無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法及びデバイス、並びに、無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するための方法及びデバイス
【課題】無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法を提供する。
【解決手段】シンボルは中継局によって中継され、中継局はシンボルを受信する。中継局は、シンボルを受信し、シンボルを成功裏に復号し、発信元によって以前に転送されたシンボルを生成し、発信元によって以前に転送されていないシンボルを生成し、生成されたシンボルを結合して、結合されたシンボルを生成し、結合されたシンボルを宛先に転送する。
【解決手段】シンボルは中継局によって中継され、中継局はシンボルを受信する。中継局は、シンボルを受信し、シンボルを成功裏に復号し、発信元によって以前に転送されたシンボルを生成し、発信元によって以前に転送されていないシンボルを生成し、生成されたシンボルを結合して、結合されたシンボルを生成し、結合されたシンボルを宛先に転送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的には、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法及びデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
将来の無線セルラー通信ネットワークは、現在の無線セルラー通信ネットワークによって使用される周波数帯よりも高い周波数帯を使用する予定である。
【０００３】
新たな無線セルラー通信ネットワークは、特に都市環境において不感地帯を有することになり、その地帯では、基地局と端末との間で転送される信号が著しく減衰することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／１７５２１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、中継局を用いることによって宛先によって受信される信号を高めることを目的とする。
【０００６】
本発明はさらに、宛先に転送されるシンボルのダイバーシティを増加させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明は無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法に関する。
シンボルは中継局によって中継され、中継局はシンボルを受信し、
当該方法は、中継局によって実行されるステップであって、
− シンボルを受信するステップと、
− シンボルを成功裏に復号するステップと、
− 発信元によって以前に転送されたシンボルを生成するステップと、
− 発信元によって以前に転送されていないシンボルを生成するステップと、
− 生成されたシンボルを結合して、結合されたシンボルを生成するステップと、
− 結合されたシンボルを宛先に転送するステップと
を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するためのデバイスにも関する。
シンボルは中継局によって中継され、中継局はシンボルを受信し、
デバイスは中継局に収容され、
− シンボルを受信する手段と、
− シンボルを復号する手段と、
− 発信元によって以前に転送されたシンボルを生成する手段と、
− 発信元によって以前に転送されていないシンボルを生成する手段と、
− 生成されたシンボルを結合して、結合されたシンボルを生成する手段と、
− 結合されたシンボルを宛先に転送する手段と
を備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、宛先によって受信される信号が高められる。
【００１０】
さらに、発信元によって以前に転送されているシンボルと発信元によって以前に転送されていないシンボルとをスマートに混合することによって、本発明はフルダイバーシティ方式を確立することができ、これにより、発信元によって以前に転送されているシンボルのサブセットのダイバーシティ次数を変更することができる。
【００１１】
或る特定の特徴によれば、結合されたシンボルは、発信元が当該発信元によって以前に転送されていないシンボルを転送するのと同時に転送される。
【００１２】
これにより、そのシステムのスペクトル効率は低下しない。
【００１３】
或る特定の特徴によれば、宛先によって発信元に転送される肯定応答又は非肯定応答メッセージが検出され、肯定応答メッセージが検出されない場合に、シンボルの生成、シンボルの結合、及び結合されたシンボルの転送が実行される。
【００１４】
これにより、中継局は宛先を助けることができる場合にのみ送信し、他の隣接する無線通信への中継の干渉を制限する。
【００１５】
或る特定の特徴によれば、２つの期間中に中継局によって転送される信号は以下のように定義され、
［ｆ1（ｚ1，ｚ2，ｚ3，ｚ4）ｆ2（ｚ1，ｚ2，ｚ3，ｚ4）］
【００１６】
ただし、ｚ1及びｚ2は発信元によって以前に転送された生成されたシンボルであり、ｚ3及びｚ4は発信元によって以前に転送されていない生成されたシンボルであり、ｆ1及びｆ2は生成されたシンボルを結合するために用いられる関数である。
【００１７】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【００１８】
【数１】
【００１９】
ただし、＊は複素共役を表し、αは、α＝１／２に等しいスケーリングファクタである。
【００２０】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【００２１】
【数２】
【００２２】
ただし、φは複素定数であり、
【００２３】
【数３】
【００２４】
はｘの代数共役であり、
【００２５】
【数４】
【００２６】
【数５】
【００２７】
【数６】
【００２８】
である。
【００２９】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択される。
【００３０】
【数７】
【００３１】
また、本発明は、無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するための方法にも関する。
シンボルは中継局によって中継され、
当該方法は、宛先によって実行されるステップであって、
− シンボルを表す信号を受信するステップと、
− 宛先によって以前に受信されており宛先によって記憶されているシンボルを読み出すステップと、
− 受信されたシンボルと読み出されたシンボルとを結合するステップと、
− 発信元によって以前に転送されたシンボルと、発信元によって以前に転送されていないシンボルとを結合することによって形成されるシンボルを中継局が転送したと考えて、結合されたシンボルを復号するステップと
を含むことを特徴とする。
【００３２】
また、本発明は、無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するためのデバイスにも関する。
シンボルは中継局によって中継され、デバイスは宛先に収容され、
− シンボルを表す信号を受信する手段と、
− 宛先によって以前に受信されており宛先によって記憶されているシンボルを読み出す手段と、
− 受信されたシンボルと読み出されたシンボルとを結合する手段と、
− 発信元によって以前に転送されたシンボルと、発信元によって以前に転送されていないシンボルとを結合することによって形成されるシンボルを中継局が転送したと考えて、結合されたシンボルを復号する手段と
を備えることを特徴とする。
【００３３】
これにより、宛先によって受信される信号は高められる。
【００３４】
さらに、発信元によって以前に転送されているシンボルと発信元によって以前に転送されていないシンボルとを混合したシンボルを受信することによって、本発明はフルダイバーシティ方式を確立することができ、これにより、発信元によって以前に転送されたシンボルのサブセットのダイバーシティ次数を変更することができる。
【００３５】
或る特定の特徴によれば、シンボルを表す信号は以下のように定義され、
【００３６】
【数８】
【００３７】
ただし、Ｎ2は加法性白色ガウス雑音のＮｒ×２行列であり、ｈSDは発信元と宛先との間のチャネルのＮｒ個の伝搬係数のベクトルであり、Ｎｒは宛先のアンテナの数であり、ｈRDは中継局と宛先との間のチャネルのＮｒ個の伝搬係数のベクトルであり、ｚ1及びｚ2は宛先によって以前に受信されており宛先によって記憶されているシンボルであり、ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4は、受信された信号が表すシンボルであり、ｆ1及びｆ2は受信されたシンボルと読み出されたシンボルとを結合するために用いられる関数であり、受信されたシンボルは以下の式に従って結合され、
【００３８】
【数９】
【００３９】
ただし、Ｎは加法性白色ガウス雑音の行列であり、Ｙ1は宛先によって以前に受信されており宛先によって記憶されているシンボルを表わし、
【００４０】
【数１０】
【００４１】
ただし、Ｎ1は加法性白色ガウス雑音のＮｒ×２行列である。
【００４２】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【００４３】
【数１１】
【００４４】
ただし、＊は複素共役を表し、αは、α＝１／２に等しいスケーリングファクタであり、読み出されたシンボル及び受信されたシンボルは以下の式
【００４５】
【数１２】
【００４６】
に従って結合される。
【００４７】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【００４８】
【数１３】
【００４９】
ただし、φは複素定数であり、
【００５０】
【数１４】
【００５１】
はｘの代数共役であり、
【００５２】
【数１５】
【００５３】
【数１６】
【００５４】
【数１７】
【００５５】
であり、読み出されたシンボル及び受信されたシンボルは以下の式
【００５６】
【数１８】
【００５７】
に従って結合される。
【００５８】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【００５９】
【数１９】
【００６０】
読み出されたシンボル及び受信されたシンボルは以下の式
【００６１】
【数２０】
【００６２】
に従って結合される。
【００６３】
さらに別の態様によれば、本発明は、プログラム可能デバイスに直接ロード可能なコンピュータプログラムに関し、当該コンピュータプログラムがプログラム可能デバイス上で実行されるときに、本発明による方法のステップを実施するための命令又はコードの一部を含む。
【００６４】
コンピュータプログラムに関連する特徴及び利点は、本発明による方法及びデバイスに関連して先に記述されたものと同じであるので、ここでは繰り返さない。
【００６５】
本発明の特徴は、一例の実施形態に関する以下の説明を読むことからさらに明らかになり、説明は添付の図面を参照しながら提示される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明が実施される無線セルラー通信ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【図２】本発明が実施される中継局のアーキテクチャを表す図である。
【図３】本発明による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。
【図４】本発明による、ダイバーシティを改善した動的復号及び転送プロトコルの一例を示す図である。
【図５】本発明が実施される宛先のアーキテクチャを表す図である。
【図６】本発明による、宛先によって実行されるアルゴリズムの第１の例を開示する図である。
【図７】本発明による、宛先によって実行されるアルゴリズムの第２の例を開示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
図１は本発明が実施される無線セルラー通信ネットワークのアーキテクチャを表す。
【００６８】
無線セルラー通信ネットワークにおいて、発信元Ｓｒｃは、少なくとも１つの宛先Ｄｅｓｔに信号を転送する。
【００６９】
発信元Ｓｒｃは、移動端末のような少なくとも１つの宛先又はホーム基地局に信号を転送する基地局とすることができる。
【００７０】
発信元Ｓｒｃは、基地局のような少なくとも１つの宛先に信号を転送する移動端末又はホーム基地局とすることもできる。
【００７１】
基地局は、アクセスノード、又はノードＢ、又はエンハンストノードＢとも呼ばれる。
【００７２】
基地局又はホーム基地局は、少なくとも１つの移動端末をハンドリングすることができる。
【００７３】
移動端末が基地局を通して遠隔デバイスとの通信を確立できるようにするために必要とされる情報を基地局が有するとき、その基地局はその移動端末をハンドリングする。
【００７４】
基地局は、ダウンリンクチャネルを通して、移動端末に信号を転送し、アップリンクチャネルを通して、移動端末によって転送された信号を受信する。
【００７５】
発信元Ｓｒｃは、１つの情報ワードにおけるＫ個の情報ビットを冗長情報（redundancy）とともに送信し、それらの情報ビットは符号化器によって符号化され、符号化器の出力はインターリーブされて、符号化ビットのベクトルが生成される。
【００７６】
符号化ビットのベクトルは、複素変調シンボルを取得するために離散変調入力に与えられる。変調入力は、４相位相変調、或いは１６、３２又は６４直交振幅変調とすることができる。複素変調シンボルは、複素変調シンボルのいくつかのブロックを含む、複素変調シンボルのベクトルに分けられる。
【００７７】
本発明によれば、複素変調シンボルの１つのブロックは、本発明に従って中継局ＲＬが信号を転送するときに中継局ＲＬによって結合される最小数の複素シンボルを含む。
【００７８】
複素変調シンボルの各ブロックは、物理的な送信アンテナへのマッピングの前に、複素変調シンボルの変換を適用するプリコーディング方式の連結からなる仮想アンテナによって、そのチャネルを通していくつかの期間にわたって送信される。
【００７９】
複素シンボルの１つのブロックに含まれる複素シンボルの最小数は、中継局ＲＬ及び発信元Ｓｒｃによって形成されるアンテナアレイの仮想アンテナの数に等しい。
【００８０】
さらに一般的には、符号化及びインターリーブは、３ＧＰＰ−ＬＴＥ標準規格（第３世代パートナーシッププロジェクト−ロングタームエボリューション）において用いられるようなレートマッチングアルゴリズムによって行なわれる。このアルゴリズムによれば、情報ワードから、任意のサイズの符号化ビットのベクトルを生成することができる。言い換えると、任意の取り得る符号化率を生成することができる。複素変調シンボルのブロックの送信に応じて、符号化ビットの生成も複数のステップにおいて行うことができる。
【００８１】
無線セルラー通信ネットワークでは、先行するブロックの送信の成功に肯定応答するか否かのために、宛先Ｄｅｓｔから発信元ＳｒｃへのハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）フィードバック方式が提供される。
【００８２】
ハイブリッドＡＲＱでは、宛先Ｄｅｓｔがシンボルを成功裏に復号することができないとき、すなわち、送信された情報ワードに埋め込まれている巡回冗長検査（ＣＲＣ）が失敗したときに、付加的な冗長情報の再送が実行される。
【００８３】
十分な冗長情報が受信されると直ちに、宛先Ｄｅｓｔはそのメッセージを正しく復号することができ、送信は中止される。
【００８４】
宛先Ｄｅｓｔは、１つの情報ワードの送信開始時から受信される、複素変調シンボルのベクトルの連結、又は符号化ビットの軟推定値の連結を格納し、連結されたベクトルに統合復号法を適用する。
【００８５】
複素変調シンボルのベクトルに対するＣＲＣ検査が正しい場合、複数変調シンボルのベクトルの受信と復号の後に、肯定応答が実行される。
【００８６】
通常、複素変調シンボルの新たなベクトルはそれぞれ、レートマッチングアルゴリズムの出力から取り込まれる付加的な冗長情報と、誤り訂正符号の出力から取り込まれる付加的な冗長情報とを含む。
【００８７】
本発明は、ブロードキャストのような開ループ伝送にも適用することができる。その場合、コードワードが符号化ビットからなるいくつかのベクトルに、又は等価には複素変調シンボルからなるいくつかのベクトルに分割される。
【００８８】
ＬSRで表される矢印は、発信元Ｓｒｃと中継局ＲＬとの間の経路を表す。ＬRDで表される矢印は、中継局ＲＬと宛先Ｄｅｓｔとの間の経路を表す。ＬSDで表される矢印は、発信元Ｓｒｃと宛先Ｄｅｓｔとの間の経路を表す。
【００８９】
本発明によれば、中継局ＲＬは、シンボルを受信して成功裏に復号し、発信元と同じレートマッチングアルゴリズムを用いることによって、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されているシンボルと、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されていない他のシンボルとを生成する。
【００９０】
中継局ＲＬは、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されているシンボルと、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されていないシンボルとを結合して、結合されたシンボルを生成し、その結合されたシンボルを転送する。
【００９１】
結合されたシンボルは、たとえば、発信元Ｓｒｃが自身によって以前に転送されていない他のシンボルを転送するのと同時に転送される。発信元Ｓｒｃによって以前に転送されておらず中継局ＲＬ及び発信元Ｓｒｃによってそれぞれ生成される他のシンボルは、同じであってもよいが、一般的には同じではない。
【００９２】
本発明の特定の実現形態では、中継局ＲＬは、宛先Ｄｅｓｔによって発信元Ｓｒｃに転送される肯定応答及び非肯定応答を監視する。
【００９３】
中継局ＲＬがシンボルを受信して成功裏に復号した場合、中継局ＲＬは、非肯定応答が検出されるときにのみ、発信元と同じレートマッチングアルゴリズムを用いることによって、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されているシンボルと、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されていない他のシンボルとを生成する。肯定応答が検出されるとき、発信元Ｓｒｃ及び中継局ＲＬによって、メッセージ伝送のためのシンボルはそれ以上生成されない。
【００９４】
中継局ＲＬ及び宛先Ｄｅｓｔは、図１には示されない複数のアンテナを有する。
【００９５】
図２は、本発明が実施される中継局のアーキテクチャを表す図である。
【００９６】
中継局ＲＬは、たとえば、バス２０１によって互いに接続される構成要素、及び図３において開示されるプログラムによって制御されるプロセッサ２００に基づくアーキテクチャを有する。
【００９７】
バス２０１は、プロセッサ２００を、リードオンリーメモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、及び無線インターフェース２０５に接続する。
【００９８】
メモリ２０３は、図３において開示されるようなプログラムの変数及び命令を受信するように構成されるレジスタを含む。
【００９９】
プロセッサ２００は、無線インターフェース２０５の動作を制御する。
【０１００】
リードオンリーメモリ２０２は、図３において開示されるようなプログラムの命令を含み、その命令は中継局ＲＬが起動されたときにランダムアクセスメモリ２０３に転送される。
【０１０１】
中継局ＲＬは、無線インターフェース２０５によって、基地局又はホーム基地局から少なくとも１つの移動端末への信号又はメッセージ、及び少なくとも１つの移動端末から基地局又はホーム基地局への信号又はメッセージを転送し、且つ／又は受信できるようになる。
【０１０２】
無線インターフェース２０５は、少なくとも１つの基地局又はホーム基地局によって転送される信号を受信するダウンリンク受信モジュール２１０を備えてもよい。また、少なくとも１つの移動端末又はホーム基地局に信号を転送するダウンリンク送信モジュール２１１を備えてもよい。また、少なくとも１つの移動端末又はホーム基地局によって転送される信号を受信するアップリンク受信モジュール２１２を備えてもよい。また、少なくとも１つの基地局又はホーム基地局に信号を転送するアップリンク送信モジュール２１３を備えてもよい。
【０１０３】
中継局ＲＬは、動的復号転送（ＤＤＦ：Dynamic Decode and Forward）プロトコルに従って動作する。
【０１０４】
ＤＤＦプロトコルは、中継局ＲＬにおけるスマート処理を含む。中継局は、発信元Ｓｒｃから宛先Ｄｅｓｔに送信される情報を受信してその復号を試み、復号によって誤りが生じない場合は直ちに、送信段階に移行する。
【０１０５】
図３は、本発明による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。
【０１０６】
より正確には、本アルゴリズムは、中継局ＲＬのプロセッサ２００によって実行される。
【０１０７】
ステップＳ３００において、プロセッサ２００は、無線インターフェース２０５を通して、複素変調シンボルのベクトルの受信を検出する。
【０１０８】
複素変調シンボルのベクトルは、ダウンリンク受信機２１０又はアップリンク受信機２１２によって受信され、それ以前に１つの情報ワードの送信開始時から受信されている複素変調シンボルの複数のベクトルに連結される。
【０１０９】
複素変調シンボルの連結された受信ベクトルのうちの、複素変調シンボルの１つのベクトルは、たとえば、図４において開示されるベクトルと同じである。
【０１１０】
図４は、本発明による、ダイバーシティを改善した動的復号及び転送プロトコルを用いる送信の一例である。
【０１１１】
上側部分４００は、複素変調シンボルのベクトルを表しており、それらのベクトルは発信元Ｓｒｃによって宛先Ｄｅｓｔに転送される。
【０１１２】
簡単にするために、図４には、複素変調シンボルの２つのベクトルＶ１及びＶ２が示されている。実際には、発信元ＳｒｃによってフェーズＬ１中に、及び／又は、発信元Ｓｒｃ及び中継局ＲＬによってフェーズＬ２中に、複素変調シンボルのさらに多くのベクトルが転送される場合がある。
【０１１３】
複素変調シンボルのベクトルＶ１は、複素シンボルのブロックＡ（１）、Ａ（ｉ）及びＡ（ｊ）を含む。複素変調シンボルのベクトルＶ１は、中継局ＲＬによって受信される。
【０１１４】
複素変調シンボルのベクトルＶ２は、複素シンボルのブロックＢ（１）及びＢ（ｋ）を含む。後に開示されるように、複素変調シンボルのベクトルＶ２は、中継局ＲＬによって復号されない。
【０１１５】
下側部分４１０は、中継局ＲＬによって転送される複素変調シンボルのベクトルを表す。
【０１１６】
複素変調シンボルのベクトルＶ１は、中継局ＲＬによって成功裏に復号される。複素変調シンボルのベクトルが成功裏に復号されない限り、中継局ＲＬはＬ１で表されるフェーズにあり、そのフェーズにおいて、中継局ＲＬは、複素変調シンボルのベクトルＶ１を受信し、それらを復号しようと試みる。
【０１１７】
たとえば、図４のライン４２０において、複素変調シンボルの少なくとも１つのベクトルを成功裏に復号したとき、中継局ＲＬはＬ２で表されるフェーズに入り、そのフェーズにおいて、中継局ＲＬは、発信元Ｓｒｃによって転送されたシンボルを復号するのを中断し、複素変調シンボルの少なくとも１つのベクトルを転送する。
【０１１８】
図４の例によれば、中継局ＲＬは、複素変調シンボルのベクトルＶ３を転送する。
【０１１９】
ステップＳ３００において受信される複素変調シンボルのベクトルは、たとえば、図４におけるベクトルＶ１である。
【０１２０】
次のステップＳ３０１において、プロセッサ２００は、無線インターフェースに対して、複素変調シンボルの少なくとも１つの受信されたベクトルを復号するように指示する。
【０１２１】
複素変調シンボルのベクトルＶ１を含む少なくとも１つの受信されたベクトルは、中継局ＲＬによって以前に受信されているが、図４には示されない複素変調シンボルの少なくとも１つのベクトルを含む場合がある。
【０１２２】
少なくとも１つの複素変調シンボルは復調され、デインターリーブされ、復号されて、情報ビットの軟推定値及び冗長情報が抽出される。
【０１２３】
次のステップＳ３０２において、プロセッサ２００は、複素変調シンボルの少なくとも１つの復号された受信ベクトルにおける復号後に求められたＣＲＣが正しいか否かを調べる。
【０１２４】
ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ２００はステップＳ３０３に進み、そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ３００に戻る。
【０１２５】
１つの変形形態では、ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ２００はステップＳ３０３に進み、さらに、複素変調シンボルの最後に受信されたベクトルに対して、宛先Ｄｅｓｔによって発信元Ｓｒｃに肯定応答メッセージが転送されたか否かを調べることに留意されたい。
【０１２６】
肯定応答メッセージが転送された場合、プロセッサ２００はステップＳ３０３に進み、そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ３００に戻る。
【０１２７】
ＣＲＣが正しいとき、すなわち、図４のライン４２０から開始するとき、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって転送されたＫ個の情報ビットがわかり、レートマッチングアルゴリズムの助けによって、発信元Ｓｒｃと同じようにして複素変調シンボルのブロック及びベクトルを生成することができる。
【０１２８】
図４のフェーズＬ１は、複素変調シンボルのいくつかのベクトルが発信元Ｓｒｃによって送信されたが、中継局ＲＬが有効なＣＲＣを取得することができなかった期間である。
【０１２９】
本発明の特定の実現形態では、中継局ＲＬが、宛先Ｄｅｓｔによって発信元Ｓｒｃに転送される肯定応答、非肯定応答を監視するとき、フェーズＬ１は、複素変調シンボルのいくつかのベクトルが、宛先Ｄｅｓｔによる成功したＣＲＣを取得することができなかった期間でもある。
【０１３０】
その特定の実現形態によれば、図４のフェーズＬ２は、宛先Ｄｅｓｔが有効なＣＲＣを取得することができない期間である。
【０１３１】
プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって送信されたＫ個の情報ビットがわかるので、その際、プロセッサ２００は、対応する冗長情報を求め、レートマッチングアルゴリズムの助けによって、インターリーブされた符号化ビットを生成することができる。
【０１３２】
その後、符号化ビットのベクトルは、複素変調シンボルを生成する離散変調入力に与えられる。
【０１３３】
プロセッサ２００は、フェーズＬ１中に、発信元Ｓｒｃによって以前に転送された複素変調シンボルのベクトルを生成することができ、フェーズＬ２中に、発信元Ｓｒｃによって後に転送されることになる複素変調シンボルのベクトルを生成することができる。
【０１３４】
さらに、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって以前に転送された複素変調シンボルのベクトルと、発信元Ｓｒｃによって後に転送されることになる複素変調シンボルのベクトルとの結合である、複素変調シンボルのベクトルを生成することができる。
【０１３５】
ステップＳ３０３において、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって以前に転送された複素変調シンボルのブロックに含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０１３６】
たとえば、プロセッサ２００は、複素変調シンボルのブロックＡ（ｉ）に含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０１３７】
複素変調シンボルのブロックＡ（ｉ）は、中継局ＲＬ及び宛先Ｄｅｓｔによって知られている所定の規則に従って選択される。
【０１３８】
次のステップＳ３０４において、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって後に転送されることになる複素変調シンボルのブロックに含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０１３９】
プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって送信されたＫ個の情報ビットがわかるので、その際、プロセッサ２００は、対応する冗長情報を求め、発信元Ｓｒｃによってどの複素変調シンボルが転送されることになるかを判断することができる。
【０１４０】
たとえば、プロセッサ２００は、図４の複素変調シンボルのブロックＢ（１）に含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０１４１】
次のステップＳ３０５において、プロセッサ２００は、複素変調シンボルのブロックＡ（ｉ）及びＢ（１）に含まれる複素変調シンボルを結合して、結合された複素変調シンボルを生成する。
【０１４２】
次のステップＳ３０６において、プロセッサ２００は、結合された複素変調シンボルを、複素変調シンボルのブロックに変換するように指示する。
【０１４３】
プロセッサ２００は、複素変調シンボルのブロックＡ（ｊ）及びＢ（ｋ）に含まれる複素変調シンボルも結合して、結合された複素変調シンボルを生成する。
【０１４４】
プロセッサ２００は、複素変調シンボルのベクトルＶ３を転送するように指示する。
【０１４５】
複素変調シンボルのベクトルＶ３は、発信元Ｓｒｃによって転送される複素変調シンボルのベクトルＶ２と同時に、ステップＳ３０５において転送される。
【０１４６】
中継局ＲＬがシンボルを復号するのに成功すると、宛先Ｄｅｓｔは、２つの送信アンテナを用いる従来の多入力多出力ＭＩＭＯチャネルと同様に、少なくとも２つの仮想アンテナ、すなわち発信元Ｓｒｃ及び中継局ＲＬによって送信される信号を受信する。
【０１４７】
２つの送信アンテナでフルダイバーシティを復元する最低限の構成は、２つのタイムスロット中に２つの送信アンテナにおいて４つのシンボルを送信することである。宛先Ｄｅｓｔが中継局ＲＬ及び発信元によって転送される信号を同じ電力において受信するようにするために、中継局において電力制御が適用される場合がある。
【０１４８】
Ａ（ｉ）＝［ｚ1，ｚ2］、Ｂ（ｋ）＝［ｚ3，ｚ3］及びＦ（Ｂ（ｋ），Ａ（ｉ））＝［ｆ1（ｚ1，ｚ2，ｚ3，ｚ4）ｆ2（ｚ1，ｚ2，ｚ3，ｚ4）］について考えよう。ただし、ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4は複素シンボルであり、ｆ1及びｆ2は関数であり、その例が後に与えられる。
【０１４９】
Ａ（ｉ）はフェーズＬ１の２つのタイムスロット中に送信される２つの複素変調シンボルからなるブロックであり、Ｂ（ｋ）はフェーズＬ２の２つのタイムスロット中に送信される２つの複素変調シンボルからなるブロックであり、Ｆ（Ｂ（ｋ），Ａ（ｉ））はフェーズＬ２の２つのタイムスロット中に中継局ＲＬによって送信される２つの複素変調シンボルからなるブロックである。
【０１５０】
第１のフェーズＬ１中に宛先Ｄｅｓｔによって受信される信号はＹ1であり、以下のように定義される。
【０１５１】
【数２１】
【０１５２】
ただし、Ｎ1は加法性白色ガウス雑音の行列であり、ｈSDは発信元Ｓｒｃと宛先Ｄｅｓｔとの間のチャネルの伝搬係数のベクトルであり、ｈRDは中継局ＲＬと宛先Ｄｅｓｔとの間のチャネルの伝搬係数のベクトルである。
【０１５３】
第２のフェーズ中に宛先Ｄｅｓｔによって受信される信号はＹ2であり、以下のように定義される。
【０１５４】
【数２２】
【０１５５】
ただし、Ｎ2は加法性白色ガウス雑音の行列である。
【０１５６】
Ｙ1とＹ2との間に結合を適用することによって、宛先Ｄｅｓｔは、新たな等価チャネルモデルを構築することができる。たとえば、以下のような、行列Ａ及びＢとの結合を考える。
Ｙ＝Ｙ1Ａ＋Ｙ2Ｂ
【０１５７】
たとえば、宛先Ｄｅｓｔは、以下の式が得られるように線形結合を計算する。
【０１５８】
【数２３】
【０１５９】
ただし、Ｎは加法性白色ガウス雑音の行列である。
【０１６０】
このように、フェーズＬ1及びフェーズＬ2のシンボルをスマートに混合することによって、本発明はフルダイバーシティ方式を確立することができ、これにより、フェーズＬ１において送信されたビットの一部のダイバーシティ次数を変更することができる。
【０１６１】
ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4が発信元Ｓｒｃによって送信されると直ちに、中継局ＲＬは、ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4を同時に知ることができる。すなわち、ｚ3及びｚ4を構築することができる。
【０１６２】
これは、コードワード分割及びレートマッチングと組み合わせられたＤＤＦプロトコルによって達成され、これらは中継局ＲＬによって知られており、情報ワードを早期に復号できるようにする。
【０１６３】
フルダイバーシティ直交方式は、本発明において、以下のようにｆ1及びｆ2を選択することによって達成することができる。
【０１６４】
【数２４】
【０１６５】
ただし、＊は複素共役を表し、αはスケーリングファクタである。
【０１６６】
線形結合によれば、これにより、ｚ1＋αｚ3入力変調の場合に、IEEE J Sel. Areas Commun., 16: 1451-1458,1998において発表された「A simple transmit diversity technique for wireless communications」と題するS. M. Alamoutiの論文において開示されているような古典的なAlamouti方式に等しい、以下の等価チャネルモデルがもたらされる。
【０１６７】
【数２５】
【０１６８】
たとえば、ｚ1及びｚ3がＱＰＳＫシンボルである場合、α＝１／２を選択することによって、事実上、１６ＱＡＭ変調が構成される。すなわち、発信元Ｓｒｃ又は中継局ＲＬによって実際に１６ＱＡＭが送信されるのではなく、受信されたメッセージが１６ＱＡＭ変調及びAlamouti方式を用いて送信されたかのように、宛先Ｄｅｓｔがそのメッセージを認識する。
【０１６９】
このように、宛先Ｄｅｓｔにおいて復号器をあまり複雑にすることなく実現することができ、発信元Ｓｒｃは、フェーズＬ１、Ｌ２の状態を考慮することなく、シンボルを送信することができる。
【０１７０】
さらに、復号器の入力におけるフェージングチャネルモデルはMatryoshka Ｍ（｛２，１｝，｛２ＮL2，ＮL1−ＮL2｝）チャネルであるので、ＮL2＞＝Ｋ／２のとき直ちに、受信機の復号器出力において、２のフルダイバーシティ次数が得られる。
【０１７１】
実際には、フェーズＬ１のＮL1個の符号化ビットのうちのＮL2個の符号化ビットは、フェーズＬ２において発信元Ｓｒｃによって送信される新たなＮL2個のビットと同様に、フェーズＬ２における提案された方式を用いて形成される２つのチャネルを通して実質的に送信される。
【０１７２】
Matryoshkaチャネルは、Information Theory Workshop 2007 (ITW'07)(Lake Tahoe, California, USA)において、G. M. Kraidy、N. Gresset、J. J. Boutrosによる「Coding for the Non-Orthogonal Amplify-and-Forward Cooperative Channel」と題した論文で開示されている。
【０１７３】
本発明においてゴールデン符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択される。
【０１７４】
【数２６】
【０１７５】
ただし、φは複素定数であり、
【０１７６】
【数２７】
【０１７７】
はｘの代数共役（algebraic conjugate）である。
【０１７８】
それにより、線形結合を適用することによって、以下の等価チャネルモデルが導かれる。
【０１７９】
【数２８】
【０１８０】
それゆえ、
【０１８１】
【数２９】
【０１８２】
【数３０】
【０１８３】
【数３１】
【０１８４】
と選ぶことによって、ゴールデン符号の伝送に対応する等価モデルを構築することができる。
【０１８５】
復号器の入力におけるブロックフェージングチャネルモデルはMatryoshka Ｍ（｛２，１｝，｛２ＮL2，ＮL1−ＮL2｝）チャネルであり、ＮL2＞＝Ｋ／２のとき直ちに、受信機においてフルダイバーシティが得られる。
【０１８６】
本発明において、Proc. Conference on Information Science and Systems (Princeton, NJ, March 17--19, 2004において発表された「Precoder designs for high rate space-time block codes」と題するA. Hottinen及びO. Tirkkonenの論文において開示されているようなシルバー符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択される。
【０１８７】
【数３２】
【０１８８】
以下のような結合を適用することによって、ゴールデン符号と比べて、あまり複雑にすることなく、フルダイバーシティ及び高い符号化利得を与えるシルバー符号方式がもたらされる。
【０１８９】
【数３３】
【０１９０】
さらに、復号器の入力におけるブロックフェージングチャネルモデルはMatryoshka Ｍ（｛２，１｝，｛２ＮL2，ＮL1−ＮL2｝）チャネルであり、ＮL2＞＝Ｋ／２のとき直ちに、受信機においてフルダイバーシティが得られる。
【０１９１】
次のステップＳ３０７において、プロセッサ２００は、複素変調シンボルのベクトルの送信が終了したか否か、又は宛先Ｄｅｓｔから発信元Ｓｒｃに肯定応答が送信されたか否かを調べる。
【０１９２】
宛先Ｄｅｓｔが複素変調シンボルの１つのベクトルに肯定応答するとき、又は所与の期間内に肯定応答が受信されないとき、又はブロードキャストの場合には複素変調シンボルの全てのベクトルが転送されたときに、複素変調シンボルのブロックの送信が終了する。
【０１９３】
複素変調シンボルのベクトルの送信が終了した場合、プロセッサ２００はステップＳ３００に戻る。そうでない場合、プロセッサ２００は、既に開示されているステップＳ３０３に進む。
【０１９４】
図５は、本発明が実施される宛先のアーキテクチャを表す図である。
【０１９５】
宛先Ｄｅｓｔは、たとえば、バス５０１によって互いに接続される構成要素、及び、図６又は図７において開示されるようなプログラムによって制御されるプロセッサ５００に基づくアーキテクチャを有する。
【０１９６】
バス５０１は、プロセッサ５００を、リードオンリーメモリＲＯＭ５０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ５０３、及び無線インターフェース５０５に接続し、宛先が基地局又はホーム基地局である場合にはネットワークインターフェース５０６に接続する。
【０１９７】
メモリ５０３は、図６又は図７において開示されるようなアルゴリズムに関連するプログラムの変数及び命令を受信することを目的とするレジスタを含む。
【０１９８】
プロセッサ５００は、宛先が基地局である場合にはネットワークインターフェース５０６の動作を制御し、また、無線インターフェース５０５の動作を制御する。
【０１９９】
リードオンリーメモリ５０２は、図６又は図７において開示されるようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令を含み、その命令は、宛先Ｄｅｓｔが起動されるときにランダムアクセスメモリ５０３に転送される。
【０２００】
宛先が基地局又はホーム基地局である場合、宛先Ｄｅｓｔはネットワークインターフェース５０６を通して通信ネットワークに接続される。たとえば、ネットワークインターフェース５０６はＤＳＬ（デジタル加入者線）モデム、或いはＩＳＤＮ（統合サービスデジタル網）インターフェース等である。
【０２０１】
宛先Ｄｅｓｔは、ネットワークインターフェース５０６を通して、無線セルラー通信ネットワークの他の基地局、又は無線セルラー通信ネットワークのコアデバイスにメッセージを転送することができる。
【０２０２】
図６は、本発明による、宛先によって実行されるアルゴリズムの第１の例を開示する。
【０２０３】
より厳密には、このアルゴリズムは宛先のプロセッサ５００によって実行される。
【０２０４】
ステップＳ６００において、プロセッサ５００は、無線インターフェース５０５を通して、複素変調シンボルのベクトルの受信を検出する。
【０２０５】
複素変調シンボルの受信ベクトルは、たとえば、ベクトルＶ１であり、ブロックＡ（１）、Ａ（ｉ）及びＡ（ｊ）を含む。
【０２０６】
次のステップＳ６０１において、プロセッサ５００は、ＲＡＭメモリ５０３に、複素シンボルの受信ベクトル内に含まれる複素変調シンボルを記憶する。
【０２０７】
次のステップＳ６０２において、プロセッサ５００は、中継局ＲＬが信号を転送しているか否かを調べる。
【０２０８】
プロセッサ５００は、受信信号の電力が増加することを無線インターフェース５０５によって通知されることによって、或いは新たなパイロットシンボルが受信されたことを無線インターフェース５０５によって通知されることによって、或いは中継局ＲＬ又は発信元Ｓｒｃによって転送されるメッセージを受信することによって、中継局ＲＬが信号を転送していると判断することができる。
【０２０９】
中継局ＲＬが信号を転送している場合、プロセッサ５００はステップＳ６０３に進む。そうでない場合、プロセッサ５００はステップＳ６０５に進む。
【０２１０】
図４の例によれば、中継局ＲＬは、複素シンボルのベクトルＶ１の送信中には信号を転送しない。
【０２１１】
ステップＳ６０５において、プロセッサ５００は、無線インターフェース５０５に対して、複素変調シンボルの少なくとも１つの受信ベクトルを復号するように指示する。
【０２１２】
少なくとも１つの複素変調シンボルは復調され、デインターリーブされ、復号されて、情報ビット及び冗長情報となる。
【０２１３】
次のステップＳ６０６において、プロセッサ５００は、複素変調シンボルの少なくとも１つの受信ベクトルを復号した後に求められたＣＲＣが正しいか否かを調べる。
【０２１４】
ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ５００は本アルゴリズムを中断する。そうでない場合、プロセッサ５００はステップＳ６００に戻る。
【０２１５】
また、プロセッサ５００は、発信元Ｓｒｃに肯定応答又は非肯定応答メッセージを転送するように指示してもよい。
【０２１６】
たとえば、複素変調シンボルの少なくとも１つの受信ベクトルのためのＣＲＣが正しくないとき、プロセッサ５００はステップＳ６００に戻り、無線インターフェース５０５を通して、複素変調シンボルの少なくとも１つの別のベクトルの受信を検出する。
【０２１７】
複素変調シンボルの受信ベクトルは、たとえば、複素変調シンボルのベクトルＶ２並びにＶ３であり、それぞれブロックＢ（１）及びＢ（ｋ）、並びに、Ｆ（Ｂ（１），Ａ（ｉ））及びＦ（Ｂ（ｋ），Ａ（ｊ））を含む。
【０２１８】
次のステップＳ６０１において、プロセッサ５００は、ＲＡＭメモリ５０３に、複素シンボルの受信ベクトル内に含まれる複素変調シンボルを記憶する。
【０２１９】
次のステップＳ６０２において、プロセッサ５００は、中継局ＲＬが信号を転送しているか否かを調べる。
【０２２０】
図４の例によれば、中継局ＲＬは信号を転送している。
【０２２１】
ステップＳ６０３において、プロセッサ５００は、発信元Ｓｒｃによって以前に転送され、ＲＡＭメモリ５０３に記憶される複素変調シンボルのベクトル内に含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０２２２】
たとえば、プロセッサ５００は、複素変調シンボルのブロックＡ（ｉ）に組まれる複素変調シンボルを取得する。
【０２２３】
次のステップＳ６０４において、プロセッサ５００は、受信したばかりの複素変調シンボルと、複素変調シンボルのブロックＡ（ｉ）内に含まれる複素変調シンボルとを結合する。
【０２２４】
第１の例によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２２５】
【数３４】
【０２２６】
その信号はＹであり、以下のように定義される。
【０２２７】
【数３５】
【０２２８】
本発明においてゴールデン符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２２９】
【数３６】
【０２３０】
その信号はＹであり、以下のように定義される。
【０２３１】
【数３７】
【０２３２】
本発明においてシルバー符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２３３】
【数３８】
【０２３４】
Ｙ１及びＹ２の結合は以下のように行なわれる。
【０２３５】
【数３９】
【０２３６】
それにより、ゴールデン符号と比べて、あまり複雑にすることなく、フルダイバーシティ及び高い符号化利得を与えるシルバー符号方式がもたらされる。
【０２３７】
次のステップＳ６０５において、プロセッサ５００は、無線インターフェース５０５に対して、結合された複素変調シンボルを復号するように指示する。
【０２３８】
結合された複素変調シンボルは復調され、デインターリーブされ、復号されて、情報ビット及び冗長情報となる。
【０２３９】
その後、プロセッサ５００は、既に記述されているステップＳ６０６に進む。
【０２４０】
図７は、本発明による、宛先によって実行されるアルゴリズムの第２の例を開示する。
【０２４１】
より厳密には、本アルゴリズムは宛先Ｄｅｓｔのプロセッサ５００によって実行される。
【０２４２】
ステップＳ７００において、プロセッサ５００は、無線インターフェース５０５を通して、複素変調シンボルのベクトルの受信を検出する。
【０２４３】
複素変調シンボルの受信ベクトルは、たとえば、ベクトルＶ１であり、ブロックＡ（１）、Ａ（ｉ）及びＡ（ｊ）を含む。
【０２４４】
次のステップＳ７０１において、プロセッサ５００は、ＲＡＭメモリ５０３に、複素シンボルの受信ベクトル内に含まれる複素変調シンボルを記憶する。
【０２４５】
次のステップＳ７０２において、プロセッサ５００は、中継局ＲＬは信号を中継していないと考えて、無線インターフェース５０５に対して複素変調シンボルの受信ベクトルを復号するように指示する。
【０２４６】
受信される信号は、以下の信号であると考えられる。
【０２４７】
【数４０】
【０２４８】
複素変調シンボルは復調され、デインターリーブされ、復号されて、情報ビット及び冗長情報となる。
【０２４９】
次のステップＳ７０３において、プロセッサ５００は、複素変調シンボルの受信ベクトルを復号した後に求められたＣＲＣが正しいか否かを調べる。
【０２５０】
ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ５００は本アルゴリズムを中断する。そうでない場合、プロセッサ５００はステップＳ７０４に進む。
【０２５１】
ステップＳ７０４において、プロセッサ５００は、発信元Ｓｒｃによって以前に転送され、ＲＡＭメモリ５０３に記憶されている複素変調シンボルのベクトル内に含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０２５２】
次のステップＳ７０５において、プロセッサ５００は、受信したばかりの複素変調シンボルと、複素変調シンボルのブロック内に含まれる複素変調シンボルとを結合する。
【０２５３】
次のステップＳ７０６において、プロセッサ５００は、中継局ＲＬが信号を中継していると考えて、無線インターフェース５０５に対して結合された複素変調シンボルを復号するように指示する。
【０２５４】
第１の例によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２５５】
【数４１】
【０２５６】
線形結合から生じる信号はＹであり、以下のように定義される。
【０２５７】
【数４２】
【０２５８】
本発明においてゴールデン符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２５９】
【数４３】
【０２６０】
その信号はＹであり、以下のように定義される。
【０２６１】
【数４４】
【０２６２】
本発明においてシルバー符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２６３】
【数４５】
【０２６４】
Ｙ１及びＹ２の結合は以下のように行なわれる。
【０２６５】
【数４６】
【０２６６】
それにより、ゴールデン符号と比べて、あまり複雑にすることなく、フルダイバーシティ及び高い符号化利得を与えるシルバー符号方式がもたらされる。
【０２６７】
結合された複素変調シンボルは復調され、デインターリーブされ、復号されて、情報ビット及び冗長情報となる。
【０２６８】
次のステップＳ７０７において、プロセッサ５００は、複素変調シンボルの受信ベクトルを復号した後に求められたＣＲＣが正しいか否かを調べる。
【０２６９】
ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ５００は本アルゴリズムを中断する。そうでない場合、プロセッサ５００はステップＳ７００に戻る。
【０２７０】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上記の本発明の実施形態に対して数多くの変更を行なうことができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は包括的には、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法及びデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
将来の無線セルラー通信ネットワークは、現在の無線セルラー通信ネットワークによって使用される周波数帯よりも高い周波数帯を使用する予定である。
【０００３】
新たな無線セルラー通信ネットワークは、特に都市環境において不感地帯を有することになり、その地帯では、基地局と端末との間で転送される信号が著しく減衰することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／１７５２１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、中継局を用いることによって宛先によって受信される信号を高めることを目的とする。
【０００６】
本発明はさらに、宛先に転送されるシンボルのダイバーシティを増加させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために、本発明は無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法に関する。
シンボルは中継局によって中継され、中継局はシンボルを受信し、
当該方法は、中継局によって実行されるステップであって、
− シンボルを受信するステップと、
− シンボルを成功裏に復号するステップと、
− 発信元によって以前に転送されたシンボルを生成するステップと、
− 発信元によって以前に転送されていないシンボルを生成するステップと、
− 生成されたシンボルを結合して、結合されたシンボルを生成するステップと、
− 結合されたシンボルを宛先に転送するステップと
を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するためのデバイスにも関する。
シンボルは中継局によって中継され、中継局はシンボルを受信し、
デバイスは中継局に収容され、
− シンボルを受信する手段と、
− シンボルを復号する手段と、
− 発信元によって以前に転送されたシンボルを生成する手段と、
− 発信元によって以前に転送されていないシンボルを生成する手段と、
− 生成されたシンボルを結合して、結合されたシンボルを生成する手段と、
− 結合されたシンボルを宛先に転送する手段と
を備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、宛先によって受信される信号が高められる。
【００１０】
さらに、発信元によって以前に転送されているシンボルと発信元によって以前に転送されていないシンボルとをスマートに混合することによって、本発明はフルダイバーシティ方式を確立することができ、これにより、発信元によって以前に転送されているシンボルのサブセットのダイバーシティ次数を変更することができる。
【００１１】
或る特定の特徴によれば、結合されたシンボルは、発信元が当該発信元によって以前に転送されていないシンボルを転送するのと同時に転送される。
【００１２】
これにより、そのシステムのスペクトル効率は低下しない。
【００１３】
或る特定の特徴によれば、宛先によって発信元に転送される肯定応答又は非肯定応答メッセージが検出され、肯定応答メッセージが検出されない場合に、シンボルの生成、シンボルの結合、及び結合されたシンボルの転送が実行される。
【００１４】
これにより、中継局は宛先を助けることができる場合にのみ送信し、他の隣接する無線通信への中継の干渉を制限する。
【００１５】
或る特定の特徴によれば、２つの期間中に中継局によって転送される信号は以下のように定義され、
［ｆ1（ｚ1，ｚ2，ｚ3，ｚ4）ｆ2（ｚ1，ｚ2，ｚ3，ｚ4）］
【００１６】
ただし、ｚ1及びｚ2は発信元によって以前に転送された生成されたシンボルであり、ｚ3及びｚ4は発信元によって以前に転送されていない生成されたシンボルであり、ｆ1及びｆ2は生成されたシンボルを結合するために用いられる関数である。
【００１７】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【００１８】
【数１】
【００１９】
ただし、＊は複素共役を表し、αは、α＝１／２に等しいスケーリングファクタである。
【００２０】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【００２１】
【数２】
【００２２】
ただし、φは複素定数であり、
【００２３】
【数３】
【００２４】
はｘの代数共役であり、
【００２５】
【数４】
【００２６】
【数５】
【００２７】
【数６】
【００２８】
である。
【００２９】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択される。
【００３０】
【数７】
【００３１】
また、本発明は、無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するための方法にも関する。
シンボルは中継局によって中継され、
当該方法は、宛先によって実行されるステップであって、
− シンボルを表す信号を受信するステップと、
− 宛先によって以前に受信されており宛先によって記憶されているシンボルを読み出すステップと、
− 受信されたシンボルと読み出されたシンボルとを結合するステップと、
− 発信元によって以前に転送されたシンボルと、発信元によって以前に転送されていないシンボルとを結合することによって形成されるシンボルを中継局が転送したと考えて、結合されたシンボルを復号するステップと
を含むことを特徴とする。
【００３２】
また、本発明は、無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するためのデバイスにも関する。
シンボルは中継局によって中継され、デバイスは宛先に収容され、
− シンボルを表す信号を受信する手段と、
− 宛先によって以前に受信されており宛先によって記憶されているシンボルを読み出す手段と、
− 受信されたシンボルと読み出されたシンボルとを結合する手段と、
− 発信元によって以前に転送されたシンボルと、発信元によって以前に転送されていないシンボルとを結合することによって形成されるシンボルを中継局が転送したと考えて、結合されたシンボルを復号する手段と
を備えることを特徴とする。
【００３３】
これにより、宛先によって受信される信号は高められる。
【００３４】
さらに、発信元によって以前に転送されているシンボルと発信元によって以前に転送されていないシンボルとを混合したシンボルを受信することによって、本発明はフルダイバーシティ方式を確立することができ、これにより、発信元によって以前に転送されたシンボルのサブセットのダイバーシティ次数を変更することができる。
【００３５】
或る特定の特徴によれば、シンボルを表す信号は以下のように定義され、
【００３６】
【数８】
【００３７】
ただし、Ｎ2は加法性白色ガウス雑音のＮｒ×２行列であり、ｈSDは発信元と宛先との間のチャネルのＮｒ個の伝搬係数のベクトルであり、Ｎｒは宛先のアンテナの数であり、ｈRDは中継局と宛先との間のチャネルのＮｒ個の伝搬係数のベクトルであり、ｚ1及びｚ2は宛先によって以前に受信されており宛先によって記憶されているシンボルであり、ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4は、受信された信号が表すシンボルであり、ｆ1及びｆ2は受信されたシンボルと読み出されたシンボルとを結合するために用いられる関数であり、受信されたシンボルは以下の式に従って結合され、
【００３８】
【数９】
【００３９】
ただし、Ｎは加法性白色ガウス雑音の行列であり、Ｙ1は宛先によって以前に受信されており宛先によって記憶されているシンボルを表わし、
【００４０】
【数１０】
【００４１】
ただし、Ｎ1は加法性白色ガウス雑音のＮｒ×２行列である。
【００４２】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【００４３】
【数１１】
【００４４】
ただし、＊は複素共役を表し、αは、α＝１／２に等しいスケーリングファクタであり、読み出されたシンボル及び受信されたシンボルは以下の式
【００４５】
【数１２】
【００４６】
に従って結合される。
【００４７】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【００４８】
【数１３】
【００４９】
ただし、φは複素定数であり、
【００５０】
【数１４】
【００５１】
はｘの代数共役であり、
【００５２】
【数１５】
【００５３】
【数１６】
【００５４】
【数１７】
【００５５】
であり、読み出されたシンボル及び受信されたシンボルは以下の式
【００５６】
【数１８】
【００５７】
に従って結合される。
【００５８】
或る特定の特徴によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【００５９】
【数１９】
【００６０】
読み出されたシンボル及び受信されたシンボルは以下の式
【００６１】
【数２０】
【００６２】
に従って結合される。
【００６３】
さらに別の態様によれば、本発明は、プログラム可能デバイスに直接ロード可能なコンピュータプログラムに関し、当該コンピュータプログラムがプログラム可能デバイス上で実行されるときに、本発明による方法のステップを実施するための命令又はコードの一部を含む。
【００６４】
コンピュータプログラムに関連する特徴及び利点は、本発明による方法及びデバイスに関連して先に記述されたものと同じであるので、ここでは繰り返さない。
【００６５】
本発明の特徴は、一例の実施形態に関する以下の説明を読むことからさらに明らかになり、説明は添付の図面を参照しながら提示される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明が実施される無線セルラー通信ネットワークのアーキテクチャを表す図である。
【図２】本発明が実施される中継局のアーキテクチャを表す図である。
【図３】本発明による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する図である。
【図４】本発明による、ダイバーシティを改善した動的復号及び転送プロトコルの一例を示す図である。
【図５】本発明が実施される宛先のアーキテクチャを表す図である。
【図６】本発明による、宛先によって実行されるアルゴリズムの第１の例を開示する図である。
【図７】本発明による、宛先によって実行されるアルゴリズムの第２の例を開示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
図１は本発明が実施される無線セルラー通信ネットワークのアーキテクチャを表す。
【００６８】
無線セルラー通信ネットワークにおいて、発信元Ｓｒｃは、少なくとも１つの宛先Ｄｅｓｔに信号を転送する。
【００６９】
発信元Ｓｒｃは、移動端末のような少なくとも１つの宛先又はホーム基地局に信号を転送する基地局とすることができる。
【００７０】
発信元Ｓｒｃは、基地局のような少なくとも１つの宛先に信号を転送する移動端末又はホーム基地局とすることもできる。
【００７１】
基地局は、アクセスノード、又はノードＢ、又はエンハンストノードＢとも呼ばれる。
【００７２】
基地局又はホーム基地局は、少なくとも１つの移動端末をハンドリングすることができる。
【００７３】
移動端末が基地局を通して遠隔デバイスとの通信を確立できるようにするために必要とされる情報を基地局が有するとき、その基地局はその移動端末をハンドリングする。
【００７４】
基地局は、ダウンリンクチャネルを通して、移動端末に信号を転送し、アップリンクチャネルを通して、移動端末によって転送された信号を受信する。
【００７５】
発信元Ｓｒｃは、１つの情報ワードにおけるＫ個の情報ビットを冗長情報（redundancy）とともに送信し、それらの情報ビットは符号化器によって符号化され、符号化器の出力はインターリーブされて、符号化ビットのベクトルが生成される。
【００７６】
符号化ビットのベクトルは、複素変調シンボルを取得するために離散変調入力に与えられる。変調入力は、４相位相変調、或いは１６、３２又は６４直交振幅変調とすることができる。複素変調シンボルは、複素変調シンボルのいくつかのブロックを含む、複素変調シンボルのベクトルに分けられる。
【００７７】
本発明によれば、複素変調シンボルの１つのブロックは、本発明に従って中継局ＲＬが信号を転送するときに中継局ＲＬによって結合される最小数の複素シンボルを含む。
【００７８】
複素変調シンボルの各ブロックは、物理的な送信アンテナへのマッピングの前に、複素変調シンボルの変換を適用するプリコーディング方式の連結からなる仮想アンテナによって、そのチャネルを通していくつかの期間にわたって送信される。
【００７９】
複素シンボルの１つのブロックに含まれる複素シンボルの最小数は、中継局ＲＬ及び発信元Ｓｒｃによって形成されるアンテナアレイの仮想アンテナの数に等しい。
【００８０】
さらに一般的には、符号化及びインターリーブは、３ＧＰＰ−ＬＴＥ標準規格（第３世代パートナーシッププロジェクト−ロングタームエボリューション）において用いられるようなレートマッチングアルゴリズムによって行なわれる。このアルゴリズムによれば、情報ワードから、任意のサイズの符号化ビットのベクトルを生成することができる。言い換えると、任意の取り得る符号化率を生成することができる。複素変調シンボルのブロックの送信に応じて、符号化ビットの生成も複数のステップにおいて行うことができる。
【００８１】
無線セルラー通信ネットワークでは、先行するブロックの送信の成功に肯定応答するか否かのために、宛先Ｄｅｓｔから発信元ＳｒｃへのハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）フィードバック方式が提供される。
【００８２】
ハイブリッドＡＲＱでは、宛先Ｄｅｓｔがシンボルを成功裏に復号することができないとき、すなわち、送信された情報ワードに埋め込まれている巡回冗長検査（ＣＲＣ）が失敗したときに、付加的な冗長情報の再送が実行される。
【００８３】
十分な冗長情報が受信されると直ちに、宛先Ｄｅｓｔはそのメッセージを正しく復号することができ、送信は中止される。
【００８４】
宛先Ｄｅｓｔは、１つの情報ワードの送信開始時から受信される、複素変調シンボルのベクトルの連結、又は符号化ビットの軟推定値の連結を格納し、連結されたベクトルに統合復号法を適用する。
【００８５】
複素変調シンボルのベクトルに対するＣＲＣ検査が正しい場合、複数変調シンボルのベクトルの受信と復号の後に、肯定応答が実行される。
【００８６】
通常、複素変調シンボルの新たなベクトルはそれぞれ、レートマッチングアルゴリズムの出力から取り込まれる付加的な冗長情報と、誤り訂正符号の出力から取り込まれる付加的な冗長情報とを含む。
【００８７】
本発明は、ブロードキャストのような開ループ伝送にも適用することができる。その場合、コードワードが符号化ビットからなるいくつかのベクトルに、又は等価には複素変調シンボルからなるいくつかのベクトルに分割される。
【００８８】
ＬSRで表される矢印は、発信元Ｓｒｃと中継局ＲＬとの間の経路を表す。ＬRDで表される矢印は、中継局ＲＬと宛先Ｄｅｓｔとの間の経路を表す。ＬSDで表される矢印は、発信元Ｓｒｃと宛先Ｄｅｓｔとの間の経路を表す。
【００８９】
本発明によれば、中継局ＲＬは、シンボルを受信して成功裏に復号し、発信元と同じレートマッチングアルゴリズムを用いることによって、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されているシンボルと、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されていない他のシンボルとを生成する。
【００９０】
中継局ＲＬは、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されているシンボルと、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されていないシンボルとを結合して、結合されたシンボルを生成し、その結合されたシンボルを転送する。
【００９１】
結合されたシンボルは、たとえば、発信元Ｓｒｃが自身によって以前に転送されていない他のシンボルを転送するのと同時に転送される。発信元Ｓｒｃによって以前に転送されておらず中継局ＲＬ及び発信元Ｓｒｃによってそれぞれ生成される他のシンボルは、同じであってもよいが、一般的には同じではない。
【００９２】
本発明の特定の実現形態では、中継局ＲＬは、宛先Ｄｅｓｔによって発信元Ｓｒｃに転送される肯定応答及び非肯定応答を監視する。
【００９３】
中継局ＲＬがシンボルを受信して成功裏に復号した場合、中継局ＲＬは、非肯定応答が検出されるときにのみ、発信元と同じレートマッチングアルゴリズムを用いることによって、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されているシンボルと、発信元Ｓｒｃによって以前に転送されていない他のシンボルとを生成する。肯定応答が検出されるとき、発信元Ｓｒｃ及び中継局ＲＬによって、メッセージ伝送のためのシンボルはそれ以上生成されない。
【００９４】
中継局ＲＬ及び宛先Ｄｅｓｔは、図１には示されない複数のアンテナを有する。
【００９５】
図２は、本発明が実施される中継局のアーキテクチャを表す図である。
【００９６】
中継局ＲＬは、たとえば、バス２０１によって互いに接続される構成要素、及び図３において開示されるプログラムによって制御されるプロセッサ２００に基づくアーキテクチャを有する。
【００９７】
バス２０１は、プロセッサ２００を、リードオンリーメモリＲＯＭ２０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ２０３、及び無線インターフェース２０５に接続する。
【００９８】
メモリ２０３は、図３において開示されるようなプログラムの変数及び命令を受信するように構成されるレジスタを含む。
【００９９】
プロセッサ２００は、無線インターフェース２０５の動作を制御する。
【０１００】
リードオンリーメモリ２０２は、図３において開示されるようなプログラムの命令を含み、その命令は中継局ＲＬが起動されたときにランダムアクセスメモリ２０３に転送される。
【０１０１】
中継局ＲＬは、無線インターフェース２０５によって、基地局又はホーム基地局から少なくとも１つの移動端末への信号又はメッセージ、及び少なくとも１つの移動端末から基地局又はホーム基地局への信号又はメッセージを転送し、且つ／又は受信できるようになる。
【０１０２】
無線インターフェース２０５は、少なくとも１つの基地局又はホーム基地局によって転送される信号を受信するダウンリンク受信モジュール２１０を備えてもよい。また、少なくとも１つの移動端末又はホーム基地局に信号を転送するダウンリンク送信モジュール２１１を備えてもよい。また、少なくとも１つの移動端末又はホーム基地局によって転送される信号を受信するアップリンク受信モジュール２１２を備えてもよい。また、少なくとも１つの基地局又はホーム基地局に信号を転送するアップリンク送信モジュール２１３を備えてもよい。
【０１０３】
中継局ＲＬは、動的復号転送（ＤＤＦ：Dynamic Decode and Forward）プロトコルに従って動作する。
【０１０４】
ＤＤＦプロトコルは、中継局ＲＬにおけるスマート処理を含む。中継局は、発信元Ｓｒｃから宛先Ｄｅｓｔに送信される情報を受信してその復号を試み、復号によって誤りが生じない場合は直ちに、送信段階に移行する。
【０１０５】
図３は、本発明による、中継局によって実行されるアルゴリズムの一例を開示する。
【０１０６】
より正確には、本アルゴリズムは、中継局ＲＬのプロセッサ２００によって実行される。
【０１０７】
ステップＳ３００において、プロセッサ２００は、無線インターフェース２０５を通して、複素変調シンボルのベクトルの受信を検出する。
【０１０８】
複素変調シンボルのベクトルは、ダウンリンク受信機２１０又はアップリンク受信機２１２によって受信され、それ以前に１つの情報ワードの送信開始時から受信されている複素変調シンボルの複数のベクトルに連結される。
【０１０９】
複素変調シンボルの連結された受信ベクトルのうちの、複素変調シンボルの１つのベクトルは、たとえば、図４において開示されるベクトルと同じである。
【０１１０】
図４は、本発明による、ダイバーシティを改善した動的復号及び転送プロトコルを用いる送信の一例である。
【０１１１】
上側部分４００は、複素変調シンボルのベクトルを表しており、それらのベクトルは発信元Ｓｒｃによって宛先Ｄｅｓｔに転送される。
【０１１２】
簡単にするために、図４には、複素変調シンボルの２つのベクトルＶ１及びＶ２が示されている。実際には、発信元ＳｒｃによってフェーズＬ１中に、及び／又は、発信元Ｓｒｃ及び中継局ＲＬによってフェーズＬ２中に、複素変調シンボルのさらに多くのベクトルが転送される場合がある。
【０１１３】
複素変調シンボルのベクトルＶ１は、複素シンボルのブロックＡ（１）、Ａ（ｉ）及びＡ（ｊ）を含む。複素変調シンボルのベクトルＶ１は、中継局ＲＬによって受信される。
【０１１４】
複素変調シンボルのベクトルＶ２は、複素シンボルのブロックＢ（１）及びＢ（ｋ）を含む。後に開示されるように、複素変調シンボルのベクトルＶ２は、中継局ＲＬによって復号されない。
【０１１５】
下側部分４１０は、中継局ＲＬによって転送される複素変調シンボルのベクトルを表す。
【０１１６】
複素変調シンボルのベクトルＶ１は、中継局ＲＬによって成功裏に復号される。複素変調シンボルのベクトルが成功裏に復号されない限り、中継局ＲＬはＬ１で表されるフェーズにあり、そのフェーズにおいて、中継局ＲＬは、複素変調シンボルのベクトルＶ１を受信し、それらを復号しようと試みる。
【０１１７】
たとえば、図４のライン４２０において、複素変調シンボルの少なくとも１つのベクトルを成功裏に復号したとき、中継局ＲＬはＬ２で表されるフェーズに入り、そのフェーズにおいて、中継局ＲＬは、発信元Ｓｒｃによって転送されたシンボルを復号するのを中断し、複素変調シンボルの少なくとも１つのベクトルを転送する。
【０１１８】
図４の例によれば、中継局ＲＬは、複素変調シンボルのベクトルＶ３を転送する。
【０１１９】
ステップＳ３００において受信される複素変調シンボルのベクトルは、たとえば、図４におけるベクトルＶ１である。
【０１２０】
次のステップＳ３０１において、プロセッサ２００は、無線インターフェースに対して、複素変調シンボルの少なくとも１つの受信されたベクトルを復号するように指示する。
【０１２１】
複素変調シンボルのベクトルＶ１を含む少なくとも１つの受信されたベクトルは、中継局ＲＬによって以前に受信されているが、図４には示されない複素変調シンボルの少なくとも１つのベクトルを含む場合がある。
【０１２２】
少なくとも１つの複素変調シンボルは復調され、デインターリーブされ、復号されて、情報ビットの軟推定値及び冗長情報が抽出される。
【０１２３】
次のステップＳ３０２において、プロセッサ２００は、複素変調シンボルの少なくとも１つの復号された受信ベクトルにおける復号後に求められたＣＲＣが正しいか否かを調べる。
【０１２４】
ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ２００はステップＳ３０３に進み、そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ３００に戻る。
【０１２５】
１つの変形形態では、ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ２００はステップＳ３０３に進み、さらに、複素変調シンボルの最後に受信されたベクトルに対して、宛先Ｄｅｓｔによって発信元Ｓｒｃに肯定応答メッセージが転送されたか否かを調べることに留意されたい。
【０１２６】
肯定応答メッセージが転送された場合、プロセッサ２００はステップＳ３０３に進み、そうでない場合、プロセッサ２００はステップＳ３００に戻る。
【０１２７】
ＣＲＣが正しいとき、すなわち、図４のライン４２０から開始するとき、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって転送されたＫ個の情報ビットがわかり、レートマッチングアルゴリズムの助けによって、発信元Ｓｒｃと同じようにして複素変調シンボルのブロック及びベクトルを生成することができる。
【０１２８】
図４のフェーズＬ１は、複素変調シンボルのいくつかのベクトルが発信元Ｓｒｃによって送信されたが、中継局ＲＬが有効なＣＲＣを取得することができなかった期間である。
【０１２９】
本発明の特定の実現形態では、中継局ＲＬが、宛先Ｄｅｓｔによって発信元Ｓｒｃに転送される肯定応答、非肯定応答を監視するとき、フェーズＬ１は、複素変調シンボルのいくつかのベクトルが、宛先Ｄｅｓｔによる成功したＣＲＣを取得することができなかった期間でもある。
【０１３０】
その特定の実現形態によれば、図４のフェーズＬ２は、宛先Ｄｅｓｔが有効なＣＲＣを取得することができない期間である。
【０１３１】
プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって送信されたＫ個の情報ビットがわかるので、その際、プロセッサ２００は、対応する冗長情報を求め、レートマッチングアルゴリズムの助けによって、インターリーブされた符号化ビットを生成することができる。
【０１３２】
その後、符号化ビットのベクトルは、複素変調シンボルを生成する離散変調入力に与えられる。
【０１３３】
プロセッサ２００は、フェーズＬ１中に、発信元Ｓｒｃによって以前に転送された複素変調シンボルのベクトルを生成することができ、フェーズＬ２中に、発信元Ｓｒｃによって後に転送されることになる複素変調シンボルのベクトルを生成することができる。
【０１３４】
さらに、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって以前に転送された複素変調シンボルのベクトルと、発信元Ｓｒｃによって後に転送されることになる複素変調シンボルのベクトルとの結合である、複素変調シンボルのベクトルを生成することができる。
【０１３５】
ステップＳ３０３において、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって以前に転送された複素変調シンボルのブロックに含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０１３６】
たとえば、プロセッサ２００は、複素変調シンボルのブロックＡ（ｉ）に含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０１３７】
複素変調シンボルのブロックＡ（ｉ）は、中継局ＲＬ及び宛先Ｄｅｓｔによって知られている所定の規則に従って選択される。
【０１３８】
次のステップＳ３０４において、プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって後に転送されることになる複素変調シンボルのブロックに含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０１３９】
プロセッサ２００は、発信元Ｓｒｃによって送信されたＫ個の情報ビットがわかるので、その際、プロセッサ２００は、対応する冗長情報を求め、発信元Ｓｒｃによってどの複素変調シンボルが転送されることになるかを判断することができる。
【０１４０】
たとえば、プロセッサ２００は、図４の複素変調シンボルのブロックＢ（１）に含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０１４１】
次のステップＳ３０５において、プロセッサ２００は、複素変調シンボルのブロックＡ（ｉ）及びＢ（１）に含まれる複素変調シンボルを結合して、結合された複素変調シンボルを生成する。
【０１４２】
次のステップＳ３０６において、プロセッサ２００は、結合された複素変調シンボルを、複素変調シンボルのブロックに変換するように指示する。
【０１４３】
プロセッサ２００は、複素変調シンボルのブロックＡ（ｊ）及びＢ（ｋ）に含まれる複素変調シンボルも結合して、結合された複素変調シンボルを生成する。
【０１４４】
プロセッサ２００は、複素変調シンボルのベクトルＶ３を転送するように指示する。
【０１４５】
複素変調シンボルのベクトルＶ３は、発信元Ｓｒｃによって転送される複素変調シンボルのベクトルＶ２と同時に、ステップＳ３０５において転送される。
【０１４６】
中継局ＲＬがシンボルを復号するのに成功すると、宛先Ｄｅｓｔは、２つの送信アンテナを用いる従来の多入力多出力ＭＩＭＯチャネルと同様に、少なくとも２つの仮想アンテナ、すなわち発信元Ｓｒｃ及び中継局ＲＬによって送信される信号を受信する。
【０１４７】
２つの送信アンテナでフルダイバーシティを復元する最低限の構成は、２つのタイムスロット中に２つの送信アンテナにおいて４つのシンボルを送信することである。宛先Ｄｅｓｔが中継局ＲＬ及び発信元によって転送される信号を同じ電力において受信するようにするために、中継局において電力制御が適用される場合がある。
【０１４８】
Ａ（ｉ）＝［ｚ1，ｚ2］、Ｂ（ｋ）＝［ｚ3，ｚ3］及びＦ（Ｂ（ｋ），Ａ（ｉ））＝［ｆ1（ｚ1，ｚ2，ｚ3，ｚ4）ｆ2（ｚ1，ｚ2，ｚ3，ｚ4）］について考えよう。ただし、ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4は複素シンボルであり、ｆ1及びｆ2は関数であり、その例が後に与えられる。
【０１４９】
Ａ（ｉ）はフェーズＬ１の２つのタイムスロット中に送信される２つの複素変調シンボルからなるブロックであり、Ｂ（ｋ）はフェーズＬ２の２つのタイムスロット中に送信される２つの複素変調シンボルからなるブロックであり、Ｆ（Ｂ（ｋ），Ａ（ｉ））はフェーズＬ２の２つのタイムスロット中に中継局ＲＬによって送信される２つの複素変調シンボルからなるブロックである。
【０１５０】
第１のフェーズＬ１中に宛先Ｄｅｓｔによって受信される信号はＹ1であり、以下のように定義される。
【０１５１】
【数２１】
【０１５２】
ただし、Ｎ1は加法性白色ガウス雑音の行列であり、ｈSDは発信元Ｓｒｃと宛先Ｄｅｓｔとの間のチャネルの伝搬係数のベクトルであり、ｈRDは中継局ＲＬと宛先Ｄｅｓｔとの間のチャネルの伝搬係数のベクトルである。
【０１５３】
第２のフェーズ中に宛先Ｄｅｓｔによって受信される信号はＹ2であり、以下のように定義される。
【０１５４】
【数２２】
【０１５５】
ただし、Ｎ2は加法性白色ガウス雑音の行列である。
【０１５６】
Ｙ1とＹ2との間に結合を適用することによって、宛先Ｄｅｓｔは、新たな等価チャネルモデルを構築することができる。たとえば、以下のような、行列Ａ及びＢとの結合を考える。
Ｙ＝Ｙ1Ａ＋Ｙ2Ｂ
【０１５７】
たとえば、宛先Ｄｅｓｔは、以下の式が得られるように線形結合を計算する。
【０１５８】
【数２３】
【０１５９】
ただし、Ｎは加法性白色ガウス雑音の行列である。
【０１６０】
このように、フェーズＬ1及びフェーズＬ2のシンボルをスマートに混合することによって、本発明はフルダイバーシティ方式を確立することができ、これにより、フェーズＬ１において送信されたビットの一部のダイバーシティ次数を変更することができる。
【０１６１】
ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4が発信元Ｓｒｃによって送信されると直ちに、中継局ＲＬは、ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4を同時に知ることができる。すなわち、ｚ3及びｚ4を構築することができる。
【０１６２】
これは、コードワード分割及びレートマッチングと組み合わせられたＤＤＦプロトコルによって達成され、これらは中継局ＲＬによって知られており、情報ワードを早期に復号できるようにする。
【０１６３】
フルダイバーシティ直交方式は、本発明において、以下のようにｆ1及びｆ2を選択することによって達成することができる。
【０１６４】
【数２４】
【０１６５】
ただし、＊は複素共役を表し、αはスケーリングファクタである。
【０１６６】
線形結合によれば、これにより、ｚ1＋αｚ3入力変調の場合に、IEEE J Sel. Areas Commun., 16: 1451-1458,1998において発表された「A simple transmit diversity technique for wireless communications」と題するS. M. Alamoutiの論文において開示されているような古典的なAlamouti方式に等しい、以下の等価チャネルモデルがもたらされる。
【０１６７】
【数２５】
【０１６８】
たとえば、ｚ1及びｚ3がＱＰＳＫシンボルである場合、α＝１／２を選択することによって、事実上、１６ＱＡＭ変調が構成される。すなわち、発信元Ｓｒｃ又は中継局ＲＬによって実際に１６ＱＡＭが送信されるのではなく、受信されたメッセージが１６ＱＡＭ変調及びAlamouti方式を用いて送信されたかのように、宛先Ｄｅｓｔがそのメッセージを認識する。
【０１６９】
このように、宛先Ｄｅｓｔにおいて復号器をあまり複雑にすることなく実現することができ、発信元Ｓｒｃは、フェーズＬ１、Ｌ２の状態を考慮することなく、シンボルを送信することができる。
【０１７０】
さらに、復号器の入力におけるフェージングチャネルモデルはMatryoshka Ｍ（｛２，１｝，｛２ＮL2，ＮL1−ＮL2｝）チャネルであるので、ＮL2＞＝Ｋ／２のとき直ちに、受信機の復号器出力において、２のフルダイバーシティ次数が得られる。
【０１７１】
実際には、フェーズＬ１のＮL1個の符号化ビットのうちのＮL2個の符号化ビットは、フェーズＬ２において発信元Ｓｒｃによって送信される新たなＮL2個のビットと同様に、フェーズＬ２における提案された方式を用いて形成される２つのチャネルを通して実質的に送信される。
【０１７２】
Matryoshkaチャネルは、Information Theory Workshop 2007 (ITW'07)(Lake Tahoe, California, USA)において、G. M. Kraidy、N. Gresset、J. J. Boutrosによる「Coding for the Non-Orthogonal Amplify-and-Forward Cooperative Channel」と題した論文で開示されている。
【０１７３】
本発明においてゴールデン符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択される。
【０１７４】
【数２６】
【０１７５】
ただし、φは複素定数であり、
【０１７６】
【数２７】
【０１７７】
はｘの代数共役（algebraic conjugate）である。
【０１７８】
それにより、線形結合を適用することによって、以下の等価チャネルモデルが導かれる。
【０１７９】
【数２８】
【０１８０】
それゆえ、
【０１８１】
【数２９】
【０１８２】
【数３０】
【０１８３】
【数３１】
【０１８４】
と選ぶことによって、ゴールデン符号の伝送に対応する等価モデルを構築することができる。
【０１８５】
復号器の入力におけるブロックフェージングチャネルモデルはMatryoshka Ｍ（｛２，１｝，｛２ＮL2，ＮL1−ＮL2｝）チャネルであり、ＮL2＞＝Ｋ／２のとき直ちに、受信機においてフルダイバーシティが得られる。
【０１８６】
本発明において、Proc. Conference on Information Science and Systems (Princeton, NJ, March 17--19, 2004において発表された「Precoder designs for high rate space-time block codes」と題するA. Hottinen及びO. Tirkkonenの論文において開示されているようなシルバー符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択される。
【０１８７】
【数３２】
【０１８８】
以下のような結合を適用することによって、ゴールデン符号と比べて、あまり複雑にすることなく、フルダイバーシティ及び高い符号化利得を与えるシルバー符号方式がもたらされる。
【０１８９】
【数３３】
【０１９０】
さらに、復号器の入力におけるブロックフェージングチャネルモデルはMatryoshka Ｍ（｛２，１｝，｛２ＮL2，ＮL1−ＮL2｝）チャネルであり、ＮL2＞＝Ｋ／２のとき直ちに、受信機においてフルダイバーシティが得られる。
【０１９１】
次のステップＳ３０７において、プロセッサ２００は、複素変調シンボルのベクトルの送信が終了したか否か、又は宛先Ｄｅｓｔから発信元Ｓｒｃに肯定応答が送信されたか否かを調べる。
【０１９２】
宛先Ｄｅｓｔが複素変調シンボルの１つのベクトルに肯定応答するとき、又は所与の期間内に肯定応答が受信されないとき、又はブロードキャストの場合には複素変調シンボルの全てのベクトルが転送されたときに、複素変調シンボルのブロックの送信が終了する。
【０１９３】
複素変調シンボルのベクトルの送信が終了した場合、プロセッサ２００はステップＳ３００に戻る。そうでない場合、プロセッサ２００は、既に開示されているステップＳ３０３に進む。
【０１９４】
図５は、本発明が実施される宛先のアーキテクチャを表す図である。
【０１９５】
宛先Ｄｅｓｔは、たとえば、バス５０１によって互いに接続される構成要素、及び、図６又は図７において開示されるようなプログラムによって制御されるプロセッサ５００に基づくアーキテクチャを有する。
【０１９６】
バス５０１は、プロセッサ５００を、リードオンリーメモリＲＯＭ５０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ５０３、及び無線インターフェース５０５に接続し、宛先が基地局又はホーム基地局である場合にはネットワークインターフェース５０６に接続する。
【０１９７】
メモリ５０３は、図６又は図７において開示されるようなアルゴリズムに関連するプログラムの変数及び命令を受信することを目的とするレジスタを含む。
【０１９８】
プロセッサ５００は、宛先が基地局である場合にはネットワークインターフェース５０６の動作を制御し、また、無線インターフェース５０５の動作を制御する。
【０１９９】
リードオンリーメモリ５０２は、図６又は図７において開示されるようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令を含み、その命令は、宛先Ｄｅｓｔが起動されるときにランダムアクセスメモリ５０３に転送される。
【０２００】
宛先が基地局又はホーム基地局である場合、宛先Ｄｅｓｔはネットワークインターフェース５０６を通して通信ネットワークに接続される。たとえば、ネットワークインターフェース５０６はＤＳＬ（デジタル加入者線）モデム、或いはＩＳＤＮ（統合サービスデジタル網）インターフェース等である。
【０２０１】
宛先Ｄｅｓｔは、ネットワークインターフェース５０６を通して、無線セルラー通信ネットワークの他の基地局、又は無線セルラー通信ネットワークのコアデバイスにメッセージを転送することができる。
【０２０２】
図６は、本発明による、宛先によって実行されるアルゴリズムの第１の例を開示する。
【０２０３】
より厳密には、このアルゴリズムは宛先のプロセッサ５００によって実行される。
【０２０４】
ステップＳ６００において、プロセッサ５００は、無線インターフェース５０５を通して、複素変調シンボルのベクトルの受信を検出する。
【０２０５】
複素変調シンボルの受信ベクトルは、たとえば、ベクトルＶ１であり、ブロックＡ（１）、Ａ（ｉ）及びＡ（ｊ）を含む。
【０２０６】
次のステップＳ６０１において、プロセッサ５００は、ＲＡＭメモリ５０３に、複素シンボルの受信ベクトル内に含まれる複素変調シンボルを記憶する。
【０２０７】
次のステップＳ６０２において、プロセッサ５００は、中継局ＲＬが信号を転送しているか否かを調べる。
【０２０８】
プロセッサ５００は、受信信号の電力が増加することを無線インターフェース５０５によって通知されることによって、或いは新たなパイロットシンボルが受信されたことを無線インターフェース５０５によって通知されることによって、或いは中継局ＲＬ又は発信元Ｓｒｃによって転送されるメッセージを受信することによって、中継局ＲＬが信号を転送していると判断することができる。
【０２０９】
中継局ＲＬが信号を転送している場合、プロセッサ５００はステップＳ６０３に進む。そうでない場合、プロセッサ５００はステップＳ６０５に進む。
【０２１０】
図４の例によれば、中継局ＲＬは、複素シンボルのベクトルＶ１の送信中には信号を転送しない。
【０２１１】
ステップＳ６０５において、プロセッサ５００は、無線インターフェース５０５に対して、複素変調シンボルの少なくとも１つの受信ベクトルを復号するように指示する。
【０２１２】
少なくとも１つの複素変調シンボルは復調され、デインターリーブされ、復号されて、情報ビット及び冗長情報となる。
【０２１３】
次のステップＳ６０６において、プロセッサ５００は、複素変調シンボルの少なくとも１つの受信ベクトルを復号した後に求められたＣＲＣが正しいか否かを調べる。
【０２１４】
ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ５００は本アルゴリズムを中断する。そうでない場合、プロセッサ５００はステップＳ６００に戻る。
【０２１５】
また、プロセッサ５００は、発信元Ｓｒｃに肯定応答又は非肯定応答メッセージを転送するように指示してもよい。
【０２１６】
たとえば、複素変調シンボルの少なくとも１つの受信ベクトルのためのＣＲＣが正しくないとき、プロセッサ５００はステップＳ６００に戻り、無線インターフェース５０５を通して、複素変調シンボルの少なくとも１つの別のベクトルの受信を検出する。
【０２１７】
複素変調シンボルの受信ベクトルは、たとえば、複素変調シンボルのベクトルＶ２並びにＶ３であり、それぞれブロックＢ（１）及びＢ（ｋ）、並びに、Ｆ（Ｂ（１），Ａ（ｉ））及びＦ（Ｂ（ｋ），Ａ（ｊ））を含む。
【０２１８】
次のステップＳ６０１において、プロセッサ５００は、ＲＡＭメモリ５０３に、複素シンボルの受信ベクトル内に含まれる複素変調シンボルを記憶する。
【０２１９】
次のステップＳ６０２において、プロセッサ５００は、中継局ＲＬが信号を転送しているか否かを調べる。
【０２２０】
図４の例によれば、中継局ＲＬは信号を転送している。
【０２２１】
ステップＳ６０３において、プロセッサ５００は、発信元Ｓｒｃによって以前に転送され、ＲＡＭメモリ５０３に記憶される複素変調シンボルのベクトル内に含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０２２２】
たとえば、プロセッサ５００は、複素変調シンボルのブロックＡ（ｉ）に組まれる複素変調シンボルを取得する。
【０２２３】
次のステップＳ６０４において、プロセッサ５００は、受信したばかりの複素変調シンボルと、複素変調シンボルのブロックＡ（ｉ）内に含まれる複素変調シンボルとを結合する。
【０２２４】
第１の例によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２２５】
【数３４】
【０２２６】
その信号はＹであり、以下のように定義される。
【０２２７】
【数３５】
【０２２８】
本発明においてゴールデン符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２２９】
【数３６】
【０２３０】
その信号はＹであり、以下のように定義される。
【０２３１】
【数３７】
【０２３２】
本発明においてシルバー符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２３３】
【数３８】
【０２３４】
Ｙ１及びＹ２の結合は以下のように行なわれる。
【０２３５】
【数３９】
【０２３６】
それにより、ゴールデン符号と比べて、あまり複雑にすることなく、フルダイバーシティ及び高い符号化利得を与えるシルバー符号方式がもたらされる。
【０２３７】
次のステップＳ６０５において、プロセッサ５００は、無線インターフェース５０５に対して、結合された複素変調シンボルを復号するように指示する。
【０２３８】
結合された複素変調シンボルは復調され、デインターリーブされ、復号されて、情報ビット及び冗長情報となる。
【０２３９】
その後、プロセッサ５００は、既に記述されているステップＳ６０６に進む。
【０２４０】
図７は、本発明による、宛先によって実行されるアルゴリズムの第２の例を開示する。
【０２４１】
より厳密には、本アルゴリズムは宛先Ｄｅｓｔのプロセッサ５００によって実行される。
【０２４２】
ステップＳ７００において、プロセッサ５００は、無線インターフェース５０５を通して、複素変調シンボルのベクトルの受信を検出する。
【０２４３】
複素変調シンボルの受信ベクトルは、たとえば、ベクトルＶ１であり、ブロックＡ（１）、Ａ（ｉ）及びＡ（ｊ）を含む。
【０２４４】
次のステップＳ７０１において、プロセッサ５００は、ＲＡＭメモリ５０３に、複素シンボルの受信ベクトル内に含まれる複素変調シンボルを記憶する。
【０２４５】
次のステップＳ７０２において、プロセッサ５００は、中継局ＲＬは信号を中継していないと考えて、無線インターフェース５０５に対して複素変調シンボルの受信ベクトルを復号するように指示する。
【０２４６】
受信される信号は、以下の信号であると考えられる。
【０２４７】
【数４０】
【０２４８】
複素変調シンボルは復調され、デインターリーブされ、復号されて、情報ビット及び冗長情報となる。
【０２４９】
次のステップＳ７０３において、プロセッサ５００は、複素変調シンボルの受信ベクトルを復号した後に求められたＣＲＣが正しいか否かを調べる。
【０２５０】
ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ５００は本アルゴリズムを中断する。そうでない場合、プロセッサ５００はステップＳ７０４に進む。
【０２５１】
ステップＳ７０４において、プロセッサ５００は、発信元Ｓｒｃによって以前に転送され、ＲＡＭメモリ５０３に記憶されている複素変調シンボルのベクトル内に含まれる複素変調シンボルを取得する。
【０２５２】
次のステップＳ７０５において、プロセッサ５００は、受信したばかりの複素変調シンボルと、複素変調シンボルのブロック内に含まれる複素変調シンボルとを結合する。
【０２５３】
次のステップＳ７０６において、プロセッサ５００は、中継局ＲＬが信号を中継していると考えて、無線インターフェース５０５に対して結合された複素変調シンボルを復号するように指示する。
【０２５４】
第１の例によれば、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２５５】
【数４１】
【０２５６】
線形結合から生じる信号はＹであり、以下のように定義される。
【０２５７】
【数４２】
【０２５８】
本発明においてゴールデン符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２５９】
【数４３】
【０２６０】
その信号はＹであり、以下のように定義される。
【０２６１】
【数４４】
【０２６２】
本発明においてシルバー符号が用いられる場合、ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【０２６３】
【数４５】
【０２６４】
Ｙ１及びＹ２の結合は以下のように行なわれる。
【０２６５】
【数４６】
【０２６６】
それにより、ゴールデン符号と比べて、あまり複雑にすることなく、フルダイバーシティ及び高い符号化利得を与えるシルバー符号方式がもたらされる。
【０２６７】
結合された複素変調シンボルは復調され、デインターリーブされ、復号されて、情報ビット及び冗長情報となる。
【０２６８】
次のステップＳ７０７において、プロセッサ５００は、複素変調シンボルの受信ベクトルを復号した後に求められたＣＲＣが正しいか否かを調べる。
【０２６９】
ＣＲＣが正しい場合、プロセッサ５００は本アルゴリズムを中断する。そうでない場合、プロセッサ５００はステップＳ７００に戻る。
【０２７０】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上記の本発明の実施形態に対して数多くの変更を行なうことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法であって、
該シンボルは中継局によって中継され、該中継局はシンボルを受信し、
該方法は、該中継局によって実行されるステップであって、
− シンボルを受信するステップと、
− 該シンボルを成功裏に復号するステップと、
− 前記発信元によって以前に転送されたシンボルを生成するステップと、
− 前記発信元によって以前に転送されていないシンボルを生成するステップと、
− 前記生成されたシンボルを結合して、結合されたシンボルを生成するステップと、
− 前記結合されたシンボルを前記宛先に転送するステップと
を含むことを特徴とする、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法。
【請求項２】
前記結合されたシンボルは、前記発信元が該発信元によって以前に転送されていないシンボルを転送するのと同時に転送されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記宛先によって前記発信元に転送される肯定応答又は非肯定応答メッセージを検出するさらなるステップを含み、
該肯定応答メッセージが検出されない場合に、前記シンボルを生成するステップ、前記シンボルを結合するステップ、及び前記結合されたシンボルを転送するステップが実行されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
２つの期間中に該中継局によって転送される信号は以下のように定義され、
【数１】
ただし、ｚ1及びｚ2は前記発信元によって以前に転送された前記生成されたシンボルであり、ｚ3及びｚ4は前記発信元によって以前に転送されていない前記生成されたシンボルであり、ｆ1及びｆ2は前記生成されたシンボルを結合するために用いられる関数であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数２】
ただし、＊は複素共役を表し、αは、α＝１／２に等しいスケーリングファクタであることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数３】
ただし、φは複素定数であり、
【数４】
はｘの代数共役であり、
【数５】
【数６】
【数７】
【数８】
であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数９】
ただし、＊は複素共役を表すことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するためのデバイスであって、
該シンボルは中継局によって中継され、該中継局はシンボルを受信し、
該デバイスは該中継局に収容され、
− シンボルを受信する手段と、
− 該シンボルを復号する手段と、
− 前記発信元によって以前に転送されたシンボルを生成する手段と、
− 前記発信元によって以前に転送されていないシンボルを生成する手段と、
− 前記生成されたシンボルを結合して、結合されたシンボルを生成する手段と、
− 前記結合されたシンボルを前記宛先に転送する手段と
を備えることを特徴とする、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するためのデバイス。
【請求項９】
無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するための方法であって、
該シンボルは中継局によって中継され、
該方法は、該宛先によって実行されるステップであって、
− シンボルを表す信号を受信するステップと、
− 該宛先によって以前に受信されており該宛先によって記憶されているシンボルを読み出すステップと、
− 前記受信されたシンボルと前記読み出されたシンボルとを結合するステップと、
− 前記発信元によって以前に転送されたシンボルと、前記発信元によって以前に転送されていないシンボルとを結合することによって形成されるシンボルを前記中継局が転送したと考えて、前記結合されたシンボルを復号するステップと
を含むことを特徴とする、無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するための方法。
【請求項１０】
前記シンボルを表す信号は以下のように定義され、
【数１０】
ただし、Ｎ2は加法性白色ガウス雑音のＮｒ×２行列であり、ｈSDは前記発信元と該宛先との間のチャネルのＮｒ個の伝搬係数のベクトルであり、Ｎｒは該宛先のアンテナの数であり、ｈRDは前記中継局と該宛先との間のチャネルのＮｒ個の伝搬係数のベクトルであり、ｚ1及びｚ2は該宛先によって以前に受信されており該宛先によって記憶されているシンボルであり、ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4は、前記受信された信号が表すシンボルであり、ｆ1及びｆ2は前記受信されたシンボルと前記読み出されたシンボルとを結合するために用いられる関数であり、
前記受信されたシンボルは以下の式に従って結合され、
【数１１】
ただし、Ａ及びＢは所与の行列であり、Ｙ1は該宛先によって以前に受信されており該宛先によって記憶されているシンボルを表わし、
【数１２】
ただし、Ｎ1は加法性白色ガウス雑音のＮｒ×２行列であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数１３】
ただし、＊は複素共役を表し、αは、α＝１／２に等しいスケーリングファクタであり、前記読み出されたシンボル及び前記受信されたシンボルは以下の式
【数１４】
に従って結合されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数１５】
ただし、φは複素定数であり、
【数１６】
はｘの代数共役であり、
【数１７】
【数１８】
【数１９】
【数２０】
であり、前記読み出されたシンボル及び前記受信されたシンボルは以下の式
【数２１】
に従って結合されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数２２】
ただし、＊は複素共役を表し、前記読み出されたシンボル及び前記受信されたシンボルは以下の式
【数２３】
に従って結合されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するためのデバイスであって、
該シンボルは中継局によって中継され、該デバイスは該宛先に収容され、
− シンボルを表す信号を受信する手段と、
− 該宛先によって以前に受信されており該宛先によって記憶されているシンボルを読み出す手段と、
− 前記受信されたシンボルと前記読み出されたシンボルとを結合する手段と、
− 前記発信元によって以前に転送されたシンボルと、前記発信元によって以前に転送されていないシンボルとを結合することによって形成されるシンボルを前記中継局が転送したと考えて、前記結合されたシンボルを復号する手段と
を備えることを特徴とする、無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するためのデバイス。
【請求項１】
無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法であって、
該シンボルは中継局によって中継され、該中継局はシンボルを受信し、
該方法は、該中継局によって実行されるステップであって、
− シンボルを受信するステップと、
− 該シンボルを成功裏に復号するステップと、
− 前記発信元によって以前に転送されたシンボルを生成するステップと、
− 前記発信元によって以前に転送されていないシンボルを生成するステップと、
− 前記生成されたシンボルを結合して、結合されたシンボルを生成するステップと、
− 前記結合されたシンボルを前記宛先に転送するステップと
を含むことを特徴とする、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するための方法。
【請求項２】
前記結合されたシンボルは、前記発信元が該発信元によって以前に転送されていないシンボルを転送するのと同時に転送されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記宛先によって前記発信元に転送される肯定応答又は非肯定応答メッセージを検出するさらなるステップを含み、
該肯定応答メッセージが検出されない場合に、前記シンボルを生成するステップ、前記シンボルを結合するステップ、及び前記結合されたシンボルを転送するステップが実行されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
２つの期間中に該中継局によって転送される信号は以下のように定義され、
【数１】
ただし、ｚ1及びｚ2は前記発信元によって以前に転送された前記生成されたシンボルであり、ｚ3及びｚ4は前記発信元によって以前に転送されていない前記生成されたシンボルであり、ｆ1及びｆ2は前記生成されたシンボルを結合するために用いられる関数であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数２】
ただし、＊は複素共役を表し、αは、α＝１／２に等しいスケーリングファクタであることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数３】
ただし、φは複素定数であり、
【数４】
はｘの代数共役であり、
【数５】
【数６】
【数７】
【数８】
であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数９】
ただし、＊は複素共役を表すことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するためのデバイスであって、
該シンボルは中継局によって中継され、該中継局はシンボルを受信し、
該デバイスは該中継局に収容され、
− シンボルを受信する手段と、
− 該シンボルを復号する手段と、
− 前記発信元によって以前に転送されたシンボルを生成する手段と、
− 前記発信元によって以前に転送されていないシンボルを生成する手段と、
− 前記生成されたシンボルを結合して、結合されたシンボルを生成する手段と、
− 前記結合されたシンボルを前記宛先に転送する手段と
を備えることを特徴とする、無線セルラー通信ネットワークにおいて発信元によって宛先に転送されるシンボルを中継するためのデバイス。
【請求項９】
無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するための方法であって、
該シンボルは中継局によって中継され、
該方法は、該宛先によって実行されるステップであって、
− シンボルを表す信号を受信するステップと、
− 該宛先によって以前に受信されており該宛先によって記憶されているシンボルを読み出すステップと、
− 前記受信されたシンボルと前記読み出されたシンボルとを結合するステップと、
− 前記発信元によって以前に転送されたシンボルと、前記発信元によって以前に転送されていないシンボルとを結合することによって形成されるシンボルを前記中継局が転送したと考えて、前記結合されたシンボルを復号するステップと
を含むことを特徴とする、無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するための方法。
【請求項１０】
前記シンボルを表す信号は以下のように定義され、
【数１０】
ただし、Ｎ2は加法性白色ガウス雑音のＮｒ×２行列であり、ｈSDは前記発信元と該宛先との間のチャネルのＮｒ個の伝搬係数のベクトルであり、Ｎｒは該宛先のアンテナの数であり、ｈRDは前記中継局と該宛先との間のチャネルのＮｒ個の伝搬係数のベクトルであり、ｚ1及びｚ2は該宛先によって以前に受信されており該宛先によって記憶されているシンボルであり、ｚ1、ｚ2、ｚ3、ｚ4は、前記受信された信号が表すシンボルであり、ｆ1及びｆ2は前記受信されたシンボルと前記読み出されたシンボルとを結合するために用いられる関数であり、
前記受信されたシンボルは以下の式に従って結合され、
【数１１】
ただし、Ａ及びＢは所与の行列であり、Ｙ1は該宛先によって以前に受信されており該宛先によって記憶されているシンボルを表わし、
【数１２】
ただし、Ｎ1は加法性白色ガウス雑音のＮｒ×２行列であることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数１３】
ただし、＊は複素共役を表し、αは、α＝１／２に等しいスケーリングファクタであり、前記読み出されたシンボル及び前記受信されたシンボルは以下の式
【数１４】
に従って結合されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数１５】
ただし、φは複素定数であり、
【数１６】
はｘの代数共役であり、
【数１７】
【数１８】
【数１９】
【数２０】
であり、前記読み出されたシンボル及び前記受信されたシンボルは以下の式
【数２１】
に従って結合されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
ｆ1及びｆ2は以下のように選択され、
【数２２】
ただし、＊は複素共役を表し、前記読み出されたシンボル及び前記受信されたシンボルは以下の式
【数２３】
に従って結合されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するためのデバイスであって、
該シンボルは中継局によって中継され、該デバイスは該宛先に収容され、
− シンボルを表す信号を受信する手段と、
− 該宛先によって以前に受信されており該宛先によって記憶されているシンボルを読み出す手段と、
− 前記受信されたシンボルと前記読み出されたシンボルとを結合する手段と、
− 前記発信元によって以前に転送されたシンボルと、前記発信元によって以前に転送されていないシンボルとを結合することによって形成されるシンボルを前記中継局が転送したと考えて、前記結合されたシンボルを復号する手段と
を備えることを特徴とする、無線セルラー通信ネットワークにおいて宛先によって受信されるシンボルを復号するためのデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−５５５０１（Ｐ２０１１−５５５０１Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１９６３２５（Ｐ２０１０−１９６３２５）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（５０３１６３５２７）ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ (175)
【氏名又は名称原語表記】ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｒ＆Ｄ ＣＥＮＴＲＥ ＥＵＲＯＰＥ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｃａｐｒｏｎｉｌａａｎ ４６， １１１９ ＮＳ Ｓｃｈｉｐｈｏｌ Ｒｉｊｋ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９６３２５（Ｐ２０１０−１９６３２５）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【出願人】（５０３１６３５２７）ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ (175)
【氏名又は名称原語表記】ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｒ＆Ｄ ＣＥＮＴＲＥ ＥＵＲＯＰＥ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｃａｐｒｏｎｉｌａａｎ ４６， １１１９ ＮＳ Ｓｃｈｉｐｈｏｌ Ｒｉｊｋ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]