(57)【要約】【課題】移動体通信ネットワーク、移動体通信デバイス、リレーノード、および方法【解決手段】移動体通信ネットワークは、データをワイヤレスアクセスインターフェースを介して送受信することによって、データを移動体通信デバイスへ通信する。前記移動体通信ネットワークは、前記ネットワーク全体に配置され、前記データブロックの系列を送信フレームの系列で提供するブロードキャスト信号を前記移動体通信デバイスへ送信するように設定されている複数の基地局を含み、前記系列の各データブロックは、前記基地局の各々によって、前記送信フレームの系列ごとに同時に送信される。前記１以上のリレーノードは、前記基地局のうちの１つによって送信された前記ブロードキャスト信号を受信し、前記ブロードキャスト信号を再送するように設定されており、前記ブロードキャスト信号は、前記移動体通信デバイスのうちの１以上が、前記ブロードキャスト信号を受信可能であり、前記データブロックの系列を前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号または前記リレーノードによって送信された前記ブロードキャスト信号のうちの一方または両方から復元可能であるように、前記データブロックの系列として、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号と同周波数で前記送信フレームの系列で再送される。そのため、前記基地局と同時および同周波数リソースでブロードキャスト信号を移動体通信デバイスへ再送し、前記ブロードキャスト信号の別個の通信を受信する必要がないリレーノードのレイヤが移動体通信ネットワークに提供され得る。【選択図】図５
2014528184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データブロックの系列を移動体通信デバイスへワイヤレスアクセスインターフェースを介して通信するための移動体通信ネットワークであって、前記移動体通信ネットワークは、
前記ネットワーク全体に配置され、動作中に、前記データブロックの系列を送信フレームの系列で提供するブロードキャスト信号を前記移動体通信デバイスへ送信するように構成されている複数の基地局であって、前記系列の各データブロックは、前記基地局の各々によって、前記送信フレームの系列ごとに同時に送信される、複数の基地局と、
動作中に、前記基地局のうちの１つによって送信された前記ブロードキャスト信号を受信し、前記ブロードキャスト信号を再送するように構成されている１以上のリレーノードであって、前記ブロードキャスト信号は、前記移動体通信デバイスのうちの１以上が、前記ブロードキャスト信号を受信可能であり、前記データブロックの系列を前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号または前記リレーノードによって送信された前記ブロードキャスト信号のうちの一方または両方から復元可能であるように、前記データブロックの系列として、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号と同周波数で再送される、１以上のリレーノードと、を含む、移動体通信ネットワーク。
【請求項２】
前記リレーノードは、前記基地局のうちの１以上によって送信された前記データブロックの系列の各々を受信し、前記データブロックの系列を前記ブロードキャスト信号として再送するように構成されており、前記リレーノードによる送信は、前記データブックの系列が前記リレーノードによって受信された受信元である前記１以上の基地局による送信と同時および同周波数であり、前記リレーノードによる前記データブロックの系列の送信は、前記データブロックの系列が受信された受信元である前記基地局による前記データブロックの系列の送信の後に１以上のデータブロック分ずらされる、請求項１に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項３】
前記１以上の基地局によって送信された前記データブロックの系列は、フレームの系列の各々の１以上のサブフレームで送信され、リレーノードは、第１の送信フレームまたはサブフレームで受信されたデータブロックの各々が後続する第２のフレームまたはサブフレームで送信されるように、前記データブロックの系列の送信に対して、時間が１送信フレームまたはサブフレーム後にずらされた前記データブロックの系列を送信するように設定されている、請求項１または２に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項４】
前記移動体通信デバイスは、各々、受信器を含み、前記受信器は、動作中に、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号の各々を検出するように構成されているパス検出器と、動作中に、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって送信された前記ブロードキャスト信号の相対的な電力に応じて、前記基地局によって送信されたブロードキャスト信号または前記リレーノードによって再送されたブロードキャスト信号のうちの一方または他方から前記データブロックを復元するように構成されているデータ検出器と、を含む、請求項１、２、または３に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項５】
前記移動体通信デバイスは、各々、受信器を含み、前記受信器は、動作中に、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号の各々を検出するように構成されているパス検出器と、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号または前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号間の相対的な強度および時間の差の標識を受信し、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号を、相互干渉を抑えるために、結合するように構成されている等化器と、動作中に、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号の結合から前記データブロックを復元するように構成されているデータ検出器と、を含む、請求項１、２、または３に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項６】
前記基地局によって送信され、前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）された信号であり、前記移動体通信デバイスは、各々、受信器を含み、前記受信器は、動作中に、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号を検出し、前記結合された信号の周波数領域表現を形成するように構成されている高速フーリエ変換（ＦＦＴ）プロセッサと、動作中に、前記基地局によって送信された前記結合されたブロードキャスト信号および前記リレーノードによって送信された前記ブロードキャスト信号から前記データブロックを復元するように構成されているデータ検出器と、を含む、請求項１、２、または３に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項７】
前記基地局によって送信され、前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）に従い、前記移動体通信デバイスは、各々、受信器を含み、前記受信器は、動作中に、結合された信号を形成するために、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号を結合するように構成されているレイク受信器と、動作中に前記結合された信号から前記データブロックを復元するように構成されているデータ検出器と、を含む、請求項１、２、または３に記載の移動体通信ネットワーク。
【請求項８】
移動体通信ネットワークの一部を形成するリレーノードであって、前記移動体通信ネットワークは、データをワイヤレスアクセスインターフェースを介して送受信することによって、データを移動体通信デバイスへ通信するように構成されており、前記移動体通信ネットワークは、前記ネットワークの全体に配置され、動作中に、データブロックの系列を提供するブロードキャスト信号を前記移動体通信デバイスへ送信するように構成されている複数の基地局を含み、前記系列のデータブロックの各々は、前記基地局の各々によって、前記送信フレームの系列ごとに同時に送信され、前記リレーノードは、
前記移動体通信ネットワークの前記基地局のうちの１以上によって送信された前記ブロードキャスト信号を受信する受信器と、
動作中に、前記ブロードキャスト信号を再送するように構成されている送信器と、を含み、前記ブロードキャスト信号は、前記移動体通信デバイスのうちの１以上が、前記ブロードキャスト信号を受信可能であり、前記データブロックの系列を前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号または前記リレーノードによって送信された前記ブロードキャスト信号のうちの一方または両方から復元可能であるように、前記データブロックの系列として、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号と同周波数で再送される、リレーノード。
【請求項９】
前記受信器は、前記基地局のうちの１以上によって送信された前記データブロックの系列の各々を受信し、前記データブロックの系列を前記ブロードキャスト信号として再送するように設定されており、前記リレーノードによる送信は、前記データブロックの系列が前記リレーノードによって受信された受信元である前記１以上の基地局による送信と同時および同周波数であり、前記リレーノードによる前記データブロックの系列の送信は、前記データブロックの系列が受信された受信元である前記基地局による前記データブロックの系列の送信の後に１以上のデータブロック分ずらされる、請求項８に記載のリレーノード。
【請求項１０】
前記１以上の基地局によって送信された前記データブロックの系列は、フレームの系列の各々の１以上のサブフレームで送信され、リレーノードは、第１の送信フレームまたはサブフレームで受信されたデータブロックの各々が、後続する第２のフレームまたはサブフレームで送信されるように、前記データブロックの系列の送信に対して、時間が１送信フレームまたはサブフレーム後にずらされた前記データブロックの系列を送信するように構成されている、請求項８または９に記載のリレーノード。
【請求項１１】
データを移動体通信ネットワークからワイヤレスアクセスインターフェースを介して受信するように構成されている移動体通信デバイスであって、前記移動体通信ネットワークは、前記ネットワーク全体に配置され、動作中に、データブロックの系列を送信フレームの系列で提供するブロードキャスト信号を前記移動体通信デバイスへ送信するように構成されている複数の基地局であって、前記系列の各データブロックは、前記基地局の各々によって、前記送信フレームの系列ごとに同時に送信される、複数の基地局と、
前記基地局のうちの１つによって送信された前記ブロードキャスト信号を受信し、前記ブロードキャスト信号を再送するように設定されている１以上のリレーノードであって、前記ブロードキャスト信号は、前記データブロックの系列として、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号と同周波数で前記送信フレームの系列で再送される、１以上のリレーノードと、を含み、前記移動体通信デバイスは、
受信器を含み、前記受信器は、動作中に、前記基地局のうちの１つによって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードのうちの１つによって再送された前記ブロードキャスト信号を受信し、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号または前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号のうちの一方または両方から前記データブロックの系列を復元するように構成されている、移動体通信デバイス。
【請求項１２】
前記受信器は、動作中に、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号の各々を検出するように構成されているパス検出器と、動作中に、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって送信された前記ブロードキャスト信号の相対的な電力に応じて、前記基地局によって送信されたブロードキャスト信号または前記リレーノードによって再送されたブロードキャスト信号のうちの一方または他方から前記データブロックを復元するように構成されているデータ検出器と、を含む、請求項１１に記載の移動体通信デバイス。
【請求項１３】
前記移動体通信デバイスは、各々、受信器を含み、前記受信器は、
動作中に、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号の各々を検出するように構成されているパス検出器と、
前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号または前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号間の相対的な強度および時間の差の標識を受信し、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号を、相互干渉を抑えるために、結合するように構成されている等化器と、
動作中に、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号の結合から前記データブロックを復元するように構成されているデータ検出器と、を含む、請求項１１に記載の移動体通信デバイス。
【請求項１４】
前記基地局によって送信され、前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）された信号であり、前記受信器は、
動作中に、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号を結合し、結合された信号の周波数領域表現を形成するように構成されている高速フーリエ変換（ＦＦＴ）プロセッサと、動作中に、前記基地局によって送信された前記結合されたブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号から前記データブロックを復元するように構成されているデータ検出器と、を含む、請求項１１に記載の移動体通信デバイス。
【請求項１５】
前記基地局によって送信され、前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）に従い、前記受信器は、
動作中に、結合された信号を形成するために、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号および前記リレーノードによって再送された前記ブロードキャスト信号を結合するように構成されているレイク受信器と、動作中に前記結合された信号から前記データブロックを復元するように構成されているデータ検出器と、を含む、請求項１１に記載の移動体通信デバイス。
【請求項１６】
データをワイヤレスアクセスインターフェースを介して送受信することによって、データを移動体通信ネットワークから移動体通信デバイスへ通信する方法であって、前記方法は、
データブロックの系列を送信フレームの系列で提供するブロードキャスト信号を１以上の基地局から前記移動体通信デバイスへ送信することであって、前記系列の各データブロックは、前記基地局の各々によって、前記送信フレームの系列ごとに同時に送信される、ことと、
前記基地局のうちの１以上によって送信された前記ブロードキャスト信号を１以上のリレーノードにおいて受信することと、
前記移動体通信デバイスのうちの１以上が、前記ブロードキャスト信号を受信可能であり、前記データブロックの系列を前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号または前記リレーノードによって送信された前記ブロードキャスト信号のうちの一方または両方から復元可能であるように、前記データブロックの系列として、前記基地局によって送信された前記ブロードキャスト信号と同周波数で前記送信フレームの系列で前記ブロードキャスト信号を再送することと、を含む、方法。
【請求項１７】
前記ブロードキャスト信号を前記リレーノードにおいて受信することは、
前記基地局のうちの１以上によって送信された前記データブロックの系列の各々を受信することを含み、前記ブロードキャスト信号を前記データブロックの系列として再送することは、
前記ブロードキャスト信号として、前記データブロックの受信元である前記１以上の基地局による送信と同時および同周波数で前記データブロック系列を再送することを含み、前記リレーノードによる前記データブロックの系列の再送は、前記データブロックの系列が受信された受信元である前記基地局による前記データブロックの系列の送信の後に１以上のデータブロック分ずらされる、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレスアクセスインターフェースを介して、移動体通信デバイスへ、および、から、データを通信するように構成されている移動体通信ネットワークに関する。本発明は、データを移動体無線ネットワークと通信する移動体通信デバイス、移動体通信ネットワークのためのリレーノード、およびデータを移動体無線ネットワークと通信する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムは、過去約１０年にわたってＧＳＭシステム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅｓ）から３Ｇシステムへ発展してきており、今や回路交換通信だけでなくパケットデータ通信も含む。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：ｔｈｉｒｄ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  ｐｒｏｊｅｃｔ）は、より早期の移動体無線ネットワークアーキテクチャのコンポーネントと、ダウンリンク上の直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）及びアップリンク上のシングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ：Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）に基づく無線アクセスインターフェースとの統合に基づいてコアネットワーク部分がより簡略化されたアーキテクチャを形成するように進化したＬｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）と呼ばれる移動体通信システムを発展させ始めている。
【０００３】
マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（ＭＢＭＳ：Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）が第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって開発されており、データが移動体無線ネットワークの１以上のセルから、このサービスに加入している移動体通信デバイスへ送信され得る構成を提供する。例えば、テレビ番組またはマルチメディアイベントは、番組またはマルチメディアイベントを表すブロードキャストデータを、ネットワークの一部を形成する基地局の一部または全てから複数の移動体通信デバイスへ同時に送信することによって、移動体通信デバイスへ送信され得る。進化型マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（ｅＭＢＭＳ）とは、３ＧＰＰ内のＬＴＥ標準の規格化内で提供される構成である。特に、ｅＭＢＭＳ規格は、ダウンリンクで直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を用いることによって、ｅＭＢＭＳデータを移動体通信デバイスへ送信するＬＴＥ標準の物理層の特性を活用する。時間領域の受信されたＯＦＤＭシンボルを周波数領域に変換するために、フーリエ変換（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が使用され得るという点がＯＦＤＭの特徴である。なぜならば、信号は、周波数領域で形成され、送信のために、逆ＦＦＴを用いて時間領域に変換されるからである。ＯＦＤＭシンボルによって搬送されたデータシンボルを復元するために、複数のパスおよび実際には複数のソースから受信器に到達し得た時間領域の信号は、受信器において、周波数領域に変換される。そのため、複数の異なるソースからのＯＦＤＭシンボルを表す信号は、構築的に受信器において結合される。したがって、単一周波数ネットワークが、ＭＢＳＦＮと呼ばれ得るｅＭＢＭＳに対して形成され得る。実際に、ｅ−ＵＴＲＡＮシステムがＬＴＥ内で開発されており、単一周波数ネットワークがＭＢＭＳでないサービスと共有され得る動作のモードを単一周波数ネットワークに提供する。単一周波数ネットワークを形成するために用いられ得る他のシステムには、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を用いることで単一周波数ネットワークを形成する統合移動体ブロードキャスト（ＩＭＢ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）システムが含まれる。この例に関しては、スペクトラム拡散信号が異なるソースからレイク受信器を用いて受信および結合され得る。
【０００４】
ＬＴＥでは、移動体無線ネットワークに配置され得るいわゆるリレーノードを用いて、その移動体無線ネットワークの無線カバレッジを拡張することが提案されている。リレーノードは、基地局によって送信されたデータを受信し、リレーノードの範囲内であり得るが、基地局の範囲外であり得る移動体通信デバイスにそのデータを再送することによって、当該基地局の範囲を増長する自律的なユニットである。
【０００５】
認識されるように、ワイヤレス通信を移動体通信デバイスに提供する場合、移動体無線ネットワークが利用可能な通信リソースを可能な限り効率的に使用することが望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
本発明によれば、動作中に、データをワイヤレスアクセスインターフェースを介して送受信することによって、データを移動体通信デバイスへ通信するように構成されている移動体通信ネットワークが提供される。移動体通信ネットワークは、ネットワーク全体に配置され、動作中に、データブロックの系列を送信フレームの系列で提供するブロードキャスト信号を移動体通信デバイスへ送信するように構成されている複数の基地局を含み、系列の各データブロックは、基地局の各々によって、送信フレームの系列ごとに同時に送信される。１以上のリレーノードは、動作中に、基地局のうちの１つによって送信されたブロードキャスト信号を受信し、ブロードキャスト信号を再送するように構成されており、ブロードキャスト信号は、移動体通信デバイスのうちの１以上が、ブロードキャスト信号を受信可能であり、データブロックの系列を基地局によって送信されたブロードキャスト信号またはリレーノードによって送信されたブロードキャスト信号のうちの一方または両方から復元可能であるように、データブロックの系列として、基地局によって送信されたブロードキャスト信号と同周波数で送信フレームの系列で再送される。
【０００７】
ＬＴＥ（ＣＭＣＣ（Ｒ２−１０３９６０））では、基地局（ｅＮｏｄｅＢ）が第１の時分割フレームのユニキャストベアラを用いて送信した第１の信号をリレーノードが受信する構成を提供することが提案されており、第２の時分割フレームで、リレーノードおよび基地局は、そのデータを同時にブロードキャスト（サイマルキャスト）するように構成されており、その結果として、リレーノードおよび基地局が同周波数で送信を行っている場合に、このデータは、リレーノードまたは基地局によって送信された信号のうちの一方または両方から移動体通信デバイスによって受信され得る。したがって、リレーノードおよび基地局は、単一周波数ネットワークを形成する。しかし、この提案には不利益な点があり、基地局の各々は、本質的にデータを２度送信しなければならない。したがって、ＭＢＭＳシステムを実装するためにこの構成が用いられる場合、例えば、これは通信リソースの潜在的に無駄になり得る。
【０００８】
本技術の実施形態は、リレーノードが送信するデータのユニキャスト信号を、ドナー基地局が同データをＭＢＭＳブロードキャストチャネルで再度送信する前に、ドナー基地局が送信することを要求しない、リレーノードのレイヤを提供する構成を提供し得る。さらに、本発明の実施形態は、移動体通信ネットワークの基地局が使用した時間リソースおよび周波数リソースと同じ時間リソースおよび周波数リソースを用いて、移動体通信デバイスへブロードキャスト信号を再送する１以上のリレーノードのレイヤを提供し得る。認識されるように、これによって、通信リソースの使用に関し、多大な改善が提供され、さらに、リレーノードの計画および設置が容易になる。
【０００９】
一例では、リレーノードは、基地局のうちの１以上によって送信されたデータブロックの系列の各々を受信し、データブロックの系列をブロードキャスト信号として再送するように構成されている。リレーノードによる送信は、リレーノードがデータブロックの系列を受信した受信元である１以上の基地局による送信と同時および同周波数であり、リレーノードによるデータブロックの系列の送信は、データブロックの系列が受信された受信元である基地局によるデータブロックの系列の送信の後に１以上のデータブロック分ずらされる。さらに、いくつかの例では、１以上の基地局によって送信されたデータブロックの系列がフレームの系列の各々の１以上のサブフレームで送信され、リレーノードは、第１の送信フレームまたはサブフレームで受信されたデータブロックの各々が後続する第２のフレームまたはサブフレームで送信されるように、データブロックの系列に対して、時間が１送信フレームまたはサブフレーム後にずらされたデータブロックの系列を送信するように設定されている。
【００１０】
ブロードキャストチャネルからのデータを復元するために、本発明の実施形態は、基地局からフレームｎで送信されたブロードキャスト信号を、例えば、次のフレームｎ＋１で再送されたブロードキャスト信号である、リレーノードからのデータの再送に結合し得る受信器を移動体通信デバイスに提供する。さらに、本発明の実施形態は、ブロードキャスト信号を基地局からサブフレームで受信するのと同時に、先の送信フレームで受信したブロードキャスト信号を同サブフレームで再送するように構成されているリレーノードを提供し得る。そのため、リレーノードは、基地局の時間リソースおよび周波数リソースと同じ時間リソースおよび周波数リソースを用いて、ブロードキャスト信号を送信するように構成され得る。一例では、複数のアンテナがリレーノードに提供され、基地局からブロードキャスト信号を１つの方向で受信し、ブロードキャスト信号を移動体通信デバイスへ異なる方向に再送するように、ビームステアリングを提供する。いくつかの例では、複数のアンテナによって形成される受信のパターンおよび送信のパターンが重複し得るので、以下に説明されるように、移動体通信デバイスは、信号をリレーノードとドナー基地局との両方から受信し、信号を結合し得る。
【００１１】
本発明の様々なさらなる態様および特徴は、添付の特許請求の範囲に規定され、リレーノード、移動体通信デバイス、および移動体通信ネットワークを用いて通信する方法を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
ここで、本発明の例示的な実施形態が添付の図面を参照して説明される。添付の図面では、類似部分には、同じ名称が与えられている。
【図１】マルチメディアブロードキャストマルチキャスト通信サービスをサポートするように動作する移動体無線ネットワークの概略的なブロック図である。
【図２】リレーノードを含むように適合されている、図１に示された移動体無線ネットワークの概略的なブロック図である。
【図３】ドナー基地局（ｅＮｏｄｅＢ）の一例およびリレーノードが単一周波数ＭＢＭＳネットワークをサポートするように配置される構成を示す概略的なブロック図である。
【図４】ドナー基地局の一例および本技術に従って適合されているリレーノードを示す概略的なブロック図である。
【図５】ドナーｅＮｏｄｅＢからの第１の送信およびリレーノードからの第２の送信という２つの送信に対する、時間についての周波数のプロットの例示的な描写であり、第１および第２の送信は、同時および同周波数である。
【図６ａ】（ＦＤＤとＴＤＤとの両方をサポートする）ＬＴＥシステムに従って動作する基地局によって使用される時分割複信フレーム構造の例示的な描写である。
【図６ｂ】移動体通信デバイスの対応する時分割複信構造である。
【図６ｃ】本技術に従うリレーノードの対応する時分割複信構造である。
【図７ａ】３Ｇシステムに従って動作する基地局によって使用される周波数分割複信フレーム構造の例示的な描写である。
【図７ｂ】移動体通信デバイスの対応する周波数分割複信構造である。
【図７ｃ】本技術に従うリレーノードの対応する周波数分割複信構造である。
【図８ａ】ＯＦＤＭ送信器の概略的な例示である。
【図８ｂ】ＯＦＤＭ受信器の概略的な例示である。
【図９ａ】ＯＦＤＭ信号の受信器でみた効果的なマルチパスプロファイルの概略的な例示であり、第１の信号パスｈｂ，ｎは、第２の信号パスｈｒ，ｎ−１よりも利得が大きい。
【図９ｂ】第１の信号パスｈｂ，ｎの信号利得が第２の信号パスｈｒ，ｎ−１よりも小さい図９ａのマルチパスプロファイルである。
【図１０】ドナーｅＮｏｄｅＢおよび／またはリレーノードからＭＢＭＳデータの送信を受信するように、本技術に従って適合されている通信デバイスの概略的なブロック図である。
【図１１】図１０に示される通信デバイスの一部を形成する受信器の概略的なブロック図である。
【図１２】図１０に示される通信デバイスの一部を形成する別の例示的な受信器の概略的なブロック図である。
【図１３】ドナーｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードからそれぞれ送信されたブロードキャスト信号の重畳を表す例示的な信号に対する変調シンボルのコンスタレーションポイントのプロットである。
【図１４】信号が最尤系列推定器を用いて等化された後の図１３に示される例示的な信号に対する変調シンボルのコンスタレーションポイントのプロットである。
【図１５】ｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードによって送信され、移動体通信デバイスによって受信された例示的な信号波形の例示的な描写であり、ｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードによってゼロフォーシング線形等化器を用いて送信された信号の等化を説明する。
【図１６】移動体通信デバイスが、ドナーｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードによって送信されたブロードキャスト信号を受信する際に経由する単純化されたチャネルを表すインパルス応答の例示的な描写である。
【図１７】図１０に示される通信デバイスの一部を形成する別の例示的な受信器の概略的なブロック図である。
【図１８】リレーノードの概略的なブロック図であり、リレーノードは、リレーノード自体によって送信された信号のエコーを除去するように設定されている。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで、３ＧＰＰ  Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）標準に従って動作する移動体無線ネットワークを使用する実装を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の説明では、３ＧＰＰ内のＬＴＥプロジェクトに現在提案されているような、進化型マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（ｅＭＢＭＳ）に関して、本技術の実施形態への例示的な応用例を説明する。図１は、マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（ＭＢＭＳ）をサポートするネットワークを形成するように適合されているＬＴＥネットワークの例示的なアーキテクチャを提供する。図１に示され、また従来の移動体無線ネットワークと同様に、移動体通信デバイス１は、ＬＴＥにおいて進化型ＮｏｄｅＢ（ｅＮｏｄｅＢ）と呼ばれる基地局２へ、および、から、データを伝達するように構成されている。
【００１４】
基地局つまりｅＮｏｄｅＢ２は、ＭＢＭＳ  ＧＷ６に接続され、このＭＢＭＳ  ＧＷ６は、移動体通信デバイス１が移動体無線ネットワーク全体にわたりローミングする際に、ＭＢＭＳサービスのルーティング及び管理を移動体通信デバイス１に対して実行するように構成されている。移動性管理および接続性を維持するために、移動性管理エンティティ（ＭＭＥ：ｍｏｂｉｌｉｔｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｅｎｔｉｔｙ）８は、ホーム加入者サーバ（ＨＳＳ：ｈｏｍｅ  ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｓｅｒｖｅｒ）１０に記憶されている加入者情報を用いて、通信デバイス１との進化型パケットサービス（ＥＰＳ：ｅｖｏｌｖｅｄ  ｐａｃｋｅｔ  ｓｅｒｖｉｃｅ）接続を管理する。他のコアネットワークコンポーネントには、ブロードキャスト移動体交換局（ＢＭＳＣ：Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｒｅ）１２、パケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ：ｐａｃｋｅｔ  ｄａｔａ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｇａｔｅｗａｙ）が含まれる。ＬＴＥアーキテクチャについてのさらなる情報は、Ｈｏｌｍａ  Ｈ．およびＴｏｓｋａｌａ  Ａ．著の”ＬＴＥ  ｆｏｒ  ＵＭＴＳ  ＯＦＤＭ  ａｎｄ  ＳＣ−ＦＤＭＡ  ｂａｓｅｄ  ｒａｄｉｏ  ａｃｃｅｓｓ”と題される書物の２５頁以下から収集され得る。ＭＢＭＳは、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．３００  Ｖ９．４．０（２０１０−０６）に説明される。
【００１５】
マルチセル／マルチキャスト調整エンティティＭＣＥ２２も図１に示されるネットワークの一部を形成しており、ＭＣＥ２２は、ｅＭＢＭＳ論理アーキテクチャ内の別のエンティティの一部であり得る論理エンティティである。ＭＣＥは、受付制御および無線リソースの割当てのような機能を実行し、無線リソースは、ＭＢＳＦＮの動作を用いて、マルチセルＭＢＳＦ送信を行うためにＭＢＭＳ単一周波数ネットワークにおける全てのｅＮｏｄｅＢによって利用される。時間／周波数無線リソースの割当てに加えて、ＭＣＥは、他の無線設定機能も決定する。一方で、ＭＢＭＳゲートウェイ６は、ＭＢＭＳに対するブロードキャストデータパケットを、サービスを送信するｅＮｏｄｅＢの各々に伝送するように構成されている。ＭＢＭＳゲートウェイ６は、例えば、ＭＢＭＳユーザデータをｅＮｏｄｅＢに転送する手段として、ＩＰマルチキャストを使用する。
【００１６】
＜リレーノード＞
図１に示される移動体無線ネットワークが図２に示されるが、ｅＮｏｄｅＢ２２の範囲を拡張するためのリレーノードを含むように適合されている。さらに、本技術に従って、リレーノードの設置をサポートするために、ある程度、ｅＮｏｄｅＢ２２を適合することが要求される。そのため、リレーノード２４は、送信のためにリレーノードレイヤと呼ばれ得るものを形成するが、一方で、ｅＮｏｄｅＢ２２もＭＢＭＳデータパケットを移動体通信デバイス１へ通信するために、送信のレイヤを形成する。したがって、リレーノードのレイヤは、ｅＮｏｄｅＢによってのみ達成され得る通信の範囲を拡張するために設置され、ブロードキャストデータの送信に利用され、ｅＭＢＭＳをサポートするが、他のサービスもサポートし得るので、排他的に利用されるわけではない。図２に示されるリレーノードの動作は、図３に示される単純化された描写を参照することによって、より容易に説明可能である。
【００１７】
図３では、ＭＢＭＳデータのソースによって生成されるデータパケットが、進化型パケットコアネットワークＥＰＣ３０からｅＮｏｄｅＢ２２へ供給される。そして、データパケットは、ｅＮｏｄｅＢ２２によって受信され、ＭＢＭＳデータパケットを１以上の移動体通信デバイスへブロードキャストする所定のチャネルで送信される。この１以上の移動体通信デバイスは、ＭＢＭＳデータパケットを受信するように加入している。したがって、ｅＮｏｄｅＢは、ＭＢＭＳブロードキャストデータを矢印３２によって表される所定のチャネルで送信している。
【００１８】
認識されるように、ｅＮｏｄｅＢの各々の範囲は限定されているので、移動体通信デバイス１は、ｅＮｏｄｅＢの送信電力および無線伝播状況によって決定される無線カバレッジエリア内でのみＭＢＭＳデータの受信が可能である。
【００１９】
ｅＮｏｄｅＢ２２のみによって達成され得る通信の範囲を拡張するために、リレーノード２４が、ｅＮｏｄｅＢによってサービスを提供される移動体無線ネットワークのセル内に配置される。リレーノード２４自体が移動体通信デバイスであるかのように、リレーノード２４は、ｅＮｏｄｅ２２によって通信されたＭＢＭＳチャネルからデータを受信するように構成されている。そして、リレーノード２４は、ＭＢＭＳ通信に従ってデータを再送するので、ブロードキャストデータは、ＭＢＭＳサービスに加入している１以上の通信デバイス１によって受信され得る。
【００２０】
そのため、本発明の実施形態は、特に移動体通信ネットワークがＭＢＭＳサービスの通信をサポートしている場合の移動体通信ネットワークにおけるリレーノードのサポートを改善するために考案されている。
【００２１】
ＣＭＣＣ（Ｒ２−１０３９６０）によって開示された一公知構成では、リレーノード２４は、ユニキャストリンク３４からのデータをｅＮｏｄｅＢ２２から受信するように構成されている。しかし、このとき、ｅＮｏｄｅＢは、ＭＢＭＳブロードキャストデータをＭＢＭＳチャネルでブロードキャストしているのではなく、ブロードキャストのために用意されたデータまたはそのデータの一部を単に通信している。予め指定した時間、恐らくはＯＦＤＭＡフレーム内の後のタイムスロットにおいて、ｅＮｏｄｅＢ２２とリレーノード２４との両方は、移動体無線ネットワーク内の１以上の移動体通信デバイス１による受信のためのＭＢＭＳデータを送信する。そのため、リレーノード２４とｅＮｏｄｅＢ２２との両方による再送が同周波数および同タイムスロットで構成され得ることによって、リレーノード２４自体がｅＮｏｄｅＢであるかのように、単一周波数ネットワークの設置を形成する。しかし、ｅＮｏｄｅＢ２２は、リレーノードによる受信のためにユニキャストチャネル３４で１回、次いでリレーノード２４と同時に共通なＭＢＭＳブロードキャストチャネル３２および３８での１回と、２回データを送信しなければならない点が不利益な点である。そのため、本技術の実施形態は、ｅＮｏｄｅＢによるＭＢＭＳトラフィックの送信の繰り返しを回避することによって、より効率的な無線リソースの利用を試みる。また、ユニキャスト送信は、ｅＮｏｄｅＢまたはリレーノードのカバレッジエリア内のどの移動体通信デバイスによっても受信されないので、この潜在的に有用な情報は、後のＭＢＭＳ送信の検出の確率を改善するために使用されない。そのため、より効率的な無線スペクトラムの使用を提供するように、移動体通信デバイスによるＭＢＭＳ信号の検出の確率を改善することも望ましい。
【００２２】
＜適合されたリレーノード＞
本技術に従って適合されているリレーノードが図４に示される。図４に示されるように、リレーノード１２４は、送信器および受信器ユニット４０、スケジューラ４２、およびコントローラ４４を含む。コントローラ４４は、リレーノードによって受信され、リレーノードによってブロードキャストされるデータの送受信のために構成適合されている。したがって、リレーノード１２４によるデータの送受信は、スケジューラ４２を用いてなされる。スケジューラ４２は、例えば、ＬＴＥ標準に対応するワイヤレスアクセスインターフェースのサブフレームのタイムスロットでの送信をスケジュールすることで、ＬＴＥワイヤレスアクセスインターフェースを介して、送受信器ユニット４０を用いてデータを受信する。コントローラ４４は、送受信器ユニット４０およびスケジューラ４２を制御することによって、本技術に従って、ＭＢＭＳデータを送受信するために要求される動作を実行するように構成されている。
【００２３】
図４に示されるように、リレーノード１２４は、本例では、ドナーｅＮｏｄｅＢ１２２からダウンリンクで信号を受信するための３つのアンテナ１２５と、リレーノード１２４から移動体通信デバイス２へダウンリンクで送信するための３つのアンテナ１２７と、を含む。他の例では、同じ組のアンテナが送信と受信との両方に使用され得る。しかし、所望のソースからの無線信号が受信され得る範囲であるビーム１２９をステアリングしつつ、無線信号をビーム１３１の範囲内で移動体通信デバイス２へ送信する能力をリレーノード１２４に提供するために、どのような数のアンテナでも提供され得ることが認識される。複数のアンテナ１２５および１２７を利用する念入りなＲＦ設計、送信器／受信器回路分離、およびエコー除去技術のような公知のリピータ技術技術に従って、信号４６がドナーｅＮｏｄｅＢから受信され得る一方で、異なる信号１３３が同時に同周波数で移動体通信デバイス２へ送信される構成が提供される。
【００２４】
本技術によれば、リレーノード１２４は、例えば、ドナーｅＮｏｄｅＢ１２２からのＭＢＭＳ送信の一部を形成するデータを受信するように構成されている。したがって、ｅＮｏｄｅＢ１２２からのＭＢＭＳデータの送信は、時間ｔ１において、複数のフレームの各サブフレームでＭＢＭＳブロードキャストチャネルを経由する。認識されるように、ＭＢＭＳ送信時間間隔（ＴＴＩ：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｉｍｅ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、１ｍｓであり、フレームは、１０ｍｓであるので、１つのＭＢＭＳ送信の終了および次のＭＢＭＳ送信の開始を規定する一サブフレーム（１ｍｓ）間の隔たりは、最大９ｍｓであり得る。しかし、従来のＬＴＥでは、ＭＢＭＳを１０ｍｓフレーム内で搬送する複数の１ｍｓサブフレームを有することが可能なため、これは例に過ぎない。本技術によれば、リレーノード１２４は、ＭＢＭＳブロードキャスト信号４６を受信し、ＭＢＭＳブロードキャスト信号から送信されたデータをスケジューラ４２およびコントローラ４４と組み合わせて送受信器ユニット４０を用いて検出し、ＭＢＭＳデータを再ブロードキャストするように構成されている。したがって、ドナーｅＮｏｄｅＢ１２２は、セルの第１のｅＮｏｄｅＢレイヤを形成すると考えることができ、リレーノードは、セルの第２のレイヤを形成する。
【００２５】
本技術によれば、ＭＢ単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）にわたるＭＢＭＳトラフィックの送信が同時に全てのｅＮｏｄｅＢからｅＮｏｄｅＢレイヤで行われ、１以上のサブフレーム後に、同じＭＢＳＦＮデータｎが同じ周波数リソースでリレーノードから送信される。ドナーｅＮｏｄｅＢからの送信とリレーノードからの送信との間の最小遅延量は、主に、ＭＢＭＳ移行時間間隔（ＴＴＩ：ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ  ｉｎｔｅｒｖａｌ）、およびＭＢＭＳ信号を受信し、ＭＢＭＳデータを検出するために要求される時間とによって決定される。これは、リレーノード自体がデータを送信し得る前に、リレーノードがｅＮｏｄｅＢからのＭＢＭＳ送信を受信および復号化できるように、時間の隔たりが必要であるためである。さらに、随時送信されている情報の内容は異なるものであるが、リレーノードレイヤおよびドナーｅＮｏｄｅＢレイヤは、同じ時間／周波数リソースで送信するように構成されている。これは、リレーノードによる１つのサブフレームでのＭＢＭＳデータの送信は、ｅＮｏｄｅＢによって先のサブフレームで送信されたデータであるためである。リレーノードによる送信時間とドナーｅＮｏｄｅＢによる送信時間とが同じサブフレーム内となるように構成されている場合、ドナーｅＮｏｄｅＢ１２２およびリレーノード１２４は、同時に送信することとなり、リレーノード１２４は、ドナーｅＮｏｄｅＢによって先のサブフレームで送信されたブロードキャストデータを送信する。
【００２６】
移動体通信デバイスの観点から、ｅＮｏｄｅＢレイヤからの送信およびリレーノードレイヤからの送信は、１つのノードから行われている送信に相当するが、パス遅延プロファイルが（ｍｓで計測して）例外的に広い。さらに、ｅＮｏｄｅＢレイヤが、移動体通信デバイスに対して優勢であるか、またはリレーノードレイヤが優勢であるかによって、パス遅延プロファイルは、異なる。
【００２７】
図５は、本技術に従うリレーノード１２４の動作の例示的な描写を提供する。上記説明のように、リレーノードは、ドナーｅＮｏｄｅＢと同時および同周波数で送信するように構成されており、両者ともに一例において、データをＭＢＭＳチャネルで送信している。上記説明のように、リレーノード１２４は、ドナーｅＮｏｄｅＢによってＭＢＭＳチャネルで送信されたＭＢＭＳデータを受信および復号化しなければならず、ある遅延量の後、ＭＢＭＳデータを再送しなければならない。ｅＭＢＭＳの本例における最小遅延量は、ＭＢＭＳデータに対する送信時間間隔（ＴＴＩ）に対応する。図５では、信号Ｓｂ，１に対する時間と信号Ｓｒ，１に対する時間との差は、フレームデュレーションにおおよそ等しいが、信号Ｓｂ，２に対する送信時間と信号Ｓｒ，１に対する送信時間は、同時および同周波数である。そのため、ＭＢＭＳデータがデータのブロックｎで送信され、各ＭＢＭＳデータブロックｎが１つのサブフレームで送信され得るＭＢＭＳデータの量に対応する場合、ｅＮｏｄｅＢレイヤによる送信およびリレーノードレイヤによる送信は、同時で同周波数であるが、リレーノードは、ｅＮｏｄｅＢによって、１フレーム前に送信されたデータブロックｎ−１を送信することになる。したがって、リレーノードレイヤは、同時ではあるが、ｅＮｏｄｅＢのＭＢＭＳブロックの１ＭＢＭＳブロック後で送信することになる。この構成は、図５に示される。図５は、ＭＢＭＳデータを送信ブロック１０４として送信するドナーｅＮｏｄｅＢからの複数のサブフレーム１０２に対する時間１００に関して、送信電力を第１のプロットとして提示する。送信ブロック１０４は、第２のプロット１０８によって示されるリレーノードによって送信される送信ブロック１０６と同時に発生している。そのため、本技術に従って、リレーノード１２４内のコントローラ４４は、スケジューラおよび送受信器ユニット４０を制御して、ドナーｅＮｏｄｅＢ１２２によってダウンリンク１０４で送信されたＭＢＭＳデータｎを受信し、同時に、データを同じサブフレーム１０６で送信する。しかし、サブフレーム１０６で送信されるデータは、その送信より１フレーム前の、ｅＮｏｄｅＢからのダウンリンク送信の内容である。１０ｍｓフレーム内の全ての１ｍｓサブフレームがＭＢＭＳデータを送信する際に使用されるように割り当てられる別の実施形態では、リレーノードは、ＭＢＭＳデータを再ブロードキャストする前に、次の（１０ｍｓ）フレームを待つ必要はない。むしろ、リレーノードは、早くも後続する１ｍｓサブフレームでデータを再送し得る。
【００２８】
上記説明から認識されるように、本技術の実施形態は、リレーノードのレイヤを提供する構成を提供し得るが、ドナーｅＮｏｄｅＢ１２２がリレーノードによって送信されるＭＢＭＳデータを再度ＭＢＭＳブロードキャストチャネルで送信する前に、ドナーｅＮｏｄｅＢが同データのユニキャスト信号を送信することは要求されない。言及したように、ＭＢＭＳトラフィックは、リレーノードへのユニキャスト送信で１回、ｅＮｏｄｅＢ自体がＭＢＭＳブロードキャストするときの１回と、ｅＮｏｄｅＢによって２回送信される点が先行技術のアプローチの不利益な点である。この送信の繰り返しには、さらにｅＮｏｄｅＢ無線リソースを消費してしまうという不利益な点がある。これを解決するために、ドナーｅＮｏｄｅＢからの送信の繰り返しを回避しつつ、リレーノードとドナーｅＮｏｄｅＢとの両方からのＭＢＭＳ信号の結合を達成可能にする。
【００２９】
さらに、本技術の実施形態は、ＭＢＭＳ信号ｓｂ、ｎをタイムスロットｔ１，ｎで受信し、そのＭＢＭＳ信号Ｓｂ，ｎからのデータを次のフレームで時間ｔ２，ｎにおいて、信号Ｓｒ，ｎとして再送するように構成されているリレーノードを提供し得る。同時に、リレーノードは、次のＭＢＭＳ信号Ｓｂ，ｎ＋１を受信するように構成されているが、一方で、リレーノードは、ｔ１，ｎ＋１＝ｔ２，ｎであるので、信号Ｓｒ，ｎを送信している。これは、上記説明のように、ｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードが同時に同周波数で送信するためである。この構成は、ＬＴＥに使用され得るような時分割複信方式に関する図６ａ、図６ｂ、および図６ｃ、同じくＬＴＥで使用され得るような周波数分割複信方式に関する対応する図７ａ、図７ｂ、および図７ｃに示される。図６ａおよび図７ａの例に関して明らかになり得るように、ｅＮｏｄｅＢは、ＭＢＭＳ信号Ｓｂ，ｎをダウンリンクで送信し、このＭＢＭＳ信号Ｓｂ，ｎは、図６ｂ、図７ｂおよび図６ｃ、図７ｃにおける移動体通信デバイスおよびリレーノードによってダウンリンクで受信される。ＴＤＤの例に関する図６ａ、図６ｂ、および図６ｃにおいて明らかになり得るように、移動体通信デバイスによるアップリンクでの送信は、ダウンリンクと同周波数で行われるが、一部が異なるフレーム内で行われる。それに対応して、ＦＤＤの例に関する図７ａ、図７ｂ、および図７ｃでは移動体通信デバイスによるアップリンクでの送信は、異なる周波数でダウンリンクとして行われる。しかし、ＴＤＤモードとＦＤＤモードとの両方にとってさらに重要なことに、リレーノードは、ダウンリンクで同時に送受信しなければならない。なぜならば、リレーノードは、ダウンリンクで同時および同周波数でＳｒ，ｎを送信するのと同時にｅＮｏｄｅＢからの送信Ｓｂ，ｎ＋１を受信しなければならないからである。
【００３０】
本発明の実施形態は、リレーノードが、ダウンリンクで信号をドナーｅＮｏｄｅＢから受信し得、またダウンリンクで移動体通信デバイス（ＵＥ）へ送信し得る構成を提供するために、エコー除去またはビームステアリングのような様々な技術を利用し得る。いくつかの例では、無線信号を一方向にコヒーレントに送信しつつ、別の方向の無線信号を受信するビームを形成するために使用され得る複数のアンテナがリレーノードに提供され得る。この例は図４に示され、上記説明のように、ビームステアリングを採用して、リレーノード１２４が、ダウンリンクでドナーｅＮｏｄｅＢ１２２から受信しつつ、ダウンリンクで移動体通信デバイス２へ送信可能となるように、複数の受信アンテナ１２５および複数の送信アンテナ１２７がリレーノードに提供される。無線通信に精通している者は、これらの技術に詳しいので、ここではさらなる説明はしない。結果として、無線信号の送受信のためのセクタを形成する複数のアンテナを使用すると、リレーノードは移動体通信デバイスへダウンリンクで送信するのと同時に、ドナーｅＮｏｄｅＢからダウンリンクで受信が可能となる。しかし、有益な点として、送信アンテナビームおよび受信アンテナビームは、重複するように構成され得るので、移動体通信デバイスは、以下に説明されるように、ドナーｅＮｏｄｅＢとリレーノードとの両方によって送信された信号を受信および結合し得る。
【００３１】
＜適合された通信デバイス＞
上記説明から認識されるように、ＭＢＭＳデータを検出および復元するために、本技術に係る移動体通信デバイスは、ドナーｅＮｏｄｅＢ１２２によって、信号Ｓｂ，ｎとして時間ｔ１，ｎで送信されたデータ、およびリレーノード１２４によって、信号Ｓｒ，ｎとして時間ｔ２，ｎで送信されたデータを表す信号を受信し、受信中に、信号Ｓｂｎ、Ｓｒｎの一方または両方からＭＢＭＳデータブロックｎを復元するように構成されている。したがって、移動体通信デバイス１は、ドナーｅＮｏｄｅＢからの時間ｔ１，ｎでのデータおよびリレーノードからの時間ｔ２，ｎでのデータを復元する受信技術を実行する受信器を含むように適合されている。一例では、無線アクセスインターフェースがＬＴＥ標準に従って実装され、そのためＯＦＤＭを採用するが、短く説明したように、他の例では、３Ｇでの無線アクセスインターフェースは、Ｗ−ＣＤＭＡであり、これも採用され得る。移動体通信デバイスによるｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードからのデータの受信をさらに理解するために、ここで、ＯＦＤＭ送信器およびＯＦＤＭ受信器を図８ａおよび図８ｂを参照して簡潔に説明する。
【００３２】
図８ａは、ＯＦＤＭの送信器の単純化した描写のブロック図を提供する。図８ａでは、送信されるデータは、入力端子６０に受信され、直並列コンバータ６２およびコンスタレーションマッパ６４によって、複数の狭帯域送信チャネルごとに、複数のコンスタレーションポイントにマッピングされる。そして、逆高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）６６が、狭帯域キャリアの組を時間領域に変換し、次いで、この狭帯域キャリアの組は、ＲＦフロントエンド６８によるＲＦ送信のためにアップコンバートおよび変調され、空中線７０から送信される。
【００３３】
図８ｂは、受信器側に、受信器アンテナ７２、および受信されたＯＦＤＭシンボルをベースバンド形式に変換するＲＦフロントエンドおよびダウンコンバータ７４を含む。そして、ＲＦフロントエンド７４によって、別個の時間領域に変換されるＯＦＤＭシンボルの実数成分および虚数成分が、ＦＦＴ７６によって、時間領域から周波数領域に変換される。次いで、シンボルデコーダ／検出器７８は、ＦＦＴ８０の出力で、各狭帯域キャリアでシンボルを提供する周波数領域のデータを変換する。狭帯域キャリアで提供されたシンボルの各々に関して、データの推定が並直列コンバータ８２に供給され、次いで、元々送信されたデータの推定を提供する出力チャネル８４で出力される。シンボルデコーダ／検出器７８は、一般的に等化器も含む。この等化器は、データシンボルがＯＦＤＭシンボルのサブキャリアから復元される前に、ＦＦＴ７６から受信されたベースバンドの周波数領域信号を等化する。
【００３４】
デコーダ／検出器７８内では、ＯＦＤＭ信号の各キャリアの各狭帯域送信を復調する必要がある。これは、従来、ＦＦＴ７６を用いて達成される。ＦＦＴ７６の出力は、一組の（Ｒｅ、Ｉｍ：２次元の）ベクトルＹ０からＹＮ−１である。単純に述べると、これらのベクトルは、チャネルの影響によって、周波数の特有の大きさの低減および位相偏移が引き起こされているが、元の入力ベクトルＸ０からＸＮ−１と同じである。チャネルは、ある程度の分散も引き起こす。ＬＴＥシンボルのシンボルデュレーションは、チャネル遅延応答よりも非常に長いため、この分散は、（上記図に示されていない）サイクリックプレフィックスまたはガード期間に「吸収」される。
【００３５】
一例では、従来のＬＴＥシステムにおける等化は、減衰および所与の周波数でチャネルによって引き起こされた位相偏移の影響を抑えるために、受信されたベクトルＹを回転および増幅することを必要とし得る。この等化が実行されると、シンボルが検出され得る。
【００３６】
言及したように、ＯＦＤＭの特徴は、異なるソースから同時に受信した信号を、受信中に結合可能とすることである。したがって、移動体通信デバイスにおけるＯＦＤＭ信号の受信器は、２つの送信器から送信された信号を受信するが、これは、単一の信号が単一の送信器から異なるパスを介して受信器に到達したかのようにみえる。そのため、これは、単一周波数ネットワークの例に相当する。ベースサイトおよびリレーノードのサブフレームタイミングが一致し、伝播遅延がＯＦＤＭシンボルのデータサンプルの繰り返しのサイクリックプレフィックス期間未満であり、ＦＦＴに対する時間領域サンプルのウィンドウが受信された信号のエネルギーを可能な限り多く異なる送信パスからキャプチャするように同期される場合、ＦＦＴは、送信パスの結合からデータを復元し得る。
【００３７】
本技術に従って、移動体通信デバイスは、リレーノードとドナーｅＮｏｄｅＢとの両方から受信した信号を結合するように適合されている受信器を含む。移動体通信デバイスにおける受信器の観点から、ｅＮｏｄｅＢから受信した信号を後のサブフレームで再送するリレーノードの効果は、ｅＮｏｄｅＢから行われた単一の送信Ｓｂ，ｎに相当し、その送信は、効果的なチャネルインパルス応答で畳み込まれる。この例は、図９ａおよび図９ｂに示される。図９ａおよび図９ｂに示される２つのパス間の遅延量は、信号を送信するｅＮｏｄｅＢと、同じ信号を後のサブフレームで再送するリレーノードとの間の遅延量によって主に決定されるので、非常に多い。各パスのチャネル利得の相対的な大きさは、ｅＮｏｄｅＢから移動体デバイスへの特定の無線リンク品質、およびリレーノードから移動体デバイスへの特定の無線リンク品質に依存する。そのため、図９ａおよび図９ｂに示されるように、２つのパスの相対的な強度は変化し得る。図９ａでは、ドナーｅＮｏｄｅＢからの信号パスｈｂ，ｎは、リレーノードによって送信された第２の信号ｈｒ，ｎ−１よりも振幅が強い。図９ｂに示される状況では、逆が真である。
【００３８】
そのため、発明の一態様は、リレーノードレイヤとｅＮｏｄｅＢレイヤとの両方を、同周波数リソースを用いて、ドナーｅＮｏｄｅＢによる情報の二重送信なしに、送信可能とするために、等化／パスの結合概念を利用することである。上記説明のように、信号は同時および同周波数で送信される。しかし、移動体通信デバイスがリレーノードＳｒ，ｎに近接する場合、移動体通信デバイスは、ＭＢＭＳ信号をリレーノードのみから受信し得るか、または移動体通信デバイスがｅＮｏｄｅＢに近接する場合、移動体通信デバイスは、同様に、ＭＢＭＳデータをｅＮｏｄｅＢからのみ受信し得る。そのため、この例では、図９ａおよび図９ｂに示されるように、受信器が信号パスＳｂ，ｎおよびＳｒ，ｎの相対的な強度に基づいて、一方または他方の信号を選択する。あるいは、移動体通信デバイスがリレーノードからの信号Ｓｒ，ｎを受信し、その信号をリレーノードからの信号Ｓｒ，ｎよりも先のサブフレームで送信されているｅＮｏｄｅＢからの信号Ｓｂ，ｎに結合し得る。
【００３９】
図１０に示され、ドナーｅＮｏｄｅＢ１２２とリレーノード１２４との両方から送信されたデータを受信するように適合されている移動体通信デバイスは、送受信器ユニット１０４、コントローラ１０６、およびアプリケーションプロセッサ１０８を含む。コントローラ１０５は、送受信器ユニット１０４を制御して、リレーノードまたはドナーｅＮｏｄｅＢ１２４のうちの一方の送受信器ユニット４０へ、および、からデータを送受信することによって、例えば、プロセッサ１０８で実行されるアプリケーションプログラムによって提供される通信サービスをサポートする。本例に関しては、プロセッサ１０８は、ｅＭＢＭＳサービスを受けている。本例では、図９ａおよび図９ｂに示されるように、コントローラ１０８は、送受信器ユニット１０４を制御して、第１の信号Ｓｂ，ｎによって時間ｔ１，ｎで提供される第１のバージョンのブロードキャストデータと、第２の信号Ｓｒ，ｎによって異なる時間ｔ２，ｎに提供される第２のバージョンのブロードキャストデータとの両方を受信する。これらの信号は、相互与干渉信号として受信されるので、送受信器ユニット１０４は、第１の信号Ｓｂ，ｎおよび第２の信号Ｓｒ，ｎからデータを受信および復元するように適合されている。
【００４０】
送受信器ユニット１０４の一部を形成する受信器の一例が図１１に示されており、一部は、同じ参照名称を有する図９ｂに示された受信器に対応する。図８ｂを参照してなされたＯＦＤＭシステムの動作の一般的な説明に従って、図１１では、アンテナ７２から受信されるＯＦＤＭ信号は、ＲＦフロントエンドおよびダウンコンバータまで通過し、パス検出器１００に供給される。
【００４１】
認識されるように、ワイヤレスアクセスインターフェースを形成するために使用される送信技術に応じて、ｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードによって送信されたデータを検出および復元するために様々な技術が採用され得る。しかし、図１１に示される例に関しては、通信技術はＯＦＤＭである。そのため、パス検出器２００は、ｅＮｏｄｅＢによって送信された信号Ｓｂ，ｎとリレーノードによって送信された信号Ｓｒ，ｎとの結合である信号が経由する送信パスを分離するように構成されている。これは、ある時間／周波数リソースエレメントで送信されたパイロットシンボルを用いて達成される。上記のように、いずれの伝播分散に加えられたＳｂ，ｎおよびＳｒ，ｎ−１の到達時間のオフセットの差がサイクリックプレフィックス間隔内におさまる場合、ＦＦＴは、リレーノードおよびｅＮｏｄｅＢから送信されたデータを復元し得る。しかし、この目的のために、パス検出器は、送信パスを検出し、受信した信号を周波数領域に変換するために、順ＦＦＴを実行するための時間窓を中央に置くように構成されている。ＦＦＴプロセッサ２０２の出力は、図８ｂに示されるシンボル検出器７６の動作を実行するデコーダ／検出器７８に供給される。
【００４２】
ドナーｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードによって送信され、移動体通信デバイスによって受信された信号からデータを検出および復元する例示的な技術が以下の節に提供される。
【００４３】
＜信号パス等化＞
言及したように、ＬＴＥでのＭＢＭＳ送信は、フレーム毎に１０ｘ１ｍｓサブフレームのうちの選択された数のサブフレームにおいてのみ可能である。一例に従って、リレーノードレイヤからの送信およびドナーｅＮｏｄｅＢレイヤからの送信は、言及した図５に示されるように、時間同期される。送信がＯＦＤＭシンボルの境界に時間同期される場合、同じ時間ｔ１、ｎおよびｔ２、ｎ−１に、同じ周波数リソースで送信するドナーｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードの影響とは、ＦＦＴからの各出力ベクトルＹは、２つのベクトルの重畳からなるということである。これらのベクトルの内の一方は、ドナーｅＮｏｄｅＢのＳｂ，ｎから送信されたシンボルに対応するが、ドナーｅＮｏｄｅＢと移動体通信デバイスとの間のチャネル応答のベクトルによって、回転および減衰されている。これらのベクトルのうちの他方は、リレーノードから送信されたシンボルに対応するが、リレーノードと移動体通信デバイスと間のチャネル応答のベクトルによって回転および減衰されている。図１２に示される例示的な受信器に従って、ｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードから受信された信号の結合によって引き起こされるシンボル間の干渉を低減するために、等化器が採用され得る。図１２に示される例示的な受信器に関して、例えば、ある時間／周波数リソースエレメント内で送信されたパイロットシンボルを用いて、信号が経由して受信された異なるパスの粗推定を提供するために、パス検出器２００が使用され得る。粗推定は、時間領域サンプルを周波数領域に変換する前に、ＦＦＴに対するサンプルを収集する時間窓を同期させるために使用され得る。そして、検出器２０４によって、等化が周波数領域で実行され得る。移動体通信デバイスにおける受信器は、各レイヤからの通信チャネルを推定するために、ドナーｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードによって送信されたパイロットシンボルを使用し得る。そして、等化器２０４は、シンボル間の干渉を低減又は抑えるために様々な等化技術を使用し得る。例には判定帰還型等化器（ＤＦＥ：Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｅｑｕａｌｉｓｅｒ）が含まれる。ＤＦＥ方式では、どのシンボルが送信されるかが判定されると、チャネル応答の知識を利用して、そのシンボルから生じるシンボル間の干渉が後のシンボルの検出を試みる前に抑えられ得る。各送信器から受信されたサブフレームの移動体通信デバイスでの一致は、おおよそ同一であり、いずれのタイミングの不一致もガード間隔の範囲内におさまる。そのため、ＦＦＴプロセッサ２０２の出力は、結合された周波数領域の信号を提供し、その信号からデータが従来の等化を用いて復元され得る。判定帰還型等化器の例に関して、パス検出器２００は、ある時間に周波数リソースエレメントでｅＮｏｄｅＢとリレーノードとの両方から送信されたトレーニング系列またはパイロットシンボルを使用し得る。したがって、同じトレーニング系列が第１および第２の信号で送信される場合、公知技術を用いて、パス検出器は、図９ａおよび図９ｂに示されるパスプロファイルを識別し得ることによって、どちらがリレーノードおよびドナーｅＮｏｄｅＢからのより強いおよびより弱いパスであるかを識別する。
【００４４】
＜ゼロフォーシング線形等化器＞
他のアプローチでは、図１２の等化器２０４は、動作中に、ドナーｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードから受信したシンボルストリームを復元し、例えば、ゼロフォーシング線形等化器を用いて、ＭＢＭＳデータを受信するように構成されている。この例示的な技術を示すために、移動体通信デバイスで観察されるＯＦＤＭシンボルのサブキャリア毎の合成チャネルインパルス応答は、ｈ＝（ｈ１，ｈ２，．．．，ｈＷ）として表現され得ることとする。インパルス応答の各エレメントは、変調シンボルレート（ポストＦＦＴ）でのサンプリングの例に対応し、インパルス応答の長さは、Ｗによって定義される。ＵＥにおいて受信されたベクトルは、ｅ＝Ｈｄ＋ｎによって与えられ、ただし、Ｈは、その列ベクトルが、行ごとに偏移された合成チャネルインパルス応答である（Ｎ＋Ｗ−１）×Ｎの行列である。ベクトルｄは、長さＮの列ベクトルであり、変調シンボルに対応する復号エレメントを有する。ベクトルｎは、ガウスノイズの摂動に対応する複合エレメントを有し、ｎの長さは、（Ｎ＋Ｗ−１）である。ゼロフォーシング（ＺＦ）線形等化器に関しては、変調シンボルの推定は、以下のように記載され得る。
【数１】
2014528184.tif 000003
ＬＴＥでは、０．５ｍｓのスロットごとに、７つのＯＦＤＭＡシンボルが生成されるので、１０ｍｓの無線フレームには、サブキャリア毎に１４０の変調シンボルに等しい最大Ｎのシンボルがある。リレーノードおよびドナーｅＮｏｄｅＢからのチャネルは、相関がないと想定し、チャネルスパンを１ｍｓと考えると、エレメントの数は、Ｗ＝２８である。リレーノードは、１ｍｓの遅延を伴って送信するので、合成チャネルインパルス応答は、以下のように記載され得る。
【数２】
2014528184.tif 000004
【００４５】
例えば、Ｎ＝１４０、Ｗ＝１４、
【数３】
2014528184.tif 000005
、およびＳＮＲ＝６ｄＢで、ドナーｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードから送信されたベクトルおよび移動体通信デバイスにおいて受信されたベクトルは、以下で図１３に示される。合成チャネルインパルス応答およびノイズからの摂動は、図１３から理解され得る。
【００４６】
図１４では、ゼロフォーシング線形等化器の出力が示され、合成チャネルインパルス応答の影響は抑えられている。データ推定に対するコンスタレーションポイントは、ノイズによって摂動されているが、これは、このタイプの処理にとって一般的なことである。そのため、ドナーｅＮｏｄｅＢの送信に結合された、リレーノードからの遅延した送信は、チャネル等化の問題として扱われ得る。等化前のコンスタレーションポイントが十字形で示され、等化後のコンスタレーションポイントが円で示される。
【００４７】
＜最尤等化器＞
別の例では、等化器２０４は、「干渉」を除去するのではなく、最尤系列推定を用いて、シンボルの最確重畳を決定することによって、検出の確率の改善を試みる最尤系列推定器を用いて実装される。最尤系列推定は、シンボル間の干渉によって影響を受けるシンボルの系列に対する公知の等化技術である。この技術の例は、図１５および図１６を参照して、以下の段落に提示される。
【００４８】
図１５は、移動体通信デバイスがドナーｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードから受信する与干渉信号の例示を提供する。この例では、３つのＯＦＤＭシンボルのみが各１ｍｓのフレーム（「期間」と示される）で送信される（説明の目的から、シンボルの数が減少される）と想定され、それらのシンボルは、値０または１（単純にするために、複合シンボルは示されない）を取り得ると想定され、１つのみＯＦＤＭ（狭帯域）サブキャリアが考えられる。この例では、「送信系列」は、４フレーム（４ｘ１ｍｓ＝４ｍｓ）間継続すると想定される。しかし、受信器は、バッファリングされた受信データの５つのフレーム（５ｍｓ）に基づいて、内在する送信系列を検出する。これは、ベースサイトによって送信される全ての５つのフレームおよびリレーノードによって送信される全ての５つのフレームは、図１５に示されるように、空白であることを意味する。５つのフレームのグループは、以下の例示では、「ＭＬＳＥフレーム」と呼ばれる。この説明では、動作の原理を説明するために、チャネルは、減衰または位相偏移を引き起こさないと想定される。
【００４９】
そのため、図５を参照して、ｅＮｏｄｅＢからの送信をリレーノードからの送信に加えることによって、受信シンボル系列（ＭＬＳＥフレーム）が受信器によって決定され得る。この例では、実際の送信系列は、１，０，１，１，１，０，０，１，０，１，０，１である。受信デコーダの目的は、受信デコーダにとって利用可能な制限された情報に基づき、最も尤もらしい送信系列を決定することであり、情報とは、以下のものである。
・この例では、ノイズが存在しない場合、１，０，１，２，１，１，１，２，０，１，１，１，１，０，１である受信されたシンボル系列。
・「チャネル」の知識（この単純な例の場合、チャネルは、１つのフレームによって分離される２つの単位インパルス（つまり、振幅１）を有する有限インパルス応答フィルタであり、以下の図を参照されたい。このインパルス応答は、リレーノードが常に１ｍｓの遅延を伴い、ベースサイトと同じデータを送信するという先験的公知知識に関連し、パイロット送信を実際に使用して、受信器によって決定される。
【００５０】
ブルートフォースデコーダは、全ての可能な送信系列を、例えば以下のような「候補送信系列」として採用する。
０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０
０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，１
０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，１，０
．．．．
１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１，１
【００５１】
これらの各々に関して、「候補送信系列」は、図１６に示されるように、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを通過させられ、「候補受信系列」を得る。そして、候補受信系列と実際の受信系列との平均二乗誤差が決定される（これは、単に全てのシンボルにわたって計測された二乗誤差の平均であり得る）。次いで、最も低い平均二乗誤差を有する「候補送信系列」が最も尤もらしい送信系列と決定される。以下の観察は、ドナーｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードによって送信された信号を等化する本技術に関してなされ得る。
・可能な限り多くのエネルギー（干渉）が、尤もらしい元の送信系列に関する最良の可能な判定に至る際に有効に適用される。
・シンボルが複合である場合、同じ概念が適用され得ることが明らかなはずである。
・ベースサイトからの送信が減衰および位相偏移を引き起こし、同様に、リレーノードからの送信が（異なる）減衰および位相偏移を引き起こす場合、同じアプローチが使用され得ることは明らかなはずである。その場合、減衰および位相偏移を決定するために、パイロットシンボルが使用され、（「候補受信系列」を計算する際に用いられる）ＦＩＲフィルタは、それに応じて適合される（つまり、ＦＩＲフィルタは、２つの複合および異なるインパルスを有する）。
・（ＢＳからの）−１および（ＲＮからの）＋１の総和と同様に、（ＢＳからの）＋１シンボルおよび（ＲＮからの）−１の総和は、０である。そのため、シンボル検出によってシンボルを形成しようとする場合、ある程度の曖昧さが存在し得るが、ここでは、全体の系列のうち最良の可能な推定を行うことが目的である。この点で、前方誤り訂正符号、例えば、畳み込み符号が適用された場合に、方法を容易に拡張可能である。この場合、「送信系列」は、冗長ビットを含み、チャネルの符号化の結果、全ての可能な送信シンボル系列（ビット組合せ）のサブセットのみが実際に有効である（つまり、有効なコードワードである）。シンボル基準によって、シンボルで検出しようとする場合に生じる曖昧さに対応するために、これは使用され得る。
・実際の実装では、ブルートフォース的な比較を全ての可能な送信系列の結合に対して行うわけではなく、例えば、トレリス／ビタビのような技術に基づく、より計算が効率的なアルゴリズムが使用されることが予測される。
・ＴＶチャネルは、リアルタイムで受信される必要がないため、２０ｍｓ（以上）に相当する２０（１ｍｓフレーム）継続するＭＬＳＥフレームが実現可能（５％の空白のフレームを有する）である。そのため、周期的な送信の欠落が、非常に多くのオーバーヘッドを引き起こす（例では、全ての５番目のフレームが空白である）。
・リレーノード自体が、ｅＮｏｄｅＢによって、１ｍｓ毎（つまり、ＭＬＳＥフレームの概念がＵＥの観点のみから重要であるという錯誤回避のため、ＭＬＳＥフレームを待つ必要がない）に送信された各ＭＢＭＳフレームを受信および復号化する。
・図１５に示される受信系列もｅＮｏｄｅＢ送信系列の畳み込みによって付与され、ＦＩＲ応答は図１６に示される。
【００５２】
＜信号選択＞
別の実装では、パス検出器がチャネルプロファイルを図１２の等化器２０４へ出力する。等化器２０４は、図９ａおよび図９ｂに示すように、第１の信号Ｓｂ，ｎおよび第２の信号Ｓｒ，ｎのうちの一方または他方を、どちらの信号の電力が最も強いかに応じて、選択するように構成されている。この例に関しては、リレーノードまたはドナーｅＮｏｄｅＢの一方からの信号のうちの弱い方が所望の信号に対する干渉を表す。移動体通信デバイスにおける受信器は、ドナーｅＮｏｄｅＢおよびリレーノードによって送信されたパイロットシンボルを利用し得ることによって、各レイヤからの通信チャネルを推定し、最も強い。移動体通信デバイスは、最も強いレイヤからの送信を検出し得、他方のレイヤからの信号を干渉として扱い得る。したがって、等化器は、リレーノードまたはドナーｅＮｏｄｅＢの一方からの最も強い信号を検出し、選択された最も強いパスで被ったいずれの位相偏移および減衰を補正した最も強い信号からデータを復元する。
【００５３】
＜ＩＭＢシステムのための実装の詳細＞
採用され得るさらなる例は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を利用する統合移動体ブロードキャスト（ＩＭＢ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）システムに関する。この例に関しては、信号Ｓｂ，ｎおよびＳｒ，ｎは、ＣＤＭＡを用いて送信され得、検出器は、データブロックｎを復元するために、レイクフィンガを送信パス時間ｔ１，ｎおよびｔ２，ｎの各々の際に、それぞれ、信号Ｓｂ，ｎおよびＳｒ，ｎに提供するように適合されているレイク受信器を含み得る。
【００５４】
ＣＤＭＡの例に関しては、本技術に係る受信器は、上記説明のように、時間ｔ１およびｔ２でのリレーノードおよびｅＮｏｄｅＢからの所望の信号（Ｓｂ，ｎおよびＳｒ，ｎ）の送信から生じるシンボル間の干渉を処理するために、等化器または図１７に示されるレイク受信器２０８の一方を使用し得る。ＣＤＭＡでは、チップ期間は、しばしば、異なる有意なパス間で被る遅延量よりも非常に短く指定される。また、連続するチップ間に自己相関はほとんどない。これによって、複数の別個のチャネルインパルス応答パスでの送信を検出し得る受信器の設計が可能となる。そのため、等化器またはレイク受信器は、第１の信号Ｓｂ，ｎおよび第２の信号Ｓｒ，ｎを検出および結合するように構成され得る。これら別個のパスの各々のエネルギーは、正しい検出の確率を改善するために収集および使用され得る。レイクアプローチは、二次的なパスで受信された信号が干渉として扱われ、検出に先だって抑えられる、可能な代替的技術と対照をなす。
【００５５】
レイク受信器２０８の設計において、移動体通信デバイスは、パイロットチャネルについての計測することによって、チャネルインパルス応答を決定する。レイク受信器Ｎに相関器が提供され、各相関器は、チャネルインパルス応答におけるＮ個の最も有意なパスのうちの１つに関連付けられている。各相関器は、遅延量が乗算チャネル化符号に課せられており、遅延量は、所与のチャネル応答パスに対する遅延量に対応する。そして、相関器の出力は、各相関器の出力からの電力または信号対雑音比に応じて、加重される。次いで、総和の出力が検出に使用される。
【００５６】
同じＩＭＢ送信がリレーノードおよびドナーｅＮｏｄｅＢから有意に異なる時間（つまり、遅延量＞ＭＢＭＳ  ＴＴＩ）になされる場合、このレイク受信器の技術が採用され得る。リレーノードレイヤから移動体通信デバイス、およびドナーｅＮｏｄｅＢから移動体通信デバイスへの有意なパスの各々は、レイク受信器において個別的に受信および結合され得る。認識されるように、多くのＩＭＢ受信器がレイク受信器に優先して等化器を利用する結果、受信器は、図１１、図１２、および図１７に示される要素の結合を採用し得る。
【００５７】
＜他の例示的な実施形態＞
別の例では、より高い信頼性をもって、最初のＭＢＭＳ送信をｅＮｏｄｅＢから受信するために、リレーノードに干渉除去技術および／または複数のアンテナを有する受信器が提供され得る。また、他の技術がリレーノードにおけるＭＢＭＳ信号の検出の信頼性を改善するために採用され得る。リレーノードは、ＭＢＭＳ情報を複数の移動体通信デバイスに中継するので、リレーノードにおける信頼性のある検出は、重要である。例えば、リレーノードは、エコー除去技術を使用し得る。エコー除去技術は、ｅＮｏｄｅＢによって送信された信号を検出するために、その送信のエコーを識別し、それらエコーを除去する働きをする。これは、物理層のリピータ技術において公知の技術であり、高電力信号が存在する際に、低電力信号の受信を可能にする目的がある。アナログまたはデジタルシグナリング処理技術は、発生するいずれのエコー（干渉）をもエコー除去技術を用いて減衰するために使用され得る。
【００５８】
図１８に示される例によって示されるように、これらの技術は、例えば、トレーニング信号の利用を介して、エコーパスプロファイルをまず決定することによって機能し、送信信号が既知の場合、エコーを除去するように、受信された信号に付加されるエコーの逆が計算され得る。したがって、図１８に示すように、送信器４０２によって送信された信号４００は、エコー信号４０６が存在する際に、リレーノードにおける受信器において受信４０４される。しかし、送信された信号４０６に存在するトレーニング系列を用いて、エコーパス検出回路は、エコーされた信号４０６を検出し得、エコー除去器４１０は、エコーされた信号を受信された信号４０４から取り除き得る。
【００５９】
そして、低電力信号は、高電力で信号を再送する前に、増幅（可能であれば、整理）され得る。この動作は、設計内の異なるレベルで生じ得、例えば、リピータは、アナログ信号を受信し得、そのアナログ信号を増幅及び再送し得る。あるいは、リピータは、デジタル信号の検出を含み得、デジタル信号は再符号化されて、送信される（そのようなリピータは、デジタル信号を再送前に信号を「整理」したといわれる）。
【００６０】
高電力与干渉エコーが存在する際の低電力送信の検出は、ある程度、適切なＲＦおよびアンテナ設計によって達成され得るので、例えば、送受信に対して別個のアンテナが使用され得、これによって、リレーノードは、ドナーｅＮｏｄｅＢによって送信された信号の検出が可能となり、信号の繰り返しを移動体通信デバイスへ送信可能となる上記言及の技術である。アンテナは、指向性アンテナの利得を有するように設計され得、利得は、可能な限り重複しないように構成されている。そのため、例えば、受信アンテナは、ドナーｅＮｏｄｅＢの方へ１つの方向に向き得、一方で送信アンテナは、ドナーｅＮｏｄｅＢから離れる別の方向に向き得る。異なる分極が各アンテナに使用され得る。
【００６１】
本発明の実施形態は、単一のｅＮｏｄｅＢに取り付けられ得るデイジーチェーンのリレーノードを提供し得る。ｎ個のデイジーチェーンのリレーノードがある場合、ｎ＋１個の別個の送信の「波」（つまり、等化器／レイク受信器において扱われるｎ＋１個の「パス遅延プロファイル」）がある。このアプローチに関しては、かなりのメモリ要求が存在し得る。なぜならば、この技術は、検出を実行する前に、数ミリ秒相当量の（いわゆる「ソフト」または未検出の）受信された信号情報のバッファリングを要求するからである。
【００６２】
さらなる例では、リレーノードレイヤおよびドナーｅＮｏｄｅＢレイヤからの所与のＭＢＭＳパケットの送信は、ソフトな結合がより容易に達成され得るように、同じスクランブル符号を用いてなされ得る。
【００６３】
本発明のさらなる多様な態様および特徴は添付のクレームにおいて規定される。
【図１】
2014528184.tif 000006
【図２】
2014528184.tif 000007
【図３】
2014528184.tif 000008
【図４】
2014528184.tif 000009
【図５】
2014528184.tif 000010
【図６ａ】
2014528184.tif 000011
【図６ｂ】
2014528184.tif 000012
【図６ｃ】
2014528184.tif 000013
【図７ａ】
2014528184.tif 000014
【図７ｂ】
2014528184.tif 000015
【図７ｃ】
2014528184.tif 000016
【図８ａ】
2014528184.tif 000017
【図８ｂ】
2014528184.tif 000018
【図９ａ】
2014528184.tif 000019
【図９ｂ】
2014528184.tif 000020
【図１０】
2014528184.tif 000021
【図１１】
2014528184.tif 000022
【図１２】
2014528184.tif 000023
【図１３】
2014528184.tif 000024
【図１４】
2014528184.tif 000025
【図１５】
2014528184.tif 000026
【図１６】
2014528184.tif 000027
【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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2014528184.tif 000031
2014528184.tif 000032
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