(57)【要約】  ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）ネットワークにおけるデータ通信を中継するためのシステム及び方法が提供される。このようなシステム及び方法は、第２通信ノードが第１通信ノードに転送し、第３通信ノードに第１受信確認メッセージを転送するステップと、前記第２通信ノードが前記第１通信ノードから受信した第１データパケットを前記第３通信ノードに同時に転送するステップと、を含み、前記第２通信ノードが前記第１通信ノードから第２データパケットを受信するステップと、前記第２通信ノードが前記第３通信ノードから第２受信確認メッセージを同時に受信するステップと、をさらに含む。
2011517393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）ネットワークにおけるデータ通信方法であって、
第２通信ノードが第１通信ノードに転送し、第３通信ノードに第１受信確認メッセージを転送するステップと、
前記第２通信ノードが前記第１通信ノードから受信した第１データパケットを前記第３通信ノードに同時に転送するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第２通信ノードが前記第１通信ノードから第２データパケットを受信するステップと、
前記第２通信ノードが前記第３通信ノードから第２受信確認メッセージを同時に受信するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２通信ノードが第１転送時間で前記第１通信ノードにより転送された前記第１データパケットを受信するステップと、
前記第２通信ノードが第２転送時間で前記第１通信ノードにより転送された前記第２データパケットを受信するステップと、
前記第２通信ノードが前記第２通信時間に繋がる転送時間で前記第１受信確認メッセージを転送するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２通信ノードが前記第３通信ノードに転送するステップは、
前記第３通信ノードから受信した前記第１データパケットをデコーディングするステップと、
前記第１データパケットを第２バージョンのデータパケットとして記録するステップと、
前記第１通信ノードに前記第２バージョンのデータパケットを転送するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第２通信ノードは、中継局であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第３通信ノードは、中継局であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１通信ノードは、基地局であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）ネットワークにおけるデータ通信方法であって、
基地局が複数のデータビットを第１バージョンの通信パケットとして加入者局及び中継局に転送するステップと、
前記加入者局から加入者受信確認メッセージを受信するステップと、
前記中継局から中継受信確認メッセージを受信するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記複数のデータビットを第２バージョンの前記通信パケットとして記録するステップと、
前記第２バージョンの前記通信パケットを転送するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記記録するステップは、前記基地局で行われ、前記転送するステップは、前記第２バージョンの前記通信パケットを前記加入者局及び前記中継局のうちの少なくとも１つに転送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記記録するステップは、前記中継局で行われ、前記転送するステップは、前記第２バージョンの前記通信パケットを前記加入者局に転送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記中継局は、加入者局であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記転送するステップは、前記基地局に第１バージョンの前記通信パケットと第２バージョンの前記通信パケットを同時に転送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）ネットワークにおけるデータ通信を中継する装置であって、
第１受信確認メッセージを第１通信ノードに転送し、同時に第１データパケットを第２通信ノードに転送するように動作可能な複数の送信アンテナと、
第２データパケットを前記第１通信ノードから受信し、同時に第２受信確認信号を前記第３通信ノードから受信するように動作可能な複数の受信アンテナと、
前記第１通信ノードから転送されたデータパケットをデコーディングするデコーダと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項１５】
複数のＨＡＲＱプロセッサをさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記複数のＨＡＲＱプロセッサの各々は、優先順位を付けるためのスケジューラをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１通信ノードから転送された前記第２データパケットをまたエンコーディングして前記第３通信ノードに再転送するためのエンコーダをさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）ネットワークにおけるデータ通信のためのシステムであって、
第１通信ノードと、
第２通信ノードと、
複数の受信アンテナと、
デコーダと、を具備し、
前記第１通信ノードは、
多数のデータパケットをエンコーディングするエンコーダと、
データパケットを転送する複数の転送アンテナと、
前記第１通信ノードにより転送された前記多数のデータパケットの１つずつと関連した多数の第１受信確認メッセージを受信する複数の受信アンテナと、を含み、
前記第２通信ノードは、前記受信確認メッセージを前記第１通信ノードに転送し、同時に前記多数のデータパケットを第３通信ノードに再転送するように動作できる複数の送信アンテナを含み、前記複数の受信アンテナは、前記第１通信ノードから前記多くのデータパケットを受信し、同時に前記第３通信ノードから多くの第２受信確認信号を受信し、前記デコーダは、前記第１通信ノードから転送された前記多くのデータパケットをデコーディングすることを特徴とするシステム。
【請求項１９】
前記第１通信ノードは、転送される前記多くのデータパケットのバージョンを判断するための循環バッファー（circular buffer）をさらに含み、前記第２通信ノードは再転送される前記多くのデータパケットのバージョンを判断するための循環バッファーをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１通信ノードは、第１転送時間で第１の前記多くのデータパケットを転送し、第２転送時間で第２の前記多くのデータパケットを転送し、前記第２通信ノード及び前記第３通信ノードのうちの１つにより前記第１の前記多くのデータパケットが受信されたことを確認する受信確認信号を受信するように動作可能なことを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）ネットワークにおけるデータ通信方法であって、
第１通信ノードから第１符号語及び第２符号語を含む第１通信を受信するステップと、
前記第１符号語及び前記第２符号語をデコーディングするステップと、
前記第２符号語のデコーディングを成功的に行なわれないことを示す、否定受信確認信号を前記第１通信ノードに転送するステップと、
前記否定受信確認信号を転送することに応答して第２通信ノードから転送された前記第２符号語の再転送含む、第２通信を受信するステップと、
前記再転送された第２符号語をデコーディングするステップと、
前記第１符号語をデコーディングするために前記第１通信から前記第２符号語を除去するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記第２通信の前記受信ステップは、前記第１通信ノードから転送された第３符号語をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記再転送された第２符号語及び第３符号語のうちの少なくとも１つをデコーディングするステップと、
前記再転送された第２符号語及び第３符号語のうち、デコーディングされた少なくとも１つを用いて前記第２通信から残りの１つの符号語をデコーディングするステップと、
前記第１符号語をデコーディングするために前記第１通信から前記第２符号語を除去するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記再転送された第２符号語のデコーディングに失敗するステップと、
前記第２符号語をデコーディングするために前記第１通信からの前記デコーディングされていない第２符号語と前記第２通信からの前記デコーディングされていない第２符号語とをソフト結合するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１通信から前記第２符号語を除去するステップと、
前記第１符号語をデコーディングするステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第２通信から前記第２符号語を除去するステップと、
前記第３符号語をデコーディングするステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２通信は、前記第１通信ノードから再転送された前記第２符号語をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）ネットワークにおけるデータ通信のためのシステムであって、
第１転送時間の間に第２通信ノードと第３通信ノードに、第１データパケットと第２データパケットを少なくとも含む複数のデータパケットを転送するために採択される第１通信ノードと、
前記第１通信ノードから前記複数のデータパケットを受信し、第２通信時間の間に、前記第３通信ノードからＮＡＫ信号の受信に応答して、少なくとも前記第１データパケットを前記第３通信ノードに再転送するように採択される前記第２通信ノードと、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２９】
前記第２通信ノードは、前記第１通信ノードにリソース要請（resource request）を転送することを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記第３通信ノードは、前記リソース要請に応答して前記第２通信ノードが使用するようにリソースを割り当てることを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記第１通信ノードは、前記第２転送時間の間に第３データパケットを前記第３通信ノードに転送することを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３２】
前記第１通信ノードは、前記第２転送時間の間に前記第２データパケットを前記第３通信ノードに再転送することを特徴とする請求項２８に記載のシステム。
【請求項３３】
前記第１通信ノードは、前記第２通信ノードとのプリコーディング動作（precoding operation）を調整することを特徴とする請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）ネットワークにおけるデータ通信のための装備であって、
第１通信ノードから第１符号語と第２符号語を含む第１通信を受信するための受信機ユニットと、
前記第１符号語と前記第２符号語をデコーディングするためのデコーディングユニットと、
否定受信確認信号を前記第１通信ノードに転送するための転送ユニットと、
前記第１符号語をデコーディングするために前記第１通信から前記デコーディングされた第２符号語を除去するためのプロセッサ制御ユニットと、を具備し、
前記否定受信確認信号は、前記第２符号語のデコーディングが失敗したことを表し、
前記受信ユニットは前記否定受信確認信号の転送に応答して第２通信ノードから第２通信を受信し、前記第２通信は前記第２符号語の再転送を含み、前記デコーダは前記再転送された第２符号語をデコーディングすることを特徴とする装備。
【請求項３５】
前記第２通信を受信することは、前記第１通信ノードから転送された第３符号語をさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載の装備。
【請求項３６】
前記デコーダは、前記再転送された第２符号語と前記第３符号語の少なくとも１つをデコーディングするように採択され、前記プロセッサは前記再転送された第２符号語と第３符号語のうち、デコーディングした少なくとも１つを前記第２符号語から除去するように採択され、前記プロセッサ制御ユニットは前記第１符号語をデコーディングするために前記第２符号語を前記第１通信から除去することを特徴とする請求項３５に記載の装備。
【請求項３７】
前記プロセッサ制御ユニットは、前記再転送された第２符号語のデコーディング失敗に応答して、前記第２符号語をデコーディングするために前記第１通信からの前記デコーディングされていない第２符号語と前記第２通信からの前記デコーディングされていない第２符号語とをソフト結合することを特徴とする請求項３５に記載の装備。
【請求項３８】
前記プロセッサ制御ユニットは、前記第２符号語を前記第１通信から除去するために採択され、前記第１符号語をデコーディングすることを特徴とする請求項３４に記載の装備。
【請求項３９】
前記プロセッサ制御ユニットは、前記第２符号語を前記第２通信から除去するために採択され、前記第３符号語をデコーディングすることを特徴とする請求項３８に記載の装備。
【請求項４０】
前記第２通信を受信することは、前記第１通信ノードから再転送された前記第２符号語をさらに含むことを特徴とする請求項３４に記載の装備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に無線通信ネットワークに関し、より詳しくは、無線通信ネットワークにおける中継信号（relaying signal）に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー通信可能領域の周辺で通信可能範囲（coverage range）、ユーザデータ速度、または両方とも増加させるために、中継局（以下、“ＲＳ”と称する）が無線通信ネットワークに追加される。中継局により提供される拡張通信可能領域で基地局（以下、“ＢＳ”と称する）と加入者局（移動局、“ＭＳ”とも称する）との間にマルチ−ホップ（multi-hop）ネットワーク設備通信が行なわれる。マルチ−ホップネットワークにおいて、ソースからの信号は中継局を使用することによって多重ホップでその目的地に到達することもできる。中継局は、典型的にこの中継局が固定中継局（以下、“ＲＳ”と称する）でも移動中継局でもダウンリンク（基地局から加入者局）及びアップリンク（加入者局から基地局）信号をブースティングさせる。中継局に対する節電メカニズムを採用する一方、現在のシステムは中継システムの通信可能領域を効果的に増加させることができない。さらに、送受信データ及び受信確認パケットの数及び同一負荷条件を効果的に管理するに当たって、現在利用可能な如何なるプロシージャも存在しない。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムにおいて、複数のデータストリームの各々は異なる物理的アンテナまたは有効アンテナにより転送される前に個別的にエンコーディングされて変調される。次に、結合されたデータストリームは、受信機の多重アンテナで受信される。受信機において、各々のデータストリームは分離されて結合された信号から抽出される。このようなプロセスは一般的に最小平均２乗誤差（ＭＭＳＥ）またはＭＭＳＥ−連続干渉除去（ＳＩＣ）アルゴリズムを用いて実行される。
【０００４】
ＭＭＳＥ−ＳＩＣアルゴリズムでは、ＭＭＳＥアルゴリズムを繰り返して適用することによって、信号コンポーネントまたはデータストリームを一回に１つずつ検出するようになる。１つの信号コンポーネントが抽出された後、データストリームはこのデータストリームのための仮想チャンネルを介して伝えられ、その後、結合された信号から除去または相殺される。したがって、ＭＭＳＥの次に繋がるアプリケーションに対しては、基本的なシステムのサイズが１段階減るようになる。各々の検出されたデータストリームが残っているデータストリームを検出することに干渉として作用するため、このようなプロセスを連続干渉除去という。
【０００５】
連続干渉除去がデータストリームに実行される順序は、ＭＭＳＥ−ＳＩＣの性能に相当な影響を及ぼすようになる。しかしながら、典型的なＭＩＭＯシステムにおいて、このような順序は実際のシステムの条件を考慮せず、ランダムに決定されるか、予め決定される。結果的に、正確でなくデコーディングされ、その後、再構成されて結合された信号から除去されるストリームは、残っているデータストリームに対する結合された信号内にエラーを引き起こすようになる。このような問題点に対する解決策には、再構成及び除去の前にデコーディングされたデータストリームの正確度を照合することによって、全ての可能な除去順序に対する検索を含めるものである。しかしながら、全ての可能な除去順序に対する検索は数多いデコーディングを試みる必要があり、このような接近方法は受信機が非常に複雑になることをもたらすようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、このような技術分野に中継局が改善される必要性が要求されている。特に、マルチ−ホップネットワークにおけるシステムがデータパケットをより効果的で、かつ効率的に管理し、デコーディングする必要が要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
送受信を同時に行なうことができる中継局が提供される。中継局は、複数のユーザの間に複数のデータパケットを送受信するように使用できる多くの転送器と受信機、及び基地局及び加入者局の各々の間でデータパケットの送信及び受信に優先順位を付ける多くのプロセッサを含む。
【０００８】
ハイブリッド自動再転送要請（“ＨＡＲＱ”）で同時に通信を行う方法が提供される。この方法は、中継局が第１転送時間の間に第１データパケットを基地局から受信するステップ、上記中継局が上記第１転送時間の間に第１受信確認メッセージを加入者局から受信し、上記中継局が第２転送詩間の間に第２受信確認信号を上記基地局に転送するステップ、及び上記中継局が上記第２転送時間の間に第２データパケットを上記加入者局に転送するステップを含む。
【０００９】
中継ハイブリッド自動再転送要請（“ＨＡＲＱ”）で同期化されたデータを通信する方法が提供される。この方法は、第１データパケットを基地局から中継局と加入者局のうちの少なくとも１つに転送するステップ、上記中継局と上記加入者局のうちの少なくとも１つから第１受信確認メッセージを受信する前に第２データパケットを基地局から上記中継局と上記加入者局のうちの少なくとも１つに転送するステップ、及び上記第１受信確認メッセージを上記中継局と上記加入者局のうちの少なくとも１つから上記基地局に転送するステップを含む。
【００１０】
中継ＨＡＲＱでデータパケットを中継する方法が提供される。この方法は、基地局が第１転送時間の間に第１バージョンのデータパケットを中継局と加入者局のうちの少なくとも１つに転送するステップ、及び上記中継局が第２バージョンのデータパケットを上記加入者局に転送するステップを含む。この方法は、上記加入者局からの否定受信確認信号を受信することに対する応答で上記中継局が上記第２バージョンのデータパケットを上記加入者局に転送するステップをさらに含む。
【００１１】
中継ＨＡＲＱでデータパケットを中継する方法が提供される。この方法は、基地局が第１転送時間の間に第１バージョンのデータパケットを中継局と加入者局のうちの少なくとも１つに転送するステップ、及び上記基地局が第２バージョンの上記データパケットを上記中継局と上記加入者局のうちの少なくとも１つに転送するステップを含む。この方法は、上記中継局と上記加入者局のうちの少なくとも１つから否定受信確認を受信することに応答して上記基地局が上記第２バージョンのデータパケットを上記加入者局に転送するステップをさらに含む。
【００１２】
中継ＨＡＲＱでデータパケットを中継する方法が提供される。この方法は、基地局が第１転送時間の間に第１符号語（codeword）及び第２符号語を含むデータ信号を中継局と加入者局のうちの少なくとも１つに転送するステップ、上記加入者局から受信された否定受信確認信号に対する応答で上記中継局が上記第１符号語を上記加入者局に転送するステップ、上記加入者局が上記中継局により転送された上記第１符号語をデコーディングするステップ、及び上記第２符号語をデコーディングするために上記デコーディングされた第１符号語を使用するステップを含む。この方法は、上記中継局が上記第１符号語を上記加入者局に転送することに活用できるようにリソースを指示するリソース割当要請を通信するステップをさらに含む。
【００１３】
中継ＨＡＲＱでデータパケットを中継する方法が提供される。この方法は、基地局が第１転送時間の間に少なくとも第１符号語及び第２符号語を含むデータ信号を中継局と加入者局のうちの少なくとも１つに転送するステップ、上記加入者局から受信された否定受信確認信号に応答して上記中継局が上記第１符号語を上記加入者局に転送するステップ、上記加入者局からの上記否定受信確認信号の受信に応答して上記基地局が第３符号語を転送するステップ、上記加入者局が上記中継局により転送された上記第１符号語と上記基地局により転送された上記第３符号語をデコーディングするステップ、及び上記第３または第１符号語を各々デコーディングするために上記デコーディングされた第１または第３符号語を用いるステップを含む。この方法は、上記第２符号語をデコーディングするために上記デコーディングされた第１符号語を用いるステップをさらに含む。
【００１４】
中継ＨＡＲＱでデータパケットを中継する方法が提供される。この方法は、基地局が第１転送時間の間に少なくとも第１符号語及び第２符号語を含むデータ信号を中継局と加入者局のうちの少なくとも１つに転送するステップ、上記加入者局から受信された否定受信確認信号に応答して上記中継局が上記第１符号語を上記加入者局に転送するステップ、上記加入者局からの上記否定受信確認信号を受信することに応答して上記基地局が上記第１符号語を再転送するステップ、上記加入者局が上記第１符号語をデコーディングするステップ、及び上記第２符号語をデコーディングするために上記デコーディングされた第１符号語を用いるステップを含む。この方法は、上記第１符号語の再転送の前に上記基地局が上記中継局が有するプリコーディングを調整するステップをさらに含む。
【００１５】
中継ＨＡＲＱでデータパケットを中継する方法が提供される。この方法は、基地局が第１転送時間の間に少なくとも第１符号語及び第２符号語を含むデータ信号を中継局と加入者局のうちの少なくとも１つに転送するステップ、上記加入者局から受信された否定受信確認信号に応答して上記中継局が上記第１符号語を上記加入者局に転送するステップ、上記加入者局からの上記否定受信確認信号に応答して上記基地局が第２符号語を転送するステップ、上記基地局により転送された上記第１符号語を上記中継局により転送された上記第１符号語とソフト結合するステップ、上記加入者局が上記第１符号語をデコーディングするステップ、及び上記第３及び第２符号語を各々デコーディングするために上記デコーディングされた第１符号語を用いるステップを含む。
【００１６】
上記論議された従来技術での短所を解決するために、無線通信ネットワークで使用するために送受信を同時に行なうことができる中継局を提供することを本発明の主な目的とする。
【００１７】
発明を実施するための具体的な内容を説明する前に、本特許文書全般に亘って使われる特定単語及び文句の定義を規定することが有利である。用語“含む”及び“備える”とそれの派生語は制限がない含みを意味し、用語“または”は含む意味であって、“及び／又は”を意味するものと使われ、構文“と関連した”及び“これに関連”と、それの派生語は、含み、内に含み、相互接続、内包、内に含有、接続、連結、通信可能、協同、交互、併設、近接、拘束、所有、特性を所有などを意味することもできる。用語“制御器”は少なくとも１つの動作を制御する任意の装置、システムまたはこれの一部を意味し、このような装置は、ハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェア、またはこれらの少なくとも２つの組合により実施されることもできる。任意の特定の制御器と関連した機能性は中央集中されることもでき、分散配置されることもできることに留意する。特定の単語及び文句の定義は本特許文書全般に亘って提示され、当業者は多くの部分を理解することができ、そうでなくても大部分の場合、このような定義は従来に適用されただけでなく、このような定義された単語及び文句の将来の使用に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
本発明及びその利点をより完壁に理解するために、添付の図面を参照してなされた次の説明で同一な参照番号は同一な部分を示す。
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータストリームをデコーディングできる直交周波数分割マルチアクセス（ＯＦＤＭＡ）無線ネットワークを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るデータストリームをデコーディングできる多重入力多重出力（ＭＩＭＯ）システムを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る図２のエンコーダの詳細図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るマルチ−ホップセルラーネットワークを示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る同期化された中継ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）のための単純時間線図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る中継ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）でのデータ通信を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る中継ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）でのデータ通信を同期化させるために単純化した図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るＮ−チャンネル同期化中継ＨＡＲＱのための単純時間線図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る中継ＨＡＲＱでのデータ通信を同期化するために単純化した図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る増分リダンダンシー（incremental redundancy）中継システムの単純ブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る増分リダンダンシー中継システムのフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係る増分リダンダンシー（incremental redundancy）中継システムの単純ブロック図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る増分リダンダンシー中継システムの単純ブロック図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る増分リダンダンシー中継システムの単純ブロック図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る増分リダンダンシー中継システムのフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態に係る基地局と加入者局との間で通信が支援された中継システムにおけるデータ通信の単純ブロック図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る基地局と加入者局との間で通信が支援された中継システムにおけるデータ通信の単純ブロック図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係るＭＣＷ ＭＩＭＯを用いてＢＳとＳＳとの間で通信が支援されたＲＳを示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係るＭＣＷ ＭＩＭＯを用いてＢＳとＳＳとの間で通信が支援されたＲＳを示す図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係るＭＣＷ ＭＩＭＯでＡＣＫ／ＮＡＣＫ及び再転送リソース指示（ＲＲＩ）シグナリングを示す図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る消失されたＣＷをＳＳに再転送するＢＳとＲＳ全てと通信が支援されたＲＳを示す図である。
【図２２】本発明の一実施形態に係るＭＣＷ ＭＩＭＯを用いてＢＳとＳＳとの間で通信が支援されたＲＳを示す図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係るＭＣＷ ＭＩＭＯを用いてＢＳとＳＳとの間で通信が支援されたＲＳを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に論議される図１乃至２３及びこの特許文書で本発明の原理を説明するために使われた多様な実施形態は単に図示のためのものであって、本発明の範囲を制限するための如何なる方式でも解釈されてはならない。当業者は本発明の原理が任意に適切に配列された無線通信ネットワークで実施されることもできることを理解することができる。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るデータストリームをデコーディングできる例示的な無線ネットワーク１００を図示する。図示された実施形態において、無線ネットワーク１００は、基地局（ＢＳ）１０１、基地局（ＢＳ）１０２、及び基地局（ＢＳ）１０３を含む。また、基地局１０１は、基地局１０２及び基地局１０３と通信を行う。また、基地局１０１は、インターネット、私設ＩＰネットワーク、またはその他のデータネットワークのような、インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク１３０と通信を行なう。
【００２２】
基地局１０２は、基地局１０２の通信可能領域１２０の内にある第１複数の加入者局に基地局１０１を経由するネットワーク１３０への無線広帯域アクセスを提供する。第１複数の加入者局は、加入者局（ＳＳ）１１１、加入者局（ＳＳ）１１２、加入者局（ＳＳ）１１３、加入者局（ＳＳ）１１４、加入者局（ＳＳ）１１５、及び加入者局（ＳＳ）１１６を含む。加入者局（ＳＳ）は、これに限定されるのではないが、モバイルフォン、モバイルＰＤＡ、及び任意の移動局（ＭＳ）のような任意の無線通信装置になることもできる。好ましい実施形態において、ＳＳ １１１は小企業（ＳＢ）に位置することもでき、ＳＳ １１２は企業（Ｅ）に位置することもでき、ＳＳ １１３はＷｉＦｉホットスポット（ＨＳ）に位置することもでき、ＳＳ １１４は第１居住地域に位置することもでき、ＳＳ １１５は第２居住地域に位置することもでき、ＳＳ １１６はモバイル（Ｍ）装置になることもできる。
【００２３】
基地局１０３は、基地局１０３の通信可能領域１２５の内にある第２複数の加入者局に基地局１０１を経由するネットワーク１３０に無線広帯域アクセスを提供する。第２複数の加入者局は、加入者局１１５及び加入者局１１６を含む。他の実施形態において、基地局１０２及び１０３は、基地局１０１を通じて間接的に接続するよりは、光ファイバー、ＤＳＬ、ケーブル、またはＴ１−Ｅ１ラインのような有線広帯域接続によりインターネットに直接接続されることもできる。
【００２４】
その他の実施形態において、基地局１０１は、少ないまたは多い基地局と通信状態にあることもできる。また、図１には単に６個の加入者局だけを表したが、無線ネットワーク１００は、６個の加入者局以上に無線広帯域アクセスを提供することもできる。加入者局１１５及び加入者局１１６は、通信可能領域１２０と通信可能領域１２５全ての縁に位置する。加入者局１１５及び加入者局１１６の各々は、基地局１０２と基地局１０３全てと通信し、当業者に知られたようなハンドオフモード（handoff mode）で動作しているということもできる。
【００２５】
好ましい実施形態において、基地局１０１−１０３は、ＩＥＥＥ−８０２．１６無線都市圏ネットワーク（wireless metropolitan network）標準を用いて、互いに対して通信することもでき、加入者局１１１−１１６と通信することもできる。しかしながら、他の実施形態では、例えば、ＨＩＰＥＲＭＡＮ無線都市圏ネットワーク標準のような異なる無線プロトコルが採用されることもできる。無線バックホール（wireless backhaul）に使われる技術に従って、基地局１０１は直可視線（direct line-of-sight）または非可視線（non-line-of-sight）を通じて基地局１０２及び基地局１０３と通信することもできる。基地局１０２及び基地局１０３は、ＯＦＤＭ及び／又はＯＦＤＭＡ技術を用いて非可視線を通じて加入者局１１１−１１６と各々通信することもできる。
【００２６】
基地局１０２はＴ１レベルサービスを企業と関連した加入者局１１２に提供し、小企業と関連した加入者局１１１にフレクショナルＴ１レベルサービスを提供することもできる。基地局１０２は、空港、カフェ、ホテル、または大学キャンパスに位置されることもできるＷｉＦｉホットスポットと関連した加入者局１１３に対し、無線バックホールを提供することもできる。基地局１０２は、ディジタル加入者回線（ＤＳＬ）レベルサービスを加入者局１１４、１１５、及び１１６に提供することもできる。
【００２７】
加入者局１１１−１１６は、音声、データ、ビデオ、ビデオ遠隔会議及び／又はその他の広帯域サービスをアクセスするためにネットワーク１３０に広帯域アクセスを使用することもできる。好ましい実施形態において、１つ以上の加入者局１１１−１１６がＷｉＦｉ ＷＬＡＮのアクセスポイント（ＡＰ）と関連されることもできる。加入者局１１６は、無線−活性化したラップトップコンピュータ、携帯情報端末機（personal digital assistant）、ノートブック、携帯用装置（handheld device）、またはその他の無線−活性化した装置を含んで数多いモバイル装置のうちの任意のものとなることもできる。加入者局１１４及び１１５は、例えば、無線−活性化した個人向けコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ゲートウェイ、または他の装置となることもできる。
【００２８】
点線で表した部分は通信可能領域１２０及び１２５の大略の範囲を表し、これらは図示及び説明を目的にして略円形で示す。例えば、通信可能領域１２０及び１２５のような基地局と関連した通信可能領域は、不規則的な形態を含んで、他の形態を有することもでき、基地局の構成と自然及び人為的な障害物と関連した無線環境（radio environment）によって変わる。
【００２９】
また、基地局と関連した通信可能領域は時間が経るにつれて一定なものではなく、基地局及び／又は加入者局の転送電力レベル、天気条件、及びその他の要素が変更されるにつれて、動的（拡張、縮小、または形態の変化）に変わる。一実施形態において、例えば、基地局１０２及び１０３の通信可能領域１２０及び１２５のように基地局の通信可能領域の半径は基地局を中心に２ｋｍ未満から約５０ｋｍまでの範囲で拡張されることもできる。
【００３０】
このような技術分野に公知されたように、基地局１０１、１０２、または１０３のような基地局は、通信可能領域内で複数のセクターをサポートするために方向性アンテナを採用することもできる。図１で、基地局１０２及び１０３は通信可能領域１２０及び１２５の中心部分に各々位置するように大略的に図示している。その他の実施形態において、方向性アンテナは通信可能領域の縁付近に位置する基地局、例えば、コーン（corn）形態または梨（pear）形態の通信可能領域地点に位置されて使われることもできる。
【００３１】
基地局１０１におけるネットワーク１３０は、例えば、光ファイバー線路（fiber optic line）のような広帯域接続を含んで、中央局（central office）または他のオペレーティング会社の相互接続位置にあるサーバに接続されることもできる。サーバーはインターネットプロトコル基盤の通信用インターネットゲートウェイ及び音声基盤の通信用公共交換電話網ゲートウェイへの接続を提供することもできる。ＶｏＩＰ（voice-over-IP）の形態である音声基盤の通信の場合、トラフィックはＰＳＴＮゲートウェイの代りにインターネットゲートウェイに直接フォワーディングされることもできる。図１には、サーバー、インターネットゲートウェイ、及び公共交換電話網ゲートウェイを図示してはいない。他の実施形態において、ネットワーク１３０への接続は異なるネットワークノードと設備により提供されることもできる。
【００３２】
本発明の実施形態によれば、１つ以上の基地局１０１−１０３及び／又は１つ以上の加入者局１１１−１１６は、ＭＭＳＥ−ＳＩＣアルゴリズムを用いて複数の転送アンテナから結合されたデータストリームとして受信された複数のデータストリームをデコーディングするように動作可能な受信機を含む。以下、より詳細記述されたように、受信機は、データストリームの強度関連特性に基づいて算出される各々のデータストリームに対するデコーディング予測メトリック（decoding prediction metric）に基づいてデータストリームに対するデコーディング順序を決定するように使用できる。したがって、一般的に、受信機は強度が最も大きいデータストリームを先にデコーディングし、続いて、その次に強度の強いデータストリームをデコーディングできる。結果的に、受信機のデコーディング性能は、ストリームをランダムに、または予め決まった順序に従ってデコーディングする受信機に比べて改善され、最適の順序を検索するために全ての可能なデコーディング順序を調べる受信機のように複雑にならない。
【００３３】
図２は、本発明の実施形態に係るデータストリームをデコーディングできるＭＩＭＯシステム２００を図示する。ＭＩＭＯシステム２００は、無線インターフェース２１５の上で通信するように使用できる転送器２０５と受信機２１０を含む。
【００３４】
転送器２０５は、マルチ−符号語ＭＩＭＯエンコーダ２２０と複数のアンテナ２２５とを含み、これらアンテナの各々はエンコーダ２２０により生成された異なるデータストリーム２３０を転送するように使用できる。受信機２１０は、空間プロセッシングブロック２５０と複数のアンテナ２５５を含み、これらアンテナの各々は転送器２０５のアンテナ２２５を含む複数のソースから結合されたデータストリーム２６０を受信するように使用できる。空間プロセッシングブロック２５０は、結合されたデータストリーム２６０を、アンテナ２２５により転送されたデータストリーム２３０と実質的に同一なデータストリーム２６５の内にデコーディングするように使用できる。
【００３５】
空間プロセッシングブロック２５０は、各々のストリーム２６５に対するデコーディング予測メトリック（ＤＰＭ）に基づいてデータストリーム２６５をデコーディングする順序を選択するＭＭＳＥ−ＳＩＣプロシージャを用いて、結合されたデータストリーム２６０からデータストリーム２６５をデコーディングするように使用できる。各々のデータストリーム２６５に対するＤＰＭは、データストリーム２６５と関連した強度関連特性に基づく。したがって、例えば、ＤＰＭはデータストリーム２６５と関連したチャンネルの容量、データストリーム２６５に対する有効信号対干渉及び雑音比（signal-to-interference and noise ratio；ＳＩＮＲ）及び／又はその他の任意の適切な強度関連特性に基づくこともできる。受信機２１０がこのようなデコーディングプロセスを用いることで、最適のデコーディング順序を検索するために全ての可能なデコーディング順序を調べるために受信機が複雑にならず、ランダムな順序でストリームをデコーディングする受信機よりも良好な性能を提供できる。
【００３６】
図３は、本発明の実施形態に係るマルチ−符号語ＭＩＭＯエンコーダ２２０の詳細を図示する。この実施形態において、エンコーダ２２０は、デマルチプレクサ（demux）３０５、複数の循環重複検査コード（ＣＲＣ）ブロック３１０、複数のコーダ３１５、複数の変調器３２０、及びプリコーダ３２５を含む。エンコーダ２２０は、情報ブロックを受信し、アンテナ２２５を介して転送される情報ブロックに基づいてデータストリーム２３０を生成するように使用できる。図示された実施形態において、２セットのコンポーネント３１０、３１５、及び３２０は、２つのアンテナ２２５ａｂにより転送する２つのストリーム２３０ａ−ｂを生成するように図示されているが、エンコーダ２２０は生成される任意個数のストリーム２３０に基づいて任意の適切な個数のコンポーネントセット３１０、３１５、３２０、及び３２５を含むこともできることを理解することができる。
【００３７】
デマルチプレクサ３０５は、情報ブロックを複数のより小さな情報ブロックまたはストリーム３４０にデマルチプレキシングするように使用できる。各々のＣＲＣブロック３１０は、ＣＲＣデータを関連ストリーム３４０に追加するように使用できる。ＣＲＣデータの追加に続いて、各々のコーダ３１５はストリーム３４０をコーディングするように使われることができ、各々の変調器３２０はコーディングされたストリーム３４０を変調するように使用できる。コーディングと変調の後、データストリーム２３０と等価であるこのストリームはプリコーディングアルゴリズム（precoding algorithm）を通じて処理され、別途のアンテナ２２５から転送される。
【００３８】
エンコーダ２２０がマルチ−符号語ＭＩＭＯエンコーダであるため、異なる変調及びコーディングが各々の個別ストリーム３４０に使用されることもできる。したがって、例えば、コーダ３１５ａはコーダ３１５ｂとは異なるコーディングを実行することもでき、変調器３２０ａは変調器３２０ｂとは異なる変調を実行することもできる。マルチ−符号語の転送を用いることで、ＣＲＣチェックはこの符号語が受信機２１０で全体信号から除去される前にオプションとして各々の符号語に実行することもできる。このようなチェックが実行される時、正確に受信された符号語のみを確実に除去することで、除去プロセスで干渉伝播を回避することもできる。
【００３９】
多重受信アンテナシステムの全般的な性能を最大にするために、プリコーディング３２５はマルチ−レイヤビームフォーミング（beam forming）に対して使われる。リンク効率（link through-put）が受信機出力で最大になるように各アンテナ毎に独立的な適した重み付け値を有する転送アンテナから信号の多重ストリームが放出される。マルチ−符号語ＭＩＭＯに対するプリコーディングアルゴリズムは線形及び非線形プリコーディングタイプに細分できる。線形プリコーディング接近法は、非線形プリコーディング接近法に比べて複雑性がより低い適当な効率性能を獲得することができる。線形プリコーディングは、ユニタリー（unitary）プリコーディングとゼロ−フォーシング（zero-forcing；以下、“ＺＦ”と称する）プリコーディングを含む。非線形プリコーディングは複雑性により最適の容量を獲得することができる。仮に、最適のプリコーディング方式が転送信号に適用される場合には、転送器で既に知っている任意の干渉が無線リソースのペナルティ無しで除去できることを示すダーティーペーパーコーディング（dirty paper coding；以下、“ＤＰＣ”と称する）の概念に基づいて非線形プリコーディングは設計される。
【００４０】
図４は、本発明の実施形態に係る好ましいマルチ−ホップセルラーネットワーク４００を図示する。マルチ−ホップセルラーネットワーク４００は、例えば、固定中継局（ＲＳ）４０２と移動中継局（MＲＳ）４０４の使用を含むことが好ましい。移動中継局４０４は、専用の中継局になるか、または移動中継局（MＲＳ）４０４は中継局（ＲＳ）４０２と共に作動するように使われる加入者局（ＳＳ）になることもできる。マルチ−ホップセルラーネットワーク４００は、基地局（ＢＳ）１０２とＢＳ １０２により用いられる加入者局（ＳＳ）１１６との間にマルチ−ホップリンクを形成する。マルチ−ホップセルラーネットワーク４００は、通信可能範囲、ユーザデータレート、及び基地局（ＢＳ）１０２の通信可能領域を拡張させる。マルチ−ホップセルラーネットワーク４００は、通信可能領域または範囲の拡張、負荷制御及び平衡（balancing）、及び中継局に対する節電のための方法及びプロシージャを提供する。また、ＲＳ ４０２及びＭＲＳ ４０４は、ＢＳ １０２がその他の加入者局（図示せず）に転送及び受信リンクを提供することで、セルラーネットワーク４００の通信可能領域を拡張させることもできる。
【００４１】
本発明の一実施形態によれば、ＲＳ ４０２は基地局１０２に有線で接続されている一方、ＭＲＳ ４０４はＢＳ １０２に無線で接続されることが好ましい。そうでなければ、ＲＳ ４０２がＢＳ １０２に無線で接続されたノマディック（nomadic）中継局になることもできる。次に、ＲＳ ４０２と連動して本発明の実施形態を中心に説明し、中継局（MＲＳ）４０４のような他の適した中継局がまた用いられることもできることを理解するべきである。
【００４２】
ＲＳ ４０２の転送電力レベルは、基地局と通信を許容する間に電力レベルを最小に維持するために制御される電力である。したがって、本発明の一実施形態によれば、MＲＳ ４０４はネットワーク内で干渉を効果的に減らすようになるので、セルラーネットワーク４００の容量が増加する。本発明の一実施形態において、ＲＳ ４０２は動作において一般的に２つモードを含む。
【００４３】
中継はディジタルまたはアナログ方式により実行できる。ディジタル中継の場合において、“再生式中継”（regenerative relaying）または“デコード及びフォワード中継”（decode and forward relaying）という。ＲＳ ４０２は中継された信号を再転送の前にディジタル的にデコーディングし、またエンコーディングする。
【００４４】
図６を参照して、本発明の一実施形態に係る中継ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）でのデータ通信を説明する。第１転送時間ＴＴ０ ５０２で、ＢＳ １０２はデータパケットをダウンリンク経路を経由してＲＳ ４０２へ転送する。データパケットは、通信パケットのように組み合わせられた数のデータビットを含む。複数のデータビットは符号語としてエンコーディングされて通信パケットとして転送できる。
【００４５】
ＲＳ ４０２がデータパケットを受信する時、ＲＳ ４０２はこのパケットをデコーディングする。仮に、ＲＳ ４０２がこのデータパケットを成功的にデコーディングするようになれば、ＲＳ ４０２はアップリンク経路に沿ってＢＳ １０２にＡＣＫメッセージを生成して転送する。ＡＣＫメッセージは転送時間ＴＴ１ ５０４で送信される。ＴＴ１ ５０４はＴＴ０ ５０２に繋がるＨＡＲＱでのインスタンスを示す。しかしながら、ＴＴ１ ５０４がＴＴ０ ５０２に直ぐ繋がる時間として図示されたものは例示的なものであって、ＴＴ１ ５０４はＴＴ０ ５０２の以後に任意の転送時間で発生することもできることを理解するべきである。ＡＣＫメッセージはデータパケットが受信されて成功的にデコーディングされたことを確認することを示す制御信号である。仮に、ＲＳ ４０２がデータパケットをデコーディングできない場合、ＲＳ ４０２はＴＴ１ ５０４の間にＮＡＫメッセージ（図示せず）をＢＳ １０２に送信する。ＮＡＫは否定的受信確認を示す制御信号である。ＮＡＫはＲＳ ４０２が受信されたデータパケットをデコーディングできなかったことを示す。
【００４６】
ＲＳ ４０２がＡＣＫメッセージをＢＳ １０２に送信した後に示す転送時間ＴＴ２ ５０６で、ＲＳ ４０２はデータパケットをデコーディングし、ダウンリンク経路に沿ってＳＳ １１６にフォワーディングする。ＴＴ２ ５０６はＴＴ１ ５０４に繋がるＨＡＲＱでのインスタンスを示す。ＴＴ２ ５０６をＴＴ１ ５０４に直ぐ繋がる時間として図示することは例示的なものであって、ＴＴ２ ５０６がＴＴ１ ５０４に繋がる任意の転送時間で生じることもできることを理解するべきである。ＳＳ １１６はＲＳ ４０２からデータパケットを受信した時、これをデコーディングしようと試みる。仮に、ＳＳ １１６がデータパケットを成功的にデコーディングする場合、ＳＳ １１６はＡＣＫメッセージを生成し、アップリンク経路を経由してＲＳ ４０２へ転送する。ＳＳ １１６は転送時間ＴＴＩ３ ５０８でＡＣＫメッセージを転送する。ＴＴ３ ５０８はＴＴ２ ５０６に繋がるＨＡＲＱでのインスタンスを示す。ＴＴ３ ５０８をＴＴ２ ５０６に直ぐ繋がる時間として図示したことは例示的なものであって、ＴＴ３ ５０８はＴＴ２ ５０６に繋がる任意の時間で生じることもできることを理解するべきである。そうでなければ、仮にＳＳ １１６がメッセージをデコーディングできない場合、ＳＳ １１６はＮＡＫメッセージ（図示せず）をＴＴＩ３ ５０８の間にＲＳ ４０２へ転送する。
【００４７】
１つの基地局と１つの中継局とのデータ通信は、１つの加入者局で決定されることと図示したことは単に例示的なものであり、多重中継局と多重加入者局を経由する多重ホップとのネットワークは容易に一体化されることもできることを理解するべきである。また、ダウンリンク通信（ＢＳ １０２からＲＳ ４０２へ転送されたデータ及びＲＳ ４０２からＳＳ １１６へ転送されたデータ）も例示的なものである。アップリンク通信（ＳＳ １６６からＲＳ ４０２へ転送されたデータ、及びＲＳ ４０２からＢＳ １０２へ転送されたデータ）の実施形態は全て本発明の範囲内に属する。
【００４８】
図５を参照して本発明の一実施形態に係る同期化した中継ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）を説明する。図示されたダウンリンクデータ通信において、ＢＳ １０２のような第１通信ノードでデータパケットが始まり、ＲＳ ４０２のような第２通信ノードへ転送され、ＳＳ １１６のような第３通信ノードにフォワーディングされる。各々の転送時間（ＴＴＩ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥまたはＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムと同様に、サブフレームになることもできる。第３転送時間の間に、ＲＳ ４０２は第２データパケット５１０をＳＳ １１６へ転送する。また、第３転送時間の間に、ＲＳ ４０２はＡＣＫメッセージ５１２を生成し、ＢＳ １０２へ転送する。このＡＣＫメッセージ５１２は、ＲＳ ４０２がＢＳ １０２から受信した第１データパケットの受信確認を示す制御信号となる。ＢＳ １０２は第１転送時間の間に第１データパケット５１４を予め転送する。第３転送時間でＲＳ ４０２からＳＳ １１６へ転送された第２データパケット５１０は、第１転送時間でＢＳ １０２からＲＳ ４０２へ転送された第１データパケット５１４であるとか、第２データパケット５１４は第１転送時間の前に転送時間でＢＳ １０２からＲＳ ４０２へ転送されたデータパケットになることもできる。ＲＳ ４０２はバッファーを有することもでき、このバッファーはＲＳ ４０２からＳＳ １１６への転送に対してスロットされた、繋がる転送時間の間に再転送のためのデータパケットを格納するようになる。このように、第３転送時間の間に、ＲＳ ４０２は第２データパケット５１０をＳＳ １１６へ転送し、同時にＡＣＫ ５１２をＢＳ １０２へ転送するようになる。
【００４９】
また、第５転送時間の間、ＢＳ １０２は第３データパケット５１６をＲＳ ４０２へ転送する。第１データパケット５１０の受信を示すＲＳ ４０２からのＡＣＫ ５１２を受信した後、ＢＳ １０２は第３データパケット５１６を転送する。また、第５転送時間の間に、ＳＳ １１６はＡＣＫメッセージ５１８を生成し、転送するようになる。ＡＣＫメッセージ５１８を送信することで、ＳＳ １１６は第２データパケット５１０が受信されてＳＳ １１６によりデコーディングされたＲＳ ４０２に受信確認を知らせる。そうでなければ、ＳＳ １１６はＮＡＫ（図示せず）をＲＳ ４０２に送信してＳＳ １１６が第２データパケット５１０をデコーディングできなかったことをＲＳ ４０２に通知する。
【００５０】
ＳＳ １１６からＡＣＫメッセージ５１８を受信した後、ＲＳ ４０２は第７転送時間で第４データパケット５２０を転送する。第４データパケット５２０は、ＢＳ １０２がＲＳ ４０２に予め転送した第３データパケット５１６であることもでき、第４データパケットはＢＳ １０２がＲＳ ４０２に予め送信した第１データパケット５１４であることもでき、第４データパケットはＢＳ １０２が以前の他の転送時間でＲＳ ４０２へ転送したデータパケットになることもできる。また、第７転送時間の間に、ＲＳ ４０２はＡＣＫメッセージ５２２を生成してＢＳ １０２へ転送する。ＡＣＫメッセージ５２２は、ＲＳ ４０２が第３データパケット５１６を受信し、デコーディングしたことを示す。そうでなければ、ＲＳ ４０２はＲＳ ４０２が第３データパケット５１６をデコーディングすることに失敗したことを示すＮＡＫ（図示せず）を生成し、転送することもできる。
【００５１】
図７を参照して、本発明の一実施形態に係る中継局のための中継ハイブリッド自動再転送要請（ＨＡＲＱ）での同期化したデータ通信を説明する。第１転送時間ＴＴ０ ５３２で、ＢＳ １０２は第１データパケットをダウンリンク経路を通じてＲＳ ４０２へ転送する。第１転送時間ＴＴ０ ５３２の間に、ＴＴ０ ５３２の以前の転送時間で受信された以前データパケットの受信及びデコーディングが成功的になったことを示すＡＣＫメッセージをＳＳ １１６が生成し、ＲＳ ４０２へ転送する。このようにして、ＲＳ ４０２はＢＳ １０２から第１データパケットを受信し、また実質的に、同時にＳＳ １１６からＡＣＫメッセージを受信する。
【００５２】
ＲＳ ４０２が第１データパケットを受信する場合、ＲＳ ４０２は第１データパケットをデコーディングする。仮に、ＲＳ ４０２が第１データパケットを成功的にデコーディングする場合、ＲＳ ４０２はＡＣＫメッセージを生成し、ＢＳ １０２にアップリンク経路に沿って転送するようになる。ＡＣＫメッセージは、転送時間ＴＴ１ ５３４で送信される。ＴＴ１ ５３４は、ＴＴ０ ５３２に繋がるＨＡＲＱでのインスタンスを示す。しかしながら、ＴＴ１ ５３４をＴＴ０ ５３２に直ぐ繋がる時間として図示したことは例示的なものであり、ＴＴ１ ５３４はＴＴ０ ５３２に繋がる任意の転送時間で発生することもできることを理解するべきである。そうでなければ、ＲＳ ４０２はＮＡＫメッセージ（図示せず）をＴＴ１ ５３４の間に送信することもできる。また、ＴＴ１ ５３４の間に、ＲＳ ４０２は第２データパケットをＳＳ １１６に転送する。第２データパケットは、ＲＳ ４０２がＴＴ０ ５３２の間にＢＳ １０２から受信した第１データパケットと同一なものであることもでき、第２データパケットはＲＳ ４０２がＢＳ １０２からＴＴ０ ５３２の以前の転送時間で受信した異なるデータパケットになることもできる。ＡＣＫをＳＳ １１６からＴＴ０ ５３２の間に受信した後、ＲＳ ４０２は第２データパケットをＳＳ １１６へ転送する。そうでなければ、仮にＮＡＫがＳＳ １１６からＴＴ０ ５３２の間に受信した場合、ＲＳ ４０２はＳＳ １１６がデコーディングできなかった以前のデータパケットを再送信することもできる。このようにして、ＴＴ１ ５３４の間、ＲＳ ４０２は第２データパケットをＳＳ １１６へ転送し、また実質的に、同時にＡＣＫをＢＳ １０２へ転送するようになる。
【００５３】
ＲＳ ４０２がＴＴ１ ５３４でＡＣＫメッセージをＢＳ １０２へ送信した後に発生する転送時間ＴＴ２ ５３６で、ＢＳ １０２は第３データパケットをＲＳ ４０２へ転送する。仮にＲＳ ４０２がＮＡＫをＴＴ１ ５３４で転送する場合、第３データパケットは第１データパケットまたは第１データパケットの第２バージョンを再送信することもできる。これと実質的に同時に、ＳＳ １１６はＴＴ２ ５３６の間に受信したＡＣＫを生成し、転送する。ＲＳ ４０２がＴＴ２ ５３６の間に受信したＡＣＫは、ＲＳ ４０２がＴＴ１ ５３４の間に送信した第２データパケットの受信及びデコーディングが成功的になされたことを示す。そうでなければ、ＳＳ １１６はＴＴ２ ５３６の間にＮＡＫをＲＳ ４０２に送信したこともある。このようにして、ＴＴ２ ５３６の間に、ＲＳ ４０２は第３データパケットをＢＳ １０２から受信し、また実質的に同時にＡＣＫをＳＳ １１６から受信するようになる。
【００５４】
ＲＳ ４０２は、データ（ＲＳ ４０２からＳＳ １１６へ）と受信確認（ＲＳ ４０２からＢＳ １０２へ）を同時に転送し、データ（ＢＳ １０２からＲＳ ４０２へ）と受信確認（ＳＳ １１６からＲＳ ４０２へ）を同時に受信するようになることによって、ＲＳ ４０２のデューティーサイクル（duty cycle）が最大になる。したがって、データ（ＢＳ １０２からＲＳ ４０２へ）と受信確認（ＳＳ １１６からＢＳ １０２へ）の受信は、中継局４００の効率を最大になるようにすることもできる。このようなタイプのＨＡＲＱ動作を以下では同期化した中継ＨＡＲＱという。データと受信確認を転送または受信するために、ＲＳ ４０２に割り当てられた時間が図６と同一に表れることもできるが、時間割当はシステムの性能を最適化するために調整されることもできる。
【００５５】
他の実施形態において、同期化された中継ＨＡＲＱの多重インスタンスが中継局での通信ノードに対するデューティーサイクルを最大にするために用いられる。第１転送時間の間に、第１通信ノードは第１データパケットを第２通信ノードへ転送する。第２転送時間の間に、第１通信ノードは第２データパケットを第３通信ノードへ転送し、その間に第２通信ノード６３０から受信確認を待機するようになる。幾つかの実施形態において、第２通信ノード６３０と第３通信ノードは同一なノードを示す。図８及び図９を参照すると、ＢＳ １０２及びＲＳ ４０２はデータ６２０を生成して転送し、ＲＳ ４０２及びＳＳ １１６は受信確認（ＡＣＫまたはＮＡＫ）６３０を生成できる。ＢＳ １０２はＴＴＩ０ ６０２で第１データパケット６１２をＲＳ ４０２に転送する。同一時間インスタンスで、ＳＳ １１６はＴＴＩ０ ６０２の以前に受信されたデータパケットの受信を知らせるために受信確認（ＡＣＫまたはＮＡＫ）をＲＳ ４０２へ転送することもできる。第１データパケット６１２の受信を知らせるためにＲＳ ４０２を待機しながら、ＢＳ １０２はＴＴＩ１ ６０４で第２データパケット６１４をＲＳ ４０２に転送する。同一時間インスタンスで、ＳＳ １１６はＴＴＩ１ ６０４の以前に受信したデータパケットの受信を知らせるために他の受信確認（ＡＣＫまたはＮＡＫ）をＲＳ ４０２へ転送することもできる。第１データパケット６１２の受信を知らせるためにＲＳ ４０２を相変わらず待機しながら、ＢＳ １０２はＴＴＩ２ ６０６の間に第３データパケット６１６を転送し、ＴＴ３ ６０８の間に第４データパケット６１８を転送する。同一時間インスタンスで、ＳＳ １１６はＴＴＩ２ ６０６の以前に受信されたデータパケットの受信を知らせるためにＴＴＩ２ ６０６の間に他の受信確認（ＡＣＫまたはＮＡＫ）を転送することもでき、ＴＴＩ３ ６０８の以前に受信したデータパケットの受信を知らせるためにＴＴＩ３ ６０８の間に更に他の受信確認（ＡＣＫまたはＮＡＫ）を転送することもできる。次に、ＲＳ ４０２はＴＴＩ０ ６２２の間に第１データパケット６１２に対するＡＣＫまたはＮＡＫメッセージ６３２を生成し、転送するようになる。同一時間インスタンスで、ＲＳ ４０２はデータパケットを生成し、ＳＳ １１６へ転送する。データパケットはＴＴＩ０ ６０２の間にＲＳ ４０２がＢＳ １０２から受信したデータパケットであるとか、ＴＴＩ０ ６２２の以前にＲＳ ４０２が受信した他のデータパケットでありうる。また、ＲＳ ４０２は、ＴＴ１ ６２４、ＴＴ２ ６２６、及びＴＴ３ ６２８の間に、第２、第３、及び第４データパケット６１４、６１６、及び６１８に対するＡＣＫまたはＮＡＫ６３４、６３６、及び６３８を各々生成するようになる。また、これら時間インスタンスで、ＲＳ ４０２はデータパケットを生成してＳＳ １１６へ転送することができる。
【００５６】
図８及び図９は、４個のＨＡＲＱインスタンスを図示する。このようにして、ＢＳ １０２から受信するために４個のデータパケットがＲＳ ４０２に対して表れる。したがって、ＲＳ ４０２はデータと受信確認を常に転送または受信するようになり、一方、ＢＳ １０２はデータを転送するか、受信確認を受信し、ＳＳ １１６はＲＳ ４０２からデータを受信するか、ＲＳ ４０２へ受信確認を転送するようになる。また、ＲＳ ４０２がＳＳ １１６にデータパケットを転送している同一なインスタンスの間にＢＳ １０２にＡＣＫを転送するようになる。追加的に、または、その代わりに、他のインスタンスの間に、ＲＳ ４０２はＳＳ １１６からＡＣＫを受信するようになり、ＢＳ １０２からデータパケットを受信するようになる。１つのＲＳ ４０２と１つのＳＳ １１６のみを図示したことは単に例示的なものであって、本発明の実施形態は多重のＲＳ ４０２と多重のＳＳ １１６を有するシステムに容易に拡張できることを理解するべきである。
【００５７】
図９は、本発明の実施形態に係る中継ＨＡＲＱでの好ましいデータ通信を図示する。ＲＳ ４０２は、ＴＴＩ０ ６０２、ＴＴＩ１ ６０４、ＴＴＩ２ ６０６、及びＴＴＩ３ ６０８の間に、データパケット６１２、６１４、６１６、及び６１８をＢＳ １０２から各々受信する。また、ＲＳ ４０２は、以前に転送されたデータパケットに関して複数のＡＣＫ−ＮＡＫメッセージをＳＳ １１６から受信する。ＲＳ ４０２は、ＴＴＩ０ ６６２、ＴＴＩ１ ６２４、ＴＴＩ２ ６２６、及びＴＴＩ３ ６２８の間に、ＡＣＫメッセージ６３２、６３４、６３６、及び６３８を各々生成してＢＳ １０２に転送する。ＲＳ ４０２は、ＡＣＫメッセージ６３２、６３４、６３６、及び６３８を転送し、また同時にデータパケットをＳＳ １１６に転送するようになる。ＲＳ ４０２からＡＣＫメッセージ６３２、６３４、６３６、及び６３８の受信に応答して、ＢＳ １０２は、ＴＴＩ０ ６４２、ＴＴＩ１ ６４４、ＴＴＩ２ ６４６、及びＴＴＩ３ ６４８の間に、データパケット６５２、６５４、６５６、及び６５８を各々転送する。仮に、ＲＳ ４０２がＴＴＩ０ ６２２、ＴＴＩ１ ６２４、ＴＴＩ２ ６２６、及びＴＴＩ３ ６２８の間に、１つ以上のＮＡＫメッセージを各々転送したならば、ＢＳ １０２は受信したＮＡＫに関する新たなバージョンのデータパケットを再転送するようになる。例えば、仮にＲＳ ４０２が第３データパケット６１６のデコーディングが失敗したことを示すＴＴＩ２ ６３６の間にＮＡＫを送信する場合、ＢＳ １０２がＴＴＩ２ ６４６の間に転送したデータパケット６５６は、ＴＴＩ２ ６０６の間に元の転送された第３データパケット６１６の新たなバージョンになる。ＡＣＫ−ＮＡＫメッセージ６７２をＢＳ １０２に同時に転送しながら、ＲＳ ４０２はＴＴＩ０ ６０２の間にＲＳ ４０２が元の受信した第１データパケット６１２をＳＳ １１６にＴＴＩ０ ６０２の間に転送する。また、ＲＳ ４０２は、ＳＳ １１６から受信した以前データパケットと関連したＡＣＫに応答して、以前データパケットを再転送することもできる。受信したＮＡＫと直接的に関連した転送時間インスタンスでＢＳ １０２とＲＳ ４０２が以前データパケットのバージョンを転送するように図示されたもの（例えば、第３インスタンスＴＴＩ２ ６２６の間に受信されたＮＡＫ ６３６に応答してＢＳ １０２が第３インスタンスＴＴＩ２ ６４６の間に第３データパケット６１６バージョンを転送）は例示的なものと理解するべきである。ＢＳ １０２とＲＳ ４０２プロセッサは予め設定されたプログラミング指示に従ってデータパケットに優先順位を付けてスケジューリングするよう使用できる。このようにして、以前データパケットの第２バージョンが転送される前に一層高い優先順位を有するデータパケットが転送されることもできる。
【００５８】
図１０及び図１１を参照して、本発明の実施形態に従う増分リダンダンシー中継システムの単純ブロック図及びフローチャートを説明する。ＢＳ １０２は、データパケット（ｍ）を同期化した中継ＨＡＲＱネットワークでＳＳ １１６に送信している。ステップ７１０で、第１の転送時間の間に、ＢＳ １０２は第１バージョンのデータパケットｃ１（ｍ）７０２を転送する。ＲＳ ４０２とＳＳ １１６の各々は、ステップ７１２でＢＳ １０２からの転送を受信する。ＲＳ ４０２は、ステップ７１４でデータパケットｃ１（ｍ）７０２をデコーディングする。ＳＳ １１６は、ステップ７１６でデータパケットｃ１（ｍ）、７０２をデコーディングするか、しないこともある。ステップ７１８で、ＲＳ ４０２はデータパケット（ｍ）を第２バージョンのデータパケットｃ２（ｍ）、７０４としてまたエンコーディングする。ＲＳ ４０２は、異なるチャンネルコーディングまたは同一チャンネルコーディング（例えば、異なるリダンダンシーバージョン）を用いることもできる。第２転送時間の間に、ＲＳ ４０２は第２バージョンのデータパケットｃ２（ｍ）、７０４をステップ７２０へ転送する。第２転送時間は、第１転送時間と異なる期間を有していることもできる。ステップ７２２で、ＳＳ １１６は第２バージョンのデータパケットｃ２（ｍ）、７０４を受信する。次に、ステップ７２４で、ＳＳ １１６は第１バージョンのデータパケットｃ１（ｍ）、７０２と第２バージョンのデータパケットｃ２（ｍ）、７０４とを結合し、ステップ７２６でデータパケット（ｍ）をデコーディングする。仮に、２つのバージョンのデータパケットが異なる符号であるとか、同一符号語の異なる部分である場合、ＳＳ １１６でこの２つのバージョンのデータパケットを結合することは効果的なコードレートを低減するようになり、これはＳＳ １１６でのデコーディング性能を改善することになる。
【００５９】
幾つかの実施形態において、中継ネットワーク４００に循環バッファーレートマッチングが適用される。循環バッファーレートマッチング（以下、“ＣＢＲＭ”と称する）、または準補完ターボ符号（Quasi-Complementary Turbo Codes、以下、“ＱＣＴＣ”と称する）が３ＧＰＰ ＬＴＥ及び３ＧＰＰ２ ＵＭＢのような無線通信システムで広く活用されている。ＣＢＲＭプロシージャまたはＱＣＴＣでは、転送器は転送のためのコーディングビット及び選択ビットのバッファー内のある位置から開始される。開始位置は典型的にリダンダンシーバージョン（以下、“ＲＶ”と称する）、または時にはサブ−パケットＩＤにより決定される。このようにして、異なるバージョンの同一パケットがリダンダンシーバージョンまたはサブ−パケットＩＤに従って転送される。図１０、１１、及び１２を参照すると、ＢＳ １０２は第１バージョンのデータパケット“ＲＶ＝０”７３０を転送する。ＲＳ ４０２とＳＳ １１６の各々は、第１バージョンのデータパケットを受信する。ＲＳ ４０２は、第１バージョンのデータパケットをデコーディングし、このデータパケットを“ＲＶ＝１”である第２バージョンのデータパケットとして記録する。ＲＳ ４０２は、“ＲＶ＝１”７３２である第２バージョンのデータパケットをＳＳ １１６に転送する。次に、ＳＳ １１６は、第１バージョンのデータパケット（ＲＶ＝０）と第２バージョンのデータパケット（ＲＶ＝２）とを結合し、このデータパケットをデコーディングする。
【００６０】
図１３、１４、及び１５に図示された他の実施形態において、ＢＳ １０２またはＲＳ ４０２のうちの１つが第２バージョンのデータパケットを転送する。ステップ８１０で、第１転送時間の間に、ＢＳ １０２は第１バージョンのデータパケット８０２を転送する。ＲＳ ４０２及びＳＳ １１６の各々は、ステップ８１２でＢＳ １０２からの転送を受信するようになる。ＲＳ ４０２は、第１バージョンのデータパケット８０２をステップ８１４でデコーディングする。ステップ８１６は、ＳＳ １１６がこのパケットをデコーディングするか、しないこともあることを図示している。仮に、ＲＳ ４０２が第１バージョンのデータパケットを正しくデコーディングする場合、プロセスはステップ８２０に移動し、ＲＳ ４０２はＡＣＫメッセージを生成してＢＳ １０２へ転送する。また、ステップ８２０で、ＲＳ ４０２はデータパケットを第２バージョンのデータパケット８０４としてまたエンコーディングする。次に、ステップ８２２で、ＲＳ ４０２は第２転送時間の間に第２バージョンのデータパケット８０４をＳＳ １１６へ転送する。ＢＳ １０２がステップ８２４でＲＳ ４０２からＡＣＫを受信するため、ＢＳ １０２は任意の異なるバージョンのデータパケットをまた送信しようと試みないようになる。しかしながら、仮にＲＳ ４０２がステップ８１４で第１バージョンのデータパケットを正しくデコーディングできなかった場合、プロセスはステップ８２６に移動し、ＲＳ ４０２はＮＡＫメッセージを生成してＢＳ １０２へ転送する。ステップ８２８で、ＢＳ １０２はＮＡＫを受信するか、または特定の時間の後に無応答（例えば、ＲＳ ４０２からＡＣＫが無し）を受信するようになる。ＢＳ １０２は、ＲＳ ４０２が第１バージョンのデータパケット８０２をデコーディングできなかったことを示すＮＡＫを受信するか、何も受信しなくてＲＳ ４０２が第１バージョンのデータパケット８０２を受信していないことを示すため、ＢＳ １０２はステップ８３０で、第２転送時間で第２バージョンのデータパケット８０４を転送する。次に、ステップ８３２で、ＳＳ １１６は第２バージョンのデータパケット８０２を受信する。ＳＳ １１６は、第１バージョンのデータパケット８０２と第２バージョンのデータパケット８０４とをステップ８３４で結合し、ステップ８３６でこのデータパケットをデコーディングする。したがって、ＳＳ １１６はＲＳ ４０２が第１バージョンのデータパケット８０２を受信し、デコーディングするか否かに関わらず、第２バージョンのデータパケット８０４を受信するようになる。更に他の実施形態において、ＳＳ １１６は第１バージョンのデータパケット８０２の受信とデコーディングを示すＡＣＫまたはＮＡＫを送信する。仮に、ＳＳ １１６が第１バージョンのデータパケット８０２を成功的に受信し、デコーディングする場合、ＳＳ １１６は第１バージョンのデータパケット８０２に対してＡＣＫメッセージを転送する。ＳＳ １１６からのＡＣＫメッセージの受信に対する応答で、ＢＳ １０２とＲＳ ４０２は第２バージョンのデータパケット８０４を送信しない。仮に、ＳＳ １１６がＮＡＫメッセージまたは何も送信しない場合、ＲＳ ４０２が第１バージョンのデータパケ���ト８０２を受信してデコーディングしたか否かに従ってＢＳ １０２またはＲＳ ４０２うちのいずれか１つが第２バージョンのデータパケット８０４を転送する。
【００６１】
他の実施形態において、図１６及び図１７に示すように、８個チャンネルの同期化増分リダンダンシーＨＡＲＱ ９００がＢＳ １０２とＳＳ １１６との間で直接的に動作し、一方、ＲＳ ４０２は通信を支援するようになる。ＴＴ０で、ＢＳ １０２は第１バージョンの第１データパケットｃ１（ｍ１）、９０２を転送し、ＲＳ ４０２とＳＳ １１６の各々は第１バージョンの第１データパケットｃ１（ｍ１）、９０２を受信し、ＲＳ ４０２は第１バージョンの第１データパケットｃ１（ｍ１）、９０２を正しくデコーディングするが、ＳＳ １１６は第１バージョンの第１データパケットｃ１（ｍ１）、９０２をデコーディングすることに失敗するようになる。ＴＴＩ４で、ＳＳ １１６はＮＡＫ１メッセージ９０４を転送する。また、ＴＴＩ４で、ＲＳ ４０２はＡＣＫ１メッセージ９０６を転送する。ＢＳ １０２とＲＳ ４０２は全てＮＡＫ１メッセージ９０４を受信するようになる。ＴＴＩ８で、ＢＳ １０２は第２バージョンの第１データパケットｃ２（ｍ１）、９１０をＳＳ １１６に転送する。また、ＲＳ ４０２は第２バージョンの第１データパケットｃ２（ｍ１）、９１０をＳＳ １１６へ転送する。ＳＳ １１６は第１バージョンの第１データパケットｃ１（ｍ１）、９０２と第２バージョンの第１データパケットｃ２（ｍ１）、９１０とを結合することで、パケットをデコーディングする。次に、ＴＴＩ１２で、ＳＳ １１６は第１データパケット（ｍ１）の受信確認を知らせるためにＡＣＫ１メッセージ９０８を転送する。また、ＴＴＩ２で、ＢＳ １０２は第１バージョンの第２データパケットｃ１（ｍ２）、９１２を転送する。ＲＳ ４０２とＳＳ １１６は全て第１バージョンの第２データパケットｃ１（ｍ２）、９１２を受信するようになる。ＲＳ ４０２は、第１バージョンの第２データパケットｃ１（ｍ２）、９１２を正しくデコーディングすることに失敗する。ＳＳ １１６は、ＴＴＩ６でＮＡＫ２メッセージ９１４を転送する。ＢＳ １０２は、ＮＡＫ２メッセージ９１４を受信する。ＴＴＩ１０で、ＢＳ １０２は第２バージョンの第２データパケットｃ２（ｍ２）、９１６を転送する。ＲＳ ４０２は、ＴＴＩ２で転送された第１バージョンの第２データパケットｃ１（ｍ２）、９１２を正しく受信しなかったため、ＲＳ ４０２は任意のバージョンの第２データパケット、例えば、第２バージョンの第２データパケットｃ２（ｍ２）、９１６をＴＴＩ１０で転送しない。しかしながら、ＲＳ ４０２はＴＴＩ１０でＢＳ １０２により転送された第２バージョンの第２データパケットｃ２（ｍ２）、９１６の転送を受信するようになる。次に、ＲＳ ４０２はパケット（ｍ２）をデコーディングする。ＲＳ ４０２は、第２バージョンの第２データパケットｃ２（ｍ２）、９１６と以前にＢＳ １０２から転送されたもの、例えば、第１バージョンの第２データパケットｃ１（ｍ２）、９１２とを結合することによって、パケット（ｍ２）をデコーディングすることもできる。ＲＳは、ＴＴＩ１０で転送された第２バージョンの第２データパケットｃ２（ｍ２）、９１６を正しくデコーディングする。ＳＳ １１６は、第２バージョンの第２データパケットｃ２（ｍ２）、９１６をデコーディングすることにまた失敗する��うになる。ＳＳ １１６は、ＴＴＩ１４で他のＮＡＫ２メッセージを転送する。ＢＳ １０２とＲＳ ４０２は全てＮＡＫ２メッセージ９１８を受信する。ＴＴＩ１８で、ＢＳ １０２は第３バージョンの第２データパケットｃ３（ｍ２）、９２０を転送する。また、ＲＳ ４０２は第３バージョンの第２データパケットｃ３（ｍ２）、９２０を転送する。ＳＳ １１６は、受信された全てのバージョンの第２データパケット（ｍ２）、例えば、第１バージョンの第２データパケットｃ１（ｍ２）、９１２、第２バージョンの第２データパケットｃ２（ｍ２）、９１６、及び第３バージョンの第２データパケットｃ３（ｍ２）、９２０を結合することによって、第２データパケット（ｍ２）をデコーディングする。ＳＳ １１６がこのパケット（ｍ２）を正しくデコーディングした後、ＴＴＩ２２で、ＳＳ １１６はパケット（ｍ２）の受信確認を知らせるためにＡＣＫ２メッセージ９２２を転送する。したがって、ＨＡＲＱ動作はＢＳ １０２とＳＳ １１６との間で維持され、一方、ＲＳ ４０２がＢＳ １０２からデータパケットを受信する場合のみにＲＳ ４０２は転送を持続するようになる。また、この実施形態はＦＤＤ及びＴＤＤシステムに適用できる。また、幾つかの実施形態において、ＲＳ ４０２はＢＳ １０２にＡＣＫメッセージ信号を転送する。そうでなければ、幾つかの実施形態において、ＲＳ ４０２はＢＳ １０２にＡＣＫメッセージ信号を転送しない。
【００６２】
図１８に図示された他の実施形態において、ＲＳ ４０２はＢＳ １０２をしてＳＳ １１６がマルチ−アンテナＭＩＭＯハイブリッドＡＲＱを用いて通信を行うように支援する。ＢＳ １０２は、第１転送時間（“ＴＴＩ−ｎ”）で２つのＭＩＭＯレイヤに亘って２つの符号語ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４をＳＳ １１６へ転送する。各々の符号語は共通にエンコーディングされた複数のビットを含むデータパケットである。追加的に、または、その代わりに、符号語は異なるアンテナ、例えば、空間分割媒体アクセス（以下、“ＳＤＭＡ”と称する）を経由して転送されることもできる。このようにして、符号語は空間分離（spatial separation）を有することもできるので、互いに対して干渉するようになる。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４とを受信する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４にデコーディングを試みる。ＲＳ ４０２は、ＣＷ２ １００４のデコーディングを成功的に行なうが（１０１２）、ＣＷ１ １００２のデコーディングは成功的に行なわれない（１０１０）。ＳＳ １１６は、誤りが発生したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４とを受信する（例えば、ＳＳ １１６はＣＷ１ １００２のデコーディングを行うことができず（１００６）、ＣＷ２ １００４のデコーディングを行うことができない（１００８））。ＳＳ １１６は、受信されたＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号をバッファーに格納し、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４に対するＮＡＫをＢＳ １０２に送信する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２に対するＮＡＫメッセージ信号を送信し、ＣＷ２ １００４に対するＡＣＫメッセージ信号を送信する。ＲＳ ４０２は、ＳＳ １１６からのＮＡＫ信号をデコーディングし、ＳＳ １１６がＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４をデコーディングすることに助けを必要とすると判断する。ＲＳ ４０２は、正しく受信された符号語ＣＷ２ １００４を次の利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）でＳＳ １１６にフォワーディング（例えば、転送）する（１０１４）。ＲＳ ４０２は、違うようにデコーディングされたバージョンの複数のビットまたは同一にデコーディングされたバージョンの複数のビットを転送することもできる。ＳＳ １１６は、ＣＷ２ １００４を成功的にデコーディングする（１０１６）。次に、ＳＳ １１６は第１のＴＴＩ（“ＴＴＩ−ｎ”）で受信した、格納されているＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号（以前にバッファーに格納されたもの）からＣＷ２ １００４を除去する（１０１８）。ＳＳ １１６は、ＣＷ２ １００４が引き起こした干渉をＢＳ １０２から受信したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号から除去することによって干渉除去を利用できる。一旦ＣＷ２ １００４からの干渉がＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号から除去されれば、ＳＳ １１６はＣＷ１ １００２をデコーディングすることができる（１０２０）。このようにして、ＲＳ ４０２は、ＲＳ ４０２で成功的に受信したＳＳ １１６にＢＳ １０２から符号語の再転送を要求しなくても、符号語のみをフォワーディングするようになる。
【００６３】
図１９に示すような他の実施形態において、ＲＳ ４０２はＢＳ １０２を支援してＳＳ １１６がマルチ−アンテナＭＩＭＯハイブリッドＡＲＱを用いて通信を行うようにする。ＢＳ １０２は、第１転送時間（“ＴＴＩ−ｎ”）で２つのＭＩＭＯレイヤに亘って２つの符号語、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４をＳＳ １１６へ転送するようになる。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４とを受信する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４のデコーディングを試みる。ＲＳ ４０２は、ＣＷ２ １００４のデコーディングを成功的に行なうが（１０１２）、ＣＷ１ １００２のデコーディングは成功的に行なわない（１０１０）。ＳＳ １１６は、誤りが発生したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４を受信する（１００６、１００８）。ＳＳ １１６は、受信したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号をバッファーに格納し、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４に対するＮＡＫメッセージ信号をＢＳ １０２に送信する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２に対してＮＡＫメッセージ信号を送信し、ＣＷ２ １００４に対してＡＣＫメッセージ信号を送信する。ＢＳ １０２は、ＳＳ １１６とＲＳ ４０２で各々受信したＮＡＫとＡＣＫ信号をデコーディングする。また、ＲＳ ４０２はＳＳ １１６からのＮＡＫ信号をデコーディングし、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４をデコーディングすることに助けを必要とすると判断する。ＲＳ ４０２は、次の利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）で正しく受信された符号語ＣＷ２ １００４をＳＳ １１６にフォワーディング（例えば、転送）する（１０１４）。また、ＢＳ １０２は新たな符号語ＣＷ３ １１０２を次に利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）でＳＳ １１６に転送する。ＲＳ ４０２がＣＷ２ １００４を転送したように、ＢＳ １０２は同一な時間と同一なリソースに亘ってＣＷ３ １１０２を転送する。ＳＳ １１６は、ＣＷ２ １００４とＣＷ３ １１０２を２つの符号語信号として受信する。ＳＳ １１６がＣＷ２ １００４を成功的にデコーディングするようになる（１１０６）。図１８と関連して論議された以前の実施形態と同様に、ＣＷ２ １００４が引き起こした干渉をＣＷ２ １００４とＣＷ３ １１０２から除去するために、ＳＳ １１６はデコーディングされたＣＷ２ １００４を用いる。ＣＷ２ １００４とＣＷ３ １１０２信号からＣＷ２ １００４を除去した後、ＳＳ １１６はＣＷ３ １１０２をデコーディングできるようになる（１１１２）。そうでなければ、仮にＳＳ １１６がＣＷ３ １１０２をデコーディングするが（１１０８）、ＣＷ２ １００４はデコーディングしない場合、ＳＳ １１６はＣＷ２ １００４をデコーディングするためにＣＷ３ １１０２から干渉を除去できる。一旦、ＳＳ １１６がＣＷ２ １００４をデコーディングするようになれば、ＳＳ １１６は、第１のＴＴＩ（“ＴＴＩ−ｎ”）で受信した、格納されているＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号（以前にバッファーに格納されたもの）からＣＷ２ １００４を除去するようになる（１０１８）。ＣＷ２ １００４を除去した後、ＳＳ １１６はＣＷ１ １００２をデコーディングできるようになる（１０２０）。
【００６４】
図２０に図示された他の実施形態において、ＲＳ ４０２はＢＳ １０２を支援してＳＳ １１６がマルチ−アンテナＭＩＭＯハイブリッドＡＲＱを用いて通信するようにする。ＢＳ １０２は、２つの符号語ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４を第１転送時間（“ＴＴＩ−ｎ”）で２つのＭＩＭＯレイヤに亘ってＳＳ １１６へ転送する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４を受信する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４のデコーディングを試みる。ＲＳ ４０２は、ＣＷ２ １００４を成功的にデコーディングするが（１０１２）、ＣＷ１ １００２のデコーディングは失敗する（１０１０）。ＳＳ １１６は、誤りが発生したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４を受信する。ＳＳ １１６は、受信したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号をバッファーに格納し、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４に対するＮＡＫメッセージ信号をＢＳ １０２に送信する。ＲＳ ４０２は、ＳＳ １１６からのＮＡＫ信号はデコーディングし、ＳＳ １１６がＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４をデコーディングすることに助けを必要とすると判断する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２に対してＮＡＫメッセージ信号を送信し、ＣＷ２ １００４に対してＡＣＫメッセージ信号を送信する。また、ＲＳ ４０２がＣＷ２ １００４の再転送のためにどんな時間周波数リソース１２０４を用いるかに関する情報を送信する。ＢＳ １０２は、ＳＳ １１６から受信したＮＡＫメッセージとＲＳ ４０２から受信したＮＡＫメッセージ、ＡＣＫメッセージ、及び時間周波数リソース１２０４をデコーディングする。ＢＳ １０２は、ＲＳ ４０２が使用するように時間周波数リソース１２０４を残してＲＳ ４０２がＣＷ２ １００４をＳＳ １１６に再転送するために自由に使用するようになる。したがって、ＢＳ １０２はＲＳ ４０２から再転送を妨害しないように選択することもできる。ＲＳ ４０２は、識別された時間周波数リソース１２０４に従って、正しく受信した符号語ＣＷ２ １００４を次の利用可能なＴＴＩ（ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ））でＳＳ １１６にフォワーディング（例えば、転送）する（１０１４）。次に、ＳＳ １１６はＣＷ２ １００４をデコーディングすることができ、ＣＷ２ １００４をデコーディングした後、図１８及び図１９に関して前述したように、ＳＳ １１６はＣＷ２ １００４を用いてＣＷ１ １００２をデコーディングする。
【００６５】
図２１に図示された他の実施形態において、ＢＳ １０２は２つの符号語ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４をＳＳ １１６に第１転送時間（“ＴＴＩ−ｎ”）で２つのＭＩＭＯレイヤに亘って転送するようになる。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４とを受信する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４のデコーディングを試みる。ＲＳ ４０２がＣＷ２ １００４のデコーディングを成功的に行なうが（１０１２）、ＣＷ１ １００２のデコーディングは成功的に行なわない（１０１０）。ＳＳ １１６は、誤りが発生したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４を受信する（１００６、１００８）。ＳＳ １１６は、受信したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号をバッファーに格納し、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４に対するＮＡＫメッセージ信号をＢＳ １０２に送信する。ＢＳ １０２は、ＳＳ １１６から受信したＮＡＫ信号をデコーディングする。ＲＳ ４０２は、ＳＳ １１６からのＮＡＫ信号をデコーディングし、ＳＳ １１６がＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４をデコーディングすることに助けを必要とすると判断する。ＢＳ １０２は、次に利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）でＣＷ２ １００４をＳＳ １１６に再転送する。また、ＲＳ ４０２は正しく受信した符号語ＣＷ２ １００４を次に利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）でＳＳ １１６にフォワーディング（例えば、転送）する。幾つかの実施形態において、ＢＳ １０２とＲＳ ４０２はＳＳ １１６でＣＷ２ １００４に対して受信した信号を増加させるためにＣＷ２ １００４の転送に用いられるプロコーディングを調整する。次に、ＳＳ １１６はＣＷ２ １００４をデコーディングできるようになり（１３１６）、図１８、１９、及び２０に関して前述したように、ＣＷ２ １００４をデコーディングした後、ＳＳ １１６はＣＷ２ １００４を用いてＣＷ１ １００２をデコーディングする。
【００６６】
図２２に図示した追加的な実施形態において、ＲＳ ４０２はＢＳ １０２を支援してＳＳ １１６がマルチ−アンテナＭＩＭＯハイブリッドＡＲＱを用いて通信するようにする。ＢＳ １０２は、第１転送時間（“ＴＴＩ−ｎ”）で２つのＭＩＭＯレイヤに亘って２つの符号語ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４をＳＳ １１６に転送する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４を受信する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４のデコーディングを試みる。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４のデコーディングを各々成功的に行なう（１４１０、１４１２）。ＳＳ １１６は、誤りが発生したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４とを受信する（１００６、１００８）。ＳＳ １１６は、受信したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号をバッファーに格納し、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４に対してＮＡＫメッセージ信号をＢＳ １０２に送信する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４に対してＡＣＫメッセージ信号を送信する。ＢＳ １０２は、ＳＳ １１６から受信したＮＡＫ信号とＲＳ ４０２から受信したＡＣＫメッセージ信号をデコーディングする。また、ＲＳ ４０２はＳＳ １１６からＮＡＫメッセージ信号を受信し、デコーディングし、ＳＳ １１６がＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４をデコーディングすることに助けを必要とすると判断する。ＲＳ ４０２は、次の利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）で符号語ＣＷ２ １００４をＳＳ １１６にフォワーディング（例えば、転送）する（１０１４）。ＲＳ ４０２は、ＣＷ２ １００４のみをＳＳ １１６に送信してＳＳ １１６はＣＷ２ １００４を除去し、ＣＷ１ １００２をデコーディングできるようになる。また、ＢＳ １０２は、次の利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）で新たな符号語ＣＷ３ １１０２をＳＳ １１６へ転送する。ＳＳ １１６は、ＣＷ２ １００４とＣＷ３ １１０２を２つの符号語信号として受信する。ＳＳ １１６は、ＣＷ２ １００４を成功的にデコーディングする（１４０６）。ＳＳ １１６は、図１８と関連して論議された以前の実施形態と同様に、デコーディングされたＣＷ２ １００４を用いてＣＷ２ １００４が引き起こした干渉をＣＷ２ １００４とＣＷ３ １１０２信号から除去する（１１１０）。ＣＷ２ １００４をＣＷ２ １００４とＣＷ３ １１０２信号から除去した後、ＳＳ １１６はＣＷ３ １１０２をデコーディングできるようになる（１１１２）。また、仮にＳＳ １１６がＣＷ３ １１０２をデコーディングするが（１４０８）、ＣＷ２ １００４はデコーディングしない場合、ＳＳ １１６はＣＷ２ １００４をデコーディングするためにＣＷ３ １１０２からの干渉を除去できる。一旦、ＳＳ １１６がＣＷ２ １００４をデコーディングするようになれば、ＳＳ １１６は、第１のＴＴＩで受信した、格納されているＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号（以前にバッファーに格納されたもの）からＣＷ２ １００４を除去する（１０１８）。ＣＷ２ １００４を除去した後、ＳＳ １１６はＣＷ１ １００２をデコーディングできるようになる（１０２０）。
【００６７】
追加的な実施形態において、ＲＳ ４０２はＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４を再転送する。このような実施形態において、システムで利用可能なＭＩＭＯレイヤが制限されているため、ＢＳ １０２は新たな符号語（例えば、ＣＷ３ １１０２）を転送しないこともある。
【００６８】
図２３に図示された他の実施形態において、ＲＳ ４０２はＢＳ １０２を支援してＳＳ １１６がマルチ−アンテナＭＩＭＯハイブリッドＡＲＱを用いて通信するようにする。ＢＳ １０２は、第１転送時間（ＴＴＩ−ｎ）で２つのＭＩＭＯレイヤに亘って２つの符号語ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４とを転送する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４を受信する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４のデコーディングを試みる。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４のデコーディングを各々成功的に行なう（１４１０、１４１２）。ＳＳ １１６は、誤りが発生したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４とを受信する（１００６、１００８）。ＳＳ １１６は、受信したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号をバッファーに格納し、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４に対するＮＡＫメッセージ信号をＢＳ １０２に送信する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４に対してＡＣＫメッセージ信号を送信する。ＢＳ １０２は、ＳＳ １１６から受信したＮＡＫメッセージ信号とＲＳ ４０２から受信したＡＣＫ信号をデコーディングする。また、ＲＳ ４０２は、ＳＳ １１６からＮＡＫメッセージ信号を受信し、これをデコーディングしてＳＳ １１６がＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４をデコーディングすることに助けを必要とすると判断する。ＲＳ ４０２は、次の利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）で符号語ＣＷ２ １００４をＳＳ １１６にフォワーディング（例えば、転送）する。ＲＳ ４０２は、ＣＷ２ １００４だけをＳＳ １１６に転送してＳＳ １１６はＣＷ２ １００４を除去できるようになり、ＣＷ１ １００２をデコーディングできるようになる。また、ＢＳ １０２は次の利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）で新たな符号語ＣＷ３ １１０２をＳＳ １１６に転送する。ＳＳ １１６は、ＣＷ２ １００４とＣＷ３ １１０２を２つの符号語信号として受信する。ＳＳ １１６は、ＣＷ２ １００４のデコーディングを成功的に行なわない（１５０４）。また、ＳＳ １１６はＣＷ３ １１０２のデコーディングを成功的に行なわない（１５０６）。次に、ＳＳ １１６はＨＡＲＱ原理を用いて反復された符号語ＣＷ２ １００４にソフト結合を行う（１５０８）。ＳＳ １１６は、第１のＴＴＩ（“ＴＴＩ−ｎ”）でＢＳ １０２から受信したＣＷ２ １００４を次に利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）でＲＳ ４０２から受信したＣＷ２ １００４とソフト結合して（１５０８）ＣＷ２ １００４のデコーディングを試みる（１５１０）。仮に、ＳＳ １１６がＣＷ２ １００４のデコーディングを成功的に行なう場合（１５１２）、図１８と関連して論議された以前の実施形態と同様に、ＳＳ １１６はデコーディングされたＣＷ２ １００４を用いてＣＷ２ １００４が引き起こした干渉を第１のＴＴＩ（“ＴＴＩ−ｎ”）で受信したＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号から除去する（１５１４）。ＣＷ１ １００２とＣＷ２ １００４信号からＣＷ２ １００４を除去した後、ＳＳ １１６はＣＷ１ １００２をデコーディングできるようになる（１５１６）。また、ＳＳ １１６はデコーディングされたＣＷ２ １００４を用いてＣＷ２ １００４が引き起こした���渉を次の利用可能なＴＴＩ（“ＴＴＩ−（ｎ＋ｋ）”）で受信したＣＷ２ １００４とＣＷ３ １１０２信号から除去する（１５１８）。ＣＷ２ １００４をＣＷ２ １００４とＣＷ３ １１０２信号から除去した後、ＳＳ １１６はＣＷ３ １１０２のデコーディングを行なわれるようになる（１５２０）。そうでなければ、仮にＳＳ １１６がＣＷ２ １１０２のデコーディングに失敗する場合（１５１２）、ＳＳ １１６はＮＡＫメッセージ信号を生成してＢＳ １０２とＲＳ ４０２に転送するようになる。
【００６９】
他の実施形態において（具体的に図示していない）、第１通信ノードから始まり、第２通信ノードで終了するデータパケットに対するＨＡＲＱ動作におけるＨＡＲＱプロセッサの個数は１つ以上になることができる。多重ＨＡＲＱプロセッサの場合に、ＲＳ ４０２またはＢＳ １０２でのスケジューラーは“高い優先順位”、“平均優先順位”、または“低い優先順位”のように、プロセッサに重み付け値を加えることによって転送及び／又は再転送のためのＨＡＲＱプロセッサの優先順位を付けるために採択される。例えば、仮に６個のＨＡＲＱプロセッサが用いられている場合、２つのプロセッサは“高い優先順位”に重み付け値になっており、２つのプロセッサは“平均優先順位”に重み付け値になっており、２つのプロセッサは“低い優先順位”に重み付け値になっていることがある。このような重み付け値は遅延要求事項（latency requirement）、データレート、または他のサービス品質（Quality of Service；ＱＯＳ）測定と関連する。このようにして、平行したＨＡＲＱプロセスが動作している時、幾つかのＨＡＲＱプロセスがその他のプロセスより早く発生するようになる。幾つかの実施形態において、ユーザ装備（“ＵＥ”または“ＳＳ”）がマルチメディアサービスアプリケーションを動作させている時、優先順位が付けられたプロセッサが用いられる。追加的な実施形態はＨＡＲＱ動作が多重ホップ（hop）に亘る期間の間行なわれるその他の中継ネットワークに適用できる。これら実施形態はＴＤＤシステムまたはＦＤＤシステムのうち、いずれか１つと一体化する。
【００７０】
本発明は好ましい実施形態を通じて説明されたが、多様な変更及び変形が当業者に提示されることもできる。本発明のこのような変更及び変形は添付の特許請求範囲内に含まれる。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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