JP7339943B2 - 非地上通信システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ユーザ機器、基地局、衛星または前記エンティティを含むシステムのゲートウェイに関する。好ましい実施形態は、高速の非地上通信のためのリアルタイムのバッファリング送信におけるルーティングされた応答に言及する。

５Ｇの主な要件の１つは、リンクの信頼性とサービス品質の向上である。このため、ハイブリッド自動再送要求（ハイブリッドＡＲＱまたはＨＡＲＱ）は、信頼性の高い通信を維持し、可能な限りのエラー訂正と復号機能を保証するための重要なプロセスである。ただし、ＨＡＲＱ自体は、初期送信のさまざまな冗長バージョンを計算する必要がある複雑なプロセスである。

トランスミッタノード（基地局またはモバイルステーション）が否定応答（ＮＡＣＫ）を受信すると、冗長ビットとデータビットのさまざまな配置で構成される、以前に送信されたトランスポートブロック（ＴＢ）の新しいバージョンを自動的に再送信する。

複数のＨＡＲＱまたはＡＲＱアプローチについては、先行技術の中で説明されており、ＨＡＲＱプロセスおよびＡＲＱプロセスは［ＬＴＥ－３６２１２］および［ＬＴＥ－３６２１１］、二重接続性および多重接続性は文献［ＣＤ－ＭＣ］の一部であり、衛星放送用のバッファは文献［中継器］の一部であり、ドナー基地局およびリモート基地局は文献［Ｒｅｌ１１］の一部であり、時間および周波数のリソース割り当てリソースグレーティングは最新の［ＬＴＥ－３６２１３］である。

ＬＴＥ－３６２１２ ＬＴＥ－３６２１１ 文献ＣＤ－ＭＣ 文献［中継器］ 文献［Ｒｅｌ１１］ ＬＴＥ－３６２１３

ＨＡＲＱプロセスの重大な特徴は、危険な適時方法を有することである。これは、所定のウィンドウ内で肯定応答（ＡＣＫ）が受信されない場合、送信元が（不必要に）再送信を再度強制的に送信する可能性があることを意味する。これは、往復時間（ＲＴＴ）がすでに可能な最大時間ウィンドウサイズを超えている衛星通信では非常に危険である。さらに困難なのは、このＲＴＴ遅延を補正することであり、通常の地上通信と比較して、４～１５倍の並列ＨＡＲＱプロセスとなり、これはおそらく実際には実行不可能である。

ＨＡＲＱプロセスのもう１つの問題は、地上のモバイルセット／ユーザ機器（ＵＥ）のアップリンクチャネルを、衛星リンクのリソースを逆方向に割り当てることでビジー状態に保つことである。これは、非効率で電力を大量に消費するプロセスを引き起こす。したがって、改善されたアプローチが必要である。

本発明の目的は、非地上エンティティを介した通信のためにＡＲＱまたは特にＨＡＲＱの概念を使用することを可能にする概念を提供することである。

この目的は、独立請求項の主題によって解決される。本発明は、ゲートウェイ、衛星または高高度プラットフォームのような非地上ノードまたはエンティティ、地上ノード、特に地上基地局、および少なくともユーザ機器を含むシステムの一般概念に基づいている。さらに、システムはＨＡＲＱコントローラおよびゲートウェイを含む。ゲートウェイは、少なくともユーザ機器に送信されるデータパケットを非地上ノードに転送するように構成され、それにより非地上ノードは、少なくとも１つの受信データパケットをユーザ機器に転送できる。ユーザ機器は、受信データパケットを送信エラーに関して分析し、および／または非地上ノード（１０）からの信号を信号品質に関して分析し、送信エラーに応じて否定応答コマンドまたは肯定応答コマンドを生成し、または少なくとも１つの受信データパケットの受信信号品質に応じて受信信号品質を示す別の信号を生成するように構成される。ユーザ機器は、肯定応答コマンドおよび／または否定応答コマンドまたは別の信号を、非地上ノードと通信する地上ノードに送信するようにさらに構成される。

実施形態は、ユーザ機器／ＵＥからネットワークへの中継器／モバイル局が（５Ｇ）衛星モバイルサービスに接続され、それらに地上接続が二重に（多重に）接続されたままであるシナリオを想定する。ここで、第１の態様は、システムのユーザ機器に言及する。ユーザシステムは、非地上信号受信機を含むトランシーバ、少なくとも１つのデータパケットの信号品質を分析するための手段、および地上信号送信機を含む。非地上信号受信機は、非地上ノードから少なくとも１つのデータパケットを受信するように構成される。少なくとも１つのデータパケットは、信号品質に関して、すなわち、少なくとも１つのデータパケットの信号品質を分析するための手段によって送信エラーを決定するために分析され、ここで前記手段は、少なくとも１つのデータパケットを十分に正確に受信した場合は肯定応答コマンドを生成する、および／または不正確に受信した場合は否定応答コマンドを生成するように構成される。この肯定応答コマンドまたはこの否定応答コマンドは、データパケットまたはたとえば地上ノードで保存できるデータパケットの冗長バージョンの再送信を、否定応答コマンドを使用して開始するために、地上信号送信機を使用して地上ノードに送信される。さらなる実施形態によれば、ユーザ機器のトランシーバは、地上ノードからの再送信データパケットまたはデータパケットの再送信された冗長バージョンを受信するための地上信号受信機を含む。ユーザ機器のアップリンクは地上ノードを介して実現することもできるので、ユーザ機器は、ゲートウェイに送信される別のデータパケットを送信するための地上信号送信機を含む。逆もまた同様であり、地上ノードおよび衛星は、さらなる実施形態によって別のデータパケットを転送するように構成される。

別の態様は、システムの地上ノードについて言及する。基地局は、非地上信号受信機、地上信号受信機、地上信号送信機、ならびにメモリを含む。非地上信号受信機は、高高度プラットフォームの衛星から（ユーザ機器に再送信するために）データパケットまたはその冗長バージョンを受信するように構成される。このデータパケットまたはその冗長バージョンは、メモリを使用してバッファリングされる。地上信号受信機は、ユーザ機器からの肯定応答／否定応答コマンドを受信する目的を果たす。地上信号送信機は、少なくとも１つのデータパケットまたはその冗長バージョンを否定応答コマンドへの応答としてユーザ機器に送信するように構成される。

実施形態によれば、地上ノードは、ユーザ機器に送信されたデータパケットを受信するために衛星をリッスンするように構成される。別の実施形態によれば、地上ノードは、非地上ノードから別個のチャネルを介して少なくとも１つのデータパケットまたはその冗長バージョンを受信する。実施形態によれば、基地局は、データパケットの冗長バージョンを生成するために、非地上信号受信機によって受信された受信データパケットの復号を実行するための復号器を圧縮することができる。たとえば、復号器は、非地上信号受信機によって受信された各データパケットの冗長バージョンを復号および生成するか、または要求に応じて復号および生成を実行することができる。さらなる実施形態によれば、受信品質が理想的であるという、ユーザ機器からの情報が得られる場合、復号は実行されないまたは抑制されないことがある。別の実施形態によれば、ユーザ機器が地上ノードに割り当てられている場合、復号器は単に復号を実行し、ユーザ機器が地上ノードに関連付けられていない場合、復号を抑制することができる。これの目的は、それぞれのデータパケットのバッファリングが、対応するユーザ機器の隣の基地局／衛星によって単に実行されるようにするための、セキュリティ上の理由である。

別の態様は、システムの衛星について言及する。ここで、衛星は、典型的には、少なくとも１つのデータパケットをユーザ機器におよび並行して基地局に送信するように構成される。逆に、衛星は、受信した別のデータパケットをゲートウェイに転送するように構成できる。一実施形態によれば、衛星は、少なくとも１つのデータパケットをユーザ機器に送信し、少なくとも１つのデータパケットまたはデータパケットの冗長バージョンを、専用広帯域チャネルを使用して地上ノードに送信するように構成できる。ここでは、ゲートウェイに統合されたＨＡＲＱコントローラが衛星の１つ以上の送信機を制御するのが一般的である。そのように制御することにより、ゲートウェイが、少なくとも１つのデータパケットをユーザ機器に送信するための、および少なくとも１つのデータパケットまたはその冗長バージョンを地上ノードに送信するための異なるリソースを割り当てることができる。

別の実施形態は、１つ以上の地上基地局、バッファまたは中継器／ＵＥからネットワークへの中継器とともに、非地上ノードへの同期を評価する。ここで、一実施形態によれば、衛星は、ユーザ機器に送信される少なくとも１つのデータパケットまたはその冗長バージョンをバッファリングするためのメモリを含むことができる。ここで、たとえば、衛星および地上ノードがバッファを含む場合、異なるバッファリング方法を適用することができる。たとえば、ユーザ機器に送信される一部のデータパケットは、それをバッファリングするために地上ノードに転送されてもよい。たとえば、少なくとも１つのデータパケット（または追加のデータパケット）の異なる冗長バージョンは、衛星および地上ノードのメモリに交互に送られてもよい。このアプローチにより、再送信バランスを分散することができる。別のアプローチによれば、バッファリングが実行され、それにより最初の冗長バージョンは地上ノードのメモリによってバッファリングされ、それによりユーザ機器は地上ノードに高速アクセスでき、最後の冗長バージョンは衛星のメモリによってバッファリングされる。ここで、バッファリングは、ゲートウェイの一部であってもよいＨＡＲＱコントローラによって制御される。さらなる実施形態によれば、バッファリングは、衛星ダウンリンク輻輳レベルに基づいて実行される。

別の態様は、非地上信号受信機、メモリ、地上信号受信機および地上信号送信機を含む地上ノードに言及する。非地上信号受信機は、非地上ノードからデータパケットまたはデータパケットの冗長バージョンを受信するように構成される。メモリは、データパケットまたはデータパケットの冗長バージョンをバッファリングする。地上信号受信機は、非地上チャネルのチャネル品質に関する情報をユーザ機器から受信し、地上信号送信機は、しきい値を下回る非地上チャネルのチャネル品質への応答として、データパケットまたはデータパケットの冗長バージョンをユーザ機器に再送信する。

別の態様は、非地上信号受信機、信号品質を分析するための手段、および地上信号送信機を含む地上ノードについて言及する。非地上信号受信機は、ユーザ機器から別のデータパケットを受信するように構成され、別のデータパケットはゲートウェイに送信される。別のデータパケットの信号品質を分析するための手段は、データパケットを十分に正確に受信した場合は肯定応答コマンドを生成する、またはデータパケットを不正確に受信した場合は否定応答コマンドを生成するように構成される。地上信号送信機は、別のデータパケットおよび／または別のデータパケットの冗長バージョンの再送信を、否定応答コマンドを使用して開始するために、肯定応答コマンドまたは否定応答コマンドをユーザ機器に送信する。ここでは、並列リソースが再送信に使用される。これにより、送信内に一部の失敗フレームがあっても、中断せずにＵＬの転送を続行できる。

上記のすべての態様は、ビジー状態の地上基地局の負荷を軽減する、および／または弱く非常に衰えたセルをカバーする目的で、衛星接続を地上ネットワークとともに使用するという概念に基づいている。このため、ユーザ機器への衛星リンクは、ダウンリンク（転送）送信に最適に利用できる。アップリンクチャネル（応答のフィードバック中、チャネルデータ情報またはトラフィックの少ないアップリンクデータ）は、最新の可能な基地局またはネットワーク接続された中継ノードに再ルーティングできる。上記の実施形態は、ＨＡＲＱプロセスのタイミング、遅延（システムおよびフレーム送達レイテンシを含む）、および衛星チャネル上のオーバーヘッドを最小化する。これは、地上局で二重接続（ＤＣ）／多重接続（ＭＣ）を利用して行われる。実施形態はまた、ＤＬトラフィックを地上ネットワークから非地上ネットワークにオフロードし、最小のフィードバックおよびＨＡＲＱメカニズムのタイミングを可能にする。

上記の実施形態／態様は、使用されるシステムの異なるエンティティのコンテキストで論じられたが、さらなる実施形態は、ユーザ機器を操作するため、地上ノードを操作するため、衛星またはＨＡＲＱコントローラを操作するための対応する操作方法に言及することに留意されたい。別の実施形態によれば、方法は、コンピュータ上で実行されるコンピュータプログラムを使用して実行されてもよい。

別の実施形態は、上記のエンティティを含むシステムを提供する。

以下、本発明の実施形態は、添付の図面を参照して続いて説明される。

ベントパイプ構造の原理を説明するための概略図を示す。 基地局、ユーザ機器、衛星およびゲートウェイを含む構成の概略図を示し、ＨＡＲＱコントローラは、実施形態によると、基地局で実装されている。 基地局、ユーザ機器、衛星およびゲートウェイを含む構成の概略図を示し、ＨＡＲＱコントローラは、さらなる実施形態によると、基地局およびゲートウェイまたはゲートウェイのエンティティに統合されている。 基地局、ユーザ機器、衛星およびゲートウェイを含む構成の概略図を示し、さらなる実施形態によると、基地局を介した衛星ユーザ機器接続は、ダウンリンクに使用される。 実施形態によるシステムの構成要素の概略図を示す。 実施形態によるシステムの構成要素の概略図を示す。 実施形態によるシステムの構成要素の概略図を示す。 アップリンクの強化されたＨＡＲＱプロセスを説明するためのシステムの概略図を示す。 地上ノードで使用されるフレーム番号カプセル化に焦点を当てたＵＥ－ＵＬ－１フレーム／シーケンス／ＨＡＲＱプロセスを示す。

以下、本発明の実施形態は、添付の図面を参照して続いて説明され、同一の符号は、同一または類似の機能を有する要素またはオブジェクトに提供され、それによりその説明は相互に適用可能または交換可能である。

図１は、リモートクライアント２０をゲートウェイ３０と接続する衛星１０（非地上ノード）を示す。セルラー／モバイルコアネットワーク（ＣＮ）に接続された、および／またはドナー基地局に接続されたゲートウェイ３０は、通信リンクｔ１を使用して、専用の広帯域チャネルを介して衛星１０と通信する、つまりダウンリンク（ＤＬ）とアップリンク（ＵＬ）の両方のデータを送信する。アップリンクおよびダウンリンクという用語に関して、両方の用語がユーザ機器２２の観点からの送信状況を表すことに留意されたい。したがって、ダウンリンクは、ゲートウェイ３０から衛星１０を介したユーザ機器へのデータの送信を指し、一方、アップリンクは、ユーザ機器２２からエンティティ４０および１０を介した基地局３０への送信を指す。

船舶上に配置されてもよいリモートクライアント２０は、通信リンクｔ２を使用して衛星と通信する。ユーザ登録情報およびユーザ無線リソースコントローラは、ドナーＢＳを介して（経由して）処理される。別の観点から、３つのエンティティ１０、２０、３０を含む構成は、ゲートウェイ３０が接続されたベントパイプ衛星１０と、ネットワークゲートウェイ３０および（その先のインターネット）をリモートユニット２０にリンクさせる衛星３０と説明することができる。詳細には、衛星／ＨＡＰ１０は、ドナーＢＳ／ゲートウェイ許可の提案を使用する（ベントパイプ衛星が使用される場合、ドナーＢＳが許可（リソース割り当て）を提案）か、または異なるリソースを使用済み周波数に割り当てる（衛星／ＨＡＰにＭＡＣ機能がある場合）ことによって、信号を地上ノードに転送送信する。許可とは、ユーザの要求、つまりスケジューリング要求に基づいてユーザに許可される時間および周波数のリソース割り当てを意味する。リモートクライアント２０は、ユーザ機器（図示せず）がリモートクライアント２０に接続できるように、一種の中継器であってもよい。あるいは、ユーザ機器は、衛星１０と直接通信することができる。

従来のアプローチによれば、通常使用されるＡＲＱまたはＨＡＲＱコントローラは、そのバッファメモリとともに、ゲートウェイ３０またはゲートウェイ３０の横のエンティティ、たとえば符号３０ｎで表されるエンティティに統合されてもよい。たとえば、データパケットがゲートウェイ３０ｎおよび３０を介してインターネットから送信され、衛星１０、リモートクライアント２０を介してユーザ機器に送信される場合、対応するデータパケットは複数回転送される。データパケットの受信が不十分な場合、ユーザ機器は通常、壊れたデータパケットの再送信を開始するために、否定応答コマンドをＨＡＲＱコントローラに送信する。この否定応答コマンドも前記エンティティによって転送されるため、データパケットの冗長バージョンのデータパケットを同じ方法でユーザ機器に再送信できる。これらすべての送信手順には時間がかかるため、エラー処理は最適化される可能性がある。この最適化されたアプローチについては、図２で説明する。

図２の埋め込みについて説明する前に、高度３６ｋｍのＧＥＯ衛星または高度２ｋｍのＬＥＯ衛星のような衛星１０の使用が単なる例示であることに留意されたい。別の実施形態によれば、いわゆる高高度プラットフォーム（ＨＡＰ）を使用することができ、これは、ベントパイプ衛星１０と同等の機能が可能なので、高高度プラットフォームを使用した通信リンクは、ベントパイプ衛星１０を使用する場合と同じ後戻りが問題になる場合がある。一般に、衛星または高高度プラットフォームは、非地上ノードと呼ばれる。

さらに、地上基地局／バッファ／中継器は、ユーザ機器（スマートフォン）または地上に配置されている別のエンティティ、すなわち地上エンティティに埋め込まれて実現されてもよいことに留意されたい。したがって、一般用語として、地上ノードを基地局４０に使用することができる。

図２は、ユーザ機器２２への通信を確立するためのゲートウェイ３０、衛星１０を有する構成を示す。ユーザ機器２２の周囲に、基地局４０（地上ノード）を配置することができる。基地局４０も衛星１０に接続されている。

ゲートウェイ３０は、モバイル電気通信ネットワークに統合することができ、すなわち、別の基地局３０ｂまたはドナー基地局３０ｄに接続することができる。ゲートウェイ３０は、モバイル通信ネットワーク（ドナー基地局３０ｄを参照）を衛星に接続する目的を果たす。接続は、ダウンリンクだけでなくアップリンクも担当する。たとえば、広帯域信号Ｗ１が使用されてもよい。ドナー基地局３０ｄに関して、ドナー基地局は、通常、ＡＲＱコントローラ（バックエンド／上位層ＡＲＱ）およびＨＡＲＱコントローラ（バックエンド）を含み、この実施形態では、ＨＡＲＱコントローラはドナー基地局３０ｄから基地局４０へ再配置されることに留意されたい。

ベントパイプ衛星または衛星１０は、軽量／単純化されたベースバンド処理能力、または完全な処理能力を備えた衛星を含んでもよい。衛星（ベントパイプを使用する場合）は、地上ネットワークノード４０への中継器として機能する。この地上ノード／基地局４０は、任意の形態のＵＥ、ネットワークへのＵＥ中継器、バッファ、またはリモートＢＳ上にあってよい。衛星／ＨＡＰ１０の機能が優れている場合、より多くの処理およびアルゴリズムが実行される。

ＨＡＲＱコントローラ（フロントエンド）を含んでもよい基地局４０は、ユーザ機器２２の周囲の従来の基地局として、または単純な中継器として実現されてもよい。実施形態によれば、基地局４０は、バッファ（メモリ）を含む。ドナー基地局３０ｄ、衛星ゲートウェイ３０、衛星１０、基地局４０、およびユーザ機器２２を含む通信ネットワークの実質的な構造について論じてきたので、システム／ネットワークおよびそのエンティティの機能について以下で論じる。

ゲートウェイは、広帯域信号Ｗ１を使用してアップリンクおよびダウンリンクを有効にする。エラー値１によって示されるように、データパケットＲＶ０は、ユーザ機器２２に再送信するデータパケットとして、衛星１０に送信される。

衛星１０は、データパケットＲＶ０をユーザ機器２２に転送する（符号Ｄ２によって表される通信リンクを参照）。このために、上述のように、ドナー基地局３０ｄによってリソースが割り当てられてもよい。並行して、第１の冗長バージョンＲＶ０は、ＡＲＱコントローラによってデータパケットＲＶ０に基づいて生成され、広帯域信号Ｗ１を使用してゲートウェイ３０から衛星１０に送信され、それにより衛星１０は、通信リンクＤ３を使用して冗長バージョンＲＶ０を基地局４０に転送することができる。つまり、ＲＶ０のダウンリンクは衛星１０によってカバーされ、ＲＶ１、ＲＶ２、・・・は二重接続されたリモート基地局によってカバーされる。これは、ＲＶ１、ＲＶ２、ＲＶ３、・・・がリモート基地局４０で正確に受信されたＲＶ０から再生成されることを意味する。あるいは、第１の冗長バージョンＲＶ０は、基地局４０のＨＡＲＱコントローラによって生成されてもよい。この場合、衛星１０は、データパケットＲＶ０を受信し、データパケットＲＶ０をユーザ機器２２に送信し、並行して２つの通信リンクＤ２およびＤ３を使用して基地局４０に送信する。冗長バージョンが基地局４０によって正確に受信されることを保証するために、ＤＣまたはＭＣ通信のような安定した接続を使用することができる。冗長バージョンＲＶ０、ＲＶ１、ＲＶ２、・・・は、基地局４０のメモリ内にバッファリングされてもよい。

この構成から開始して、以下で説明する概念により、初期送信ＲＶ０のさまざまな冗長バージョン（ＲＶ）をバッファリングまたは生成できる。冗長バージョン（ＲＶ１、ＲＶ２、・・・）は、後で中継器、バッファ、または衛星接続を備えた地上基地局２２から送信される。より多くのまたはさまざまな冗長バージョンを、異なるまたは類似のタイムスロットで、衛星経由で送信することもできる。この最適化されたＨＡＲＱプロセスにより、衛星（ＨＡＰ）でルーティングされたパケットのレイテンシ処理が可能になる。詳細には、衛星１０は、ダウンリンクチャネルを地上ユーザ機器２２に送信する。ユーザ機器２２は、ＨＡＲＱ応答コマンドを生成するために、受信データパケットＲＶ０を分析する。ＨＡＲＱ応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）は、地上接続を使用して、すなわち地上トランシーバを使用して、近隣の地上基地局４０に送信される。この送信は、符号Ｕ１で表される地上リンクを使用して行われる。したがって、冗長バージョンＲＶ０、ＲＶ１、・・・をバッファリングする地上基地局は、ＮＡＣＫ（否定応答コマンド）が受信されると、バッファリングされた再送冗長バージョン（ＲＶＳ）をユーザ機器２２（通信リンクＤ４を参照）に直接送信する。基地局４０のバッファと、不正確に送信されたデータパケットの再送信を要求するユーザ機器２２との間の距離が短いため、冗長バージョンを送達するための低レイテンシを達成することができる。要約すると、ＲＶ０のＤＬは衛星１０によってカバーされ、ＲＶ１、２、・・・は、リモートＢＳで正確に受信されたＲＶ０からＲＶ１、２、３、・・・を再生成する二重接続リモート基地局４０によってカバーされる。

さらなる実施形態によれば、矢印Ｕ２によって示されるように、ユーザ機器２２と基地局４０との間の地上通信送信がアップリンクに使用され、ユーザ機器２２のアップリンクチャネルは、通信リンクＵ４を使用してアップリンクデータパケットＵＬを衛星１０に転送する基地局４０を介して実現することができる。これは、中継器／ＢＳ／バッファノード４０が、（衛星からドナーＢＳへの代わりに）ＵＥ２２のすべてのＵＬデータおよび応答を受信し、したがって、必要な再送信を実行することを意味する。詳細には、中継器／ＢＳ／バッファノード４０は、衛星／ＨＡＰ１０のＵＬ容量にＵＬデータをオフロードする必要がある場合、すべてのＵＬデータを受信することができる。アップリンクパケットＵＬと並行して、肯定応答コマンドおよび否定応答コマンドは、基地局４０によって衛星１０に中継され、ネットワークゲートウェイ３０に中継され（矢印Ｕ３を参照）、（上位層の）自動再送要求ＡＲＱを満たす。つまり、これは、中継器／ＢＳ／バッファノード４０が、目的のＵＥ２２からすべての応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）メッセージを受信し、（オプションで）復号し、それを転送することを意味する。

また、上記の実施形態では、この概念は、１つの単一のデータパケットＤＬの送信に関して説明されてきた。しかしながら、この概念はまた、アップリンクにおける複数のデータパケットＵＬのためのダウンリンクＮにおける複数のデータパケットＤＬの送信のために使用されてもよい。

さらに、１つの基地局４０の代わりに、ユーザ機器２２の周囲にある複数の基地局が使用されてもよいことに留意されたい。

別の実施形態によれば、以下の障害処理手順を使用することができる。ＮＡＣＫがリモート中継器／ＢＳ／バッファ４０で受信される場合、タイミングおよび再送信ＩＤシーケンスに従って再送信を行わなければならない。中継器／ＢＳ／バッファノード４０が正しいＲＶシーケンスＩＤの生成に失敗した場合、または（チャネルエラーまたはメモリの輻輳が原因で）それをバッファリングできなかった場合、中継器／ＢＳ／バッファは、ＮＡＣＫメッセージを専用のＵＬ、広帯域、高搬送波対雑音比チャネル経由で衛星／ＨＡＰ１０に再度中継４０する。すべての場合において、ＡＣＫおよび未到ＮＡＣＫ（再送信が中継器／ＢＳ／バッファノード４０から許可されない場合）は、前述の専用ＵＬ、広帯域、および高搬送波対雑音比率チャネル経由で衛星／ＨＡＰ１０に中継されてもよい。ＨＡＲＱ応答がＵＥ２２から衛星に直接送信されるレガシー送信へのフォールバックは、レガシーの一部としてサポートされるが、レイテンシが非常に高くなる。リモート中継器／ＢＳ／バッファ４０は、それらが受信されると、ＡＣＫをゲートウェイ３０に直接提供する。最大再送カウンタが満了した場合、ＮＡＣＫはゲートウェイ３０に送信される。

以下では、異なるオプション、すなわち、データパケットＲＶ０または冗長バージョンＲＶＳを衛星２０から基地局４０に送信および／または生成することができる方法について説明する。

衛星／ＨＡＰ１０は、ＵＥ関連ダウンリンク信号を（同じまたは異なる波形を有する）別のチャネルＤ３を介して、中継器／基地局／バッファノード２０に送信する。中継／基地局／バッファノード２０は、復号せずに、または必要に応じて、たとえば波形が変化する場合、復号および符号化した後、信号をターゲットＵＥ２２に送り返す。ここでは、初期送信ＲＶ０およびさまざまな冗長バージョン（ＲＶＳ）を送信し、ノードメモリにバッファリングできる。

さらなる実施形態によれば、中継／基地局／バッファノード２０は、ユーザ機器２２と同じダウンリンクチャネルをリッスンするものとする。したがって、中継器ノード２０は、制御情報を復号して、サーチスペースを認識し、ユーザ機器ＩＤを使用してユーザ機器グラウンドを抽出する。ＲＶＳを再生成する必要がある場合、または必要に応じてユーザ機器データの信号処理をさらに強化する必要がある場合は、リモート中継器／基地局／バッファノードでの復号を使用できる。

復号については、さまざまなオプションが存在する。一実施形態によれば、中継／基地局／バッファノード２０の復号器は、常にＲＶＳを復号して再生成することができる。別の実施形態によれば、復号器は、システムまたはユーザ機器によって要求されたときのみ、ＲＶＳを復号および生成する。第３の実施形態によれば、２つのモード（常に復号およびオンデマンドで復号）の間で適応的に切り替えることができる。

以下の実施形態は、中継器／基地局／バッファ４０が衛星によってターゲットユーザ機器に送信された信号をリッスンするという仮定に基づいており、その結果、基地局４０は、初期送信（ＤＬ）に基づいて異なる冗長バージョン（ＲＶＳ）を復号および生成できる。実施形態によれば、中継／基地局／バッファ４０は、受信ＲＶ０（初期送信）から目的のユーザ機器２２の受信トランスポートブロック（ＴＢ）を復号する復号器を含む。セキュリティ上の理由から、ユーザ機器２２および関連する中継器／基地局／バッファ４０は同じキーを共有しており、それにより目的のユーザ機器２２が関連付けられている中継器／基地局／バッファ４０だけが、データパケットＲＶ０（ＤＬ共有チャネル（情報）のデータ）を復号することができる。

さらなる実施形態によれば、選択されたユーザ機器２２の成功した復号化フレーム／トランスポートブロックごとに、中継器ノード４０は、冗長バージョン全体を生成し、それらを、たとえば、循環性の、ＬＴＥ（ＬＴＥ－３６．２１２）のようにバッファリングされた新しいソフト結合冗長で埋める。ユーザ機器２２が同期していない（または切断されている）と監視される場合、中継器は生成しない、または生成が以前に行われた場合は生成されたバッファを破棄することがある。これは、メモリを節約するために役立つ。

さらなる実施形態によれば、バッファリング用のメモリを含む中継器は、復号器なしで使用することもできる。この単純なバッファリングシナリオ（中継器／基地局／バッファ４０の復号機能なし）では、代わりに地上ノード４０が、必要なすべてのＲＶＳとそのＩＤ、順序、およびタイミングを受信し、それらを目的の各ユーザ機器のメモリにバッファリングする。

以下の実施形態は、基地局４０が衛星／ＨＡＰ１０から送信された冗長バージョンを専用の広帯域チャネルを介して受信するという仮定に基づいている。専用の広帯域チャネルは、ユーザ機器と比較した場合、アンテナの整合または位置合わせが優れているため、Ｃ／Ｍが良好である。この専用の広帯域チャネルは、必要に応じて復号のためにＲＶＳ（ＲＶ０）（およびＲＶ１、ＲＶ２、・・・など）を送信するために使用される。別の実施形態によれば、ドナー基地局が、目的のＵＥのＲＶ０の専用送信解決グラウンドや、中継器／基地局／バッファ４０のＲＶ１、ＲＶ２、・・・の異なる送信リソースグラウンドをスケジュールできる場合、衛星１０によって送信される１つのビームで十分である。一時的なユーザ機器ＩＤ（アンテナユーザ機器ＩＤと組み合わせて）を使用して、受信トランスポートブロックを（ＲＶＳとともに）復号する。

さらなる実施形態によれば、冗長バージョンを要求する決定は、ユーザ機器２２の受信信号品質を示す信号、たとえば、チャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を表す信号に基づいて行うことができる。チャネル品質インジケータは、受信信号の分析に関してＮＡＣＫ／ＡＣＫ信号とは異なる。このアプローチにより、ユーザ機器２２から基地局４０でＮＡＣＫが受信される前に、Ｓａｔ→ユーザ機器チャネルに関する以前のＣＱＩフィードバックに基づいて、ＲＶ（基地局４０→ユーザ機器２２）の予測（早期／予防）送信が可能になる。これは、基地局４０またはその分析エンティティが、Ｓａｔ→ＵＥチャネルを介した送信品質が十分ではなく、ＵＥ２２がデータパケット（Ｓａｔ→ＵＥ）をエラーなしで復号できない可能性が高いと予測するためである。

チャネル品質インジケータまたは信号品質インジケータを決定するには、ユーザ機器２２によって受信された非地上信号を分析することで十分である。あるいは、ＣＱＩは、データパケットだけでなく、トレーニングデータからも導出できる。したがって、信号を復号することなく分析を実行することができる。これとは対照的に、ＮＡＣＫ／ＡＣＫ信号は、ユーザ機器２２によって受信された、復号された非地上信号に基づいて決定される。上記の実施形態では、ＣＱＩは好ましくはＣＱＩ－Ｓａｔ→ＵＥチャネルを指し、ＣＱＩ－ＢＳ→ＵＥチャネルを指すのではなく、ユーザ機器２２は両方のチャネル品質を定期的に測定し、それを基地局４０（ＣＱＩ－Ｓａｔ→ＵＥチャネルおよびＣＱＩ－ＢＳ→ＵＥチャネル）およびゲートウェイ３０（ＣＱＩ－Ｓａｔ→ＵＥチャネル）に報告することに留意されたい。ＢＳからＵＥチャネル）へのＣＱＩに基づいて、再送信レート（Ｕ５を参照）を調整できる。つまり、これは、実施形態によれば、ユーザ機器２２によって実行される分析は、復号を含むことができる、または非地上信号の復号なしに実行することができることを意味する。

ここから開始して、別の実施形態によれば、再送を決定するためにＮＡＣＫ／ＡＣＫ信号を使用しない別のアプローチがある。たとえば、地上ノード４０は、ユーザ機器２２によって提供される信号、たとえば、ユーザ機器２２によって提供されるチャネル品質インジケータを分析し、冗長バージョンの再送信を開始するのに品質が特定のしきい値内におさまるかどうかを決定するエンティティを含むことができ、ここで、冗長バージョンの送信は、ノード４０とユーザ機器との間の地上通信を介して地上ノードから直接、または冗長バージョンをバッファリングする衛星１０から実行することができる。

ＣＱＩまたは同等の情報のみを使用するアプローチは、基地局４０が少なくとも１つのＲＶ（たとえば、最後のＲＶ）を直ちにＵＥ２２に転送するので、時間を節約する目的を有する。この場合、ＵＥ２２は、ＵＥ２２がＮＡＣＫを生成し、それを基地局４０に送信する前であっても、ＲＶが復号を強化するために利用可能であるように準備するために、基地局４０がこのモードで動作することを基地局４０から通知される。

図３に関して、別の実施形態が説明される。図３の構成は、ゲートウェイ３０、基地局４０を含み、基地局４０は、衛星１０を介してゲートウェイに接続され、ユーザ機器２２の周囲に配置される。図２の実施形態との違いは、ドナー基地局３０ｄがＨＡＲＱコントローラ（バックエンド）を含む一方で、基地局４０が、たとえば再送信を決定するためのＨＡＲＱコントローラ（フロントエンド）も含んでもよいことである。この構成により、ＲＶＳをリモート中継器／基地局／バッファ４０または（必要な場合は）衛星２０にバッファリングできる。したがって、実施形態によれば、衛星１０は、バッファリングのためのメモリを含むことができる。

この構成から開始して、（中継器／基地局／バッファノード４０および衛星１０の間）のＨＡＲＱプロセスの二重チャネル操作は、ＲＶがすべて衛星１０によってリモート中継器／ＢＳ／バッファ４０に転送され、矢印Ｄ２’によって示されるように、衛星／ＨＡＰＳ ＤＬを介して数個のＲＶを直接ユーザ機器２２にも送信するオプションを備えるように実行することができる。したがって、実施形態によれば、衛星１０は内部バッファ（図示せず）を含み、ゲートウェイ３０は、ＲＶＳの一部またはすべてを衛星内部メモリバッファに転送する。したがって、ＡＣＫＳ／ＮＡＣＫＳは地上のリモート中継器／基地局／バッファ４０に送信され、衛星ＵＬトラフィックおよびＵＥ電力消費を低減するために、ノード４０によって衛星１０に送り返される。

残りの情報のためのアップリンクも、リモート中継器／バッファ／基地局４０に送信されてもよい。アップリンク許可は、ＵＬ共有内部データ（情報）チャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック、ＵＬ制御チャネル（バッファステータスレポートやスキャン要求など）でなければならない。

別の実施形態によれば、ゲートウェイ３０は、ゲートウェイ３０に戻ることなく１つ以上の再送信を衛星１０がカバーできるように、１つ以上のＲＶＳ（それらのすべてではない）をバッファリングする。したがって、確認された再送信または確認されていないもの（たとえば、ＴＴＩ帯域リンク）は、ＲＶＳを中継器／基地局／バッファに中継することなく衛星によってサポートすることができる。ただし、さらに多くのＲＶＳが（衛星１０でバッファリングされることなく）続いて中継器／基地局／バッファ４０でバッファリングされ、上述のように、シーケンスおよびタイミングに基づいて再送信に使用されることができる。代替案として、中継器／基地局／バッファ４０で生成される復号化端部ＲＶＳを考慮することができる。

信頼できるオプションとして、実施形態によれば、ゲートウェイ３０は、衛星１０でバッファリングするとともに、中継器／基地局／バッファ４０ですべてのＲＶＳをバッファリング（または再生成）する。典型的には、上記のすべての実施形態において、ＡＣＫが受信されるか、最大数または再送信が達成されるまで、バッファ内のＲＶＳは保存される。

以下、認識されている輻輳制御およびトラフィック制御に関連する実施形態について説明することができる。衛星のみで冗長バージョンをバッファリングする場合（つまり、地上バッファノードがない場合）、衛星は衛星ダウンリンクの輻輳レベルに基づいて、可能な限り多くの冗長バージョンをバッファリングする。地上中継器／基地局／バッファ４０のみで冗長バージョンをバッファリングする場合、ノード４０のバッファも地上ダウンリンク輻輳レベルに基づいて、可能な限り多くの冗長バージョンをバッファリングすることができる。分散型バッファリング（中継器４０での部分的バッファリングおよび衛星での部分的バッファリング）の場合、両方のノードの輻輳レベルに基づいて、バッファリングを実行するための異なる方法を使用することができる。たとえば、いわゆる低バランスモード（再送バランスを分散させる）を使用してもよい。ここで、冗長バージョンＲＶ１、ＲＶ３、ＲＶ５、ＲＶ（ｋ＋２）は衛星１０にバッファリングされ（ｋ＝１、３、５、７、・・・）、冗長バージョンＲＶ０、ＲＶ２、ＲＶ４、ＲＶ（ｋ＋２）は中継器／基地局／バッファ４０にバッファリングされる（ｋ＝０、２、４、６、・・・）。

別の実施形態によれば、限られた数のパケットに対して高速の再送信を可能にする、いわゆるタイミングバランシングアプローチを使用することができる。ここで、冗長バージョンＲＶ０、ＲＶ（ｎ）、ＲＶ（ｎ＋１）は衛星にバッファリングされるか、一般に後でバッファリングされる（ｎが最大再送信に属する場合、冗長バージョンＲＶ１、ＲＶ２、ＲＶ（ｎ－１）は、非地上遅延なしで高速再送信を可能にするために、中継器／基地局／バッファ４０にバッファリングされる）。

第３のアプローチは、いわゆる最適化／運用モードである。このアプローチは、（地上局が現在計算している輻輳レベルＬに基づいて）地上中継器／基地局／バッファ４０でバッファリングされるＲＶＳの数を最大限界まで最大化する。その後、衛星／ＨＡＰでのバッファリングが実行される（必要な場合）。単純なバッファフィルレベル＝ＲＶＳの合計量の代わりに、Ｌは可能な最大ＲＶ数を直接示すことができ、これを衛星／ＨＡＰ１０に通知する。たとえば、Ｌ＝３の場合、現在の中継器／基地局／バッファは、データパケットごとにＲＶ０、ＲＶ１、ＲＶ２、ＲＶ３をバッファリングする場合にのみバッファリングを保証できる。そのため、衛星１０は、冗長バージョンＲＶ４、ＲＶ５、ＲＶ（ｎ）をバッファリングする。

図４は、再送信がリモート中継器／基地局／バッファ４０によってカバーされるという考えに基づく通信システムの別の構成を示す。ここで、ダウンリンクに関するより多くの情報は、非地上ネットワークからのＤＬオフロードに加えて、リモート中継基地局４０を介して中継される。構成内で分かるように、衛星１０からユーザ機器２２への第１のモバイルチャネルは、ダウンリンク用の第２のチャネル（符号Ｄ５およびＤ６を参照）とともに、ダウンリンク（符号Ｄ２を参照）に使用される。この信号は、基地局４０を使用してユーザ機器２２に中継／転送される。このアプローチは、衛星からユーザ機器へのリンクバジェットＤ２を超える容量のゲートウェイ３０帯域送信の場合に有益である。リモート中継器／基地局／バッファの方が、搬送波対雑音比リンクが高いため、残りのデータは同じものを使用して中継できる（符号Ｄ５およびＤ６を参照）。ここで、送信Ｄ６は地上通信を介して行われることに留意されたい。

リンクＤ５およびＤ６を含む通信と並行して、初期送信の再送信（ｒｅＴＸ）を含む信号Ｄ７およびＤ８が送信される。ここで、データは、リンクＤ７を介して衛星１０から基地局４０に送信され、データは、リンクＤ８を介して基地局４０からユーザ機器２２に転送される。ＨＡＲＱメカニズム、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの送信、ならびにアップリンクは、図２および図３に関連して論じられたシステムと同様に実現され得る。

上述のシステムでは、図５ａに関して以下で説明するように、ユーザ機器を使用することができる。ユーザ機器２２、たとえば、スマートフォンまたは別のモバイルデバイスは、たとえば、アンテナ２２ａに接続され、かつ衛星（図示せず）などから非地上信号を受信するように構成されてもよい非地上信号受信機２２ｒを含む。さらに、ユーザ機器２２は、基地局への地上通信を実行するための統合された受信機および統合された送信機を有する地上トランシーバ２２ｔを含む。したがって、トランシーバは、地上信号を受信して基地局（図示せず）に送信するように構成される。

図５ｂに関して、例示的な地上ノード４０を以下で説明する。この実施形態では、地上ノード４０は基地局として実現され、そのようなノードはまた、以下で論じられるトランシーバを含むユーザ機器として実現され得ることに留意されたい。地上ノード４０は、地上信号を受信および送信するように構成された地上トランシーバ４０ｔｔを含み、地上信号は、たとえば、ＬＴＥまたは５ＧまたはＮＲのような１つのモバイル通信規格による無線信号であってもよい。さらに、地上ノード４０は、たとえば衛星または高高度プラットフォームへの非地上通信を実行するように構成された非地上トランシーバを含む。このトランシーバは、符号４０ｎｔｔで表されている。実施形態によれば、地上ノードは、その機能性に関して強化することができ、その結果、地上ノードは、上述のように、バッファおよび／またはＨＡＲＱコントローラのようなコントローラを含むことができる。

図５ｃは、地上トランシーバ４０ｔｔ（地上ＲＸ／ＴＸ）および非地上トランシーバ４０ｎｔｔ（非地上ＲＸ／ＴＸ）および追加のバッファ４０ｂ（メモリとも呼ばれる）を含む、例示的な地上ノード４０’を示す。

図６に関して、別の実施形態が説明される。この概念は、アップリンクのＨＡＲＱプロセスについて言及し、ゲートウェイ３０、衛星／非地上ノード１０、基地局／地上ノード１４、およびユーザ機器２２を含む上記のシステムから開始する。ゲートウェイ側には、エンティティ３０ｂおよび３０ｄも配置されている。衛星１０とゲートウェイ３０との間で、アップリンクおよびダウンリンクを含む信号Ｗ１が交換される。送信されたフレームを示すボックスによって示されるように、Ｗ１はフレーム３を含まないことに留意されたい。ダウンリンクは、信号Ｄ２を使用して衛星によって転送される。ユーザ機器２２自体はそのアップリンクＵ２を基地局４０に送信し、それにより基地局４０は、Ｕ２のコンテンツを、衛星１０を介してゲートウェイ３０に転送できる。したがって、Ｕ２の内容を含む信号Ｕ４は、符号Ｕ４によって表される送信経路を介して送信される。ただし、送信されたフレームを示すボックスで表されているように、Ｕ３内のフレーム３の送信は失敗している。

典型的なＨＡＲＱプロセスによれば、この送信エラーは、ドナー基地局３０ｄに配置されたコントローラによって検出される。しかしながら、上記の教示と同様に、基地局４０は、フロントエンドにアップリンクＨＡＲＱコントローラを含んでもよい。このコントローラは、アップリンクＵ２を分析し、受信信号品質または検出された送信エラーによって、信号品質または肯定応答コマンドまたは否定応答コマンドに関する情報を送信する。否定応答コマンドは、送信経路Ｕ５によって示されるように、ユーザ機器２２に壊れたフレームの冗長バージョンを再送信するように促すことを可能にする。この信号Ｕ５は、基地局４０によって並列送信経路Ｕ６を介して衛星１０に転送され（並列は異なるリソースを使用するがＵ４と同時に使用されることを意味する）、その逆は（時間や周波数などの異なるリソースを使用して）Ｕ５に並列に送信された送信経路Ｕ７を介してゲートウェイ３０に転送される。図６のこの実施形態のオプションの特徴については、以下で説明する。

ＵＬ ＨＡＲＱからのＲＴＴを最小限に抑えるために、ＳＡＴから地上へのリンクのエラーの確率が非常に低いと仮定して、リンクを中継する地上ネットワークを最適化する。主なアイデアは次のとおりである。

地上アクセスノード４０（中継／基地局）は、ＵＥ２２から地上ノード４０に送信されたすべてのＵＬ－０フレームを、それらを衛星に中継する前に復号するいくらかの知能を有する。トランスポートブロックが失敗した場合、否定応答（ＮＡＣＫ）が、ＵＥ２２への地上リンクの制御（またはデータ）チャネルを介してＵＥに転送される。地上アクセスノード４０は、ＲＶバッファが終了するか、フレームが正確に復号されるまで、ＵＥ２２からの不正確に復号されたフレームの冗長バージョンを要求し続ける。ＲＶは、分離されたリソース許可／割り当てまたは並列物理チャネルのいずれかを使用した並列データとして送信される。したがって、地上アクセスノード４０は、正しいデータのみを衛星１０に中継するが、その際正しいシーケンスフレーム番号を元の番号として保持し、不正確に復号されたフレーム番号は保持しない。ＨＡＲＱプロセス中に失敗したフレームが最終的に復号されると（再送信ＲＶが最大数行われた、または少なくとも１つのＲＶが送信された後の復号と仮定）、地上アクセスノードは、以前に中継されたデータにおける正しい位置を含めて、これを衛星１０に転送できる。正しいフレームは、ＳＡＴから地上へのリンクの専用時間周波数リソースで、または補足送信用に設計された専用並列チャネルで送信できる。地上ノードがＨＡＲＱプロセス中に破損したフレームの復号に失敗した場合、フレームタイマーはゲートウェイで期限切れになり、ＡＲＱ再送信要求が衛星ＤＬチャネルを介して送信される。ここでは、脆弱な地上送信チャネル（つまり、ＵＥと地上アクセスノードとの間）と、より正確な衛星順方向リンクおよび逆方向リンク（ＳＡＴから地上チャネル）を想定している。

図６の例に戻ると、ＵＥ２２には８つの並列ＨＡＲＱプロセス、つまりサイズが０から７のスライディングウィンドウがある。ＵＥ２２は、トランスポートブロック３が失敗しているデータのシーケンスを送信する：０、１、２、３（エラー）、４、５、６、７、０、１、２・・・。地上アクセスノード４０はそのフレーム／トランスポートブロック３が失敗していることを検出し、したがって、ＮＡＣＫを送信し続ける。ＵＥ２２は、専用のリソースまたはチャネル上で並列再送信を送信する。地上アクセスノード４０は、障害のあるデータ（すなわち３）を除いて正しいデータのみを順番に転送する。たとえば：０、１、２、４、５、６、７、０、１、２、・・・（ここで３は失敗している）。フレーム３が正確に復号されると、地上ノードは、それを古いデータ送信内の場所（つまり、特定のフレームシーケンス番号の２から４の間）で、専用リソース（並列リソース）でＳＡＴに送信する。ここでは常に８番が適用される。

実施形態によれば、基地局４０によって使用される符号化スキームは、ユーザ機器（２２）と地上ノード（４０）との間の送信の通信要件（最小送信レート）によって、および／または地上ノード（４０）と非地上ノード（１０）との間の送信の通信要件によって適合または選択されてもよい。

図７は、ＵＥ－ＵＬ－１フレーム／シーケンス／ＨＡＲＱプロセスの地上ノードで使用されるフレーム番号カプセル化を示す。ＩＤ＝３は、欠落したフレームおよびその並列送信を表す。欠落したフレームの再送信には識別子ｉｘが使用され、それにより、ゲートウェイは欠落したフレームを挿入でき、シーケンスで並列に（Ｕ６およびＵ７を参照）正確に送信される（データ３を参照）。

一般に、上記の実施形態は、隔離された地上ユーザ機器に対するある種の比較的低いレイテンシ要件を備えた超高信頼通信を可能にする。使用例では、１つ以上の適切な地上接続が上記のアップリンク／ダウンリンクでもアクティブであると想定している。上記のシステムは、以下の動作モード間で切り替えることができる。

－衛星はベントパイプで、地上ノードは単純なバッファである。
－衛星はベントパイプで、地上ノードはインテリジェント中継器またはＢＳバッファである。
－衛星はよりインテリジェントとすることができ（シンプルなＩＱバッファから始まり、完全なＢＳ機能を持つまで）、地上ノードはシンプルまたはインテリジェントとすることができる。

図２の実施形態に関して、ユーザ機器２２は、地上ノード４０および非地上ノード１０の両方からＤＬデータを受信することもできることに留意されたい。さらに、ＵＬは、必要なときに衛星１０を介してルーティングすることもできる。

上記の実施形態、または特に図２の実施形態に関して、衛星１０および基地局４０は、以下の１つ以上のオプション（モードに基づく）、すなわち、増幅と転送、復号と転送、および量子化と転送に基づいて中継および転送することができる中継器の機能を有することができることに留意されたい。復号と転送の場合、ＩＱレベル、ソフトビットレベル、またはビットレベルにすることができる。ビットレベルが保証されている場合、ＲＶの再生成が可能である。ビットレベルが保証されている場合、巡回冗長検査（ＣＲＣ）を実行して、受信フレーム／ＴＢの正確性を検査できる。ＣＲＣエラーが発生すると、上位層のＮＡＣＫ（ＡＲＱ用）が生成される。たとえば、すべてのＲＶは、最大タイマー、最大再送信、またはＡＣＫが許可されるまで保存される。

ＨＡＲＱコントローラに関しては、分散型コントローラ（ドナー基地局３０ｄ（ＤｂＮＢ）と基地局４０との間で分散）として実現できる、またはシステム（ドナー基地局３０ｄ、衛星１０、および基地局４０のエンティティの１つに局所化できることに留意されたい。

また、上記の実施形態は、スマートフォンまたは別のモバイル通信デバイスなどのユーザ機器のみに焦点を当てて説明されたが、上記の原理は、Ｖ２Ｘ、Ｖ２Ｖ、Ｄ２Ｄ、セルラーシステム、レイテンシが制約された（ミッションクリティカルな）通信サービス、マルチレベルＱｏＳサービス、狭帯域ＩｏＴデバイス、ｍＭＴＣ、超高信頼通信、拡張多元接続（ＭＡ）スキームおよびＭＡＣチャネルにも使用できることに留意されたい。

上記の実施形態では、いくつかの特徴を他の特徴と組み合わせて説明した。ただし、機能の組み合わせは異なる場合がある。以下、通知Ｅ１、Ｅ１（オプション１）、Ｅ１（オプション２）、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ４（Ｓ１）、Ｅ４（Ｓ２）、Ｅ５、Ｅ５（Ｓ１）、Ｅ５（Ｓ２）、Ｅ５（Ｓ３）、Ｅ６、Ｅ６（Ｓ１）、Ｅ６（Ｓ２）、Ｅ６（Ｓ３）で表される１６の独立した実施形態について説明する。

－Ｅ１：ＨＡＲＱ最適化により、衛星／ＨＡＰルーティングパケットの低レイテンシ処理を可能にする
・Ｅ１（ｐ１）：ＤＣ通信またはＭＣ通信を使用して、それぞれ既存の（近くの）１つの基地局または複数の基地局とのＨＡＲＱルートを最適化する。衛星はそのＤＬチャネルを地上ＵＥに送信し、ＵＥはそのＨＡＲＱ応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を近隣の地上ＢＳに送信する。したがって、地上ＢＳは、ＮＡＣＫが受信されると、バッファリングされた再送信冗長バージョン（ＲＶ）をＵＥに直接送信する。ただし、ＡＣＫは衛星に中継されてからネットワークゲートウェイに中継され、上位層の自動再送要求（ＡＲＱ）を満たす。

・中継器、基地局、またはバッファノードの場合、次のオプションがある。

・オプション１：衛星／ＨＡＰは、ＵＥ関連のＤＬ信号を別のチャネル（同じまたは異なる波形を有する）を介して中継器／基地局／バッファノードに送信する。中継器／基地局／バッファノードは、必要に応じて（たとえば、波形が変化した場合）復号せずに、または復号および符号化した後、信号をターゲットＵＥに送信する。ここでは、初期送信とさまざまな冗長バージョン（ＲＶ）を送信し、ノードメモリにバッファリングできる。

・オプション２：中継器／基地局／バッファノードは、ＵＥ自体と同じダウンリンクチャネルをリッスンする。したがって、中継器ノードは、制御情報を復号して検索スペースを認識し、ＵＥ ＩＤを使用してＵＥ許可を抽出する。ＲＶを再生成する必要がある場合、またはＵＥデータでさらに高度な信号処理が必要な場合にのみ、リモート中継器／基地局／バッファノードでの復号が使用できる。

オプション２では、いくつかの選択肢を検討できる。

１．デフォルト、常にＲＶを復号および再生成する
２．システムまたはＵＥの要求がある場合にのみＲＶを復号および生成する
３．適応的（常に（オプション２－１）とオンデマンド（オプション２－２）との間）
－Ｅ２：中継器／ＢＳ／バッファノードは、冗長バージョンを復号および再生成する
・中継器／ＢＳ／バッファは、Ｅ１－オプション１またはＥ１－オプション２に基づいて、受信ＲＶ０（初期送信）から目的のＵＥの受信トランスポートブロック（ＴＢ）を復号する。セキュリティ上の理由から、目的のＵＥが関連付けられている中継器／ＢＳ／バッファのみが、ＤＬ共有チャネル（情報）のデータを復号するために同じキーを共有できる。

・選択したＵＥの正常に復号されたフレーム／ＴＢごとに、中継器ノードは完全な冗長バージョンを生成し、それらを循環性の、ＬＴＥ［ＬＴＥ－３６．２１２］のようなバッファなどの新しいソフト結合冗長で埋める。ＵＥがアイドル状態で同期していない（または切断されている）と監視される場合、メモリを節約するために、中継器は生成しない、または（生成が以前に行われた場合）生成されたバッファを破棄することがある。

・単純なバッファリングシナリオ（中継器／ＢＳ／バッファに復号機能がない）では、代わりに地上ノードが必要なすべてのＲＶとそのＩＤ、順序、およびタイミングを受信し、それらを目的の各ＵＥのメモリにバッファリングする。

－Ｅ３：中継器／ＢＳ／バッファノードが（衛星からドナーＢＳへの代わりに）すべてのＵＬデータおよび応答を受信し、したがって、必要な再送信を実行する。

・衛星／ＨＡＰ ＵＬ容量をオフロードする必要がある場合、中継器／ＢＳ／バッファノードがＵＥのすべてのＵＬデータを受信する必要がある。

・したがって、中継器／ＢＳ／バッファノードは、目的のＵＥからすべての応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）メッセージを受信および復号する。

・リモート中継器／ＢＳ／バッファでＮＡＣＫを受信した場合、タイミングおよび再送信ＩＤシーケンスごとに再送信を行う必要がある。

・中継器／ＢＳ／バッファノードが正しいＲＶシーケンスＩＤの生成に失敗した場合、または（チャネルエラーまたはメモリの輻輳が原因で）それをバッファリングできなかった場合、中継器／ＢＳ／バッファは、ＮＡＣＫメッセージを専用のＵＬ、広帯域、高搬送波対雑音比チャネル経由で衛星／ＨＡＰに再度中継する。

・すべての場合において、ＡＣＫおよび未到ＮＡＣＫ（再送信が中継器／ＢＳ／バッファノードから許可されない場合）は、前述の専用ＵＬ、広帯域、および高搬送波対雑音比率チャネル経由で衛星／ＨＡＰに中継される必要がある。

・ＨＡＲＱ応答がＵＥから衛星に直接送信されるレガシー送信へのフォールバックは、レガシーの一部としてサポートされるが、レイテンシが非常に高くなる。

・リモート中継器／ＢＳ／バッファは、それらが受信されると、ＡＣＫをゲートウェイに直接提供する。最大再送カウンタが満了した場合、ＮＡＣＫはゲートウェイに送信される。

－Ｅ４：衛星／ＨＡＰから中継器／ＢＳ／バッファノードに送信されるＲＶの送信方法
・オプションＳ１：Ｅ１－オプション１の場合：衛星／ＨＡＰから中継器／ＢＳ／バッファノードへＲＶ（ＲＶ０（必要に応じて復号用）、ＲＶ１、ＲＶ２、・・・）を送信するために、良好なＣ／Ｎとより良いアンテナ整合／位置合わせを備えた専用広帯域チャネルが使用される。

・オプションＳ２：Ｅ１－オプション２の場合：ビームが１つしかない場合、ドナーＢＳは、目的のＵＥ ＲＶ０に対する専用の送信リソース許可と、中継器／ＢＳ／バッファＲＶ１、２、・・・に対する異なる送信リソース許可をスケジュールする。一時的なＵＥ－ＩＤ（目的のＵＥ－ＩＤと組み合わせて）を使用して、受信トランスポートブロックを（ＲＶとともに）復号する。

－Ｅ５：ＨＡＲＱプロセスの二重チャネル操作（中継器／ＢＳ／バッファノードと衛星間）
・オプションＳ１：内部バッファを備えた衛星の場合、ＧＷはすべてのＲＶを衛星の内部メモリバッファに転送する。したがって、ＡＣＫ／ＮＡＣＫは地上のリモート中継器／基地局／バッファに送信され、衛星ＵＬトラフィックおよびＵＥ電力消費を低減するために、ノードから衛星に転送される。この
・残りの情報のアップリンクも、リモート中継器／バッファ／ＢＳに送信される。アップリンク情報は、ＵＬ共有チャネルデータ（情報）、チャネル状態情報（ＣＳＩ）フィードバック、ＵＬ制御チャネル（バッファステータスレポートやスケジューリング要求など）でなければならない。

・オプションＳ２：ＧＷは、ＧＷに戻ることなく１つ以上の再送信を衛星がカバーできるように、１つ以上のＲＶ（すべてではない）をバッファリングする。したがって、確認された再送信または確認されていないもの（たとえば、ＴＴＩバンドリング）は、ＲＶを中継器／ＢＳ／バッファに中継することなく衛星によってサポートすることができる。ただし、さらに多くのＲＶが（衛星でバッファリングされることなく）続いて中継器／ＢＳ／バッファでバッファリングされ、シーケンスおよびタイミングに基づいて再送信に使用されることができる。代替方法として、中継器／ＢＳ／バッファでの復号およびＲＶの再生成が考慮される場合がある。

・オプションＳ３：信頼できるオプションとして、ＧＷは衛星でバッファリングすることができ、中継器／ＢＳ／バッファですべてのＲＶをバッファリング（または再生成）することができる。

・すべての場合、ＡＣＫを受信するか、再送信の最大数に達するまで、Ｓ１～３でＲＶをバッファに保存する。

－Ｅ６：認識されている輻輳制御／トラフィック制御を備えたＲＶバッファリング
・オプションＳ１：衛星のみでバッファリングする場合（つまり、地上の中継器／ＢＳ／バッファノードがない場合）、衛星のダウンリンクの輻輳レベルに基づいて、可能な限り多くのＲＶをバッファリングする。

・オプションＳ２：地上の中継器／ＢＳ／バッファのみでバッファリングする場合、地上のダウンリンクの輻輳レベルに基づいて、可能な限り多くのＲＶをノードでバッファリングする。

・オプションＳ３：分散型バッファリング（中継器での部分的なバッファリングおよび衛星での部分的なバッファリング）の場合、両方のノードの輻輳レベルに基づいてバッファリングを実行する。たとえば、
－ロードバランスモード（再送信バランスを分散）：たとえば、
・ＲＶ０、ＲＶ２、・・・、ＲＶ（ｋ＋２）→衛星へ、ｋ＝０、１、２、３、・・・
・ＲＶ０、ＲＶ２、・・・、ＲＶ（ｋ＋２）→中継器／ＢＳ／バッファへ、ｋ＝１、２、３、・・・
－タイムバランシング（再送信が制限される場合はより高速）：たとえば、
・ＲＶ０、ＲＶ（Ｎ）、ＲＶ（Ｎ＋１）→Ｎ回の最大再送信、後でバッファリングされる
・ＲＶ１、ＲＶ２、・・・、ＲＶ（Ｎ－１）→中継器／ＢＳ／バッファへ、非地上遅延のない高速再送信用。

－最適化／協調モード：たとえば、（地上局が現在計算している輻輳レベルＬに基づいて）地上中継器／ＢＳ／バッファでバッファリングされるＲＶの数を最大限界まで最大化する。その後、必要に応じて衛星／ＨＡＰでバッファリングする。単純なバッファフィルレベル＝ＲＶの合計量の代わりに、Ｌは可能な最大ＲＶ数を直接示すことができ、これを衛星／ＨＡＰに通知する。たとえば、Ｌ＝３の場合、地上中継器／ＢＳ／バッファは、データパケットごとにＲＶ０、ＲＶ１、ＲＶ２、およびＲＶ３をバッファリングする場合にのみバッファリングを保証できる。したがって、衛星はＲＶ４、・・・ＲＶ（Ｎ）をバッファリングする必要がある。

一部の態様を装置の文脈で説明したが、これらの態様は対応する方法の説明も表し、ブロックまたはデバイスが方法ステップまたは方法ステップの特徴に対応することは明らかである。同様に、方法ステップの文脈で説明される態様は、対応するブロックまたはアイテムまたは対応する装置の機能の説明も表す。方法ステップの一部またはすべては、たとえばマイクロプロセッサ、プログラム可能なコンピュータ、または電子回路などのハードウェア装置によって（または使用して）実行されてもよい。一部の実施形態では、最も重要な方法ステップのうちの１つ以上をそのような装置によって実行することができる。

特定の実装要件に応じて、本発明の実施形態は、ハードウェアまたはソフトウェアで実装することができる。実装は、電子的に読み取り可能な制御信号が格納されたデジタルストレージ媒体、たとえばフロッピーディスク、ＤＶＤ、ブルーレイ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリを使用して実行でき、それらは、それぞれの方法が実行されるようにプログラム可能なコンピュータシステムと協働する（または協働することができる）。したがって、デジタル記憶媒体はコンピュータで読み取り可能であってもよい。

本発明による一部の実施形態は、本明細書に記載の方法の１つが実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働することができる電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータキャリアを含む。

一般に、本発明の実施形態は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実装することができ、プログラムコードは、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに、方法の１つを実行するように動作する。プログラムコードは、たとえば、機械可読キャリアに格納されてもよい。

他の実施形態は、機械可読キャリアに格納された、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含む。

つまり、本発明の方法の実施形態はしたがって、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるときに、本明細書に記載の方法の１つ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である。

したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含む、またはそれが記録されたデータキャリア（またはデジタル記憶媒体、またはコンピュータ可読媒体）である。データキャリア、デジタルストレージ媒体、または記録された媒体は、通常、有形および／または非一時的である。

したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表すデータストリームまたは信号シーケンスである。データストリームまたは信号シーケンスは、たとえばインターネットなどのデータ通信接続を介して転送されるように構成されてもよい。

さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するように構成または適合された処理手段、たとえばコンピュータ、またはプログラム可能な論理デバイスを含む。

さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。

本発明によるさらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを受信側に（たとえば、電子的または光学的に）転送するように構成された装置またはシステムを含む。受信側は、たとえば、コンピュータ、モバイルデバイス、メモリデバイスなどであってもよい。装置またはシステムは、たとえば、コンピュータプログラムを受信側に転送するためのファイルサーバを備えてもよい。

一部の実施形態では、プログラム可能な論理デバイス（たとえば、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）を使用して、本明細書に記載の方法の機能の一部またはすべてを実行することができる。一部の実施形態では、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイは、本明細書に記載の方法の１つを実行するためにマイクロプロセッサと協働してもよい。一般に、これらの方法は、任意のハードウェア装置によって実行されることが好ましい。

上記の実施形態は、本発明の原理を単に例示するものである。本明細書に記載の配置および詳細の修正および変更は、他の当業者には明らかであることを理解されたい。したがって、本明細書の実施形態の説明として提示される特定の詳細によってではなく、差し迫った特許請求の範囲によってのみ制限されることが意図されている。

頭字語のリスト
ｅＮＢ 進化型ノードＢ（３Ｇ基地局）
ＬＴＥ 長期的進化
ＵＥ ユーザ機器（ユーザ端末）
ＡＣＬＲ 隣接チャネル漏洩率
ＴＤＤ 時分割デュプレックス
ＦＤＤ 周波数分割デュプレックス
ＯＦＤＭＡ 直交周波数分割多元接続
ＣＱＩ チャネル品質情報
ＣＲＣ 巡回冗長検査
ＳＰＳ 半永続的スケジューリング
ＤＣＩ ダウンリンク制御情報
ＵＬ アップリンク
ＤＬ ダウンリンク
（ｓ）ＴＴＩ （短い）送信時間間隔
ＰＵＳＣＨ 物理アップリンク共有チャネル
ＰＵＣＣＨ 物理アップリンク制御チャネル
ＰＤＳＣＨ 物理ダウンリンク共有チャネル
ＰＤＣＣＨ 物理ダウンリンク制御チャネル
ＵＲＬＬＣ 超高信頼低レイテンシ通信
ＳＲ スケジューリング要求
ＨＡＲＱ ハイブリッド自動繰り返し要求
ＱｏＳ ハイブリッド自動繰り返し要求
ＵＲＬＬＣ 超高信頼低レイテンシ通信
ＭＣＳ 変調コーディング方式
ＭＩＭＯ 複数入力、複数出力
ＮＴＮ 非地上ネットワーク
ＴＮ 地上ネットワーク
ＲｅＴｘ 初期送信の再送信
ＴＸ／ＲＸ 送信機／受信機

参考文献
［ＬＴＥ－３６２１２］ ＴＳ ３６．２１２， Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ－ＵＴＲＡ）； Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｄｉｎ

［ＬＴＥ－３６２１１］ ＴＳ ３６．２１１， Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ－ＵＴＲＡ）； Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏ

［ＬＴＥ－３６２１３］ Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ－ＵＴＲＡ）； Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ Ｕｎｄｅｒ ｃｈａｎｇｅ ｃｏｎｔｒｏ

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［Ｒｅｌ１１］ Ｒｏｈｄｅ ＆ Ｓｃｈｗｒｚ， ＬＴＥ－ Ａｄｖａｎｃｅｄ （３ＧＰＰ Ｒｅｌ．１１） Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， Ｗｈｉｔｅ Ｐａｐｅｒ， ２０１３

Claims (29)

1. システムのユーザ機器（２２）であって、前記システムは、ゲートウェイ（３０）、非地上ノード（１０）、地上ノード（４０）および少なくともユーザ機器（２２）を含み、地上ノード（４０）はＨＡＲＱコントローラを含み、前記ゲートウェイ（３０）はデータパケットを非地上ノード（１０）に転送するように構成され、前記データパケットは前記ユーザ機器（２２）に送信され、前記非地上ノード（１０）は、信号を使用して、受信データパケットを前記ユーザ機器（２２）に転送するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、分析するための手段を使用して前記受信データパケットを送信エラーに関して分析し、または前記非地上ノード（１０）からの前記信号を信号品質に関して分析し、前記送信エラーに応じて否定応答コマンドまたは肯定応答コマンドを生成し、または受信信号品質に応じて前記受信信号品質を示す別の信号を生成するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記非地上ノード（１０）と通信する前記地上ノード（４０）に前記肯定応答コマンドおよび前記否定応答コマンドまたは前記別の信号を送信するように構成され、前記ユーザ機器（２２）はトランシーバを含み、前記トランシーバは、
   前記非地上ノード（１０）から前記データパケットを受信するように構成された非地上信号受信機、
   前記データパケットの前記信号品質を分析するための手段であって、前記手段は、前記データパケットが十分に正確に受信された場合は前記肯定応答コマンドを生成する、または前記データパケットが不正確に受信された場合は前記否定応答コマンドを生成するように構成される、手段、および
   前記否定応答コマンドを使用して前記データパケットまたは前記データパケットの冗長バージョンの再送信を開始するために、前記肯定応答コマンドまたは前記否定応答コマンドを前記地上ノード（４０）に送信するように構成された地上信号送信機、を含む、ユーザ機器（２２）。
2. 前記トランシーバは地上信号受信機を含み、前記ユーザ機器（２２）は、前記地上信号受信機を使用して、再送データパケットまたは前記データパケットの再送冗長バージョンを受信する、請求項１に記載のユーザ機器（２２）。
3. 前記非地上信号受信機を使用して、送信データパケットまたは前記データパケットの前記再送冗長バージョンを受信するように構成される、請求項２に記載のユーザ機器（２２）。
4. 前記トランシーバは、前記地上信号送信機を使用して、前記ゲートウェイ（３０）に送信される別のデータパケットを送信する、請求項１から３のいずれか一項に記載のユーザ機器（２２）。
5. システムのユーザ機器（２２）を操作する方法であって、前記システムは、ゲートウェイ（３０）、非地上ノード（１０）、地上ノード（４０）および少なくともユーザ機器（２２）を含み、地上ノード（４０）はＨＡＲＱコントローラを含み、前記ゲートウェイ（３０）はデータパケットを非地上ノード（１０）に転送するように構成され、前記データパケットは前記ユーザ機器（２２）に送信され、前記非地上ノード（１０）は、信号を使用して、受信データパケットを前記ユーザ機器（２２）に転送するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記受信データパケットを送信エラーに関して分析しまたは前記非地上ノード（１０）からの前記信号を信号品質に関して分析し、前記送信エラーに応じて否定応答コマンドまたは肯定応答コマンドを生成し、または受信信号品質に応じて前記受信信号品質を示す別の信号を生成するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記非地上ノード（１０）と通信する前記地上ノード（４０）に前記肯定応答コマンドおよび前記否定応答コマンドまたは前記別の信号を送信するように構成され、前記方法は、
   非地上信号受信機を使用してデータパケットを受信するステップ、
   前記データパケットの前記信号品質を分析し、前記データパケットが十分に正確に受信された場合は前記肯定応答コマンドを生成する、または前記データパケットが不正確に受信された場合は前記否定応答コマンドを生成するステップ、および
   前記否定応答コマンドを使用して前記データパケットまたは前記データパケットの冗長バージョンの再送信を開始するために、地上信号送信機を使用して、前記肯定応答コマンドまたは前記否定応答コマンドを前記地上ノード（４０）に送信するステップ、を含む、方法。
6. システムの地上ノード（４０）であって、前記システムは、ゲートウェイ（３０）、非地上ノード（１０）、地上ノード（４０）および少なくともユーザ機器（２２）を含み、前記地上ノード（４０）はＨＡＲＱコントローラを含み、前記ゲートウェイ（３０）はデータパケットを非地上ノード（１０）に転送するように構成され、前記データパケットは前記ユーザ機器（２２）に送信され、前記非地上ノード（１０）は、信号を使用して、受信データパケットを前記ユーザ機器（２２）に転送するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記受信データパケットを送信エラーに関して分析し、または前記非地上ノード（１０）からの前記信号を信号品質に関して分析し、前記送信エラーに応じて否定応答コマンドまたは肯定応答コマンドを生成し、または受信信号品質に応じて前記受信信号品質を示す別の信号を生成するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記非地上ノード（１０）と通信する前記地上ノード（４０）に前記肯定応答コマンドおよび前記否定応答コマンドまたは前記別の信号を送信するように構成され、前記地上ノード（４０）は、
   前記非地上ノード（１０）から前記データパケットまたは前記データパケットの冗長バージョンを受信するように構成された非地上信号受信機、
   前記データパケットまたは前記データパケットの前記冗長バージョンをバッファリングするように構成されたメモリ、
   前記ユーザ機器（２２）から前記肯定応答コマンドまたは前記否定応答コマンドを受信するように構成された地上信号受信機、および
   前記否定応答コマンドへの応答として、前記データパケットまたは前記データパケットの冗長バージョンを前記ユーザ機器（２２）に再送信するように構成された地上信号送信機、を含む、地上ノード（４０）。
7. 前記地上ノード（４０）は、前記ユーザ機器（２２）から受信した別のデータパケットを前記非地上ノード（１０）に転送するように構成される、請求項６に記載の地上ノード（４０）。
8. 前記地上ノード（４０）は、前記ユーザ機器（２２）に送信された前記データパケットを受信するために、前記非地上ノード（１０）からの信号をリッスンするように構成される、請求項６または７に記載の地上ノード（４０）。
9. 前記ＨＡＲＱコントローラは、前記地上ノード（４０）に統合され、前記肯定応答コマンドおよび前記否定応答コマンドを復号し、前記再送信を制御するように構成される、請求項６から８のいずれか一項に記載の地上ノード（４０）。
10. 前記地上ノード（４０）は、衛星（１０）を介して前記肯定応答コマンドまたは前記否定応答コマンドを前記ゲートウェイ（３０）に転送するように構成される、請求項６から９のいずれか一項に記載の地上ノード（４０）。
11. 前記地上ノード（４０）は、前記データパケットの少なくとも１つの冗長バージョンを生成するために前記データパケットを復号するように構成された復号器を含む、請求項８から１０のいずれか一項に記載の地上ノード（４０）。
12. 前記復号器は、要求によらずに衛星信号受信機により受信された各データパケットに対して前記復号および前記冗長バージョンの生成を実行する、請求項１１に記載の地上ノード（４０）。
13. 前記復号器は、要求に応じてデータパケットを復号および生成するように構成される、請求項１１または１２に記載の地上ノード（４０）。
14. 前記復号器は、前記受信信号品質に関する情報を前記ユーザ機器（２２）から受信し、前記受信信号品質が理想として表されている場合に前記復号および生成を抑制するように構成される、請求項１１、１２または１３に記載の地上ノード（４０）。
15. 前記復号器は、前記ユーザ機器（２２）が前記地上ノード（４０）に関連付けられている場合は前記データパケットを復号し、前記ユーザ機器（２２）が前記地上ノード（４０）に関連付けられていない場合は前記復号を抑制するように構成される、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の地上ノード（４０）。
16. 前記地上ノード（４０）は、前記非地上ノード（１０）から別個のチャネルを介して前記データパケットまたは前記データパケットの冗長バージョンを受信するように構成される、請求項６から１５のいずれか一項に記載の地上ノード（４０）。
17. システムの地上ノード（４０）を操作する方法であって、前記システムは、ゲートウェイ（３０）、非地上ノード（１０）、地上ノード（４０）および少なくともユーザ機器（２２）を含み、前記地上ノード（４０）はＨＡＲＱコントローラを含み、前記ゲートウェイ（３０）はデータパケットを非地上ノード（１０）に転送するように構成され、前記データパケットは前記ユーザ機器（２２）に送信され、前記非地上ノード（１０）は、信号を使用して、受信データパケットを前記ユーザ機器（２２）に転送するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記受信データパケットを送信エラーに関して分析し、または前記非地上ノード（１０）からの前記信号を信号品質に関して分析し、前記送信エラーに応じて否定応答コマンドまたは肯定応答コマンドを生成し、または受信信号品質に応じて前記受信信号品質を示す別の信号を生成するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記非地上ノード（１０）と通信する前記地上ノード（４０）に前記肯定応答コマンドおよび前記否定応答コマンドまたは前記別の信号を送信するように構成され、前記方法は、
    非地上信号受信機を使用して、前記非地上ノード（１０）から前記データパケットまたは前記データパケットの冗長バージョンを受信するステップ、
    メモリを使用して前記データパケットまたは前記データパケットの前記冗長バージョンをバッファリングするステップ、
    地上信号受信機を使用して、前記ユーザ機器（２２）から前記肯定応答コマンドまたは前記否定応答コマンドを受信するステップ、および
    地上トランシーバを使用して、前記否定応答コマンドへの応答としてバッファデータパケットまたは前記データパケットの前記バッファリングされた冗長バージョンを前記ユーザ機器（２２）に再送信するステップ、を含む、方法。
18. システムのＨＡＲＱコントローラであって、前記システムは、ゲートウェイ（３０）、非地上ノード（１０）、地上ノード（４０）および少なくともユーザ機器（２２）を含み、地上ノード（４０）はＨＡＲＱコントローラを含み、前記ゲートウェイ（３０）はデータパケットを非地上ノード（１０）に転送するように構成され、前記データパケットは前記ユーザ機器（２２）に送信され、前記非地上ノード（１０）は、信号を使用して、受信データパケットを前記ユーザ機器（２２）に転送するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記受信データパケットを送信エラーに関して分析し、または前記非地上ノード（１０）からの前記信号を信号品質に関して分析し、前記送信エラーに応じて否定応答コマンドまたは肯定応答コマンドを生成し、または受信信号品質に応じて前記受信信号品質を示す別の信号を生成するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記非地上ノード（１０）と通信する前記地上ノード（４０）に前記肯定応答コマンドおよび前記否定応答コマンドまたは前記別の信号を送信するように構成され、
    前記ＨＡＲＱコントローラは、衛星（１０）のメモリまたは前記地上ノード（４０）のメモリによって実行されるバッファリングを制御するように構成される、ＨＡＲＱコントローラ。
19. 前記ＨＡＲＱコントローラは、前記データパケットおよび追加のデータパケット、または前記データパケットの冗長バージョンおよび前記追加のデータパケットの冗長バージョンを、前記衛星（１０）の前記メモリまたは前記地上ノード（４０）の前記メモリの輻輳レベルまでバッファリングするように構成される、請求項１８に記載のＨＡＲＱコントローラ。
20. 前記データパケットの冗長バージョンまたは前記追加のデータパケットは、前記衛星（１０）および前記地上ノード（４０）の前記メモリに交互に送られる、請求項１９に記載のＨＡＲＱコントローラ。
21. 前記バッファリングが実行され、それにより最初の冗長バージョンは前記地上ノード（４０）の前記メモリによってバッファリングされ、最後の冗長バージョンは前記衛星（１０）の前記メモリによってバッファリングされる、請求項１９または２０に記載のＨＡＲＱコントローラ。
22. システムのＨＡＲＱコントローラを操作する方法であって、前記システムは、ゲートウェイ（３０）、非地上ノード（１０）、地上ノード（４０）および少なくともユーザ機器（２２）を含み、地上ノード（４０）はＨＡＲＱコントローラを含み、前記ゲートウェイ（３０）はデータパケットを非地上ノード（１０）に転送するように構成され、前記データパケットは前記ユーザ機器（２２）に送信され、前記非地上ノード（１０）は、信号を使用して、受信データパケットを前記ユーザ機器（２２）に転送するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記受信データパケットを送信エラーに関して分析し、または前記非地上ノード（１０）からの前記信号を信号品質に関して分析し、前記送信エラーに応じて否定応答コマンドまたは肯定応答コマンドを生成し、または受信信号品質に応じて前記受信信号品質を示す別の信号を生成するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記非地上ノード（１０）と通信する前記地上ノード（４０）に前記肯定応答コマンドおよび前記否定応答コマンドまたは前記別の信号を送信するように構成され、前記方法は、
    前記データパケットまたは前記データパケットの冗長バージョンを衛星（１０）のメモリ内にバッファリングするステップ、および
    前記データパケットまたは前記データパケットの前記冗長バージョンを前記地上ノード（４０）のメモリ内にバッファリングするステップ、を含む、方法。
23. コンピュータ上で実行されるときに、請求項５、１７および２２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が格納されているコンピュータ可読デジタル記憶媒体。
24. システムの地上ノード（４０）であって、前記システムは、ゲートウェイ（３０）、非地上ノード（１０）、地上ノード（４０）および少なくともユーザ機器（２２）を含み、前記地上ノード（４０）はＨＡＲＱコントローラを含み、前記ゲートウェイ（３０）はデータパケットを非地上ノード（１０）に転送するように構成され、前記データパケットは前記ユーザ機器（２２）に送信され、前記非地上ノード（１０）は、非地上チャネル経由で、受信データパケットを前記ユーザ機器（２２）に転送するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記非地上チャネルのチャネル品質を分析し、前記非地上チャネルの前記チャネル品質に関する情報を前記地上ノード（４０）に送信するように構成され、前記地上ノード（４０）は、
    前記非地上ノード（１０）から前記データパケットまたは前記データパケットの冗長バージョンを受信するように構成された非地上信号受信機、
    前記データパケットまたは前記データパケットの前記冗長バージョンをバッファリングするように構成されたメモリ、
    前記ユーザ機器（２２）から前記非地上チャネルの前記チャネル品質に関する前記情報を受信するように構成された地上信号受信機、および
    しきい値を下回る前記非地上チャネルのチャネル品質への応答として、前記データパケットまたは前記データパケットの冗長バージョンを前記ユーザ機器（２２）に再送信するように構成された地上信号送信機、を含む、地上ノード（４０）。
25. システムの地上ノード（４０）を操作する方法であって、前記システムは、ゲートウェイ（３０）、非地上ノード（１０）、地上ノード（４０）および少なくともユーザ機器（２２）を含み、前記地上ノード（４０）はＨＡＲＱコントローラを含み、前記ゲートウェイ（３０）はデータパケットを非地上ノード（１０）に転送するように構成され、前記データパケットは前記ユーザ機器（２２）に送信され、前記非地上ノード（１０）は、非地上チャネル経由で、受信データパケットを前記ユーザ機器（２２）に転送するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記非地上チャネルのチャネル品質を分析し、前記非地上チャネルの前記チャネル品質に関する情報を地上ノード（４０）に送信するように構成され、前記方法は、
    非地上信号受信機を使用して、前記非地上ノード（１０）から前記データパケットまたは前記データパケットの冗長バージョンを受信するステップ、
    メモリを使用して、前記データパケットまたは前記データパケットの前記冗長バージョンをバッファリングするステップ、
    地上信号受信機を使用して、前記ユーザ機器（２２）から前記非地上チャネルの前記チャネル品質に関する前記情報を受信するステップ、および
    地上トランシーバを使用して、しきい値を下回る前記非地上チャネルのチャネル品質への応答として、前記バッファリングされたデータパケットまたは前記データパケットの前記バッファリングされた冗長バージョンを前記ユーザ機器（２２）に再送信するステップ、を含む、方法。
26. システムの地上ノード（４０）であって、前記システムは、ゲートウェイ（３０）、非地上ノード（１０）、地上ノード（４０）および少なくともユーザ機器（２２）ならびにＨＡＲＱコントローラを含み、前記ゲートウェイ（３０）はデータパケットを非地上ノード（１０）に転送するように構成され、前記データパケットは前記ユーザ機器（２２）に送信され、前記非地上ノード（１０）は、信号を使用して、受信データパケットを前記ユーザ機器（２２）に転送するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、分析するための手段を使用して前記受信データパケットを送信エラーに関して分析し、または前記非地上ノード（１０）からの前記信号を信号品質に関して分析し、前記送信エラーに応じて否定応答コマンドまたは肯定応答コマンドを生成し、または受信信号品質に応じて前記受信信号品質を示す別の信号を生成するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記非地上ノード（１０）と通信する前記地上ノード（４０）に前記肯定応答コマンドおよび前記否定応答コマンドまたは前記別の信号を送信するように構成され、前記地上ノード（４０）は、
    前記ユーザ機器（２２）から別のデータパケットを受信するように構成された地上信号受信機であって、前記別のデータパケットは前記ゲートウェイ（３９）に送信される、地上信号受信機、
    前記別のデータパケットの前記信号品質を分析するための手段であって、前記手段は、前記データパケットが十分に正確に受信された場合は肯定応答コマンドを生成する、または前記データパケットが不正確に受信された場合は否定応答コマンドを生成するように構成される、手段、および
    前記否定応答コマンドを使用して前記別のデータパケットまたは前記別のデータパケットの冗長バージョンの再送信を開始するために、前記肯定応答コマンドまたは前記否定応答コマンドを前記ユーザ機器（２２）に送信するように構成された地上信号送信機であって、並列リソースが前記再送信に使用される地上信号送信機、を含み、
    前記ユーザ機器（２２）と前記地上ノード（４０）との間の前記送信の通信要件によって、または前記地上ノード（４０）と前記非地上ノード（１０）との間の前記送信の前記通信要件によって、変調および符号化スキームを選択または適合させるように構成されたコントローラをさらに含む、地上ノード（４０）。
27. システムの地上ノード（４０）を操作する方法であって、前記システムは、ゲートウェイ（３０）、非地上ノード（１０）、地上ノード（４０）および少なくともユーザ機器（２２）ならびにＨＡＲＱコントローラを含み、前記ゲートウェイ（３０）はデータパケットを非地上ノード（１０）に転送するように構成され、前記データパケットは前記ユーザ機器（２２）に送信され、前記非地上ノード（１０）は、信号を使用して、受信データパケットを前記ユーザ機器（２２）に転送するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記受信データパケットを送信エラーに関して分析し、または前記非地上ノード（１０）からの前記信号を信号品質に関して分析し、前記送信エラーに応じて否定応答コマンドまたは肯定応答コマンドを生成し、または受信信号品質に応じて前記受信信号品質を示す別の信号を生成するように構成され、前記ユーザ機器（２２）は、前記非地上ノード（１０）と通信する前記地上ノード（４０）に前記肯定応答コマンドおよび前記否定応答コマンドまたは前記別の信号を送信するように構成され、前記方法は、
    非地上信号受信機を使用して、前記ユーザ機器（２２）から別のデータパケットを受信するステップであって、前記別のデータパケットは前記ゲートウェイ（３９）に送信されるステップ、
    前記別のデータパケットの前記信号品質を分析し、前記データパケットが十分に正確に受信された場合は肯定応答コマンドを生成する、または前記データパケットが不正確に受信された場合は否定応答コマンドを生成するステップ、
    前記否定応答コマンドを使用して前記別のデータパケットまたは前記別のデータパケットの冗長バージョンの再送信を開始するために、地上信号送信機を使用して前記肯定応答コマンドまたは前記否定応答コマンドを前記ユーザ機器（２２）に送信するステップであって、並列リソースが前記再送信に使用されるステップ、および
    前記ユーザ機器（２２）と前記地上ノード（４０）との間の前記送信の通信要件によって、または前記地上ノード（４０）と前記非地上ノード（１０）との間の前記送信の前記通信要件によって、変調および符号化スキームを選択または適合させるステップ、を含む、方法。
28. 前記ユーザ機器（２２）と前記地上ノード（４０）との間の前記送信の前記通信要件によって、または前記地上ノード（４０）と前記非地上ノード（１０）との間の前記送信の通信要件によって、前記変調および符号化スキームを選択または適合させるステップを含む、請求項２７に記載の方法。
29. コンピュータ上で実行されるときに、請求項２５および２７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が格納されているコンピュータ可読デジタル記憶媒体。

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