＭＡに対しては）「搬送波」でそれぞれ置き換えられる。
【００５１】
ＣＳＴＤＭＡ  ＴＤＤとよばれるＴＤＤシステムにおいては、提案されたプロトコルは、以下の問題点を扱う：
【００５２】
１．ＭＳ対ＭＳ／ＢＳ対ＢＳ干渉、又は、ＵＬ対ＤＬ／ＤＬ対ＤＬ干渉：ＣＳＴＤＭＡ  ＴＤＤは、隣接するセル間のこの衝突の可能性を最小限にすることによって、この干渉シナリオを緩和する。ビジー信号（予約インジケータ）は、バーストの継続時間にデータタイムスロットを一旦予約した受信機においては、衝突がないことを確実にする。
【００５３】
２．ＭＳ対ＢＳ／ＢＳ対ＭＳ干渉又はＵＬ対ＵＬ／ＤＬ対ＤＬ干渉：ＣＳＴＤＭＡ  ＴＤＤは、上記１．において記載したものと同様の方法によって、隣接するセル間のこの衝突の機会を最小限にすることにより、この干渉シナリオを緩和する。
【００５４】
３．要求されるオーバーヘッドは、最小限に維持され、せいぜいデータタイムスロット当たり１つの小さいインジケータタイムスロットである。従って、グローバル集中スケジューリングに伴う顕著なオーバーヘッドの問題は回避される。
【００５５】
４．グローバル集中スケジューリングに伴う顕著な複雑性は回避される。
【００５６】
５．本発明は、集中セル内スケジューリングのパフォーマンスを改善する：ＣＳＴＤＭＡ  ＴＤＤは、実際上、分配セル間スケジューラであり、これらのアルゴリズムを一切変更する必要なく、各セルの範囲内で、ローカル集中セル内スケジューラとともに作用する。この互換性は、二者間の有益な連携を可能にする。集中スケジューラは、リアルタイム遅延制約（ＱｏＳ）をより一層サポートするが、１００％の周波数再利用を有するＴＤＭＡ  ＴＤＤマルチセル環境における無制御セル間干渉の存在に対しては役に立たない。ＣＳＴＤＭＡ  ＴＤＤは、ＱｏＳ制約を重視しつつこの干渉を制御し、それにより、ローカル集中スケジューリングパフォーマンスの改善を可能にし、よって、マルチセル環境におけるローカル集中スケジューラのより良いＱｏＳサポートを可能にする。
【００５７】
６．シームレスアドホック及びセル式移動動作：ＣＳＴＤＭＡ  ＴＤＤは、分配ＭＡＣプロトコルであり、したがって、図１２に示されるように、アドホック通信ネットワークに直接適用できる。これは、高速通信を達成するためにセル式移動フレームワーク内で動作するアドホック構成要素を備えるであろう次世代ワイヤレス通信にとって特に重要である。ＣＳＴＤＭＡ  ＴＤＤは、ＵＬ／ＤＬの方法で構成された通信に明白に依存せず、それにより、ハイアラキーを欠いたアドホックネットワークにおいて動作できる。しかしながら、近代のアドホックワイヤレス基準は、実際上、あるものはＢＳとして機能し、また他のものはＭＳとして機能する複数のノードがあるような方法で、常にネットワークを組織するハイアラキーを提案している。さらに、ハイブリッドセル式／アドホック通信ネットワークは、アドホッククラスタ、セルのユーザの領域、及びアドホックモードユーザの領域を含むことが検討されている。いずれの場合でも、ＣＳＴＤＭＡは、直ちに適用可能である。
【００５８】
図１３は、本発明に係る方法の他の実施形態を例示するフローチャートを示す。ステップＳ１〜Ｓ９は、図４に例示したステップＳ１〜Ｓ９に実質的に対応する。図４に示したブロックＳ７及びＳ８は、図１３において１つのブロックＳ８に組み込まれているが、これは、図４のＳ８が重複するからである。図４のブロックＳ１０の全機能性は、図１３のブロックＳ３に含まれるように考慮されるべきである。それにより、これら２つのブロックは、図１３において１つのブロックＳ３に組み込まれる。さらに、図１３において、ブロックＳ９は、図４ではブロックＳ３に接続されているところを、ブロックＳ１に接続される。これは、送信局が送信すべき次に続くデータパケットを持たないことを明らかにするためである。
【００５９】
図４に含まれていないブロックＳ１１は、干渉による誤った予約や悪影響に対処するビジートーン検出プロセスに追加の保護を提供するために、図１３に追加された。図４に含まれていないブロックＳ１２は、予約された伝送資源が次のフレームにおいても存在することを明確にするために、図１３に追加された。
【００６０】
２つの異なるタイプのユーザ（送信局）に対して、予約インジケータ（ビジートーン）が検出される２つの異なる条件がある。与えられたタイムスロットにおいて（より一般的には、与えられたデータ伝送資源において）データを送信しなかったが、次のタイムフレームにおいてそのタイムスロットを使用しようとしているユーザに関しては、インジケータタイムスロットにおいて（より一般的には、前記データ伝送資源に割り当てられた与えられたインジケータ伝送資源において）、タイムスロットが以下の条件を満たすときのみ、予約インジケータを検出する：
［数１］
（ＰＲＢ／ＰＴＢ）ｘＰＴＤ≧Ｉｔｈｒｅｓｈ
ここで、ＰＴＢは、固定で既知のビジートーン（予約インジケータ）送信電力である。ＰＲＢは、受信されたビジートーン電力である。ＰＴＤは、ビジートーンを監視しているユーザの意図されたデータ送信電力である。Ｉｔｈｒｅｓｈは、干渉しきい値、即ち、送信局から他の局への干渉の最大許容可能値である。この条件は、ユーザ自身の送信電力が、その受信機にＩｔｈｒｅｓｈよりも高い干渉を引き起こすとき、ユーザが受信機のビジートーンブロードキャストを検出するだけでよいことを示す。従って、潜在的に干渉しているノード間の「正確な」干渉は、スロット割り当ての前に決定され得るので、許容不可能な干渉は回避され得る。この方法は、好ましくは、ビジートーン（予約インジケータ）を検出するために図５のＳ３１で用いられる。
【００６１】
与えられたデータタイムスロットにおいてデータを送信したユーザに関しては、そのユーザは、そのデータタイムスロットのためのインジケータタイムスロットにおいて、受信された信号強度が受信機の検出感度を上回る限り、ビジートーンを検出する。受信されたビジートーンがチェックされて有効であった場合、データ送信（図１３のステップＳ１２）は継続されるであろう。しかしながら、ユーザと、ビジートーンを送っている受信機との間のパス利得である比率ＰＲＢ／ＰＴＢが一定である、好ましくは、所定のパーセンテージだけその意図された受信機への「既知の」パス利得よりも大きいか小さいとき、そのユーザは、このビジートーンに対して、意図しない受信機からのビジートーンとして応答する。このことは、意図しない受信機からのビジートーンを受信したこと、又は、ビジートーンの干渉の悪影響を示す。「既知の」パス利得は、送信局と、推測的にその送信局との間でこのプロトコルから独立してデータ通信が存在する意図された受信局との間の電力制御プロセスから得られる。言い換えると、ユーザは、その意図された受信機から「有効な」ビジートーン信号を受信しなかったことを想定し、送信機が次のフレームにおいて継続送信を意図しない場合に、ステップＳ３において、次に続くフレームで競合スロットにおいて送信を再スケジュールする。これは、ビジートーンを検出するために図１３のＳ１１において用いられる方法で、図４で例示した方法の改良を表す。
【００６２】
好ましくは、受信されたパス利得が実質的に予期された既知のパス利得よりも、例えば５％又は１０％以上大きいか否かをチェックする。これにより、無効な予約インジケータ（ビジートーン信号）が受信されたという結論を導くであろう。
【００６３】
このプロトコルでは「明確な」アドレス指定が信号伝達されないので、上記の改良は「誤った予約」及び「ビジートーン衝突」を防ぐために必要である。さもなければ、与えられたタイムスロットで進行中の送信を有する送信機が、意図されない受信機からそのスロットのインジケータタイムスローにおいてビジートーンを検出したが、意図された受信機からはデータの減衰により検出せず、意図しない受信機に干渉を引き起こすタイムスロットにおいて送信を継続する一方、その送信機自身のデータが減衰されて受信されたとき、「誤った予約」が起こる。また、さもなければ、与えられたタイムスロットで進行中の送信を有する送信機が、上記条件から理解され得るように、プロトコルの正確な干渉見積もりに影響する、関連したユーザの相対位置の変化により、意図されない受信機から意図された受信機へのビジートーン寄与を検出したとき、「ビジートーン衝突」が起こる。
【００６４】
これらのシナリオを回避するブロックＳ１１の方法は、好ましくは、アップリンク及びダウンリンクの両方について、受信局での許容可能な受信信号強度を維持するために用いられ、受信局によって送信局に送られたフィードバックを用いて電力制御を行うことを必要とする。ここで、移動局及び基地局の両方に利用可能な、移動局及びその担当基地局間のパス利得情報があり、この情報へのアクセスを必要とする。
【００６５】
本発明は、セル式移動、アドホック及びハイブリッドネットワークにおいて適用するために、新規な方法で、「ビジートーン」ブロードキャストの方法を適用する。本発明は、「アクティブ」分散スケジューリングセル間ＭＡＣの新規な概念を紹介し、その概念は、高速な動的チャンネル割り当てを実行してセル間干渉や衝突を緩和するために、搬送波センシング及びビジートーン信号方式を採用する。本発明は、伝統的なオーバーヘッド集約型、それ故に、チャンネルホッピングに基づく、低速な集中セル間動的チャンネル割り当て、又は受動的で低速な分配セル間動的チャンネル割り当て方法とは明確に区別される。従って、伝統的な方法は、リアルタイムセル間干渉排除においては非効率である。より良いパフォーマンスは、提案された方法から期待される。
【００６６】
具体的には、本発明は、伝統的にＭＳ対ＭＳ通信が存在しないセル式移動ネットワークにおいてセル間干渉を解決するために、（セル間の）ＭＳ対ＭＳ信号方式を適用する。また、本発明は、リアルタイムでセル間干渉を解決し、それにより、オーバーヘッドを最小限にし、高パフォーマンスを達成するために、セル式移動ネットワーク内の全てのノード間のアクティブ搬送波センシング及びビジートーン信号方式を適用する。ＭＳ対ＭＳ信号方式に加えて、ＢＳ対ＢＳ、ＭＳ対ＢＳ及びＢＳ対ＢＳ信号方式がこの目的でサポートされる。
【００６７】
さらに、本発明は、変化するセル間干渉をリアルタイムで緩和することによって、集中セル内スケジューリング及び分配セル間スケジューリングの有益な連携を提供し、したがって、ほぼ理想的なセル内スケジューリングを可能にする。伝統的な方法は、全体として、集中セル内スケジューリング（セル式移動）又は分散セル内スケジューリング（ＷＬＡＮ）のどちらかに頼っている。両方の場合において、１００％の周波数再利用は用いられないか、もしくは、低速な動的チャンネル割り当て方法がセル間干渉に対処するために採用されるかのどちらかである。これらは、第３世代及び第４世代通信におけるような非常に集中的なトラフィックをサポートするときにはあまり効果的でない。
【００６８】
提案されたプロトコルは、自主的にかつ動的にネットワークトポロジ及びセルサイズに適応する。そのプロトコルは、アドホック、ハイブリッド又はセル式移動モードにおいてシームレスに動作することができる一方、プロトコルを一切変更することなく、ＱｏＳをサポートする。伝統的な方法では、アドホック及びセル式移動動作のための２つの別個のプロトコルを必要とする。このことはプロトコルが受信機によるビジートーンブロードキャストを中心に構築されるという事実をもたらす。ほとんどのＭＳがセルの境界から離れている、より大きなセルにおいては、それほどセル間干渉が起こらないため、セル内スケジューラが本提案方法より優位を占める。しかし、セルの大きさが小さくなるにつれて、より多くのＭＳがセルの境界に近づき、本提案方法が優位を占める。限界において、システムが直接ピアツーピア通信にまで減少するにつれて、本提案方法がデフォルトＭＡＣとなり、集中スケジューリングはほとんど無くなるか、もしくは、全く無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ＴＤＤを用いたセル式通信ネットワークの第１の実施形態を示す。
【図２】インジケータタイムスロットを用いた図１の実施形態において用いられるプロトコルを示す。
【図３】インジケータ副搬送波を用いた図１の実施形態において用いられるプロトコルを示す。
【図４】本発明に係る通信方法を例示するフローチャートを示す。
【図５】送信をスケジュールするステップを例示するフローチャートを示す。
【図６】ＦＤＤアップリンクを例示するセル式通信ネットワークの第２の実施形態を示す。
【図７】インジケータ副搬送波を用いた図６の実施形態において用いられるプロトコルを示す。
【図８】継続データ伝送を用いた図６の実施形態において用いられるプロトコルを示す。
【図９】ＦＤＤダウンリンクを例示するセル式通信ネットワークの他の実施形態を示す。
【図１０】インジケータ副搬送波を用いた図９の実施形態において用いられるプロトコルを示す。
【図１１】継続データ伝送を用いた図９の実施形態において用いられるプロトコルを示す。
【図１２】本発明に係るハイブリッドセル式／アドホック通信ネットワークの実施形態を示す。
【図１３】本発明に係る通信方法の他の実施形態を例示するフローチャートを示す。
【図１】
2007509549.tif 000003
【図２】
2007509549.tif 000004
【図３】
2007509549.tif 000005
【図４】
2007509549.tif 000006
【図５】
2007509549.tif 000007
【図６】
2007509549.tif 000008
【図７】
2007509549.tif 000009
【図８】
2007509549.tif 000010
【図９】
2007509549.tif 000011
【図１０】
2007509549.tif 000012
【図１１】
2007509549.tif 000013
【図１２】
2007509549.tif 000014
【図１３】
2007509549.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成17年8月13日(2005.8.13)
【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】
信号を送受信するための複数の送信局及び複数の受信局を備え、
前記送信局は、使用可能な伝送資源を使用して各データパケットが伝送されるようにスケジュールされた一連のデータパケットとして、データ信号を送信するように適合され、
前記受信局は、送信局による受信のための予約インジケータを送信するように適合され、
受信局によって送信される前記予約インジケータは、
データ信号を送信する送信局から前記データ信号の次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていることを示す第１の予約インジケータ値、又は、
前記送信局から次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていないこと、もしくは、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す第２の予約インジケータ値を搬送し、
複数の送信局によってデータ信号が送信されない受信局から送信される第１の予約インジケータ値を搬送し、予約インジケータの受信信号強度又はパス利得を用いてチェックされる予約インジケータを受信する前記複数の送信局は、予約された伝送資源を使用してデータパケットを送信しない通信ネットワーク。
【請求項２】
各データパケットは、タイムフレーム内の固定のデータタイムスロットにおいて送信され、
複数のインジケータタイムスロットは、複数の前記データタイムスロットに割り当てられ、
インジケータタイムスロットにおいて送信される予約インジケータは、次のデータパケットの送信のための次に続くタイムフレームにおいて、関連したデータタイムスロットが前記送信局により予約されたか否かを示す請求項１記載の通信ネットワーク。
【請求項３】
前記複数のデータパケットは、固定のデータ副搬送波で送信され、
インジケータ副搬送波は、前記データ副搬送波に割り当てられ、
インジケータ副搬送波で送信される予約インジケータは、次のデータパケットの送信のために、関連したデータ副搬送波が前記送信局により予約されているか否かを示す請求項１記載の通信ネットワーク。
【請求項４】
前記第１の予約インジケータ値は、予約インジケータを送信することにより示され、前記第２の予約インジケータ値は、予約インジケータを送信しないことにより示される先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項５】
信号のデータパケットの送信のためのデータ伝送資源は、前記予約インジケータに基づいて選択される先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項６】
前記送信局から次のデータパケットを受信するためにデータ伝送資源が前記受信局により予約されていないこと、及び／又は、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す予約インジケータ値を、前記受信された予約インジケータが搬送した場合、送信局は、送信局がデータパケットを送信する受信局からの予約インジケータの受信時、予約されたデータ伝送資源におけるデータパケットの送信を停止する先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項７】
送信局は、少なくとも１つの更なるデータパケットが同じデータ伝送資源において受信局に送信されるか否かを示す継続インジケータを、データパケットとともに送信する先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項８】
送信局が信号を送信する受信局は、前記継続インジケータが少なくとも１つの更なるデータパケットが同じデータ伝送資源において送信される場合、少なくとも１つの更なるデータパケットを受信するためにデータ伝送資源が予約されていることを示す予約インジケータ値を送信する請求項７記載の通信ネットワーク。
【請求項９】
送信局から受信局への信号の送信は、受信された予約インジケータに基づいて、他の送信局による使用のために前記受信局又は他の受信局によって予約されていないデータ伝送資源において信号のデータパケットが送信されるように制御される先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項１０】
前記データ伝送資源は、データタイムスロット、データ副搬送波、データ搬送波、及び／又は、データコードである先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項１１】
前記ネットワークは、セル式通信ネットワーク、アドホック通信ネットワーク、又はハイブリッドセル式／アドホック通信ネットワークである先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項１２】
前記送信局は、受信された予約インジケータが有効な予約インジケータであるか否かをチェックするように適合された先行する請求項のうちのいずれか一項記載の通信ネットワーク。
【請求項１３】
前記送信局は、受信された予約インジケータに対する実際のパス利得を決定し、かつ、その実際のパス利得と期待されたパス利得と比較することによって、前記受信された予約インジケータの有効性をチェックするように適合された請求項１２記載の通信ネットワーク。
【請求項１４】
前記送信局は、実際のパス利得が期待されたパス利得と実質的に異なる場合、特に、実際のパス利得と期待されたパス利得との間のパーセント誤差が所定のしきい値よりも大きい場合、特に、５％よりも大きい場合、受信された予約インジケータを無効と判断するように適合された請求項１３記載の通信ネットワーク。
【請求項１５】
信号を送受信するための複数の送信局及び複数の受信局を備えた通信ネットワークにおける通信方法であって、
使用可能な伝送資源を使用して各データパケットが伝送されるようにスケジュールされた一連のデータパケットとしてデータ信号を送信局により送信するステップと、
送信局による受信のための予約インジケータを前記受信局により送信するステップとを備え、
前記予約インジケータは、データ信号を送信する送信局から前記データ信号の次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていることを示す第１の予約インジケータ値、又は、前記送信局から次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていないこと、もしくは、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す第２の予約インジケータ値を搬送し、
複数の送信局によってデータ信号が送信されない受信局から送信される第１の予約インジケータ値を搬送し、予約インジケータの受信信号強度又はパス利得を用いてチェックされる予約インジケータを受信する複数の送信局は、予約された伝送資源を使用してデータパケットを送信しない通信方法。
【請求項１６】
信号を送受信するための複数の送信局及び複数の受信局を備えた通信ネットワークにおいて用いられる受信局であって、
使用可能な伝送資源を使用して各データパケットが伝送されるようにスケジュールされた、データ信号の一連のデータパケットを、送信局から受信するための受信手段と、
複数の送信局による受信のための予約インジケータを送信するための送信手段とを備え、
前記予約インジケータは、データ信号を送信する送信局から前記データ信号の次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていることを示す第１の予約インジケータ値、又は、前記送信局から次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていないこと、もしくは、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す第２の予約インジケータ値を搬送し、
複数の送信局によってデータ信号が送信されない受信局から送信される第１の予約インジケータ値を搬送し、予約インジケータの受信信号強度又はパス利得を用いてチェックされる予約インジケータを受信する前記複数の送信局は、予約された伝送資源を使用してデータパケットを送信しない受信局。
【請求項１７】
信号を送受信するための複数の送信局及び複数の受信局を備えた通信ネットワークにおいて用いられる送信局であって、
使用可能な伝送資源を使用して各データパケットが伝送されるようにスケジュールされた、データ信号の一連のデータパケットを、受信局に送信するための送信手段と、
前記受信局から送信された予約インジケータであって、データ信号を送信する送信局から前記データ信号の次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていることを示す第１の予約インジケータ値、又は、前記送信局から次のデータパケットを受信するために前記受信局によってデータ伝送資源が予約されていないこと、もしくは、最新のデータパケットが前記送信局から許容可能な干渉とともに受信されていないことを示す第２の予約インジケータ値を搬送する前記予約インジケータを受信するための受信手段と、
前記送信局によってデータ信号が送信されない受信局から送信される第１の予約インジケータ値を搬送し、予約インジケータの受信信号強度又はパス利得を用いてチェックされる予約インジケータの受信時、データパケットが予約された伝送資源を使用して送信されないように前記送信手段を制御するための制御手段とを備えた送信局。
【国際調査報告】
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