JP5461688B2

JP5461688B2 - 電力制御および干渉調整のための方法および装置

Info

Publication number: JP5461688B2
Application number: JP2012507417A
Authority: JP
Inventors: セッドタテシュ; チェン，ファン−チェン
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: WO2010124182A1; KR101321425B1; JP2012525079A; EP2422558A1; CN102428732B; EP2422558B1; US9445380B2; CN102428732A; KR20120017051A; US20100272009A1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２００９年４月２４日に出願された米国仮出願第６１／２１４，５０８号の優先権を主張するものである。

本発明は、一般に通信に関する。より詳細には、本発明は、通信における電力制御および干渉調整の技法に関する。

無線通信システムは、よく知られており、広く使用されている。現在、様々なシステム構成が使用されている。他のシステム構成は、以前から研究されている。現在開発中の１つのそのようなシステムは、ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）システムである。ＬＴＥシステムが開発中であるため、当業者はユーザのために移動体通信を強化するための様々な方法を検討中である。

研究の１つの領域は、基地局（ｅＮｏｄｅＢ）の通信機能を効率的に拡張する中継ノードを提供することである。いわゆるタイプＩの中継ノードは、独自の物理セル識別子を有する。タイプ１の中継ノードは、独自のセルおよびカバレッジ領域を効率的に作成する。いわゆるタイプＩＩの中継ノードは、独自の物理セル識別子を有さない。タイプＩＩの中継ノードは、移動局またはユーザ機器（ＵＥ）に情報を暗黙的に中継する。情報を暗黙的に中継するための提案されている中継技法は、他の統合符号化方式の中で増幅転送、復号転送、圧縮転送を含む。

そのような構成は研究中であるが、そのような中継ノードの動作を容易にするためのシステムおよび技法を開発する必要がある。以下の考察では、タイプＩＩの中継ノードとの使用を意図した例示的な制御技法を提供する。

通信する例示的な方法は、中継ノードが配置されたカバレッジ領域を有する基地局によっても使用されるセル識別子を使用する中継ノードを含む。本方法は、移動局が中継ノードの通信範囲内にあると判定することを含む。中継ノードおよび基地局からの少なくとも１つの送信の合計送信電力が選択された送信電力限界に対応するように、中継ノードからの送信電力が制御される。基地局および中継ノードからのダウンリンク送信のタイミングは、基地局によって決定されるスケジュールに基づいて調整される。少なくとも１つのアップリンク制御パラメータは、移動局と中継ノードとの間のリンクに関するアップリンク情報に基づいて基地局で設定される。

開示される例の様々な特徴および利点は、以下の詳細な説明から当業者に明らかとなろう。詳細な説明に伴う図面は、以下のように簡単に説明され得る。

例示的な通信システムの選択された部分を概略的に示す図である。別の例示的な通信システムの選択された部分を概略的に示す図である。例示的な技法をまとめたフローチャート図である。例示的な技法をまとめたフローチャート図である。例示的な技法をまとめたフローチャート図である。例示的な技法をまとめたフローチャート図である。例示的な技法をまとめたフローチャート図である。例示的な技法をまとめたフローチャート図である。例示的な技法をまとめたフローチャート図である。例示的な実施形態で有用なハイブリッド自動再送要求技法を概略的に示す図である。例示的な実施形態で有用なハイブリッド自動再送要求技法を概略的に示す図である。例示的な実施形態で有用なハイブリッド自動再送要求技法を概略的に示す図である。例示的な実施形態で有用なハイブリッド自動再送要求技法を概略的に示す図である。

図１は、例示的な通信システム２０の選択された部分を概略的に示している。考察のために、例示的なシステム２０はＬＴＥ技術を使用して動作することができる。基地局（ｅＮｏｄｅＢ）２２は、カバレッジ領域２４内で無線通信機能を提供する。別の基地局２６は、カバレッジ領域２８を提供する。

図１の例は、ＬＴＥ技術を使用して動作することができるタイプＩＩの中継ノードとして構成された複数の中継ノードを含む。中継ノード３０は、カバレッジ領域３２を提供する。この例では、中継ノード３０は、基地局２２のカバレッジ領域２４内にある。中継ノード３０によって提供されるカバレッジ領域３２は、この例では、ほとんど完全にカバレッジ領域２４内にある。別の中継ノード３４は、カバレッジ領域２４と大幅に重複するカバレッジ領域３６を提供する。

他の中継ノードは、基地局２６のカバレッジ領域２８内に提供される。図示される例は、カバレッジ領域４０を有する中継ノード３８およびカバレッジ領域４４を有する別の中継ノード４２を含む。

中継ノードのそれぞれは、移動局と、中継ノードが配置されたカバレッジ領域を有する基地局との間の通信を容易にする。中継ノード３０および３４は、移動局と基地局２２との間の通信を容易にする。図１の例では、中継ノード３０は、移動局５０と基地局２２との間の通信を容易にし、移動局５２と基地局２２との間の通信を容易にしている。図１の例示において、現在、中継ノード３４、３８および４２は、いずれの移動局にもサービス提供していない。

図１から理解され得るように、アップリンク通信およびダウンリンク通信は、例えば、基地局２２と移動局５０との間で行われる。これは、移動局５０がカバレッジ領域２４内にあるためである。アップリンク通信およびダウンリンク通信は、移動局５０と中継ノード３０との間でも行われる。アップリンク通信およびダウンリンク通信は、基地局２２と中継ノード３０との間で行われる。中継ノード３０は移動局５０と基地局２２との間の通信を中継するので、移動局５０により近いところにある中継ノード３０の存在は、移動局５０と基地局２２との間の強化された通信を容易にする。例えば、中継ノード３０は基地局２２からの通信を受け取り、その通信を移動局５０に転送または中継する。また、中継ノード３０は移動局５０からの通信を受け取り、その通信を基地局２２に転送または中継する。

中継ノード３０、３４、３８および４２は、関連する基地局のそれぞれのカバレッジ領域内に戦略的に配置されて、それぞれの中継ノードと関連する基地局との間のリンクに沿った一貫して信頼性の高い通信のために、それぞれの中継ノードと関連する基地局との間で明確な見通し線を提供する。図示された例では、中継ノードと基地局との間の通信は、無線リンクを介して行われる。

図１の例は、協調型タイプＩＩの中継動作を提供する中継ノードを含む。この例では、中継ノードは独自のセル識別子を有さない。その代わりに、中継ノードは、中継ノードが配置されたカバレッジ領域を有する基地局と同じセル識別子を使用する。このように、中継ノードは移動局に対して事実上透過的である。それぞれの中継ノードは、中継ノードの通信範囲内にありかつ関連する基地局のカバレッジ領域内にある移動局にサービス提供するので、図１の例における中継ノードは、協調型タイプＩＩの中継動作を提供するとみなされる。

図２は、別の例示的なシステム構成２０’を示している。この例は、移動局５６、５８および６０ならびに基地局２２および２６を含む。例示的な移動局５６は、全ての中継ノードの通信範囲の外にあり、基地局２２との直接通信のみを行う。移動局５８は、中継ノード６４のカバレッジ領域６２内にあり、中継ノード６４を介して基地局２２と通信する。この例における移動局５８は、基地局２２のカバレッジ領域２４の外にある。したがって、中継ノード６４は非協調型タイプＩＩの中継動作を提供する。中継ノード６４と移動局５８との間の通信は、移動局５８が基地局２２から直接信号を受け取ることなく行われる。

移動局６０は、移動局５８と同様の状態にある。この例における移動局６０は、カバレッジ領域２８の境界の近くに配置された中継ノード６８のカバレッジ領域６６内にある。図２に示されるように、移動局６０は基地局２６のカバレッジ領域２８の外にある。したがって、この例における中継ノード６８は、非協調型タイプＩＩの中継動作を提供しているとみなされる。

協調型または非協調型の中継動作が必要とされるかどうかに関わらず、基地局および中継ノードの動作を制御して移動局のために効率的な通信を実現することが必要である。図３は、１つの例示的な手法をまとめたフローチャート図７０を含む。７２で、移動局は中継ノードのうちの１つの通信範囲内にあるという判定が行われる。７４で、中継ノードおよび関連する基地局からの少なくとも１つの送信の合計送信電力が選択された送信電力限界に対応するように、中継ノードからの送信電力が制御される。７６で、基地局および中継ノードからのダウンリンク送信のタイミングは、基地局によって決定されるスケジュールに基づいて調整される。図示された例では、中継ノードは独自のスケジューラを有さず、中継ノードは関連する基地局によって設定されるスケジュールに依存する。７８で、少なくとも１つのアップリンク制御パラメータは、対象となる移動局と通信に関与する中継ノードとの間のリンクに関するアップリンク情報に基づいて基地局で設定される。

考察のために、基地局２２、中継ノード３０および移動局５０を使用して協調型タイプＩＩの中継動作について述べるための例を提供する。アップリンク方向およびダウンリンク方向におけるパフォーマンスを最大化するように基地局２２と中継ノード３０との間の通信（例えば、送信および受信）が調整される。基地局２２および中継ノード３０は、重複するカバレッジ領域２４および３２内で協同的な送信および受信を有する。協調型タイプＩＩの中継動作の目的は、中継ノード３０と基地局２２との間の協調型の送信および受信によってダウンリンクおよびアップリンクのスペクトル効率を改善することである。

中継ノード３０は独自のセル識別子を有さず、したがって、例えば、移動局５０がカバレッジ領域３２に入るとき、移動局５０は任意のタイプのハンドオーバ手順を実行する必要がない。パフォーマンス改善を達成するために、重複するカバレッジ領域内での基地局２２と中継ノード３０との間の調整が必要となる。有益である調整のタイプは、システム構成、動作、移動局の検出、ダウンリンク送信およびアップリンク受信を含む。

図３の７２に示されるように、移動局５０が中継ノード３０のカバレッジ領域３２内にあるという判定が行われる。図４のフローチャートは、その判定を行うための１つの例示的な技法をまとめたものである。８０で、中継ノード３０によって検出された移動局５０からの少なくとも１つの送信の検出された強度が選択された閾値を超えるかどうかの判定が行われる。８２に示されるように、この目的で使用することができる移動局５０からの様々な送信が存在する。１つの例は、移動局からのＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）を検出することおよび中継ノード３０によって検出されたそのような信号の信号対干渉比が選択された閾値を超えるかどうかを判定することを含む。考えられる別の例は、ＰＵＳＣＨ（物理アップリンク共有チャネル）を含む。そのチャネル上の信号対干渉比を対応する所定の閾値と比較することができる。別の例は、移動局からのＳＲＳ（サウンディング基準信号）を含む。移動局５０からの例示的な送信のうちのいずれか１つを適切な閾値と比較することができる。

１つの例は、中継ノードのカバレッジ領域およびシステム全体内の構成などの情報を使用して、中継ノード３０による移動局の検出のための適切な閾値をシステム初期化時に設定することを含む。所与の設置のための特定の閾値は、知られている技法を使用して当業者によって実現される。８４に示されるように、移動局５０からの選択された１つまたは複数の信号の検出された強度が選択された閾値に少なくとも等しいとき、移動局は中継ノード３０の通信範囲にあると判定される。

移動局が中継ノード３０の通信範囲またはカバレッジ領域３２内にあるという判定が行われると、基地局２２、中継ノード３０および移動局５０の間の通信を調整することが必要である。図３の７４に示されるように、その調整の一態様は、中継ノードからの送信電力を制御することを含む。これを行うための１つの例示的な技法を図５のフローチャート図に示す。基地局からのいくつかの信号について、移動局５０がカバレッジ領域３２に入る前に、基地局の送信電力を基地局が使用している現在のレベルに維持することが望ましい。図５の８６に示されるように、同期チャネルの基地局の送信電力はそのような現在のレベルに維持される。８８で、中継ノード３０は同期チャネル上で送信するのを妨げられる。言い換えると、図５の例は、中継ノード３０での同期チャネルのヌル送信を含む。

ダウンリンク送信電力を制御することは、特に他のセルに対するＰＤＳＣＨ（物理データ共有チャネル）について、他のセルに対するセル間干渉も制御しながら、基地局２２および中継ノード３０の意図されたカバレッジ領域を維持するために必要である。１つの例では、これは、基準信号、制御チャネル、同期チャネルおよびダウンリンク共有チャネルにおける基地局２２および中継ノード３０からのダウンリンク送信電力の合計を基地局２２のみの送信電力と同じに維持することによって達成される。例えば、移動局５０は、同期チャネル上の送信電力の調整に従ってセル検索を実行する。同期チャネルにおける基地局２２と中継ノード３０との間の調整された電力分配を利用することで、知られている移動局のセル検索技法が容易になる。図５の例において中継ノード３０からの同期チャネルのヌル送信が使用されるのはこのためである。

セル固有の基準信号および他の制御チャネルについて、同じ原理が１つの例において適用される。基地局２２と中継ノード３０との間のＰＤＳＣＨの電力分配は、パフォーマンス最適化に使用されるいくつかの要因に依存する。例示的な要因として、基地局２２および中継ノード３０からの移動局５０への経路損失係数に影響を与える、中継ノード３０の位置が挙げられる。考慮される別の要因は、統合符号化、プログレッシブ符号化または独立符号化が中継ノード３０によって使用されるかどうかである。考慮すべき別の要因は、例えば、統合フィードバック、並列フィードバックまたはセル固有の基準信号のみに基づいた単一フィードバックであってもよいフードバック方式である。

図６のフローチャート図は、９０で、選択された信号に対するまたは選択されたチャネル上の現在の基地局の送信電力が選択された量だけ低減される例をまとめたものである。９２で、基準信号、制御チャネルまたはダウンリンク共有チャネルのうちの少なくとも１つの中継ノードの送信電力は、基地局の送信電力が低減された量と等しくなるように設定される。このようにして、中継ノードおよび基地局２２からの合計送信電力は、セル間干渉を回避するために中継ノード３０と協働する前に基地局２２のみによって使用された送信電力と同じになる。

調整が行われる別の領域は、スケジューリング決定およびリソース割当てのためのものである。協調型タイプＩＩの中継動作では、基地局２２はスケジューラを有し、中継ノード３０はスケジューラを有さない。中継ノード３０にスケジューラがないので、協調型の送信は、スケジュールされた送信に先立って、基地局２２から中継ノード３０にスケジューリング情報を通信する必要がある。言い換えると、基地局２２および中継ノード３０からのダウンリンク送信のタイミングは、基地局によって決定されるスケジュールに基づく。これを図３の７６に示す。

そのようなスケジューリングを実施する１つの例示的な方法を図７のフローチャート図に示す。１００で、基地局からの情報のダウンリンク送信は、選択された時間にスケジュールされる。１０２で、選択された時間および情報は、選択された時間の前に中継ノードに提供される。１０４で、情報は、選択されスケジュールされた時間に基地局および中継ノードから送信される。

基地局２２と中継ノード３０との間の調整の別の態様は、アップリンク受信を容易にする。例えば、中継ノード３０は、カバレッジ領域３２におけるデータレートを改善するために、中継ノード３０と移動局５０との間の（基地局２２と移動局５０との間の無線リンクに比べて）優れた無線リンクを利用してアップリンク信号処理において基地局２２を支援する。中継ノード３０は、移動局５０と中継ノード３０との間のリンクに関するアップリンク情報を基地局２２に提供する。少なくとも１つのアップリンク制御パラメータは、そのアップリンク情報に基づいて基地局２２によって設定される。

１つの例では、移動局５０がそのカバレッジ領域３２内にあることを中継ノード３０が検出し、基地局２２に報告すると、中継ノード３０は移動局５０からのＳＲＳ（サウンディング基準信号）送信からのチャネル状態推定を実行する。中継ノード３０は移動局５０によって送信されたＵＬ信号からチャネル状態情報を推定し、次いでその情報を基地局２２に提供する。

協調型タイプＩＩの中継動作は、中継ノード３０と移動局５０との間のリンクにおける比較的小さい経路損失も含む。これにより、中継ノード３０は、アップリンク電力制御用の適切な制御パラメータを設定するために基地局２２を支援することができる。また、これにより、中継ノード３０は、変調符号化方式を選択してアップリンクパフォーマンスを最適化するために基地局２２を支援することができる。１つの例示的な技法を図８のフローチャートに示す。１０６で、アップリンクチャネル状態情報は中継ノード３０で推定される。次いで、１０８で、その情報が基地局に提供される。図８の例では、１１０で、基地局２２は対応するアップリンクチャネル状態情報を判定する。１１２で、基地局２２は、中継ノード３０によって提供されたチャネル状態情報と基地局２２で推定された対応するアップリンクチャネル状態情報を組み合わせる。次いで、１１４で、移動局５０用のアップリンク無線リソースを割り当てることまたは変調符号化方式を選択することのうちの少なくとも１つのためにチャネル状態情報が使用される。

図８の１１６に概略的に示されるように、いくつかの例は、基地局２２が独自のチャネル状態情報を判定することを必要とせずに、中継ノード３０によって提供されたチャネル状態情報のみに基づいてアップリンク無線リソースを割り当てることまたは変調符号化方式を選択することを含む。言い換えると、図示されるステップ１１０および１１２は、いくつかの例示的な実装形態から外されてもよい。

１つの例では、スケジューリング戦略は、移動局５０がカバレッジ領域３２内にあるとき、移動局５０と中継ノード３０との間のリンクのチャネル状態情報に基づいて変調符号化方式を選択してデータスループットを最大化することを含む。一般に、基地局２２と移動局５０との間の無線チャネルは、中継ノード３０と移動局５０との間の無線チャネルよりも劣る。これにより、中継ノード３０は、基地局２２が移動局５０によって提供される同じ情報を復号できるようになる前に、アップリンクデータを成功裏に復号することができる。したがって、この例における中継ノード３０は、復号されたパケットを基地局２２に成功裏に転送する。復号転送方式を使用することにより、中継ノード３０は移動局５０からのそれぞれのアップリンクデータ送信を復号し、その送信を基地局２２に転送することができる。１つの例では、基地局２２と中継ノード３０との間のリンクにおけるデータ転送の変調符号化方式の選択およびアップリンクリソース割当ては、復号転送方式における移動局５０からのチャネル状態情報に基づいて決定される。圧縮転送方式は、中継ノード３０と基地局２２との間のリンクのデータ転送プロトコルにおける複数の移動局からの集約トラフィックの変調符号化方式およびリソース割当てを選択することを含む。

図示された例の別の特徴は、この例が同期チャネルＰＢＣＨ、ＰＤＣＣＨおよびＰＨＩＣＨの構成を含むダウンリンクアクセス制御を提供することである。プライマリ同期チャネルおよびセカンダリ同期チャネルは、最初のセル検索の間、移動局５０によって使用される。ＰＢＣＨは、システムにアクセスするための移動局５０用のブロードキャスト情報のマスタ情報ブロックを含む。ＰＤＣＣＨは、ダウンリンクおよびアップリンクのスケジューリング情報を含む。全てのダウンリンクアクセス制御チャネルは、基準信号の設計に類似したカバレッジの問題によって制限される。上述したように、移動局５０が基地局２２のカバレッジ領域２４内にあるとき、中継ノード３０は制御情報を送信しない。言い換えると、同期チャネルＰＢＣＨ、ＰＤＣＣＨおよびＰＨＩＣＨは基地局２２からのみ送信される。移動局５０は、中継ノード３０が存在しないかのように同じ方法でダウンリンク制御チャネル情報にアクセスする。そのような例は、ダウンリンクアクセス制御の調整を簡易化し、リリース８の移動局を暗黙的にサポートする。開示される例の場合、例えば、基地局２２からの中継ノード受信に対する送信がないように見せかけるためにアクセスリンクでＭＢＳＦＮサブフレームを構成するための要件は存在しない。

開示される例の別の特徴は、協調型タイプＩＩの中継動作をサポートするための基準信号の設計である。図１に概略的に示されるように、この例における基準信号の送信電力は、同じカバレッジ領域を維持するように調整される。移動局５０がカバレッジ領域２４内にあるとき、中継ノード３０がそこに存在しないかのようにまたは移動局５０が中継ノード３０のカバレッジ領域３２の内部にないかのように、基地局２２のセル固有の基準信号の同じ送信電力が使用される。言い換えると、この例では中継ノード３０からのセル固有の基準信号の送信は存在しない。基地局２２のみからの基準信号の送信により、移動局５０は、いかなる中継ノードもなしに、Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムにおいて使用されるのと同じＲＳＲＰ／ＲＳＲＱ測定およびハンドオーバ手順を実行することができる。

移動局５０は、セル固有の基準信号を利用してＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩを測定し、基地局２２にこれらの測定値の報告を返す。この例では基地局２２のみがセル固有の基準信号を提供すると仮定すると、ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ測定値は、基地局２２および中継ノード３０からの協調型の送信の所望のチャネル状態情報フィードバックを含まない。この例では、基地局２２および中継ノード３０からの統合送信のためのチャネル状態情報フィードバックは、統合ＰＤＳＣＨ送信の間に移動局５０が基準信号からチャネル状態情報を測定することを含む。１つの例では、統合送信のＣＳＩ情報は、ＰＵＳＣＨを介して非同期ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ報告機構によってフィードバックされる。この例示的な手法により、基地局２２のダウンリンクスケジューラは、基地局２２および中継ノード３０からの統合送信に対するリソース割当て、変調符号化方式の決定および送信モードの選択のための所望のチャネル状態情報を収集することができる。

図９は、ダウンリンクアクセス制御のための例示的な手法をまとめたフローチャート図１２０を含む。１２２で、セル固有の基準信号は移動局に送信される。調整されたタイプＩＩの中継動作の場合、基地局のみがセル固有の基準信号を移動局に提供する。１２４で、セル固有の基準信号を検出する移動局に基づいて、移動局からダウンリンク測定情報が受け取られる。１２６で、移動局５０からの受け取られたダウンリンク測定値に基づいて、基地局２２および中継ノード３０からの次の送信が基地局２２によって構成される。

例示的な構成の別の特徴は、この構成がＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）の動作を容易にするということである。この例は、復号転送の動作を含む。図１０を参照すると、基地局２２は、第１のダウンリンクＨＡＲＱパケットを中継ノード３０および移動局５０に送信する。これを図１０の１３０に示す。中継ノード３０および移動局５０はこの第１のパケットを受け取る。例示的な協調型タイプＩＩの復号転送方式により、中継ノード３０は、基地局２２と中継ノード３０との間のリンクの優れた静的な無線チャネル条件を利用することによって、この第１の送信を正確に復号することができる。１３２に示されるように、中継ノード３０は、基地局２２と中継ノード３０との間のＣプレーンプロトコルリンクの制御チャネルを使用してＡＣＫ（肯定応答）を基地局２２に送り返す。移動局５０は基地局２２からの第１のＨＡＲＱ送信を成功裏に復号しないと予想される。したがって、１３４に概略的に示されるように、移動局５０はＮＡＫ（否定応答）を中継ノード３０および基地局２２に送る。

今では、中継ノード３０は基地局２２からの第１の送信１３０を成功裏に復号している。１３６に示されるように、中継ノード３０は第１のＨＡＲＱパケットを再符号化し、１３６に示されるように、移動局５０に転送する。ほぼ同時に、１３８で、基地局２２は、移動局５０からのＮＡＫに応答した第１のパケットの再送である第２のＨＡＲＱ送信を送る。１４０で、移動局５０は基地局２２からの再送パケットと中継ノード３０からの再符号化された送信の重畳を受け取る。この例ではリソース割当ておよびスケジューリング決定が主に移動局５０と中継ノード３０との間のリンクのチャネル状態情報に基づくと仮定すると、ＨＡＲＱ復号化においてパケットの送信を成功裏に復号する確率は、１４０に概略的に示される点で非常に高い。したがって、移動局５０はＨＡＲＱ復号化をより早く終了させ、協調型タイプＩＩの中継動作を使用して早期終了利得を取得することができる。１４２に示されるように、移動局５０は中継ノード３０および基地局２２にＡＣＫを提供する。

図１０の例によれば、中継ノード３０は、基地局２２がＨＡＲＱパケットの第２の送信を送っているときまでは、第１のＨＡＲＱパケット送信を移動局５０に転送しない。

図１０はダウンリンクＨＡＲＱ手法を概略的に図示しているが、図１１はアップリンクＨＡＲＱ処理およびタイミングを概略的に図示している。中継ノード３０および移動局５０の間の優れたリンク品質を考慮すると、基地局２２がそうできるようになる前に、中継ノード３０が移動局５０からのアップリンク送信を成功裏に復号する可能性が高い。中継ノード３０は、その復号化の成功に関する適切な情報を基地局２２に転送する。

１５０に示されるように、移動局５０は、第１のＨＡＲＱパケットを中継ノード３０および基地局２２に提供する。この例では、１５２に示されるように、中継ノード３０はそのパケットを成功裏に復号し、ＡＣＫを基地局２２に送る。これは、例えば、基地局２２と中継ノード３０の間のリンクの制御チャネルを介して送られる。一方、基地局２２は、１５０に示される送信を成功裏に復号できなかった。したがって、１５４で、基地局２２はＮＡＫを移動局５０に送る。基地局２２はアップリンクパケットの受信の３ミリ秒後にＡＣＫまたはＮＡＫのいずれかをフィードバックとして移動局に送るので、このことが発生する。図示された例では、基地局２２がＮＡＫを移動局５０に送るのと同時に、中継ノード３０からのＡＣＫが基地局２２に送られる。

１５６に示されるように、移動局５０は、基地局２２からのＮＡＫに応答してＨＡＲＱパケットを再送する。中継ノード３０は基地局２２のセル識別子のみを使用するので、移動局５０は中継ノード３０を別個のノードとして認識しない。１５２で中継ノード３０からのＡＣＫを基地局２２のみに提供することが有益である。移動局５２が中継ノード３０からのＡＣＫを受け取ることになる場合、１５４に示されるように、そのＡＣＫは基地局２２から受け取られたＮＡＫと衝突する。このことは、場合によっては移動局５０での処理に関する問題を引き起こす。１５８に示されるように、基地局２２は中継ノード３０からのＡＣＫ１５２に基づいてＡＣＫを移動局５０に提供する。

図１１の例は、どのように中継ノード３０がＨＡＲＱパケットを成功裏に復号し、そのＨＡＲＱパケットを基地局２２に転送するかを示している。中継ノード３０がパケットを成功裏に復号しなかった場合、中継ノード３０は、移動局５０からの次の再送とのＩＲ結合のためにチャネル補償ソフトビットを基地局２２に転送することもできる。この条件下でも、協調型タイプＩＩの中継は、より迅速にＨＡＲＱ動作を終了させるために基地局２２を支援する。

図２に戻って参照し、例として移動局６０および中継ノード６８を使用すると、移動局６０が基地局２６のカバレッジ領域２８の外にあるとき、中継ノード６８は非協調型タイプＩＩの中継動作を提供する。この例では、中継ノード６８は、基地局２６と移動局６０との間の統合送信または受信なしで、情報を移動局６０に中継する。これは、移動局６０がカバレッジ領域２８の外にあるとき、移動局６０は基地局２６からの信号を検出するまたは受け取ることができないためである。図面に概略的に示されるように、中継ノード６８のカバレッジ領域６６は、基地局２６のカバレッジ領域を事実上拡張する。中継ノード６８は独自のセル識別子を有さず、移動局６０は中継ノード６８を基地局２６であるかのようにみなす。言い換えると、移動局６０は中継ノード６８と基地局２６の区別をつけることができない。

非協調型タイプＩＩの中継動作は、セルプランニングなしで、また、いかなるハンドオーバのサポートも必要とせずに、暗黙的なカバレッジ拡張を提供する。中継ノード６８は、基地局２６からのダウンリンク情報を受け取り、その情報を移動局６０に転送することによって、基地局２６のカバレッジ領域２８の外側にカバレッジを拡張するように位置決めされる。また、中継ノード６８は移動局６０からのアップリンク情報を受け取り、その情報を基地局２６に転送または中継する。この例における中継ノード６８は、移動局６０からのアップリンク情報を基地局２６に転送する前に、その情報を復号する。

基地局２６および中継ノード６８のカバレッジ領域がカバレッジ領域６６のかなりの部分について事実上重複していないと仮定すると、上記のように中継ノード３０と基地局２２との間にあったような、中継ノード６８と基地局２６との間の調整のための要件は存在しない。しかし、効率的なシステム動作を達成するために、基地局２６と中継ノード６８との間での情報交換のための要件が依然として存在する。

図３の７２に示されるように、中継ノード６８は、移動局６０が中継ノードの通信範囲内にあると判定する。これは、例えば、図４のフローチャートにまとめたように、移動局５０がそのカバレッジ領域内にあると中継ノード３０が判定したのと同じ方法で達成され得る。中継ノード６８は、移動局６０の存在について基地局２６に通知する。

移動局６０が中継ノード６８と直接通信しているだけであっても、中継ノード６８にはスケジューラが存在しない。この例では、基地局２６のスケジューラは、基地局２６と中継ノード６８との間のインターフェースの新たに定義された制御チャネルを介して、移動局６０へのスケジュールされた送信について選択された時間の少なくとも１つのサブフレーム前に、移動局６０用のスケジューリング決定およびリソース割当ての情報を提供する。１つの例では、基地局２６および中継ノード６８はいずれも、任意の移動局がそれぞれのカバレッジ領域にあるとき、任意の移動局に対して同時にＰＤＣＣＨを送信してＰＤＣＣＨを受け取る。

図３の７４に示されるように、中継ノード６８からの送信電力は、選択された送信電力限界に対応するように制御される。この例では、移動局６０は基地局２６からの制御信号を受け取ることができない。したがって、図１の例とは異なり、基地局のみに同期チャネルまたは制御情報を送信させることとは何の関係もない。それどころか、この例は、中継ノード６８が同期チャネルおよび制御情報を移動局６０に送信することを必要とする。中継ノード６８と基地局２６との間の送信電力の調整は不要である。６６に概略的に示されるように、中継ノード６８によって使用される送信電力は、所望のカバレッジ領域構成に基づいて調整される。

非協調型タイプＩＩの中継動作を使用する図２の例では、基地局のスケジューラが無線リソース割当てを実行し、変調符号化方式を選択することができるように、中継ノード６８は移動局６０と中継ノード６８との間の無線リンクのチャネル状態情報を基地局２６に提供する。ＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ報告のための移動局６０からの測定値は、中継ノード６８によって送信されるセル固有の基準信号に基づく。移動局６０からのＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩ報告は、中継ノード６８によって受け取られ、次いで中継ノード６８と基地局２６との間の制御チャネルリンクを介して基地局２６に転送される。

図３の７８に示されるように、移動局からチャネル状態情報を取得する中継ノード６８に基づいて、アップリンクチャネル制御パラメータが設定される。１つの例は、継続的に移動局６０からＳＲＳ（サウンディング基準信号）を検出する中継ノード６８を含む。基地局２６でのアップリンクスケジューラは、中継ノード６８と移動局６０との間のリンクについてチャネル状態情報推定を使用して中継ノード６８と移動局６０との間の通信を容易にするためのアップリンク無線リソース割当ておよび変調符号化方式を決定する。アップリンク電力制御は、中継ノード６８と移動局６０との間のリンクにおける経路損失に基づいて、また、中継ノード６８のカバレッジ領域６６に基づいて、基地局２６によって設定される。

非協調型の例におけるダウンリンクアクセス制御は、中継ノード６８および基地局２６から同期チャネルＰＢＣＨ、ＰＤＣＣＨおよびＰＨＩＣＨを同時に送信することを含む。移動局の最初のセル検索のためのＰＳＳ／ＳＳＳは各セルについて固定され、１つの例では、基地局２６からのさらなる通信なしに中継ノード６８において構成される。ほとんどの例の場合、ＰＢＣＨに含まれるブロードキャスト情報のマスタ情報ブロックを変更する必要はない。マスタ情報ブロックについて変更が必要である場合、基地局２６と中継ノード６８との間の制御信号を介して、その情報を前もって交換することができる。言い換えると、この例では、共通制御チャネルが基地局２６および中継ノード６８から一緒に送信される。

１つの例における中継ノード６８からの基準信号の送信は、インバンドＴＤＭバックホーリングを用いて継続的に行われる。この例では送信ＣＲＳと受信ＣＲＳとの間のクロス干渉がきわめて少ないので、この例は高価なアンテナ隔離を必要としない。

非協調型タイプＩＩの中継情報を用いて、中継ノード６８および基地局２６はセル固有の基準信号を送信する。したがって、この例ではＰＤＳＣＨ復調にＣＲＳを使用することができる。この例の別の特徴は、中継ノードがセル固有の基準信号を送信するので、リリース８の移動局が暗黙的にサポートされるということである。

この例の別の特徴は、この例がＨＡＲＱ処理およびタイミングをサポートするということである。１つの例は、ｆｏｒｗａｒｄ−ｔｈｅｎ−ｔｒａｎｓｍｉｔの動作を含む。基地局２６は、ＨＡＲＱパケットが移動局６０に提供されるべきときに先立って、そのパケットを中継ノード６８に送る。これを図１２の１７０に示す。１７２で、中継ノード６８は、中継ノード６８と基地局２６との間の制御チャネルを介して、ＡＣＫを基地局２６に送る。これは、中継ノード６８がパケットを成功裏に復号したということを前提としている。基地局２６からのスケジューリング情報に基づいて、１７４で、中継ノード６８は第１のダウンリンクＨＡＲＱ送信を移動局６０に送信する。また、基地局２６は第１のＨＡＲＱ送信を同時に送信することができるが、この例では移動局６０はカバレッジ領域２８の外にあり、結果として移動局６０は基地局２６からのそのような送信を受け取ることができない。１７６で、移動局６０はＮＡＫを中継ノード６８に送り、次いで１７８で基地局２６に転送される。この特定の例では、移動局６０は第１のＨＡＲＱ送信を復号することができなかった。１８０で、中継ノード６８は基地局２６からのスケジューリングおよびリソース割当ての情報に基づいてパケットを再送する。１８２で、移動局６０は、移動局６０がパケットを成功裏に復号したことを示すＡＣＫを提供する。１８４で、中継ノード６８はＡＣＫを基地局２６に転送する。

図１３に示されるように、非協調型タイプＩＩの中継動作におけるアップリンクＨＡＲＱ処理は中継ノード６８に依存してアップリンク送信を成功裏に復号し、次いで情報を基地局２６に転送または圧縮転送する。１９０に示されるように、移動局６０は第１のＨＡＲＱアップリンク送信を中継ノード６８に提供する。図１３では、その同じ送信が基地局２６に向けて送られるが、移動局６０と基地局２６との間の距離を考慮すると、基地局２６はこの送信を受け取ることができない場合がある。１９２に示されるように、中継ノード６８はＡＣＫを基地局２６に提供する。１９４で、中継ノード６８はＡＣＫを移動局６０に提供する。

上記の説明は、電力制御および干渉調整の技法が協調型または非協調型の方法でどのようにタイプＩＩの中継ノードの動作を実施することを可能にするかを示している。中継ノードは独自の物理セル識別を使用しないが、その代わりに、基地局のセルの境界付近でスループットを拡張する。中継ノードによって提供されるカバレッジ拡張は、そのような中継ノードを含まない構成の機能を越えて、拡張された通信を容易にする。

Claims

中継ノードが配置されたカバレッジ領域を有する基地局によっても使用されるセル識別子を使用する前記中継ノードを介して通信する方法であって、
（Ａ）移動局が前記中継ノードの通信範囲内にあると判定するステップと、
（Ｂ）前記中継ノードおよび前記基地局からの少なくとも１つの送信の合計送信電力が選択された送信電力限界に対応するように、前記中継ノードからの送信電力を制御するステップと、
（Ｃ）前記基地局によって決定されるスケジュールに基づいて前記基地局および前記中継ノードからのダウンリンク送信のタイミングを調整するステップと、
（Ｄ）前記移動局と前記中継ノードとの間のリンクに関するアップリンク情報に基づいて少なくとも１つのアップリンク制御パラメータを前記基地局で設定するステップとを含む、方法。
ステップ（Ａ）が、
前記中継ノードによって検出された前記移動局からの少なくとも１つの送信の検出された強度が選択された閾値を超えるかどうかを判定するステップを含み、
前記移動局からの前記少なくとも１つの送信が、
ＰＵＣＣＨ（物理アップリンク制御チャネル）上の送信、
ＰＵＳＣＨ（物理アップリンク共有チャネル）上の送信、または
ＳＲＳ（サウンディング基準信号）送信、
のうちの少なくとも１つを含み、
前記検出された強度が前記選択された閾値に少なくとも等しいとき、前記移動局が前記中継ノードの前記通信範囲にあると判定される、請求項１に記載の方法。
前記移動局が前記中継ノードの前記通信範囲内にある前に、前記選択された送信電力限界が前記基地局によって使用される送信電力に対応し、ステップ（Ｂ）が、
同期チャネルの基地局の送信電力を現在のレベルに維持するステップと、
前記中継ノードが前記同期チャネル上で送信するのを妨げるステップとを含む、請求項１に記載の方法。
ステップ（Ｂ）が、
前記移動局が前記中継ノードの前記通信範囲内にあると判定するステップに応答して、基準信号、制御チャネルまたはダウンリンク共有チャネルのうちの少なくとも１つの現在の基地局の送信電力を選択された量だけ低減するステップと、
前記基準信号、制御チャネルまたはダウンリンク共有チャネルのうちの前記少なくとも１つの中継ノードの送信電力を使用するステップとを含み、前記中継ノードの送信電力が前記選択された量と等しくなる、請求項１に記載の方法。
ステップ（Ｂ）が、
前記中継ノードおよび前記基地局から少なくとも１つの制御チャネル信号を同時に送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
ステップ（Ｃ）が、
前記基地局からの情報のダウンリンク送信を選択された時間にスケジュールするステップと、
前記選択された時間および前記情報を前記選択された時間の前に前記中継ノードに提供するステップと、
前記情報を前記選択された時間に前記基地局および前記中継ノードから送信するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
ステップ（Ｄ）が、
アップリンクチャネル状態情報を前記中継ノードで判定するステップと、
前記判定されたチャネル状態情報を前記基地局に提供するステップと、
前記移動局用のアップリンク無線リソースを割り当てることまたは変調符号化方式を選択することのうちの少なくとも１つのために前記提供されたチャネル状態情報を使用するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
前記基地局および前記中継ノードから前記移動局に提供された唯一のセル固有の基準信号として、セル固有の基準信号を前記基地局から送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
ダウンリンクＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）パケットを前記基地局から前記中継ノードおよび前記移動局に送信するステップと、
前記移動局からのＮＡＫ（否定応答）を前記基地局および前記中継ノードで受け取るステップと、
前記ＨＡＲＱパケットを前記基地局から前記移動局に再送するステップと、
前記移動局が前記再送されたＨＡＲＱパケットを前記基地局から受け取るのとほぼ同時に、前記移動局が前記ＨＡＲＱパケットを前記中継ノードから受け取るように、前記ＨＡＲＱパケットを前記中継ノードから前記移動局に送信するステップと、
前記移動局からのＡＣＫ（肯定応答）を前記中継ノードで受け取るステップと、
前記受け取られたＡＣＫを前記中継ノードから前記基地局に通信するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
前記移動局からのアップリンクＨＡＲＱ（ハイブリッド自動再送要求）パケットを前記基地局および前記中継ノードで受け取るステップと、
前記基地局が前記ＨＡＲＱパケットを成功裏に復号しなかった場合、ＮＡＫ（否定応答）を前記基地局から前記移動局に送信するステップと、
前記ＨＡＲＱパケットが前記中継ノードで成功裏に復号されたことを示すＡＣＫ（肯定応答）を前記中継ノードから前記基地局に通信するステップと、
前記ＨＡＲＱパケットを前記移動局から前記基地局に再送するステップと、
前記基地局が前記移動局から直接受け取られた前記ＨＡＲＱパケットを成功裏に復号しなかった場合でも、前記移動局がもはや前記ＨＡＲＱパケットを送信しないように、ＡＣＫを少なくとも前記中継ノードから前記移動局に送信するステップとを含む、請求項１に記載の方法。