(57)【要約】バックホールを有さない基地局をＮＭＳに接続されたその隣り合う十分機能的な基地局に接続するために「プロキシ無線無線バックホール又はリレー」として機能し得る、拡張されたアクセス端末（ＡＴ）が提供される。別の実施形態では、バックホールが欠けている基地局においてデータを格納して、取り出すためのアーキテクチャ及びプロトコルが提供され、その情報を使用して、それによって、ＡＴＲが、ＡＴの経路指定及び中継機能からのバックホール伝送に起因する、バックホールが欠けている基地局及び隣り合う基地局における干渉取消しを改善するために、フォーマット情報を発信源に通信することが可能な機構。
2011525077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセス端末が第１の基地局及び第２の基地局の間の通信リレーとして動作する、前記アクセス端末及び少なくとも２つの基地局を含む無線通信システムにおいて、基地局における前記アクセス端末のリレー伝送に関する干渉取消しのための方法であって、
発信源基地局に、独自のタイミング構成に従って、前記リレーアクセス端末に対する伝送に関するデータをマーキングさせるステップ、
前記独自のタイミング構成を前記リレーアクセス端末に通信するステップ、及び
前記アクセス端末によるリレー伝送からの干渉を受けて、前記リレーアクセス端末にその送信機構成及びタイミングデータを基地局に提供させるステップ
を備える方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記発信源基地局によってマーキングされた前記データが固定期間を有する複数の間隔に区分化され、それぞれの間隔が割り当てられた印を有する、方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、前記マーキングされたデータ区分のうちの幾つかが、その割り当てられた印と共に前記リレーアクセス端末に送信され、前記発信源基地局においてメモリ内に同時に格納される、方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記リレーアクセス端末が、画定された送信機構成メッセージを経由して、その送信機構成を前記発信源基地局に送信する、方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法であって、前記リレーアクセス端末送信機構成が、前記画定された送信機構成メッセージを経由して、前記発信源基地局の隣り合う基地局にも送信される方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、前記リレーアクセス端末送信機構成が前記送信機に関する符号化パラメータ及び変調パラメータを含む方法。
【請求項７】
請求項３記載の方法であって、前記マーキングされたデータ区分のそれぞれに関連するタイミングデータが前記発信源基地局の前記メモリ内に格納される、方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、前記発信源基地局メモリ内に格納された、前記マーキングされた区分データ及び前記関連するタイミングデータが前記発信源基地局の隣り合う基地局に送信される方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法であって、前記発信源基地局メモリ内に格納された、マーキングされた区分データ及び関連するタイミングデータが、前記発信源基地局において適用されることになる、前記リレーアクセス端末による所与のマーキングされた区分データの伝送に対応する干渉取消し波形を決定するために処理される方法。
請求項８記載の方法であって、前記発信源基地局から隣り合う基地局に送信された、マーキングされた区分データ及び関連するタイミングデータが、前記隣り合う基地局のうちの幾つかにおいて適用されることになる、前記リレーアクセス端末による所与のマーキングされた区分データの伝送に対応する干渉取消し波形を決定するために処理される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、その主題が参照により本明細書に完全に組み込まれている、２００８年９月３０日に出願され、米国公開出願第＿号として＿に公開された米国特許出願第１２／２８６，４１７号の一部継続である。本出願は、その主題が参照により本明細書に完全に組み込まれている「ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＢＡＣＫＨＡＵＬ  ＩＮＴＥＲＦＥＲＥＮＣＥ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＡＣＣＥＳＳ  ＴＥＲＭＩＮＡＬ  ＲＯＵＴＥＲ」という発明の名称の、２００８年６月１４日に出願された米国仮出願第６１／１３１，９５３号の優先権を米国特許法第１１９条第（ｅ）項に従ってさらに主張するものである。
【０００２】
本発明は通信システムに関し、より詳細には、無線通信システム内でトラフィックを経路指定するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
伝統的な無線アクセスネットワークは、有線リンク（銅、同軸ケーブル、ファイバ）を使用して集中型コントローラ（無線ネットワークコントローラ／基地局コントローラ）に接続された幾つかの基地局（アクセスポイント）からなる。無線ネットワークコントローラは、次に、有線電気通信インフラストラクチャ（コアネットワーク）に接続する回路スイッチ又はパケットデータルータに接続し戻される。この伝統的な階層的なネットワークが図１に示される。
【０００４】
現在のネットワーク内の典型的な基地局配備では、有線接続は通常、それぞれの基地局からコントローラに対して、そして、コアネットワークに対して必要とされる。圧倒的多数の事例では、これらの有線リンクはＴ１リンク、Ｅ１リンク、イーサネットリンク、又はファイバリンクである。一部の稀な事例では、別個のスペクトルを使用する専門の専用見透し内マイクロ波（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ  ｍｉｃｒｏｗａｖｅ）リンクが用いられる。かかる専用バックホール接続の実装は通常、高価である。既存のネットワーク内に専用バックホール接続を確実に、又は経済的に実装することができない基地局の対が存在する場合もある。従って、バックホールコストを削減するための代替の手法を検討する価値がある。１つのかかる代替案は、基地局自体同士の間に無線バックホールリンクを何らかの仕方で提供し、それによって、バックホール通信経路を提供することである。さらに、別個のスペクトル及び専門機器をかかるバックホールの専門にしないことが望ましいことになる。
【０００５】
基地局の障害分離及び問題解決の場合、現在のセルラネットワークの技法は、ネットワークオペレータが多くの多様な発信源からの情報を相関させる能力に依存する。かなり多くの場合、バックホール接続は第三者サービスプロバイダから賃貸される。しばしば、サービスの欠如が基地局から検出された場合、より長時間でないとしても、数時間の間、その根本的原因を有線ネットワーク又は基地局ＲＦチェーンに明瞭に特定することはできない。バックホールが故障している可能性があるとき、影響を受けた基地局に遠隔でログインするために利用可能なその他の機構は現在存在しない。故障している基地局を確認するため、又は排除するために、技術者がサイトに訪問することが必要とされる。基地局を遠隔で診断するための別の機構が利用可能にされた場合、この非常に高価なサイトへの訪問は回避され得る。
【０００６】
さらに、インフラストラクチャノード（基地局即ちアクセスポイント）の実際の数は、数桁増える可能性がある。典型的には、今日、大規模なサービスプロバイダネットワークのそれぞれは、基地局が配置されている５０，０００を超えるセルサイトからなる。そのような数が１００倍増え、約５００万になることを期待するのは非現実的ではない。真にユビキタスなデータ受信可能範囲を確実にするためには、そのように多数の基地局が必要とされることになる。これらの新しいアクセスポイントの多くは、コアネットワークに対する有線バックホールを用いて容易にサポートされ得ない可能性もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願第１２／２８６，４１７号
【特許文献２】米国仮出願第６１／１３１，９５３号
【特許文献３】ＵＳＰＴＯ出願第１２／３１９，１１７号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
背景技術の項で説明された問題に対処するために、無線技術を使用して、基地局（アクセスポイント）同士の間でアクセス端末（ＡＴ）を経由してパケットを経路指定するための方法論が開示される。
【０００９】
例示的な実施形態では、アクセス端末経路指定機能は、既存の無線アクセスリソース（時間、帯域幅、符号空間、電力）、プロトコル、及び基地局インフラストラクチャを使用して、基地局同士の間に無線メッシュバックホールを提供するために使用され得る。従って、有線バックホール又は専門の無線バックホールを有さない独立型の基地局を追加することによって、既存のネットワークの受信可能範囲を拡張するための手段が提供される。
【００１０】
本質的に、本発明の方法論を用いると、ＡＴは「プロキシルータ」として機能することを要求されたとき、そうすることが可能である。基地局同士の間でパケットを経路指定する目的でＡＴを使用するための能力は、基地局を構成して、制御するための追加の柔軟性を提供し、既存のバックホールが輻輳状態にある場合、又は中断している場合、冗長性も提供する。
【００１１】
別の実施形態では、本発明によって提供されるＡＴ経路指定及び中継機能は、ＬＴＥ、ＵＭＢ、及びＷｉＭＡＸなど、第４世代セルラ標準に関して検討されている新しいＯＦＤＭベースのエアインターフェース技法に拡張され得る。詳細には、新しいバックホール経路指定プロトコルは、ＨＲＰＤプロトコルスタックを修正することによって、ＡＴＲに関して提供される。ＡＴＲは、並行セルフトラフィックフロー（ｐａｒａｌｌｅｌ  ｓｅｌｆ  ｔｒａｆｆｉｃ  ｆｌｏｗ）及びバックホールフローを同時にサポートする。バックホールトラフィックフロー及びセルフトラフィックフローは、トラフィックタイプ表示によって区別される。ＡＴＲバックホールストリームのＱｏＳがサポートされる。着信ＡＴＲバックホールトラフィックフロー及び発信ＡＴＲバックホールトラフィックフロー並びにＡＴＲセルフトラフィックが同時に送信され得る。ウォルシュ符号は、ＡＴＲから同時に送信された並行ストリームを分離するために用いられる。ＡＴＲが異なるエアリンク上で並行伝送を実行するとき、独立した電力制御が異なるエアリンクに適用される。独立型の基地局からのバックホールトラフィックは、これにより、ＲＮＣに接続された基地局に経路指定される。ＡＴＲバックホールストリームは簡単な要求／応答機構を介して折衝され得る。
【００１２】
ＨＲＰＤ  ＲｅｖＢ上の無線アクセス端末ルータ（ＡＴＲ）の実装は、集中型バックホールの能力を可能にし、ＨＲＰＤを伴うエアインターフェースにおいて低コストのエッジカバレッジ及び低コストのフェムトソリューション（ｆｅｍｔｏ  ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）を提供する。一般的な性質を伴うこれらの特徴は、その他の無線アクセス技術に適用されることも可能である。本発明は、様々なアプリケーションにかなりのコスト節約を提供し、最新のビジネスモデルをもたらすことが可能である。
【００１３】
ＡＴＲリレーは幾つかの利点を提供するが、送信されたＡＴＲ信号は、発信源ＢＴＳに対する干渉でもあり（即ち、有線バックホールが欠けているＢＴＳは、ＡＴＲを経由して、目標ＢＴＳにリレー接続を行うことを試み）、特に、ＡＴＲがその他の近傍のＢＴＳに近接しているとき、それらの近傍のＢＴＳ対する干渉でもある。従って、本発明の別の実施形態では、発信源においてデータを格納して、取り出すためのアーキテクチャ及びプロトコルが提供され、その情報を使用して、干渉取消しを改善するために、ＡＴＲがフォーマット情報を発信源に通信することが可能な機構が開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】階層型無線ネットワークの概略図である。
【図２】本発明によって対処される、ＡＴＲ、発信源ＢＴＳ、及び隣り合うＢＴＳの間のデータフロー並びに干渉フローを概略的に例示する図である。
【図３】本発明による、発信源ＢＴＳ／隣り合うＢＴＳにおける無線バックホール伝送に関する干渉取消しを概略的に例示する図である。
【図４】発信源ＢＴＳによって、Ｔ＿ｍａｒｋ期間内に送信されることになるデータのマーキングを例示する図である。
【図５】本発明のＡＴＲバックホール経路指定プロトコルに基づく、ＡＴＲバックホールフローとＡＴＲセルフフローの間の区別を概略的に例示する図である。
【図６】８０２．１１標準でメッシュネットワークを形成する様々なネットワーク要素を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
この一部継続出願に関する親出願（米国第１２／２８６，４１７号）において、本発明者らは、無線アクセス端末ルータ（ＡＴＲ）として識別される、無線モバイルユニット内で実装される新しい無線リレー機能を開示した。本一部継続出願は、無線システム内の干渉を管理する際にＡＴＲリレー機能を適用することに関する。
【００１６】
ＡＴＲの概念を用いると、モバイルユニットは、その独自のトラフィックに関して基地局と通信しているだけではなく、独立型であり、ネットワークとの有線接続／バックホール接続を有さない、１つ以上の基地局からのバックホールトラフィックも運ぶ。ＡＴＲの概念は図１に概略的に例示される。図に例示されるように、有線バックホールを有さない基地局（ＢＴＳ）は、ＡＴＲを経由して、有線バックホールを有する目標ＢＴＳに対するそのトラフィックのリレーを構成することが可能である。
【００１７】
しかし、ＡＴＲ機能は、高速パケットデータ（ＨＲＰＤ）エアインターフェース標準において現在サポートされていない。ＨＲＰＤに関する新しいＡＴＲバックホールプロトコルは、本出願と共に提出され、その内容が参照により本明細書に組み込まれている、「Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｒｏｕｔｅｒ  Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｏｎ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＨＲＰＤ」（ＵＳＰＴＯ出願第１２／３１９，１１７号）という表題のコンパニオン出願（ｃｏｍｐａｎｉｏｎ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）において、本発明者らによって開示されている。
【００１８】
ＡＴＲは、並行セルフトラフィックフロー及びバックホールフローを同時にサポートする。ＡＴＲバックホールフローのＱｏＳをサポートするために、電力制御及びリソース割振りが使用される。目標ＢＴＳに対する有線バックホールトラフィックリンクを有さないＢＴＳの場合、非有線（ｕｎ−ｗｉｒｅｄ）ＢＴＳからのバックホールトラフィックは、ＡＴＲを経由して、目標ＢＴＳに経路指定されることが可能である。ＡＴＲバックホールストリームは、その親出願において、かつ上で参照されたコンパニオン出願においてより十分に説明されるように、簡単な要求／応答機構を介して折衝され得る。
【００１９】
ＡＴＲは、目標ＢＴＳによって電力制御又はレート制御される。ＡＴＲの送信電力は、目標ＢＴＳの要件を満たすためにスケーリングされる。しかし、送信されたＡＴＲ信号は、発信源ＢＴＳに対する干渉でもあり（即ち、有線バックホールが欠けているＢＴＳは、ＡＴＲを経由して、目標ＢＴＳにリレー接続を行うことを試み）特に、ＡＴＲがその他の近傍のＢＴＳに近接しているとき、それらの近傍のＢＴＳ対する干渉でもある。従って、発信源ＢＴＳ及び転送しているＡＴＲに接近するその他のＢＴＳにおける干渉取消し（ＩＣ）が所望される。本明細書において理解できるように、本発明者らによってここで開示されるＩＣ方法は、この必要性に対処することになるが、この方法は、一般的な無線リレーシナリオに関して一般化されることも可能である。
【００２０】
ＡＴからの伝送は、その他のＡＴからＢＴＳにおいて受信された信号に対する干渉になることが知られている。ＡＴＲバックホール伝送によって生成された類似の干渉は、バックホールトラフィックを当初ＡＴＲに送信したＢＴＳに対する「ブローバック（ｂｌｏｗ−ｂａｃｋ）」として示される。上で参照されたコンパニオン出願では、発信源ＢＴＳが、このデータを生成して干渉取消しを決定する際に使用する目的でそのデータを容易に格納することが可能であるため、発信源ＢＴＳにおけるＡＴＲ伝送から目標ＢＴＳへのブローバックは取り消されることが可能である点が明らかにされた。本出願において、本発明者らは、かかる干渉によって影響を受ける発信源基地局及び隣り合う基地局の両方において、かかる干渉取消しのパフォーマンスをさらに拡張するための新しい方法を開示する。
【００２１】
発信源ＢＴＳはデータを生成した可能性があるとしても、目標ＢＴＳに対するＡＴＲ伝送に関する実際の伝送フォーマットは発信源ＢＴＳに知られないことになる。加えて、この伝送のタイミングは正確に知られていない。タイミング情報及び伝送フォーマット情報がない場合、発信源ＢＴＳにおいて干渉取消しに関する情報を回復することは、様々な時間及び伝送フォーマットを通した仮説検証に依存する。
【００２２】
既存の技術分野のそれらの制限に対処するために、本発明者らは、本明細書において、（ｉ）発信源においてデータを格納して、取り出すためのアーキテクチャ及びプロトコル、並びに（ｉｉ）ＡＴＲがＩＣを改善するために、フォーマット情報を発信源に通信することが可能な機構の作成を開示する。本発明者らは、ＡＴＲからブロードキャストされた変調構成情報が隣り合うＢＴＳにも同様に利用可能にされることを可能にする、電力制御規則の修正をさらに開示する。
【００２３】
元の発信源ＢＴＳデータは、ＡＴＲリレーがそのデータを送信するとき、干渉を取り消すために使用され得る。発信源ＢＴＳからＡＴＲリレーに送信されたデータ、及びＡＴＲ伝送から目標ＢＴＳに送信されたデータに関して遅延が存在するため、隣り合うＢＴＳは、リレーがそれらのデータを送信する前に、（それが有線であり、発信源ＢＴＳが有線である場合）有線バックホールを介して、又はエアリンクを介して、発信源データを取得することが可能である。ＡＴＲによって引き起こされた干渉に関する、隣り合うＢＴＳの干渉取消しは、これにより実行可能になる。詳細には、本発明者らは、本明細書で、発信源ＢＴＳにおいてＩＣに関する発信源データを格納するためのアーキテクチャ及びプロトコル、並びに、発信源ＢＴＳがそのデータをＡＴＲに送信するときの発信源データの傍受を含めて、隣り合うＢＴＳが発信源ＢＴＳを監視することを可能にするための機構を開示した。隣り合うＢＴＳによって傍受された発信源データは、次いで、隣り合うＢＴＳにおいてＩＣに関して使用されることになる。
【００２４】
本発明による、ＡＴＲのモビリティをサポートするための機構も本明細書で提供される。ＡＴＲモビリティのかかるサポートを用いると、移動しているＡＴＲのバックホールリソースはシステムによって動的に使用されることが可能である。
【００２５】
発信源ＢＴＳ及び隣り合うＢＴＳにおける無線バックホール干渉取消し
本発明によって対処される、ＡＴＲ、発信源ＢＴＳ、及び隣り合うＢＴＳの間のデータフロー並びに干渉フローは図２に概略的に例示される。本発明の方法及びアーキテクチャの詳細な説明の前書きとして、図２に例示されるデータフロー及び干渉フローとの関連でも有効に考慮され得る、本発明の実装と密接な関係がある幾つかの基本的な仮定、システム構造、及びハイレベル要件を概略することは有用であろう。
１．ＡＴＲは目標ＢＴＳ又は次の転送しているＢＴＳによって電力制御される。電力制御は、ＡＴＲの総送信電力制約を受けて、フローごとに経路ベースで提供される。
２．終端間ＡＴＲバックホール経路を通じた平均伝送速度は（例えば、発信源ＢＴＳからＡＴＲに対する、ＡＴＲから目標ＢＴＳに対する）リレー伝送のそれぞれのリンクに関して同じであるべきである。
３．符号化パラメータ及び変調パラメータを含めて、ＡＴＲ送信機構成は、ＡＴＲとそれらのＢＴＳの間のエアリンクを介して、発信源ＢＴＳ及び隣り合うＢＴＳに配信されることが可能である。
４．適切な電力割振りは、その情報を隣り合うＢＴＳによって無線で受信することを可能にするために、ＡＴＲバックホール送信機構成情報のブロードキャストの間にＡＴＲに関して適用される。
５．隣り合うＢＴＳは、発信源ＢＴＳによって、リレー伝送について通知され、それらの近傍のＢＴＳが、発信源ＢＴＳからＡＴＲに送信されたバックホールデータを監視して、傍受することを可能にする。
６．発信源ＢＴＳがそのデータをＡＴＲに送信した時間と、ＡＴＲによる目標ＢＴＳに向けたそのデータの伝送の間に遅延が発生することになる。この遅延は、発信源ＢＴＳが、目標ＢＴＳへのそのデータのＡＴＲ前方伝送からの干渉を取り消すために、格納された発信源データを使用して干渉取消しを実行することを可能にする。この遅延は、隣り合うＢＴＳが、ＡＴＲがそのデータを受信するのと同時に受信されることになる、発信源ＢＴＳから傍受されたデータを使用して、干渉取消しを実行することも可能にすることになる。
７．無線バックホールデータフローのＡＲＴ伝送が順方向リンクフォーマットにいつ従うかが本発明の１つの実装オプションである。このオプションの下で、ＢＴＳ受信機は、順方向リンク及び逆方向リンクの形で復調並びに復号するための機能を有さなければならない。
【００２６】
発信源ＢＴＳ／隣り合うＢＴＳにおける無線バックホール伝送に関する干渉取消しのための本発明の方法は、図３に概略的に示される。その方法によれば、発信源（又は隣り合う）ＢＴＳは、ＡＴＲによって送信されたパイロットを検出して、処理することになる。チャネル推定は、チャネル減衰及びＡＴＲのモビリティによる信号振幅、位相、及び周波数の変更を取得するために、受信されたＡＴＲパイロットに基づいて実行される。次に、パイロットのゲーティング（ｇａｔｉｎｇ）のタイミングが、パイロットの検出されたオンエッジ／オフエッジに基づいて決定される。ＡＴＲバックホールデータ伝送のオン／オフとオン／オフ同調する補助パイロットが存在し得る点に留意されたい。次いで、受信されたＡＴＲパイロット波形が、変調方式、チャネル推定結果の反転、及びパイロットゲーティングのタイミングの事前知識に基づいて回復される。最終的に、パイロット干渉は、タイミング回復機構によって決定されたタイミング位置合わせに基づいて、総受信信号サンプルから除去される。
【００２７】
ＡＴＲ送信機と発信源ＢＴＳ／隣り合うＢＴＳの間のタイミング位置合わせを支援するために、伝送速度はＡＴＲバックホール経路の全体にわたって事前に折衝される。この伝送速度に基づいて、発信源ＢＴＳは、次の時間マーキング期間Ｔ＿ｍａｒｋ（例えば、４００ｍ秒）にわたって送信されることになるデータをマーキングすることになる。データの始めと終わりが識別される。関連するウォルシュ符号を用いた番号がこのＴ＿ｍａｒｋ期間に対応するデータに割り当てられる。そのようにマーキングされたデータの例示的な２つの期間が図４に例示される。
【００２８】
マーキングされたデータは、ウォルシュ符号を用いた時間マーキング番号のマッピングと共に、関連する番号を用いて発信源ＢＴＳにおいて格納される。ウォルシュ符合を用いた時間マーキング番号のマッピングは、ＡＴＲにも送信されて、ＡＴＲにおいて維持される。好ましい実施形態では、そのマッピングデータは、バックホール折衝の間に、ＡＴＲに配信されることになる。すべてのＴ＿ｍａｒｋ期間の始めに時間マーキング番号を用いて、時間マーキングされたデータ自体がＡＴＲに送信されることになる。
【００２９】
ＡＴＲバックホールデータがＡＴＲにおいて送信されるとき、すべてのＴ＿ｍａｒｋに関して、固定パターンのプリアンブルが追加されることになる。時間マーキング番号に対応するウォルシュ符号は、Ｔ＿ｍａｒｋ期間にわたって変調されることになる。無線バックホールフローに関するＡＴＲ逆方向リンク電力制御を支援するために、バックホールフロー逆方向リンク補助パイロットが送信され得る。送信された場合、バックホールフロー逆方向リンク補助パイロットは、発信源ＢＴＳにおいてタイミング回復を支援するためにも使用されることになる。
【００３０】
ＡＴＲは、新しく画定されたバックホール送信機構成メッセージを経由して、バックホールフロー送信機構成を発信源ＢＴＳ、又は隣り合うＢＴＳにすら送信し戻すことになる。このメッセージの内容は、符号化率、変調方式パラメータ、ＴＰＲなどを例示的に含み得る。送信機構成メッセージは、バックホール経路折衝段階を可能にしている間に、ＡＴＲによって送信されることが可能である。一実施形態では、送信機構成メッセージはマルチキャスト技法を使用して送信され得る。ＡＴＲが発信源ＢＴＳによって選択された後で、発信源ＢＴＳは、ＡＴＲの識別性に関して隣り合うＢＴＳに通知することになる。
【００３１】
発信源ＢＴＳが、発信源ＢＴＳから選択されたＡＴＲの通信を受信しているという肯定応答を隣り合うＢＴＳから受信した後で、発信源ＢＴＳは、送信機構成メッセージを発信源ＢＴＳ及び隣り合うＢＴＳに送信するようにＡＴＲに助言することになる。通知されている隣り合うＢＴＳは、このＡＴＲから送信された（個々に方向付けられた、又はマルチキャスト）メッセージに関する監視も開始することになる。このメッセージは、逆方向リンクアクセスチャネル上で送信されることが可能であり、又は既存のＨＲＰＤ順方向リンクブロードキャストチャネルに類似したブロードキャストチャネル内で送信されることも可能である。
【００３２】
ＡＴＲがその変調行動を変更することを決定した場合、ＡＲＴは、新しく示唆された送信機構成を用いて、要求を発信源ＢＴＳに送信することになる。ＡＴＲは、発信源ＢＴＳから受入れを受信した後でだけ、この新しい構成を使用して送信を開始することになる。
【００３３】
ＡＴＲバックホールフローに関するタイミング回復は、所与のＡＴＲリレー伝送に関する干渉取消しに参加しているＢＴＳのそれぞれ、即ち、発信源ＢＴＳ及び隣り合うＢＴＳにおいて提供されることになるプリアンブル及びウォルシュ検出機構を経由して実装される。その機構は、それぞれのデータ伝送ブロックに関して、時間マーキングタイミング及び関連する時間マーキング番号を提供することになる。タイミング情報及び時間マーキング情報は、バックホールデータ記憶装置が、発信源ＢＴＳ及び／又は参加している隣り合うＢＴＳの中に存在する（ＡＴＲに当初送信されたデータを格納している）バッファとして実装されるＡＴＲバックホールデータ記憶装置に送信されることになる。同じ時間マーキングを有するデータは、発信源ＢＴＳ又は隣り合うＢＴＳにおいて受信されたＡＴＲ伝送波形を回復するためのアルゴリズムを含む波形回復ブロックに対して読み出されることになる。受信されたＡＴＲ伝送波形は、発信源ＢＴＳによって送信された元のデータの入力、ＡＴＲ伝送構成、回復されたタイミング情報、及びチャネル推定に基づいて回復されることになる。タイミング情報は、それぞれの時間マーキング期間にわたるタイミング位置合わせを確実にするために、波形回復ブロック、受信信号サンプルバッファ、及びパイロット回復ブロックにも送信されることになる。
【００３４】
ＡＴＲバックホール干渉フローに関する波形回復を可能にするためにＡＴＲにおける符号化及び変調は、ＡＴＲから送信されたＡＴＲ送信機構成に基づいて、干渉取消し動作に参加しているＢＴＳのそれぞれにおいて再度実行される。ＡＴＲパイロット信号から決定されたチャネル推定を使用して、ＡＴＲの振幅、位相、及び（ドップラ）周波数におけるチャネル減衰が、参加しているＢＴＳによって回復された波形に適用される。
【００３５】
時間マーキングタイミング情報に基づいて、受信信号サンプルと局所的に変調されたバックホールデータ波長の間のタイミング位置合わせが、Ｔ＿ｍａｒｋ期間にわたって達成される。回復された補助パイロットのオン／オフ情報は、局所的に生成された波形と受信信号波形サンプルの間のフレームレベル同期を達成するために使用される。
【００３６】
Ｔ＿ｍａｒｋタイミング情報及び補助パイロットタイミング情報に続いて、参加しているＢＴＳにおいてローカルメモリ内に格納されたＡＴＲバックホールデータが読み出されることになり、正しいタイミングで（フレームのタイミング解像度で）符号化されて、変調され、減衰されることになる。受信されたパイロット強度に基づいて、回復されたＡＴＲバックホール信号波形の強度が、トラフィック対パイロット比ＡＴＲからのＴＰＲ情報を使用して、スケーリングされて、決定されることが可能である。
【００３７】
図３において理解できるように、回復されたパイロット波形及びＡＴＲバックホール波形は受信信号サンプルから除去されることになる。ＡＴＲバックホールトラフィック及びパイロットからの干渉が取り消された後で、総受信信号は復調及び復号のためにさらに処理されることになる。
【００３８】
ＡＴＲモビリティ
ＡＴＲモビリティの場合、基本的な仮定は、その（１つ以上の）ＡＲＴが、バックホールを有さない隣り合うＢＴＳに接続するために、異なるテザリングされた（ｔｅｔｈｅｒｅｄ）ＢＴＳに切り替えることが可能な、ユーザによって所有された（１つ以上の）ＡＴＲが存在するというものである。バックホールを有さないそれぞれのＢＴＳ（ＵＷＢＴＳ）は、バックホールを有するＢＴＳに対する経路を知っている。ＢＴＳは表示をブロードキャストし、ＡＴはそれらのＢＴＳがバックホールを有するか否かを知る。
【００３９】
ＡＴＲバックホール経路指定機能全体が、図５において概略的に例示される。「ＡＴＲ」とラベル付けされたブロックにおいて理解できるように、ＡＴＲは、ＡＴとＢＴＳの間の直接通信の通常のＡＴ機能（ブロック内の右端の機能列に例示された「ＡＰＰ」、「ＲＬＰ」、「ストリーム」、及び「ＭＡＣ／Ｐｈｙ」）、及び（本明細書において、非有線ＢＴＳ、即ちＵＷＢＴＳと呼ばれることもある）バックホールを有さないＢＴＳと（本明細書において、テザリングされたＢＴＳ、即ちＴ−ＢＴＳと呼ばれることもある）バックホールを有するＢＴＳの間の通信のためのリレー機能、即ち、「ＡＴＲ」ブロックの２つの左端の機能列によって例示されている機能の両方を実行するために動作する。
【００４０】
ＡＴＲバックホール経路指定プロトコルはＨＲＰＤアプリケーション層内に存在し、ＡＴＲバックホールフローカプセル化を実行する。カプセル化機能は（ａ）バックホールフロー表示をパケットヘッダに追加すること、及び（ｂ）発信源識別及び宛先識別（発信源セクタ及び宛先セクタの擬似雑音（ＰＮ）符号）を追加することを含む。
【００４１】
図５に例示されるように、ＡＴＲバックホール経路指定プロトコルはＡＴＲバックホールフローとＡＴＲセルフフローを区別するために動作する。その動作はバックホールフローを別個のストリーム／フローに分離することを含む。即ち、処理されるべきバックホールトラフィックが存在するとき、通常のＡＴトラフィックに関するストリームとは別のストリームが使用されることになる。フローの区別をサポートするために、ＡＴＲとバックホールを有さないＢＴＳの間、ＡＴＲとバックホールを有するＢＴＳの間、ＡＴとバックホールを有するＢＴＳ又はバックホールを有さないＢＴＳの間のそれぞれのエアリンクに、専用プロトコルスタックインスタンス並びにＲＬＰが提供される。
【００４２】
さらに、バックホールストリーム内のＲＬＰフローは、それぞれのエアインターフェースにおいて動作して、フロー発信源におけるＱｏＳに基づいて、そのストリームに関するＱｏＳをサポートする。格納及び転送機能はＲＬＰと共に機能することが期待される。
【００４３】
その経路指定機能を実行する際に、ＡＴＲは、フローをアドレス指定されたアプリケーションに経路指定するために動作するか、又はフローのセルフ表示／バックホール表示に基づいて単に通過を実行する。かかる経路指定を支援するために、ＡＴＲは、ＲＮＣに対するバックホール接続を有する近傍のＢＴＳ、並びにその情報がブロードキャスト表示又はユニキャスト表示によって提供され得る非有線ＢＴＳについて知らされるべきである。
【００４４】
その独自のアプリケーショントラフィックの伝送の場合、ＡＴはバックホール接続を有するＢＴＳ（Ｔ−ＢＴＳ）に対する接続をまず試みるべきである。十分なエアリンクを有するＴ−ＢＴＳが見つからない場合、ＡＴは非有線ＢＴＳ（ＵＷＢＴＳ）との接続を試みるべきである。ＵＷＢＴＳとのトラフィックチャネルが可能にされた後で、ＡＴは、宛先ＰＮとして、このＡＴ／ＡＴＲに対して相対的な最善のエアリンクを有するＴ−ＢＴＳのＰＮ符号を利用すべきである。ＵＷＢＴＳからＭＡＣＩＤがＡＴに割り当てられる。元の発信源ＡＴに関して発信源フローヘッダ内に埋め込まれた宛先ＰＮは、その所望される目標Ｔ−ＢＴＳを示すために動作する。
【００４５】
ＵＷＢＴＳは、その関連するセクタＰＮを有する近傍のＴ−ＢＴＳのリストを維持すべきである。ＵＷＢＴＳが発信源ＡＴからアプリケーションフローを受信するとき、ＵＷＢＴＳは、Ｔ−ＢＴＳに対する経路を決定して、ＰＮｘを用いて次の宛先にバックホール接続要求をまずブロードキャストする（この場合、ＰＮｘは、意図された宛先に接続することが可能な、ＵＷＢＴＳによって選択された利用可能な隣り合うセクタの識別性である）。近傍のＡＴＲがＰＮｘに対するバックホール接続をオファーする場合、ＡＴＲバックホールに関する折衝手順が開始されるべきである。近傍のＡＴＲがＰＮｘに対するバックホール接続をオファーしない場合、ＵＷＢＴＳは、Ｔ−ＢＴＳに対する接続のためのＡＴＲバックホールが見つかるまで、別のＴ−ＢＴＳセクタのＰＮｙを用いてＡＴＲバックホール要求をブロードキャストすべきである（この場合、ＰＮｙは、意図された宛先に経路指定する際に支援することが可能な、ＵＷＢＴＳによって選択された次の利用可能な隣り合うセクタの識別性である）。
【００４６】
ＡＴＲバックホール要求内に埋め込まれた宛先セクタＰＮは、次の宛先セクタのパイロットを獲得するために、ＡＴＲによって使用される。着信トラフィックフロー（着信は、ＡＴＲを経由したＵＷ−ＢＴＳからＴ−ＢＴＳに向けたフローを指す）の場合、宛先セクタはＴ−ＢＴＳのセクタである。発信トラフィックフロー（発信は、ＡＴＲを経由したＵＷ−ＢＴＳに向けてＴ−ＢＴＳから離れるフローを指す）の場合、宛先セクタは発信源ＡＴに連結されたＵＷＢＴＳのセクタである。ＵＷＢＴＳが着信ＡＴＲバックホールパケットをカプセル化するとき、ＵＷＢＴＳは発信源セクタＰＮ（即ち、その独自のＰＮ）を含むべきである。１つの宛先Ｔ−ＢＴＳだけにサービス提供するＡＴＲに関する宛先ＰＮはパケットヘッダ内に含まれなくてよい。ＡＴＲは、ＡＴＲバックホール要求を経由して、宛先Ｔ−ＢＴＳのＰＮをすでに取得していることになる。しかし、２つ以上の宛先Ｔ−ＢＴＳにサービス提供するＡＴＲの場合、宛先ＰＮはパケットヘッダ内に含まれるべきである。
【００４７】
非有線ＢＴＳセクタの発信源セクタＰＮはＴ−ＢＴＳによって必要とされることになる。Ｔ−ＢＴＳは、パケットをカプセル化して、ＵＷＢＴＳに送信し戻すための宛先ＰＮとして、その発信源セクタＰＮを使用することになる。しかし、Ｔ−ＢＴＳがＡＴＲバックホールパケットに関するカプセル化を実行するとき、Ｔ−ＢＴＳは発信源セクタＰＮを含まなくてよい場合がある点に留意されたい。
【００４８】
非有線ＢＴＳセクタの発信源セクタＰＮはＴ−ＢＴＳによって必要とされることになる。Ｔ−ＢＴＳは、パケットをカプセル化して、ＵＷＢＴＳに送信し戻すための宛先ＰＮとして、その発信源セクタＰＮを使用することになる。しかし、Ｔ−ＢＴＳがＡＴＲバックホールパケットに関するカプセル化を実行するとき、Ｔ−ＢＴＳは発信源セクタＰＮを含まなくてよい場合がある点に留意されたい。
【００４９】
ＡＴＲバックホールフロー折衝を実行する際、ＡＴＲは、既存のＨＲＰＤ規則に従って、経路更新メッセージ（ＲＵＭ）を送信すべきである。
【００５０】
発信源ＡＴからＵＷＢＴＳに対する接続が可能にされたとき、ＵＷＢＴＳは、その宛先ＰＮを用いてブロードキャストＡＴＲバックホール要求（要請）を送信することになる。ＵＷＢＴＳによって送信された初期のＡＴＲバックホール要求は発信源ＡＴによって示された宛先ＰＮを含むことになる。ＡＴが選んだ宛先ＰＮがＡＴＲバックホールを介して到達可能でない場合、ＵＷＢＴＳは、代替の宛先ＰＮを用いてその要求を再度送信することになる。
【００５１】
発信源ＡＴがＵＷＢＴＳと接続される間、発信源ＡＴは選ばれた宛先ＰＮを送信し続けることが可能である。利用可能なＡＴＲバックホールの現在の宛先ＰＮが、その発信源ＡＴが選んだ宛先ＰＮでない場合、ＵＷＢＴＳは、所望される宛先ＰＮを用いてその要求を再度送信することが可能である。あるいは、発信源ＡＴがＵＷＢＴＳと接続される間、発信源ＡＴはその選ばれた宛先ＰＮを変更して、同じようにＵＷＢＴＳに新しい宛先ＰＮを用いてその要求を再度送信させることが可能である。
【００５２】
ＡＴＲがＡＴＲバックホール要求メッセージをＵＷＢＴＳから受信したとき、ＡＴＲは宛先ＰＮのパイロットを測定することになる。宛先ＰＮのパイロットが十分強くない（しきい値を超えない）場合、ＡＴＲはその要求メッセージを無視することになる。そうでない場合、ＡＴＲは、宛先ＰＮを用いてそのセクタに対する接続を行うことになる。また、宛先セクタに対する接続を介して、ＡＴＲは宛先Ｔ−ＢＴＳから（受信されたＡＴＲ  ＳＮＲなどの）測定情報を取得することになる。
【００５３】
ＲｏＴ、ＳＮＲなど、受信された情報に基づいて、ＡＴＲは、ＡＴＲバックホールトラフィックがこのＡＴＲによってどれだけサポートされ得るかを示すために、レート情報及び期間情報を用いて、オファーメッセージをＵＷＢＴＳに送信し戻すことになる。このオファーがＵＷＢＴＳによって受け入れられると、ＱｏＳを含むバックホールフローパラメータが折衝され、ＡＴＲバックホールが可能にされる。
【００５４】
ＡＴＲは、エアリンク条件の変更など、様々な要因に基づいて、ＵＷＢＴＳとＴ−ＢＴＳの間で独立して切り替えることが可能である。図６に例示される、ＡＴＲによって開始されたＴ−ＢＴＳ切替の場合、ＡＴＲがＵＷＢＴＳ及び（図において「ＢＴＳ−ＲＮＣ１」として示される）元のＴ−ＢＴＳに関して、接続されたバックホールを現在有する場合、並びにＡＴＲと現在のＴ−ＢＴＳの間のエアリンクのチャネル状態が劣化した場合、ＡＴＲは、別のＴ−ＢＴＳに切り替えるための要求を送信することが可能である。発信ＵＷＢＴＳがまず通信されるべきである。Ｔ−ＢＴＳの変更がＵＷＢＴＳによって受け入れられたことがＡＴＲにおいて受信された後で、ＡＴＲは切替要求を（図において、ＢＴＳ−ＲＮＣ２として示される）宛先Ｔ−ＢＴＳに送信することになる。
【００５５】
ＡＴＲとＵＷＢＴＳの間で、どちらかがそれらの間の既存のＡＴＲバックホール接続を切断するよう要求することが可能である。その切断がＡＴＲによって開始される場合、ＵＷＢＴＳは、ＵＷＢＴＳが切断要求を受け入れる前に、別のＡＴＲバックホールとの折衝を試みる（即ち、接続を遮断する前に接続を確立する）ことが可能である。
【００５６】
ＵＷＢＴＳとＡＴＲの間のリンクを切断するとすぐ、ＡＴＲは、Ｔ−ＢＴＳに対するその接続を切断することを要求することも可能である。同様に、Ｔ−ＢＴＳは、特定のＡＴＲとのＡＴＲバックホールリンクを切断することを要求することが可能である。
【００５７】
ＡＴＲの独自のアプリケーショントラフィックの場合、セクタ切替は基本的にハンドオフに関する既存の規則に従うべきである。そのような切替において、ＡＴＲは、チャネル状態がその伝送要件を満たす限り、常に、（ＵＷＢＴＳと比べて）Ｔ−ＢＴＳに対する切替を試みることになる。ＢＴＳ−ＲＮＣのロードを制御するために、優先順位ベースのブロックがＴ−ＢＴＳに適用され得る。
【００５８】
ＡＴの独自のアプリケーショントラフィックに関するセクタ切替は、対応するＡＴＲのバックホールトラフィックに関するセクタ切替から独立している。ＡＴの独自のトラフィックに関するチャネル状態要件は、ＡＴＲのバックホールトラフィックに関するチャネル状態要件と比較して相対的に寛大である。その独自のトラフィックに関するセクタ切替に関するよりも、ＡＴＲのバックホールトラフィックに関するセクタ切替に関して、より多くのヒステリシスが適用されるべきである。ＡＴＲの独自のトラフィック及びそのバックホールトラフィックは、異なるＴ−ＢＴＳに対する異なるリンクに送信されることが可能である。独立したウォルシュ符号が異なるリンクに適用され得る。独立した電力制御及びリソース割振りも適用されるべきである。
【００５９】
ＡＴＲバックホール接続は、発信源ＡＴのセッションが存在するサブネット内にとどまるべきである。発信源ＡＴが異なるサブネット内に移動し、発信源ＡＴがアクティブである場合、ＡＴＲバックホールは可能な限り長く元のサブネットと共にとどまるべきである。サブネットが変更されなければならない場合、セッション転送がまず実行されるべきである。
【００６０】
本明細書において、本発明者らは、アクセス端末ルータを用いて、干渉取消しを実装するための方法及びシステムを開示した。本発明の様々な修正形態及び代替の実施形態は、前述の説明に鑑みて当業者に明らかになるであろう。
【００６１】
従って、この説明は例示としてだけ解釈されるべきであり、当業者に本発明を実行する最良の形態を教示することを目的とし、そのすべての可能な形態を例示することが意図されない。使用された用語は、限定ではなく、記述の用語であり、構造の詳細は、本発明の趣旨から逸脱せずに、実質的に様々であってよく、添付の特許請求の範囲に該当するすべての修正形態の排他的な使用が確保される点も理解されよう。 
【図１】
2011525077.tif 000003
【図２】
2011525077.tif 000004
【図３】
2011525077.tif 000005
【図４】
2011525077.tif 000006
【図５】
2011525077.tif 000007
【図６】
2011525077.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月14日(2011.2.14)
【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】
アクセス端末が発信源基地局から宛先基地局に送信されたトラフィックに関する通信リレーとして動作する、前記アクセス端末及び少なくとも２つの基地局を含む無線通信システムにおいて、前記宛先基地局以外の基地局における前記発信基地局からの前記トラフィックのリレー伝送に関する干渉取消しのための方法であって、
前記発信源基地局に、所与のタイミング期間に従って、送信されたデータをマーキングさせるステップ、
トラフィック及びタイミング期間印を前記リレーアクセス端末に通信するステップ、
前記アクセス端末によるリレー伝送からの干渉を受けて、前記リレーアクセス端末にその送信機構成及びタイミングデータを基地局に提供させるステップ、
前記発信源基地局において、前記所与のタイミング期間に対応するトラフィック増分を格納するステップ、及び
前記格納されたトラフィック増分及び前記リレーアクセス端末から受信されたタイミングデータを、前記格納されたトラフィック増分に対応する、前記リレーアクセス端末から受信された信号に関する干渉取消しアルゴリズムにおいて適用するステップ
を備える方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記発信源基地局によってマーキングされた前記データが固定期間を有する複数の間隔に区分化され、それぞれの間隔が割り当てられた印を有する方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法であって、前記マーキングされたデータ区分のうちのいくつかが、その割り当てられた印と共に前記リレーアクセス端末に送信され、前記発信源基地局においてメモリ内に同時に格納される方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記リレーアクセス端末が、画定された送信機構成メッセージを経由して、その送信機構成を前記発信源基地局に送信する方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法であって、前記リレーアクセス端末送信機構成が、前記画定された送信機構成メッセージを経由して、前記発信源基地局の隣り合う基地局にも送信される方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法であって、前記所与の期間に対応する前記格納されたトラフィック増分が、前記リレーアクセス端末の隣り合う基地局に提供され、さらに、前記隣り合う基地局が、前記格納されたトラフィック増分及び前記リレーアクセス端末から受信されたタイミングデータを前記格納されたトラフィック増分に対応する、前記リレーアクセス端末から受信された信号に関する干渉取消しに関して適用する方法。
【請求項７】
請求項１記載の方法であって、前記リレーアクセス端末を経由して、前記発信源基地局から前記宛先基地局に対する終端間伝送に関して同じ平均伝送速度が維持される方法。
【請求項８】
請求項３記載の方法であって、前記発信源基地局メモリ内に格納された前記マーキングされた区分データ及び関連するタイミングデータが前記発信源基地局の隣り合う基地局に送信される方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法であって、前記発信源基地局メモリ内に格納された、マーキングされた区分データ及び関連するタイミングデータが、前記発信源基地局において適用されることになる、前記リレーアクセス端末による所与のマーキングされた区分データの伝送に対応する干渉取消し波形を決定するために処理される方法。
【請求項１０】
請求項８記載の方法であって、前記発信源基地局から隣り合う基地局に送信された、マーキングされた区分データ及び関連するタイミングデータが、前記隣り合う基地局のうちのいくつかにおいて適用されることになる、前記リレーアクセス端末による所与のマーキングされた区分データの伝送に対応する干渉取消し波形を決定するために処理される方法。
【国際調査報告】
2011525077.tif 000009
2011525077.tif 000010