CN101765221A - 中继站和中继方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种中继站和中继方法，可以减轻由中继引起的延迟。该中继站具备：接收单元，按照分别赋予了第1序列号的多个第1段的每一个，从第1无线通信装置接收具有多个第1段的第1数据；组生成单元，按照第1序列号的顺序在对固定时间内接收的多个第1段进行排列，在第1序列号不连续的段之间进行分割，生成G个组，G为2以上的整数；重分段单元，按照每个组连接第1段而生成连接数据，将连接数据重分段为1个以上的第2段；序列号赋予单元，对第M个组中包含的第2段，赋予首部以X+P开始的连续的第2序列号，M为2以上G以下的整数，X为第M-1个组的尾部的第2段的第2序列号，P是3以上的整数；以及发送单元，将第2段发送到第2无线通信装置。

Description

中继站和中继方法

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统中的中继站和中继方法，例如涉及一种中继站的MAC(Media Access Control)层中的接收和发送方法。

背景技术

关于下一代PHS(Personal Handy-phone System)，规定了物理层和MAC层的规格(非专利文献1)。

下一代PHS规格中，比MAC层上位的上位层数据，根据PHY有效载荷内映射的MAC帧尺寸，被分割为段(segment)。在相当于段的MAC有效载荷、或者为了调整尺寸而包含填充位(padding bit)的MAC有效载荷中，附加恰当的MAC帧头(MAC header)而生成MAC帧。进而，在MAC帧中附加CRC码和尾部比特(tail bit)而生成PHY数据单元，该PHY数据单元被映射在通过时间和频率划分的无线资源上并被发送。

在MAC帧头上，为了连接MAC帧所包含的段而重构上位层数据，包含一些必要的信息。尤其，MAC帧头所包含的序列号是按发送源的装置生成MAC帧的顺序而赋予的连续编号。另外，MAC帧头包含：MAC帧是否包含上位层数据的段的信息、该段是否是将上位层数据切开的起始段的信息、以及段的尺寸信息。通过基于这些信息和上述的序列号的顺序，从接收的MAC帧取出段，并将它们连接，可以进行上位层数据的重构。

另外，已知下述利用方式：在基站和终端之间进行通信的情况下，中继站介于基站和终端之间，中继站接收来自基站的发送数据并中继发送到终端，或者，中继站接收来自终端的发送数据并中继发送到基站(例如，非专利文献1)。

根据下一代PHS规格，在中继站介于基站和终端之间并被运用的情况下，可以假定从基站来看中继站像终端一样动作，从终端来看中继站像基站一样动作，在基站和中继站间以及中继站和终端间的无线通信中，通常进行依照上述物理层和MAC层的程序的下述处理。

例如，假定中继站接收从基站发送的数据，并将该数据中继发送到终端的情况。这种情况下，当上位层的数据总是被中继发送时，中继站查看所接收的MAC帧的MAC帧头，在包含上位层数据的情况下，取出段，并基于MAC帧头信息重构上位层数据。进而，从重构的上位层数据，根据中继站在发送中可利用的PHY有效载荷尺寸，切开段，并在包含该段的MAC有效载荷中附加MAC帧头而生成MAC帧。此后，从MAC帧生成上述PHY数据单元，在无线资源上映射该PHY数据单元，并由中继站进行中继发送。

另一方面，作为其它的中继方法，还已知一种以接收MAC帧的单位原样进行中继发送的方法(专利文献1)。

该方法中，中继站确认从中继源装置接收的MAC帧的MAC帧头，在包含上位层数据的情况下，从MAC有效载荷取出段。根据中继站向中继目的地装置发送过程中可利用的MAC有效载荷尺寸，如果上述段是可以原样发送的尺寸，则根据需要以填充位调整尺寸并生成MAC帧，进而，生成PHY数据单元并在无线资源上映射并发送。在尺寸过大的情况下，将段分割为适当的尺寸并生成多个MAC帧，进而，生成多个PHY数据单元并在多个无线资源上映射并发送。根据本方法，无需进行上位层数据的重构处理等，就能以中继站接收的MAC帧的单位进行中继发送。

非专利文献1：ARIB标准STD-T95“OFDMA/TDMA TDD BroadbandWireless Access System(Next Generation PHS)ARIB STANDARD”，1.0版

专利文献1：JP特开2008-153778号公报，第15项，图10

但是，上述中继站以接收的MAC帧单位原样中继发送的方法，通过填充位来弥补中继发送的数据和中继站在中继发送中可利用的无线资源的尺寸差，因此，会有有效吞吐量(throughput)降低，传送效率变差的问题。

因此，通常考虑到如下方法：考虑到传送效率，并非以接收到的MAC帧单位原样发送，而是在根据多个接收MAC帧中所包含的段重构上位层数据的基础上，由中继站重新生成发送MAC帧。

如上所述，下一代PHS规格中，必须按照根据从上位层数据切开的段生成MAC帧的顺序，添加连续的序列号。

这里，从基站向终端发送数据时，在中途隔着中继站的情况下，如上所述，中继站根据接收的MAC帧重构一次上位层数据，然后，将其重新切开为适合中继站发送情况的段，并生成MAC帧。

但是，由于CRC误差的产生等，中继站未必能按照序列号的顺序对接收MAC帧进行接收，一部分序列号的MAC帧由于误差而遗漏，因而会以序列号不连续排列的状态进行接收。

根据接收的MAC帧重构上位层数据时，在中途序列号不连续而遗漏一部分MAC帧的情况下，通常会中断上位层数据的重构，直到在此后的时间通过重新发送接收到遗漏的MAC帧。因此，中继站会延迟生成中继发送的MAC帧。

因此，即使准确接收了上述中途遗漏的MAC帧的序列号的后续序列号的MAC帧，并且在该时刻中继站确保了进行中继发送的无线资源，可是，由于不能准备好要中继发送的MAC帧，因此不能利用该资源。结果，将推迟该中继发送的处理，因此，会产生由中继发送引起的延迟变大的问题。

发明内容

本发明提供一种可以减轻中继引起的延迟的中继站和中继方法，以解决这些问题。

作为本发明的一种方式的中继站，对从第1无线通信装置向第2无线通信装置的通信进行中继，其特征在于，所述中继站具备：接收单元，按照分别赋予了第1序列号的多个第1段的每一个，从所述第1无线通信装置接收具有多个所述第1段的第1数据；组生成单元，按照所述第1序列号的顺序在对固定时间内接收的多个所述第1段进行排列，并在所述第1序列号不连续的段之间进行分割，由此生成G个组，其中G为大于等于2的整数；重分段单元，按照每个所述组连接所述第1段而生成连接数据，并将所述连接数据重分段为大于等于1个的第2段；序列号赋予单元，对第M个所述组中包含的所述第2段，赋予首部以X+P开始的连续的所述第2序列号，其中M为大于等于2小于等于G的整数，X为第M-1个所述组的尾部的第2段的第2序列号，P是大于等于3的整数；以及发送单元，将所述第2段发送到所述第2无线通信装置。

作为本发明的一种方式的在中继站中执行的中继方法，该中继站对从第1无线通信装置向第2无线通信装置的通信进行中继，其特征在于，所述中继方法具备：段接收步骤，按照分别赋予了第1序列号的多个第1段的每一个，从所述第1无线通信装置接收具有多个所述第1段的第1数据；组生成步骤，按照所述第1序列号的顺序对在固定时间内接收的多个所述第1段进行排列，并在所述第1序列号不连续的段之间进行分割，由此生成G个组，其中G为大于等于2的整数；重分段步骤，按照每个所述组连接所述第1段而生成连接数据，并将所述连接数据重分段为大于等于1个的第2段；序列号赋予步骤，对第M个所述组中包含的所述第2段，赋予首部以X+P开始的连续的所述第2序列号，其中M为大于等于2小于等于G的整数，X为第M-1个所述组的尾部的第2段的第2序列号，P是大于等于3的整数；以及发送步骤，将所述第2段发送到所述第2无线通信装置。

发明效果

通过本发明，可以减轻中继引起的延迟。

附图说明

图1是用于说明到根据下一代PHS规格中的上位层数据生成MAC帧为止的处理的图。

图2是用于说明下一代PHS规格中基站通过中继站与终端进行无线通信的利用方式的图。

图3是用于说明物理层中的5ms帧和时隙(スロツト)的关系的图。

图4是用于说明5ms帧的时隙和子信道的关系的图。

图5是用于说明下行链路中在基站和中继站间、中继站和终端间分别使用下行链路时隙的一个例子的图。

图6是用于说明下一代PHS的MAC帧格式的种类的图。

图7是用于说明到将上位层数据分割为段而生成MAC帧为止的处理的图。

图8是用于说明在5ms帧区间发送生成的MAC帧的一个例子的图。

图9是用于说明跨越多个5ms帧区间发送生成的MAC帧的一个例子的图。

图10是用于说明到中继站接收中继源装置发送的MAC帧并根据其中包含的段来重构上位层数据的部分连接数据为止的一个例子的图(没有中途未接收的MAC帧的情况)。

图11是用于说明中继站保持的接收MAC帧管理表的内容的图。

图12是用于说明到根据生成的部分连接数据，配合中继站在中继发送中可利用的MAC有效载荷尺寸而生成MAC帧为止的处理的图(仅存在1个组的情况)。

图13是用于说明中继站保持的发送MAC帧管理表的内容的图。

图14是用于说明到中继站接收中继源装置发送的MAC帧并根据其中包含的段来重构上位层数据的部分连接数据为止的一个例子的图(有中途未接收的MAC帧的情况)。

图15是用于说明中继站保持的接收MAC帧管理表的内容的图。

图16是用于说明到根据中继站生成的部分连接数据，配合中继发送中可利用的MAC有效载荷尺寸而生成MAC帧为止的处理的图(存在多个组的情况)。

图17是用于说明中继站保持的发送MAC帧管理表的内容的图。

图18是用于说明到配合中继站在中继发送中可利用的MAC有效载荷尺寸而将根据组2的段生成的部分连接数据切开为段并生成要中继发送的MAC帧为止的图。

图19是用于说明中继站保持的接收MAC帧管理表的内容的图。

图20是用于说明中继站后来接收附带着中途遗漏的序列号的MAC帧时该部分的段连接的图。

图21是用于说明中继站保持的接收MAC帧管理表的内容的图。

图22是用于说明中继站保持的接收MAC帧管理表的内容的图。

图23是用于说明中继站保持的发送MAC帧管理表的内容的图。

图24是用于说明将必须用完的序列号用完而生成MAC帧的一个例子的图。

图25是用于说明中继站保持的发送MAC帧管理表的内容的图。

图26是用于说明中继处理的流程的图。

图27是用于说明中继站的结构的一个例子的图。

图28是用于说明将必须用完的序列号用完而生成MAC帧的一个例子的图。

图29是用于说明将必须用完的序列号用完而生成MAC帧的一个例子的图。

图30是用于说明将必须用完的序列号用完而生成MAC帧的一个例子的图。

附图标记：

201：基站(BS)

202：通信区

203：中继站(RS)

204：终端(MS)

2702：天线

2703：RF处理部

2704：基带接收数字处理部

2705：基带发送数字处理部

2706：通信控制部

2707：PHY/MAC帧处理部

2708：数据缓冲器

2709：接收MAC帧管理表

2710：发送MAC帧管理表

2711：帧头信息提取部

2712：帧头信息生成部

2713：序列号推进量(進め量)决定部

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式进行详细说明。

(第1实施方式)

图2表示下一代PHS中基站通过中继站与终端进行无线通信的利用方式。

本利用方式中，下行链路中，基站201向通信区202中存在的中继站203发送下行链路的数据，中继站203将该数据中继发送到终端204。该下行链路的情况下，基站201对应第1无线通信装置，终端204对应第2无线通信装置。另一方面，上行链路中，终端204向中继站203发送上行链路的数据，而中继站203将该数据中继发送到基站201。该上行链路的情况下，终端204对应第1无线通信装置，基站201对应第2无线通信装置。另外，通过介由本利用方式中的中继站203的无线连接，从基站来看中继站203像终端一样工作，而从终端来看中继站203像基站一样工作。

下一代PHS是TDD(Time Division Duplex)系统，如图3所示，物理层中定义的5ms帧内包括4个上行时隙和4个下行时隙共计8个时隙。另外，如图4所示，定义了在频率轴向上将系统频带成分划分(区切る)为900kHz间隔的子信道(SCH)，在用时隙和子信道划分的区段(无线资源)上映射上述PHY数据单元。

在存在中继站的情况下，在下行链路，通过将上述4个下行时隙成分分为基站和中继站间以及中继站和终端间这两个无线连接，来进行无线通信。例如，如图5所示，考虑将4个下行时隙中前半部分的2个时隙(A)用在从基站到中继站、将后半部分的2个时隙(B)用在从中继站到终端的方法。该例子中，用时隙(A)从基站接收的数据使用相同的5ms帧的时隙(B)从中继站发送到终端，或者，考虑到接收数据的译码延迟，使用此后的5ms帧的时隙(B)将上述数据从中继站中继发送到终端。

下面，主要详细说明将下行链路的数据从基站发送到中继站，并由中继站将该数据中继发送到终端为止的过程。即，说明基站为第1无线通信装置、终端为第2无线通信装置的情况下的中继站的中继动作。只是，并不仅限于下行链路，上行链路中也能适用相同的程序。

如图1所示，基站对比MAC层上位的上位层的数据(下面简称上位层数据)配合基站在发送中可利用的PHY数据单元的尺寸来进行分割，由此生成段。这里，PHY数据单元的尺寸是根据传送路径的状况由基站预先设定的，并通过控制信道预先通知终端侧(从终端来看，向终端中继发送的中继站像基站一样工作，因此，向终端发送时的PHY数据单元尺寸使用由中继站自身根据传送路径的状况设定的，也通过控制信道预先通知终端侧)。

并且，基站在包含生成的段的MAC有效载荷中附加包含序列号等的MAC帧头，从而生成MAC帧。由基站赋予的序列号相当于本发明的第1序列号(此外，如后所述，由中继站赋予的序列号相当于第2序列号)。在所生成的多个MAC帧中附加用于误差检测的CRC校验位(CRCチエツクビツト)和尾部比特，并生成PHY数据单元。通过将PHY数据单元分配给暂时确保的无线资源的一部分(由图4所示的时隙和子信道划分的区段)，由此进行无线通信。基于上述上位层数据而生成的各MAC帧(或者各PHY数据单元)分别相当于赋予了本发明的第1序列号的第1段，这些第1段的组形成本发明的第1数据。

另外，在包含序列号等的MAC帧头中，如图6所示，定义了3个格式。各格式中包含几个元素(エレメント)。各元素的说明如下所述。

·B：表示是否是将上位层数据分割为段时的起始段(1比特，如果是起始则为“1”)。

·CD：表示MAC有效载荷所包含的数据的种类(2比特，如果是“11”则为上位层数据)。

·MD：表示MAC有效载荷中是否包含大于等于2个的上位层数据。

·F：表示MAC有效载荷长度是否由L表示(1比特，如果是“0”则由L表示)

·QI：表示会话(セツシヨン)ID。

·N：表示序列号(8比特)(序列号必然附以连续号码)。

·L：用字节数表示MAC有效载荷尺寸(8或16比特)。

·IX：表示将上位层数据分割为段并发送的情况下，在该MAC帧之前已经发送完的字节数(8或16比特)。

这里，序列号成为用于将分割为段的上位层数据重新排列(並び替える)而重构的信息，发送装置按照生成发送的MAC帧的顺序附以连续的编号。只是，序列号由8比特表示，因此，成为0～255的编号，当达到最大值255时，其后的序列号就返回0。

图7是用于说明到基站将上位层数据分割为多个段、并在包含各段的MAC有效载荷中附加MAC帧头、从而生成多个发送MAC帧为止的处理的一个例子的图。

上位层数据n的起始段由MAC帧头的元素B来区别。因此，包含起始段的MAC帧1适用格式1，将元素B置为(セツト)1的MAC帧头1被附加到包含起始段的MAC有效载荷。另外，这时，MAC帧头1的元素L成为比MAC有效载荷长度更大的值，表示分割为段之前的上述层数据整体的尺寸。另外，MAC帧头1的序列号为k。这是因为，上一个上位层数据n-1的尾部的元素的序列号为k-1，必须是与该k-1连续的整数值。

接着，包含中间的段的MAC有效载荷中分别附加MAC帧头2、3、4......9而生成MAC帧2～9。这时，各MAC帧头2～9的元素N必然成为连续整数的序列号k+1～k+8。

最后的段，其尺寸为10字节，MAC有效载荷尺寸为40字节，因此，在通过填充位调整尺寸差的基础上，附加MAC帧头10而生成MAC帧10。在包含最后的段的MAC有效载荷中附加的MAC帧头10中，通过观察元素L可知填充的量。另外，MAC帧头10的序列号N为与上一个段的序列号k+8连续的整数k+9(因此，后续的上位层数据n+1的起始段的序列号成为k+10)。

如上所述，根据从一个上位层数据切开的各段生成的MAC帧，分别在尾部附加CRC和TAIL而作为PHY数据单元，各PHY数据单元分别映射到无线资源中并被发送。即，将具有基于上位层数据生成的多个PHY数据单元(分别被赋予了第1序列号的多个第1段)的数据(第1数据)发送到每一个PHY数据单元(每一个第1段)。

这里，假定各MAC帧如图8所示在5ms帧的1帧内被闭合(閉じて)发送的情况，或者如图9所示跨越(跨いで)5ms帧的大于等于2帧被发送的情况。下述说明中，假定了图9的情况。

接着，参照图10，说明到中继站接收基站发送的MAC帧并且中继站将从其中取出的上位层数据发送到终端为止的处理。

中继站通过接收单元接收5ms宽度(幅(ふく))的1帧(固定时间)中包含的来自基站的发送数据，并从接收的PHY数据单元取出经CRC校验已准确接收的MAC帧。并且，观察MAC帧中包含的MAC帧头信息，判断是否要中继。这里，考虑到上位层数据必然中继的情况，则根据MAC帧头的元素CD可知是否包含上位层数据，因此，可以根据元素CD判断是否需要中继。

接着，观察中继的MAC帧中包含的MAC帧头的元素N，即序列号(第1序列号)，按照序列号的顺序排列要中继的各MAC帧。进而，选择序列号连续的MAC帧分组并按顺序赋予编号。即，如果有中途序列号不连续的MAC帧，则在其前后分组。这样，基站将1帧(固定时间)内接收的MAC帧按照序列号的顺序排列，并在序列号不连续的MAC间分割，由此，生成G(G为大于等于2的整数)个组。该处理是通过基站具有的组生成单元进行的，组生成单元包含在基站的PHY/MAC帧处理部2707中(参见图27)。其中，即使序列号连续，在MAC帧头的元素B为“1”、即有包含上位层数据的起始段的MAC帧的情况下，在其前后分组。

图10的例子中，示出了经CRC校验已准确接收的MAC帧的序列号全部连续而没有不连续部分的情况。这种情况下，图10的步骤10-1中，按照序列号的顺序排列MAC帧，并在步骤10-2中将序列号连续的MAC帧分组。序列号连续的组仅成为组1的一个。在步骤10-3中，从MAC帧取出段，在步骤10-4中，基于MAC帧头连接段，并生成上位层数据的部分连接数据(也只称为连接数据)。段的连接实现的连接数据的生成是由基站具有的重分段单元作为其功能之一来进行的。如后所述，重分段单元还进行将连接数据重分段为大于等于1个段(第2段)的处理。重分段单元包含在基站的PHY/MAC帧处理部中(参见图27)

这里，中继站保存图11那样的接收MAC帧管理表，并用该表管理接收的MAC帧的帧头信息。

图11的表中，“MAC Seq Num”表示MAC帧的序列号(MAC帧头的元素N的值)，“完成标记”表示接收数据的中继发送处理是否已完成(“1”表示完成，“0”表示未完成)，“重发标记”表示是否已重发所接收的MAC帧(“1”表示已重发，“0”表示未重发)。另外，表中保存各MAC帧的组号，可以对不同组之间进行区别。

在包含上位层数据的起始段的MAC帧的帧头中，记载了上位层数据整体的尺寸(L)。在进行帧的连接时，为了确定上位层数据的最后的段，包含该起始段的MAC帧的帧头的L的值是必需的。

图11的例子中，序列号12的段是起始段(B的值为1)，并从该段开始按顺序连接。IX值表示目前已发送的段的总计尺寸，因此，依次校验对应某段的IX值和该某段的尺寸(＝MAC Payload Size)的和是否成为与接下来的段对应的IX值，并进行连接即可。这时，对应某段的IX值和该段尺寸的和与上位层数据的整体尺寸(起始段的帧头所记载的L的值)一致时，该段成为最后的段，因此，在这里结束连接处理。此处，段19为最后的段，因此在此处结束连接处理。

接着，中继站为了生成要中继发送的MAC帧，根据中继站在发送中可利用的MAC有效载荷尺寸，通过上述重分段单元将由各组的接收段连接的部分连接数据重分段而生成大于等于1个的段(第2段)。

图10所示的例子中，组数为1，生成的上位层数据的部分连接数据仅为1个，因此，如图12所示，根据中继站可发送的MAC有效载荷尺寸切开段，并附加适当的MAC帧头来生成MAC帧并发送。

这里需要注意：发送MAC帧中设定的序列号(相当于本发明的第2序列号)是中继站根据自身的发送状态决定的，与基站发送到中继站的MAC帧中设定的序列号(相当于本发明的第1序列号)相比，是独立的。序列号(第2序列号)的决定和赋予是通过基站具有的序列号赋予单元进行的。如后所述，序列号赋予单元包含在基站的帧头信息生成部中(参见图27)。

如图11所示，组号1的最初的段成为上位层数据的起始段。本例子中，从组1的部分连接数据切开段时，最初的段，如图12所示，序列号为34，MAC帧格式为1。

此后，在后续的MAC帧中，只要序列号按顺序增大，配合MAC有效载荷尺寸切开段，并决定MAC帧头的值即可。MAC帧格式利用2即可。最后切开的段会有与MAC有效载荷尺寸不相符的情况，因此，只要利用MAC帧格式3，并用MAC帧头元素L指定段尺寸，其余部分用填充位处理即可。而且，最后的段在不需要附加填充位的情况下，也可以利用格式2。

这里，中继站具有图13的发送MAC管理表，利用该表管理如上所述生成的发送MAC帧的帧头信息。

接着，考虑存在序列号不连续的部分的情况。

图14是用于说明到存在序列号不连续的部分且组数为2的情况下(G＝2的情况下)的、中继站接收MAC帧并将从其中取出的上位层数据发送到终端为止的处理的一个例子的图。

这种情况下，基站通过上述组生成单元，在图14的步骤14-1中按照序列号的顺序排列并在步骤14-2中将序列号连续的MAC帧分组。生成的组成为组1和组2这两个组。接着，基站通过上述重分段单元，在步骤14-3中从MAC帧取出段，并在步骤14-4中基于MAC帧头连接段，在各组中生成上位层数据的部分连接数据。由于有两个组，部分连接数据也生成两个。

如上所述，接收的MAC帧的帧头信息由接收MAC帧管理表来管理，本例子的表如图15所示。图15的表中，在组1和组2之间加入了序列号遗漏量的空行，而这是为了浅显易懂而作出的，即使已填充也没有问题。

接着，为了生成中继发送的MAC帧，中继站通过上述重分段单元，根据中继站在发送中可利用的MAC有效载荷尺寸，将由各组的接收段连接的部分连接数据分段，并在每个组生成大于等于1个的段(第2段)。

首先，到从由最初的组1生成的部分连接数据切开段而生成MAC帧为止，和图10的情况相同。具体来说，如图16所示，中继站根据可发送的MAC有效载荷尺寸从组1的部分连接数据切开段，附加适当的MAC帧头而生成MAC帧并发送。进而，对于中继发送处理结束的MAC帧，如上所述，将MAC帧头等内容保持在发送MAC帧管理表中，当前的表如图17所示。

接着，进入从图16的组2的部分连接数据切开段而生成MAC帧的处理，而这时，不能接收应当排列在组1和组2之间的MAC帧，因此，从由组1的部分连接数据生成的最后的MAC帧的序列号开始，不能够按照顺序连续地决定序列号。现有方法中，如上所述，待机直到重发完成，在需要的数据齐全的时刻，开始生成用于中继发送的MAC帧，而中继引起的延迟变大，效率很差。

因此，以将由组1的部分连接数据生成的最后的MAC帧的序列号推进一些量的序列号，作为由从组2的部分连接数据切开的最初的段生成的MAC帧的序列号。即，未使用并预约一些序列号。这里，序列号推进的量由P表示，P为3以上的整数。这是因为，考虑了尚未接收的MAC帧部分中包含上位层数据的断开处(切れ目)的情况。在有上位层数据的裂缝的情况下，需要使其前后的MAC帧的序列号不同来进行区别，因此，未使用的编号至少要确保两个。

这样，序列号推进时，在组1和组2之间赋予的序列号不能连续，其是在此后的时间接收中途遗漏的尚未接收的数据(即，具有位于组1尾部的段的序列号(第1序列号)和位于组2首部的段的序列号(第1序列号)之间的序列号(第1序列号)的段(MAC帧或PHY数据单元))时，作为用于发送这些数据的编号而预先预约的。随后，按照时间接收中途遗漏的尚未接收的数据时，必然用完该预约的序列号来生成MAC帧并发送，由此，在终端侧，段连接的顺序不会出问题。这样，最终，终端接收MAC帧并按照序列号排列时，编号不会不连续，可以毫无问题地进行上位层数据的重构。

这里，如上所述，需要决定预先推进序列号的具体的量P的方法，而本实施方式中，使用使接收MAC帧的序列号不连续的量。假定中继源装置和中继站之间以及中继站和中继目的地装置之间可利用的无线资源的使用状况很少产生极大的差，如果与基站接收MAC帧时序列号不连续的部分的偏差量一致，则经过简单的处理，就可以决定序列号的预约量。

例如，图14的例子中，参照图15的表，则可知接收时的序列号的偏差量为4(＝18-14)。因此，图17中，由组1的部分连接数据生成的最后的发送MAC帧的序列号为35，因此，中继站发送组2的部分连接数据的段时的最初的发送MAC帧中赋予的序列号推进4个，从39开始。具体来说，如图18所示，在从组2的部分连接数据切开的起始段中附加设定了序列号39的MAC帧头而生成发送MAC帧。在第2个段中附加设定了后续的序列号40的MAC帧头而生成发送MAC帧。

通常，如下所述向第M个(M为大于等于2小于等于G的整数)组中包含的段赋予序列号即可。即，对第M个组中包含的段(第2段)，赋予首部以X+P(X为第M-1个组的尾部的段(第2段)的序列号(第2序列号)，P为大于等于3的整数)开始的连续的序列号(第2序列号)。

如上所述，如果决定了序列号并完成中继发送，则如图19更新图17的内容。参照图19，可以确认存在未使用的序列号。然后，在已接收序列号为15、16、17的未接收的MAC帧的情况下，中继站中继发送由其中包含的段生成的部分连接数据时，序列号必须用完36、37、38而生成MAC帧并发送。

接着，在此后的时间准确接收中途未接收的MAC帧的情况下，对用完全部未使用的序列号而生成发送MAC帧并发送的方法进行说明。

图20表示了在此后的时间准确接收中途未接收的MAC帧的情况。首先，在步骤20-1中，按照序列号的顺序排列MAC帧。接着，在序列号连续的部分分组，根据图15可知未接收的MAC帧的序列号为15、16、17这三个，因此，抽出这些序列号的MAC帧(步骤20-2)。进而，从抽出的MAC帧中取出段(步骤20-3)，连接这些段生成上位层数据的部分连接数据(第2连接数据)(步骤20-4)。另外，通过将这里接收的MAC帧的信息包含在表中，将表的状态从图19更新为图21。

这里，图21中，组号在表的行中从上开始成为1→3→2，不是升高的顺序，因此，如图22所示，将组号变更为从上开始升高的顺序。进而，为了与其对应，对于图19的表，也如图23变更对应的组号的部分。在该例子中，组号2被变更为组号3。为了按照后面说明的处理流程进行处理，该操作是必须的。

接着，如图24所示，配合中继站可发送的尺寸将部分连接数据(第2连接数据)切开为3个段。通常，使用上述的序列号的偏差量P(本例子中P＝4)，将部分连接数据(第2连接数据)切开为P-1个段。关于最后的段，在和MAC有效载荷有尺寸差的情况下，加入填充位进行调整即可。

进而，附加MAC帧头生成发送MAC帧并进行中继发送，以用完未使用的三个序列号36、37、38。通常，在上述切开的P-1个段中赋予X+1～X+P-1(如上所述，X为第M-1个组的尾部的段的序列号(第2序列号))的连续的序列号(第2序列号)。由此，用完全部未使用的序列号。如果中继发送完成，则如图25更新图23的发送MAC帧的表。

图26是表示本实施方式的到中继站接收MAC帧并中继发送为止的处理流程的流程图。

首先，在步骤26-1中，在5ms帧(固定时间)内通过CRC校验确定准确接收的MAC帧，并进入步骤26-2。

在步骤26-2中，读取准确接收的MAC帧的MAC帧头来进行MAC帧的分组，并更新接收MAC帧管理表。这时，接收MAC帧管理表的组号变更为从上开始升高的顺序。另外，关于发送MAC帧管理表，组号同样变更为从上开始升高的顺序。进入步骤26-3。

在步骤26-3中，在接收MAC帧管理表中，对完成标记为“0”的组进行段连接，进入步骤26-4。

在步骤26-4中，从接收MAC帧管理表选择完成标记为“0”且最小的组号K，进入步骤26-5。

在步骤26-5中，确认有无连接在组K-1和K的数据间的未接收数据。

在步骤26-6中，有连结在组K-1和组K的数据间的未接收数据的情况下(步骤26-5的否)，确认组K的数据是否是重发数据。如果是重发数据(步骤26-6的否)，则返回步骤26-1。对于是重发的数据且序列号连续的数据，进行待机直到所有的数据的接收完成为止。

在步骤26-8中，组K的数据不是重发数据的情况下(步骤26-6的是)，将由组K生成的部分连接数据重分段，以最初的段的序列号为X+P依次生成MAC帧并中继发送。X是由组K-1生成的发送MAC帧中序列号最大的。P为大于等于3的整数，本例子中，P的值与接收MAC帧的组之间序列号不连续的偏差量一致。偏差量为2时，P的值是最低值3，而偏差量大于等于3时，使P的值例如是与偏差量相同的值。进而，基于发送的MAC帧的信息更新发送MAC帧管理表。进入步骤26-12。

在步骤26-7中，在没有连结在组K-1和K的数据间的未接收数据的情况下(步骤26-5的是)，确认组K的数据是否是重发数据。

在步骤26-9中，在组K的数据是重发数据的情况下(步骤26-7的是)，确认发送MAC帧管理表，来确认是否有未使用的已预约序列号。

在步骤26-10中，在已预约未使用的序列号的情况下(步骤26-9的是)，将其编号全部用完，并生成MAC帧来中继发送。进而，基于发送的MAC帧的信息更新发送MAC帧管理表。进入步骤26-12。

在步骤26-11中，在组K的数据不是重发数据的情况下(步骤26-7的否)，或者未使用的序列号没有被预约的情况下(步骤26-9的否)，将组K的部分连接数据分段，由各段生成MAC帧并中继发送。对于序列号，根据原则，将最初的段的序列号设为X+1，并依次设定连续的值。进而，基于发送的MAC帧的信息更新发送MAC帧管理表。进入步骤26-12。

在步骤26-12中，将接收MAC帧管理表的组K的完成标记变更为“1”，进入步骤26-13。

在步骤26-13中，确认在组K之后是否有完成标记为“0”的组。如果没有则结束处理，如果有则返回步骤26-4。

图27是表示中继站结构的一个例子的框图。

来自基站的信号被天线2702接收，接收的信号由RF处理部2703下转换(down conert)为基带信号。

通过在基带接收数字处理部2704中进行基带信号的解调处理，取得数字的接收数据，并将取得的接收数据发送给PHY/MAC层中的进行帧处理和协议处理的通信控制部2706。RF处理部27和基带接收数字处理部2704相当于本发明的接收单元。天线2702也可以包含在接收单元中。

在通信控制部2706的PHY/MAC帧处理部2707中，从接收数据取出PHY数据单元，进而，对于去掉了尾部比特的部分进行CRC校验，对于CRC校验没有检测出错误的，取出接收MAC帧。该取出的接收MAC帧暂时保存在数据缓冲器2708中。该数据缓冲器2708用于保存连接了从MAC帧取出的段的部分连接数据，也用于暂时保存完成连接并完成重构的上位层数据。

另外，取出的接收MAC帧被发送到帧头信息提取部2711并抽取MAC帧头，MAC帧头的信息由接收MAC帧管理表2709保存。

PHY/MAC帧处理部2707进行：取出接收MAC帧的MAC有效载荷中包含的段的处理、在序列号不连续的段之间通过分割生成G(G为大于等于2的整数)个组的处理(组生成单元的处理)、以及对每个组连接段而生成部分连接数据的处理(由重分段单元的一个功能进行的连接数据生成处理)等，来重构上位层数据，完成重构的上位层数据由通信控制部2706中的数据缓冲器2708暂时保存。PHY/MAC帧处理部2707生成的部分连接数据也由数据缓冲器2708暂时保存。

另外，在PHY/MAC帧处理部2707中，还进行数据缓冲器2708中暂时保存的上位层数据或部分连接数据的重分段、以及MAC帧生成处理。尤其，PHY/MAC帧处理部2707进行在中继处理中已连接处理的部分连接数据的重分段的处理(由重分段单元的另一功能进行的重分段处理)，这时，使用帧头信息生成部2712进行针对各段的发送MAC帧的帧头生成。发送MAC帧的MAC帧头的信息保存在发送MAC帧管理表2710中。

帧头信息生成部(序列号赋予单元)2712具有序列号推进量决定部2713，使用该序列号推进量决定部2713，进行图26的处理流程的步骤26-8的处理、即推进序列号的处理。在该处理中，根据接收MAC帧管理表2709，将接收MAC帧的组之间序列号不连续的量决定为推进序列号的量P。帧头信息生成部(序列号赋予单元)2712基于发送MAC帧管理表2710，，根据从由组K-1生成的部分连接数据的重分段实现的尾部的段的序列号推进的值，仅将该量的序列号分配给由组K生成的部分连接数据的重分段实现的段。这样决定序列号，并由帧头信息生成部2712决定MAC帧头时，MAC帧头被发送给PHY/MAC帧处理部2707，并由PHY/MAC帧处理部2707生成发送MAC帧。

如果PHY/MAC帧处理部2707生成发送MAC帧，则将发送MAC帧发送给基带发送数字处理部2705，并由基带发送数字处理部2705转换为基带信号。基带信号由RF处理部2703进行上转换(up convert)并通过天线2702无线发送，由此进行中继发送。

发送到基带发送数字处理部，由RF处理部2703上转换并通过天线无线发送，进行中继发送。

而且，本实施方式中，示出了以1时间帧为单位进行中继处理的例子，但本发明并不仅限于此，还能以大于等于2时间帧为单位(规定的固定时间)进行中继处理。

另外，本实施方式中，中继站将接收的MAC分组并连接，并且重分段，由此，可以考虑实际的通信路径状况等来利用与作为中继发送对方的终端的通信中使用的无线资源(这里，无线资源是指例如频带、通信时间等)。即，可以实现无线资源的最佳使用。在可以不考虑这种无线资源的最佳化的情况下，不需要MAC帧的连接、重分段。中继站也可以对接收的MAC帧中包含的段重新附加第2序列号，进而附加适当的MAC帧头以生成MAC帧，并发送到终端，该适当的MAC帧头包含与中继站和中继目的地通信装置的无线回路的连结状态相配合的MAC帧头要素。

如上所述，根据本实施方式，即使部分未接收而遗漏，也不需要等待完成它们的重发，就可以先开始能进行后续发送的MAC帧的发送处理。这样，在可发送的数据已齐全的时刻先进行中继发送，由此，与等待完成重发后再进行中继发送的方法相比，可以减少中继处理的推迟，因此，可以减轻中继引起的延迟。

(第2实施方式)

第1实施方式中，使预先推进的序列号的具体的量与中继站接收MAC帧时序列号不连续的部分的偏差量一致。相对于此，本实施方式中，如下估算序列号推进的量。

本实施方式中，数据尺寸的估算利用了MAC帧头元素的IX值。IX值表示到包含该IX值的MAC帧之前为止已发送的段的总尺寸。IX值相当于本发明的总计尺寸信息。因此，例如在图15的情况下，序列号14中的IX值为90，该序列号14的段尺寸为20，因此，其和为110，到该尺寸为止已接收。接着，序列号18中的IX值为250，因此，中途未接收的总计数据尺寸V可以通过下述计算来估算为250-110＝140。这样，可以估算具有组1(第M-1个组)的尾部的段的序列号14和组2(第M个组)的起始段的序列号18之间的序列号的段的总计尺寸V。其中，这里估算的值不仅是实质的值，也可能包含填充数据，因此，可以引起此后从基站发送的数据的尺寸比这里估算的值小的情况。

接着，中继站在该时刻求出中继发送中可利用的MAC有效载荷的平均尺寸W。图15的情况下，从表中可知5ms帧内接收的完成标记为“0”的各MAC帧的MAC有效负荷尺寸，因此，可以通过求出其平均值进行计算。图15中，从序列号12的MAC有效载荷尺寸60去掉中途未接收的部分，求出到序列号19的MAC有效载荷尺寸30为止的和，并算出其平均值即可。而且，除图15所示以外还存在可利用的其它MAC有效载荷的情况下，还包含这些其它MAC有效载荷来计算平均尺寸。

进而，作为序列号推进的量P(整数)时，未使用的序列号数“P-1”的值被决定为大于等于V/W且为最小的整数。即，“P”的值被决定为“(大于等于V/W且为最小的整数)+1”。其中，大于等于V/W且为最小的整数为小于等于2时，将P的值设定为最低值3。

(第3实施方式)

本实施方式中，通过和第1及第2实施方式不同的方法估算序列号推进的量。

首先，本实施方式中，和第2实施方式一样估算途中遗漏而未接收的数据尺寸V。估算方法和第2实施方式相同。

进而，如下决定该尺寸V：调查假设中继站在该时刻中继发送时可利用的MAC有效载荷的尺寸，计算发送尺寸V的数据所需要的Z个MAC有效载荷数，使该序列号推进的量P为Z+1。中继站在中继发送中可利用的MAC有效载荷的个数和它们的各尺寸已预先由基站通知。图15的例子中，如果除了例如序列号为18、19的MAC帧的MAC有效载荷以外还存在可利用的MAC有效载荷，则将序列号为18、19的MAC帧的MAC有效载荷和除此之外还存在的可利用的MAC有效载荷作为可利用的MAC有效载荷。因此，用已预先通知的可利用的MAC有效载荷将上述中途未接收的数据的总计尺寸V重分段时生成的段的数Z，成为发送尺寸V的数据所必需的MAC有效载荷数。因此，将该数Z+1作为序列号的推进量P即可。其中，该值小于等于2时，将P的值设定为最低值3。

(第4实施方式)

本实施方式中，通过和第1～第3实施方式不同的方法估算序列号推进的量。

首先，本实施方式中，和第2实施方式一样估算途中遗漏而未接收的数据尺寸V。估算方法和第2实施方式相同。

进而，以规格中规定的最小MCS(Modulation and Channel codingScheme：调制编码方式)、即最小传送速度来发送的情况下的MAC有效载荷尺寸为H。能以最小MCS(最小传送速度)发送的尺寸，是规格中规定的已知信息。设序列号推进的量为P时，将未使用的序列号数“P-1”的值决定为大于等于V/H且为最小的整数。即，将“P”的值决定为(大于等于V/H且为最小的整数)+1。其中大于等于V/H且为最小的整数小于等于2时，将P的值设定为最低值3。

(第5实施方式)

根据第1实施方式，在图24中，为了用完未使用的序列号36、37、38，可以分割为3个段，但是，并不限于可以生成和必须用完的序列号的个数相同个数的段。

中继站在中继发送时可利用的MAC有效载荷尺寸只能确保较小的尺寸，从部分连接数据切开段时，还考虑了大于等于必须用完的序列号数的段数。例如，图28中，必须用完的序列号数为3，相对于此，生成了4个段。

在这种情况下，如图28所示，在后半部分的2个段中赋予相同的序列号38即可。通常，在从第1个到第P-2个为止的段中，赋予了X+1～X+P-2的连续的序列号，第P-1个及其之后的段中，全部共同赋予X+P-1的序列号。

这里，原则上序列号没有不连续而是赋予连续编号，但是，下一代PHS规格中规定：可以存在具有相同序列号的MAC帧。本步骤中，通过在中继发送时利用该规定，即使在与必须用完的序列号数相比，段数更多的情况下，也可以遵守“序列号没有不连续而是赋予连续编号”的原则。这种情况下，赋予了相同的序列号的MAC帧的实际顺序可以参照MAC帧头的IX的值来确定。

(第6实施方式)

本实施方式中，为了用完未使用的序列号36、37、38，大致均等分割为3个段，并选择可以放入该段的尺寸的MAC有效载荷。如图29所示，将140字节的部分连接数据大致均等分割为3个段，并选择可以包含各段的MAC有效载荷。这里，以10字节为单位分割，因此，大致均等分割为50字节、50字节、40字节的3个段。根据需要对段和MAC有效载荷的尺寸差进行填充即可。而且，段尺寸比MAC有效载荷尺寸大时，例如将段尾部的多余数据切开，并分配到别的MAC有效载荷即可。

这样，初步分割为和最初需要用完的序列号的个数相等的段数，然后只要有意识地进行尺寸调整即可，因此，可以减少处理。

(第7实施方式)

根据第6实施方式，在图29中，为了用完未使用的序列号36、37、38，大致均等分割为3个段，但是，通过预先填充来发送要发送的数据，在可以减少接收处理的延迟这一点上是优选的。

例如，如图30所示，需要中继站进行中继发送时可利用的MAC有效载荷尺寸较大，从前面切开部分连接数据时，只能生成2个段。即，使用上述偏差量P，只能生成小于P-1的R个段。这种情况下，由前两个序列号36、37的MAC帧发送了全部数据，后面不需要的序列号38的部分只要放入伪数据即可。即，在上述R个段中赋予X+1～X+R的连续序列号，剩余的X+R+1～X+P-1的序列号只要赋予到伪数据即可。这时的MAC帧头，数据的尺寸为0、即元素L为0，由此，可以仅发送伪数据，可以将包括不需要的序列号在内都用完。

而且，本发明并不仅限于上述实施方式所作限定，在实施阶段，在不脱离其主旨的范围内可以对构成要件进行变形并具体实施。另外，通过上述实施方式所公开的多个构成要件的适当组合，可以形成多种发明。例如，也可以从实施方式所示出的所有构成要件删除几个构成要件。并且，也可以适当组合涉及不同实施方式的构成要件。

Claims (10)

1.一种中继站，对从第1无线通信装置向第2无线通信装置的通信进行中继，其特征在于，所述中继站具备：

接收单元，按照分别赋予了第1序列号的多个第1段的每一个，从所述第1无线通信装置接收具有多个所述第1段的第1数据；

组生成单元，按照所述第1序列号的顺序在对固定时间内接收的多个所述第1段进行排列，并在所述第1序列号不连续的段之间进行分割，由此生成G个组，其中G为大于等于2的整数；

重分段单元，按照每个所述组连接所述第1段而生成连接数据，并将所述连接数据重分段为大于等于1个的第2段；

序列号赋予单元，对第M个所述组中包含的所述第2段，赋予首部以X+P开始的连续的所述第2序列号，其中M为大于等于2小于等于G的整数，X为第M-1个所述组的尾部的第2段的第2序列号，P是大于等于3的整数；以及

发送单元，将所述第2段发送到所述第2无线通信装置。

2.根据权利要求1所述的中继站，其特征在于：

所述接收单元在所述固定时间后，接收具有位于所述第M-1个组的尾部的第1段的第1序列号和位于第M个组的首部的第1段的第1序列号之间的第1序列号的第1段，

所述段生成单元将所述接收单元在所述固定时间后接收的所述第1段连接而生成第2连接数据，并将所述第2连接数据重分段为P-1个第2段，

所述序列号赋予单元将X+1～X+P-1的连续的第2序列号赋予所述P-1个第2段。

3.根据权利要求1所述的中继站，其特征在于：

所述接收单元在所述固定时间后，接收具有位于所述第M-1个组的尾部的第1段的第1序列号和位于第M个组的首部的第1段的第1序列号之间的第1序列号的第1段，

所述段生成单元将所述接收单元在所述固定时间后接收的所述第1段连接而生成第2连接数据，并将所述第2连接数据重分段为大于P-1的个数的第2段，

所述序列号赋予单元将X+1～X+P-2的连续的第2序列号赋予从第1个到第P-2个为止的第2段，并将X+P-1的第2序列号共同赋予全部的第P-1个及其之后的第2段。

4.根据权利要求1所述的中继站，其特征在于：

所述接收单元在所述固定时间后，接收具有位于所述第M-1个组的尾部的第1段的第1序列号和位于第M个组的首部的第1段的第1序列号之间的第1序列号的第1段，

所述段生成单元将所述接收单元在所述固定时间后接收的所述第1段连接而生成第2连接数据，并将所述第2连接数据重分段为小于P-1的R个第2段，

所述序列号赋予单元将X+1～X+R的连续的第2序列号赋予所述R个第2段，并将X+R+1～X+P-1的第2序列号分别赋予伪数据，

所述段发送单元除了所述第2段以外还发送所述伪数据。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的中继站，其特征在于：

所述P的值是从所述第M个组的首部的第1段的第1序列号的值减去所述第M-1个组的尾部的第1段的第1序列号的值所得到的值。

6.根据权利要求1～4中任意一项所述的中继站，其特征在于：

分别在各所述第1段中附加到紧前面的第1段为止的总计尺寸信息，

所述序列号赋予单元利用所述总计尺寸信息，计算具有位于所述第M-1个组的尾部的第1段的第1序列号和位于第M个组的首部的第1段的第1序列号之间的第1序列号的第1段的总计尺寸V，

所述P的值，在设能以预定的最小传送速率发送的第2段的尺寸为H时，是大于等于用所述H除所述V所得到的值的最小整数。

7.根据权利要求1～4中任意一项所述的中继站，其特征在于：

分别在各所述第1段中附加到紧前面的第1段为止的总计尺寸信息，

所述序列号赋予单元利用所述总计尺寸信息，计算具有位于所述第M-1个组的尾部的第1段的第1序列号和位于第M个组的首部的第1段的第1序列号之间的第1序列号的第1段的总计尺寸V，

计算规定的所述固定时间内接收的第1段的组的平均段尺寸W，

所述P的值，是在大于等于用所述W除所述V所得到的值的最小整数上加1所得到的值。

8.根据权利要求1～4中任意一项所述的中继站，其特征在于：

所述序列号赋予单元，在所述固定时间后，假定在规定的所述固定时间内已接收了具有位于所述第M-1个组的尾部的第1段的第1序列号和位于第M个组的首部的第1段的第1序列号之间的第1序列号的第1段时，计算通过这些第1段的连接数据的重分段而生成的段数Z，并将所述P的值决定为Z+1。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的中继站，其特征在于：

规定的所述固定时间是由系统规定的时间帧区间。

10.一种中继站中执行的中继方法，该中继站对从第1无线通信装置向第2无线通信装置的通信进行中继，其特征在于，所述中继方法具备：

段接收步骤，按照分别赋予了第1序列号的多个第1段的每一个，从所述第1无线通信装置接收具有多个所述第1段的第1数据；

组生成步骤，按照所述第1序列号的顺序对在固定时间内接收的多个所述第1段进行排列，并在所述第1序列号不连续的段之间进行分割，由此生成G个组，其中G为大于等于2的整数；

重分段步骤，按照每个所述组连接所述第1段而生成连接数据，并将所述连接数据重分段为大于等于1个的第2段；

序列号赋予步骤，对第M个所述组中包含的所述第2段，赋予首部以X+P开始的连续的所述第2序列号，其中M为大于等于2小于等于G的整数，X为第M-1个所述组的尾部的第2段的第2序列号，P是大于等于3的整数；以及

发送步骤，将所述第2段发送到所述第2无线通信装置。

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