(57)【要約】  ヘテロジーニアスネットワーク内のセルへサービスする基地局と上記セルのサブセルへサービスする少なくとも１つのリレーノードとを動作させる方法であって、上記基地局又は上記リレーノードを介してユーザ機器ユニットが上記ネットワークへ接続する上記方法が提供される。上記方法は、上記リレーノードにて、上記ユーザ機器ユニットから、第１の周波数レンジにおいてアップリンクアクセス（Ｕｕ）信号を受信することと、上記リレーノードから上記基地局へ、上記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてアップリンクバックホール（Ｕｎ）信号を送信することと、を含む。【選択図】図４Ｂ
2015507900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘテロジーニアスネットワーク内の第１のセルへサービスする基地局と前記第１のセルのサブセルへサービスする少なくとも１つのリレーノードとを動作させる方法であって、前記基地局又は前記リレーノードを介して前記第１のセル内のユーザ機器ユニットが前記ネットワークへ接続し、前記方法は、
前記リレーノードにて、前記ユーザ機器ユニットから、第１の周波数レンジにおいてアップリンクアクセス（Ｕｕ）信号を受信することと、
前記リレーノードから前記基地局へ、前記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてアップリンクバックホール（Ｕｎ）信号を送信することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジは、前記第１のセルの内部のユーザ機器ユニットによる使用のために利用可能な帯域幅のサブレンジである、請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジは、周波数空間において隣接しない、請求項１の方法。
【請求項４】
前記第１の周波数レンジは、前記第１のセルの内部の他のリレーノードによりサービスされるサブセル内のアクセス通信のために再利用される、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第１の周波数レンジは、他のセルのサブセル内のアクセス通信のために再利用される、請求項１の方法。
【請求項６】
前記第２の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項１の方法。
請求項１の方法。
【請求項７】
前記基地局にて、前記第１のセル内に位置する１つ以上のＵＥから、信号強度インジケータを受信することと、
前記信号強度インジケータに従って、前記第１のセル内の弱いカバレッジエリアを識別することと、
前記弱いカバレッジエリアに、前記基地局のビームフォーミングアンテナを向けることと、
をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つのリレーノードは、第１のリレーノードを含み、
前記第１のセル内に第２のリレーノードが提供され、
前記方法は、
前記第２のリレーノードから前記基地局へ、前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信すること、
をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項９】
前記第３の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項８の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのリレーノードは、第１のリレーノードを含み、
前記第２の周波数レンジは、前記第１のセルの内部の第２のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用される、
請求項１の方法。
【請求項１１】
前記第１のセルに隣接する第２のセル内の第３のリレーノードから、前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信すること、
をさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記第３の周波数レンジは、前記第２のセルの内部の第４のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項１１の方法。
【請求項１３】
基地局のカバレッジエリアにより定義されるセル内での使用のためのリレーノードであって、
アンテナと、
前記アンテナへ連結され、前記リレーノードのカバレッジエリアにより定義されるマイクロセル内のユーザ機器ユニットから、第１の周波数レンジ上で、アクセス（Ｕｕ）アップリンク信号を受信するように構成される受信器と、
前記アンテナへ連結され、前記基地局へ、前記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信するように構成される送信器と、
を備えるリレーノード。
【請求項１４】
前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジは、前記セルの内部のユーザ機器ユニットによる使用のために利用可能な帯域幅のサブレンジである、請求項１３のリレーノード。
【請求項１５】
前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジは、周波数空間において隣接しない、請求項１３のリレーノード。
【請求項１６】
前記第１の周波数レンジは、前記セルの内部の他のリレーノードによりサービスされるサブセル内のアクセス通信のために再利用される、請求項１３のリレーノード。
【請求項１７】
前記第１の周波数レンジは、他のセル内のサブセル内のアクセス通信のために再利用される、請求項１３のリレーノード。
【請求項１８】
前記第２の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項１３のリレーノード。
【請求項１９】
前記リレーノードは、第１のリレーノードを含み、
前記第２の周波数レンジは、前記セルの内部の第２のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用される、
請求項１３のリレーノード。
【請求項２０】
ヘテロジーニアスネットワークにおける使用のための基地局であって、前記基地局を介して前記ヘテロジーニアスネットワークへユーザ機器ユニットが接続し、前記基地局は、
アンテナと、
前記アンテナへ連結される送信器と、
リレーノードから、第１の周波数レンジ上で、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を受信するように構成される受信器と、
前記受信器に前記アップリンクバックホール信号を受信するように指示し、及び、アクセス（Ｕｕ）アップリンク信号について前記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジを使用するように前記リレーノードへ指示を送信する、ように構成されるプロセッサと、
を備える基地局。
【請求項２１】
前記プロセッサは、前記基地局によりサービスされるセル内に位置する１つ以上のＵＥから信号強度インジケータを受信し、前記信号強度インジケータに従って前記セル内の弱いカバレッジエリアを識別し、前記弱いカバレッジエリアに前記アンテナからのビームを向ける、ようにさらに構成される、請求項２０の基地局。
【請求項２２】
ヘテロジーニアス通信システムであって、
前記ヘテロジーニアス通信システム内のセルへサービスする基地局と、
前記セルのサブセルへサービスするリレーノードと、
を含み、
前記基地局又は前記リレーノードを介してユーザ機器ユニットが前記ヘテロジーニアス通信システムへ接続し、
前記リレーノードは、前記ユーザ機器ユニットから第１の周波数レンジにおいてアップリンクアクセス（Ｕｕ）信号を受信し、前記基地局へ前記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてアップリンクバックホール（Ｕｎ）信号を送信する、ように構成される、
ヘテロジーニアス通信システム。
【請求項２３】
前記リレーノードは、第１のリレーノードを含み、前記システムは、前記セル内の第２のリレーノードをさらに含み、
前記第２のリレーノードは、前記基地局へ、前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信する、ように構成される、
請求項２２のシステム。
【請求項２４】
前記第３の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項２３のシステム。
【請求項２５】
前記リレーノードは、第１のリレーノードを含み、
前記第２の周波数レンジは、前記セルの内部の第２のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用される、
請求項２２のシステム。
【請求項２６】
前記セルは、第１のセルを含み、
前記システムは、前記第１のセルに隣接する第２のセル内の第３のリレーノード、をさらに含み、
前記第３のリレーノードは、前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信する、ように構成される、
請求項２５のシステム。
【請求項２７】
前記第３の周波数レンジは、前記第２のセルの内部の第４のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項２６のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、２０１１年７月２８日に提出された同時係属中の、“Beamforming  For  Cell  Edge  Capacity  Improvement  in  a  Heterogeneous  Network”というタイトルの米国出願第１３／１９２，６３８号に関し、その開示は全体として参照によりここに取り入れられる。
【０００２】
［分野］
本出願は、一般に、ヘテロジーニアスネットワークに関し、より具体的には、リレーノードを含むヘテロジーニアスネットワークに関する。
【背景技術】
【０００３】
セルラーネットワークにおける高いデータレートについての高まりつつある需要は、その期待を充足するための新たなアプローチを必要とする。事業者にとっての困難な論点は、高データレートについての要件を充足するためにいかに彼らの既存のセルラーネットワークを進化させるか、である。この点において、１）事業者の既存の基地局の密度を高める、ｉｉ）基地局間の協調を高める、又は、ｉｉｉ）基地局グリッドの内部の高データレートを必要とするエリア内により小規模な基地局（低電力ノードあるいはＬＰＮ）又はリレーノード（ＲＮ）を配備する、という多くのアプローチが可能である。
【０００４】
より小規模な基地局を配備するというオプションは、概して、関連する文献において「ヘテロジーニアスネットワーク」又は「ヘテロジーニアス配備」と呼ばれ、より小規模な基地局からなるレイヤは「マイクロ」又は「ピコ」レイヤと称される。そして、もとのより大規模な基地局は、この文脈では、「マクロ」基地局と呼ばれる。
【０００５】
より高密度なマクロ基地局グリッドを、同時にマクロ基地局間の協調の度合いを高めながら構築する（よって、上のオプション１）又はｉｉ）のいずれか）を用いる）ことは、高データレートについての要件を充足する解決策ではあるが、そうしたアプローチは、マクロ基地局の据え付けに関連付けられるコスト及び遅延に起因して、特にそれらコストが多大であり得る都市エリアにおいて、必ずしもコスト効率のよいオプションではないかもしれない。
【０００６】
図１は、ヘテロジーニアス配備の基本的な原理を示している。基地局により名目上サービスされる地理的エリアである大規模マクロセル１０は、概して、大規模なサービスエリアへカバレッジを提供することができる。しかしながら、より小規模なマイクロ／ピコセル１１の追加によってそれらマクロセルのある領域におけるネットワークキャパシティを改善することができる。マイクロ／ピコセルは、本質的にはマクロセルのサブセルであり、マクロ基地局によって割り当てられる周波数を用いて、電力が低くレンジの短い、マイクロ／ピコ基地局といったノードによってサービスされる。マクロセルとマイクロ／ピコセルとの間のリソースの割り当ては、準静的（semi-static）、動的、又はマクロ−マイクロ／ピコレイヤにわたって共同的であり得る。
【０００７】
リレーノード（ＲＮ）は、マクロ基地局のカバレッジ及びキャパシティを向上させるために提供され得る、特定のタイプの低電力ノードである。リレーノードは、典型的には、標準的なマイクロ又はピコセルの基地局と比較して、削減されたプロトコルスタックを実装する。最も簡略的な形式では、リレーノードは、単に、マクロ基地局からの信号を受信し増幅するリピータである。より複雑なリレーノードは、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤの機能性から、移動性管理、セッションセットアップ及びハンドオーバといったレイヤまでの、より上位のプロトコルレベルを実装し得る。
【０００８】
図２を参照すると、リレーノード３０は、ユーザ機器ユニット（ＵＥ）４０とｅＮｏｄｅＢ２０との間の中間的なノードを提供し、本文脈では、ｅＮｏｄｅＢ２０は、リレーノード３０へリソースを提供することから、“ドナー”、“サービング”又は“アンカーと呼ばれる。リレーノード３０とＵＥ４０との間の通信はＵｕインタフェースを用いて実行され、Ｕｕインタフェースは、ＵＥ４０が通常ｅＮｏｄｅＢ２０と直接的に通信するために使用するものと同じインタフェースであり、ＵＥ４０の立場からは、リレーノードと通信する際に使用するプロトコルに差異は存在しない。
【０００９】
リレーノード３０とドナーｅＮｏｄｅＢ２０との間の、“バックホール”通信と呼ばれる通信は、アップリンク（リレーノードからｅＮｏｄｅＢへ）方向及びダウンリンク（ｅＮｏｄｅＢからリレーノードへ）方向の双方において、Ｕｎインタフェースを用いて行われる。
【００１０】
マイクロ／ピコレイヤの主要な目的の１つは、可能な限り多くのユーザの負荷をマクロレイヤから分担する（offload）ことである。理想的なシナリオでは、これは、マクロ及びマイクロ／ピコレイヤの双方においてより高いデータレートをユーザが経験することを可能とし得る。
【００１１】
この点において、３ＧＰＰの内部でいくつかの技法が議論され提案されてきた：
【００１２】
ｉ）セル固有のセル選択オフセットを用いることにより、スモールセルのレンジを拡張すること。セル選択オフセットは、あるセルについての、当該セルへのハンドオーバを生じさせる前に超えられなければならない追加的な電力マージンである。従って、特定のマイクロセルについてセル選択オフセットを負の値に設定することで、当該マイクロセルへのハンドオーバが生じる確率を増加させることができ、それによりマイクロセルのレンジが拡張される。
【００１３】
ｉｉ）低電力ノードの送信電力を増加させ、同時に、低電力ノードに接続されるユーザについてアップリンク（ＵＬ）電力制御目標Ｐ０を適切に設定すること。
【００１４】
既に存在するマクロレイヤグリッドの内部にスモール基地局を配備するという解決策は、それらスモール基地局がマクロ基地局よりもコスト効率がよいと予想され、それらの配備時間もより短いことが期待されることから、魅力的なオプションである。そうであっても、いくつかのシナリオでは、ピコ又はマクロ基地局及びそれらに関連付けられるバックホールの配備のコストは、桁違いに高くなり得るであろう。そうしたシナリオにおいて、インバンドのバックホール通信を採用するリレーノードの使用は、屋内でも屋外でもピコセル型のカバレッジを提供し、全てのピコ基地局に地上線バックホールを配備するためのコスト及び労力を軽減する、現実的なオプションを提供し得る。
【００１５】
リレーノードを採用するヘテロジーニアスネットワークでの問題の１つは、ドナー基地局２０とＲＮ３０との間のＲＩＭバックホールリンク（Ｕｎ）がマクロネットワークへの通常経験されるレベルを超える追加的な干渉を生成し得ることであり、その干渉はマクロネットワークのキャパシティに悪影響を及ぼしかねない。
【００１６】
例えば、ＲＮ３０から所与のマクロドナーｅＮｏｄｅＢ２０へのＵｎアップリンク送信は、隣接するマクロドナーセル内のリレーノードのバックホールＵｎアップリンク送信への干渉を引き起こし得る。さらに、１つのマクロセルの内部のＲＮ３０からのＵｎ送信は、隣接セル内の端末あるいはユーザ機器（ＵＥ）とそれらのサービングＲＮとの間のアップリンク送信にも干渉し得る。これら干渉シナリオが図３に例示されている。
【００１７】
図３は、マクロ基地局２０ａ、２０ｂ、２０ｃによりそれぞれサービスされる３つのマクロセル１１１ａ、１１１ｂ及び１１１ｃを含む無線ネットワークの一部を示している。マクロセルの各々は複数のリレーノード３０を含み、それらリレーノード３０は、マクロセル１１１ａ内のリレーノード３０ａ及びマクロセル１１１ｃ内のリレーノード３０ｃを含む。
【００１８】
マクロセル１１ａ内のリレーノード３０ａによりマイクロセル１２０が定義されるといったように、各リレーノードは関連付けられるマイクロセルを定義し、その中でリレーノードはＵｕ通信リンク上でＵＥ４０と通信する。さらに、各リレーノードは、当該リレーノードのためのバックホール通信を提供するために、Ｕｎ通信リンク上で自身のドナーマクロ基地局２０と通信する。Ｕｎ通信リンクは、リレーノードに関連付けられるマイクロセルにおいて使用されるものと同じ周波数を使用するインバンドリンクであってよい。但し、Ｕｎ通信及びＵｕ通信は、マイクロセル１２０の内部での干渉を低減し又は回避するために、時間において直交的であり得る。例えば、リレーノード４０におけるＵｎアップリンク通信及びＵｕアップリンク通信は、干渉を低減し又は回避するために、時間分割多重化されて異なる時点に生起する。
【００１９】
図３にさらに示したように、リレーノードにより形成されるＵｎアップリンクにおける指向性ビームのプライマリローブは、ドナー基地局へ向けられ得る。例えば、リレーノード４０ａにより生成される指向性ビーム１３１のプライマリローブは、基地局２０ａへ向けられる。しかしながら、当該ビームのサイドローブ及びバックローブは、他のセルへ向けられ得る。例えば、マクロセル１１１ｂ内のリレーノード３０ｂにより形成されるアップリンクＵｎビームは、リレーノード４０ａに向けられるサイド／バックローブ１４１、及びマクロセル１１１ａ内のＵＥ４０ｂに向けられるサイド／バックローブ１４３を有し得る。これらローブは、マクロセル１１１ａ内のＵｕ通信における望ましくない干渉を引き起こし得る。
【００２０】
加えて、隣接マクロセル内のｅＮＢに向けられたサイド／バックローブは、Ｕｎアップリンクインタフェースへの干渉を引き起こし得る。
【００２１】
相互的な状況も生起しかねず、リレーノード３０とＵＥ４０との間のＵｕリンク上のダウンリンク（ＤＬ）送信が隣接セルのＲＮ３０のダウンリンクＵｎ信号への干渉を引き起こし得る。こうしたシナリオが起こる可能性が高いのは、リレーノードについて最も有力な配備シナリオのうちの１つにおいてリレーノードが隣接ドナーマクロ基地局のセルエッジに配備され、よって複数のリレーノードが互いに近傍に位置し得るためである。
【００２２】
ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）システムにおいて、この干渉を軽減するための既存のアプローチは、ＴＳ３６．２１６“E-UTRA  Physical  Layer  for  Relaying  Operation,  vl0.3”に記述されているように、潜在的なＵｎからＵｕへの干渉の軽減を支援するためにドナーセルの内部でＵｎ送信及びＵｕ送信の時間分割多重化を採用すること、を包含する。よって、例えば、リレーノード３０によりサービスされるピコセルの内部のＵｎ送信及びＵｕ送信は、時間において分離され得る。
【００２３】
このアプローチは、図３に示したようなサービングｅＮｏｄｅＢと所与のＲＮとの間の指向性アンテナビームとの組合せにおいても採用可能である。
【００２４】
既存のアプローチに伴って、２つの主な課題が存在する。第一に、Ｕｎ送信及びＵｕ送信の時間分割多重化の使用は、所与のドナーマクロセルの内部の干渉を軽減可能であるが、複数の隣接するドナーセルのＲＮの間の干渉の軽減は保証しない。ＵｎリンクについてＲＮは指向性アンテナを使用し得るとはいっても、ＵｎリンクのためのＲＮアンテナのサイドローブ及び／又はバックローブは、やはり隣接するマクロセル内のＲＮ（即ち、Ｕｕリンク）への有意な干渉を引き起こし得る。なぜなら、それらＲＮが近接した範囲内にあり得るためである。そうした状況は、上述したようにリレーノードについての最もあり得る配備シナリオである、隣接する複数のマクロセルのセルエッジ付近に複数のＲＮが配備される場合に、起こり得る。隣接セルのＲＮがそれぞれのＵｎリンク及びＵｕリンク上で送信を行い得る時に時間領域において制限を課すことも可能だが、これは隣接するセル群の範囲内で隣接するマクロセル群及びＲＮ群の間の厳密な時間同期を要するであろう。一般には複数のセルラーネットワークは同期していないかもしれず、よって非同期的なネットワークにおけるリレーノードの配備のための解決策もまた有益であろう。
【発明の概要】
【００２５】
本発明の実施形態は、従来技術の１つ以上の問題を軽減することを対象とする。
【００２６】
いくつかの実施形態は、ヘテロジーニアスネットワーク内の第１のセルへサービスする基地局と上記第１のセルのサブセルへサービスする少なくとも１つのリレーノードとを動作させる方法を提供し、上記基地局又は上記リレーノードを介してユーザ機器ユニットが上記ネットワークへ接続する。上記方法は、上記リレーノードにおいて上記ユーザ機器から、第１の周波数レンジにおいてアップリンクアクセス（Ｕｕ）信号を受信することと、上記リレーノードから上記基地局へ、上記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてアップリンクバックホール（Ｕｎ）信号を送信することと、を含む。
【００２７】
上記第１の周波数レンジ及び上記第２の周波数レンジは、上記セルの内部のユーザ機器による使用のために利用可能な帯域幅のサブレンジであってもよい。上記第１の周波数レンジ及び上記第２の周波数レンジは、周波数空間において隣接しなくてもよい。
【００２８】
上記第１の周波数レンジは、上記セルの内部の他のリレーノードによりサービスされるサブセル内のアクセス通信のために再利用されてもよい。いくつかの実施形態において、上記第１の周波数レンジは、他のセルのサブセル内のアクセス通信のために再利用されてもよい。いくつかの実施形態において、上記第２の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用されてもよい。
【００２９】
上記方法は、上記基地局において、上記セル内に位置する１つ以上のＵＥから、信号強度インジケータを受信することと、上記信号強度インジケータに従って、上記セル内の弱いカバレッジエリアを識別することと、上記弱いカバレッジエリアに、上記基地局のビームフォーミングアンテナを向けることと、をさらに含んでもよい。
【００３０】
上記方法は、第２のリレーノードから上記基地局へ、上記第１の周波数レンジ及び上記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信すること、をさらに含んでもよい。
【００３１】
上記第３の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用されてもよい。上記第２の周波数レンジは、上記第１のセルの内部の第２のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用されてもよい。
【００３２】
上記方法は、上記第１のセルに隣接する第２のセル内の第３のリレーノードから、上記第１の周波数レンジ及び上記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信すること、をさらに含んでもよい。上記第３の周波数レンジは、上記第２のセルの内部の第４のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用されてもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態は、基地局のカバレッジエリアにより定義されるセル内での使用のためのリレーノードを提供する。当該リレーノードは、アンテナと、上記アンテナへ連結され、上記リレーノードのカバレッジエリアにより定義されるサブセル内のユーザ機器から、第１の周波数レンジ上で、アクセス（Ｕｕ）アップリンク信号を受信するように構成される受信器と、上記アンテナへ連結され、上記基地局へ、上記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信するように構成される送信器と、を含む。
【００３４】
いくつかの実施形態は、ヘテロジーニアスネットワークにおける使用のための基地局を対象とし、上記基地局を介して上記ヘテロジーニアスネットワークへユーザ機器が接続する。当該基地局は、アンテナと、上記アンテナへ連結される送信器と、リレーノードから、第１の周波数レンジ上で、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を受信するように構成される受信器と、上記受信器に上記アップリンクバックホール信号を受信するように指示し、及び、アクセス（Ｕｕ）アップリンク信号について上記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジを使用するように上記リレーノードへ指示を送信する、ように構成されるプロセッサと、を含む。
【００３５】
ヘテロジーニアス通信システムは、上記ヘテロジーニアス通信システム内のセルへサービスする基地局と、上記セルのサブセルへサービスするリレーノードと、を含む。ユーザ機器は、上記基地局又は上記リレーノードを介して上記ヘテロジーニアス通信システムへ接続する。上記リレーノードは、上記ユーザ機器から第１の周波数レンジにおいてアップリンクアクセス（Ｕｕ）信号を受信し、上記基地局へ上記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてアップリンクバックホール（Ｕｎ）信号を送信する、ように構成される。
【００３６】
上記セル内に第２のリレーノードが提供されてもよい。上記第２のリレーノードは、上記基地局へ、上記第１の周波数レンジ及び上記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信する、ように構成される。
【００３７】
上記第３の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用されてもよい。
【００３８】
上記第２の周波数レンジは、上記セルの内部の第２のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用されてもよい。
【００３９】
上記システムは、上記第１のセルに隣接する第２のセル内の第３のリレーノード、をさらに含んでもよい。上記第３のリレーノードは、上記第１の周波数レンジ及び上記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信する、ように構成される。
【００４０】
上記第３の周波数レンジは、上記第２のセルの内部の第４のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用されてもよい。
【００４１】
添付図面と共に本発明の特定の実施形態の以下の説明を検討すれば、本発明の他の側面及び特徴が当業者には明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来のヘテロジーニアスネットワークを示す概略図である。
【図２】従来のヘテロジーニアスネットワークにおけるリレーノードのバックホールリンク及びアクセスリンクを示す概略図である。
【図３】従来のヘテロジーニアスネットワークにおけるバックホールアップリンク通信信号により引き起こされる潜在的な干渉を示す概略図である。
【図４Ａ】本発明のいくつかの実施形態に従ったバックホールアップリンク通信を示す概略図である。
【図４Ｂ】本発明のいくつかの実施形態に従ったバックホールアップリンク通信を示す概略図である。
【図５Ａ】本発明のさらなる実施形態に従ったバックホールアップリンク通信を示す概略図である。
【図５Ｂ】本発明のさらなる実施形態に従ったバックホールアップリンク通信を示す概略図である。
【図６Ａ】本発明のまたさらなる実施形態に従ったバックホールアップリンク通信を示す概略図である。
【図６Ｂ】本発明のまたさらなる実施形態に従ったバックホールアップリンク通信を示す概略図である。
【図７】本発明のいくつかの実施形態に従って使用され得るビームステアリング技法を示す概略図である。
【図８】いくつかの実施形態に係る基地局のブロック図である。
【図９】いくつかの実施形態に係るリレーノードのブロック図である。
【図１０】いくつかの実施形態に係るシステム／方法の動作を示すブロック図である。
【図１１】いくつかの実施形態に係るシステム／方法の動作を示すブロック図である。
【図１２】いくつかの実施形態に係るシステム／方法の動作を示すブロック図である。
【図１３】いくつかの実施形態に係るシステム／方法の動作を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下の説明において、以下の略語が使用されるであろう：
ＤＬ          ダウンリンク
ＵＬ          アップリンク
ＦＦＲ        部分的な周波数再利用
ＨｅｔＮｅｔ  ヘテロジーニアスネットワーク
ＲＮ          リレーノード
Ｕｎ          ドナー基地局とリレーノードとの間のバックホールリンク
Ｕｕ          リレーノードと当該リレーノードによりサービスされる端末又はＵＥとの間のアクセスリンク
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態は、セル間のＵｎ送信及びＵｕ送信の間の干渉を軽減するために、隣接するセル群のＵｎリンク及びＵｕリンクの間で、部分的な周波数の再利用及び／又は目標向けのビームフォーミング、の組合せを使用する。
【００４５】
いくつかの実施形態は、リレーノードにおけるセル内（intra-cell）のＵｎ−ｔｏ−Ｕｕ  ＦＦＲを提供し、ＦＦＲはドナーマクロセルの内部においてＵｎ送信とＵｕ送信との間で、ＲＮ群及びｅＮｏｄｅＢ群の間のＵｎリンク上のビームフォーミングと組み合わせて実装される。ＦＦＲ区画（partition）はＵｎ送信及びＵｕ送信をまたいでもよく、より一般的には、ＦＦＲ区画はサービングｅＮｏｄｅＢへの個別のＵｎビームを含み得る。
【００４６】
いくつかのさらなる実施形態は、セル間（inter-cell）のＵｎ−ｔｏ−Ｕｕ  ＦＦＲを提供し、そのためにＦＦＲが隣接するドナーセル間でＵｎリンク及びＵｕリンクをまたいで実装される。
【００４７】
さらに、セルエッジにおけるカバレッジのギャップを軽減するために、いくつかの実施形態において、セルエッジＵＥへのドナーｅＮｏｄｅＢのビームフォーミングが採用されてもよい。
【００４８】
以下の説明において、限定ではなく説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために、特定のアーキテクチャ、インタフェース、技法等といった具体的な詳細が述べられる。ただし、本発明がこれらの具体的な詳細から逸脱する他の実施形態において実践され得ることは、当業者には明らかであろう。つまり、当業者は、ここで明示的に説明され又は示されていなくとも、本発明の原理を具現化し並びにその思想及び範囲内に含まれる種々の構成を案出し得るであろう。いくつかの例において、よく知られたデバイス、回路、及び方法の詳細な説明は、本発明の説明を不必要な詳細によって曖昧にしないように、省略される。本発明の原理、態様、及び実施形態に言及するここでの全ての記述及びそれらの具体的な例は、それらの構造的な均等物及び機能的な均等物の双方を包含することが意図される。加えて、そのような均等物は現在のところ知られている均等物及び将来開発される均等物の双方、即ち、構造に関わらず同じ機能を実行するいかなる開発されるエレメントをも含むことが意図される。
【００４９】
よって、例えば、ここでのブロック図が上記技術の原理を具現化する例示的な回路又は他の機能ユニットの概念的な見方を表現し得ることが、当業者によって理解されるであろう。同様に、コンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているかに関わらず、任意のフローチャート、状態遷移図、疑似コードなどがコンピュータ読取可能な媒体において実質的に表現される種々の処理によって表現され、そしてコンピュータ又はプロセッサによって実行され得ることが理解されるであろう。
【００５０】
限定ではないものの「コンピュータ」、「プロセッサ」又は「コントローラ」としてラベリングされ又は説明される機能ブロックを含む種々のエレメントの機能は、回路ハードウェア、及び／又はコンピュータ読取可能な媒体上に記憶される符号化された命令の形態のソフトウェアを実行可能なハードウェアといったハードウェアの使用を通じて提供され得る。よって、そうした機能及び図示された機能ブロックは、ハードウェア実装、及び／又はコンピュータ実装、よってマシン実装、のいずれかで実装されるものと理解されるべきである。
【００５１】
ハードウェア実装の観点において、機能ブロックは、限定ではないものの、当該機能を実行可能な、ＤＳＰ（digital  signal  processor）ハードウェア、命令セットの削減されたプロセッサ、限定ではないもののＡＳＩＣ（application  specific  integrated  circuit）を含むハードウェア（例えば、デジタル又はアナログ）回路、及び（あてはまるならば）ステートマシン、を含み又は包括し得る。
【００５２】
コンピュータ実装の観点において、コンピュータとは、概して、１つ以上のプロセッサ又は１つ以上のコントローラを含むものと理解され、コンピュータ、プロセッサ及びコントローラとの用語は、互換的なものとして採用され得る。コンピュータ、プロセッサ又はコントローラにより提供される場合、機能群は、単一の専用コンピュータ、プロセッサ若しくはコントローラにより提供されてもよく、単一の共用コンピュータ、プロセッサ若しくはコントローラにより提供されてもよく、又は、複数の個々のコンピュータ、プロセッサ若しくはコントローラにより提供されてもよく、そのうちいくつかは共用され若しくは分散され得る。さらに、「プロセッサ」又は「コントローラ」との用語の使用は、上で記述した例としてのハードウェアなどの、上記機能群を実行し及び／又はソフトウェアを実行することのできる他のハードウェア、にも言及するものと解釈されるべきである。
【００５３】
上で示したように、本発明は、上述した従来技術により持ち込まれる課題を解決する。
【００５４】
ヘテロジーニアスネットワーク（ＨｅｔＮｅｔ）の概念は、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）及びＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの文脈において出現した。ヘテロジーニアスネットワークは、大規模なもの（マクロセル）から小規模なもの（マイクロセル、ピコセル及びフェムトセル）までを包含する多様なサイズのセルのレイヤを含む無線アクセスネットワークである。いずれのプロトコルでも完全な帯域幅のキャパシティに達するために、事業者は、彼らの伝統的な大規模マクロセルを多くの多様なサイズのスモールセルで補わなければならないであろうと想定されている。
【００５５】
ＨｅｔＮｅｔの概念の重要性と、ＩＥＥＥ（Institute  of  Electrical  and  Electronics  Engineers  Inc.）及び３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）といった標準化団体で進行中の作業とによって、これら多様なサイズのセルの全てがいかに共に作動するか、それらの間のハンドオフがいかに達成されるか、及びそれらの間の干渉がいかに最小化されるかが定義されることになる。
【００５６】
典型的には、ヘテロジーニアス無線アクセスネットワークは、複数のマクロ及びマイクロセルを含む。さらに、いくつかのヘテロジーニアス無線アクセスネットワークにおいて、マクロセルのためのマクロ基地局及びマイクロセルのためのマイクロ基地局の運用は協調的に行われてもよく、特にＣｏＭＰ（Coordinated  Multipoint）システムにおいてはそうである。ＣｏＭＰアーキテクチャでは、セルの集合（例えば、セルの協調セット）が中央ノードへ接続されてよく、中央ノードは、より小さいサブセル間の干渉を軽減するために、ユーザ信号の送信／受信を協調させる。ＣｏＭＰアーキテクチャは、例えば、“Inter-Cell  Interference  Mitigation”というタイトルの米国特許出願第１２／５６３，５８９号（米国特許出願公開第２０１０／０２６１４９３号として公開されてもいる）を参照することで理解され、その全体は参照によりここに取り入れられる。
【００５７】
本発明を参照することで理解されるべきは、図示された実施形態において、マイクロセル及びマイクロ基地局並びにマクロセルの内部又は近傍のそれぞれの位置は限定的ではないことであり、なぜなら、マクロセルは図示されたものとは別の１つ以上のマイクロセルを包含することができ、そうしたマイクロセルは地理的利用及びトラフィックのニーズと条件とに依存してマクロセルごとに多様かつ不均一に構成されてよいからである。
【００５８】
ここで使用されるところでは、「マイクロ基地局」との専門用語は、ダウンリンク（ＤＬ）及びアップリンク（ＵＬ）の双方の無線若しくはエアインタフェース上で動作する任意のタイプの局を広く包含するものとして理解されるべきであり、マクロ基地局よりも（例えば、地理的距離若しくは電力において）低く、又はマクロ基地局に（例えば、委託されることで）従属する、送信の広がり（extent）を有する。対応する形で、「マイクロセル」との専門用語は、そうした広く定義されたマイクロ基地局によりサービスされる任意のセルラーテリトリ又はカバレッジエリアをいう。「マイクロセル」及び「マイクロ基地局」との専門用語により包含されるセル及び基地局のタイプの例は、ピコセル及びピコ基地局、（フェムトクラスタ内に存在し得る）フェムトセル及びフェムト基地局、並びにリレー基地局をも含む。スモール基地局は、主に、通常のマクロ基地局よりも低い電力かつより少ない処理／ハードウェアキャパシティで送信を行う基地局を意味する。
【００５９】
本発明のいくつかの実施形態は、リレーノードのチャネルにおける干渉を軽減することができる。それら実施形態はアップリンク（ＵＬ）上の実装についての解決策を説明するが、同様のアプローチはダウンリンクにも適用可能である。
【００６０】
実施形態１  −  ＵｎリンクとＵｕリンクとの間のリレーノードのセル内ＦＦＲ
【００６１】
第１の実施形態では、セルの内部のＵｎ送信とＵｕ送信との間の干渉を軽減するために、セル内Ｕｎ−ｔｏ−Ｕｕ部分的周波数再利用（ＦＦＲ）が採用される。図４Ａに提案される構成が示されており、Ｕｎ送信とＵｕ送信との間で所与の各セルの内部でＦＦＲが実装され、加えて、Ｒｎ群及びｅＮｏｄｅＢ群の間でＵｎリンク上の指向的なビームフォーミングが行われる。
【００６２】
図４Ａはドナーセル及びリレーノードの空間的エリアへの周波数領域のマッピングを例示しており、一方で図４ＢはＦＦＲ周波数の区画化を例示している。
【００６３】
図４Ａは、マクロ基地局２０ａ、２０ｂ、２０ｃによりそれぞれサービスされる３つのマクロセル１１１ａ、１１１ｂ及び１１１ｃを含む無線ネットワークの一部を示している。マクロセルの各々は、複数のリレーノード３０及びＵＥユニット４０を含む。
【００６４】
各リレーノード３０は、関連付けられるマイクロセル１２０を定義し、その中でリレーノードはＵｕ通信リンク上でＵＥ４０と通信する。さらに、各リレーノードは、当該リレーノードのためのバックホール通信を提供するために、Ｕｎ通信リンク１５１上で自身のドナーマクロ基地局２０と通信する。
【００６５】
図４Ａにさらに示したように、リレーノード３０により形成されるＵｎアップリンクにおける指向性ビームのプライマリローブは、ドナー基地局に向けられ得る。この指向性は、マクロセル１１１においてＵｎアップリンク通信リンク１５１の間の隔離（isolation）を提供する。Ｕｕアップリンク通信及びＵｎアップリンク通信は異なる周波数レンジを使用しているため、これら実施形態では、必ずしもＵｕアップリンク送信とＵｎアップリンク送信とが例えば時間分割多重化を用いて時間において分離されていなくてよい。
【００６６】
図４Ｂを参照すると、帯域幅空間２００は、マクロセル１２０の内部で使用される周波数を包含している。ドナーｅＮｏｄｅＢ２０によりサービスされるＵＥ４０（マクロドナーＵＥ）には、周波数空間全体の中のリソースが割り当てられ得る。但し、マイクロセル１２０は、ＵＥ４０とのＵｕ通信について帯域幅２００のうちの第１のレンジ２１０内の周波数を使用するように制限され、一方でリレーノード３０とドナーｅＮｏｄｅＢ２０との間のバックホールＵｎ通信は、帯域幅２００のうちの第２のレンジ２２０内の周波数に制限される。
【００６７】
さらに、マイクロセル１２０の内部で、Ｕｕアップリンク周波数は第１のレンジ２１０の第１のサブセット２１５に制限され、一方でＵｎアップリンク周波数は周波数の第２のレンジ２２０のうちの第２のサブセット２２５に制限される。Ｕｕアップリンク通信のために使用される周波数の第１のサブセット２１５は、Ｕｎアップリンク通信のために使用される周波数の第２のサブセット２２５と周波数空間において非連続的であり得る
【００６８】
図４Ａ及び図４Ｂに示した実施形態では、ドナーｅＮｏｄｅＢ２０とリレーノード（ＲＮ）３０との間のＵｎリンク１５１に専用の周波数リソースブロック（ＲＢ）が割り当てられ、及び、ＲＮのカバレッジエリアの内部で別個の専用の周波数が割り当てられる。さらに、本実施形態では、ドナーｅＮｏｄｅＢ２０は、利用可能な周波数帯の全体にまたがるＲＢ群を割り当ててもよい。
【００６９】
図４Ａは、アップリンク（ＵＬ）についての実装を示している。同様のアプローチがダウンリンクに適用可能である。本アプローチは、時間の次元においてドナーセル内のリソースの割り当ての柔軟性を可能とし、ＵｎとＵｕとの干渉を軽減するためにいかなる厳格なＵｎ対Ｕｕのタイミング境界及び同期も要しない。本実施形態の実装では、どういった形であれ、Ｕｎ送信及びＵｕ送信は、所与のリレーノードの範囲及び同じドナーの異なるリレーノードの範囲の双方において、時間的に非同期的であり得る。マクロｅＮｏｄｅＢ及びＵｕとＵｕとの干渉はやはり軽減されるであろう。
【００７０】
図１０のフローチャートに、図４Ａに示した実施形態１に従った動作が示されている。そこに示したように、動作は、第１の周波数レンジにおいてアクセス（Ｕｕ）アップリンク信号を受信すること（ブロック８０２）と、第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてバックホール（Ｕｎ）信号を送信すること（ブロック８０４）と、を含む。
【００７１】
実施形態２  −  Ｕｎ区画化を伴うＵｎリンクとＵｕリンクとの間のリレーノードのセル内ＦＦＲ
【００７２】
第２の実施形態は、実施形態１において定義されたセル内Ｕｎ−ｔｏ−Ｕｕ  ＦＦＲの一般化である。このケースでは、セルの内部のＵｎ送信とＵｕ送信との間の干渉を軽減するためにＦＦＲが採用され、それは、ＵｎリンクとＵｕリンクとを異なる周波数区画によってサービスさせるだけでなく、ドナーセルのカバレッジの内部のドナーｅＮｏｄｅＢ２０とＲＮ３０との間の各Ｕｎビームを異なる周波数区画に割り当てることによっても行われる。
【００７３】
図５Ａ及び図５Ｂに第２の実施形態が示されており、所与の各セルの内部において、Ｕｎ送信及びＵｕ送信並びに個々の各Ｕｎリンクの間でＦＦＲが実装されている。図５Ａはドナーセル及びリレーノードの空間的エリアへの周波数領域のマッピングを例示しており、一方で図５ＢはＦＦＲ周波数の区画化を例示している。
【００７４】
図５Ａを参照すると、マクロセル１１１ａにおいて、Ｕｎアップリンクビーム１５１ａ−１、１５１ａ−２及び１５１ａ−３の各々に異なる周波数レンジが割り当てられており、一方で別個の周波数レンジがＵｕアップリンク通信のためにリレーノード３０ａ−１、３０ａ−２及び３０ａ−３に割り当てられている。
【００７５】
この周波数割り当てが図５Ｂに示されており、マクロセル内の利用可能な全帯域幅２００がサブレンジ２５２、２５４、２５６及び２５８にまで分割され、それらサブレンジはそれぞれビーム１５１ａ−１上のＵｎアップリンク通信、ビーム１５１ａ−２上のＵｎアップリンク通信、ビーム１５１ａ−３上のＵｎアップリンク通信、及びＵｕアップリンク通信に割り当てられている。図５Ｂでは帯域幅が均等である例を示しているが、サブレンジ２５２〜２５８は異なるサイズを有していてもよいこと、及び、サブレンジのサイズはリソース需要、チャネル条件などといった要因の変化に応じてドナーｅＮｏｄｅＢ２０により動的に調整されてもよいことが理解されるであろう。
【００７６】
本実施形態では、ドナーｅＮｏｄｅＢとリレーノード（ＲＮ）３０との間のＵｎリンクに専用の周波数リソースブロック（ＲＢ）が割り当てられ、及び、ＲＮのカバレッジエリアの内部で別個の専用の周波数が割り当てられる。さらに、本実施形態では、ドナーセルは、利用可能な周波数帯の全体にまたがるＲＢ群を割り当ててもよい。図５Ａは、ＵＬについての実装を示しているが、同じアプローチがダウンリンクに同様に適用される。
【００７７】
これら実施形態では、何らかの空間的な周波数プランニングが行われてもよい。例えば、隣接する２つのセルは、当該２つの隣接セルの間のセル境界の近傍のリレーノード３０と通信するために同じＵｎ周波数を使用しないように、Ｕｎ周波数の使用を協調させてもよい。特定の実施形態において、隣接する２つのセルは、当該２つの隣接セルの間のセル境界に他の近くのどのセル境界より近接しているリレーノード３０と通信するために同じＵｎ周波数を使用しないように、Ｕｎ周波数の使用を協調させてもよい。他の側面において、隣接する２つのセルは、当該２つの隣接セルのドナーノード２０からの信号の受信信号強度がネットワーク内の他のどのドナーノード２０からの受信信号強度よりも強いリレーノード３０と通信するために同じＵｎ周波数を使用しないように、Ｕｎ周波数の使用を協調させてもよい。
【００７８】
よって、例えば、マクロセル１１１ａとマクロセル１１１ｂとの間のセル境界１５５に共に近いリレーノード３０ａ−２及び３０ｂ−１はＵｎ通信について同じ周波数レンジを使用せず、一方で、マクロセル１１１ａとマクロセル１１１ｃとの間のセル境界１６５に共に近いリレーノード３０ａ−３及び３０ｃ−１はＵｎ通信について同じ周波数レンジを使用しないことになる。
【００７９】
このアプローチは、ドナーセルの内部でＵｎリンクの間の追加的な干渉の軽減を提供するために、周波数次元においてドナーセル内のリソースの割り当てのいくらかの柔軟性を犠牲にする（trades  off）。これは、空間的な分離が干渉の軽減を保証するにはふさわしくないドナーｅＮｏｄｅＢへ、同じマクロセルの内部の別々のリレーノードから同時に送信が行われるような時間インターバルの期間中において、有益である。
【００８０】
図１１のフローチャートに、実施形態２に従った動作が示されている。そこに示したように、動作は、第１の周波数レンジにおいてアクセス（Ｕｕ）アップリンク信号を受信すること（ブロック８２２）と、第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてバックホール（Ｕｎ）信号を送信すること（ブロック８２４）と、を含む。加えて、動作は、第１の周波数レンジ及び第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジにおいてマクロセル内の第２のリレーノード３０からバックホール（Ｕｎ）信号を送信すること（ブロック８２４）、を含む。
【００８１】
実施形態３  −  ＵｎリンクとＵｕリンクとの間のリレーノードのセル間ＦＦＲ
【００８２】
実施形態３は、Ｕｎ及びＵｕ送信が非同期的である場合に、ドナーセルの内部及びドナーセル間の双方で、Ｕｎ−ｔｏ−Ｕｎ及びＵｎ−ｔｏ−Ｕｕの双方への干渉を軽減する。これは、図６Ａに例示したように達成され、図６Ａはドナーセル及びリレーノードの空間的エリアへの周波数領域のマッピングを例示しており、一方で図６ＢはＦＦＲ周波数の区画化を例示している。
【００８３】
図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、各マクロセル内のＵｎアップリンク送信は、隣接するマクロセルにおいて使用される周波数レンジとは異なる定義された周波数レンジを使用する。よって、例えば、マクロセル１１１ａ内のＵｎアップリンクビーム１５１ａは全帯域幅のサブセットである第１の周波数レンジ２６２を利用する。同様に、マクロセル１１１ｂ内のＵｎアップリンクビーム１５１ｂは第２の周波数レンジ２６４を利用し、マクロセル１１１ｃ内のＵｎアップリンクビーム１５１ｃは第３の周波数レンジ２６６を利用する。各リレーノード３０ａ、３０ｂ及び３０ｃにおけるＵｕアップリンク通信は、同じ周波数レンジ２６８を使用する。
【００８４】
潜在的な干渉をさらに低減するために、セル１１１ａ内のＵＥ４０は、セル１１１ａ内のＵｎ通信のために使用される周波数レンジ２６２に相当する排他ゾーン２７２の範囲内のリソースの割り当てから除外され得る。同様に、セル１１１ｂ内のＵＥ４０は、セル１１１ｂ内のＵｎ通信のために使用される周波数レンジ２６４に相当する排他ゾーン２７４の範囲内のリソースの割り当てから除外され、セル１１１ｃ内のＵＥ４０は、セル１１１ｃ内のＵｎ通信のために使用される周波数レンジ２６６に相当する排他ゾーン２７６の範囲内のリソースの割り当てから除外され得る。
【００８５】
本実施形態において、マクロセル１１１の内部のリレーノード３０との間のＵｎ／Ｕｕ送信は協調的に行われてよく、例えば、潜在的なセル内干渉を低減するために時間分割多重化が使用される。
【００８６】
本実施形態では、ドナーｅＮｏｄｅＢ２０とリレーノード（ＲＮ）３０との間のＵｎリンクに専用の周波数リソースブロック（ＲＢ）が割り当てられ、及び、ＲＮのカバレッジエリアの内部で別個の専用の周波数区画が割り当てられる。さらに、セルの内部のＵｎリンクはビームフォーミングの使用を通じて直交性を達成し、一方でドナーセル間でＵｎリンクはＦＦＲスキームの別個の区画を用いて分離される。
【００８７】
実施形態１及び２でもそうであるように、ドナーｅＮｏｄｅＢ２０のいずれかによりサービスされるＵＥへのＲＢの割り当ては、Ｕｎバックホール排他ゾーンに従う周波数帯の範囲内のどのＲＢを活用することもできる。ＲＮ３０のカバレッジエリアの内部で、Ｕｕ送信は、共通Ｕｕ周波数区画に加えて、所与のＲＮのＵｎ及びＵｕ送信が時間において直交する場合にはドナーセルＵｎ周波数区画を活用することができる。
【００８８】
また留意すべきこととして、所与のＲＮ３０のＵｎ送信及びＵｕ送信がそれらの所与の周波数区画を維持する場合、ＲＮ内のデュプレクサの実装は困難かつ高価であるかもしれないが、理論的にはＵｎ送信及びＵｕ送信は同時に生起することができる。但し、所与のリレーノード３０の範囲内で複数の周波数帯が利用可能である場合、高価かつ強力なデュプレクサを要することなく、同時の送受信が現実的である。マクロセル１１１の内部でＵｎ送信をＵｕ送信から分離するために、一時的な保護帯域（guard  band）が使用されてもよい。図６Ａは、アップリンクについての実装を示しているが、同じアプローチがダウンリンクに適用されてもよい。
【００８９】
いくつかのさらなる実施形態において、周波数区画の境界は固定されてもよいが、必ずしも同等の数のＲＢを有しなくてもよい。またさらなる実施形態において、周波数区画の境界は、所与の区画について予期される相対的に比例する（relative  proportional）トラフィックに基づいて、動的に選択されてもよい。相対的に比例するトラフィックとは、区画内で提供されるトラフィック負荷をリンクの利用可能なキャパシティで除算したものとして定義される。
【００９０】
図１２のフローチャートに、実施形態３に従った動作が示されている。そこに示したように、動作は、第１の周波数レンジにおいてアクセス（Ｕｕ）アップリンク信号を受信すること（ブロック８３２）と、第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてバックホール（Ｕｎ）信号を送信すること（ブロック８３４）と、を含む。加えて、動作は、第２の周波数レンジにおいてマクロセル内の第２のリレーノード３０からバックホール（Ｕｎ）信号を送信すること（ブロック８３６）と、第１及び第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジにおいて隣接マクロセル内の第３のリレーノード３０からバックホール（Ｕｎ）信号を送信すること（ブロック８３８）と、を含む。
【００９１】
実施形態４  −  セルエッジへのドナーｅＮｏｄｅＢビームフォーミング
【００９２】
実施形態４は、ＲＮのカバレッジエリア間のセルエッジにおけるカバレッジギャップを軽減するために、セルエッジＵＥへのドナーｅＮｏｄｅＢのビームフォーミングの実装を追加することにより、実施形態１、２及び３上に構築される。この概念は、図７に示されており、２０１１年７月２８日に提出された“Beamforming  for  Cell  Edge  Capacity  Improvement  in  a  Heterogeneous  Network”というタイトルの米国特許出願第１３／１９２，６３８号に記述された概念を適合させ、その開示は参照によりここに取り入れられる。
【００９３】
例えば、図７を参照すると、いくつかの実施形態において、ドナー基地局２０ａ、２０ｂ及び２０ｃは、マクロセル内の弱いカバレッジエリアに位置するＵＥの位置を、ＵＥが弱いカバレッジエリア内にいることを示す信号強度インジケータに応じて識別し得る。オナー基地局２０は、リレーノード３０がＵＥにサービスを提供できない場合、強化されたカバレッジを提供するために、マクロセル１２０の内部に位置するＵＥにビーム１８１を向けることができる。同様に、ドナー基地局２０は、マクロセル１１１の内部に位置するがどのマイクロセル１２０のレンジからも外側にいるＵＥ４０にビーム１８３を向けることができる。
【００９４】
図１３のフローチャートに、実施形態４に従った動作が示されている。そこに示したように、動作は、基地局にて、ＵＥから信号強度インジケータを受信すること（ブロック８４２）と、マクロセル内の弱いカバレッジエリアをそれぞれ識別すること（ブロック８４４）と、を含む。最後に、動作は、基地局のビームフォーミングアンテナを弱い信号エリアに向けること（ブロック８４６）を含む。
【００９５】
ここで説明されるいくつかの実施形態は、リレーノードを採用するヘテロジーニアスネットワークの内部で、Ｕｎリンク及びＵｕリンクの間の干渉に加えて、ＵｎリンクからＵｎリンクへの干渉を軽減し得る。本発明の実施形態は、ドナーマクロセルの内部と共にドナーマクロセル間の双方の干渉を軽減することができ、隣接するセル間の明示的な同期は必要とされなくてよい。
【００９６】
図８に、基地局６００の一実施形態のブロック図が示されている。基地局６００は、典型的には、基地局プロセッサ６０１と、そこに接続される送信器６０２及び受信器６０３と、ネットワークインタフェース６０４とを含む。送信器６０２及び受信器６０３は、カプラ６０６を介してアンテナ６０５へ連結される。基地局プロセッサ６０１は、典型的には、予め定義されるマクロセルについて上述した方法及びアルゴリズムを実行することになる。ネットワークの動作全体を制御する必要性がある場合には、基地局コントローラ６０７が１つ以上の基地局６００とインタラクションすることになる。基地局プロセッサ６０１は、典型的には、メディアアクセス制御レイヤ及び物理レイヤの間での送信信号及び受信信号の双方の処理のための、必要とされる機能性及び手続を有するであろう。同様に、基地局６００との関係において、基地局コントローラ６０７は、ここで説明した必要とされるビームフォーミング技法を提供するために使用される。
【００９７】
図９に、リレーノード７００の一実施形態のブロック図が示されている。リレーノード７００は、典型的には、リレーノードプロセッサ７０１と、そこに接続される送信器７０２及び受信器７０３とを含む。送信器７０２及び受信器７０３は、カプラ７０６を介してアンテナ７０５へ連結される。リレーノードプロセッサ７０１は、典型的には、予め定義されるマクロセルについて上述した方法及びアルゴリズムを実行することになる。リレーノードプロセッサ７０１は、メディアアクセス制御レイヤ及び物理レイヤの間での送信信号及び受信信号の双方の処理のための、必要とされる機能性及び手続を含む。リレーノードプロセッサ７０１もまた、ここで説明した必要とされるビームフォーミング技法を提供するように構成される。
【００９８】
種々のエレメントを説明するためにここでは第１、第２などの用語が使用されているとしても、それらエレメントはそれら用語により限定されないことが理解されるであろう。それら用語は、単にあるエレメントと他のエレメントとを区別するために使用されている。例えば、本発明の範囲から逸脱することなく、第１のエレメントを第２のエレメントと称することができ、同様に、第２のエレメントを第１のエレメントと称することができる。ここで使用されるところでは、「及び／又は」との用語は、関連付けられる列挙された項目のうちの１つ以上のありとあらゆる組合せを含む。
【００９９】
ここで使用されている専門用語は、単に特定の実施形態を説明する目的のためのものであり、本発明を限定することを意図しない。ここで使用されるところでは、単数形の“a”、“an”及び“the”は、文脈が明確に別のことを示していない限り、複数形をも含むことを意図する。さらに、“comprises（含む／備える）”、“comprising（含む／備える）”、“includes（含む）”、及び／又は“including（含む）”との用語は、ここで使用される場合、記述された特徴、整数、ステップ、動作、エレメント及び／又はコンポーネントの存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、エレメント、コンポーネント及び／又はそれらの集合の存在又は追加を排除しないことが理解されるであろう。
【０１００】
別段の定義がなければ、ここで使用されている（技術的及び学術的な用語を含む）全ての用語は、本発明が属する分野における当業者により共通的に理解されるものと同じ意味を有する。さらに、ここで使用される用語は、本明細書及び関連技術の文脈における意味と整合する意味を有するものとして解釈されるべきであって、そのようにここではっきりと定義されない限りは、理想化され又は過度に型通りの意味で解釈されないことが理解されるであろう。
【０１０１】
上の説明及び図面との関係において、多くの異なる実施形態をここで開示した。それら実施形態のあらゆる組合せ及び副次的な組合せを文字通り説明し例示することは、過度に反復的で分かりにくくなることが理解されるであろう。そのため、全ての実施形態は任意の手法及び／又は組合せで組み合わされることができ、本明細書は、図面を含めて、ここで説明した実施形態の全ての組合せ及び副次的な組合せと、それらを活用するやり方及び処理との、完全な書面での説明を構成するものと解釈されるべきであって、任意のそうした組合せ及び副次的な組合せについての請求項を裏付けるものとする。
【０１０２】
図面及び明細書において、本発明の典型的な実施形態が開示されており、特定の用語が採用されているが、それらは汎用的で説明のための意味でのみ使用されていて、限定の目的のためではなく、本発明の範囲は次の特許請求の範囲に記載されている。
【図１】
2015507900.tif 000003
【図２】
2015507900.tif 000004
【図３】
2015507900.tif 000005
【図４Ａ】
2015507900.tif 000006
【図４Ｂ】
2015507900.tif 000007
【図５Ａ】
2015507900.tif 000008
【図５Ｂ】
2015507900.tif 000009
【図６Ａ】
2015507900.tif 000010
【図６Ｂ】
2015507900.tif 000011
【図７】
2015507900.tif 000012
【図８】
2015507900.tif 000013
【図９】
2015507900.tif 000014
【図１０】
2015507900.tif 000015
【図１１】
2015507900.tif 000016
【図１２】
2015507900.tif 000017
【図１３】
2015507900.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月19日(2014.9.19)
【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】
ヘテロジーニアスネットワーク内の第１のセルへサービスする基地局と前記第１のセルのカバレッジエリアの内部に位置し前記第１のセルのサブセルへサービスする少なくとも１つのリレーノードとを動作させる方法であって、前記基地局又は前記リレーノードを介して前記第１のセル内のユーザ機器ユニットが前記ネットワークへ接続し、前記方法は、
前記リレーノードにて、前記ユーザ機器ユニットから、第１の周波数レンジにおいてアップリンクアクセス（Ｕｕ）信号を受信することと、
前記リレーノードから前記基地局へ、前記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてアップリンクバックホール（Ｕｎ）信号を送信することと、
を含み、
前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジは、周波数空間において隣接しない、
方法。
【請求項２】
前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジは、前記第１のセルの内部のユーザ機器ユニットによる使用のために利用可能な帯域幅のサブレンジである、請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１の周波数レンジは、前記第１のセルの内部の他のリレーノードによりサービスされるサブセル内のアクセス通信のために再利用される、請求項１の方法。
【請求項４】
前記第１の周波数レンジは、他のセルのサブセル内のアクセス通信のために再利用される、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第２の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項１の方法。
請求項１の方法。
【請求項６】
前記基地局にて、前記第１のセル内に位置する１つ以上のユーザ機器ユニットから、信号強度インジケータを受信することと、
前記信号強度インジケータに従って、前記第１のセル内の弱いカバレッジエリアを識別することと、
前記弱いカバレッジエリアに、前記基地局のビームフォーミングアンテナを向けることと、
をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのリレーノードは、第１のリレーノードを含み、
前記第１のセル内に第２のリレーノードが提供され、
前記方法は、
前記第２のリレーノードから前記基地局へ、前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信すること、
をさらに含む、請求項１の方法。
【請求項８】
前記第３の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項７の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つのリレーノードは、第１のリレーノードを含み、
前記第２の周波数レンジは、前記第１のセルの内部の第２のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用される、
請求項１の方法。
【請求項１０】
前記第１のセルに隣接する第２のセル内の第３のリレーノードから、前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信すること、
をさらに含む、請求項９の方法。
【請求項１１】
前記第３の周波数レンジは、前記第２のセルの内部の第４のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項１０の方法。
【請求項１２】
基地局のカバレッジエリアにより定義されるセル内での使用のためのリレーノードであって、
アンテナと、
前記アンテナへ連結され、前記リレーノードのカバレッジエリアにより定義されるマイクロセル内のユーザ機器ユニットから、第１の周波数レンジ上で、アクセス（Ｕｕ）アップリンク信号を受信するように構成される受信器と、
前記アンテナへ連結され、前記基地局へ、前記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信するように構成される送信器と、
を備え、
前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジは、周波数空間において隣接しない、
リレーノード。
【請求項１３】
前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジは、前記セルの内部のユーザ機器ユニットによる使用のために利用可能な帯域幅のサブレンジである、請求項１２のリレーノード。
【請求項１４】
前記第１の周波数レンジは、前記セルの内部の他のリレーノードによりサービスされるサブセル内のアクセス通信のために再利用される、請求項１２のリレーノード。
【請求項１５】
前記第１の周波数レンジは、他のセル内のサブセル内のアクセス通信のために再利用される、請求項１２のリレーノード。
【請求項１６】
前記第２の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項１２のリレーノード。
【請求項１７】
前記リレーノードは、第１のリレーノードを含み、
前記第２の周波数レンジは、前記セルの内部の第２のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用される、
請求項１２のリレーノード。
【請求項１８】
ヘテロジーニアスネットワークにおける使用のための基地局であって、前記基地局を介して前記ヘテロジーニアスネットワークへユーザ機器ユニットが接続し、前記基地局は、
アンテナと、
前記アンテナへ連結される送信器と、
前記基地局によりサービスされるセルのカバレッジエリアの内部に位置するリレーノードから、第１の周波数レンジ上で、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を受信するように構成される受信器と、
前記受信器に指示して、前記バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を受信させ、及び、前記送信器に指示して、ユーザ機器ユニットとのアクセス（Ｕｕ）アップリンク通信について前記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジを使用するように前記リレーノードへ指示を送信させる、ように構成されるプロセッサと、
を備え、
前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジは、周波数空間において隣接しない、
基地局。
【請求項１９】
前記プロセッサは、前記基地局によりサービスされるセル内に位置する１つ以上のユーザ機器ユニットから信号強度インジケータを受信し、前記信号強度インジケータに従って前記セル内の弱いカバレッジエリアを識別し、前記弱いカバレッジエリアに前記アンテナからのビームを向ける、ようにさらに構成される、請求項１８の基地局。
【請求項２０】
ヘテロジーニアス通信システムであって、
前記ヘテロジーニアス通信システム内のセルへサービスする基地局と、
前記セルのカバレッジエリアの内部に位置し前記セルのサブセルへサービスするリレーノードと、
を含み、
前記リレーノード及び前記基地局は、ユーザ機器ユニットを前記ヘテロジーニアス通信システムへ接続するように構成され、
前記リレーノードは、前記ユーザ機器ユニットから第１の周波数レンジにおいてアップリンクアクセス（Ｕｕ）信号を受信し、前記基地局へ前記第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてアップリンクバックホール（Ｕｎ）信号を送信する、ように構成され、
前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジは、周波数空間において隣接しない、
ヘテロジーニアス通信システム。
【請求項２１】
前記リレーノードは、第１のリレーノードを含み、前記システムは、前記セル内の第２のリレーノードをさらに含み、
前記第２のリレーノードは、前記基地局へ、前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信する、ように構成される、
請求項２０のシステム。
【請求項２２】
前記第３の周波数レンジは、他のセルにおけるバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項２１のシステム。
【請求項２３】
前記リレーノードは、第１のリレーノードを含み、
前記第２の周波数レンジは、前記セルの内部の第２のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用される、
請求項２０のシステム。
【請求項２４】
前記セルは、第１のセルを含み、
前記システムは、前記第１のセルに隣接する第２のセル内の第３のリレーノード、をさらに含み、
前記第３のリレーノードは、前記第１の周波数レンジ及び前記第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジを用いて、バックホール（Ｕｎ）アップリンク信号を送信する、ように構成される、
請求項２３のシステム。
【請求項２５】
前記第３の周波数レンジは、前記第２のセルの内部の第４のリレーノードによりバックホールアップリンク通信のために再利用される、請求項２４のシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図３は、マクロ基地局２０ａ、２０ｂ、２０ｃによりそれぞれサービスされる３つのマクロセル１１１ａ、１１１ｂ及び１１１ｃを含む無線ネットワークの一部を示している。マクロセルの各々は複数のリレーノード３０を含み、それらリレーノード３０は、マクロセル１１１ａ内のリレーノード３０ａ及びマクロセル１１１ｂ内のリレーノード３０ｂを含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
図１１のフローチャートに、実施形態２に従った動作が示されている。そこに示したように、動作は、第１の周波数レンジにおいてアクセス（Ｕｕ）アップリンク信号を受信すること（ブロック８２２）と、第１の周波数レンジとは異なる第２の周波数レンジにおいてバックホール（Ｕｎ）信号を送信すること（ブロック８２４）と、を含む。加えて、動作は、第１の周波数レンジ及び第２の周波数レンジとは異なる第３の周波数レンジにおいてマクロセル内の第２のリレーノード３０からバックホール（Ｕｎ）信号を送信すること（ブロック８２６）、を含む。
【国際調査報告】
2015507900.tif 000019
2015507900.tif 000020
2015507900.tif 000021