(57)【要約】  マルチホップ無線通信システムにおける中間装置のダウンリンク及びアップリンクパラメータに関する情報の送信方法であって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上の中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、システムは時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション部にアクセス可能であり、前記方法は、一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する段階と、両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングする段階と、第１ノード装置に送信する段階とを含む方法。【選択図】  図１
2010508796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチホップ無線通信システムにおける中間装置のダウンリンク及びアップリンクパラメータに関する情報の送信方法であって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上の中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、システムは時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション単位にアクセス可能であり、前記方法は、
一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する段階と、
両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングする段階と、
第１ノード装置に送信する段階とを含む方法。
【請求項２】
ダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータはチャネル品質の指標である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータは受信確認に関する指標である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記一中間装置リンクは一中間装置と通信経路に沿ったダウンリンク方向にある次の装置の間にあり、
前記方法は、ダウンリンク値とアップリンク値を取得するために、前記次の装置がダウンリンク値を前記一中間装置に送信し、前記一中間装置がアップリンク値を決定する段階をさらに含む、請求項１ないし３いずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
復号プロセスが高速な符号化方式を用いて送信前に値を符号化する、請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
符号化した値を送信前に一変調方式を用いて送信周波数帯域にマッピングする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
値を取得する前に、装置が、値の要求を送信し、前記要求は前記一中間装置リンクを示す、請求項１ないし６いずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記要求は、離散的送信期間中に利用できる送信周波数帯域幅を割り当てるのに使用する、送信周波数帯域幅と、値の送信用に割り当てられた時間との時間・周波数フォーマットでの表示を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記表示は前記次の装置のＩＤの形式である、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
離散的送信期間中に利用可能な送信周波数帯域幅の割り当てで用いるため、装置ＩＤを、時間・周波数フォーマット中の送信時間と送信周波数帯域幅のアロケーションに固定的にマッピングする、請求項７ないし９いずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
離散的送信期間中に利用可能な送信周波数帯域幅の割り当てで用いるため、装置ＩＤを、時間・周波数フォーマット中の送信時間と送信周波数帯域幅のアロケーションに可変的にマッピングし、好ましくは異なる装置を区別するため異なる拡散符号を用いる、請求項７ないし９いずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
第１ノード装置は基地局または中継局またはユーザ端末である、請求項１ないし１１いずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
第２ノード装置は基地局または中継局またはユーザ端末である、請求項１ないし１２いずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
中間装置は中継局である、請求項１ないし１３いずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記時間周波数フォーマットは、時間分割多重通信システムにおけるダウンリンクまたはアップリンクサブフレームのフォーマットである、請求項８、１０または１１、または請求項８、１０または１１に従属する請求項に記載の送信方法。
【請求項１６】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、前記最小アロケーション単位はＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡフレームのＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡダウンリンクまたはアップリンクサブフレームのスロットである、請求項１ないし１５いずれか一項に記載の送信方法。
【請求項１７】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、両方の値を単一のスロットにマッピングする、請求項１ないし１６いずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、値を連続的にパックする、請求項１ないし１７いずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、拡散メカニズムを用いて値をスロットのサブキャリアにマッピングし、拡散メカニズムの適用後に値を搬送するのに用いるサブキャリアの数が一スロット中のサブキャリア数と等しくなるようにする、請求項１ないし１８いずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、値を拡散系列を用いてＣＤＭＡ符号化する、請求項１ないし１９いずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、値をルックアップテーブルアプローチを用いてサブキャリアにマッピングする、請求項１ないし２０いずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、ＱＰＳＫ変調を用いて物理的サブキャリアを値で変調する、請求項１ないし２１いずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、パラメータはＣＱＩであり、２つのＣＱＩ値を１つのＣＱＩチャネルにパックする、請求項１ないし２２いずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
マルチホップワイヤレス通信システムであって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上の中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、システムは時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション部にアクセス可能であり、
一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する取得手段と、
両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングするマッピング手段と、
第１ノード装置に値を送信する送信手段とを有するシステム。
【請求項２５】
マルチホップワイヤレス通信システムの一中間装置であって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上のかかる中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、前記中間装置は時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション部にアクセス可能であり、前記一中間装置は、
一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する取得手段と、
両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングするマッピング手段と、
第１ノード装置に値を送信する送信手段とを有する中間装置。
【請求項２６】
マルチホップ無線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、前記システムに一方法を実行させるコンピュータプログラムであって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上の中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、システムは時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション部にアクセス可能であり、前記方法は、
一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する段階と、
両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングする段階と、
第１ノード装置に送信する段階とを含むコンピュータプログラム。
【請求項２７】
マルチホップ無線通信システムの一中間装置のコンピューティング装置において実行されると、前記一中間装置に一方法を実行させるコンピュータプログラムであって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上の中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、前記中間装置は時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション部にアクセス可能であり、前記方法は、
一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する段階と、
両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングする段階と、
第１ノード装置に送信する段階とを含むコンピュータプログラム。
【請求項２８】
図面に図示、及び／または明細書に記載した実施形態の方法、システム、中間装置、または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３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４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４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４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】
2010508796.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：
【数２】
2010508796.tif 000004
【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３】
2010508796.tif 000005
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。
【００１６】
一例として、図５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。
【００２０】
具体的に、送信モデムのチャネル環境への高速適応（すなわち、変調・符号化、ＭＩＭＯ動作、平ループパワー制御の適応）を容易にするため、中継局が集中的に（すなわち非ローカル的に）制御されているとき、受信器は一般的に受信信号品質とその他のパラメータの測定情報（ＣＱＩ）等のリンク品質の指標を提供する必要がある。そうすると送信機は現在の状況に適応できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかし、問題は、例えばＥＰ０５２５７９１１．７に記載されているように、必要となるシグナリング帯域幅が、存在する余分なリンクのために非常に大きくなり、この情報がすべてＢＳ（または、一般的な意味での制御装置（controlling  entity））に送り返されなければならないことである。リンクパラメータの送信に関するＥＰ０５２５７９１１．７の内容はここに参照援用し、この出願のコピーをここに提出する。問題の理解を支援するために、簡単なツーホップの場合のシナリオにおける必要性（requirements）を図１に示す。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
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１】ツーホップネットワークにおけるＣＱＩシグナリングの必要性を示す図である。
【図２】アップリンクサブフレームにおけるＣＱＩＣＨアロケーションを示す図である。
【図３】シングルセル、ツーホップシステムを示す図である。
【図４ａ】中継局のアプリケーションを示す図である。
【図４ｂ】中継局のアプリケーションを示す図である。
【図５】ＩＥＥＥ８０２．１６標準のＯＦＤＭＡ物理レイヤのＴＤＤフレーム構成の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
フレームフォーマットの詳細については、代理人参照番号Ｐ１０７３３０ＧＢ００とＰ１０７２９７ＧＢ００を付した、本出願人による同日出願の２つの特許出願、及び以前の特許出願ＧＢ０６１６４７７．６、ＧＢ０６１６４８１．８、及びＧＢ０６１６４７９．２を参照されたい。これらの各出願は本出願人が提案する相互に関連する発明を記載している。これらの各出願の内容はここに参照援用し、そのコピーをともに提出する。
【００２５】
シングルホップネットワークで必要なのは、受信器においてはダウンリンクのＣＱＩの基地局への報告だけだが、中継局においては、その中継局に接続された各移動局のＣＱＩ値のペアだけでなく、ダウンリンクのＣＱＩの報告を必要とする。８０２．１６標準の内容はここに参照援用するが、この８０２．１６標準では、ＱＰＳＫ変調を用いて４ビットまたは６ビットのＣＱＩ値を１スロット（すなわち、４８サブキャリア）（これは３ビット値の場合には半スロット＝２４サブキャリアであることに注意）に別々にマッピングするので、シングルホップの場合よりも一般的にはロバスト（robust）であろうリンクを通してかかる大量の情報を搬送するメカニズムは非効率的である。本発明の実施形態により、アクセスリンクのＣＱＩペアを１つのチャネルにパック（pack）することにより、ツーホップの場合に必要なシグナリングオーバーヘッドをシングルホップの場合に必要なのと同じレベルまで低減する、非常に簡単なシグナリングの解決策を提供する。
【００２６】
図２は、コネクションＩＤをＣＱＩチャネル（ＣＱＩＣＨ）にどのようにマッピングするかを示す図である。アクセスリンクでは、（加入者から中継局まで）４つのＣＱＩＣＨを用いる。中継リンクでは、ダウンリンク方向では基地局と中継局との間のＣＱＩ値のために５つのＣＱＩＣＨが必要である。最後の値はパックする必要はない。
【００２７】
本発明の実施形態は２つの部分を有する。第１の部分はＣＱＩ値をＣＱＩチャネルにパックしてオーバーヘッドを低減する方法である。第２の部分は新しいリンクに対して基地局からＣＱＩチャネルをアロケーションする新しい方法である。
ＣＱＩレポーティング
現在、ＣＱＩ値は、データに適用される通常のＦＥＣではなく、簡単なベクトルマッピングアプローチを用いてＣＱＩチャネルにマッピングされている。かかるアプローチを用いる理由は、完全にＦＥＣベースの復号を行う場合に必要な復号時間と比較して、復号時間が非常に短く、それゆえ、受信器が送信される情報へ非常に速くアクセスでき、送信される情報に基づき動作する準備をタイムリーにできるからである。
【００２８】
この提案は、２４（３ビットＣＱＩ）または４８（４ビット、６ビットＣＱＩ）サブキャリアへのＣＱＩ値の変調プロセスを復号するロバストだが簡単な方法のエッセンスを保持する。ベクトルベースのアプローチを用いる替わりに、２つのＣＱＩ値を単に連続的にパックして、適当な拡散係数の拡散系列を適用してサブキャリアにＣＤＭＡ変調する。３ビット値または６ビット値のペアの場合、拡散コードは拡散係数が８であり、４ビット値のペアの場合、拡散コードは拡散係数が１２である。Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ符号，Ｇｏｌｄ符号，Ｋａｓａｍｉ系列，またはＰＮ符号などの多数の周知の符号タイプを適用することができる。
【００２９】
次に、受信器は、９６ビット系列の逆拡散を適用してＣＱＩ値を単に復調して、２つのＣＱＩ値を求める。その結果、１つの値を搬送するのに必要なのと同じリソースを用いて、２つのＣＱＩ値を基地局に搬送することができる。送信のロバスト性は明らかに低下するが、論理サブキャリアを物理サブキャリアにマッピングするのに使用する置換系列（underlying  permutation  sequence）と組み合わせた、拡散係数が８のＣＤＭＡ変調とのＱＰＳＫ変調の組み合わせは、大きな符号化利得を保持する。
ＣＱＩチャネルアロケーション
ＣＱＩチャネルアロケーションは、受信器にレポーティングに使用するＣＱＩチャネルＩＤと、このチャネルをどのくらいの頻度でいつ使用できるかを示す、あるコネクションに関するメッセージを送る。図１に示した場合には、基地局は、ＣＱＩチャネルを中継局と移動局の両方にアロケート（allocate）し、基地局と中継局にそれぞれダウンリンクＣＱＩ測定を報告させる。しかし、中継局に、各中継局−移動局リンクについてＲＳにおいて取得できるパックされたＣＱＩペアを基地局に送らせるには、新しいメカニズムが必要である。
【００３０】
このため、基地局により、中継局コネクションで（そのＩＤを用いて）中継局に新しいメッセージを送信し、パックしたＣＱＩＣＨペアの送信を要求する。このメッセージは、このパックされたＣＱＩペアで使用すべき移動局ＣＩＤとＣＱＩＣＨ  ＩＤを含む。基地局と中継局は両方ともＣＱＩＣＨ  ＩＤをＭＳ  ＣＩＤにマッピングするテーブルを有し、基地局があるチャネルでＲＳからＣＱＩＣＨ送信を受信すると、それが中継局からのＣＱＩ値のパックされたペアであることが分かる。この時、基地局は、ＣＱＩチャネルにおけるＣＱＩ測定をレポートするために使用する同じ高速フィードバック領域（fast-feedback  region）にある中継局自体のＣＱＩレポートだけでなく、中継局からのパックされたＣＱＩペアをサポートすることができる。
【００３１】
基地局と中継局の間でチャネルをＣＱＩＣＨ  ＩＤにマッピングするテーブルを保持する代替的アプローチは、異なるＣＤＭＡ符号を用いて、パックされたレポートを送った移動局のＩＤを示すことである。これにより、基地局はレポートがどの移動局に関するか決定する一意的な符号を使えるのと同様に、中継局は自由に任意のＣＱＩチャネルでペアのレポートを管理できる。
利点のまとめ
重要な利点は以下の通りである：
o  集中的に制御されている中継システムにおけるＣＱＩ値のレポートに付随するオーバーヘッドを大幅に削減（半減）できる。
o  ＯＦＤＭＡサブキャリア置換と組み合わせた拡散符号を用いる論理的サブキャリア変調メカニズムは、パックされたＣＱＩ値をロバストに符号化する簡単なメカニズムを提供する（替わりは既存のベクトルマッピングアプローチを修正することであることに留意）。
o  中継局が複雑なＦＥＣ復号または符号化ハードウェアを持っていなくてもよい（すなわち、全機能を備えた中継局のみでなく、低コストの増幅及び転送中継にも容易に適用できる）。
o  複雑性の低い復号ができるので、Ｐ１０７２９７ＧＢ００のフレーム構成と同様のフレームを利用するとき、中継局は、同じサブフレーム内のアップリンクの情報を潜在的に中継できる。
【００３２】
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１】
2010508796.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年9月11日(2009.9.11)
【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】
マルチホップ無線通信システムにおける中間装置のダウンリンク及びアップリンクパラメータに関する情報の送信方法であって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上の中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、システムは時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション単位にアクセス可能であり、前記方法は、
一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する段階と、
両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングする段階と、
第１ノード装置に送信する段階とを含む方法。
【請求項２】
ダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータはチャネル品質の指標であり、またはダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータは受信確認に関する指標である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記一中間装置リンクは一中間装置と通信経路に沿ったダウンリンク方向にある次の装置の間にあり、
前記方法は、ダウンリンク値とアップリンク値を取得するために、前記次の装置がダウンリンク値を前記一中間装置に送信し、前記一中間装置がアップリンク値を決定する段階をさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
復号プロセスが高速な符号化方式を用いて送信前に値を符号化し、または符号化した値を送信前に一変調方式を用いて送信周波数帯域にマッピングする、請求項１ないし３いずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
値を取得する前に、装置が、値の要求を送信し、前記要求は前記一中間装置リンクを示す、請求項１ないし４いずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記要求は、離散的送信期間中に利用できる送信周波数帯域幅を割り当てるのに使用する、送信周波数帯域幅と、値の送信用に割り当てられた時間との時間・周波数フォーマットでの表示を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記表示は前記次の装置のＩＤの形式である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
離散的送信期間中に利用可能な送信周波数帯域幅の割り当てで用いるため、装置ＩＤを、時間・周波数フォーマット中の送信時間と送信周波数帯域幅のアロケーションに固定的にマッピングし、または離散的送信期間中に利用可能な送信周波数帯域幅の割り当てで用いるため、装置ＩＤを、時間・周波数フォーマット中の送信時間と送信周波数帯域幅のアロケーションに可変的にマッピングし、好ましくは異なる装置を区別するため異なる拡散符号を用いる、請求項５ないし７いずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
第１ノード装置は基地局または中継局またはユーザ端末であり、中間装置は中継局である、請求項１ないし８いずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
第２ノード装置は基地局または中継局またはユーザ端末であり、中間装置は中継局である、請求項１ないし９いずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記時間周波数フォーマットは、時間分割多重通信システムにおけるダウンリンクまたはアップリンクサブフレームのフォーマットである、請求項７または８、または請求項７または８に従属する請求項に記載の送信方法。
【請求項１２】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、両方の値を単一のスロットにマッピングする、請求項１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システムであり、値を連続的にパックする、請求項１ないし１２いずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、拡散メカニズムを用いて値をスロットのサブキャリアにマッピングし、拡散メカニズムの適用後に値を搬送するのに用いるサブキャリアの数が一スロット中のサブキャリア数と等しくなるようにする、請求項１ないし１３いずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、値を拡散系列を用いてＣＤＭＡ符号化し、及び／または前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、値をルックアップテーブルアプローチを用いてサブキャリアにマッピングする、請求項１ないし１４いずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記システムはＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡシステムであり、パラメータはＣＱＩであり、２つのＣＱＩ値を１つのＣＱＩチャネルにパックする、請求項１ないし１５いずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
マルチホップワイヤレス通信システムであって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上の中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、システムは時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション部にアクセス可能であり、
一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する取得手段と、
両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングするマッピング手段と、
第１ノード装置に値を送信する送信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一中間装置であって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上のかかる中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、前記中間装置は時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション部にアクセス可能であり、前記一中間装置は、
一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する取得手段と、
両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングするマッピング手段と、
第１ノード装置に値を送信する送信手段とを有する中間装置。
【請求項１９】
マルチホップ無線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、前記システムに一方法を実行させるコンピュータプログラムであって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上の中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、システムは時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション部にアクセス可能であり、前記方法は、
一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する段階と、
両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングする段階と、
第１ノード装置に送信する段階とを含むコンピュータプログラム。
【請求項２０】
マルチホップ無線通信システムの一中間装置のコンピューティング装置において実行されると、前記一中間装置に一方法を実行させるコンピュータプログラムであって、前記システムは第１ノード装置と、第２ノード装置と、１つ以上の中間装置とを有し、各装置はダウンリンク及びアップリンク通信用の通信経路を形成する一連のリンクに沿って情報を送受信するよう動作可能であり、通信経路は中間装置を介して第１ノード装置と第２ノード装置の間に延在し、各リンクは第１ノード装置と中間装置の間の第１ノードリンク、または中間装置と第１ノード装置でない装置の間の中間装置リンクのいずれかを含み、前記中間装置は時間と送信周波数帯域をアロケートする最小アロケーション部にアクセス可能であり、前記方法は、
一中間装置リンクのダウンリンクパラメータとアップリンクパラメータの値を取得する段階と、
両方の値を単一の最小アロケーション単位にマッピングする段階と、
第１ノード装置に送信する段階とを含むコンピュータプログラム。
【国際調査報告】
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