(57)【要約】  マルチホップ通信システムにおいて使用するダウンリンク送信方法であって、前記システムは基地局（ＢＳ）、移動局（ＭＳ）、及び１つ以上の中継局（ＲＳ）とを有し、前記基地局と移動局の間の２つ以上の異なる通信経路を提供し、前記基地局は、前記１つ以上の中継局を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記移動局に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記移動局装置に情報を送信するよう動作可能であり、前記方法は、前記第１と第２の通信経路に沿って前記基地局から情報を送信する段階と、前記移動局において前記第１と第２の通信経路に沿って送信された同一情報を合成する段階とを含む。【選択図】図１ａ
2010506477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチホップ通信システムにおいて使用するダウンリンク送信方法であって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なる通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記方法は、
前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から前記送信先装置に情報を送信する段階と、
前記送信元装置から前記第２の通信経路を介して前記送信先装置に同一情報を送信する段階と、
前記送信先装置において前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記同一情報を合成する段階とを含む方法。
【請求項２】
前記第２の通信経路は直接通信経路であり、前記同一情報を前記送信元装置から前記送信先装置に前記第２の経路に沿って直接送信する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の通信経路は前記中間装置を介した間接的通信経路であり、前記同一情報を前記送信元装置から前記送信先装置に前記第２の通信経路に沿って前記中間装置を介して送信する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記システムは第３の通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して、前記第３の通信経路を形成する一連のリンクに沿って前記送信先装置に間接的に前記同一情報を送信し、
前記方法はさらに、
各中間装置を介して前記第３の通信経路に沿って前記送信元装置から前記送信先装置に前記同一情報を送信する段階と、
前記送信先装置において前記第１と第２と第３の通信経路に沿って送信された前記同一情報を合成する段階と、
前記第１、第２、及び第３の通信経路からの結合された情報をチェックしてエラーを探す段階とを含む、請求項１ないし３いずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記同一情報を、アップリンク送信のみを行うための離散時間が続くダウンリンク送信のみを行うための離散時間に、前記送信先装置に前記通信経路を両方またはすべて用いて送信し、請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記情報を送信する前に、前記通信経路に沿って前記情報をいつ送信するか示すタイミング情報を前記送信先装置に送信する段階をさらに含む、請求項１ないし５いずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１及び第２の通信経路からの前記結合された情報をチェックしてエラーを探す段階をさらに含む、請求項１ないし６いずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
エラーを発見したときエラー表示を送信し、及び／またはエラーを発見しないとき肯定的表示を送信する段階をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記エラー表示は、前記情報の再送信要求を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
エラー表示を送信するとき、前記１つ以上の通信経路に沿って前記情報を再送し、再送された前記情報を前記結合された情報と結合する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記情報を送信する前に符号化する、請求項１ないし１０いずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記通信経路のそれぞれについて、前記情報を同一の符号化方法で符号化する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記通信経路のそれぞれについて、前記情報を異なる符号化方法で符号化する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
送信前に前記情報にエラー検出シーケンスを付加し、前記送信先装置において前記エラー検出シーケンスを用いて前記結合された情報中のエラーをチェックする、請求項７ないし１３いずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記エラー検出シーケンスはＣＲＣである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
エラーを検出しないとき、前記符号化された情報を復号する段階をさらに含む、
請求項１１ないし１６いずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記符号化はＨＡＲＱパケット符号化であり、前記通信経路の両方またはすべてに沿った前記同一の情報の送信は、ＨＡＲＱによる送信及び再送信として扱われる、請求項１１ないし１６いずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記ダウンリンク送信用の離散時間とアップリンク送信用の離散時間は、時分割多重通信システムにおけるダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームである、請求項５または請求項５に従属する任意の請求項に記載の方法。
【請求項１９】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムである、請求項１ないし１８いずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記送信元装置は基地局である、請求項１ないし１９いずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記送信元装置は中継局である、請求項１ないし２０いずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記送信先装置はユーザ端末である、請求項１ないし２１いずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記送信先装置は中継局である、請求項１ないし２２いずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記中間装置は中継局である、請求項１ないし２３いずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
マルチホップワイヤレス通信システムであって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の複数の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なるダウンリンク通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記送信先装置に前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から情報を送信し、前記送信先装置に前記第２の通信経路に沿って前記送信元装置から同一情報を送信する送信手段と、
前記送信先装置において前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記情報を合成する合成手段とを有するシステム。
【請求項２６】
マルチホップ通信システムの送信先装置における受信信頼性の改善方法であって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の複数の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なるダウンリンク通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記方法は、
前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から送信された情報を受信する段階と、
前記送信元装置から前記第２の通信経路を介して送信された同一情報を受信する段階と、
前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記情報を合成する段階とを含む方法。
【請求項２７】
マルチホップ通信システムの送信先装置であって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の複数の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なるダウンリンク通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記送信先装置は、
前記送信先装置に前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から送信された情報を受信し、前記送信先装置に前記第２の通信経路に沿って前記送信元装置から同一情報を受信する受信手段と、
前記送信先装置において前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記情報を合成する合成手段とを有するシステム。
【請求項２８】
マルチホップワイヤレス通信システムのコンピューティング装置において実行されると、前記システムにダウンリンク送信方法を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の複数の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なる通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記方法は、
前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から前記送信先装置に情報を送信する段階と、
前記送信元装置から前記第２の通信経路を介して前記送信先装置に前記情報を送信する段階と、
前記送信先装置において前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記情報を合成する段階とを含むコンピュータプログラム。
【請求項２９】
無線通信システムの送信先装置のコンピューティング装置において実行されると、前記送信先装置に受信信頼性改善方法を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の複数の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なるダウンリンク通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記方法は、
前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から送信された情報を受信する段階と、
前記送信元装置から前記第２の通信経路を介して送信された同一情報を受信する段階と、
前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記情報を合成する段階とを含む方法。
【請求項３０】
明細書に記載し、及び／または図面に示した実施形態による送信方法。
【請求項３１】
明細書に記載し、及び／または図面に示した実施形態によるマルチホップワイヤレス通信システム。
【請求項３２】
明細書に記載し、及び／または図面に示した実施形態によるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
カバレッジ範囲の拡大とシステム容量（スループット）の増大の両方が可能であるとして、パケットベースの無線（radio）システム等においてマルチホップ方式の利用が現在注目を集めている。
【０００３】
マルチホップ通信システムでは、送信元装置から１つまたはそれ以上の中間装置を介して送信先装置に至る通信経路（Ｃ）に沿って一通信方向に通信信号を送信する。図２は、単一セル、ツー（２）ホップ・ワイヤレス通信システムを示す。このシステムは、基地局ＢＳ（第３世代通信システムでは「ノードＢ（ＮＢ）」として知られている）と、中継ノードＲＮ（中継局ＲＳとしても知られている）と、ユーザ装置ＵＥ（移動局ＭＳまたはユーザ端末としても知られている）とを含む。信号をダウンリンク（ＤＬ）で基地局から中継ノード（ＲＮ）を介して送信先のユーザ装置（ＵＥ）に送信する場合、基地局が送信元局（Ｓ）であり、ユーザ装置が送信先局（Ｄ）である。信号をアップリンク（ＵＬ）でユーザ装置（ＵＥ）から中継ノード（ＲＮ）を介して基地局に送信する場合、ユーザ装置が送信元局であり、基地局が送信先局である。中継ノードは中間装置（Ｉ）の一例であり、送信元装置からデータを受信するレシーバと、そのデータまたはそれから派生したデータを送信先装置に送信するトランスミッタとを有する。
【０００４】
従来、デッドスポット（dead  spots）のカバレッジのために、単純なアナログリピータやデジタルリピータを中継局として利用していた。これらのリピータは、送信元局とは異なる送信周波数で動作して送信元からの送信とリピータからの送信とが干渉しないようにするか、送信元局が送信していない時に動作する。
【０００５】
図３は、中継局のアプリケーションを示す図である。固定インフラストラクチャの場合、中継局が提供するカバレッジは、移動局が物の影に入り、または基地局のカバレッジ範囲内にいるが基地局から十分な信号強度を得られないときに、通信ネットワークにアクセスさせる「インフィル（in-fill）」であってもよい。移動局が基地局の通常のデータ送信範囲外にいるときにアクセスさせる「範囲拡大」も示されている。図３の右上に示したインフィルの例は、地上レベルまたはその上下におけるビル内のカバレッジを可能とするノーマディック中継局の配置である。
【０００６】
その他のアプリケーションは、イベントや緊急時・災害時にアクセスを提供する一時的カバー（temporary  cover）を発揮するノーマディック中継局である。図３の右下に示したアプリケーションは、車両に載せた中継局を用いてネットワークへのアクセスを提供する。
【０００７】
下に説明するように、中継を、通信システムのゲインを向上する高度な送信技術とともに利用してもよい。
【０００８】
無線通信の散乱や吸収により伝搬損失、すなわち「経路損失」が生じるので、信号強度は小さくなる。トランスミッタとレシーバとの間の経路損失に影響する要因には次のものがある：トランスミッタのアンテナ高さ、レシーバのアンテナの高さ、キャリア周波数、混雑具合（clutter  type）（都会、半都会、郊外）、高度等の詳細な形態、密度、セパレーション（separation）、地形（起伏がある、平地）。トランスミッタとレシーバの間の経路損失Ｌ（ｄＢ）を次式でモデル化できる：
【数１】
2010506477.tif 000003
ここで、ｄ（メートル）はトランスミッタとレシーバのセパレーション（separation）であり、ｂ（ｄｂ）とｎは経路損失パラメータであり、経路損失の絶対値はｌ＝１０（Ｌ／１０）で与えられる。
【０００９】
間接リンクＳＩ＋ＩＤで生じる絶対経路損失は、直接リンクＳＤで生じる経路損失より小さいこともあり得る。換言すると、次式が成り立つこともある：
L(SI)+L(ID)＜L(SD)                  (B)
【００１０】
１つの送信リンクを２つの短い送信セグメントに分割すれば、経路損失と距離との間の非線形関係を利用できる。式（Ａ）を用いた経路損失の簡単な理論的分析から、送信元装置から中間装置（例えば中継ノード）を介して送信先装置に信号を送信すると、送信元装置から送信先装置に直接送信するよりも全体的な経路損失は少なくでき、信号強度およびそれによるデータスループットの改善ができることが分かる。適切に実施すれば、マルチホップ通信システムにより、ワイヤレス送信を行うトランスミッタの送信パワーを低減することができ、干渉レベルが低くなり、電磁放射にさらされる量が減る。あるいは、全体的な経路損失が減ることにより、信号伝達に必要な放射送信パワーを増やさなくても、レシーバにおける受信信号品質が良くなる。
【００１１】
マルチホップシステムはマルチキャリア送信での利用に適している。ＦＤＭ（周波数分割多重）、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）、またはＤＭＴ（離散マルチトーン）などのマルチキャリア送信システムでは、１つのデータストリームをＮ個の並列のサブキャリアに変調する。各サブキャリア信号はそれ自体の周波数範囲を有する。こうすることにより、帯域幅全体を複数のサブキャリアに分割し、各データシンボルの長さを長くすることができる。各サブキャリアの情報レートは低いので、マルチキャリアシステムはシングルキャリアシステムと比較して、チャネルに生じる歪み（channel  induced  distortion）に対する抵抗力が強いという点で利益がある。これは、各サブキャリアの送信レートと帯域幅とがそのチャネルのコヒーレンス帯域幅（coherence  bandwidth）より小さくすることにより可能となる。結果として、信号サブキャリアに生じるチャネル歪みは周波数に依存するので、簡単な位相及び振幅の補正ファクタにより補正することができる。このように、システム帯域幅がチャネルのコヒーレンス帯域幅より大きいとき、マルチキャリアレシーバ内のチャネル歪み補正部（channel  distortion  correction  entity）は、シングルキャリアレシーバ内の対応するチャネル歪み補正部より、非常に簡単なものとすることができる。
【００１２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）はＦＤＭに基づく変調方式である。ＯＦＤＭシステムは、サブキャリアのスペクトルが相互に独立であるために干渉を起こさずにオーバーラップできるように、数学的に直交する複数のサブキャリア周波数を利用する。ＯＦＤＭシステムの直交性により、ガードバンド周波数が必要なくなり、そのためにシステムのスペクトル的効率性が高くなる。ＯＦＤＭは多くのワイヤレスシステムに提案され、受け入れられている。ＯＦＤＭは、非対称デジタル加入者線（ＡＤＳＬ）接続、一部のワイヤレスＬＡＮアプリケーション（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ標準に基づくＷｉＦｉデバイス）、（ＩＥＥＥ８０２．１６標準に基づく）ＷｉＭＡＸ等の一部のワイヤレスＭＡＮアプリケーションで現在使用されている。ＯＦＤＭは、エラー訂正方法であるチャネルコーディングとともにしばしば用いられ、コード化直交ＦＤＭすなわちＣＯＦＤＭとなる。ＣＯＦＤＭは今日デジタル電気通信システムで広く用いられ、周波数領域のサブキャリアと時間領域のシンボルの両方にわたりチャネル歪みの変化があるマルチパス環境において、ＯＦＤＭベースシステムの性能を向上させている。本システムはビデオやオーディオのブロードキャスト（例えばＤＶＢやＤＡＢ）やある種のコンピュータネットワーク技術で使用できる。
【００１３】
ＯＦＤＭシステムでは、トランスミッタにおいて、Ｎ個の変調パラレルデータソース信号のブロックを逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）アルゴリズムまたは逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いることにより、Ｎ個の直交パラレルサブキャリアにマッピングし、時間領域の「ＯＦＤＭシンボル」として知られる信号を形成する。このように、「ＯＦＤＭシンボル」はＮ個のサブキャリア信号すべてを合成した信号である。ＯＦＤＭシンボルは数学的には次式で表せる：
【数２】
2010506477.tif 000004
ここで、ΔｆはＨｚ単位のサブキャリアのセパレーションであり、Ｔｓ＝１／Δｆは秒単位のシンボル時間であり、ｃｎは変調ソース信号である。各ソース信号で変調される式（１）のサブキャリアベクトルはｃ∈Ｃｎであり、ｃ＝（ｃ０，ｃ１．．ｃＮ−１）は有限のコンステレーションのうちのＮ個のコンステレーションシンボルのベクトルである。レシーバにおいて、受信した時間領域信号を、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）アルゴリズムまたは高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムを適用して周波数領域に変換して戻す。
【００１４】
ＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）はＯＦＤＭの多重アクセスのための変化形である。ＯＦＤＭＡは、個々のユーザにサブキャリアの一部を割り当てることにより動作する。これにより、複数のユーザから同時に送信ができ、スペクトル効率がよくなる。しかし、依然として、干渉を起こさずに双方向すなわちアップリンクとダウンリンクの両方向での通信を可能にする課題がある。
【００１５】
２つのノード間の双方向通信を可能にするため、２つの通信リンク（フォワードすなわちダウンロードと、リバースすなわちアップリンク）を二重化して、装置が同一リソース媒体上で同時に送受信できないという物理的な制約を克服する２つの周知のアプローチがある。第１のアプローチは、周波数分割多重（ＦＤＤ）であり、伝送媒体をフォワードリンク通信用とリバースリンク通信用の２つの帯域にさらに分割して、２つのリンクを同時に、しかし相異なる周波数帯域で動作させるものである。第２のアプローチは、時分割多重（ＴＤＤ）であり、どの時点でもフォワードリンクまたはリバースリンクのみが媒体を利用できるように、する２つのリンクを同一周波数帯域上で動作させるが、時間的により媒体へのアクセスをさらに分割するものである。どちらのアプローチ（ＴＤＤ及びＦＤＤ）も他方と比較してそれ自体のメリットがあり、両方ともシングルホップの有線及び無線の通信システムでよく利用される方式である。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６規格にはＦＤＤモードとＴＤＤモードが両方とも組み入れられている。ＩＥＥＥ標準８０２．１６−２００４「Air  Interface  for  Fixed  Broadband  Wireless  Access  Systems」及び２００５年度の改訂版をすべてここに参照援用する。
【００１６】
一例として、図４はＩＥＥＥ８０２．１６規格（ＷｉＭＡＸ）のＯＦＤＭＡ物理レイヤモードで利用されるシングルホップＴＤＤフレーム構成を示す図である。
【００１７】
各フレームはＤＬサブフレームとＵＬサブフレームに分割され、各サブフレームは別々の送信インターバルである。フレームは送受信トランジションガードインターバル（ＴＴＧ）と受送信トランジションガードインターバル（ＲＴＧ）により分離されている。各ＤＬサブフレームは、プリアンブルで始まり、フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ）、ＤＬマップ、ＵＬマップが続く。
【００１８】
フレーム制御ヘッダは、バーストプロファイルとＤＬマップの長さとを指定するＤＬフレームプレフィックス（ＤＬＦＰ）を含む。ＤＬＦＰは各フレームの始めに送信されるデータ構成であり、カレントフレーム（current  frame）に関する情報を含む。ＤＬＦＰはＦＣＨにマッピングされる。
【００１９】
同時ダウンリンクアロケーション（simultaneous  DL  allocations）をブロードキャスト、マルチキャスト、またはユニキャストしてもよいし、担当している（serving）ＢＳ以外のＢＳのアロケーションを含んでいてもよい。同時アップリンクはデータアロケーションであっても、レンジング（ranging）要求または帯域幅要求であってもよい。
【発明の概要】
【００２０】
本発明は独立項に記載されており、ここで参照する。有利な実施形態は従属項に記載した。
【００２１】
レガシーなシングルホップシステム（例えば、８０２．１６−２００４及び８０２．１６ｅ−２００５）では、ＨＡＲＱをアップリンクとダウンリンクの両方でサポートしている。ＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）は、エラー制御方法の一つであり、エラーを検出すると自動的に再送要求をするものである。ＨＡＲＱは、エラー訂正コードを利用して、これをチェックしてエラーをスキャンする。コード中にエラーが見つかると再送を要求する。
【００２２】
実際、正しく受信できなかったデータは、通常、レシーバで記憶され、再送データがその古いデータと結合される（chase  combining）。冗長性の増加として知られるチェースコンバイニングでは、最初の送信と再送信のコード化は異なる。
【００２３】
既知のチェースコンバイニング（chase  combining）ＨＡＲＱ検出手順をＭＳ側で利用できる。しかし、驚くべきことに、中継された送信をＭＳが受信できるだけでなくＢＳからの直接送信を検出でき、複数の中継信号を受信できる中継可能ネットワーク（relaying  enabled  networks）の場合まで、既知のチェースコンバイニング（chase  combining）ＨＡＲＱ検出手順を適用（adapt）できることに発明者は想到した。このように、合成される２つの送信は、一方が他方の再送ではなく、異なる経路からのものである。
【００２４】
このような状況は、直接リンクがBSとの直接通信をサポートするほど品質がよくないか、BSからの直接通信に要する送信パワーが大きすぎる場合に起こる。結果として、通信の主経路はRSを介したものとなる。しかし、MSがBSからの送信を検出することも可能である。
ＭＳのダウンリンクが１つのＲＳまたはＢＳだけで信頼性高くサポートできず、そのためシステムがＲＳを介してＨＡＲＱを中継することによりＭＳとの通信を容易にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
添付した図面を参照して、単なる例示により、本発明の好ましい特徴をここに説明する。
【図１ａ】中継可能ネットワークにおけるＭＳのＨＡＲＱタイプの動作の基本的手順を示すフローチャートである。
【図１ｂ】この手順を用いるのに適したネットワーク構成を示す図である。
【図１ｃ】この手順を用いるのに適した別のネットワーク構成を示す図である。
【図２】シングルセル、ツーホップワイヤレス通信システムを示す図である。
【図３ａ】中継局のアプリケーションを示す図である。
【図３ｂ】中継局のアプリケーションを示す図である。
【図４】ＩＥＥＥ８０２．１６規格のＯＦＤＭＡ物理レイヤモードで使用するシングルホップＴＤＤフレーム構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
修正ＨＡＲＱ動作
制御がＢＳに集中しているトランスパレント中継システムでは、ＢＳは、それ宛の様々な（すなわち直接送信された、または中継された）情報をいつ受信したいか、ＭＳに通知する。ＭＳはこの通知された情報（this  knowledge）を利用して、修正ＨＡＲＱ手順を行うときは、（図１ａに示したように）次の動作を実行する：
ａ）  ＢＳ宛のＨＡＲＱパケットの様々な送信をＢＳがいつ受信したいかを通知する情報をＢＳから受信する。
【００２７】
ｂ）  ＢＳからの最初の送信を検出し、受信したＨＡＲＱエンコードパケット（ＩＥＥＥ８０２．１６システムの場合はサブパケット）をデコードせずにソフトバッファに記憶する。
【００２８】
ｃ）  ＲＳからの中継送信を検出し、受信した中継ＨＡＲＱエンコードパケット（ＩＥＥＥ８０２．１６システムの場合はサブパケット）をソフトバッファに追加する。
【００２９】
ｄ）  バッファ中のデータの周期的冗長検査（ＣＲＣ）シーケンスをチェックする。
【００３０】
ｅ）  ＣＲＣチェック後に、シングルホップシステムの場合の標準的な手順に従う（すなわち、ＢＳに肯定的（ＡＣＫ）または否定的（ＮＡＣＫ）なアクノレッジメントメッセージをシグナリングする。ＮＡＣＫの場合にはソフトバッファの内容を保持する）。
【００３１】
ステージ１の後にはＣＲＣチェックとデータ復号は提案されていない。それは、直接通信は信頼性が低い場合が多く、そのため復号する前に（直接送信が成功しようがしまいが到着する）中継信号を待った方がよいからである。結果として、実施形態では提案したメカニズムを用いることにより、余分な復号が行われない。
【００３２】
ＢＳが一フレーム内で送信を２つ以上のＲＳに中継するよう要求する場合に、このメカニズムを拡張することも可能である。この場合、ＭＳは、復号を試みる前に、一フレーム内で受信できるすべてのＨＡＲＱパケットを合成する。
【００３３】
有利にも、ダウンリンク送信用の離散的時間である一フレーム（より正確には、ＩＥＥＥ８０２．１６システムの場合には一ダウンリンクサブフレーム）内でＨＡＲＱパケットの異なるバージョンを受信する。マルチホップシステムにおいて少なくとも２ホップを介した送信をいかに単一サブフレームで行うかの説明は、英国特許出願第０６１６４７７．６号、第０６１６４８１．８号、及び第０６１６４７９．２号を参照されたい。これらの文献はすべて参照援用し、そのコピーを提出する。
【００３４】
ＤＬデータと同様に、ＢＳからのＡＣＫ／ＮＡＣＫ（すなわち、ＵＬでＨＡＲＱを用いる場合）やその他のメッセージもＭＳで結合（chase  combine）され、ＡＣＫ／ＮＡＣＫやその他シグナリングの検出の信頼性を向上する。
【００３５】
図１ｂと図１ｃは、本発明の実施形態で用いられるネットワーク（またはシステム）構成を示す。図１では、情報が基地局から移動局に直接送信され、同一のダウンリンクサブフレームにおいて、その情報は基地局から移動局に中継局を介して間接的に送信される。基地局から中継局への最初の（ファーストホップ）送信と、基地局から移動局への直接送信は、サブフレームのフォーマット及び／または送信する情報の種類に応じて、同時でもよいし時間的に違っていてもよい。ファーストホップの送信に続いて、中継局のターンアラウンド（turnaround）後に、（中継局から移動局への）セカンドホップの送信が行われる。ネットワークが単一サブフレームにおけるマルチホップ送信をサポートしていない場合、セカンドホップの送信及びその先の送信は後続のダウンリンクサブフレームで行われる。基地局、中継局、及び移動局を示した。しかし、図示したリンクはさらに別のリンクにも伸びる長い通信経路の一部であってもよく、移動局及び基地局として示したノードは、いずれか一方または両方が中継局であってもよい。
【００３６】
図１ｃは、２つの別の経路が両方とも中継経路であり、その同一の送信が合成されるネットワーク構成を示す。図１ｂで説明したのと同様のことが当てはまる。当業者には、この場合に関わる送信タイミングの要因が分かるであろう。
【００３７】
図示した２つのネットワーク構成は２つの通信経路を示している。３つ以上の経路からの送信を合成することも可能である。
【００３８】
留意すべき点として、別々の経路からの情報の合成は、エラーを検出した場合、ＨＡＲＱによる再送信で捕捉することができる。再送信は１つ以上の通信経路に沿ったものでもよく、前に合成された情報と再合成される。
【００３９】
（異なる経路及び／または再送信からの）情報を合成するときは、符号化が同じバージョンを用いて、または符号化が異なるバージョンを用いて符号化して、冗長性を高くしてもよい。実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１６システムのいずれかの方法を参照されたい。
【００４０】
利点
まとめると、実施形態の利点は以下の通りである：
o  ＨＡＲＱをサポートする「relaying  aware」なＭＳに適用でき、直接信号と中継信号（または２つの中継信号）を両方とも同一フレーム内で検出できる場合にＨＡＲＱパケットの受信の信頼性を改善する簡単なメカニズムを設ける；
o  結果として、ＭＳ／ＳＳレンジを大きくし、またはさもなければ信頼できないダウンリンク接続をサポートできる；
o  リンクが信頼できない場合に検出を成功させるためにＢＳが行わなければならない再送の回数の削減。
【００４１】
本発明の実施形態は、ハードウェアで実施してもよいし、１つ以上のプロセッサ上で動作するソフトウェアモジュールとして実施してもよいし、これらの組み合わせとして実施してもよい。すなわち、実際にはマイクロプロセッサまたはデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を用いて本発明を化体するトランスミッタの機能の一部または全部を実施してもよいことは、当業者のは明らかであろう。本発明はここに開示した方法の一部または全部を実行するデバイスまたは装置のプログラム（例えば、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラム製品）として化体してもよい。本発明を化体するかかるプログラムは、コンピュータ読み取り可能媒体に格納したものでもよく、例えば信号の形態であってもよい。かかる信号はインターネットのウェブサイトからダウンロード可能なデータ信号であっても、キャリア信号上の信号であっても、その他の形態であってもよい。
【図１ａ】
2010506477.tif 000005
【図１ｂ】
2010506477.tif 000006
【図１ｃ】
2010506477.tif 000007
【図２】
2010506477.tif 000008
【図３ａ】
2010506477.tif 000009
【図３ｂ】
2010506477.tif 000010
【図４】
2010506477.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月18日(2009.8.18)
【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】
マルチホップ通信システムにおいて使用するダウンリンク送信方法であって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なる通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記方法は、
前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から前記送信先装置に情報を送信する段階と、
前記送信元装置から前記第２の通信経路を介して前記送信先装置に同一情報を送信する段階と、
前記送信先装置において前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記同一情報を合成する段階とを含む方法。
【請求項２】
前記第２の通信経路は直接通信経路であり、前記同一情報を前記送信元装置から前記送信先装置に前記第２の経路に沿って直接送信する、または、
前記第２の通信経路は前記中間装置を介した間接的通信経路であり、前記同一情報を前記送信元装置から前記送信先装置に前記第２の通信経路に沿って前記中間装置を介して送信する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記システムは第３の通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して、前記第３の通信経路を形成する一連のリンクに沿って前記送信先装置に間接的に前記同一情報を送信し、
前記方法はさらに、
各中間装置を介して前記第３の通信経路に沿って前記送信元装置から前記送信先装置に前記同一情報を送信する段階と、
前記送信先装置において前記第１と第２と第３の通信経路に沿って送信された前記同一情報を合成する段階と、
前記第１、第２、及び第３の通信経路からの結合された情報をチェックしてエラーを探す段階とを含む、請求項１ないし３いずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記同一情報を、アップリンク送信のみを行うための離散時間が続くダウンリンク送信のみを行うための離散時間に、前記送信先装置に前記通信経路を両方またはすべて用いて送信し、
ダウンリンク送信のための離散時間とアップリンク送信のための離散時間は、時分割多重通信システムにおけるダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームである、
請求項１ないし３いずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記情報を送信する前に、前記通信経路に沿って前記情報をいつ送信するか示すタイミング情報を前記送信先装置に送信する段階をさらに含む、請求項１ないし５いずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１及び第２の通信経路からの前記結合された情報をチェックしてエラーを探す段階をさらに含み、好ましくはエラーを発見したときエラー表示を送信し、及び／またはエラーを発見しないとき肯定的表示を送信する段階をさらに含む、請求項１ないし５いずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記エラー表示は、前記情報の再送信要求を含み、
前記方法は、好ましくはエラー表示を送信するとき、前記１つ以上の通信経路に沿って前記情報を再送し、再送された前記情報を前記結合された情報と結合する段階をさらに含む、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記情報を送信する前に符号化する、請求項１ないし７いずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記通信経路のそれぞれについて、前記情報を同一の符号化方法で符号化する、または前記通信経路のそれぞれについて、前記情報を異なる符号化方法で符号化する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
送信前に前記情報にエラー検出シーケンスを付加し、前記送信先装置において前記エラー検出シーケンスを用いて前記結合された情報中のエラーをチェックし、前記エラー検出シーケンスはＣＲＣである、請求項６ないし９いずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
エラーを検出しないとき、前記符号化された情報を復号する段階をさらに含む、
請求項８ないし１０いずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記符号化はＨＡＲＱパケット符号化であり、前記通信経路の両方またはすべてに沿った前記同一の情報の送信は、ＨＡＲＱによる送信及び再送信として扱われる、請求項８ないし１１いずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムである、請求項１ないし１２いずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記送信元装置は基地局または中継局であり、前記送信先装置はユーザ端末または中継局であり、前記中間装置は中継局である、請求項１ないし１２いずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
マルチホップワイヤレス通信システムであって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の複数の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なるダウンリンク通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記送信先装置に前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から情報を送信し、前記送信先装置に前記第２の通信経路に沿って前記送信元装置から同一情報を送信する送信手段と、
前記送信先装置において前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記情報を合成する合成手段とを有するシステム。
【請求項１６】
マルチホップ通信システムの送信先装置における受信信頼性の改善方法であって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の複数の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なるダウンリンク通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記方法は、
前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から送信された情報を受信する段階と、
前記送信元装置から前記第２の通信経路を介して送信された同一情報を受信する段階と、
前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記情報を合成する段階とを含む方法。
【請求項１７】
マルチホップ通信システムの送信先装置であって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の複数の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なるダウンリンク通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記送信先装置は、
前記送信先装置に前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から送信された情報を受信し、前記送信先装置に前記第２の通信経路に沿って前記送信元装置から同一情報を受信する受信手段と、
前記送信先装置において前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記情報を合成する合成手段とを有するシステム。
【請求項１８】
マルチホップワイヤレス通信システムのコンピューティング装置において実行されると、前記システムにダウンリンク送信方法を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の複数の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なる通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記方法は、
前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から前記送信先装置に情報を送信する段階と、
前記送信元装置から前記第２の通信経路を介して前記送信先装置に前記情報を送信する段階と、
前記送信先装置において前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記情報を合成する段階とを含むコンピュータプログラム。
【請求項１９】
無線通信システムの送信先装置のコンピューティング装置において実行されると、前記送信先装置に受信信頼性改善方法を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記システムは、送信元装置、送信先装置、及び１つ以上の複数の中間装置を有し、前記送信元装置と前記送信先装置との間に２つ以上の異なるダウンリンク通信経路を提供し、
前記送信元装置は、前記１つ以上の中間装置を介して第１の通信経路を形成する一連のリンクに沿って、前記送信先装置に間接的に情報を送信するよう動作可能であり、第２の通信経路を形成する１つのリンクまたは一連のリンクに沿って前記送信先装置に情報を送信するよう動作可能であり、
前記中間装置は、経路に沿って前段の装置から情報を受信し、経路に沿って後段の装置に受信情報を送信するように動作可能であり、
前記方法は、
前記１つ以上の中間装置を介して前記第１の通信経路に沿って前記送信元装置から送信された情報を受信する段階と、
前記送信元装置から前記第２の通信経路を介して送信された同一情報を受信する段階と、
前記第１と第２の通信経路に沿って送信された前記情報を合成する段階とを含む方法。
【国際調査報告】
2010506477.tif 000012
2010506477.tif 000013
2010506477.tif 000014
2010506477.tif 000015