JP4567706B2 - インフラストラクチャ中継ネットワークにおいてリソースを再使用するための方法、送信機、及びシステム - Google Patents
インフラストラクチャ中継ネットワークにおいてリソースを再使用するための方法、送信機、及びシステム Download PDFInfo
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Description
yrs 中継局における受信信号、
h1 第1のホップチャネル108のチャネル係数(channel coefficient)、
nrs 中継局における加法性白色ガウス雑音、
irs 中継局104’で起こる干渉、
である。
yms 受信機106における受信信号、
h2 第2のホップチャネル112のチャネル係数、
nms 受信機106における加法性白色ガウス雑音、
ims 受信機106で起こる干渉、
である。
ここで、中継局における信号対干渉雑音比(SINR)は、
また、受信機におけるSINRは、
第1及び第2のホップチャネル108、112の容量は、
Werner Mohr,Rainer Lueder,及びKarl−Heinz Moehrmann著,「Data Rate Estimates,Range Calculations and Spectrum Demand for New Elements of Systems Beyond IMT−2000」,ワイヤレス・パーソナル・マルチメディア通信に関する第5回国際シンポジウム,2002年10月,第1巻,37〜46頁 J.Nicholas Laneman,David N.C.Tse,and Gregory W.Wornell著,「Cooperative Diversity in Wireless Networks:Efficient Protocols and Outage Behavior」 Andrew Sendonaris,Elza Erkip,and Behnaam Aazhang著,「User Cooperation Diversity,Part I and II」,IEEE Transactions on Communications,vol.15,1927〜1948頁,2003年11月 Olga Munoz,Josep Vidal,and Adrian Agustin著,「A Game Theoretic Approach for Cooperative MIMO Schemes with Cellular Reuse of the Relay Slot」,IEEE音響・音声・信号処理に関する国際会議(ICASSP)会報,モントリオール,2004年5月 Markus Herdin著,「MIMO Amplify−and−Forward Relaying in correlated MIMO channels」,情報・通信・信号処理に関する国際会議会報,タイ国バンコク,2005年12月,796〜800頁 H.Hu,H.Yanikomeroglu,D.D.Falconer,及びS.Periyalwar著,「Range extension without capacity penalty in cellular networks with digital fixed relays」,IEEEグローバル通信会議会報,テキサス州ダラス,2004年11月 O.Mubarek,H.Yanikomeroglu,及びS.Periyalwar著,「Dynamic frequency hopping in cellular fixed relay networks」,IEEE車両技術会議,スウェーデン国ストックホルム,2005年5月 Olga Munoz,Josep Vidal,及びAdrian Agustin著,「A Game Theoretic Approach for Cooperative MIMO Schemes with Cellular Reuse of the Relay Slot」,IEEE音響・音声・信号処理に関する国際会議(ICASSP)会報,モントリオール,2004年5月 Markus Herdin,及びTimo Unger著,「Resource Reuse in Infrastracture Amplify−and−Forward Relaying Networks」
連続する通信時間間隔中に、前記送信機と異なるグループの中継局との間でデータを通信するステップであって、前記中継局のグループのそれぞれが、少なくとも1つの中継局を含むものである、ステップを含む方法を提供する。
当該送信機は、連続する通信時間間隔中に、当該送信機と異なるグループの中継局との間でデータを通信するように適合され、前記中継局のグループのそれぞれが、少なくとも1つの中継局を含むものである、送信機を提供する。
Pt,bs 送信機の総送信電力、
Pt,rs 中継局の総送信電力、
Nf 利用可能な周波数帯域の数、
Pn 利用可能な周波数帯域の各々内で受信される雑音電力、
Lbsms 基地局と移動局との間の平均経路損失、
Lrsms 中継局と移動局との間の平均経路損失
として、
Claims (26)
- ある無線通信システムにおいて複数の受信機(1061〜10612;MS)とある送信機(102;BS)との間でデータを通信する方法であって、ここで、前記無線通信システムが、複数の中継局(1041〜1044;RS)を含み、前記複数の中継局(1041〜1044;RS)の少なくとも1つが、該中継局に割り当てられた少なくとも1つの受信機(1061〜10612;MS)を有し、前記中継局(1041〜1044;RS)のそれぞれが、前記送信機(102;BS)と前記割り当てられた受信機(1061〜10612;MS)との間でデータを中継するものであり、
連続する通信時間間隔(T1、T2;T3、T4)中に、前記送信機(102;BS)と、異なるグループ(114、116)の中継局(1041〜1044;RS)との間でデータを通信するステップであって、前記中継局(1041〜1044;RS)のグループ(114、116)のそれぞれが、少なくとも1つの中継局(1041〜1044;RS)を含む、ステップと、
第1の通信時間間隔(T1)中に、前記送信機(102)と第1のグループ(114)の中継局(1041〜1042)との間で第1の周波数帯域を用いてデータを通信するステップと、
前記第1の通信時間間隔(T1)中に、第2のグループ(116)の中継局(1043〜1044)と該第2のグループの中継局の割当てられた受信機(1067〜10610)との間で前記第1の周波数帯域を用いてデータを通信するステップと、
第2の通信時間間隔(T2)中に、前記送信機(102)と前記第2のグループ(116)の中継局(1043〜1044)との間で前記第1の周波数帯域を用いてデータを通信するステップと、
前記第2の通信時間間隔(T2)中に、前記第1のグループ(114)の中継局(1041〜1042)と該第1のグループの中継局の割当てられた受信機(1061〜1064)との間で前記第1の周波数帯域を用いてデータを通信するステップと
を含む、方法。 - 少なくとも1つの受信機(1061〜10612;MS)を前記複数の中継局(1041〜1044;RS)の1つに関連付けるステップと、
前記送信機(102;BS)と、ある中継局(1041〜1044;RS)と、該中継局(1041〜1044;RS)に割り当てられた受信機(1061〜10612;MS)との間の通信リンクに通信リソースを割り当てるステップと
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの受信機(1061〜10612;MS)が、前記少なくとも1つの受信機(1061〜10612;MS)に対し最も低い経路損失を有する中継局(1041〜1044;RS)に割り当てられる、請求項2に記載の方法。
- 複数の受信機(1065、1066、10611、10612;MS)を前記送信機(102;BS)に関連付けるステップを含み、前記連続する通信時間間隔(T1、T2)中に、前記送信機(102)と前記送信機(102;BS)に割り当てられた異なるグループの受信機(1065、1066、10611、10612)との間で第2の周波数帯域を用いてデータがさらに通信され、前記受信機のグループのそれぞれが、少なくとも1つの受信機を含む、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の通信時間間隔(T1)中に、前記送信機(102)と第1のグループの受信機(1065、1066)との間で前記第2の周波数帯域を用いてデータが通信され、且つ、
前記第2の通信時間間隔(T2)中に、前記送信機(102;BS)と第2のグループの受信機(10611、10612)との間で前記第2の周波数帯域を用いてデータが通信される、請求項4に記載の方法。 - ある受信機(1065、1066、10611、10612;MS)が、前記中継局(1041〜1044;RS)と前記受信機(1061〜10612;MS)との間の無線チャネルの平均経路損失と、前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)と前記送信機(102;BS)との間の前記無線チャネルの平均経路損失とに基づいて、前記送信機(102;BS)に割り当てられる、請求項4または5に記載の方法。
- 前記送信機(102;BS)とある受信機(1065、1066、10611、10612;MS)との間の前記無線チャネルの前記経路損失が、前記中継局(1041〜1044;RS)と前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)との間の無線チャネルの経路損失と比較したときに、最小の経路損失である場合に、前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)が前記送信機(102;BS)に割り当てられる、請求項6に記載の方法。
- ある受信機(1065、1066、10611、10612;MS)と前記送信機(102;BS)との間の前記無線チャネルの信号対雑音比が、前記中継局(1041〜1044;RS)のいずれかによって送信される有用な信号に基づき且つ有用な信号と同時に同一の周波数帯域で前記送信機によって送信される干渉信号に基づいて前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)で予想される信号対雑音比より大きい場合に、前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)が、前記送信機(102;BS)に割り当てられる、請求項7に記載の方法。
- Pt,bs 送信機(102;BS)の総送信電力、
Pt,rs 中継局(1041〜1044;RS)の総送信電力、
Nf 利用可能な周波数帯域の数、
Pn それぞれの利用可能な周波数帯域内で受信される雑音電力、
Lbsms 送信機(102;BS)と受信機(106 5 、106 6 、106 11 、106 12 ;MS)との間の平均経路損失、
Lrsms 中継局と受信機(106 5 、106 6 、106 11 、106 12 ;MS)との間の平均経路損失
として、
- 奇数個の受信機(1061〜10612;MS)が前記送信機(102;BS)に割り当てられた場合において、以前に中継局(1041〜1044;RS)に割り当てられ、且つ前記送信機(102;BS)に対し最小の経路損失を有する受信機(1061〜10612;MS)を、前記送信機(102;BS)に再割当てるステップであって、偶数個の受信機を前記送信機に割当てるとともに、それと同数の受信機を中継局のグループのそれぞれに割当てるステップを更に含む請求項6ないし9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記送信機(102;BS)と前記受信機(1061〜10612;MS)との間の通信のために利用可能な通信帯域幅をNf個の周波数帯域に分割することを含み、
Nf=Nu/Ng
であり、
ここで、
Nu 受信機(1061〜10612;MS)の数、
Ng 中継局のグループ(114、116)の数、
である、請求項1ないし10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記送信機(102;BS)と第1のグループ(114)の第1の中継局(1041〜1042;RS)との間の無線チャネルと、前記送信機(102;BS)と第2のグループ(116)の第2の中継局(1043〜1044;RS)との間の無線チャネルとに対し、異なる周波数帯域を割り当てるステップを含み、
該異なる周波数帯域を割り当てるステップは、前記第1及び第2の中継局が、それぞれ、受信機(106 5 、106 6 、106 11 、106 12 ;MS)にサービスを提供するために周波数帯域を割り当てられることが必要な場合で、且つ前記第1及び第2の中継局の間の経路損失が、周波数帯域が割り当てられることが必要な前記第1のグループ(114)の他の中継局と周波数帯域が割り当てられることが必要な前記第2のグループ(116)の他の中継局との間の経路損失と比較して最小である場合に実行される、請求項11に記載の方法。 - コンピュータ上で実行される際に、請求項1ないし12のいずれか一項に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
- 無線通信システムにおいて複数の受信機(1061〜10612;MS)とある送信機(102;BS)との間でデータが通信されるようにした無線通信システムのための送信機であって、ここで、前記無線通信システムは複数の中継局(1041〜1044;RS)を含み、前記複数の中継局(1041〜1044;RS)の少なくとも1つが、該中継局に割り当てられた少なくとも1つの受信機(1061〜10612;MS)を有し、前記中継局(1041〜1044;RS)のそれぞれが、前記送信機(102;BS)と前記割り当てられた受信機(1061〜10612;MS)との間でデータを中継するものであり、
当該送信機は、連続する通信時間間隔(T1、T2;T3、T4)中に、前記送信機(102;BS)と、異なるグループ(114、116)の中継局(1041〜1044;RS)との間でデータを通信するように適合され、前記中継局(1041〜1044;RS)のグループ(114、116)のそれぞれが、少なくとも1つの中継局(1041〜1044;RS)を含むものであり、
当該送信機は、
第1の通信時間間隔(T1)中に、前記送信機(102)と第1のグループ(114)の中継局(1041〜1042)との間で第1の周波数帯域を用いてデータを通信し、且つ第2のグループ(116)の中継局(1043〜1044)と該第2のグループの中継局の割当てられた受信機(1067〜1069)との間で前記第1の周波数帯域を用いてデータを通信し、
第2の通信時間間隔(T2)中に、前記送信機(102)と第2のグループ(116)の中継局(1043〜1044)との間で前記第1の周波数帯域を用いてデータを通信し、且つ第1のグループ(114)の中継局(1041〜1042)と該第1のグループの中継局の割当てられた受信機(1061〜1064)との間で前記第1の周波数帯域を用いてデータを通信するように適合されるものである、
送信機。 - 前記第1の通信時間間隔(T1)中に、前記送信機(102)と前記送信機(102)に割り当てられた第1のグループの受信機(1065、1067)との間で第2の周波数帯域を用いてデータを通信し、
前記第2の通信時間間隔(T2)中に、前記送信機(102)と前記送信機(102)に割り当てられた第2のグループの受信機(10611、10612)との間で前記第2の周波数帯域を用いてデータを通信するように適合されるものである請求項14に記載の送信機。 - 前記送信機(102;BS)と前記受信機(1061〜10612;MS)との間の通信のために利用可能な通信帯域幅をNf個の周波数帯域に分割するように適合され、
Nf=Nu/Ngであり、
ここで、
Nu 受信機(1061〜10612;MS)の数、
Ng 中継局のグループ(114、116)の数、
である、請求項14又は15に記載の送信機。 - 前記送信機(102;BS)と第1のグループ(114)の第1の中継局(1041〜1042;RS)との間の無線チャネルと、前記送信機(102)と第2のグループ(116)の第2の中継局(1043〜1044)との間の無線チャネルとに対し、異なる周波数帯域を割り当てるように動作するものであり、
当該送信機は、前記異なる周波数帯域を割り当てる動作を、前記第1及び第2の中継局が、それぞれ、受信機(106 5 、106 6 、106 11 、106 12 ;MS)にサービスを提供するために周波数帯域を割り当てられることが必要な場合で、且つ前記第1及び第2の中継局の間の経路損失が、周波数帯域が割り当てられることが必要な前記第1のグループ(114)の他の中継局と周波数帯域が割り当てられることが必要な前記第2のグループ(116)の他の中継局との間の経路損失と比較して最小である場合に実行するものである請求項16に記載の送信機。 - データを通信するための無線通信システムであって、
請求項14ないし17のいずれか一項に記載の送信機(102;BS)と、
複数の受信機(1061〜10612;MS)と、
複数の中継局(1041〜1044;RS)とを含み、
前記複数の中継局(1041〜1044;RS)の少なくとも1つが、該中継局に割り当てられた少なくとも1つの受信機(1061〜10612;MS)を有し、前記中継局(1041〜1044;RS)のそれぞれが、前記送信機(102;BS)と前記割り当てられた受信機(1061〜10612;MS)との間でデータを中継するように構成されるものである、無線通信システム。 - 少なくとも1つの受信機(1061〜10612;MS)が、前記少なくとも1つの受信機(1061〜10612;MS)と前記複数の中継局(1041〜1044;RS)との間の無線チャネルの平均経路損失に基づいて、前記複数の中継局(1041〜1044;RS)の1つに割り当てられるものである、請求項18に記載の無線通信システム。
- 前記少なくとも1つの受信機(1061〜10612;MS)が、前記少なくとも1つの受信機(1061〜10612;MS)に対し最も低い経路損失を有する中継局(1041〜1044;RS)に割り当てられるものである、請求項19に記載の無線通信システム。
- 前記送信機(102;BS)に割り当てられた複数の受信機(1065、1066、10611、10612)を含み、連続する通信時間間隔(T1、T2)中に、データが更に前記送信機(102;BS)と前記送信機(102;BS)に割り当てられた異なるグループの受信機(1065、1066、10611、10612)との間で通信され、前記受信機(1065、1066、10611、10612)のグループのそれぞれが、少なくとも1つの受信機を含む、請求項18ないし20のいずれか一項に記載の無線通信システム。
- 受信機(1065、1066、10611、10612;MS)が、前記中継局(1041〜1044;RS)と前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)との間の前記無線チャネルの平均経路損失と、前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)と前記送信機(102;BS)との間の前記無線チャネルの平均経路損失とに基づいて、前記送信機(102;BS)に割り当てられるものである、請求項21に記載の無線通信システム。
- 前記中継局(1041〜1044;RS)と前記受信機との間の無線チャネルの経路損失と比較したときに、前記送信機(102;BS)と前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)との間の前記無線チャネルの経路損失が最小の経路損失である場合に、前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)が前記送信機(102;BS)に割り当てられるものである、請求項22に記載の無線通信システム。
- 受信機と前記送信機(102;BS)との間の無線チャネルの信号対雑音比が、前記中継局(1041〜1044;RS)のいずれかによって送信される有用な信号に基づき且つ有用な信号と同時に同一の周波数帯域で前記送信機によって送信される干渉信号に基づいて前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)で予想される信号対雑音比より大きい場合に、前記受信機(1065、1066、10611、10612;MS)が前記送信機(102;BS)に割り当てられる、請求項23に記載の無線通信システム。
- Pt,bs 送信機(102;BS)の総送信電力、
Pt,rs 中継局(1041〜1044;RS)の総送信電力、
Nf 利用可能な周波数帯域の数、
Pn 利用可能な周波数帯域の各々内で受信される雑音電力、
Lbsms 送信機(102;BS)と受信機(106 5 、106 6 、106 11 、106 12 ;MS)との間の平均経路損失、
Lrsms 中継局と受信機(106 5 、106 6 、106 11 、106 12 ;MS)との間の平均経路損失
として、
- 奇数個の受信機(1061〜10612;MS)が前記送信機(102;BS)に割り当てられた場合において、以前に中継局(1041〜1044;RS)に割り当てられ、且つ前記送信機(102;BS)に対し最小の経路損失を有する受信機を、前記送信機(102;BS)に再割当し、偶数個の受信機を前記送信機に割当てるとともに、それと同じ数の受信機を中継局のグループのそれぞれに割当てることを含む請求項22ないし25のいずれか一項に記載の無線通信システム。
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