WO2010087209A1

WO2010087209A1 - 中継協調通信システム及びその通信方法

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Publication number: WO2010087209A1
Application number: PCT/JP2010/000598
Authority: WO
Inventors: 張応余; 劉仁茂; 黄磊; 丁銘; 孫国林; 陳晨
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Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2010-08-05
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Abstract

　本発明は、中継協調セルラー移動通信システム及びその通信方法を提供する。当該方法は、セル内のすべての中継局、あるいは基地局と中継局とは、ユーザ装置のすべての上りリンク参照信号、ランダムアクセス信号等の上りリンク信号を測定して、各サイトでのユーザ装置の上りリンク信号の受信品質を取得するとともに、測定結果を基地局にフィードバックする。基地局は、上記測定結果に基づいて、各ユーザ装置の伝送ルートを確定する。ユーザの下りリンク受信、上りリンク送信、上りリンク再送信及び下りリンク再受信等は、基地局の集中式スケジューリングを利用し、伝送ルート内の各サイトによりがスケジューリングの制御情報を処理してユーザ装置に転送する。上りリンクＨＡＲＱメカニズムにおいて、伝送ルート内の各サイトは、ユーザ装置の上りリンク信号を受信して、ユーザ装置にＡＣＫをフィードバックし、処理後の上りリンク信号を基地局に転送しあるいはＮＡＣＫもしくはＡＣＫを基地局にフィードバックする。基地局は、転送されたデータに対する復号検出結果あるいは伝送経路内の各サイトからのフィードバック結果に基づいて、現在の上りリンク送信に成功したか、上りリンク再送信調整を行うかを判断する。

Description

中継協調通信システム及びその通信方法

　本発明は、セルラー移動通信システムに関し、具体的には、中継技術を利用した移動通信システムに適用されるハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Hybrid Automatic Repeat Request）のスケジューリング方法に関する。

　情報技術の発展に伴い、移動端末のアクセス遅延の低減に対する需要が高くなっている。また、将来の移動通信システムの伝送レートを更に向上させることが必要とされる。一方で、これにより、従来のセルラーセルのカバー面積が低下してしまうという問題が生じる。無線中継技術の基本的機能は、中継ノードを利用して、基地局からの信号を再処理して送信することで、セルのカバー範囲を拡大し、通信の死角領域を減少させることである。また、無線中継技術により、負荷のバランスを取って、ホットスポット地域のサービスを分散することができる。さらに、中継技術の導入により、端末の送信電力を低下させて、端末のバッテリの寿命を延長することができる。このため、将来の移動通信（３ＧＰＰ、３ＧＰＰ２）、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）及びブロードバンド無線ネットワーク（ＩＥＥＥ８０２．１６ｊ）等の標準化においても、中継技術の概念を導入することが考えられる。そこで、中継協調通信で発生する問題を検討する。

　中継局の導入により、従来のセルラー通信のトポロジー構造が変更される。基地局とユーザ装置（移動局とも呼ぶ）との間の通信を実現するためには、中継局と基地局との間、ユーザ装置と中継局との間で信号を伝送するように、対応する無線リソースを割り当てる必要がある。二つのリンクに異なる時間リソースを割り当てる方法、すなわち、中継局が時分割方式により基地局及びユーザ装置とそれぞれ通信を行うことは、簡単で有効な方法である。この方法は、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割多重）システム及びＴＤＤ（Time Division Duplex：時間分割多重）システムのいずれにも適用される。中継局は、信号の受信と送信とを同時に行うことができない。具体的には、ＦＤＤシステムにおいて、中継局がバックグランドリンクを通して基地局からの下りリンク送信信号を受信する際、中継局はユーザ装置に対して、下りリンク送信を行わない。同様に、基地局が中継局からの上りリンク送信信号を受信する際、中継局は、ユーザ装置からの上りリンク受信を行わない。

　上述のように、中継局の存在により、セルのカバー範囲を拡大することができる。しかしながら、これにより、伝送効率の低下という問題も生じる。実際のシステムにおいて、伝送効率の低下は、端末と端末（基地局とユーザ装置）との間のデータ伝送に必要なＨＡＲＱ周期の延長を意味する。同様に、バックグランドリンクの存在及びＨＡＲＱの周期特性により、ユーザ装置がＨＡＲＱプロセスを正常に実施する場合、中継局が信号の受信と送信とを同時に行わなければならない状況が発生する。

　上記問題に鑑みて、本発明は、中継局が協調して通信するセルラーシステムにおいて、ＨＡＲＱのスケジューリングに対する解決方法を提供する。

　本発明において、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）のルートサイトに関する集合をシグナリング伝送ルートの集合と定義し、データチャネルのルートサイトに関する集合をデータ伝送ルートの集合と定義する。データチャネルに対し、上りリンクデータと下りリンクデータとは同じルート方式を有する。すなわち、上りリンクと下りリンクにおいて、データ伝送ルートの集合は同じである。また、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）において、そのルート方式は、データチャネルにおけるルート方式と同じである。このため、本発明におけるシグナリング伝送ルートの集合とは、すべて、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を経過するサイトの集合である。

　また、ルート集合の中に中継局が含まれていない（基地局と通信する）ユーザ装置を基地局ユーザ装置と定義し、ルート集合の中に基地局が含まれていない（中継局と通信する）ユーザ装置を中継ユーザ装置と定義する。なお、基地局も、中継ユーザ装置の通信を協調することができる。

　ここで、特に明確に説明しない場合、本発明のサイトとは、基地局あるいは中継局であり、本発明のユーザ装置とは、中継ユーザ装置あるいは基地局ユーザ装置である。

　本発明の通信方法は、基地局と少なくとも一つの中継局とを備えた中継協調セルラー通信システムでの通信方法であって、上記中継局あるいは上記中継局と上記基地局とにより、ユーザ装置の上りリンク信号の受信品質を測定するステップと、上記中継局により、上記基地局に測定された上記受信品質をフィードバックするステップと、上記基地局により、上記中継局が測定した受信品質あるいは上記中継局と上記基地局とが測定した上記受信品質に基づいて、上記ユーザ装置と上記基地局との間の伝送ルートを確定するステップとを含むことを特徴とする。

　また、本発明の通信方法は、基地局と少なくとも一つの中継局とを備えた中継協調セルラー通信システムでの通信方法であって、上記基地局により、上記基地局と上記中継局、あるいは上記中継局が測定した受信品質に基づいて、各ユーザ装置のルートサイトを確定するステップと、上記ユーザ装置により、割り当てられた上りリンクリソースにおいて信号を送信するステップと、上記ユーザ装置の下りリンク受信、上りリンク送信、上りリンク再送信及び下りリンク再受信は、基地局の集中式スケジューリングを利用し、上記ルートサイトにより、スケジューリング制御情報を処理して上記ユーザ装置に転送するステップと、上りリンクＨＡＲＱメカニズムにおいて、上記中継局あるいは上記中継局と上記基地局とにより、それぞれ時局での上記ユーザ装置からの上りリンク信号の受信成功有無かかわらず、正確受信の確認を上記ユーザ装置にフィードバックするステップとを含むことを特徴とする。

　本発明の中継協調セルラー通信システムは、基地局と少なくとも一つの中継局とを備えた中継協調セルラー通信システムであって、上記中継局は、ユーザ装置からの信号を受信する第１受信装置と、上記ユーザ装置からの信号の受信品質を測定する第１測定装置と、測定された受信品質を上記中継局から上記基地局にフィードバックする転送装置とを備え、上記基地局は、上記ユーザ装置からの信号を受信する第２受信装置と、上記ユーザ装置からの信号の受信品質を測定する第２測定装置と、上記中継局が測定した受信品質と上記基地局が測定した受信品質とに基づいて、上記各ユーザ装置と上記基地局間との間の伝送ルート経路を確定する経路確定装置とを備えることを特徴とする。

　上りリンク及び下りリンクＨＡＲＱメカニズムにおいて、ユーザ装置のシグナリング伝送ルートの集合及びデータ伝送ルートの集合の確定は、本発明で提案した方法に限定されるものではない。

　本発明の構成によれば、中継協調セルラー通信システムでの伝送効率を向上することができる。

本発明の実施の形態に係る通信システムの概略構成、及び中継局がユーザ装置からの上りリンク信号の受信品質を取得する過程を示す模式図である。本発明の実施の形態に係る通信システムにおける中継局の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る通信システムにおける基地局の構成を示すブロック図である。基地局が中継局からフィードバックされた上りリンク信号の受信品質に基づいて、ユーザ装置の伝送ルートを選択する過程を示す模式図である。中継局の上りリンク及び下りリンクにおける無線リソース割り当てに係る第１例を示す図である。中継局の上りリンク及び下りリンクにおける無線リソースの割り当てに係る第２例を示す図である。中継局の上りリンク及び下りリンクにおける無線リソースの割り当てに係る第３例を示す図である。ＦＤＤ　ＬＴＥフレームの構成を示す図である。ブランクサブフレームを用いたバックグランドリンクの配置の例を示す図である。ＭＢＳＦＮサブフレームを用いたバックグランドリンクの配置の例を示す図である。上りリンクＨＡＲＱにおいての初回送信及び自己適応再送信の第１の方法を示す図である。上りリンクＨＡＲＱにおいての初回送信及び自己適応再送信の第２の方法を示す図である。ブランクサブフレームを用いた上りリンクＨＡＲＱにおいて、初回送信及び自己適応再送信のタイムシーケンスの例を示す図である。ＭＢＳＦＮサブフレームを用いた上りリンクＨＡＲＱにおいて、初回送信及び自己適応再送信のタイムシーケンスの例を示す図である。ブランクサブフレームを用いた上りリンクＨＡＲＱにおいて、ＡＣＫをフィードバックするタイムシーケンスの例を示す図である。ＭＢＳＦＮサブフレームを用いた上りリンクＨＡＲＱにおいて、ＡＣＫをフィードバックするタイムシーケンスの例を示す図である。下りリンクＨＡＲＱにおいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのフィードバック及び再送信を示す図である。ブランクサブフレームを用いた下りリンクＨＡＲＱにおいて、ＮＡＣＫのフィードバック及び再送信のタイムシーケンスの例を示す模式図である。ＭＢＳＦＮサブフレームを用いた下りリンクＨＡＲＱにおいて、ＮＡＣＫのフィードバック及び再送信のタイムシーケンスの例を示す模式図である。ブランクサブフレームを用いた下りリンクＨＡＲＱにおいて、ＡＣＫのフィードバック及び再送信のタイムシーケンスの例を示す模式図である。ＭＢＳＦＮサブフレームを用いた下りリンクＨＡＲＱにおいて、ＡＣＫのフィードバック及び再送信のタイムシーケンスの例を示す模式図である。

　以下、図面に基づいて、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。本発明をより理解しやすく説明するために、本発明の実施の形態について、不必要な構成及び機能の詳細説明は省略する。

　本発明を実現するための形態をより詳細且つ明確に説明するために、実施の形態では、ＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄを利用したセルラー移動通信システムに応用される具体的な実施例について説明する。もちろん、本発明の応用範囲は下記実施の形態に限らず、その他の移動通信システムにも適用可能である。

　図１Ａは、本発明の実施の形態に係る中継協調通信システム（中継協調セルラー通信しシステム）１の構成を示す模式図である。該システム１は、ユーザ装置１０（Ｕ_１、Ｕ_２、Ｕ_３）と、基地局（ｅＮＢ）３０と、ユーザ装置１０と基地局３０との間で中継の役割をする中継局２０（Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３）とを備えている。

〔伝送ルートの選択〕
　セル内の各中継局２０が、同じ周波数帯域を共用する場合、中継を受けるユーザ装置（中継ユーザ装置）１０は、セル内のすべての中継局２０及び基地局３０からの制御信号を受信することができ、各サイト（基地局３０又は中継局２０）から受信する信号の強度は、中継ユーザ装置１０から各サイト（基地局３０又は中継局２０）までの距離及びシャドウィング等により決定される。この場合、ユーザ装置１０の制御信号であるシグナリングの伝送ルート（以降、シグナリング伝送ルートと称する）の集合は、セル内のすべての中継局２０、あるいは基地局３０とすべての中継局２０との集合である。なお、ユーザ装置１０のデータチャネルにおいて、ユーザデータの伝送ルート（以降、データ伝送ルートと称する）の集合は、各サイトが受信した上りリンク信号の受信品質に基づいて、基地局３０により確定されたサイトの集合である。このため、データ伝送ルートデータの集合は、中継ユーザ装置１０に近づいている一部の中継局２０の集合、あるいは、基地局３０とユーザ装置（中継ユーザ装置１０あるいは基地局３０と接続するユーザ装置（基地局ユーザ装置）１０）１０に近づいている一部の中継局２０との集合である。

　セル内の各中継局２０が異なる周波数帯域を使用する場合、中継ユーザ装置１０は、該ユーザ装置１０の近傍の一部の中継局２０からの信号のみを受信する。この場合、シグナリング伝送ルートの集合は、データ伝送ルートの集合、すなわち中継ユーザ装置１０の近傍の一部の中継局２０の集合となる。また、データ伝送ルートの集合及びシグナリング伝送ルートの集合には、同じサイトが含まれる。なお、データ伝送ルートの集合は、各サイトが受信した上りリンク信号の受信品質に基づいて、基地局３０により確定されたサイトの集合である。

　複数のサイトルートの通信を必要とするユーザ装置１０にとって、そのデータチャネルのルート方式は、データ伝送ルートの集合におけるサイトのマクロダイバーシチであってもよいし、各サイトの同じ時間・周波数の無線リソースに対する多重伝送であってもよい。

　また、各ユーザ装置１０に対して、下りリンク制御信号及びデータチャネルは、それぞれシグナリング伝送ルートの集合及びデータ伝送ルートの集合に対応する。ここで、シグナリング伝送ルートの集合は、下記のような集合であってもよい。
[１]セル内すべての中継局２０
[２]すべての中継局２０と基地局３０

　ユーザ装置１０のシグナリング伝送ルートの集合におけるすべてのサイトは、同じ時間・周波数の無線リソースを共用して、ユーザ装置１０の下りリンク制御信号を送信する。各中継局２０の制御信号には同じ制御情報が含まれ、参照信号（ＲＳ：Reference Signal）はユーザ装置１０側において重なっており、この方式での制御信号は、マクロダイバーシチ技術を利用している。

　また、ユーザ装置１０のデータ伝送ルートの集合は、下記のような集合であってもよい。
[１]一部の中継局２０
[２]基地局３０と一部の中継局２０

　図１Ｂに示すように、本実施の形態において、中継協調通信システム１における中継局２０は、信号を送信／受信するための送受信ユニット（第１受信装置、転送装置）１０２（例えば、受信モジュール及び転送モジュールが含まれる）、ユーザ装置１０から受信する信号の受信品質を測定するための測定ユニット（第１測定装置）１０１、データ及び情報を記憶するための記憶ユニット１０４、送受信ユニットが受信する信号に対して、検出及び復号処理（復号検査）を行うための検出復号ユニット１０５、検出復号ユニットによる復号結果（復号検査結果）に基づいて、新しいシンボルシーケンスを再生するためのシーケンス生成ユニット１０３等を備えている。

　また、図１Ｃに示すように、本実施の形態において、中継協調通信システム１における基地局３０は、信号を送信／受信するための送受信ユニット（第２受信装置）２０２（例えば、受信モジュール及び送信モジュールが含まれる）、ユーザ装置１０から受信する信号の受信品質を測定するための測定ユニット（第２測定装置）２０１、中継局２０によりフィードバックされる受信品質と測定ユニット２０１により測定される受信品質とに基づいて、ユーザ装置１０の伝送ルートを確定するための経路確定ユニット（経路確定装置）２０６、データ及び情報を記憶するための記憶ユニット２０４、送受信ユニット２０２が受信しる信号に対して、検出及び復号処理を行うための検出復号ユニット２０５、異なるユーザ装置１０からのデータに対して合成を行う（例えば、最大比例合成等の方法を利用する）ための合成ユニット２０３等を備えている。

　以下、具体例にて本実施の形態に係る基地局３０及び中継局２０の構成をさらに詳細に説明する。

　基地局３０において、セルの下りリンクのシステム帯域幅をＷ_ｄと表記し、上りリンクのシステム帯域幅をＷ_ｕと表記し、セル内の中継局２０を中継局２０（Ｒ_ｉ）と表記する。ここで、ｉ＝１，２，…ｒであり、ｒはセル内の中継局２０の個数である。また、セル内のユーザ装置１０をユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）と表記する。ここで、ｊ＝１，２，…ｕであり、ｕはセル内のユーザ装置１０の個数である。本実施の形態では、ｒ＝３、ｕ＝３に設定する。

　データ伝送ルートの集合は、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）からの上りリンク信号を受信するセル内の各中継局２０（Ｒ_ｊ）の受信品質によって確定する。中継局２０（Ｒ_ｉ（ｉ＝１，２，…ｒ））において、送受信ユニット１０２はユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）からの上りリンク信号を受信し、且つ、測定ユニット１０１は、各ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に対して上りリンク信号の測定を行って、信号の受信品質を示すパラメータＲＳＳ_i，ｊを取得する。これにより、各中継局２０（Ｒ_ｉ）は、自局にカバーされる領域内のすべてのユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク信号を測定し、１つの｛ＲＳＳ_ｉ，ｊ，＝１，２，Ｌｕ｝を取得する。中継局２０（Ｒ_ｉ）は、この測定結果を、基地局３０と中継局２０（Ｒ_ｉ）とのバックグランドリンクを通して基地局３０にフィードバックする。基地局３０の経路確定ユニット２０６は、各中継局Ｒ_ｉによりフィードバックされた測定結果と、基地局２０（Ｒ_ｉ）自体の測定結果｛ＲＳＳ_ｂ，ｊ，＝１，２，Ｌｕ｝とを統合して、セル内のユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のルートを確定する。基地局３０において、すべての受信品質の測定結果に基づき、下記に示す〔数１〕あるいは〔数２〕のようなテーブルを作成し、それを記憶ユニット２０４に記憶する。

　あるいは、

　ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に対し、各サイトにより測定された、該当するユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク信号の受信品質は、下記に示す〔数３〕あるいは〔数４〕のとおりである。

　あるいは、

　経路確定ユニット２０６にてルートを確定する基準は、受信電力、搬送波対干渉波比、又は信号対雑音比であり、対応する閾値がＲＳＳ_thresholdであると設定する。ＲＳＳ_thresholdは中継協調セルラー通信システムにおける予め設定された値であり、中継協調セルラー通信システムのシミュレーション、システム最適化から得られた設定値、中継協調セルラー通信システムの実際運用環境における統計的な測定値、システムパラメータによる算出した計算値、または該当中継協調セルラー通信システムの仕様書により定義された規格値である。

　基準１：ＲＳＳ_ｋ，ｊ≧ＲＳＳ_threshold，ｋ＝１，２，ＬｒあるいはＲＳＳ_ｂ，ｊ≧ＲＳＳ_thresholdの条件を満たす場合、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のデータ伝送ルートサイトは、上記条件を満足する、サイトｋあるいは基地局３０（ｂ）とが共通して構成されたサイトの集合ＤＵ_ｊ，ｊ＝１，２，Ｌｕである。

　基準２：ＲＳＳ_ｊあるいはＲＳＳ^ｊ _ｂを降順に配列し、測定値ＲＳＳ_ｋ，ｊが最大のサイトから順に第ｎ個までのサイト中で、ＲＳＳ_ｋ，ｊ≧ＲＳＳ_thresholdを満足するサイトを選択し、これら選択されたサイトにより、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のデータ伝送ルートの集合ＤＵ_ｊ，ｊ＝１，２，Ｌｕを形成する。

　上記方法により、セル内における各ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のデータ伝送ルートの集合が確定される。

　ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のシグナリング伝送ルートの集合は、中継システム１の配置により決定され、中継システム１の配置には、中継局Ｒ_ｊのフレーム構造等が含まれる。中継システム１の配置が確定されると、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に対応するシグナリング伝送ルートの集合も確定される。本実施の形態において、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のシグナリング伝送ルートの集合をＳＵ_ｊ，ｊ＝１，２，Ｌｕに設定する。

　図１Ａに示すように、各サイトはユーザ装置１０（Ｕ_１，Ｕ_２，Ｕ_３）からの上りリンク信号を受信し、測定した上りリンク信号の下記〔数５〕に示すような受信品質ＲＳＳを基地局３０にフィードバックする。

　また、図２に示すように、上記設定した基準によって、基地局３０の経路確定ユニット２０６により判別されるデータ伝送ルートの集合は、それぞれ下記のとおりである。
ＤＵ_１＝（Ｒ_１）
ＤＵ_２＝（Ｒ_２，Ｒ_３）
ＤＵ_３＝（Ｒ_３）

　ここで、上りリンク信号には、すべての上りリンク参照信号及びランダムアクセス信号等が含まれる。

　図３、図４、図５は、各ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の異なる配置による中継システム１において、信号伝送方式を示す図である。ここで、セルラー通信システムにおいて、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）及び下りリンクデータの共用チャネル（物理下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）とも呼ぶ）は、時分割多重方式を利用して送信されている。

　図３に示す中継システム１の配置によれば、中継局２０（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）の下りリンク動作帯域幅は、それぞれＷ^１ _ｄ，Ｗ^２ _ｄ，Ｗ^３ _ｄであり、各帯域幅は互いに重ならず、各中継局２０（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）に対応する上りリンク動作帯域幅はそれぞれＷ^１ _ｕ，Ｗ^２ _ｕ，Ｗ^３ _ｕである。図３に示す中継システム１の配置において、経路確定ユニット２０６により確定される各ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のシグナリング伝送ルートの集合は、それぞれ下記のとおりである。
ＳＵ_１＝（Ｒ_１）
ＳＵ_２＝（Ｒ_２，Ｒ_３）
ＳＵ_３＝（Ｒ_３）

　また、図４に示す中継システム１の配置によれば、中継局２０（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）の下りリンク動作帯域幅はすべてＷ_ｄであり、各中継局２０（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）の上りリンク動作帯域幅はすべてＷ_ｕである。図４に示す中継システム１の配置において、各ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のシグナリング伝送ルートの集合は、それぞれ下記のとおりである。
ＳＵ_１＝（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）
ＳＵ_２＝（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）
ＳＵ_３＝（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）
　あるいは、
ＳＵ_１＝（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，ｅＮｂ）
ＳＵ_２＝（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，ｅＮｂ）
ＳＵ_３＝（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３，ｅＮｂ）

　また、図５に示す中継システム１の配置によれば、中継局２０（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）の物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の動作帯域幅はすべてＷ_ｄであり、各中継局２０（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）の下りリンクデータの共用チャネルの動作帯域幅は、自局を経過するユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の下りリンク動作帯域幅と同じである。各中継局２０（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）の上りリンク動作帯域幅はすべてＷ_ｕである。図５に示す中継システム１の配置において、各ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のシグナリング伝送ルートの集合は、それぞれ下記のとおりである。
ＳＵ_１＝（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）
ＳＵ_２＝（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）
ＳＵ_３＝（Ｒ_１，Ｒ_２，Ｒ_３）

　以下、ＦＤＤ　ＬＴＥシステムを一例として挙げて、ＨＡＲＱプロセスの実現について説明する。

　図６は、ＦＤＤ　ＬＴＥシステムの無線フレーム構造を示す図である。ＦＤＤ　ＬＴＥシステムにおいて、サブフレーム０、５には下りリンク同期信号（Synchronization Signal）が含まれ、サブフレーム４、９にはシステムのページング信号が含まれている。このため、中継局２０において、この４つのサブフレームでは基地局３０からの下りリンクデータを受信しない。

　下りリンクバックグランドリンクでの通信は、システムの上位レイヤを介してフレームごとに一部のサブフレームを選択し、これらのサブフレームにおいて、基地局３０と中継局２０とが下りリンク方向のバックグランド通信を行うことで実現される。すなわち、中継局２０は基地局３０からのデータを受信する。選択されたサブフレームは、下記二つの方式を利用して、基地局３０と中継局２０との下りリンクでのバックグランド通信を実現することができる。一つは、上記選択されたサブフレームがすべてバックグランド通信に用いられるとすると、該当するフレームにおいて、中継局２０はいずれの送信も行わず、したがって、中継ユーザ装置１０はいずれの受信も行わない。この方式によるサブフレームをブランクフレーム（Blank Sub Frame）と定義する。もう一つは、中継局２０は時分割方式によって、上記選択されたサブフレームにおいて送信と受信との切り替えを行う。すなわち、上記サブフレームの一部の時間を利用し、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を介して、制御信号を下りリンク伝送しており、他の一部の時間を利用して、基地局３０からのデータを受信する。この方式によるサブフレームは、ＬＴＥシステムのＭＢＳＦＮ（Multimedia Broadcast Multicast Service Single Frequency Network）サブフレームに対応する。以下、上記二種類のサブフレームを用いた例を挙げて、本発明の主要な技術思想をより詳細に説明する。

　図７及び図８は、下りリンクバックグランド通信での二種類のサブフレームの配置を示している。これらの図の中で、「基地局→中継局」は、バックグランドリンクでの基地局３０から中継局２０への下りリンク伝送を示し、「中継局→基地局」は、バックグランドリンクでの中継局２０から基地局３０への上りリンク伝送を示す。また、「中継局→ユーザ装置」は、サービスを提供する区域における中継局２０からユーザ装置１０への下りリンク伝送を示している。また、サブフレーム０、４、５、９は、中継局２０のシステムサブフレームに対応し、ブロードキャストチャネル（ＢＣＨ：Broadcast Channel）、同期信号等を含んでいる。また、「基地局→中継局」は、上記配置での基地局３０から中継局２０への伝送時刻と中継局が特殊サブフレームを送信する時刻とが重なり合うため、該時刻において、下りバックグランドリンク（基地局３０から中継局２０に）伝送が取消されることを示す。例えば、図に示すように、サブフレーム０、９、４は、時間上、中継局２０のシステムサブフレームと競合するため、これらのサブフレームにおいて、中継局２０は、下りリンク送信のみを行い、基地局３０からの信号の受信は行わない。上述状況は、バックグランドリンクにブランクサブフレームが配置された場合のみに発生し、ＭＢＳＦＮサブフレームを用いてバックグランドリンクを配置した場合には、上記のような時間上の競合が発生しない。

　以下、図７及び図８に示す下りバッググランドリンクにおける二種類の配置方法、ユーザ装置１０のシグナリング伝送ルートの集合及びデータ伝送ルートの集合の配置方法に基づいて、中継局２０が協調して通信を行うセルラーシステムにおいて、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク、下りリンクでデータ伝送、再送信及びフィードバック等を実現する物理的プロセスの例を説明する。基地局３０、ユーザ装置１０及び中継局２０等の構成は図１Ａ～図１Ｃに示すとおりである。

　<上りリンクＨＡＲＱ－第１の方法>
　基地局３０は、ユーザ装置１０のために割り当てられた上りリンクリソースを、中継局２０と基地局３０とのバックグランドリンクを通してシグナリング伝送ルートの集合におけるすべてのサイトに伝送する。シグナリング伝送ルートの集合におけるすべてのサイトは、あるスケジューリング時間において、無線リソース割り当ての制御指令をユーザ装置１０に下りリンク送信する。ユーザ装置１０は、上記無線リソースの割り当て制御指令を受信した後、スケジューリングされた無線リソースを用いて信号を上りリンク送信する。そして、データ伝送ルートの集合におけるすべてのサイトは、ユーザ装置１０からの上りリンク信号を受信し、ＡＣＫをユーザ装置１０にフィードバックするとともに、復調結果（ＡＣＫあるいはＮＡＣＫ）を基地局３０にフィードバックする。そして、基地局３０は、ユーザ装置１０のデータ伝送ルートの集合におけるすべてのサイトから送信された、ＡＣＫあるいはＮＡＣＫ等のフィードバックを受信する。ここで、上りリンクＨＡＲＱに関するフィードバックにＡＣＫが含まれる場合は、該ＨＡＲＱプロセスの現在の伝送が成功したことを意味する。一方、上りリンクＨＡＲＱに関するフィードバックにＮＡＣＫのみが含まれる場合は、該ＨＡＲＱプロセスの現在の伝送が失敗したことを意味する。この場合、基地局３０は、ユーザ装置１０の再送信制御信号を、バックグランドリンクを通して、シグナリング伝送ルートの集合内のすべてのサイトに伝送する。そして、シグナリング伝送ルートの集合内のすべてのサイトは、再送信制御信号を受信して、あるスケジューリング時間において、再送信指令をユーザ装置１０に下りリンク送信する。また、ユーザ装置１０は、該ＨＡＲＱプロセスの再送信指令を受信した後、対応する時刻において再送信を行う。

　上記上りリンクのＨＡＲＱメカニズムにおいて、ユーザ装置１０は複数の中継局２０あるいは基地局３０を通して協調通信を行い、且つ、すべてが基地局３０にフィードバックを行い、これらに対して集中処理を行う場合には、以下の基準に基づく。

　図９に基づいて、具体的な例を説明する。

　なお、図１１は、ブランクサブフレームを用いた上りリンクＨＡＲＱにおいて、初回送信及び自己適応再送信のタイムシーケンスの一例を示す図である。図１２は、ＭＢＳＦＮサブフレームを用いた上りリンクＨＡＲＱにおいて、初回送信及び自己適応再送信のタイムシーケンスの一例を示す図である。図１３は、ブランクサブフレームを用いた上りリンクＨＡＲＱにおいて、ＡＣＫをフィードバックするタイムシーケンスの一例を示す図である。図１４は、ＭＢＳＦＮサブフレームを用いた上りリンクＨＡＲＱにおいて、ＡＣＫをフィードバックするタイムシーケンスを示す模式図である。

　ステップ１：基地局３０は、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に関する上りリンクスケジューリング指令を、シグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊにおけるすべてのサイトに送信する。

　ステップ２：シグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を通して、サブフレームをスケジューリングするとともに、上記中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に対する上りリンクスケジューリング指令を下りリンク送信する。ここで、上記上りリンクスケジューリング指令には、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンクでの無線リソースの割り当て、変調方式等の制御情報が含まれる。

　ステップ３：ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）は、基地局３０により割り当てられた上りリンクリソースにおいて信号を送信し、データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、上記上りリンク信号を受信して検出し、復号する。

　ここで、セル内のすべての中継局２０（Ｒ_ｊ）（あるいは、基地局３０とともに）により、該当するユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のすべての上りリンク参照信号及びランダムアクセス信号等を測定して、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク信号の受信品質ＲＳＳ^ｊ（あるいはＲＳＳ^ｊ _ｂ）を取得することが好ましい。

　ステップ４：ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）から受信したデータに対する、データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるサイトの復号処理が正確であるか否かにかかわらず、シグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、ＡＣＫ（正確受信）の確認指令を中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に送信する。

　ステップ５：データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）から受信したデータに対する復号処理及びＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を行って得た結果を、基地局３０にフィードバックする。例えば、ＣＲＣが正しい場合にはＡＣＫをフィードバックし、ＣＲＣが誤りの場合にはＮＡＣＫをフィードバックする。

　ここで、セル内のすべての中継局２０（Ｒ_ｊ）（あるいは、基地局３０とともに）により、測定したユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク信号の受信品質ＲＳＳ^ｊ（あるいはＲＳＳ^ｊ _ｂ）を基地局３０に上りリンク伝送することが好ましい。

　ステップ６：基地局３０は、データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるすべてのサイトからのフィードバック結果に基づいて、該当する中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の現在の上りリンク信号の受信が正確であるか否かを判断する。データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるすべてのサイトからのフィードバックがＮＡＣＫである場合、基地局３０は、中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の現在の上りリンク信号の受信が正確ではないと判断し、当該中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の再送信をスケジューリングする。一方、データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊ内の少なくとも１つのサイトの受信が正確になり且つＡＣＫをフィードバックした場合には、ステップ１０を行う。

　ここで、基地局３０により、各サイトからフィードバックされたユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク信号受信品質ＲＳＳ^ｊ（あるいはＲＳＳ^ｊ _ｂ）に基づいて、該当するユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のデータチャネルにおける新しい伝送ルートを確定し、且つデータ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊを更新することが好ましい。

　ステップ７：基地局３０は、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の再送信指令を、中継局２０（Ｒ_ｊ）と基地局３０との間のバックグランドリンクを通して、シグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊにおけるすべてのサイトに下りリンク送信する。

　ステップ８：シグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、適切な下りリンク送信時刻を選択して、再送信指令を中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に下りリンク送信する。ここで、上りリンクに同期ＨＡＲＱメカニズムを利用すると、上記下りリンク送信時刻を、同一の上りリンクＨＡＲＱプロセスに対応させる必要がある。

　ステップ９：中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）は、再送信指令に応じて、指定された無線リソースで再送信を行ってから、ステップ３を行う。

　ステップ１０：上記上りリンク送信を成功に終了し、基地局３０は、ＡＣＫをフィードバックした１つのサイトを選択して、すでに正しく受信したユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のデータをアップロードする。

　<上りリンクＨＡＲＱ－第２の方法>
　基地局３０は、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のために割り当てられた上りリンクリソースを、中継局２０（Ｒ_ｊ）と基地局３０とのバックグランドリンクを通して、シグナリング伝送ルートの集合におけるすべてのサイトに伝送する。シグナリング伝送ルートの集合におけるすべてのサイトは、あるスケジューリングの時間において、無線リソース割り当ての制御指令をユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に下りリンク送信する。そして、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）は、無線リソース割り当ての制御指令を受信した後、スケジューリングされた無線リソースを利用して信号を上りリンク送信する。そして、データ伝送ルートの集合におけるすべてのサイトは、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）からの上りリンク信号を受信し、ＡＣＫをユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）にフィードバックする。データ伝送ルートの集合内の各サイトは、それぞれ取得したユーザ装置シンボルを、新たに変調した後、バックグランドリンクを通して基地局３０に送信する。ここで、送信される上記シンボルシーケンスは、各サイトが受信した信号を検出して得たシーケンス推定であってもよいし、各サイトがシンボルに対して検出、復号処理等を行った場合に、検出成功したときに新たに変調して生成されたシンボルシーケンス、あるいは、検出失敗したときに直接採用する、各サイトが受信した信号に対するシンボル検出結果であってもよい。基地局３０は、受信した多重信号に対して検出及び復号処理を行う。また、基地局３０は、ＡＣＫの検出に成功した場合、該ＨＡＲＱプロセスの現在の伝送に成功したと判断し、ＡＣＫをフィードバックした１つの中継局２０（Ｒ_ｊ）を選択して、すでに正しく受信したユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）データをアップロードする。ＣＲＣでＮＡＣＫのみを検出した場合、基地局は、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の再送信制御信号を、バックグランドリンクを通してシグナリング伝送ルートの集合内のすべてのサイトに送信する。そして、シグナリング伝送ルートの集合におけるすべてのサイトは、再送信制御信号を受信した後、あるスケジューリングの時間において、再送信指令をユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に下りリンク送信する。そして、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）は、該ＨＡＲＱプロセスの再送信指令を受信した後、対応する時刻において再送信を行う。

　図１０に基づいて、具体的な例を説明する。

　ステップ１：基地局３０は、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に関する上りリンクスケジューリングの指令を、シグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊにおけるすべてのサイトに送信する。

　ステップ２：シグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を通して、サブフレームをスケジューリングするとともに、上記中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に関する上りリンクスケジューリングの指令を下りリンク送信する。ここで、上記上りリンクスケジューリング指令には、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンクでの無線リソースの割り当て、変調方式等の制御情報が含まれる。

　ステップ３：ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）は、基地局により割り当てられた上りリンクリソースにおいて信号を送信し、データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、上記上りリンク信号を受信して検出し、復号する。データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊ内の各サイトにより検出して得た、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）から受信したデータに対するＣＲＣ結果が受信成功である場合、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）からの信号を復号して得たビット情報を用いて、規定の符号化、変調方式に従って、新しいシンボルシーケンスを生成し、該新しいシンボルシーケンスを記憶する。一方、データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊ内の各サイトにより検出して得た、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）から受信したデータに対するＣＲＣ結果が受信失敗である場合、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）から受信したデータに対する現在のシンボル検査結果を記憶する。

　ここで、セル内のすべての中継局２０（Ｒ_ｊ）（あるいは、基地局３０とともに）により、該当するユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のすべての上りリンク参照信号及びランダムアクセス信号等を測定して、該ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク信号の受信品質ＲＳＳ^ｊ（あるいはＲＳＳ^ｊ _ｂ）を取得することが好ましい。

　ステップ４：ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）から受信したデータに対する、データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるサイトの復号処理が正しいか否かにかかわらず、シグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、ＡＣＫ（受信成功）の確認指令を中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に送信する。

　ステップ５：データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、記憶している、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に関するシンボルシーケンスを新たに変調した後、それを基地局３０に送信する。

　ここで、セル内のすべての中継局２０（Ｒ_ｊ）（あるいは、基地局３０とともに）により、測定したユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク信号受信品質ＲＳＳ^ｊ（あるいはＲＳＳ^ｊ _ｂ）を基地局３０に上りリンク伝送することが好ましい。

　ステップ６：基地局３０は、データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるすべてのサイトにより処理されフィードバックされたユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のシンボルシーケンスに対して、シンボル検出、復号、検査等の処理を行う。検査に成功した場合、基地局３０は、中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の現在の上りリンク送信に対する受信が成功であると判定し、ステップ１０を行う。検査に失敗した場合、基地局３０は、中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の現在の上りリンク送信に対する受信が失敗したと判定し、中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の再送信のためのスケジューリングを行う。

　ステップ８：シグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、適切な下りリンク送信時刻を選択して、再送信指令を中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に下りリンク送信する。ここで、上りリンクにおいて、同期ＨＡＲＱメカニズムを利用すると、上記下りリンク送信時刻を、同一の上りリンクＨＡＲＱプロセスに対応させる必要がある。

　ステップ９：中継ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）は、再送信指令に応じて、指定された無線リソースを利用して再送信を行ってから、ステップ３を行う。

　ステップ１０：上りリンク送信の成功により終了する。

　<下りリンクＨＡＲＱ>
　基地局３０は、下りリンクサービス伝送の制御信号を、基地局３０と中継局２０（Ｒ_ｊ）との間のバックグランドリンクを通して、シグナリング伝送ルートの集合におけるすべてのサイトに伝送する。また、サービスデータを、中継局２０（Ｒ_ｊ）と基地局３０との間のバックグランドリンクを通して、データ伝送ルートの集合内のすべてのサイトに伝送する。そして、シグナリング伝送ルートの集合におけるすべてのサイトは、あるスケジューリングの時間に、下りリンクサービス伝送に関するシグナリングをユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に下りリンク送信するとともに、基地局３０により割り当てられた下りリンクリソースにおいて、情報データをユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）に下りリンク送信する。そして、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）は、受信したデータに対してＣＲＣを行い、検査結果となるＡＣＫ或いはＮＡＣＫを上りリンクフィードバックする。データ伝送ルートの集合におけるすべてのサイトは、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）からの現在の下りリンク伝送に対する上りリンクフィードバックを受信した後、それを基地局３０と中継局２０（Ｒ_ｊ）との間のバックグランドリンクを通して基地局３０に上りリンク伝送する。そして、基地局３０は、受信した多重信号を処理し、例えば、検出したフィードバックがＡＣＫである場合には、該プロセスの伝送が成功したと判断し、検出したフィードバックがＮＡＣＫである場合には、該プロセスの伝送が失敗したと判断し、且つ下りリンク再送信スケジューリングを行う。

　図１５に基づいて、具体的な例を説明する。なお、図１６は、ブランクサブフレームを用いた下りリンクＨＡＲＱにおいて、ＮＡＣＫのフィードバック及び再送信のタイムシーケンスの他の一例を示す図である。図１７は、ＭＢＳＦＮサブフレームを用いた下りリンクＨＡＲＱにおいて、ＮＡＣＫのフィードバック及び再送信のタイムシーケンスの他の一例を示す図である。図１８は、ブランクサブフレームを用いた下りリンクＨＡＲＱにおいて、ＡＣＫのフィードバック及び再送信のタイムシーケンスの他の一例を示す図である。図１９は、ＭＢＳＦＮサブフレームを用いた下りリンクＨＡＲＱにおいて、ＡＣＫのフィードバック及び再送信のタイムシーケンスの他の一例を示す図である。

　ステップ１：基地局３０は、スケジューリングの時間内に無線リソースの割り当て、変調方式等を含む制御信号をユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のシグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊ内のすべてのサイトに下りリンク送信するとともに、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のサービスデータをユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のデータ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊ内のすべてのサイトに下りリンク送信する。

　ステップ２：シグナリング伝送ルートの集合ＳＲ_ｊ内のすべてのサイトは、無線リソースの割り当て、変調方式等を含む制御信号を受信して、それを物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を通して下りリンク送信する。同時に、データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のサービスデータを物理共有チャネルを通して下りリンク送信する。そして、該当するユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）は複数のサイトから下りリンク送信された情報データと制御信号とを受信する。

　ステップ３：ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）は、受信した制御信号に基づいて、受信した下りリンクサービスデータに対してシンボル検出、復号、ＣＲＣ等の処理を行う。例えば、ＣＲＣが正確となる場合には、下りリンク送信を正しく受信したことを意味し、ＣＲＣエラーが出た場合には、下りリンク送信の受信に誤りがあることを意味する。

　ステップ４：ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）は、ＡＣＫあるいはＮＡＣＫを上りリンクフィードバックし、そして、セル内のすべての中継局２０（Ｒ_ｊ）あるいはすべての中継局２０（Ｒ_ｊ）と基地局３０とは、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）からの上りリンクフィードバックを受信する。

　ここで、セル内のすべての中継局２０（Ｒ_ｊ）（あるいは、基地局３０とともに）により、上記ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のすべての上りリンク参照信号及びランダムアクセス信号等を測定して、該当するユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク信号の受信品質ＲＳＳ^ｊ（あるいはＲＳＳ^ｊ _ｂ）を取得することが好ましい。

　ステップ５：データ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊにおけるすべてのサイトは、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）からの上りリンクフィードバックを、新たに変調してから基地局３０に伝送する。

　ここで、セル内のすべての中継局２０（Ｒ_ｊ）（あるいは、基地局３０とともに）により、すでに測定し得たユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク信号受信品質ＲＳＳ^ｊ（あるいはＲＳＳ^ｊ _ｂ）を、基地局３０に上りリンク送信することが好ましい。

　ステップ６：基地局３０は、各サイトから受信したフィードバック結果がユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の受信失敗である場合には、下りリンク再送信のスケジューリングを行い、且つ対応する制御信号を生成してから、ステップ１を行う。そうでなければ、ステップ７を行う。

　ここで、基地局３０により、各サイトからフィードバックされたユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）の上りリンク信号受信品質ＲＳＳ^ｊ（あるいはＲＳＳ^ｊ _ｂ）に基づいて、該当するユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のデータチャネルでの新しい伝送ルートを確定し、且つデータ伝送ルートの集合ＤＲ_ｊを更新することが好ましい。

　ステップ７：現在の下りリンク伝送の成功により終了する。

　もちろん、本発明に係る上りリンク及び下りリンクＨＡＲＱメカニズムにおいて、ユーザ装置１０（Ｕ_ｊ）のシグナリング伝送ルートの集合及びデータ伝送ルートの集合の確定は、上述した実施の形態に限定されるものではない。

　上述したように、本発明の詳細について具体的な実施の形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲のみならず、その範囲と均等なものにより定められるべきである。

　本発明は、中継局が協調して通信するセルラーシステムに適用されることができる。

Claims

　基地局と少なくとも一つの中継局とを備えた中継協調セルラー通信システムの通信方法であって、
　上記中継局あるいは上記中継局と上記基地局とにより、各ユーザ装置の上りリンク信号の受信品質を測定するステップと、
　上記中継局により、測定した上記受信品質を上記基地局にフィードバックするステップと、
　上記基地局により、上記中継局が測定した受信品質あるいは上記中継局と上記基地局とが測定した上記受信品質に基づいて、上記各ユーザ装置と上記基地局との間の伝送ルートを確定するステップとを含むことを特徴とする通信方法。
　上記中継局あるいは上記中継局と上記基地局とによりユーザ装置の上りリンク信号の受信品質を測定するステップにおいて、
　上記中継局あるいは上記中継局と上記基地局とは、上記ユーザ装置からの上りリンク参照信号あるいはランダムアクセス信号に対し、信号対雑音比と、搬送波対干渉波比と、受信電力とのうち、少なくとも一つを測定して、測定した結果を上記各ユーザ装置の上りリンク信号の受信品質とすることを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
　上記基地局により、上記中継局が測定した受信品質あるいは上記中継局と上記基地局とが測定した受信品質に基づいて、上記各ユーザ装置と上記基地局との間の伝送ルートを確定するステップにおいて、
　上記基地局は、各ユーザ装置に対し、その受信品質が規定の閾値より大きいか否かを判断して、上記各ユーザ装置と上記基地局と間の伝送ルートを確定することを特徴とする請求項１又は２に記載の通信方法。
　上記基地局により、上記中継局が測定した受信品質あるいは上記中継局と上記基地局とが測定した受信品質に基づいて、上記各ユーザ装置と上記基地局との間の伝送ルートを確定するステップにおいて、
　上記基地局は、上記各ユーザ装置に対し、上記受信品質が最大となる個数の上記中継局を選択して、選択した中継局を、当該ユーザ装置のルートサイトとすることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信方法。
　基地局と少なくとも一つの中継局とを備えた中継協調セルラー通信システムの通信方法であって、
　上記基地局により、上記基地局と上記中継局、あるいは上記中継局が測定した受信品質に基づいて、ユーザ装置のルートサイトを確定するステップと、
　上記ユーザ装置により、割り当てられた上りリンクリソース上において信号を送信するステップと、
　上記ユーザ装置の下りリンク受信、上りリンク送信、上りリンク再送信及び下りリンク再送信は、基地局の集中式スケジューリングを利用し、上記ルートサイトにより、スケジューリング制御情報を処理して上記ユーザ装置に転送するステップと、
　上りリンクＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）メカニズムにおいて、上記中継局あるいは上記中継局と上記基地局とにより、それぞれ自局での上記ユーザ装置からの上りリンク信号の受信成功の取得の有無にかかわらず、正確受信の確認を上記ユーザ装置にフィードバックするステップとを含むことを特徴とする通信方法。
　上記中継局あるいは上記中継局と上記基地局とにより、上記ユーザ装置からの上りリンク参照信号あるいはランダムアクセス信号に対し、信号対雑音比と、搬送波対干渉波比と、受信電力とのうち、少なくとも一つを測定して、測定した結果を上記ユーザ装置の上りリンク信号の受信品質とすることを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
　上記基地局により、上記中継局と上記基地局とが測定した受信品質あるいは上記中継局が測定した受信品質に基づいて、上記各ユーザ装置のルートサイトを確定するステップにおいて、
　上記基地局は、上記各ユーザ装置に対し、上記受信品質が規定の閾値より大きいか否かを判断して、上記各ユーザ装置と上記基地局との間の伝送ルートを確定することを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
　上記基地局により、上記中継局と上記基地局とが測定した受信品質あるいは上記中継局が測定した受信品質に基づいて、上記各ユーザ装置の伝送ルートを確定するステップにおいて、
　上記基地局は、上記各ユーザ装置に対し、上記受信品質が最大となる個数の上記中継局を選択して、選択した中継局を当該ユーザ装置のルートサイトとして確定することを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
　上記上りリンクＨＡＲＱメカニズムにおいて、上記中継局は、上記ユーザ装置の上りリンク信号に対する復号検査結果を上記基地局にフィードバックすることを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
　上記上りリンクＨＡＲＱメカニズムにおいて、上記中継局は、上記ユーザ装置から受信した上りリンク信号を処理し、新しいシンボルシーケンスを生成して、再変調してから、上記基地局に転送することを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
　上記上りリンクＨＡＲＱメカニズムにおいて、上記基地局は、
　受信したすべてのフィードバックが受信失敗という情報である場合、該当するユーザ装置の上りリンク再送信をスケジューリングし、
　それ以外の場合、上記ユーザ装置の上りリンク信号の受信に成功したと判断することを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
　上記上りリンクＨＡＲＱメカニズムにおいて、上記中継局は、上記ユーザ装置の上りリンク信号に対して復号検査を行い、
　検査結果が正確受信である場合、復号後のビットを新たに符号化して変調し、新しく生成されたシンボルシーケンスを上記基地局への転送対象とし、
　検査結果が受信失敗である場合、上記ユーザ装置の上りリンク信号に対してシンボル検出を行い、得られたシンボルシーケンスを上記基地局への転送対象とすることを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
　上記上りリンクＨＡＲＱメカニズムにおいて、上記基地局は、複数のサイトから生成されたユーザ装置の上りリンク信号の新しいシンボルシーケンスを受信して復号検査を行い、
　検査結果が成功の場合、上記ユーザ装置の上りリンク信号を正確に受信し、
　検査結果が失敗の場合、上記ユーザ装置の再送信をスケジューリングすることを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
　上記上りリンクＨＡＲＱメカニズムにおいて、上記基地局は、ＡＣＫ（Acknowledgment）をフィードバックする中継局を選択してスケジューリングし、選択された中継局は、正確に受信した上記ユーザ装置の上りリンク信号を上記基地局に転送することを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
　基地局と少なくとも一つの中継局とを備えた中継協調セルラー通信システムであって、
　上記中継局は、
　ユーザ装置からの信号を受信する第１受信装置と、
　上記第１受信装置が受信した上記ユーザ装置からの信号の受信品質を測定する第１測定装置と、
　上記第１測定装置が測定した受信品質を上記中継局から上記基地局にフィードバックする転送装置とを備え、
　上記基地局は、
　上記ユーザ装置からの信号を受信する第２受信装置と、
　上記第２受信装置が受信した上記ユーザ装置からの信号の受信品質を測定する第２測定装置と、
　上記転送装置から受信した受信品質と上記第２測定装置が測定した受信品質とに基づいて、上記各ユーザ装置と上記基地局間との間の伝送ルートを確定する経路確定装置とを備えることを特徴とする中継協調セルラー通信システム。
　上記第１測定装置及び第２測定装置は、上記ユーザ装置からの上りリンク参照信号あるいはランダムアクセス信号に対し、信号対雑音比と、搬送波対干渉波比と、受信電力とのうち、少なくとも一つを測定して、測定した結果を上記ユーザ装置の上りリンク信号の受信品質とすることを特徴とする請求項１５に記載の中継協調セルラー通信システム。
　上記経路確定装置は、上記各ユーザ装置に対し、上記受信品質が規定の閾値より大きいか否かを判断して、上記各ユーザ装置と上記基地局との間の伝送ルートを確定することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の中継協調セルラー通信システム。
　上記経路確定装置は、上記ユーザ装置に対し、上記受信品質が最大となる個数の中継局を選択して、選択した中継局を当該ユーザ装置のルートサイトとすることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の中継協調セルラー通信システム。