(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおける基地局と端末の間のデータ通信を中継する混合型中継ノードであって、
基地局と接続し、基地局との通信を介するシステムインターフェースと、
中継しようとするデータを処理し、複数の稼働モードで基地局と端末の間のデータ中継を実現する信号処理部と、
端末と接続し、端末との通信を介する信号送受信部と、
中継ノードと端末の間のチャネル状態を表す中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末状態情報テーブルと、周期的リファレンス信号を端末に送信する送信周期と前回の送信時刻が保持されているリファレンス信号周期テーブルと、が格納されたメモリ部と、
前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信し、当該周期的リファレンス信号を送信するタイミングで前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記前回の送信時刻を更新するとともに、前記端末からフィードバックされた当該中継ノードと端末の間のチャネル状態情報に基づいて、前記端末状態情報テーブルの中の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新し、更新後の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を前記基地局へ送信するリファレンス信号送信部と、
前記リファレンス信号送信部により前記リファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、且つ基地局からの前記更新後の中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて生成した、当該中継ノードが前記複数の稼働モードの中の一つの稼働モードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を受信した後に、前記信号処理部を当該一つの稼働モードで稼働させるモード制御部と、を備え、
前記複数の稼働モードは、タイプ１中継（Ｔｙｐｅ  １  Ｒｅｌａｙ）モード、タイプ２中継（Ｔｙｐｅ  ２  Ｒｅｌａｙ）モード、および前記中継モードを稼働させない中継なしモードを含むことを特徴とする混合型中継ノード。
【請求項２】
請求項１に記載の混合型中継ノードであって、
前記リファレンス信号送信部によりファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、前記混合型中継ノードと基地局および端末との間のデータ伝送を一時中断し、前記基地局からの周期的リファレンス信号送信指示を待ち、当該周期的リファレンス信号送信指示を受けた後に前記周期的リファレンス信号を生成して送信することを特徴とする混合型中継ノード。
【請求項３】
請求項１に記載の混合型中継ノードであって、
前記周期的リファレンス信号はＣＲＳリファレンス信号であることを特徴とする混合型中継ノード。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の混合型中継ノードであって、
前記端末状態情報テーブルの中には前記端末の統計ブロックエラー率情報がさらに格納され、
前記基地局は前記混合型中継ノードから前記端末の統計ブロックエラー率情報を取得し、前記統計ブロックエラー率が所定のシステム閾値より大きいかどうかを判断し、大きいと判断した場合、当該混合型中継ノードに前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記送信周期を減少させるように指示することを特徴とする混合型中継ノード。
【請求項５】
請求項４に記載の混合型中継ノードであって、
混合型中継ノードが周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するたびに、前記基地局は前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする混合型中継ノード。
【請求項６】
請求項４に記載の混合型中継ノードであって、
前記基地局は一定の時間周期ごとに、前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする混合型中継ノード。
【請求項７】
複数の稼働モードでデータ中継が可能な混合型中継ノードを介して端末との間でデータ通信を行なう無線通信ネットワークにおける基地局であって、
中継ノード及び端末と接続し、中継ノードまたは端末との通信を介するシステムインターフェースと、
中継ノードまたは端末の間で伝送するデータを処理する信号処理部と、
基地局と端末の間のチャネル状態を表す基地局−端末間チャネル品質情報および中継ノードと端末の間のチャネル状態情報を表す中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末チャネル状態情報テーブルと、基地局と中継ノードの間のチャネル状態を表す基地局−中継ノード間チャネル品質情報および中継ノードが周期的リファレンス信号を端末に送信する送信周期と前回の送信時刻が保持されている中継状態情報テーブルと、が格納されたメモリ部と、
前記中継状態情報テーブルの中に格納されている前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するとともに、中継ノードが前記周期的リファレンス信号を前記端末に送信するように指示する周期的リファレンス信号送信指示を前記中継ノードに送信し、前記端末からフィードバックされた当該基地局と端末の間のチャネル状態情報および前記中継ノードから受信した中継ノードと端末の間のチャネル状態情報に基づいて、前記端末チャネル状態情報テーブルの中の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新するとともに、前記中継ノードからフィードバックされた、中継ノードが前記周期的リファレンス信号を端末に送信するタイミングで、前記中継状態情報テーブルの中の前記前回のリファレンス信号送信時刻を更新するリファレンス信号送信制御部と、
更新後の前記端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間チャネル品質情報と中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて、前記複数の稼働モードから中継ノードの稼働モードを選択し、中継ノードが選択された稼働ノードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を生成して前記中継ノードに送信する中継モード選択部と、を備え、
前記複数の稼働モードは、タイプ１中継（Ｔｙｐｅ  １  Ｒｅｌａｙ）モード、タイプ２中継（Ｔｙｐｅ  ２  Ｒｅｌａｙ）モード、および前記中継モードを稼働させない中継なしモードを含むことを特徴とする基地局。
【請求項８】
請求項７に記載の基地局であって、
前記リファレンス信号送信制御部は、リファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、中継ノードおよび端末との間のデータ伝送を一時中断し、前記中継ノードから返送された前記稼働状態指示情報に対する確認情報を受信した後に、中継ノードと端末の間のデータ伝送を再開することを特徴とする基地局。
【請求項９】
請求項７に記載の基地局であって、
前記周期的リファレンス信号はＣＲＳリファレンス信号であることを特徴とする基地局。
【請求項１０】
請求項７に記載の基地局であって、
前記中継モード選択部は、更新後の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報の間の比率を算出し、当該比率と予め決められた上限閾値及び下限閾値とを比較し、当該比率が前記上限閾値より大きい場合、前記中継なしモードを前記中継ノードの稼働モードとして選択し、当該比率が前記下限閾値より小さい場合、前記タイプ１中継モードを前記中継ノードの稼働モードとして選択し、当該比率が前記上限閾値と前記下限閾値の間にある場合、前記タイプ２中継モードを前記中継ノードの稼働モードとして選択することを特徴とする基地局。
【請求項１１】
請求項１０に記載の基地局であって、
前記上限閾値及び前記下限閾値は、タイプ１中継（Ｔｙｐｅ  １  Ｒｅｌａｙ）モード、タイプ２中継（Ｔｙｐｅ  ２  Ｒｅｌａｙ）モード、および中継なしモードのときのスループットに基づいて確定することを特徴とする基地局。
【請求項１２】
請求項７〜１１にいずれかに記載の基地局であって、
前記リファレンス信号送信制御部は、前記中継ノードから前記端末の統計ブロックエラー率情報を取得し、前記統計ブロックエラー率情報が所定のシステム閾値より大きいかどうかを判断し、大きいと判断した場合、前記中継状態情報テーブルの中の前記送信周期を減少させることを特徴とする基地局。
【請求項１３】
請求項１２に記載の基地局であって、
前記中継ノードが周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するたびに、前記リファレンス信号送信制御部は前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする基地局。
【請求項１４】
請求項１２に記載の基地局であって、
前記リファレンス信号送信制御部は、一定の時間周期ごとに、前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする基地局。
【請求項１５】
複数の稼働モードでデータ中継が可能な混合型中継ノードを介して無線通信ネットワークにおける基地局と端末の間のデータ通信を中継する混合型中継方法であって、
前記混合型中継ノードには、当該中継ノードと端末の間のチャネル状態を表す中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末状態情報テーブルと、当該中継ノードが周期的リファレンス信号を端末に送信する送信周期と前回の送信時刻が保持されているリファレンス信号周期テーブルと、が格納されており、
前記基地局には、基地局と端末の間のチャネル状態を表す基地局−端末間チャネル品質情報および前記中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末チャネル状態情報テーブルと、基地局と中継ノードの間のチャネル状態を表す基地局−中継ノード間チャネル品質情報および中継ノードが前記周期的リファレンス信号を端末に送信する前記送信周期と前記前回の送信時刻が保持されている中継状態情報テーブルと、が格納されており、
前記方法は、
前記基地局が、前記中継状態情報テーブルの中に格納されている前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するとともに、中継ノードが前記周期的リファレンス信号を前記端末に送信するように指示する周期的リファレンス信号送信指示を前記中継ノードに送信するステップと、
前記中継ノードが、前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、且つ前記基地局から前記周期的リファレンス信号送信指示を受けた場合、前記周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信し、当該周期的リファレンス信号を送信するタイミングで前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記前回の送信時刻を更新するとともに、前記端末からフィードバックされた当該中継ノードと端末の間のチャネル状態情報に基づいて前記端末状態情報テーブルの中の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新し、更新後の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を前記基地局に送信するステップと、
前記基地局が、前記端末からフィードバックされた当該基地局と端末の間のチャネル状態情報および前記中継ノードから受信した前記更新後の中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて、前記端末チャネル状態情報テーブルの中の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新するとともに、前記中継ノードからフィードバックされた、中継ノードが周期的リファレンス信号を端末に送信する前記タイミングで、前記中継状態情報テーブルの中の前記前回のリファレンス信号送信時刻を更新するステップと、
前記基地局が更新後の端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間チャネル品質情報と中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて、前記複数の稼働モードから中継ノードの稼働モードを選択し、中継ノードが選択された稼働ノードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を生成して前記中継ノードに送信するステップと、
前記中継ノードが当該稼働状態指示情報を受信した後に、当該稼働状態指示情報に指示された稼働モードで稼働するステップと、を含み、
前記複数の稼働モードは、タイプ１中継（Ｔｙｐｅ  １  Ｒｅｌａｙ）モード、タイプ２中継（Ｔｙｐｅ  ２  Ｒｅｌａｙ）モード、および前記中継モードを稼働させない中継なしモードを含むことを特徴とする混合型中継方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の中継方法であって、
前記基地局が、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、中継ノードと端末の間のデータ伝送を一時中断し、前記中継ノードから返送された前記稼働状態指示情報に対する確認情報を受信した後に、中継ノードと端末の間のデータ伝送を再開することを特徴とする中継方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の中継方法であって、
前記周期的リファレンス信号はＣＲＳリファレンス信号であることを特徴とする中継方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の中継方法であって、
前記基地局は、更新後の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報の間の比率を算出し、当該比率と予め決められた上限閾値及び下限閾値とを比較し、当該比率が前記上限閾値より大きい場合、前記中継なしモードを前記中継ノードの稼働モードとして選択し、当該比率が前記下限閾値より小さい場合、前記タイプ１中継モードを前記中継ノードの稼働モードとして選択し、当該比率が前記上限閾値と前記下限閾値の間にある場合、前記タイプ２中継モードを前記中継ノードの稼働モードとして選択することを特徴とする中継方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の中継方法であって、
前記上限閾値及び前記下限閾値は、タイプ１中継（Ｔｙｐｅ  １  Ｒｅｌａｙ）モード、タイプ２中継（Ｔｙｐｅ  ２  Ｒｅｌａｙ）モード、および中継なしモードのときのシステムスループットに基づいて確定することを特徴とする中継方法。
【請求項２０】
請求項１５〜１９のいずれかに記載の中継方法であって、
前記端末状態情報テーブルの中にはさらに前記端末の統計ブロックエラー率情報が格納されており、
前記基地局は、前記中継ノードから前記端末の統計ブロックエラー率情報を取得し、前記統計ブロックエラー率が所定のシステム閾値より大きいかどうかを判断し、大きいと判断した場合、前記中継状態情報テーブルの中の前記送信周期を減少させ、当該中継ノードに前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記送信周期を減少させるように指示することを特徴とする中継方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の中継方法であって、
前記中継ノードが周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するたびに、前記基地局は前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする中継方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の中継方法であって、
前記基地局は一定の時間周期ごとに、前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする中継方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信ネットワークにおいて中継サービスを提供する設備と方法に関する。特に、複数の稼働モードでデータ中継を行なう混合型中継ノードを用いて通信をサポートする無線通信ネットワークにおける混合型中継ノード、基地局及び混合型中継方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
協調中継技術（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ  ｒｅｌａｙ）は、モバイルネットワークにおいて高速データサービスのカバー範囲を拡大し、セル周辺のスループット及びシステムの平均スループットを向上するのに非常に良い方法であることが既に認められている。
【０００３】
協調中継技術について説明する前に、先ず中継の一般原理について説明する。図１は従来技術の中継ノードが基地局−端末間通信に対してサービスを提供する代表的なシーンである。図１において、基地局１と端末３の間の直接リンク１０１が、ある原因で、例えば障害物に遮断されるかもしくは遠すぎて信号エネルギーが深刻に減衰してしまって、端末に対するサービス品質の保証ができなくなる。このとき、基地局１と端末３の間のちょうどいい位置に中継ノード２が存在すると、信号が深刻に減衰してしまうことは避けられる。中継ノード２は先ず基地局１からバックホール（ｂａｃｋｈａｕｌ）リンク１０２を介して情報を受信し、受信した情報を、中継ノード−端末間リンク１０３を介してさらに端末３へ転送してすべての通信プロセスを完成する。これは従来のポイントからポイントへの通信に対して補助とサポートを行う最も簡単で、最も代表的な中継方法を採用した例である。
【０００４】
実際の応用においては、中継ノードの導入が通信ネットワークに及ぼす影響を考慮しなければならない。一つ実行可能な方法として、通信ネットワークにおける従来の「レイヤーの概念」によって中継ノードを分類し、異なる形式の中継ノードの導入時に要求されるネットワーク端末とユーザ端末の変更を解析し、それによる影響を評価する。通常、中継ノードはレイヤーによってＬ１（ｌａｙｅｒ１、第１のレイヤー）中継、Ｌ２（ｌａｙｅｒ２、第２のレイヤー）中継、およびＬ３（ｌａｙｅｒ３、第３のレイヤー）中継に分けられる。Ｌ１中継において、中継ノードはいわゆる増幅転送モードを採用するため、具体的な信号処理を行なう必要がなく、直接受信信号を増幅させてから転送するので、簡単な増幅器として考えられる。しかし、騒音も同時に増幅されるため、性能上の利得は他のモードと比べて最も小さい。Ｌ２中継とＬ３中継はいずれも復号化転送モードを採用するが、エラー検出機能を有するため、エラーなし転送を保証することができる。Ｌ２中継は対応する制御機能が不十分であるため、スケジューリングは完全に基地局に従うことになる。Ｌ３中継は基本的な制御機能を持っているため、Ｌ２中継に比べてもっと優れているが、同時に情報処理の複雑さも高くなる。
【０００５】
以下、協調中継技術について具体的に説明する。協調中継技術の応用については、３ＧＰＰ（登録商標）（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ：第三世代パートナシッププロジェット）で幅広く意見を求めている。提案内容により、協調中継技術における中継ノードの応用モードはすでに二種類が確定されており、それぞれタイプ１中継（Ｔｙｐe  １  ｒｅｌａｙ）とタイプ２中継（Ｔｙｐe  ２  ｒｅｌａｙ）と称される。この二種類の中継ノードの枠組みもすでに確定し、以下のように公表されている。
【０００６】
タイプ１中継は、中継ノードが独立したセルを制御することができる。且つ端末の角度から見ると、これらのセルは中継ノードの従属するマスタセルとは同一なものではなく、これらの独立したセルは自分の物理セルＩＤを持っており、中継ノードは自分の独立した同期チャネル、リファレンス信号などを伝送したりすることが可能である。それを基に行なわれるシングルセル操作は、端末が直接中継ノードからスケジューリング情報とＨＡＲＱフィードバックを受信し、自分の制御チャネル（ＳＲ／ＣＱＩ／ＡＣＫ）を中継ノードに送信する。３ＧＰＰ  ｒｅｌｅａｓｅ８（以下Ｒｅｌ−８と略称する）で規定された端末については、中継ノードが直接Ｒｅｌ−８基準に適する基地局であると見なされる。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅ端末については、将来性能の向上や拡張が出来るように、中継ノードとＲｅｌ−８中の基地局が区別できなければならない。
【０００７】
タイプ２中継には、中継ノードが独立した物理セルＩＤを持たないため、新規セルを生成することができない。Ｒｅｌ−８端末に対しては透明であり、即ちＲｅｌ−８端末はこの種の中継ノードの存在を知ることができない。端末はＰＤＳＣＨのデータ伝送を中継ノード側から受信することができるが、ＰＤＣＣＨ制御シグナリングとＣＲＳリファレンス信号は中継ノード側から受信することができない。
【０００８】
具体的に、タイプ１中継は送信パワーが縮小された基地局にもっと類似し、基地局の制御とスケジューリング機能をほとんど備えている。その主な違いは、基地局が有線方式でコアネットワークと接続するのに対して、タイプ１中継のバックホールリンクは基地局間の同周波数バンドのエアインターファースを介して実現し、もっと簡単で容易に行なわれる。そのため、タイプ１中継による性能向上は従来のセル分割方法による性能向上とよく似ており、セル周辺または特別な環境下での端末の伝送性能向上によく使われている。
【０００９】
図２は従来技術のタイプ１中継ノードの内部構成の略図である。タイプ１中継ノードは主に、シングルアンテナまたはマルチアンテナである送受信アンテナ２０１、無線信号を受信する無線受信部２０２、無線受信部２０２で受信した無線信号をベースバンド信号に変換してから必要な情報を抽出し、その後データ処理及び制御信号生成部２０８に伝送するかもしくは直接伝送及び受信制御部２０９に送信する復調部２０４と復号化部２０６から構成され、伝送及び受信制御部２０９はシステムインターフェース２１０と直接接続し、当該システムインターフェース２１０を介してシステム側とデータまたは制御信号のインタラクティブを行なう。送信側において、機能実現の需要に応じて、伝送及び受信制御部２０９はデータ処理及び制御信号生成部２０８により対応する制御信号を生成する必要があり、制御信号の制御で送信しようとするデータを符号化部２０７の符号化と変調部２０５の変調により無線信号に変換して送信するか、もしくは伝送及び受信制御部２０９がこのような制御信号を必要とせずに、送信しようとするデータを符号化部２０７と変調部２０５により無線信号に変換して、無線送信部２０３の制御により送信する。注意すべき点は、タイプ１中継ノードは、マスタ信号が変調終了後にリファレンス信号生成部２１２により生成したリファレンス信号（パイロット信号）を送信信号に合成することである。同様に、受信側においては、タイプ１中継ノードがチャネル品質測定部２１１を用いて無線受信部２０２経由で受信した信号のチャネル品質に対して測定を行なう。
【００１０】
図３は従来技術のタイプ１中継ノードが関与する代表的な通信プロセスの例示図である。基地局１がデータを端末３へ送信しようとする際に、先ずバックホールリンク１０２を介して、データをタイプ１中継ノード２−１へ送信する（Ｓ３０1）。中継ノード２−１はデータを受信した後にＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）検査を行ない（Ｓ３０２）、受信したデータに間違いがないかを確認する。基地局１と中継ノード２−１の間のデータの伝送は本発明の注目する内容ではなく、なおＣＲＣなどの検査は本分野の技術者の周知の様々な方法で実現することができるため、ここでは説明を省略する。本例において、この伝送プロセスが正しいと仮定し、中継ノード２−１が受信確認指示ＡＣＫを基地局１へ送信し（Ｓ３０３）、データを正しく受信したことを基地局１へ通知する。受信データが正しいことを確認した後、中継ノード２−１は先ずリソーススケジューリングを行ない（Ｓ３０４）、例えば既知のチャネル品質情報を用いて適当な符号化変調計画をたてて（ＭＣＳ）、アンテナ配置などを行なう。その後、中継ノード２−１はアクセスリンクデータ伝送（Ｓ３０５）によりデータを端末３へ送信する。端末３は前記Ｓ３０２に似ているＣＲＣ検査（Ｓ３０６）を行なった後に、データが中継ノード２−１へ正しく伝送されたかによって、肯定応答（ＡＣＫ）または否定応答（ＮＡＣＫ）をフィードバックする（Ｓ３０７）。中継ノード２−１がＳ３０７において否定応答（ＮＡＣＫ）を受信した場合は、端末３によりデータ受信の肯定応答（ＡＣＫ）が確認されるまで、ステップＳ３０８の再送を行なう必要がある。
【００１１】
タイプ１中継ノードに比べて、タイプ２中継ノードの機能は比較的に簡単である。タイプ２中継ノードは主に基地局のスケジューリングに従って端末にサービスを提供し、基地局の信号と協調して、空間ダイバーシティの実現とシステム性能向上の効果を果たす。そのため、タイプ１中継ノードに比べて構成上簡素化されている。
【００１２】
図４は従来技術のタイプ２中継ノードの内部構成の略図である。タイプ２中継ノードの無線及びベースバンド信号処理部分（２０１〜２０７）の構成はタイプ１中継ノードの略同様であるが、タイプ２中継ノードにおける無線受信部２０２と無線送信部２０３は復調と復号化などリンク処理機能を経由せずに直接伝送及び受信制御部２０９と接続できる。この機能が対応するのは物理層のＬ１中継、すなわち増幅転送モードである。また、タイプ２中継ノードは制御シグナリングを端末へ送信することができないため、図４に示す構成には図２に示すデータ処理及び制御信号生成部２０８がない。タイプ２中継ノードの稼働は完全に基地局のスケジューリングに従うため、リンク検出部４０１を介してもっと直接に基地局の制御信号を取得し、受信したデータをバッファする再送データバッファ４０２を備え、基地局のスケジューリングにしたがって、再送データバッファ４０２の中のデータ情報を端末へ送信する。
【００１３】
図５は従来技術のタイプ２中継ノードが関与する代表的な通信プロセスの例示図である。タイプ２中継ノードの主な応用シーンはエラー再送である。通信の第一段階において、基地局１はブロードキャストの方式でデータを外へ送信し（Ｓ５０1）、タイプ２中継ノード２−２と端末３は同時にデータを受信し、前記タイプ１中継ノードと同様なＣＲＣ検査（Ｓ５０２、Ｓ５０３）により受信データの正確性を確認する。通常の場合、基地局と中継ノード間のリンクは基地局−端末間リンクより遥かに優れているため、ほとんどの場合、中継ノード側のデータ受信の正確性が保証される。本例示において、中継ノード２−２と端末３がそれぞれ肯定応答ＡＣＫ（Ｓ５０４）と否定応答（ＮＡＣＫ）（Ｓ５０５）を基地局１へ送信した場合、基地局１は、端末３が再送の必要があると確認でき、当該再送プロセスは中継ノード２−２の協力が得られる。これを基に、基地局１は自分と中継ノード２−２のリソースに対して集中スケジューリングを行なう必要があり（Ｓ５０６）、その後、対応する制御信号を中継ノード２−２へ送信する（Ｓ５０７）。中継ノード２−２は基地局１の指示に従って前のタイムスロット内に送信したデータを端末３へ送信し、基地局１の同時に送信した信号とともに空間の合成効果（Ｓ５０８）を形成することで、協調ダイバーシティを形成して、端末側の信号受信性能を向上させる。
【００１４】
二種類の中継はそれぞれ長所と短所がある。
【００１５】
タイプ１中継は以下のような長所がある。
１）使用が簡単である。タイプ１中継ノードは基地局のすべての機能をほとんど備えているため、リソーススケジューリングが簡単に行なわれ、端末との間の制御信号交換も簡単に実現できる。
２）性能向上が著しい。タイプ１中継はセル分裂技術による性能利得のようなものを得ることができ、端末の伝送性能、特にセル周辺側に位置する端末の伝送性能に対する改善が著しい。
【００１６】
タイプ１中継は以下のような短所がある。
１）ノード配設に対する要求が高い。タイプ１中継の適用環境は中継ノード−端末間リンクの品質が基地局−端末間リンクの品質より遥かに優れている場合であり、これは中継ノードの配設に対して厳しい条件が求められることになる。中継ノードの配設が不合理であると、その役割が制限される場合があり、同時に導入されるリソースの消耗はスループット全体を下げてしまうこともある。
２）非常に複雑である。タイプ１中継ノードは機能上独立した基地局とほぼ同じであるため、マスタ基地局との間に互いに干渉する可能性があり、このようなバンド内干渉でシステムの伝送性能が著しく低下してしまう。そのため、セル間の干渉抑制技術（ＩＣＩＣ）の導入が必要となり、システムをさらに複雑にする。
【００１７】
タイプ２中継は以下のような長所がある。
１）柔軟に配設できる。タイプ２中継は使用環境に対して特別な条件が設けられておらず、空間ダイバーシティによる性能利得の特徴を利用して、様々なチャネル環境で性能を向上させることができる。
２）互いの干渉が小さい。タイプ２中継の稼働は完全に基地局によって制御されるため、基地局−中継ノード間または中継ノード間の干渉問題がほぼ生じない。
【００１８】
タイプ２中継は以下のような短所がある。
１）性能利得には限度がある。基地局のＣＲＳリファレンス信号に対する干渉を防止するために、タイプ２中継ノードは自分のＣＲＳリファレンス信号を送信してはならないように規定されている。これは中継ノードにしてもまたは基地局にしても中継ノード−端末間リンクの品質測定値を得ることがないことを意味する。この欠点により、基地局が連携伝送の伝送方法を最適化することができず、協調ダイバーシティの発生が可能であっても、性能向上は極めて制限される。
２）リソースの消耗が多い。タイプ２中継は基地局と中継ノード間の協調伝送の方式で稼働し、このような方式は基地局と中継ノードの無線リソースを同時に占用するため、リソース利用率はタイプ１中継より低くなる。
３）すべてのリソーススケジューリングは基地局によって統一に完成するため、基地局の複雑さと稼働量に対してさらに厳しい条件が求められる。
【００１９】
上の二種類の中継のそれぞれの長所と短所に対しては、３ＧＰＰ  ＲＡＮ１標準化組織において、如何に中継技術性能を向上し、二種類の中継のそれぞれの短所を改善するかについて何度も議論された。標準草案Ｒ１−０９１４５６（３ＧＰＰ  ＲＡＮ１＃５６ｂ，Ｓｅｏｕｌ，Ｓｏｕｔｈ  Ｋｏｒｅａ，２３ｔｈ−２７ｔｈ  Ｍａｒｃｈ  ２００９）では、範囲拡大技術を利用してタイプ１中継の独立セルのカバー範囲を拡大するとともに、基地局の送信パワーを下げて、基地局−中継ノード間の干渉を小さくする方法が提案された。また、標準草案Ｒ１−０９１４０３（３ＧＰＰ  ＲＡＮ１＃５６ｂ,Ｓｅｏｕｌ，Ｓｏｕｔｈ  Ｋｏｒｅａ，２３ｔｈ−２７ｔｈ  Ｍａｒｃｈ  ２００９）では、タイプ２中継において中継ノード−端末間リンクの品質情報が取得できないため、伝送方法を調整できない問題点に対して、長期的に統計したブロックエラー率（ＢＬＥＲ）結果を伝送方法調整の根拠として用いる方法が提案された。しかしながら、この方法の精度と適時性については検証する必要がある。標準草案Ｒ１−０９２１１７（３ＧＰＰ  ＲＡＮ１＃５７,Ｓａｎ  Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，ＵＳＡ，４ｔｈ−８ｔｈ  Ｍａｙ  ２００９）では、二種類の中継モードが共存する可能性について検討されたが、二種類の稼働モード間で如何に選択と切換を行い、共存の特徴を利用して如何に二種類のモードがともに利得を得るかなどの問題については具体的に提案されなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は上述の問題点を鑑みてなされたものであり、混合型中継方式における中継ノード、基地局および中継方法を提供し、複数の稼働モードから適当な稼働モードを選択し、複数の稼働モードのそれぞれの長所を発揮し、混合型中継方式により中継効率を高め、中継システムのスループットを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の一つの技術案は、無線通信ネットワークにおける基地局と端末の間のデータ通信を中継する混合型中継ノードであって、基地局と接続し、基地局との通信を介するシステムインターフェースと、中継しようとするデータを処理し、複数の稼働モードで基地局と端末の間のデータ中継を実現する信号処理部と、端末に接続し、端末との通信を介する信号送受信部と、中継ノードと端末の間のチャネル状態を表す中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末状態情報テーブルと、周期的リファレンス信号を端末に送信する送信周期と前回の送信時刻が保持されているリファレンス信号周期テーブルと、が格納されたメモリ部と、前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信し、当該周期的リファレンス信号を送信するタイミングで前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記前回の送信時刻を更新するとともに、前記端末からフィードバックされた当該中継ノードと端末の間のチャネル状態情報に基づいて、前記端末状態情報テーブルの中の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新し、更新後の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を前記基地局に送信するリファレンス信号送信部と、前記リファレンス信号送信部により前記リファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、且つ基地局からの前記更新後の中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて生成した、当該中継ノードが前記複数の稼働モードの中の一つの稼働モードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を受信した後に、前記信号処理部を当該一つの稼働モードで稼働させるモード制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明による混合型中継ノードはモード制御部を備え、当該モード制御部は基地局の稼働状態指示情報を受信して、中継ノードをタイプ１中継モードまたはタイプ２中継モードなどに調整する。中継ノードがタイプ１中継モードで稼働する場合、その機能はタイプ１中継モードと同様である。中継ノードがタイプ２中継モードで稼働する場合、その機能はタイプ２中継モードと同様である。
【００２３】
本発明によると、中継ノードにリファレンス信号部を導入し、リファレンス信号の送信時刻になるとデータ伝送を中断し、中継稼働モードを無視して、ＣＲＳ周期的リファレンス信号を端末に送信し、端末から中継ノード−端末間リンク品質フィードバックを受信し、結果を基地局に報告する。同時にＣＲＳリファレンス信号周期テーブルの前回のＣＲＳ送信時刻を更新する。基地局から送信されたＣＲＳ送信周期調整コマンドを受信した場合、ＣＲＳリファレンス信号周期テーブルのＣＲＳ送信周期を更新し、直ちに前記周期的ＣＲＳ送信機能を実行する。
【００２４】
また、本発明の他の技術案は、複数の稼働モードでデータ中継が可能な中継ノードを介して端末との間でデータ通信を行なう無線通信ネットワークにおける基地局であって、中継ノード及び端末と接続し、中継ノードまたは端末との通信を介するシステムインターフェースと、中継ノードまたは端末との間で伝送するデータを処理する信号処理部と、基地局と端末の間のチャネル状態を表す基地局−端末間チャネル品質情報および中継ノードと端末の間のチャネル状態を表す中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末チャネル状態情報テーブルと、基地局と中継ノードの間のチャネル状態を表す基地局−中継ノード間チャネル品質情報および中継ノードが周期的リファレンス信号を端末に送信する送信周期と前回の送信時刻が保持されている中継状態情報テーブルと、が格納されたメモリ部と、前記中継状態情報テーブルに格納されている前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するとともに、中継ノードが前記周期的リファレンス信号を前記端末に送信するように指示する周期的リファレンス信号送信指示を前記中継ノードに送信し、前記端末からフィードバックされた当該基地局と端末の間のチャネル状態情報および前記中継ノードから受信した中継ノードと端末の間のチャネル状態情報に基づいて、前記端末状態情報テーブルの中の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新するとともに、前記中継ノードからフィードバックされた、中継ノードが前記周期的リファレンス信号を端末に送信するタイミングで、前記中継状態情報テーブルの中の前記前回のリファレンス信号送信時刻を更新するリファレンス信号送信制御部と、更新後の前記端末チャネル状態情報テーブルの中の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて、前記複数の稼働モードの中から中継ノードの稼働モードを選択し、中継ノードが選択された稼働モードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を生成して前記中継ノードに送信する中継モード選択部と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明によると、基地局にリファレンス信号送信制御部を導入し、基地局は中継状態情報テーブルに基づいて、送信時刻になるとデータ伝送を中断し、中継稼働モードを無視して、ＣＲＳ周期的リファレンス信号を端末に送信し、中継ノードにもＣＲＳ周期的リファレンス信号を端末に送信するように指示する。その後、端末から基地局−端末間リンク品質フィードバックを受信し、中継ノードから中継ノード−端末間リンク品質情報を受信するとともに、中継状態情報テーブルの前回のＣＲＳ送信時刻を更新し、端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間および中継ノード−端末間チャネル状態情報を更新して中継稼働モード選択機能の実行を開始する。送信制御部はさらに一定の方法にしたがってＣＲＳ送信周期を評価し、周期調整コマンドを端末のサービス中の中継ノードに送信して、中継状態情報テーブルおよびリファレンス信号周期テーブルの中のＣＲＳ送信周期を更新する。
【００２６】
本発明によると、基地局にモード選択部を導入し、中継状態情報テーブルの中の端末識別子により関連端末を探し出し、端末チャネル状態情報テーブルの中のチャネル状態情報により、一定の方法にしたがって中継ノードの稼働モード選択を行ない、関連指示を中継ノードに送信する。
【００２７】
本発明の他の技術案は、複数の稼働モードでデータ中継を行なう混合型中継ノードを介して無線通信ネットワークにおける基地局と端末の間のデータ通信を中継する混合型中継方法であって、前記混合型中継ノードには、当該中継ノードと端末の間のチャネル状態を表す中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末状態情報テーブルと、当該中継ノードが端末に周期的リファレンス信号を送信する送信周期と前回の送信時刻が保持されているリファレンス信号周期テーブルと、が格納されており、基地局には、基地局と端末の間のチャネル状態を表す基地局−端末間チャネル品質情報および前記中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末チャネル状態情報テーブルと、基地局と中継ノードの間のチャネル状態を表す基地局−中継ノード間チャネル品質情報および中継ノードが前記周期的リファレンス信号を端末に送信する前記送信周期と前記前回の送信時刻が保持されている中継状態情報テーブルと、が格納されており、当該方法は、前記基地局が前記中継状態情報テーブルの中に格納されている前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するとともに、中継ノードが前記周期的リファレンス信号を前記端末に送信するように指示する周期的リファレンス信号送信指示を前記中継ノードに送信するステップと、前記中継ノードが前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、且つ前記基地局から前記周期的リファレンス信号送信指示を受けた場合、前記周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信し、当該周期的リファレンス信号を送信するタイミングで前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記前回の送信時刻を更新するとともに、前記端末からフィードバックされた当該中継ノードと端末の間のチャネル状態情報に基づいて、前記端末状態情報テーブルの中の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新し、更新後の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を前記基地局に送信するステップと、前記基地局が前記端末からフィードバックされた当該基地局と端末の間のチャネル状態情報および前記中継ノードから受信した前記更新後の中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて、前記端末チャネル状態情報テーブルの中の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新するとともに、前記中継ノードからフィードバックされた、中継ノードが周期的リファレンス信号を端末に送信する前記タイミングで、前記中継状態情報テーブルの中の前記前回のリファレンス信号送信時刻を更新するステップと、前記基地局が更新後の端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間チャネル品質情報と中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて、前記複数の稼働モードから中継ノードの稼働モードを選択し、中継ノードが選択された稼働ノードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を生成して、前記中継ノードに送信するステップと、前記中継ノードが当該稼働状態指示情報を受信した後に、当該稼働状態指示情報に指示された稼働モードで稼働するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明の前記中継ノードと前記基地局により、本発明の混合型中継方法を実現する。本発明の混合型中継方法は周期的ＣＲＳリファレンス信号を伝送することにより、中継ノードが如何なる中継モードで稼働しても、基地局は常に基地局−端末間リンク及び中継ノード−端末間リンクの双方のチャネル品質情報を取得することができる。そのため、基地局は必要に応じて中継ノードのために適当な稼働モードを選択し、異なる稼働モードの長所を発揮することができ、混合型中継方法により中継効率を高め、中継システムのスループットを向上させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上により、本発明の混合型中継方式での中継ノード、基地局および中継方法は、通信サービスの要求に応じて複数の稼働モードの中から中継ノードのために適当な稼働モードを選択することができ、複数の稼働モードのそれぞれの長所を発揮し、混合型中継方法により中継効率を高め、中継システムのスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来技術の中継ノードが基地局−端末間通信にサービスを提供する代表的なシーンである。
【図２】従来技術のタイプ１中継ノードの内部構成を示す略図である。
【図３】従来技術のタイプ１中継ノードが関与する代表的な通信プロセスの例を示す図である。
【図４】従来技術のタイプ２中継ノードの内部構成を示す略図である。
【図５】従来技術のタイプ２中継ノードが関与する代表的な通信プロセスの例を示す図である。
【図６】本発明による混合型中継ノードの構成を示す略図である。
【図７】本発明による基地局の構成を示す略図である。
【図８】本発明による端末チャネル状態情報テーブルの例を示す図である。
【図９】本発明による中継状態情報テーブルの例を示す図である。
【図１０】本発明による混合型中継方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明による中継モード選択プロセスを示すフローチャートである。
【図１２】本発明による周期的リファレンス信号送信周期調整プロセスを示すフローチャートである。
【図１３】本発明によるリファレンス信号周期テーブルの例を示す図である。
【図１４】本発明による端末状態情報テーブルの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。以下の説明において、中継ノードの初期稼働状態はタイプ１中継モードであると仮定するが、初期稼働状態がタイプ２中継モードである場合でも当然本発明を適用できる。
【００３２】
また、従来のセル概念は「一つの基地局」、「基地局の一つのセクター」、「一つの家庭基地局」、あるいは一つの「中継ノード」などがカバーする範囲であるが、説明の簡素化のために、以下の説明では一つのセルは一つの「基地局」がカバーする範囲を表す。
【００３３】
本発明の実施形態において、中継ノードはセルに従属し、基地局と端末の間の通信にサービスを提供する専用のデバイスであり、それ自身は独立した通信要求がない。中継ノードのセルでの配設は自由度が高く、端末に対するサービスモードは基地局に制御される。
【００３４】
図６は発明による混合型中継ノード構成を示す略図である。本発明の混合型中継モードは無線通信ネットワークにおける基地局と端末の間のデータ通信を中継する。例えば図６に示すように、本発明による実施形態の混合型中継ノードは主に、基地局と接続し、中継ノードと基地局の間の通信を介するシステムインターフェース２１０と、中継しようとするデータを処理し、複数の稼働モードで基地局と端末の間のデータ中継を実現する信号処理部と、端末と接続し、端末との通信を介する信号送受信部と、この三つの部分で構成される。
【００３５】
また、信号送受信部は具体的に、変調、復調、符号化および復号化などの信号処理部分２０４〜２０７と、データ処理及び制御信号生成部２０８と、伝送及び受信制御部２０９と、チャネル品質測定部２１１と、リファレンス信号生成部２１２と、リンク検出部４０１と、データ再送バッファ４０２と、を含むことが可能である。上述の図２と図４において、従来技術のタイプ１中継ノードとタイプ２中継ノードついての説明から分るように、本発明の信号処理部はタイプ１中継ノードとタイプ２中継ノードの双方の構成部を備えているため、異なる構成部の稼働状態を切り換えることにより、タイプ１中継モード、タイプ２中継モード、および中継なしモードなどを含む複数の稼働モードで基地局と端末の間のデータ中継を行なうことができる。
【００３６】
また、信号送受信部は具体的に、アンテナ２０１、無線受信部２０２および無線送信部２０３を含むことができる。
【００３７】
システムインターフェース、信号処理部および信号送受信部の機能と構成は、上述の従来技術に対して図２と図４を参照して同様の図面と記号で説明したタイプ１中継ノードとタイプ２中継ノードの有する対応構成部と同じであり、本分野の技術者に公知の技術手段によって実現できるため、具体的な説明は省略する。同様に、以下の本発明の実施形態の説明において、従来技術に係るすでに説明した構成、機能、ステップについては、同様の技術によって実現できるため、具体的な説明を省略する。
【００３８】
本発明の混合型中継ノードは、モード制御部６０１、リファレンス信号送信部６０２、リファレンス信号周期メモリ部６０３、端末状態情報メモリ部６０４をさらに備える。ここでは、説明をしやすくするために、リファレンス信号周期メモリ部６０３と端末状態情報メモリ部６０４を、リファレンス信号周期テーブルおよび端末状態情報テーブルをそれぞれ格納した別々になっている二つのメモリとして説明をするが、実際においては、この二つは一つのメモリ部として実現することができる。このとき、当該メモリ部にはリファレンス信号周期テーブルと端末状態テーブルが格納される。
【００３９】
本発明のリファレンス信号周期メモリ部６０３に格納されているリファレンス信号周期テーブルの詳細については、図１３を参照して後文で説明する。ここでは図１４を参照しながら端末状態情報メモリ部６０４に格納されている端末状態情報テーブルについて説明をする。図１４は本発明による端末状態情報テーブルの例示であり、図１４において、各行は中継ノードに関する端末の情報に対応し、端末番号１４０１、中継ノード−端末間チャネル品質情報１４０２および統計ブロックエラー率１４０３が含まれている。
【００４０】
ここで、端末番号１４０１は中継ノードに関する端末の識別子（端末１、端末２、・・・、端末ｍ）を示し、中継ノード−端末間チャネル品質情報１４０２は中継ノードと対応する端末の間のチャネル品質情報（ｈ１、ｈ２、・・・、ｈｍ）を示す。統計ブロックエラー率１４０３が示すのは当該端末の統計ブロックエラー率（ＢＬＥＲ１、ＢＬＥＲ２、・・・、ＢＬＥＲｍ）であり、統計ブロックエラー率１４０３は、後で述べる周期的リファレンス信号送信周期の調整プロセスおよびリンクＳＮ比をチャネル状態情報として採用する場合、システムのスループットにより中継モードの選択に使う閾値を特定するプロセスに用いられる。
【００４１】
中継ノードがタイプ１中継モードで稼働する場合、この時点で中継ノードは端末と通信する主導権を握っていることを意味する。端末が送信した無線信号はアンテナ２０１で受信した後に、無線受信部２０２、復調部２０４、復号化部２０６を経由して上りデータストリームに変換され、データ処理及び制御信号生成部２０８に伝送される。同時にチャネル品質測定部２１１は端末が送信したチャネル品質フィードバックレポートを分離させて、同様にデータ処理及び制御信号生成部２０８に伝送する。当該レポートは端末状態情報メモリ部６０４に格納されている端末状態情報テーブルの更新に用いられ、且つタイプ１中継モードにおいて中継ノードが中継ノード−端末間リンク伝送方式を調整する根拠とする（詳細については後述する）。中継ノードはシステムインターフェース２１０から基地局が送信した下りデータストリームを受信した後に、データ処理及び制御信号生成部２０８により必要な制御情報を加え、その後符号化部２０７、変調部２０５と無線送信部２０３を経由してからアンテナ２０１を介して端末に送信する。
【００４２】
本発明の混合型中継ノードにおいて、無線送信部２０３経由で送信をする前に、リファレンス信号生成部２１２により生成した周期的リファレンス信号を送信信号に合成して、中継ノードが引き続き端末側から中継ノードと端末の間のチャネル状態情報レポートを取得できることを確保する。
【００４３】
具体的には、リファレンス信号送信部６０２はリファレンス信号周期メモリ部６０３に格納されているリファレンス信号周期テーブルを参照して、リファレンス信号送信時刻に達しているかどうかを判断する（詳細については後述する）。リファレンス信号送信時刻に達していないと判断した場合は、現在のモード（ここではタイプ１中継モード）を継続し、リファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合は、中継ノードはリファレンス信号生成部２１２によりＣＲＳ（ｃｏｍｍｏｎ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）リファレンス信号を生成し、このリファレンス信号を送信信号に合成して端末に送信する。送信信号にＣＲＳ信号を合成することで、中継ノードはチャネル品質測定部２１１により端末からフィードバックされた中継ノード−端末間チャネル品質情報を取得し、当該フィードバックされた中継ノード−端末間チャネル品質情報で端末状態情報メモリ部６０４に格納されている端末状態情報テーブルを更新し、更新後の中継ノード−端末間チャネル品質情報１４０２をシステムインターフェース２１０経由で基地局に転送する。また、中継ノードがＣＲＳ送信を終了するたびに、当該ＣＲＳ信号を送信するタイミングでリファレンス信号周期メモリ部６０３に格納されているリファレンス信号周期テーブルの中の前回のリファレンス送信時刻情報を更新する（詳細については後述する）。
【００４４】
リファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、中継ノードは先ずデータの送信を中断し、基地局からの周期的リファレンス信号送信指示を待ち、当該指示を受信した後に、ＣＲＳリファレンス信号を生成して上述の送信を行なってもよい。
【００４５】
以上のプロセスを周期的リファレンス信号送信プロセスと称する。
【００４６】
周期的リファレンス信号送信プロセスが終了した後に、中継ノードは基地局からの稼働状態指示情報を待ち、モード制御段階に進む。モード制御部６０１は基地局からの更新後の中継ノード−端末間チャネル品質情報により生成した、当該中継ノードが複数の稼働モードの中の一つの稼働モードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を受信した後に、当該稼働モードで稼働するように前記信号処理部を制御する。
【００４７】
具体的には、中継モードが、システムインターフェース２１０を介して基地局から元の稼働モードを維持するように指示を受けると、データ伝送の動作を再開し、タイプ１中継モードでデータ伝送を継続し、基地局からサービス終了の指示を受けると、端末との接続を切断して制御権を基地局に渡し、基地局からモード切換の指示を受けると、例えばモード制御部６０１により信号処理部分２０４〜２０７、データ処理及び制御信号生成部２０８、伝送及び受信制御部２０９、基地局と通信するシステムインターフェース２１０、チャネル品質測定部２１１、リファレンス信号生成部２１２、リンク検出部４０１およびデータ再送バッファ４０２などの各ユニットの稼働／不稼働の状態を切り換え、タイプ１中継ノードが有する各ユニットが稼働するタイプ１中継モード、或いはタイプ２中継ノードが有する各ユニットが稼働するタイプ２中継モードを形成し、タイプ１中継モードからタイプ２中継モードに切り換え、通信主導権を基地局に渡し、タイプ２中継モードで上りと下り信号に対して前記タイプ２中継ノード処理を行なう。即ち、システムインターフェース２１０を介して基地局からデータを取得した後に、中継ノードはそのデータを再送データバッファ４０２に格納し、リンク検出部４０１により端末の受信にエラーが生じたことを検出した後に、基地局の指示により端末に信号を送信し、協調ダイバーシティを形成する。
【００４８】
タイプ２中継モードに切り換えた後に、中継ノードはリファレンス信号周期テーブルを初期化する。
【００４９】
本発明の実施形態の一つの特徴は、ＣＲＳ周期的リファレンス信号送信を採用したことにある。したがって、中継ノードにおいて本発明と直接関係する部分はリファレンス信号送信部６０２とリファレンス信号周期メモリ部６０３の中に格納されているＣＲＳ送信周期テーブル（リファレンス信号周期テーブル）である。ＣＲＳ送信周期テーブルのフォーマットは図１３に示す通りで、図１３は本発明によるリファレンス信号周期テーブルの例示であり、現在のＣＲＳ送信周期１３０１と前回のＣＲＳ送信時刻１３０２の二つの部分を含む。リファレンス信号送信部６０２はＣＲＳ送信周期テーブルにより、現在のＣＲＳ送信周期１３０１と前回のＣＲＳ送信時刻１３０２を加算した結果が現在の時刻より大きい場合、周期的ＣＲＳ送信時刻に達していないと判断する。逆に、現在のＣＲＳ送信周期１３０１と前回のＣＲＳ送信時刻１３０２を加算した結果が現在の時刻より小さいかまたは等しい場合は、周期的ＣＲＳ送信時刻に達していると判断する。したがって、ＣＲＳ送信周期テーブルは中継ノードの行動と動作のために参照するものを提供し、同時に格納内容は基地局から受信した指示と自身が完成した動作に基づいて更新される。例えば、前記周期的リファレンス信号送信プロセスにおいて、中継ノードがＣＲＳ信号を端末に送信した後に、当該ＣＲＳ信号を送信したタイミングで前記ＣＲＳ送信時刻１３０２（前回のリファレンス信号送信時刻情報）を更新する。ＣＲＳ送信周期１３０１が更新されてもよい。本発明の中継ノードがタイプ２中継モードで稼働する場合、システムインターフェース２１０を介して基地局からＣＲＳ送信周期調整指示を受ける場合がある。この際に、中継ノードは指示にしたがって、ＣＲＳリファレンス信号周期テーブルの中のＣＲＳ送信周期１３０１を更新する（詳細については後述する）。このように、前回のＣＲＳ送信時刻１３０２と更新後のＣＲＳ送信周期１３０１を加算した後現在の時刻より小さいかまたは等しい場合は、中継ノードは直ちにＣＲＳ周期送信プロセスに進み、相変わらず現在の時刻より大きい場合は、周期的ＣＲＳ送信時刻に達していないと判断して待ち続ける。
【００５０】
リファレンス信号送信部６０２は引き続きリファレンス信号周期メモリ部６０３の中に格納されているＣＲＳリファレンス信号周期テーブルを参照して、ＣＲＳ周期送信時刻に達しているかどうかを判断し、周期的ＣＲＳ送信時刻に達していない場合は、現在のモード（ここではタイプ２中継モード）での中継を継続し、周期的ＣＲＳ送信時刻に達している場合は、その前のプロセスを繰り返す。
【００５１】
図６は、それぞれ異なる線で本発明の混合型中継ノードにおける異なる中継モードに用いられるデータフローを示す。
【００５２】
以下、本発明の実施形態による基地局について説明をする。図７は本発明による基地局の構成を示す略図である。本発明の無線通信ネットワークにおける基地局は、複数の稼働モードでデータ中継が可能な中継ノードを介して端末との間でデータ通信を行なう。本発明の基地局は主に、中継ノード及び端末と接続し、中継ノードまたは端末との通信を介するシステムインターフェース７０１と、中継ノードまたは端末との間で伝送するデータを処理する信号処理部７０２とから構成される。
【００５３】
具体的に、信号処理部７０２は、少なくともマッピング部７０３とデマッピング部７０４、変調、復調、符号化、復号化など信号処理部分７０５〜７０８、タイミング制御部７０９、上位レイヤデータと制御部７１０、チャネル推定部７１１、ビットシーケンストレーニング部７１２、ネットワークインターフェース７１３、およびリファレンス信号生成部７１８、無線伝送制御部７１９などから構成される。上位レイヤデータと制御部７１０は主要な制御機能を備え、ネットワークインターフェース７１３を介してコアネットワークと接続する。これらの構成部は従来の基地局の構成を使用可能であるため、具体的な説明は省略する。
【００５４】
また、図７に示す基地局はさらに本発明に係る端末チャネル状態情報メモリ部７１４、中継状態情報メモリ部７１５、リファレンス信号送信制御部７１６、および中継モード選択部７１７が含まれる。
【００５５】
そのうち、端末チャネル状態情報メモリ部７１４と中継状態情報メモリ部７１５は、基地局及びセル内関連端末と中継状態情報を格納するメモリであり、基地局と端末の間のチャネル状態を表す基地局−端末間チャネル品質情報及び中継ノードと端末の間のチャネル状態を表す中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末チャネル状態情報テーブルと、基地局と中継ノードの間のチャネル状態を表す基地局−中継ノード間チャネル品質情報および中継ノードが周期的リファレンス信号を端末に送信する送信周期と前回の送信時刻が保持されている中継状態情報テーブルと、がそれぞれ格納されている。また、同様に、説明をしやすくするために、端末チャネル状態情報メモリ部７１４と中継状態情報メモリ部７１５は、端末チャネル状態情報テーブルと中継状態情報テーブルをそれぞれ格納した別々になっている二つのメモリとして説明するが、実際においては、この二つは一つのメモリ部として実現することができる。このとき、当該メモリ部には端末チャネル状態情報テーブルと中継状態情報テーブルが格納される。
【００５６】
図８は本発明による端末チャネル状態情報テーブルメモリ部７１４に格納されている端末チャネル状態情報テーブルの一例である。図８において、各行は一つの基地局が制御するセル内端末の情報に対応し、端末番号８０１、サービス中の中継ノード番号とサービスモード８０２、基地局−端末間チャネル品質情報８０３、中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４、および統計ブロックエラー率８０５が含まれる。
【００５７】
ここで、端末番号８０１は基地局が制御するセル内の各端末を示し、サービス中の中継ノード番号とサービスモード８０２は端末に関連する中継ノード及び当該中継ノードの現在の稼働モードを示す。図８に示すように、列８０２の値のフォーマットは前後二つの部分に分けられ、前半部分のＡ１またはＡ２は端末に関連する中継ノードの識別子で、後半部分の値は１または２で、１の場合は、当該サービス中の中継ノードがタイプ１中継モードで稼働していることを表し、２の場合は、当該サービス中の中継ノードがタイプ２中継モードで稼働していることを表す。列８０２の値が０の場合は、当該端末は中継ノードのサポートを採用せず、直接基地局からサービスを提供することを表し、このとき対応する中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４は空である。
【００５８】
基地局が中継モード選択を実行しようとする場合、端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間チャネル品質情報８０３と中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４に基づいて判断する必要がある。
【００５９】
統計ブロックエラー率８０５は各端末の統計ブロックエラー率を示し、中継ノードの端末状態情報テーブルの中の統計ブロックエラー率１４０３と同様な内容を格納し、中継ノードが基地局に報告する過程における相互間の通信により、中継ノードの端末状態情報テーブルの中の統計ブロックエラー率１４０３と同期できる。
【００６０】
図９は本発明による中継状態情報メモリ部７１５に格納されている中継状態情報テーブルの一例である。図９において、各行は一つの基地局が制御するセル内中継ノードの情報に対応し、中継ノード番号９０１、稼働モード９０２、関連端末番号９０３、基地局−中継ノード間チャネル品質情報９０４、中継ノードが上述の周期的リファレンス信号送信プロセスを行なうＣＲＳ送信周期９０５、および前回のＣＲＳ送信時刻９０６を含む。
【００６１】
本発明の実施形態において、中継ノード番号９０１は基地局が制御するセル内の中継ノードを示し、稼働モード９０２は当該中継ノードの現在の稼働モードを示す。稼働モード９０２の値が１の場合は、当該中継ノードがタイプ１中継モードで稼働していることを表し、稼働モード９０２の値が２の場合は、当該中継ノードがタイプ２中継モードで稼働していることを表し、稼働モード９０２の値が０の場合は、当該中継ノードが現在どの端末にも関連せず、即ち中継ノードなしモードで稼働していることを表す。このとき、対応する関連端末番号９０３は空である。
【００６２】
基地局は、中継モード選択を実行する前に、中継ノードと類似する上述の周期的リファレンス信号送信プロセスを行なう必要がある。
【００６３】
リファレンス信号送信制御部７１６は、先ず中継状態情報テーブルに格納されているＣＲＳ送信周期９０５と前回のＣＲＳ送信時刻９０６を参照して、上述の中継ノードの周期的リファレンス信号送信プロセスと同様な判断方法で、リファレンス信号送信時刻に達しているかどうかを判断する。すなわち、ＣＲＳ送信周期９０５と前回のＣＲＳ送信時刻９０６を加算した結果が現在の時刻より大きい場合、基地局はリファレンス信号送信時刻に達していないと判断する。逆に、ＣＲＳ送信周期９０５と前回のＣＲＳ送信時刻９０６を加算した結果が現在の時刻より小さいかまたは等しい場合、基地局はリファレンス信号送信時刻に達していると判断し、周期的リファレンス信号の送信を実行する。
【００６４】
つまり、リファレンス信号送信制御部７１６により現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、基地局はＣＲＳ周期的リファレンス信号を生成して端末に送信し、さらに基地局は上述の周期的リファレンス信号送信指示を中継ノードに送信して中継ノードにもＣＲＳ周期的リファレンス信号を端末へ送信するように指示する。
【００６５】
端末は基地局からのＣＲＳ周期的リファレンス信号を受信した後に、基地局と端末の間のチャネル状態情報を基地局に報告する。また、上の説明から分るように、中継ノードも、基地局の指示にしたがって周期的リファレンス信号送信プロセスを行なった後に、端末からフィードバックされた中継ノード−端末間チャネル品質情報を受信し、更新後の中継ノードと端末の間のチャネル状態情報を基地局に報告する。
【００６６】
基地局は端末からフィードバックされた当該基地局と端末の間のチャネル状態情報及び中継ノードから受信した中継ノードと端末の間のチャネル状態情報に基づいて、端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間チャネル品質情報８０３と中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４を更新する。さらに、基地局も中継状態情報テーブルの中の前回のリファレンス信号送信時刻９０６を更新する。そのため、中継ノードは、周期的リファレンス信号送信プロセスにおいて周期的リファレンス信号を端末に送信するタイミングを基地局に報告し、基地局は中継ノードから取得した当該タイミングで、中継状態情報テーブルの中の前回のリファレンス信号送信時刻９０６を更新する。
【００６７】
上述のように、中継ノードがタイプ１中継モードで稼働するときに、基地局と端末の間に直接な通信プロセスが存在しないため、基地局側は基地局−端末間チャネル品質情報を取得することができない。そのため、図８に示す端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間チャネル品質情報８０３は、端末に関連する中継ノードの稼働モードがタイプ１中継モードの場合、ただちに更新できない。これに対して、本発明は周期的リファレンス信号伝送を採用することで、端末に関連する中継ノードの稼働モードがタイプ１中継モードである場合、当該端末に対応する基地局−端末間チャネル品質情報８０３も周期的リファレンス信号送信プロセスにより更新されるようにする。
【００６８】
同様に、中継ノードがタイプ２中継ノードで稼働するときに、中継ノードは端末に対して完全に透明であり、基地局は中継ノード−端末間チャネル品質情報を取得することができないため、図８に示す端末チャネル状態情報テーブルの中の中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４は、端末に関連する中継ノードの稼働モードがタイプ２中継モードの場合、ただちに更新できない。これに対して、本発明は周期的リファレンス信号伝送を採用することで、端末に関連する中継ノードの稼働モードがタイプ２中継モードである場合、当該端末に対応する中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４が周期的リファレンス信号送信プロセスにより更新されるようにする。
【００６９】
これにより、本発明は周期的なリファレンス信号伝送を行なうことで、中継ノードがどの中継モードで稼働しても基地局が常に基地局−端末間リンクおよび中継ノード−端末間リンクの双方のチャネル品質情報を取得できるようにする。
【００７０】
次に、基地局は中継モード選択段階に進む。中継モード選択部７１７は更新後の端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間チャネル品質情報８０３と中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４に基づいて、複数の稼働モードから中継ノードの稼働モードを選択し、中継ノードが前記選択された稼働モードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を生成して中継ノードに送信する。したがって、基地局は中継モード選択部７１７により中継ノードの稼働モードを変更して、より良いシステムスループットを取得することができる。具体的なモード選択方法については後で詳しく説明する。
【００７１】
基地局の周期的リファレンス信号送信プロセスにおいて、リファレンス信号送信制御部７１６がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、中継ノードと端末の間のデータ伝送を一時停止し、中継ノードから返送された稼働状態指示情報に対する確認情報を受信した後に、中継ノードと端末の間のデータ伝送を再開する。
【００７２】
図１０は上述の混合型中継ノード及び基地局を利用して行なわれた本発明による混合型中継方法のフローチャートである。本発明の混合型中継方法は、複数の稼働モードでデータ中継が可能な混合型中継ノードを介して、無線通信ネットワークにおける基地局と端末の間のデータ通信を中継する。
【００７３】
混合型中継方法の周期的リファレンス信号送信及び中継モード選択プロセスを開始する前に、中継ノード２−３と基地局１はそれぞれ先ずデータ伝送（Ｓ１００１）を中断することができる。上述のように、基地局１は中継状態情報テーブルに基づいて周期的ＣＲＳ送信時刻に達しているかどうかを判断して、周期的リファレンス信号送信プロセスを開始し、ＣＲＳリファレンス信号を端末３に伝送し（Ｓ１００２）、同時に周期的リファレンス信号送信指示を中継ノード２−３に送信する（Ｓ１００３）。中継ノードは当該指示を受けた後に、上述のように、リファレンス信号周期テーブルに基づいて周期的リファレンス信号送信プロセスを開始し、ＣＲＳリファレンス信号を端末３へ送信する（Ｓ１００４）。端末３は基地局１と中継ノード２−３のそれぞれから受信したＣＲＳリファレンス信号に基づいて、基地局−端末間チャネル品質と中継ノード−端末間チャネル品質をそれぞれ評価し（Ｓ１００５）、基地局−端末間チャネル品質を基地局１に報告し（Ｓ１００６）、中継ノード−端末間チャネル品質を中継ノード２−３に報告する（Ｓ１００７）。中継ノード２−３が端末３からの中継ノード−端末間チャネル品質報告を受信した後に、その報告を基地局１に報告するとともに、周期的リファレンス信号送信プロセスにおいて周期的リファレンス信号を端末に送信するタイミングを基地局１に報告する。（Ｓ１００８）。基地局１は端末に関連する上述の二つの品質報告を受けた後、端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間チャネル品質情報８０３と中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４を更新し、中継ノードから取得したタイミングで中継状態情報テーブルの中の前回のＣＲＳ送信時刻９０６を更新する（Ｓ１００９）。基地局１はその後すぐ中継モード選択プロセスに進み（詳細については後で説明する）（Ｓ１０１０）、選択終了後に稼働状態指示情報を中継ノード２−３へ送信する（Ｓ１０１１）。中継ノード２−３は稼働状態指示情報を受信した後に自身の稼働モードを調整し（Ｓ１０１２）、確認情報を基地局１にフィードバックする（Ｓ１０１３）。続いて双方は確定したばかりの稼働モードにしたがって、データ伝送を再開する（Ｓ１０１４）。ここで、基地局１が、中継ノードによるサービス提供は必要ないと決めて対応する稼働状態指示情報を中継ノードに送信すると、当該指示を受けた中継ノードはアイドル状態になり、データ伝送に関与しない。
【００７４】
本発明の実施形態において、周期的リファレンス信号送信プロセスは、迅速にチャネル環境変化に応じて中継ノードの稼働モードを切り換えることでもっと高いシステムスループットを得ることと、中継ノードがタイプ２中継モードで稼働する場合基地局が適切な伝送方法を選択してタイプ２中継モード時のシステム性能を向上するように、中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新することと、を目的とする。
【００７５】
以下、基地局が行われる中継モード選択プロセスについて詳しく説明する。図１１は本発明による中継モード選択プロセスのフローチャートである。
【００７６】
基地局は中継モード選択プロセスの実行を開始した後、先ず端末チャネル状態情報テーブルにアクセスし、中継ノードに関連する端末の基地局−端末間チャネル品質情報８０３（例えば、基地局−端末間リンクＳＮ比γ１）と中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４（例えば、中継ノード−端末間リンクＳＮ比γ２）を取得する（Ｓ１１０１）。続いて、基地局は基地局−端末間チャネル品質情報８０３と中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４の比率α＝γ１／γ２（Ｓ１１０２）を算出する。α値を先ずシステムが設定した上限閾値αＴＨ１と比較し（Ｓ１１０３）、α＞αＴＨ１（Ｓ１１０３、ＹＥＳ）の場合、基地局は中継ノードなしで端末との直接通信を選択し、中継ノードは当該通信プロセスをサポートしないことになる。即ち、中継なしモードである（Ｓ１１０５）。α≦αＴＨＩ（Ｓ１１０３、ＮＯ）の場合、システムの設定した前記上限閾値αＴＨ１より小さい下限閾値αＴＨ２と比較し（Ｓ１１０４）、α＜αＴＨ２（Ｓ１１０４、ＹＥＳ）の場合、基地局は中継ノードをタイプ１中継モードに決定する（Ｓ１１０７）。さもないと（Ｓ１１０４、ＮＯ）、基地局は中継ノードをタイプ２中継モードに決定する（Ｓ１１０６）。以上により中継モードの選択プロセスは終了する。
【００７７】
システムは基地局−端末間チャネル品質情報８０３と中継ノード−端末間チャネル品質情報８０４の比率αに対して二つの閾値αＴＨ１（上限値）とαＴＨ２（下限値）を設定する。当該比率αが上限閾値αＴＨ１より大きい場合、基地局−端末間リンク品質が中継ノード−端末間リンク品質より遥かに優れていると判断し、基地局は中継ノードなしで端末と直接通信する。比率αが下限閾値αＴＨ２より小さい場合、中継ノード−端末間リンク品質が中継ノード−端末間リンク品質より遥かに優れていると判断し、基地局は通信機能の向上が最も著しいタイプ１中継モードを採用する。比率αが上限値αＴＨ１と下限値αＴＨ２の間にある場合、基地局は機能向上には限りがあるが、お互いに干渉が最も小さいタイプ２中継モードを採用する。
【００７８】
以上で分かるように、システムは具体的な状況に基づいて（使用するチャネル状態情報の具体的な種類など）、前記上限値αＴＨ１と下限値αＴＨ２を任意に設定することができる。
【００７９】
以下、リンクＳＮ比をチャネル状態情報とする場合、タイプ１中継モード（Ｔｙｐｅ  １  Ｒｅｌａｙ）、タイプ２中継モード（Ｔｙｐｅ  ２  Ｒｅｌａｙ）、および中継なしモードでのシステムスループットに基づいて前記二つの閾値を確定する最適な方法について説明する。
【００８０】
毎回伝送するときに、特定のリンクＳＮ比γにおいて、ブロックエラー率をφ（γ）とする。伝送エラーが生じると再送する必要がある。この方法の説明においては再送に採用されるＭＣＳと初期伝送が一致すると仮定するが、この方法は再送に採用されるＭＣＳと初期伝送が不一致の場合にも同様に用いられる。最大伝送回数がＮ次の過程に対して、タイプ１中継モードを採用する場合、スループットは式１に表すことができる。
【数１】
0005663444.tif 000002
【００８１】
タイプ２中継モードを採用する場合、すなわち再送段階に中継ノードと基地局の協調ダイバーシティが存在するとき、スループットは式２に表すことができる。
【数２】
0005663444.tif 000003
式２において、αは基地局−端末間リンクＳＮ比γ１と中継ノード−端末間リンクＳＮ比γ２の比率である。
【００８２】
同じく、中継ノードを採用せず、基地局が端末との間の伝送と再送プロセスを直接完成する場合、スループットは式３に表すことができる。
【数３】
0005663444.tif 000004
【００８３】
以上のスループット解析により、式２の結果と式１の結果が等しくなるαの値をαＴＨ２とし、式３の結果と式２の結果が等しくなるαの値をαＴＨ１とすることができる。
【００８４】
以下、本発明における周期的リファレンス信号の送信周期調整プロセスについて説明する。
【００８５】
もっと精確な中継ノード−端末間チャネル品質情報を取得するために、場合によって本発明の基地局はＣＲＳ周期的リファレンス信号の送信周期に対して調整を行う必要がある。基地局が周期的リファレンス信号の送信周期の調整を実行するときに、端末の統計ブロックエラー率により判断することができる。例えば、基地局は中継ノードから端末状態情報テーブルの中に格納されている端末の統計ブロックエラー率情報１４０３を取得することが可能であり、直接自分が格納している端末状態情報テーブルの中の統計ブロックエラー率情報８０５（上述のように、８０５と１４０３の内容は同じで同期である）を参照して、端末の統計ブロックエラー率が所定のシステム閾値より大きいかどうかを判断し、判断結果により中継状態情報テーブルの中のＣＲＳ送信周期情報９０５を調整するとともに、中継ノードがリファレンス信号周期テーブル（ＣＲＳ送信周期テーブル）の中の現在のＣＲＳ送信周期１３０１に対して同様な調整を行なうように指示してもよい。統計ブロックエラー率情報１４０３は、端末のサービス中中継ノードがタイプ１中継モードである場合、ただちに更新されないので、端末のサービス中の中継ノードがタイプ１中継モードである場合は周期調整の必要がない。統計ブロックエラー率情報１４０３は、端末のサービス中の中継ノードがタイプ２中継モードである場合、ただちに更新されるので、端末のサービス中の中継ノードがタイプ２中継モードである場合はＣＲＳ周期調整を行なうことが可能である。端末がいずれの中継ノードとも関連がないときには周期的ＣＲＳの送信も調整も必要がない。
【００８６】
図１２は本発明による周期的リファレンス信号送信周期調整プロセスのフローチャートである。基地局はリファレンス信号送信制御部７１６により周期的リファレンス信号送信周期調整機能を実行する。基地局は先ず中継ノードから端末の統計ブロックエラー率情報を取得し（Ｓ１２０１）、続いて端末の統計ブロックエラー率ＢＬＥＲが所定のシステム閾値より大きいかどうかを判断し（Ｓ１２０２）、システム閾値より大きくない場合（Ｓ１２０２、ＮＯ）、格納されている端末の統計ブロックエラー率をクリアし（Ｓ１２０５）、調整プロセスを終了させる。システム閾値より大きい場合（Ｓ１２０２、ＹＥＳ）、ＣＲＳ送信周期が減少するように中継状態情報テーブルの中のＣＲＳ送信周期情報９０５を調整し（Ｓ１２０３）、ＣＲＳ調整コマンドを中継ノードに送信する。同様に、中継状態情報テーブルの中のＣＲＳ送信周期情報１３０１を調整する（Ｓ１２０４）。ＣＲＳ周期調整が終了すると、格納されている端末の統計ブロックエラー率をクリアする（Ｓ１２０５）。これでプロセスは終了する。
【００８７】
本発明の実施形態において、ステップＳ１２０２の判断で使用したシステム閾値は端末の進行中のサービスによって決められる。異なるサービス種類に対して、Ｓ１２０２においてシステムの求めるブロックエラー率は異なってもよい。本発明の技術者は従来の技術に基づいて適当なシステム閾値を設定することができる。
【００８８】
周期的リファレンス信号の送信周期調整プロセスは周期的リファレンス信号の送信と同期に行われてもよい。すなわち、中継ノードが周期的リファレンスを生成して端末へ送信するたびに、基地局は統計ブロックエラー率を取得して前記判断と周期調整を行なう。具体的に、ＣＲＳ周期的送信が終了するたびに、中継ノードがタイプ２中継モードで稼働している場合、基地局は当該周期内で端末が受信するデータのブロックエラー率を統計し、これを根拠にＣＲＳ送信周期の調整を開始するプロセスでもよい。このような実現方法は基地局の時間変化の激しいチャネルに対する迅速な対応に役立つ。
【００８９】
周期的リファレンス信号の送信周期調整プロセスは周期的リファレンス信号の送信と非同期に行われてもよい。例えば、基地局が一定の時間周期ごとに、統計ブロックエラー率情報を取得して上述の判断と周期調整を行なう。具体的には、基地局が一定の時間内に端末が受信するデータのブロックエラー率を統計し、統計時間が終了すると、これを根拠にＣＲＳ送信周期の調整を開始するプロセスでもよい。このような方法はデータ統計の信頼性の向上に役立つ。
【００９０】
本発明の実施形態において、ＣＲＳ送信周期調整は、中継ノードがタイプ２中継ノードで稼働する場合、基地局の伝送方法に対する選択精度を高めることを目的とする。そのため、中継モードの切換が行われる場合、ＣＲＳ送信周期を調整前の初期値に戻して端末の統計ブロックエラー率をクリアすることができる。
【００９１】
上述の実施形態において、ＣＲＳリファレンス信号を例にして本発明の採用する周期的リファレンス信号について説明したが、本発明はこれに限らず、ＣＲＳリファレンス信号以外の他の周期的リファレンス信号であっても、伝送しようとする送信信号に合成して端末に送信し、端末から、フィードバックされたリンクチャネル品質情報を取得することさえできれば、同様に本発明の目的を実現することができることは、本分野の技術者にとって明らかである。そのため、ＣＲＳリファレンス信号の外に、従来技術のその他の汎用の周期的リファレンス信号、または新技術標準の制定により新たに出現する現在のＣＲＳリファレンス信号のような標準的な周期的リファレンス信号を使用してもよい。
【００９２】
同様に、上述の実施形態において、タイプ１中継（Ｔｙｐｅ  １  Ｒｅｌａｙ）モード、タイプ２中継（Ｔｙｐｅ  ２  Ｒｅｌａｙ）モード、および中継なしモードなどを例に、本発明による混合型中継ノードの利用可能な複数の稼働モードについて説明をしたが、本発明はこれに限らず、その他の稼働モードであっても、同様に本発明の発想に適用できることは、本分野の技術者にとって明らかである。この場合、これらの複数の稼働モードから適当な稼働モードを選択することで、本発明による混合型中継設備と方法は同様に複数の稼働モードのそれぞれの長所と結び付けて、最適な稼働モードを選択してシステムの性能を向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
上述のように、本発明の混合型中継方式での中継ノード、基地局および中継方法は、通信サービスの要求に応じて複数の稼働モードの中から中継ノードのために適当な稼働モードを選択することができ、複数の稼働モードのそれぞれの長所を発揮し、混合型中継方法により中継効率を高め、中継システムのスループットを向上させることができる。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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