(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワーク（２００）のためのリレーノード（２０３）であって、
送信ユニットと、
受信ユニットと、
を含み、
前記リレーノード（２０３）は、通信ネットワーク（２００）における通信のサブフレーム（３０３）中に第１状態と該第１状態とは異なる第２状態の間でスイッチングするように構成され、
前記第１状態は、前記リレーノード（２０３）が前期送信ユニットを用いることにより信号を送信する送信状態であり、
前記第２状態は、前記リレーノード（２０３）が前記受信ユニットを用いることにより信号を受信する受信状態であり、
前記サブフレーム（３０３）は、単一のＭＢＳＦＮサブフレーム（３０３、４０１、５０１）内で、前記第１状態と前記第２状態をスイッチングする
ことを特徴とするリレーノード（２０３）。
【請求項２】
前記送信状態中に基準信号が送信され、及び／又は
前記受信状態中にデータ信号が受信される、
ことを特徴とする請求項１に記載のリレーノード（２０３）。
【請求項３】
前記リレーノード（２０３）は、前記ＭＢＳＦＮサブフレームの先頭の間は前記第１状態にあるようになっている、
ことを特徴とする請求項１に記載のリレーノード（２０３）。
【請求項４】
前記リレーノード（２０３）は、ｎｏｄｅＢとリレーノード（２０３）の間の伝播遅延（５１０）に応じて、前記第１及び前記第２状態の間をスイッチングする（５０５）ための時点を判断するようになっている、
ことを特徴とする請求項３に記載のリレーノード（２０３）。
【請求項５】
前記通信ネットワーク（２００）は、所定の長さのサブフレームを用いる「ＬＴＥ  Ｒ８」リレーネットワークであり、
前記スイッチング（５０５）は、所定の時点で実行される、
ことを特徴とする請求項１に記載のリレーノード（２０３）。
【請求項６】
前記所定の時点は、前記所定の長さの２／１４から３／１４の間隔内にあり、又は該所定の長さの３／１４から４／１４の間隔内にある、
ことを特徴とする請求項５に記載のリレーノード（２０３）。
【請求項７】
前記スイッチングは、前記ＭＢＳＦＮサブフレーム中に前記第１状態にある時間と前記第２状態にある時間との間の比率が最適化されるような方法で計算された時点で実行される、
ことを特徴とする請求項１に記載のリレーノード（２０３）。
【請求項８】
前記比率は、別のネットワーク要素（２０１）のタイミングに対して、リレーノード（２０３）のタイミングの非整合によって最小にされる、
ことを特徴とする請求項７に記載のリレーノード（２０３）。
【請求項９】
請求項１に記載のリレーノード（２０３）の作動の方法であって、
前記リレーノード（２０３）によって、第２状態中に信号を受信する段階と、
前記リレーノード（２０３）によって、第１状態中に信号を送信する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
プロセッサによって実行される時に請求項９に記載の方法を制御又は実施するようになっている、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
プロセッサによって実行される時に請求項９に記載の方法を制御又は実行するようになったコンピュータプログラムが格納されている、
ことを特徴とするコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク要素の分野に関し、特に、セルラー通信ネットワークのネットワーク要素に関する。更に、本発明は、ネットワーク要素の動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥのようなセルラーシステムに関して、例えば、ＳＮ比（ＳＮＲ）の改善による範囲拡大及び容量強化のために、マルチホップリレーノードが考えられている。一部の提案によれば、リレーネットワークは、ＬＴＥ、例えば、「ＬＴＥ  Ｒ９」又は「ＬＴＥ−Ａ」のような広帯域無線データネットワークのためのオプションであるように見える。
【０００３】
周波数分割二重（ＦＤＤ）システムの場合、例えば、サブフレーム単位の付加的な時分割多重（ＴＤＭ）構造をレイヤ２における適切なリレープロトコルとすることができ、これは、このプロトコルが、ｎｏｄｅＢ−リレーノード（ＮＢ−ＲＮ）及びＲＮ−ユーザ装置（ＲＮ−ＵＥ）リンク上での直交伝送を可能にするからである。それがもたらす二重スキームにおいて、ＲＮは、ＮＢ又は自己が取り付けられたＵＥのいずれかに接続される。最初のケースでは、ＲＮは、ＮＢにＵＥの機能性を、かつ第２のケースでは、ＵＥにＮＢの機能性を提供する。
【０００４】
リレーネットワークのこのようなバンド構造の基本スキームを図１に概略的に示している。ダウンリンクバンド１０１において、リレーノード（ＲＮ）は、第１サブフレーム１０２でユーザ装置（ＵＥ）に信号を送信し、ｎｏｄｅＢ（ＮＢ）は、第２サブフレーム１０３でＵＥ又はＲＮに信号を送信する。アップリンクバンド１０４において、ＲＮは、１つのサブフレーム１０５でＵＥから信号を受信し、ＮＢは、次のサブフレーム１０６でＵＥ又はＲＮから信号を受信することになる。ダウンリンクバンド１０１とアップリンクバンド１０４の間に、周波数で両者を分離させる二重ギャップ１０７が存在し、周波数の分離は、座標系１０８によって概略的に示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、性能の改善を可能にし、特に「ＬＴＥ  Ｒ８」準拠のユーザ装置の使用時にリレーソリューションを可能にすることができるネットワーク要素及びネットワーク要素の動作方法に対する必要性が存在すると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この必要性は、独立クレームによるネットワーク要素、ネットワーク要素の動作方法、プログラム要素、及びコンピュータ可読媒体によって満たすことができる。本発明の更に別の実施形態については、従属クレームによって説明される。
【０００７】
本発明の例示的な態様によれば、通信ネットワークにおける通信のサブフレーム中に、第１状態と、第１状態とは異なる第２状態との間をスイッチングするようになっているネットワーク要素を提供する。
【０００８】
用語「サブフレーム」とは、通信の特定の期間を定めるフレームの一部分を特に示すことができる。このようなフレームの長さ及びレイアウトは、一般的に、異なるネットワークのコンテクスト、例えば、ＬＴＥネットワークのコンテクストにおいて定められる。サブフレームは、いくつかのシンボルを含むことができる一方、いくつかのサブフレームがフレーム内に含まれる。特殊な場合には、サブフレームは、リソースブロックに対応することができる。一般的に、サブフレームは、１ミリ秒の時間の長さを有することができる。
【０００９】
例示的な態様によれば、ネットワーク要素の動作方法が提供され、本方法は、第２状態中に信号を受信する段階と、第１状態中に信号を送信する段階とを含む。特に、受信信号は、所定のシンボルシーケンス中に受信することができるデータ信号とすることができるのに対して、送信信号は、サブフレームのシンボルの残りの間に送信される基準信号とすることができる。
【００１０】
例示的な態様によれば、プロセッサによって実行される時に本発明の例示的な態様による方法を制御又は実行するようになっているプログラム要素を提供する。
【００１１】
例示的な実施形態によれば、プロセッサによって実行される時に本発明の例示的な態様による方法を制御又は実行するようになっているコンピュータプログラムが格納されたコンピュータ可読媒体を提供する。
【００１２】
単一のサブフレーム中に２つの状態間をスイッチングすることができるネットワーク要素を提供することにより、ネットワーク要素が、例えば、特定の周波数バンド、すなわち、アップリンク又はダウンリンクにおいて１つの特定の通信に関して同時に送信状態及び受信状態にあることはできないという事実に起因して生じる問題を回避することが可能であると考えられる。すなわち、一般的に、リレーノードは、例えば、ある１つの時点で、いずれかの特定の周波数バンド上で、すなわち、アップリンク及びダウンリンク周波数バンドの両方において、受信モード又は送信モードのみであり、その両方にあることはできない。そうでなければ、リレーノードが同じ周波数上で送信し、この送信が、リレーノードの位置において受信信号よりも非常に強力な場合、例えば、１０~33ワットと比較して数ワット又は例えば３０ｄＢｍの送信電力及び−１００ｄＢｍの受信電力などを所与とすれば、リレーノードは、弱信号を正しく受信できないことになる。強力な送信信号は、その後、実質的に弱受信信号を受信不可能にする場合がある。しかし、例えば、リレーノードのスイッチングにより、チャンネル推定を実行するために各サブフレーム内に基準信号の存在を要求するユーザ装置の使用を可能にすることができる。したがって、簡単な公知のユーザ装置をリレー通信ネットワークにおいてさえも用いることが可能になり、これは、チャンネル推定を実行するためにその後のサブフレームの基準信号を平均化する。このような平均化（又はより高速においては補間）により、ユーザ装置は、チャンネルインパルス応答のより良好な推定を行うことができ、したがって、送信データのより正確な検出を可能にすることができる。しかし、一部の基準信号が送信されなかった場合には、受信の低下が生じる場合がある。
【００１３】
本発明の例示的な態様の要旨は、単一のサブフレーム中に、通信プロトコルにより送信又は受信のいずれかに使用される２つの異なる状態間をスイッチングすることができるネットワーク要素の提供に見出すことができる。例えば、使用されるプロトコル又は通信スキームにより、送信するのに使用されるサブフレーム中に、フレームの一部のシンボルを使用して受信アクションを実行することができる。
【００１４】
次に、ネットワーク要素の更に別の例示的な実施形態について説明する。しかし、これらの実施形態も、ネットワーク要素の動作方法、プログラム要素、及びコンピュータ可読媒体に適用される。
【００１５】
ネットワーク要素の別の例示的な実施形態によれば、ネットワーク要素は、送信ユニット及び受信ユニットを含むリレーノードであり、第１状態は、リレーノードが送信ユニットを用いることにより信号を送信する送信状態であり、第２状態は、リレーノードが受信ユニットを用いることにより信号を受信する受信状態である。
【００１６】
すなわち、リレーノードは、周波数分割二重手順を使用する間に単一のサブフレーム内で受信と送信モードの間でスイッチングするように適応させることができる。例えば、単一のサブフレームのいくつかのシンボルに関連する期間中に、リレーノードは受信モードにあることができるのに対して、その単一のサブフレームの残りのシンボルに関連する期間中に、リレーノードは送信モードにあることができる。しかし、２つのモード間のスイッチングに１つ又はいくつかのシンボルを使用することができる。
【００１７】
ネットワーク要素の別の例示的な実施形態によれば、送信状態中に基準信号を送信し、及び／又は受信状態中にデータ信号を受信する。
【００１８】
用語「基準信号」とは、基準信号の受信品質に基づいてチャンネル推定を行うことができるように送信される信号を特に示すことができる。
【００１９】
ネットワーク要素の別の例示的な実施形態によれば、サブフレームは、ＭＢＳＦＮサブフレームである。
【００２０】
特に、ＭＢＳＦＮサブフレームは、所定の数のシンボル、例えば、１２個のシンボルを含むことができる。すなわち、ＭＢＳＦＮサブフレームは、例えば、１４個のシンボル又は他のいずれかの適切な数のシンボルを有する「ＬＴＥ  Ｒ８」スキーム又はプロトコル内に含めることができる。ＭＢＳＦＮスキームによれば、サブフレームの最初の１又は２個のシンボルは、制御情報の伝送のために予約されるか又はその目的のためのものであり、及び／又は基準信号の伝送に使用することができる。特に、ＭＢＳＦＮスキーム又はプロトコルを用いるユーザ装置は、最初のシンボル中にチャンネル推定のための制御又は基準信号を受信するのみと仮定することができる。したがって、第１状態、例えば、ダウンリンクにおけるリレーノードの送信状態と、第２状態、例えば、ダウンリンクにおけるリレーノードの受信状態との間のスイッチングは、サブフレームにつき１回だけ必要であり、これは、スイッチングに費やされる総時間を短縮することができるので、性能の改善をもたらすことができる。特に、ＭＢＳＦＮサブフレーム以外の他のサブフレームの使用時には、１回よりも頻繁にスイッチングする必要がある場合もある。
【００２１】
ネットワーク要素の別の例示的な実施形態によれば、ネットワーク要素は、サブフレームの先頭の間は第１状態にあるようになっている。
【００２２】
特に、第１状態は、送信状態とすることができ、ネットワーク要素は、サブフレーム、特に各（ＭＢＳＦＮ）サブフレームの少なくとも先頭の間は、基準信号及び／又は制御信号を送信するように適応させることができる。例えば、ネットワーク要素、例えば、リレーノードは、第１、第２、及び／又は第３シンボルの間は第１状態にあるとすることができる。
【００２３】
ネットワーク要素の別の例示的な実施形態によれば、ネットワーク要素は、ｎｏｄｅＢとネットワーク要素の間の伝播遅延に応じて、第１及び第２状態の間をスイッチングするための時点を判断するようになっている。
【００２４】
特に、スイッチングは、サブフレームの第３シンボル全体の間にネットワーク要素が第２状態にあるような方法で又はサブフレームの第３シンボル中のある時点において行うことができる。ネットワーク要素は、通信ネットワークのリレーノードとすることができる。
【００２５】
ネットワーク要素の別の例示的な実施形態によれば、通信ネットワークは、所定の長さのサブフレームを用いる「ＬＴＥ  Ｒ８」リレーネットワークであり、スイッチングは、サブフレーム中の所定の時点で実行される。
【００２６】
ネットワーク要素の別の例示的な実施形態によれば、所定の時点は、所定の長さの２／１４から３／１４の間隔内にあり、又は所定の長さの３／１４から４／１４の間隔内にある。
【００２７】
特に、時点の選択は、ダウンリンク又はアップリンク通信に関してさえも、通信ネットワーク内の２つのネットワーク要素、例えば、ｎｏｄｅＢとリレーノードの間の伝播遅延に基づくことができる。例えば、一般的に用いられる「ＬＴＥ  Ｒ８」スキームは、１４個のシンボルを有するサブフレームを含むことができるのに対して、本発明の例示的な態様によれば、２つの状態間のスイッチングが実行される間のサブフレームとしてＭＢＳＦＮサブフレームを使用することができる。このような場合、ネットワーク要素、例えば、リレーノードは、伝播遅延に応じて、一般的に用いられるサブフレームの４番目から１３番目のシンボル中に、又は３番目から１４番目のシンボル中に第２状態にあることができる。その後、基地局は、自己が送信するＯＦＤＭシンボルの対応するシンボルでのＲＮへの情報の送信を引き受けることができる。
【００２８】
ネットワーク要素の別の例示的な実施形態によれば、スイッチングはある時点で実行され、この時点は、サブフレーム中に第１状態にある時間と第２状態にある時間との間の比率が最適化され、特に最小にされるような方法で計算される。
【００２９】
特に、第１状態は送信状態とすることができ、第２状態は受信状態とすることができる。したがって、スイッチングの時点は、ネットワーク要素、例えば、リレーノードができるだけ長く受信状態にある一方、例えば、制御又は基準信号を含む一部のシンボルを別のネットワーク要素、例えば、ユーザ装置に送信することもなお可能であるように選択することができる。例えば、最適なスイッチング時点は、ネットワーク要素、例えば、リレーノードと、別のネットワーク要素、例えば、基地局又はｎｏｄｅＢとの間の伝播遅延に依存する場合がある。
【００３０】
ネットワーク要素の別の例示的な実施形態によれば、この比率は、ネットワーク要素のタイミングを別のネットワーク要素のタイミングに対して非整合にすることによって最小にされる。
【００３１】
特に、ネットワーク要素はリレーノードとすることができ、別のネットワーク要素はｎｏｄｅＢとすることができる。したがって、タイミングを意図的に非整合にすることにより、第１状態、例えば、送信状態へのスイッチングを第３のネットワーク要素、例えば、ユーザ装置の受信ウィンドウで確実に実行可能にすることによってリレーノードの受信に関してより良好なフレーム効率を取得することを可能にすることができる。したがって、通信に利用可能な時間を最大にすることができる。すなわち、基本的にリレーノードのタイミングは、ユーザ装置によって受信されるＯＦＤＭシンボル又は基準シンボルがユーザ装置の受信ウィンドウ内に正確に収まるようにシフトさせることができる。
【００３２】
以上の説明は、主に第１ネットワーク要素、例えば、リレーノードの個別の状態に関連するが、ネットワーク要素は基地局とすることもできる点に注意すべきである。この場合、これらの個別の状態は、単一の他のネットワーク要素への通信リンクに関連し、別のネットワーク要素への通信に関しては、第１ネットワーク要素は別の状態にあることができる。例えば、基地局は、特定のユーザ装置（ＵＥ）又はリレーノード（ＲＮ）に関して送信状態にあるが、別のＵＥ又はＲＮに関しては、基地局はサイレント又は受信状態にあるとすることができる。当然ながら、通信ネットワークは、複数の基地局、リレーノード、及び／又はユーザ装置を含むことができ、これらの要素の各々又は少なくとも一部は、本発明の例示的な態様によるネットワーク要素である。
【００３３】
本発明の例示的な態様を要約すると、「ＬＴＥ  Ｒ８」リレーネットワークのためのリレーノードが提供され、これは、各サブフレーム内に基準信号の存在を要求する一般的なユーザ装置の使用を可能にするようになっている。このようなＵＥの使用を可能にするために、リレーノードは、単一のサブフレーム中に１回、送信モードと受信モードの間のスイッチングを実行するように適応させることができる。したがって、空気を通じたフィードバックループをもたらすことになる信号を同時に送受信可能なリレーノードを提供する必要性を排除することができる。特に、リレーノード及び／又はＵＥは、１２個のシンボルを含むＭＢＳＦＮサブフレームを送受信するように適応させることができ、最初の１又は２個のシンボルは制御信号のために予約することができるが、これらは、リレーノードからＵＥに基準信号を送信する目的のために使用することができる。このようにして、ＲＮがサブフレーム中に送信モードと受信モードの間を１回だけスイッチングして戻すことができるので性能を改善することが実現可能であり、したがって、ＭＢＳＦＮサブフレームの使用は特に利益があるとすることができる。スイッチングは瞬間的に行うことはできず、例えば、送信電力を瞬時に切ると、スイッチング過渡電流を引き起こす場合があり、したがって、これを行うことはできないので、代わりに電力を徐々に下げ、送信中に受信機を保護する保護回路も時にはアクティブ及び非アクティブにする必要があり、スイッチング処理の低減、特にサブフレーム中にスイッチングを行う必要がある回数を低減すると、時間の浪費を低減することができ、したがって、通信の性能を改善することができる。
【００３４】
周波数分割二重（ＦＤＤ）システムの場合、ＲＮがＵＥとＮＢ機能性をスイッチングする時に、アップ及びダウンリンク（ＵＬ／ＤＬ）の周波数二重バンドを変更する必要がある。したがって、ＲＮがＮＢメッセージをリスンしている全てのサブフレームにおいて、ＲＮは、「ＬＴＥ  Ｒ８」で定められるようなチャンネル推定のための散乱基準信号を報知することはできないことになる。単一のサブフレーム中に実行されるスイッチングは、スイッチングがサブフレームの境界のみ、すなわち、サブフレームの先頭及び末尾で実行される時に生じることになる問題の少なくとも一部を排除することができる。特に、チャンネル性能を推定するために隣接サブフレームからの基準信号（ＲＳ）を平均化する技術を有するＵＥは、リレーネットワークにおいて、本発明の例示的な態様によるリレーノードと共に作動するのに依然として適切であるとすることができる。
【００３５】
したがって、本発明の例示的な態様によるネットワーク要素、例えば、リレーノードは、「ＬＴＥ  Ｒ８」準拠のＵＥにサービス提供することができるＦＤＤリレーソリューションを可能にすることができる。これは、いくつかの基準信号にわたって補間又は平均化し、又は一般的に複数のサブフレーム内の基準信号からチャンネル情報を引き出す「ＬＴＥ  Ｒ８」準拠のユーザ装置を可能にするために特に有益とすることができる。
【００３６】
特に、本発明の１つの特定的な態様は、いわゆるＭＢＳＦＮサブフレームの使用という基本的な考えに基づくことができ、このサブフレームは、いくつかのエンハンストｎｏｄｅＢ（ｅＮＢ）からＵＥへのＭＢＳＦＮ伝送に使用されるとＲ８で予想されるが、このフレームは、Ｒ８では完全には指定されておらず、代わりに仕様は今後のリリースに延期されることになっている点に注意すべきである。しかし、ＭＢＳＦＮサブフレームの一部分は、このような伝送に使用されることになり、したがって、ＵＥが測定又はチャンネル推定を行うために利用可能でないことは、Ｒ８で指定することができる。代わりに、ＭＢＳＦＮサブフレームの先頭に、セル固有の基準信号及び制御信号伝達を含む１又は２個のＯＦＤＭシンボルがある。ＭＢＳＦＮフレームは、ＭＢＳＦＮ伝送（後続シンボルの詳細なフレーム構造は未定義であり、「Ｒ８  ＵＥ」は、この部分を単に無視することになる）に利用することができ、又はポイントツーポイント伝送の標準Ｒ８準拠の伝送のために使用することができ、次に、制御チャンネル信号伝達がそのフレームでいずれのＵＥがスケジュールされ、かついずれのリソース上にあるかを示すことになる。後者の場合にのみ、付加的な基準シンボルをＲＮからも送信することができる。制御信号伝達はまた、その後のアップリンクデータ伝送のために用いられるアップリンクリソースを示すために、又は以前のアップリンクデータ伝送に応答してＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信するために使用することができる。
【００３７】
本発明の実施形態を異なる主題を参照して説明した点に注意すべきである。特に、一部の実施形態及び態様は、装置タイプのクレームに関連して説明したが、他の実施形態は、方法タイプのクレームに関連して説明した。しかし、当業者は、上記及び以下の説明から、特に断らない限り、１つタイプの主題に属する特徴のあらゆる組合せに加えて、異なる主題に関連する特徴、特に装置タイプのクレームの特徴と方法タイプのクレームの特徴の間のあらゆる組合せも本出願内に開示されると見なされることがわかるであろう。
【００３８】
上記で定めた態様及び例示的な実施形態、並びに本発明の更に別の態様は、以下に説明する実施形態の実施例から明らかであり、かつこれらの実施形態の実施例を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】リレーネットワークのバンド構造を概略的に示す図である。
【図２】基本的なリレー概念を概略的に示す図である。
【図３】Ｒ８準拠のリレーソリューションを概略的に示す図である。
【図４】ＭＢＳＦＮサブフレームの構造を概略的に示す図である。
【図５】本発明の例示的な実施形態によるＭＢＳＦＮサブフレームの使用を概略的に示す図である。
【図６】リレーのための最悪の場合のシフトを概略的に示す図である。
【図７】例示的な実施形態のための許容可能な最大タイミングアドバンスを概略的に示す図である。
【図８】リレーフレーム効率の計算を概略的に示す図である。
【図９】タイミングの任意の非整合を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図面内の説明図は、概略的である。異なる図内において、同様又は同一の要素には、同様又は同一の参照符号が設けられている点に注意されたい。
【００４１】
図２及び３を参照すると、リレーネットワークの一部の基礎が説明されており、これらは、本発明の例示的な実施形態を理解するのに役立つと考えられる。
【００４２】
図２は、自己のユーザ装置（ＵＥ）２０２をサポートするｎｏｄｅＢ（ＮＢ）２０１、並びに同様に自己のＵＥ２０４にサービス提供するリレーノード（ＲＮ）２０３を含む通信ネットワーク２００における基本的なリレー概念を示している。ここでは、ＬＴＥシステムを前提とするので、ＯＦＤＭＡにより、ＮＢは異なるリソースブロック（ＲＢ）上で並行してＵＥ及びＲＮをサポートすることができ、すなわち、一部のＲＢ上でＮＢはＵＥにデータを送信し、他のＲＮ上でＮＢはＲＮにデータを送信する。
【００４３】
ＦＤＤシステムにおいて、ＲＮは、同じ二重周波数バンド上でリスン及び送信を間欠的に行う必要があり、すなわち、受信と送信モードとの間をスイッチングすべきである。ＲＮにおける同時送受信（直接リピータ）は、その限定された適用性及び扱いにくいフィードバック不安定性により、適切でないとすることができる点に注意すべきである。
【００４４】
図３は、Ｒ８準拠のリレーソリューションを概略的に示している。本発明のこの例示的な実施形態の基本的な考えは、図３から明らかとすることができ、ＲＮは、サブフレーム内でＲｘとＴｘモードとの間を複数回スイッチングされる。特に図３Ａは、リレーノードの送信状態３０１と受信状態３０２の間のスイッチングを概略的に示しており、第１サブフレーム３０３においてリレーノードは送信状態にあり、第２サブフレーム３０４においてスイッチングが実行される。図３Ａの下部には、ダウンリンクバンドが概略的に２次元形式で示されており、これは、各サブフレーム内で、送信及び受信に異なる周波数を使用することができ、すなわち、通信に複数の周波数を使用することができることを示すためである。ポール３０５は、ＲＮからＵＥに送信される基準信号を示している。斜線のバンド３０６は、ＲＮからそのＵＥへのデータの送信（ＲＢ）を示している。
【００４５】
図３Ｂには、ｎｏｄｅＢとそのＵＥ及びＲＮの間の実施可能な通信スキームを概略的に示している。この実施において、一部の特定のＲＢフォーマットが使用され、ＲＳを伝送するＯＦＤＭシンボル、すなわち、シンボル２、６、９、及び１３上ではデータが伝送されない。それによって未使用リソース上でのＮＢからその取り付けられたＵＥへのデータ伝送を可能にすることができるが、ＮＢは、自己のＵＥに完全なＲＢを同様に送信することができるので、この機能は任意的である。ＮＢ及びＲＮからのＲＳが直交しており、かつ適正なリレーソリューションのためには、これは利点を有することになり、ＮＢは、ＲＮへのデータ転送のためのものではないＲＢ上で自己のＵＥへのデータ伝送を停止する必要がないとすることができる。ＮＢから自己のＵＥへのデータ伝送（ＲＢ）は、図３Ｂの連続する斜線のバンド３１１、３１２、及び３１３によって示し、ＮＢからＲＮへのデータ伝送（ＲＢ）は、図３Ｂの列３１４によって示している。
【００４６】
スイッチングにより、ＲＮは、「ＬＴＥ  Ｒ８」によるＲＳを含むサブフレームのこれら４個のシンボル、すなわち、シンボル２、６、９、及び１３でＲＳ信号を送信することができる。
【００４７】
これらのシンボルに関して、ＲＮは送信モードにあり、ＮＢは、ＲＮへのデータの送信を停止することができる。したがって、長さ１４シンボルのＲＢの代わりに、ＮＢは、より短い長さのいくつかのデータパケットをＲＮに送信することになる。したがって、ＮＢ−ＲＮは、ＲＢの定義によるＬＴＥ準拠の伝送をもはやサポートできずに専用になり、ＵＥへの専用無線インタフェースと比較すると重要性は低くなる。後者のインタフェースは維持すべきであり、そうでなければ、旧型のＵＥは、リレーエンハンストネットワークでは使用することができない。しかし、基地局には、一般的に、ソフトウエア更新を含むことができるので、その結果、ＢＳからＲＮへのリンク上の変更を実施することができる。
【００４８】
ＲＳを含むシンボルに関して、ＮＢは、ＲＮへのデータ送信を停止すべきである。これらのシンボルの未使用サブキャリア（ＳＣ）は、ＵＥへのデータ伝送に使用することができず、これは、ＵＥが常に長さ１４シンボルのＲＢを期待するからである。
【００４９】
図４は、複数のシンボルを含むいくつかのサブキャリアのＭＢＳＦＮサブフレーム４０１の構造を概略的に示している。図４には、各シンボルが、描画された矩形の１つによって表されている。より詳細には、最初の２個のＯＦＤＭシンボル４０２及び４０３を基準シンボル及び／又は制御シンボルのために使用することができる。実際には、ＲＮにおいて２つのアンテナのみを使用する場合には、この目的のためにただ１つのＯＦＤＭシンボルを使用する構成も同様に可能にすることができ、ＲＮに関して使用するのにより妥当とすることができる。シンボル３から１２までは、将来的な拡張のために利用可能であり、ｎｏｄｅＢ又は基地局からデータを受信するために、本発明の例示的な実施形態によるＲＮによって使用することができる。特に、シンボル４０４及び４０５は、ＲＮのアンテナｎのセル固有の基準信号のために使用することができるのに対して、４０６とラベル付けされたシンボルは、セル共通の基準信号のために使用することができる。更に、４０７と記されたシンボルは、ユニキャストＬ１／Ｌ２制御チャンネルに対応することができる。本出願の命名法において、ＯＦＤＭシンボルは、異なるサブキャリア上のいくつかのシンボルからそれ自体構成される。これらのシンボルは、図４に小さい矩形として描画されているが、ＯＦＤＭシンボルは、このようなシンボルから構成される列によって表されている。いくつかのＯＦＤＭシンボルは、次にサブフレームを構成し、このようなサブフレームを図４に示している。
【００５０】
上述のように、本発明の例示的な実施形態の基本的な考え方は、Ｒ８で指定されるＯＦＤＭシンボルをＭＢＳＦＮに関して使用し（ただし、ＭＢＳＦＮ伝送が正確にどのようになるかはまだ完全には指定されていない）、ＲＮをｅＮＢからの受信モードにスイッチングすることである。「Ｒ８  ＵＥ」は、低電力による何らかのＭＢＳＦＮ伝送が発生し、そこで伝送された信号を全く使用しないと現時点では「見なす」ことができ、その理由は、ＭＢＳＦＮ伝送がどのようになるかは指定されていないからである。
【００５１】
図５は、本発明の例示的な実施形態によるＭＢＳＦＮサブフレームの使用を概略的に示している。特に、図５において、最も上の行５０１に、ダウンリンク（ＤＬ）においてリレーによって使用されるＭＢＳＦＮサブフレームを示している。斜交線のシンボル５０２及び５０３は、基準信号及び制御信号を含むＯＦＤＭシンボルである。４つのアンテナの場合、２個のシンボルが使用され、ただ１つのシンボルのみを使用する場合、リレーとｅＮＢの間の伝送のためにより多くのスペースが残される。右側の斜交線のシンボルは、既に次のサブフレームに属しており、次のサブフレームは、同様にＭＢＳＦＮサブフレームの場合があるが標準フレームも可能である。ＭＢＳＦＮの場合、いくつかの可能であれば遠隔の基地局からの信号の合成を可能にするために、より長い循環プレフィックス（ＣＰ）を使用することができる点に注意すべきである。これは、この図５に示されており、したがって、ＭＢＳＦＮサブフレームのＯＦＤＭシンボルの幅は、通常のＯＦＤＭシンボルの幅よりもやや大きい。しかし、本発明はまた、ＭＢＳＦＮサブフレームに関して通常のＯＦＤＭシンボルが使用される場合にも適用することができる。後者の手法の利点は、上述の２個（又は１個）の最初のＯＦＤＭシンボルの送信に費やす必要がある時間がより短くなり、基地局からＲＮへの伝送又はスイッチングのためにより多くの時間が利用可能になる点とすることができる。
【００５２】
第２の行５０４には、スイッチング時間５０５が示され、ここでは１／２シンボルと仮定されている。
【００５３】
第３の行５０６には、ＢＳにおけるシンボルタイミングが示され、ＢＳは通常のＣＰを使用すると仮定する。
【００５４】
第４の行５０７には、リレーに使用可能なシンボル、すなわち、ＢＳとＵＥの間のリレーリンクで使用することができるシンボルが示されている。１４シンボルのうちの１０個を使用することができ、約７１％の効率を生む。しかし、最初の３個のシンボルは、殆どの場合に制御信号伝達を含むので、いずれにせよ実際には、１１個のシンボルのみがペイロードのために利用可能であり、したがって、実際の効率は、約１０／１１＝９１％である（リレーリンクのためにも同様に何らかの制御信号伝達が必要なために、実際にはこれよりも若干低いが、多重化する必要があるリレーはより少なく、リンク特性はそれほど高速には変化しないので、これよりもかなり低い）。
【００５５】
第５の行５０８には、リレーの位置におけるサブフレームのタイミングが示されており、これは、信号が基地局からＲＮに到達するのにかかる伝播時間、この実施例では１／２シンボルによって遅延されるが、それでも尚、これはＲＮの受信ウィンドウ内である。
【００５６】
第６の行５０９には、リレーの位置におけるサブフレームのタイミングが示されており、図５でｔ_ｐｒｏｐ（伝播時間）５１０とラベル付けされたより大きい遅延を仮定する。この実施例では、遅延が大きいので、最後のシンボル（斜線）５１１はスイッチング時間と重なるために、９個のシンボルだけがＲＮの受信ウィンドウ内に収まる。また第３のシンボル（これも斜線）５１１は最初のスイッチング時間とまだ重なっているので、これを使用することもできない。
【００５７】
しかし、一部の特定のソリューションを使用すると、これらのシンボルも同様に受信することが可能な場合があり、これらの一部について以下で説明する。
【００５８】
図６は、リレーのための伝播遅延による最悪の場合の時間シフトを概略的に示している。同じ要素には、図５と同じ参照符号を使用する。図６は、スイッチング時間５０５が１／３ＯＦＤＭシンボルの場合、タイミングアドバンスがどのようであっても、全ての場合に、１０個のシンボルを使用することができることを示している。大きいタイミングアドバンスの場合、ｅＮＢによって送信された１３番目のシンボルはもはや受信することができないが、第３のシンボルは受信することができる（伝播遅延のために、このシンボルは受信ウィンドウ内に収まる）。リレー時間を増加させるための１つのソリューションは、受信にシンボル４−１３を使用することから、伝播遅延に応じて３−１３を使用することにスイッチングすることとすることができる。特に、サブフレームは１ｍｓの時間の長さを有することができ、ＭＢＳＦＮスキーマによって定められるような１２個のシンボルに分割することができる。最初の２個のシンボルは、制御及び基準信号のために予約され、２／１２ｍｓに対応する。サブフレームの１１／１４を確実にリレーのために使用可能にするために、スイッチング時間は、シンボル長の３分の１又はサブフレーム全体の１／４２に対応する約０．０２４ｍｓとすることができる。
【００５９】
図７は、シンボルの１／３のスイッチング時間のための許容可能な最大タイミングアドバンスを概略的に示している。タイミングアドバンス、及び従ってネットワーク要素、例えば、基地局とリレーノードの間の可能な距離は、シンボルを犠牲にすることによって増大させることができる点に注意すべきである。特に、図７は、最初の２つの行７０１及び７０２で、ｎｏｄｅＢ及びＲＮにおけるアップリンク通信をそれぞれ示している。アップリンク接続の場合、２８ｋｍに対応する４／３シンボルまでを犠牲にすることができ、これを矢印７０３及び７０４によって示しており、一方、リレーには１０個のシンボルを使用することができることを依然として保証する。距離がより大きい場合、付加的なシンボルを犠牲にする場合があり、特に各２１．４ｋｍにつき１個の付加的シンボルになる。
【００６０】
更に図７は、次の２つの行７０５及び７０６で、ｎｏｄｅＢ及びＲＮにおけるダウンリンク通信をそれぞれ示している。ＰＤＳＣＨに３個のシンボルを使用する場合には、約１４ｋｍの距離に対応して２／３シンボルまでのタイミングアドバンスを使用することができるが、ＰＤＳＣＨに２個のシンボルを使用する場合には、約３５ｋｍの距離に対応して５／３シンボルまでのタイミングアドバンスを使用することができる。より小さいセルの場合には、ｔ_ｓｗｉｔｃｈがシンボルの１／３であるという制約を緩和することができ、すなわち、付加的なシンボルを犠牲にすることなく、より長いスイッチング時間が可能であり、したがって、ＲＮの実施をより容易にすることができる点に注意すべきである。
【００６１】
図８は、リレーフレーム効率の計算を概略的に示している。特に、上の行８０１は、ｎｏｄｅＢにおけるアップリンク通信用サブフレーム使用を示しており、１４シンボルのうちの１０個をリレーのために確実に使用することができる。１第１のシンボルは、第２の行８０２に示すＮＢとＲＮの間のタイミングアドバンス／遅延を調整するために使用することができる。したがって、最初の２個のシンボル８０３及び８０４は制御及び基準信号伝送に使用されるので、全体で１０個のシンボルのみをリレーに使用することができるが、アドバンス／遅延タイミングは、アドバンス／遅延自体により消耗される別のシンボルを補償するために１個のシンボルを必要とする。したがって、一般的なオーバーヘッド、例えば、ＣＰ、保護周波数バンド、基準信号などが欠落する場合があることに加えて、約１０／１４又は約７１％の効率が達成可能である。しかし、一部のオーバーヘッドを回復してフレーム効率を高めるために、何らかの最適化が可能な場合がある点に注意すべきである。例えば、アップリンクにおけるＲＮとＮＢの間のリンクは静的であり、あまり分散的でない可能性があるので、リレーリンクに必要な基準信号はより少なくてすむ場合がある。更に、ＵＥよりもＲＮの方が少ないので、制御信号伝達のオーバーヘッドは同様に少なくなり、すなわち、１０個のシンボル又はスロットのうちの３個の欠落を生じることはなく、１個のシンボルの一部分のみが必要であると考えられる。また、いくつかのＲＮのために共に制御をコード化することが可能な場合があり、これは、それらのＲＮが全て、ブラインドコード化がより少なくなる良好なチャンネルを有するからである。ＲＮがより良い位置を有し、すなわち、良好な伝送を保証する場所に配置されると仮定されるので、より高い変調スキームさえもデータのためだけでなく制御のためにも同様に使用可能である点にも同様に注意すべきである。
【００６２】
図９は、タイミングの任意の非整合を概略的に示している。特に図９は、より良好なフレーム効率を取得するために、ＲＮ及びエンハンストｎｏｄｅＢ（ｅＮＢ）のタイミングを意図的に非整合にするための概念を示している。基本的に、ＲＮタイミングがシフトされ、これは、ＮＢにおけるダウンリンク通信に対応する第１の行９０２とＲＮにおけるダウンリンク通信に対応する第２の行９０３の間の矢印９０１で示している。意図的な非整合により、１１個のシンボル９０４がペイロードのために利用可能であり、タイミングアドバンスに使用可能なシンボルはない。代わりに、タイミングアドバンスは、非整合によって補償される。第３の行９０５には、伝播時間９０６及びスイッチング時間９０７に対応する意図的シフトが示されている。このような非整合は、ＲＮがマザーｅＮＢに厳密に同期する必要がない場合に実行することができるので、その結果、ＵＬ又はＤＬのいずれかで１１個のシンボルを可能にするようにタイミングを調整することができ、この障壁を約７１％の効率へと押し上げることができる。このようにＤＬが整合すると、セルのＤＬ容量全体を使用可能にすることができ、すなわち、ｅＮＢは、ＤＴＸをどこにも送信する必要がなくなる。タイミングの意図的な非整合は、受信されるＯＦＤＭシンボルがＵＥの受信ウィンドウ内に正確に収まることを保証することができる。
【００６３】
上述の概念はまた、ｅＮＢが１２個のシンボル、すなわち、長いＣＰを有するサブフレームを同様に使用する場合、例えば、ｅＮＢがＭＢＳＦＮを同様に使用する場合にも用いることができる。伝播遅延がスイッチング時間よりも小さい場合、ＵＬ及びＤＬにおいてサブフレームの両端で１個のシンボルが欠落することがある。これは、８／１２又は約６７％の効率に対応することができる。しかし、伝播時間ｔ_ｐｒｏｐがスイッチング時間ｔ_ｓｗｉｔｃｈよりも大きく、ｔ_ｐｒｏｐがシンボル長ｔ_ｓｙｍｂ−ｔ_ｓｗｉｔｃｈよりも小さい場合、効率は、９／１２又は７５％とすることができる。更に、この場合も、図９に関連して上述したように、ｅＮＢ及びＲＮを意図的に非同期にすることができる。
【００６４】
本発明において提唱する原理はまた、ＴＤＤネットワークに関して使用することもできる点に注意すべきである。ＴＤＤでは、原理上、ＲＮに関して４つのリンクの時分割分離を有することができるが、ＵＥへのリンクが旧型のＲ８端末もサポートすべきであるという条件が、このスキームの実施を不可能にする場合があり、これは、一部のサブフレームがＵＥとＲＮの間の通信に使用されないことをＵＥが予期しないからである。ＭＢＳＦＮサブフレームの使用も、ＴＤＤで可能である。
【００６５】
フレーム全体をリレーに使用することができ、すなわち、いずれの基準信号も送信する必要がないと規定することが可能な場合がある。その後、このようなフレームをリレーのために使用することができるが、１又は２個のサブフレームでＲＳ伝送のみのＭＢＳＦＮフレームを依然として使用し、リレー又はアクセスリンクのためのリソースを動的に割り当てることができる。常に一部の保証された基準信号及び制御部分があるが、標準循環プレフィックスを使用するという意味でＭＢＳＦＮフレームに類似するフレームを導入することも可能な場合がある。これは、フレームが実際にはＭＢＳＦＮ作動のために使用されないので一般的に必要でない場合がある長いＣＰによる非効率を回避することができる。
【００６６】
本出願において、リレーのための第２状態の使用を詳細に説明した。しかし、第２状態はまた、以下を含む他の目的のために使用することができ又はこれに関連付けることができる。
・基地局から基地局への通信、例えば、２つの基地局の作動を調整するため。
・基地局のＤＴＸ、すなわち、基地局は、ある期間（ＭＢＳＦＮフレームの「残り」）にわたって送信機を完全にオフにし、受信モードにスイッチングすることさえなく、その代わりにアイドリングにスイッチングする。これは、以下の理由のいずれかのために行うことができる。
・エネルギの節約。ＴＸを完全にオフにすることは、一般的に、基準信号のみが送信される場合のような低電力による送信よりも非常に効率的であり、その理由は、いくつかの構成要素が、出力電力に関わらずアクティブにする必要があり、電力を消費し、一般的に送信機、特に電力増幅器が、低電力レベルでは非効率に作動する（グリーン無線）からである。
・干渉低減又は干渉調整。この場合、隣接する基地局は、セル端部において大幅に低減された干渉レベルによる作動を可能にするために協調方式で伝送をオフにする。
・干渉調整に類似するが、一部のホットスポットにおいて追加容量を提供するために、この場合はマクロ基地局のカバレッジエリア内に小さな基地局が存在することがある階層的なセル配備。これらのホットスポットの境界エリア又はその内部においてさえ、ＤＴＸを使用して干渉低減を可能にすることができる。それによって例えばＵＥがホットスポットセルに非常に近いにも関わらず、マクロセルと通信することができ、これは、ＵＥがホットスポットのカバレッジエリアを直ちに通過し、その結果、ホットスポットセルへの及びその後のそこからのハンドオーバが非効率になると考えられる場合に利益があるとすることができる。
・多くの基地局がＲ８とは異なる協調方式で１台のＵＥに送信し、したがって、Ｒ８フレーム外部で行う必要があるＣＭＩＭＯ又は協調伝送。特に、このようなスキームの利益を十分に享受するためには、隣接セルからの正確なチャンネル知識を有することが必要であり、これを取得することが可能なのは、最も近接のセルが所定の一定の時間間隔で電源を落とされ、サービス提供セルからの干渉がなく隣接セルからのより良好なチャンネル推定を可能にする場合だけである。他の時間には、サービス提供セルからのチャンネルを同じ方法でより高い精度で測定することができる。
・既存のＬＴＥサブフレームフォーマットでは現時点で機能しないが、効率的に作動するために別のフォーマットを必要とする他のあらゆる拡張。
【００６７】
最後に、上述の実施形態は、本発明を限定するよりもむしろ例証する点、及び当業者は、添付の特許請求の範囲によって定められるような本発明の範囲から逸脱することなく多くの代替的な実施形態を設計することができることになる点に注意すべきである。特許請求の範囲において、いずれの参照符号も特許請求の範囲を限定するものとして解釈すべきではない。「含み」及び「含む」という語などは、いずれかの特許請求の範囲又は明細書全体としてそこに含まれる以外の要素又は段階の存在を除外するものではない。要素の単数形の言及は、このような要素の複数形の言及を除外するものではなく、その逆も同じである。いくつかの手段を列挙するデバイスのクレームでは、これらの手段のいくつかは、ソフトウエア又はハードウエアの１つのかつ同じ品目によって具現化することができる。ある一定の手段が、相互に異なる従属クレーム内に説明されているという単なる事実は、これらの手段の組合せを使用して利点を得ることができないことを示すわけではない。
【００６８】
参照符号の一覧
１０１  ダウンリンクバンド
１０２  第１サブフレーム
１０３  第２サブフレーム
１０４  アップリンクバンド
１０５  １つのサブフレーム
１０６  次のサブフレーム
１０７  二重ギャップ
１０８  座標系
２００  通信ネットワーク
２０１  ＮｏｄｅＢ
２０２  ユーザ装置
２０３  リレーノード
２０４  ユーザ装置
３０１  送信状態
３０２  受信状態
３０３  第１サブフレーム
３０４  第２サブフレーム
３０５  基準信号
３０６  データ伝送
３１１  データ伝送
３１２  データ伝送
３１３  データ伝送
３１４  データ伝送
４０１  ＭＢＳＦＮサブフレーム
４０２  ＯＦＤＭシンボル
４０３  ＯＦＤＭシンボル
４０４  セル固有の基準信号
４０５  セル固有の基準信号
４０６  セル共通の基準信号
４０７  ユニキャストＬ１／Ｌ２制御チャンネル
５０１  ＭＢＳＦＮサブフレーム
５０２  ＯＦＤＭシンボル
５０３  ＯＦＤＭシンボル
５０４  第２の行
５０５  スイッチング時間
５０６  第３の行
５０７  第４の行
５０８  第５の行
５０９  第６の行
５１０  Ｔ_ｐｒｏｐ
５１１  重複するシンボル
７０１  第１の行
７０２  第２の行
７０３  タイミングアドバンスを示す矢印
７０４  タイミングアドバンスを示す矢印
７０５  第３の行
７０６  第４の行
８０１  第１の行
８０２  第２の行
８０３  ＯＦＤＭシンボル
８０４  ＯＦＤＭシンボル
９０１  シフトを示す矢印
９０２  第１の行
９０３  第２の行
９０４  データシンボル
９０５  第３の行
９０６  Ｔ_ｐｒｏｐ
９０７  スイッチング時間
【符号の説明】
【００６９】
５０１  最も上の行
５０２、５０３  シンボル
５０５  スイッチング時間
【図１】
0005238883.tif 000002
【図２】
0005238883.tif 000003
【図３Ａ−Ｂ】
0005238883.tif 000004
【図４】
0005238883.tif 000005
【図５】
0005238883.tif 000006
【図６】
0005238883.tif 000007
【図７】
0005238883.tif 000008
【図８】
0005238883.tif 000009
【図９】
0005238883.tif 000010