CN102098802B - 无线基站、中继站以及无线通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线基站、中继站以及无线通信方法。该中继站包括：接收单元，其从预定的信号序列组接收表示连接请求的信号序列；控制单元，其产生表示存在新请求连接的无线终端的测距请求消息；以及发送单元，其将所述测距请求消息发送到无线基站。

Description

无线基站、中继站以及无线通信方法

本申请是2007年9月14日提交的申请号为200710153304.1的题为“无线基站、中继站以及无线通信方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种使用无线通信的无线基站、中继站以及无线通信方法。当本发明被应用于其中由IEEE802.16规定的无线通信系统用作基本系统并且该基本系统中添加有中继站的情况时，本发明尤其具有优势。

背景技术

使用无线信道进行通信的无线通信系统(作为典型的示例，即WCDMA、CDMA2000等)目前已在全世界普及。在这种无线通信系统中，对服务区设置多个无线基站，并且每个无线终端通过使用这些无线基站中的任何一个执行与另一通信设备(即，另一通信终端)的通信。此时，在相邻服务区中设置有重叠区域，其中相邻基站可以执行无线通信，并且当无线环境劣化时可以切换(handover)到相邻无线基站。

此外，作为一种无线通信方法，例如，可以应用码分复用、时分复用、频分复用、OFDMA等。在这些方法中，一般来讲，多个无线终端可以同时连接到单个无线基站。

然而，由于无线环境可能不令人满意，所以即使在无线基站可以执行无线通信的服务区内，在靠近该服务区边界的地方也可能不能实现高速通信。此外，即使在该服务区内，也可能由于诸如建筑物遮挡的原因而阻碍无线信号传播。因此，可能产生其中很难实现与无线基站的令人满意的无线连接的区域(所谓的死区)。

为了解决该问题，已提出了一种计划，在该计划中，将中继站设置在无线基站的服务区中，并且通过使用该中继站来在无线终端和无线基站之间实现无线通信。

特别地，在802.16j的任务组中，目前正在研究这种中继站(RS)的引入。

对于上述的IEEE802.16，例如，在IEEE Std 802.16TM-2004以及IEEE Std802.16eTM-2005中公开了细节。

发明内容

在上述现有技术中，无线终端能够直接地或者通过使用中继站执行与基站的无线通信。在这种情况下，必须确定无线终端如何利用中继站。

本发明的目的在于提供一种用于有效地利用中继站的系统和过程。

本发明的另一目的在于防止无线基站对无线终端的管理受到中继站的存在的阻碍。

本发明的再一目的在于防止由于无线基站和中继站之间的无线通信环境可以不必与中继站和无线终端之间的无线通信环境相同的事实而导致的发送效率的降低。

除了可以从稍后描述的优选实施方式的各个结构获得的这些目的和优点以外的不能够从现有技术获得的目的和优点可以被认为是本发明的其它目的。

(1)根据本发明，使用了一种中继站，所述中继站包括：

接收单元，其从预定的信号序列组接收表示连接请求的信号序列；

控制单元，其产生表示存在新请求连接的无线终端的测距(ranging)请求消息；以及

发送单元，其将所述测距请求消息发送到无线基站。

(2)此外，根据本发明，使用了一种无线基站，所述无线基站包括：

接收单元，其接收响应于表示来自无线终端的连接请求的信号序列的接收而从中继站发送的测距请求消息；

控制单元，其响应于所述接收而确定是否新允许与所述无线终端的连接，并且产生包括确定结果的测距响应消息；以及

发送单元，其将所述测距响应消息发送到所述中继站。

(3)此外，根据本发明，使用了一种中继站，所述中继站包括：

接收单元，其从预定的信号序列组接收表示连接请求的信号序列；

控制单元，其产生由所述接收单元接收到的所述信号序列的接收信息或者表示相对于在所述接收单元的接收时计算出的预定标准的偏差的校正值信息；以及

发送单元，其将所述接收信息或所述校正值信息发送到无线基站。

(4)此外，根据本发明，使用了一种中继站，所述中继站包括：

接收单元，其从无线终端接收包括所述无线终端的标识符的第一测距请求消息；

控制单元，其响应于所述接收而产生包括所述无线终端的标识符的第二测距请求消息；以及

发送单元，其将所述第二测距请求消息发送到无线基站。

(5)优选的是，包括在所述第二测距请求消息中的标识符可以被存储在有效负荷或头部中。

(6)此外，根据本发明，使用了一种无线基站，所述无线基站包括：

接收单元，其从中继站接收测距请求消息；

控制单元，其存储包括在所述测距请求消息中的无线终端的识别信息，并且产生与所述测距请求消息相对应的测距响应消息；以及

发送单元，其将所述测距响应消息发送到所述中继站。

(7)优选的是，所述控制单元可以将分配给无线终端的连接标识符包括在所述测距响应消息中；并且

所述连接标识符与所述无线终端的标识符相对应地进行存储。

(8)此外，根据本发明，使用了一种无线通信方法，所述无线通信方法包括以下步骤：

在中继站中，从无线终端接收包括所述无线终端的标识符的第一测距请求消息，产生添加有所述无线终端的标识符的第二测距请求消息，并将所述第二测距请求消息发送到无线基站；以及

在所述无线基站中，接收所述第二测距请求消息，存储包括在所述第二测距请求消息中的所述无线终端的标识符，产生与所述第二测距请求消息相对应的测距响应消息，并将所述测距响应消息发送到所述中继站。

(9)此外，根据本发明，使用了一种无线通信方法，所述通信方法包括以下步骤：

在中继站中，从无线终端接收表示连接请求的信号序列，产生表示存在新请求连接的无线终端的测距请求消息，并发送所述测距请求消息；以及

在无线基站中，接收所述测距请求消息，确定是否新允许与所述无线终端的连接，产生包括确定结果的测距响应消息，并发送所述测距响应消息。

(10)优选的是，当所述信号序列的接收满足预定标准时，可以将所述测距请求消息发送到所述无线基站，而当不满足所述预定标准时，可以不发送所述测距请求消息。

(11)此外，根据本发明，使用了一种无线通信方法，所述无线通信方法包括以下步骤：

在中继站中，从无线终端接收表示连接请求的信号序列；以及

在所述中继站中，确定是否新允许所述无线终端的连接，产生包括确定结果的测距响应消息，并将所述测距响应消息发送到所述无线终端。

(12)此外，根据本发明，使用了一种中继站，所述中继站包括：

接收单元，其从无线终端接收表示连接请求的信号序列；

控制单元，其确定是否新允许与所述无线终端的连接，并产生包括确定结果的测距响应消息；以及

发送单元，其将所述测距响应消息发送到所述无线终端。

(13)此外，根据本发明，使用了一种无线基站，所述无线基站包括：

控制单元，其产生用于无线终端和所述无线基站之间的通信的密钥信息；以及

发送单元，其将所述密钥信息发送到所述无线终端和中继站。

(14)优选的是，所述密钥信息可以包括共享密钥或认证密钥。

(15)优选的是，所述控制单元可以在使用所述中继站可以对其进行解密的密钥对所述密钥信息进行加密以后，发送所述密钥信息。

(16)此外，根据本发明，使用了一种中继站，所述中继站包括：

接收单元，其接收从无线基站发送的消息；

处理单元，其对使用包括在所述消息中的密钥信息对在无线终端和所述无线基站之间发送的加密数据进行解密而获得的数据进行修改；以及

发送单元，其发送经如此修改的数据。

(17)优选的是，所述密钥信息可以包括共享密钥信息，并且由所述发送单元发送的数据可以包括在所述修改之后通过使用所述共享密钥信息进行加密而获得的数据。

(18)此外，根据本发明，使用了一种中继站，所述中继站包括：

接收单元，其接收从无线基站发送的消息；

处理单元，其通过使用包括在所述消息中的认证密钥信息，对添加有认证数据的在无线终端和无线基站之间发送的数据进行修改，并且将所述认证数据添加到经如此修改的数据中；以及

发送单元，其发送由所述处理单元添加了所述认证数据的数据。

根据本发明，可以提供其中能够有效地利用中继站的系统和过程。

此外，根据本发明，即使存在中继站，也可以平稳地实现无线基站对无线终端的管理。

此外，根据本发明，可以防止由于无线基站和中继站之间的无线通信环境可以不必与中继站和无线终端之间的无线通信环境相同的事实而导致的发送效率的降低。

附图说明

当结合附图阅读以下的详细说明时，本发明的其它目的和其它特征将根据以下的详细说明而变得更加清楚：

图1示出了测距和基本能力登记序列的示例；

图2示出了当从MS接收测距码时RS的处理流程；

图3示出了当从MS接收测距请求时RS的处理流程；

图4示出了当从BS接收测距响应时RS的处理流程；

图5示出了当接收测距请求时BS的处理流程；

图6示出了BS的块结构的示例；

图7示出了MS(1)的管理表；

图8示出了RS的块结构的示例；

图9示出了测距和基本能力登记序列的另一示例；

图10示出了当从MS接收测距码时RS的处理流程；

图11示出了当从MS接收测距请求时RS的处理流程；

图12示出了当从BS接收测距响应时RS的处理流程；

图13示出了当接收测距请求时BS的处理流程；

图14示出了RS的另一块结构的示例；以及

图15示出了认证序列的示例。

具体实施方式

将参照附图来描述本发明的实施方式。应该注意，尽管为了方便的缘故，描述了独立的实施方式，但是这些实施方式可以组合在一起，从而通过该组合的优势，可以进一步提高优势。

[a]第一实施方式的描述

在本发明的第一实施方式中，在处理从无线终端接收到的信号以后，中继站将信号发送到无线基站。

在这种结构中，该中继站在无线终端和无线基站之间的通信中发挥了积极作用。例如，不必发送到无线基站的信号不会被发送到无线基站。因此，可以平稳地执行无线基站对无线终端的管理。此外，由中继站本身来执行可以由中继站执行的信号处理。因此，可以减少无线基站的处理负荷。此外，无线基站能够管理无线终端使用哪个中继站。

“基本系统结构”

图1是示出了以下情况的处理序列，在该情况下，将中继站新引入到作为用于执行无线通信的包括无线基站和无线终端的无线通信系统的一个示例的、在IEEE802.16中规定的无线通信系统中。该序列还可以应用于其它类型的无线通信系统。

首先，将描述每个设备的基本功能。

在图1中，BS(基站)300表示无线基站，该无线基站是设置在其中本无线通信系统提供无线通信服务的区域中的无线基站之一。因此，还存在提供与由本无线基站提供的区域相邻的其它无线区域(未示出)的其它无线基站。

在该无线通信系统中，通过被称为MAP数据的发送/接收信道定义数据来控制MS 100和RS 200的发送/接收信道(即，上行链路信道和下行链路信道)。

例如，该MAP数据包括：发送/接收定时、用于发送/接收的子信道信息、表示调制方法和纠错编码方法的码值、以及CID(连接ID)。MS 100和RS 200根据该CID确定连接是否与它们自身相关，并且在该发送/接收定时通过与该CID相对应的子信道来执行无线通信(无线信号的发送或接收)。因此，可以说，该MAP数据定义了发送/接收区(region)。应该注意，定义该上行链路方向(从MS 100到RS 200(或BS 300))的通信区的MAP数据的数据被称为UL(上行链路)-MAP数据，而定义下行链路方向(从BS 300到RS 200(或MS 100))的通信区的MAP数据的数据被称为DL(下行链路)-MAP数据。

MS 100表示无线终端，该无线终端存在于由BS 300提供的无线区域中，从而能够与BS 300进行通信。应该注意，允许该无线终端在改变位置的同时(例如，在移动时)进行通信。于是，当该无线终端移动到提供相邻的另一无线区域的另一基站下时，执行切换处理，并由此可以继续进行无线通信。MS 100可以与BS 300直接进行通信。然而，在该示例中，MS 100通过使用RS 200与BS 300进行无线通信。

RS 200表示中继站，该中继站被设置为使得该中继站能够与BS 300进行通信，该RS 200基于从BS 300接收到的信号将信号发送到MS 100，或者相反地，基于从MS 100接收到的信号将信号发送到BS 300，从而能够消除上述的死区。

“测距和基本能力登记”

接下来，将参照图1来描述用于开始无线终端与无线基站的连接的测距和基本能力登记序列。图1示出了在执行所谓的网络登录时的处理。

应该注意，BS 300和RS 200分别产生MAP数据，并且发送该MAP数据。即，BS 300发送用于定义与MS 100(属于该BS 300)和RS 200(与该RS 200直接进行无线通信)的无线通信的发送/接收区的MAP数据。此外，基于要发送/接收的数据，BS 300执行调度，并且根据该调度产生MAP数据。

RS 200基于用于定义与MS 100(属于该RS 200)的无线通信的发送/接收区的调度来产生MAP数据，并且发送该MAP数据。

通过定时、通过频率以及通过扩频码等来分离由BS 300的MAP数据定义的发送/接收区和由RS 200的MAP数据定义的发送/接收区，因此具有这样的关系：能够执行无线通信，而不彼此妨碍。

在图1的(1)中，RS 200发送作为同步信号的已知信号(即，前导信号)。然后，在该前导信号之后，使用MAP数据(包括UL-MAP数据和DL-MAP数据)。另外，在由该DL-MAP数据定义的发送区内，将用户数据从RS 200发送到MS 100(2)。

MS 100接收这样从RS 200发送的前导信号，并且建立与RS 200已发送的无线帧的同步。应该注意，MS 100不必在RS 200和BS 300之间进行区分。这是因为：在与BS 300的无线通信和与RS 200的无线通信之间，用于检测前导信号并随后根据MAP数据执行发送/接收的处理是相同的。

MS 100基于该前导接收MAP数据(DL和UL)(2)，检测由MAP数据定义的发送区，并且接收通过该发送区发送的DCD和UCD。应该注意，该DCD和该UCD是广播的数据，因此作为广播连接ID的BC存储在DL-MAP数据中的该发送区的定义信息中以及该发送区中。在附图中，设置在各个消息的顶部的BC、IR、Bms以及Brs表示用于发送的连接ID。即，BC、IR、Bms以及Brs分别表示广播CID、初始测距CID、MS的基本CID以及RS的基本CID。

作为该DCD(下行链路信道描述符)的功能，其定义了表示下行链路调制方法和纠错编码方法(包括编码率)的码值DIUC(下行链路内部使用码)与该下行链路调制方法和纠错编码方法(包括编码率)自身之间的关系。例如，DIUC＝3可以定义16QAM、卷积码以及3/4的编码率。因此，仅通过在DL-MAP中定义DIUC＝3，可以通知RS 200或MS 100：通过16QAM、卷积码以及3/4的编码率对该区进行编码和调制。类似地，UCD(上行链路信道描述符)定义了表示上行链路调制方法和纠错编码方法(包括编码率)的码值UIUC(上行链路内部使用码)与该上行链路调制方法和纠错编码方法(包括编码率)自身之间的关系。

因此，通过从DCD和UCD接收DIUC和UIUC的定义，使得MS 100或RS 200能够解释DL-MAP或UL-MAP。通过在(2)中接收UL-MAP数据或者通过接收到包括在后续帧中的UL-MAP数据(3)，MS 100获得了这样的发送区：通过该发送区，允许发送表示MS 100的连接请求的测距码。该测距区是用于从MS 100发送预定信号(即，CDMA测距码)的区。RS 200通过MAP数据将该区通知给MS 100。例如，该测距区可以是包括多个区的一个测距区，因此可以实现这样的方式：第一MS在第一区内发送预定信号，同时第二MS在第二区内发送预定信号。

例如，作为该CDMA测距码(即，信号序列)，优选的是，从预定数量或多个码(即，信号序列组)中选择性地使用。例如，当发送码时，MS 100选择该多个码中的一个码，并且发送该码。当对码进行随机选择时，在选择时即使多个MS共享这些代码，也可以降低选择相同码的可能性。

在获得用于测距信号的发送区以后，MS 100可以从这些测距区当中选择这些区中的任何一个区(例如，第一区)，并且在所选择的区中发送所选择的CDMA码(例如，码1)(4)。

该CDMA测距码是用于初始测距的CDMA码。另一方面，当MS 100以切换的方式来自另一BS 300时，发送HO测距的CDMA码。

RS 200接收在该测距信号的发送区内发送的CDMA测距码，并且存储诸如接收定时(例如，使用哪个区)、码的类型(在该示例中，上述的码1)等的码接收信息。此外，除了该码接收信息以外，还测量码接收时的频率(子带)相对于标准频率的偏差、接收功率相对于标准接收功率的偏差、接收定时相对于标准定时的偏差(即，由MAP数据定义的测距区的发送区)等，并且存储这些值作为校正值(即，MS 100的发送参数的校正值)。

然后，RS 200将RNG-REQ消息发送给BS 300(5)。

作为该RNG-REQ消息的发送定时，使用了由BS 300发送的UL-MAP定义的其中可以从RS 200向BS 300发送数据的区。即，使用了由BS 300定义的利用BS 300和RS 200之间的数据发送/接收区的通信链路(MMR链路)。然而，在这种情况下，使用了上行链路方向上的MMR链路。此外，对于该MMR链路，为了避免冲突，优选地应该将不同的区指定给相应的RS。

作为该RNG-REQ消息的内容，可以使用请求测距的消息。具体地说，可以使用作为连接ID的RS 200的基本CID(例如，由BS 300指定的作为用于区分无线终端和属于该BS 300的其它中继站的ID的CID，即，Br)，并且该消息可以包括用于通知进行了新MS 100的登录(即，存在请求连接的新MS 100)的数据(即，New MS)。

优选的是，上述New MS是每次发送包括New MS的RNG-REQ消息时都改变(递增)的数据(即，数量)。例如，当RS 200在测距区的第一区接收到码1，随后在第二区中接收到码2，并且发送针对相应码的RNG-REQ消息时，可以分别通过SN＝1并随后通过SN＝2的设置来进行发送。

由此描述了在(5)中发送的消息的内容的示例。优选的是，当码接收时的频率、接收功率电平以及定时的偏差处于预定范围内(即，不需要进行校正；“成功”状态)时，可以将该消息发送给BS 300。否则，可以不将该消息发送给BS 300。这是因为：当误差较大时，MS 100应该再次发送该CDMA码，然后应该基于重新发送的CDMA码来产生RNG-REQ消息，并且应该将该RNG-REQ消息发送给BS 300。因此，可以减少要发送给BS 300的消息，从而可以降低BS 300的处理负荷。

接收到RNG-REQ的BS 300可以根据CID确定已由此发送了该消息的中继站。然后，由于该消息表示进行了新MS 100的登录，所以BS 300参照独立管理和存储的BS 300自身的通信资源(即，无线信道、无线通信单元等)、RS繁忙资源状态等，并且确定是否可以接受该新的MS 100。

然后将该确定结果作为RNG-RSP消息发送到RS 200(6)。这里要使用的发送区是由上述BS 300的MAP数据定义的MMR链路。作为该CID，可以使用Br。

在该RNG-RSP消息中，例如，当可以接受该MS 100时，可以包括“成功”状态，而当不能接受该MS 100时，可以包括“失败(abort)”状态。如果需要，则还可以包括与从RS接收到的RNG-REQ中的New MS相同的New MS。

当由此通知的状态是“成功”时，已经从BS 300接收到RNG-RSP消息的RS 200继续MS 100的测距处理。即，当RS 200接收到的测距码的接收频率、接收功率电平以及接收定时需要进行校正时，RS 200发送RNG-RSP(“继续”状态)作为包括对应校正值的响应消息。

这些校正值是在接收在上述示例中存储的测距CDMA码时获得的那些校正值。为了检索这些校正值，当这些校正值与NewMS相对应地存储时，可以使用该NewMS可以作为检索关键字。也可以使用任何其它的识别信息作为检索关键字。

当不需要进行校正时，RS 200发送RNG-RSP(“成功”)作为响应消息(7)。

另一方面，当从BS 300通知的状态是“失败”时，RS 200将“失败”状态的RNG-RSP发送到MS 100。由此接收到该“失败”状态的RNG-RSP的MS 100停止对RS 200的连接处理，并随后对其它BS或其它RS进行询问。即，MS 100试图接收其它前导。

应该注意，在BS的资源充足的情况下，RS 200可以省略响应于测距码的接收而将RNG-REQ发送到BS 300以通知请求连接的MS 100的存在的步骤。即，可以省略(5)、(6)中的与BS 300进行的发送/接收，并且在(7)中可以发送RNG-RSP(“继续”状态)或RNG-RSP(“成功”状态)。因此，可以实现处理速度的提高。BS 300可以通知RS 200能够通过该MMR链路处理的MS的数量，并且当实际上没有超过该数量时，RS 200可以省略上述的处理。

应该注意，在与作为DL-MAP数据中的连接ID的IR(初始测距)相对应的发送区中发送该RNG-RSP消息。该IR可以用作用于测距处理的一个唯一的ID。此时，由于RNG-RSP可以被已经发送了CDMA测距码的所有无线终端接收到，所以优选的是，将CDMA测距码的接收信息存储在RNG-RSP消息中，并由此指定该RNG-RSP的发送目的地。应该注意，在下述的示例中，RS 200存储CDMA测距码的接收信息，可以通过可用作关键字的New MS等来进行检索，并且可以发送由此获得的接收信息。

当状态是“继续”时，已经接收到RNG-RSP的MS 100根据包括在RNG-RSP中的校正值来调整频率、发送功率和定时，然后MS 100再次将测距CDMA码发送到RS 200(未示出)。当状态是“成功”时，MS 100接收包括在UL-MAP数据(包括在同一帧或后续帧中)中的CDMA分配IE。

作为包括在UL-MAP数据中的CDMA分配IE，使用BC作为连接ID。因此，属于该RS 200的所有无线终端能够接收它。因此，MS 100执行MS 100自身已经发送的码的类型(码1)和定时(区1)与存储在CDMA分配IE中的码的接收信息的匹配。于是，当该匹配结果为一致时，MS 100接收它作为对其自身发送的消息，并且检测由该CDMA分配IE定义的发送区。在RS 200侧，存储RS 200已分配的发送区与诸如New MS等的MS 100的识别信息之间的对应关系。

已经由此接收到对其自身发送的CDMA分配IE的MS 100经由如上所述检测到的发送区将包括作为MS 100的识别信息的MAC地址(MSID)的RNG-RSP消息发送到RS 200(9)。应该注意，作为连接ID，使用了IR，该IR也被存储在RNG-RSP消息中。

当经由该发送区接收到由该CDMA分配IE指定的RNG-RSP消息时，RS 200指定与该发送区相对应的New MS，并且产生RNG-REQ消息并且将其发送到BS 300。

在这个阶段中，已经获得了MS 100的识别信息(MSID)。因此，作为该MSID被包括在RNG-REQ消息中的结果，可以看出，由RS 200发送的RNG-REQ消息与来自MS 100的测距请求相对应。优选的是，这里还应该包括New MS。

RS 200将作为RS 200的基本CID的Br添加到该信息中以获得RNG-REQ消息，并且经由MMR链路将该RNG-REQ消息发送到BS 300(10)。

当从RS 200接收到RNG-REQ消息时，BS 300从包括在该消息的头部中的CID(Br)来识别发送该消息的RS 200。此外，BS 300与RS 200相关联地存储包括在有效负荷部分中的MS 100的MAC地址(MSID)。由此，BS 300能够管理由MSID识别的MS 300属于哪个RS。根据包括在RNG-RSP中的NewMS，可以检查与已经在(5)、(6)中对其给出了状态“成功”的MS相同的MS是否已经发送了RNG-REQ。当New MS不与已经从其接收到该消息(5)的MS 100相对应时，可以拒绝后续处理，并且可以终止当前处理。

已经接收到RNG-RSP消息的BS 300还对MS 100创建基本CID和主CID，添加MSID，从而产生RNG-RSP消息，该RNG-RSP消息随后被返回到RS 200。此时，作为连接ID，可以使用Br。然后，通过使用MMR链路(与上述相同)，经由数据区来发送该RNG-RSP消息(11)。

已经由此从BS 300接收到包括MS 100的基本CID和主CID的RNG-RSP消息的RS 200将头部中的连接ID转换成IR，并且将已经如此转换的RNG-RSP消息传送到MS 100(12)。应该注意，该连接ID与对应数据发送区的定义信息一起存储在DL-MAP数据中，另外，其被存储在该发送区中所存储的数据的头部部分中。

基于作为DL-MAP数据的连接ID的IR，MS 100接收对应的数据发送区，并且然后，MS 100接收包括基本CID和主CID的RNG-RSP消息。由于还存储了MSID，所以MS 100能够容易地确定该消息是否为对于其自身的消息。

此后，MS 100执行用于通知其自身的能力的处理。

即，通过使用由此获得的基本CID作为连接ID，MS 100将SBC-REQ消息发送到RS 200。即，经由通过UL-MAP数据指定为用于发送的区的发送区来发送该SBC-REQ消息(包括基本CID)(13)。

已经接收到SBC-REQ消息的RS 200经由MMR链路将具有按照原样使用的MS 100的基本CID的该SBC-REQ消息传送到BS 300(14)。

已经接收到SBC-REQ消息的BS 300产生SBC-RSP消息，该SBC-RSP消息用于将由此从MS 100通知的MS 100的能力的那些功能当中的可以由MS 100、RS 200以及BS 300中的每一个支持的功能通知给MS 100。然后，经由MMR链路将该SBC-RSP消息发送到RS 200(15)。此时，MS 100的基本CID被用作连接ID。应该注意，在BS 300侧，与MS 100相对应地存储由此被通知的内容。

Br也可以用作该MMR链路的连接ID。在这种情况下，优选的是，用于识别MS 100的信息被存储在该消息中。作为要存储的信息，例如，可以使用MSID、MS100的基本CID等。根据该信息，BS 300可以识别MS 100，因此可以识别对其确定了要使用的能力的MS。作为另一种方法，还可以利用MMR链路通过使用以一对一的方式与MS 100的基本CID相对应的另一CID来执行消息的发送/接收((14)、(15))。

RS 200将该SBC-RSP传送到MS 100(16)。该基本CID可以用作连接ID。

由此，已经描述了测距和基本能力登记序列。因此，该码的接收信息不必发送到BS 300。因此，可以防止信道效率的降低。此外，BS 300可以容易地执行对MS 100的管理。

应该注意，在对MS 100和BS 300之间的消息进行中继的过程中，RS 200可以获得包括在该消息中的信息并且存储该信息。

由此，BS 300和RS 200都能够管理通过SBC-REQ和SBC-RSP消息通知的MS100的MAC地址(MSID)、基本CID、主CID以及支持功能。

由此，RS 200能够正确地选择由MS支持的调制方法和纠错编码方法。另外，RS 200能够响应于来自BS 300的查询而发送所存储的内容。因此，RS 200能够用作备份设备。

“RS、BS中的处理流程”

接下来，将描述各个设备中的处理流程。

图2示出了当从MS 100接收到测距码时RS 200的处理流程；图3示出了当从MS 100接收到RNG-REQ时RS 200的处理流程；图4示出了当从BS 300接收到RNG-RSP时RS 200的处理流程；以及图5示出了当接收到RNG-REQ时BS 300的处理流程。

当从MS 100接收到测距码时RS 200的处理流程(图2)：

通过RS 200的控制部分来执行该处理流程。

RS 200确定是否已经从MS 100接收到测距码(S1)。当确定结果为“否”时，RS 200再次执行后续的接收(S1)。当该结果为“是”时，RS 200确定码接收的状态(S2)。当该状态是“成功”(是)时，RS 200产生包括表示存在新的MS连接请求的信息“NewMS”的RNG-REQ消息(S3)，并且在将RS 200的基本CID添加到头部的CID字段中的情况下将该消息发送到BS 300(S4)。

当S2的结果为“否”(不是“成功”)时，RS 200将包括状态“继续”的RNG-RSP消息发送到MS 100(S5)。此时，初始测距(IR)被用作CID。

当从MS 100接收到RNG-REQ时RS 200的处理流程(图3)：

该处理流程主要由RS 200的控制部分来执行。

RS 200确定是否已经从MS 100接收到RNG-REQ(S11)。当该结果为“否”时，执行下一接收检查(S11)。当该结果为“是”时，确定CID是否为IR(S12)。当该结果为“否”时，执行MS 100的周期性测距处理(S15)。即，作为此后应该周期性地执行的测距处理，产生用于校正发送功率、发送定时、发送频率等中的误差的信号，并且将该信号发送到MS 100，而不是最初执行的初始测距。

当S12的结果为“是”时，RS 200将接收到的RNG-REQ消息的头部中的CID转换成RS 200的基本CID，并将该RNG-REQ消息发送到BS 300(S13、S14)。NewMS也可以被包括在该消息中。

当从BS 300接收到RNG-RSP时RS 200的处理流程(图4)：

该处理流程主要通过RS 200的控制部分来执行。

首先，RS 200确定是否已经接收到RNG-RSP(S21)。当该结果为“否”时，再次执行下一接收检查(S21)。当该结果为“是”时，RS 200确定该CID是否不是IR(S22)。当该结果为IR(“否”)时，RS 200执行RS 200的初始测距处理(S26)。

当S22的结果为“是”(例如，该CID为Br)时，确定是否存在“New MS”标志(S23)。当该结果为“否”时，确定是否存在MSID(S25)。当MSID存在(“是”)时，将RNG-RSP的头部中的CID改变成IR，并且将RNG-RSP发送到MS 100(S29)。当MSID不存在时(S25中为“否”)，作为RS 200自身的周期性测距处理，RS 200根据包括在RNG-RSP中的校正信息来调整频率、发送功率和定时。

另一方面，当“New MS”标志存在时(在S23中为“是”)，确定状态是否为“成功”(S24)。当状态为“成功”(“是”)时，将包括状态“成功”的RNG-RSP返回到MS 100(S28)。当该状态不是“成功”(在S24中为“否”)时，将包括状态“失败”的RNG-RSP返回到MS 100(S27)。

当接收到RNG-REQ时BS 300的处理流程(图5)：

该处理流程主要通过BS 300的控制部分来执行。

首先，BS 300确定是否已经接收到RNG-REQ(S41)。当该结果为“否”时，BS 300再次执行下一接收检查(S41)。当S41的结果为“是”时，确定CID是否不是IR(S42)。当该结果为“否”(即，该CID是IR)时，BS 300执行与BS 300直接进行通信的MS 100或RS 200的初始测距处理(S52)。

当该CID不是IR(S42中为“是”)时，确定该CID是否为RS 200的基本CID(S43)。当该结果为“否”时，BS 300执行MS 100的周期性测距处理(S48)。

当该CID是RS 200的基本CID(S43中为“是”)时，确定是否存在“New MS”标志(S44)。当“New MS”标志存在(“是”)时，确定是否可以接受新的MS 100(S46)。当可以接受新的MS 100(“是”)时，BS 300产生包括状态“成功”的RNG-RSP，并且通过使用与RNG-REQ的CID相同的CID将该RNG-RSP发送到RS 200(S50)。当不能接受新的MS 100(S46中为“否”)时，BS 300产生包括状态“失败”的RNG-RSP，并且通过使用与RNG-REQ的CID相同的CID将该RNG-RSP发送到RS 200(S51)。

当不存在“NewMS”标志(S44中为“否”)时，BS 300确定是否存在MS MAC地址(MSID)(S41)。当不存在MSID(“否”)时，BS 300执行RS 200的周期性测距处理。当存在MSID(S41中为“是”)时，BS 300与由包括在该消息的头部中的CID表示的RS 200相关联地存储包括在RNG-REQ中的MAC地址(MSID)(S47)。然后，BS 300产生包括基本CID和主CID的RNG-RSP，并且通过使用与RNG-REQ的CID相同的CID将其发送到RS 200(S49)。

“各个设备的结构”：

图6示出了BS 300的块结构。

在图6中，10表示用于与RS 200或MS 100进行无线信号的发送/接收的天线；11表示发送/接收所共享的天线10的双工机；12表示接收部分；13表示用于解调接收信号的解调部分；14表示用于解码解调后的接收信号的解码部分；15表示用于从接收信号提取控制数据以将其提供到测距控制部分26并且还将诸如用户数据的数据传送到分组再现部分16的控制消息提取部分；16表示用于根据从该控制消息提取部分15传送的数据产生分组以将该分组提供到NW接口部分17的分组再现部分。

17表示用于提供与路由设备(未示出，其连接到多个无线基站，并且执行数据转发控制)的接口(在该示例中，用于分组通信)的NW接口部分；18表示分组识别部分，该分组识别部分识别包括在通过该NW接口部分17接收到的分组数据中的IP地址，基于该IP地址识别目的地MS 100(例如，预先存储IP地址数据和MS的ID之间的对应关系，并且获得对应MS的ID)，并且还获得与ID相对应的QoS信息(QoS也与ID相对应地进行预先存储)，将QoS信息提供给MAP信息产生部分21以请求其分配频带，并且将从NW接口部分17接收到的分组数据存储在分组缓冲器部分19中。

21表示MAP信息产生部分，该MAP信息产生部分响应于频带分配请求，通过采用MS的ID作为关键字进行检索来确定通信路由(或者，确定要使用的中继站)，根据下行链路数据发送区中的任何一个中的QoS来产生设置映射区域的MAP数据，并且还将指令提供给PDU产生部分20，以根据该指令构成无线帧。

20表示PDU产生部分，该PDU产生部分产生PDU，以使得MAP数据和发送数据被存储在基于同步信号(前导)产生的无线帧的相应区中，并且将其提供给编码部分22。22表示编码部分；23表示调制部分；24表示发送部分。该编码部分22对PDU数据执行诸如纠错封装等的编码处理，该调制部分23对由此获得的数据进行调制，并且该发送部分24经由天线10作为无线电信号发送由此调制的数据。

25和26分别表示包括在BS 300的控制部分中的控制消息产生部分和测距控制部分，BS 300的控制部分用于执行对BS 300的各个部分的控制。

该控制部分连接到存储部分，在该存储部分中存储有BS 300应该存储的各种数据。例如，存储有对每个MS确定的能力信息、关于是否应该与MS直接进行通信的信息、以及关于哪个RS用于与MS进行通信的信息等。此外，该存储部分还用于管理BS和RS资源的繁忙状态。

该控制消息产生单元25根据来自测距控制部分26的指令产生各种控制消息，并且将它们提供到该PDU产生部分20作为发送数据。此外，为了确保发送区，对该MAP信息产生部分21进行用于确保发送区的请求。此时，用于创建MAP数据(即，连接ID等)所需的信息也被提供给该MAP信息产生部分21。

26表示测距控制部分，用于分析由该控制消息提取部分15提取出的控制消息(例如，RNG-REQ)，分析包括在消息头部中的CID，以及请求该控制消息产生部分25产生RNG-RSP并且发送该RNG-RSP。

当该CID是用于初始测距(IR)的CID时，这意味着来自属于BS 300的MS或RS的测距请求消息。当不需要对MS的频率、发送功率和定时进行校正时，通知该控制消息产生部分25产生包括MAC地址(包括在RNG-REQ中)、“成功”状态、基本CID、主CID等的RNG-RSP，并且在CID＝IR的情况下发送该RNG-RSP。

另一方面，当需要进行上述校正时，通知该控制消息产生部分25产生包括MAC地址(包括在RNG-REQ中)、“继续”状态和必要的校正信息的RNG-RSP，并且在CID＝IR的情况下发送该RNG-RSP。

当该CID不用于IR，但是为MS的基本CID时，执行MS的周期性测距。与上述的IR的情况相同，通知该控制消息产生部分25产生包括取决于是否需要进行校正的内容的RNG-RSP，并且通过使用RNG-REQ的基本CID来发送该RNG-RSP。

当该CID不用于IR，但是为RS的基本CID时，要执行的处理根据“New MS”指示器是否存在于RNG-REQ消息的有效负荷部分中而不同。

当该“New MS”指示器不存在时，要执行的处理根据是否存在MS MAC地址(MSID)而不同。当MS MAC地址(MSID)不存在时，执行RS的周期性测距处理。另一方面，当包括MS MAC地址时，该消息，即，接收到的RNG-REQ是从MS发送的RNG-REQ，并且随后由RS进行中继。此时，彼此相关联地管理包括在RNG-REQ中的MS MAC地址和包括在RNG-REQ的头部中的RS的基本CID，从而能够识别经由其连接MS的RS。接下来，通知该控制消息产生部分25产生包括要被分配给MS的基本CID和主CID的RNG-RSP消息，并且通过使用该RS的基本CID来将该RNG-RSP消息发送到该RS。MS管理表用于管理MS和RS之间的关联、以及MS的基本CID和主CID。

图7示出了MS管理表的示例。

这示出了上述存储部分的内容的一部分。

如图7所示，该MS管理表管理并且存储表示是否与MS的MAC地址(MSID)相对应地执行经由RS的通信的信息、表示当使用RS时使用哪个RS的信息、基本CID以及主CID。

当“New MS”指示器存在时，确定是否能够接受新的MS。可以根据诸如无线资源繁忙状态、管理表繁忙状态等的各种资源的繁忙状态来确定是否能够接受新的MS。当能够接受新的MS时，通知该控制消息产生部分25产生包括“成功”状态的RNG-RSP，并且通过使用与RNG-REQ的CID相同的CID来将其发送到RS。另一方面，当不能接受新的MS时，通知该控制消息产生部分25产生包括“失败”状态的RNG-RSP，并且通过使用与RNG-REQ的CID相同的CID来将其发送到RS。

图8示出了RS 200的块结构。

在图8中，30表示用于与BS或MS进行无线信号的发送/接受的天线；31表示发送/接收所共享的天线10的双工机；32表示接收部分；33表示解调接收信号的解调部分；34表示解码由此解调的信号的解码部分；35表示控制消息提取部分，该控制消息提取部分从经解码的数据(从BS接收的)提取MAP数据，将其提供给MAP信息产生和分析部分36，并且还将用于MS的数据从BS传送到分组缓冲器部分38。另外，在从MS接收无线信号的情况下也相同，接收数据被传送到该分组缓冲器部分38以发送到BS。此外，该控制消息提取部分35从接收到的消息提取控制消息(RNG-REQ，RNG-RSP等)，并且将其提供给测距控制部分39。

37表示码接收部分，当从MS接收测距码(初始测距、切换测距等)时，该码接收部分确定是否需要对接收信号的频率、接收功率电平以及定时进行校正，并且将状态(成功/失败/继续)以及关于接收到的码的信息(例如，诸如该码的接收的帧号、子信道、码值等的码接收信息)与这些校正值一起通知给测距控制部分39。

39和40分别表示包括在用于控制RS 200的各个部分的控制部分中的测距控制部分和控制消息产生部分。

该控制部分连接到存储部分。在该存储部分中，存储有RS 200应该存储的各种数据。例如，存储有码接收信息、校正信息等。

当从该码接收部分37接收到信息时，并且当状态是“成功”时，该测距控制部分39通知该控制消息产生部分40产生包括“New MS”指示器的RNG-REQ，并且通过RS的基本CID将其发送到BS。另一方面，当该状态是“继续”时，通知该控制消息产生部分40产生包括校正信息和关于该码的信息的RNG-RSP消息，并且通过初始测距的CID将其发送到MS。

此外，当从该控制消息提取部分35接收到RNG-REQ消息时，该测距控制部分39确定包括在该消息的头部中的CID是否为初始测距的CID。当其是用于IR的CID时，通知该控制消息产生部分40将该接收到的RNG-RSP消息的头部的CID字段改变成为RS 200的基本CID，并且将其发送到BS。另一方面，当其不是用于IR的CID时，即，其是MS的基本CID时，执行MS的普通周期性测距处理。

此外，当从该控制消息提取部分35接收到RNG-RSP消息时，首先，确定该CID是否是用于初始测距的CID。当其是用于IR的CID时，执行RS 200的初始测距处理。即，当包括在该RNG-RSP中的MAC地址是自身MAC地址时，存储包括在该消息中的基本CID和主CID，然后将其用于控制消息的后续发送/接收。另一方面，当其不是用于IR的CID时，要执行的处理根据该消息是否包括“New MS”指示器而不同。当包括“New MS”指示器时并且当该消息中包括“成功”状态时，通知该控制消息产生部分40产生包括“成功”状态的RNG-RSP消息，并且通过用于IR的CID将其返回到MS。然而，当不包括“成功”状态时，通知该控制消息产生部分40产生包括“失败”状态的RNG-RSP消息，并且通过用于IR的CID将其返回到MS。在一个方面，当不包括“New MS”指示器时并且当该消息中包括MSID(即，MS MAC地址)时，通知该控制消息产生部分40将该接收到的RNG-RSP消息的头部的CID字段转换成用于IR的CID，并且将其返回给MS。

该控制消息产生单元40响应于来自该测距控制部分39的指令，产生各种控制消息，并且将其提供给PDU产生部分41作为发送数据。此外，为了确保发送区，对MAP信息产生和分析部分36进行请求以确保发送区。此时，创建MAP数据所需的信息(连接ID等)也被提供给该MAP信息产生和分析部分36。

该MAP信息产生和分析部分36使用从该控制消息提取部分35传送的广播CID，以根据从BS获得的DL-MAP和UL-MAP来控制与BS的下行链路和上行链路通信(MMR链路)，并且还根据由其自身进行的调度来产生DL-MAP和UL-MAP，并且通过该广播CID将其发送到MS。与BS 300中的情况相同，在RS 200通过其发送MAP数据和对应数据的帧中包括了前导。这是因为应该在MS中建立同步。

38表示分组缓冲器部分。通过该分组缓冲器部分，根据由该MAP信息产生和分析部分36产生的MAP数据，将分组数据传送到该PDU产生部分41以进行无线通信。

41表示PDU产生部分，该PDU产生部分获得由MAP信息产生和分析部分36产生的MAP数据和在由该MAP数据定义的区中从该分组缓冲器部分38和该控制消息产生部分40发送的数据，并且将它们提供给编码部分41作为全部的发送数据。

42表示该编码部分，43表示调制部分。通过该编码部分42对由该PDU产生部分41提供的发送数据进行编码，并且通过该调制部分43进行调制处理，以在由该MAP信息产生和分析部分36产生的发送定时和信道中发送用户数据。然后，将由此获得的数据提供给发送部分44。

44表示该发送部分，该发送部分将所提供的数据作为无线信号发送到MS或BS。

[b]第二实施方式的描述：

在上述的第一实施方式中，RS 200自身产生MAP数据，并且将其发送到MS100。然而，在现在将描述的本发明的第二实施方式中，BS 300产生由RS 200发送到MS 100的MAP数据，并且经由MMR链路发送该MAP数据。因此，RS 200发送已经从BS 300接收到的MAP数据作为RS 200自身要发送的MAP数据。

由此，RS 200可以将调度处理留给BS 300负责，因此，可以降低RS 200的处理负荷，由此可以使RS 200的设备小型化。

图9示出了用于开始与RS 200的连接的针对MS 100的测距和基本能力登记序列。

与图1相比较，可以看出：基于经由MMR链路从BS 300提供给RS 200的MAP数据(2)、(4)和(10)(在数据区中接收)，来发送与图1中的消息(2)、(3)和(8)相对应的MAP数据(3)、(5)和(11)。

即，在图9中，(2)的消息被作为(3)发送，(4)的消息被作为(5)发送，(10)的消息被作为(11)发送。其它的消息与图1中上述的那些消息相对应，并且对其执行相同的处理。

将简要地描述该操作。

MS 100首先从RS 200接收前导信号(1)，并且建立同步。应该注意，此时，MS 100不在RS 200和BS 300之间进行区分，因此，将RS 200识别为BS 300。

BS 300产生RS 200发送给MS 100的诸如DL-MAP和UL-MAP的MAP信息，并且BS 300通过使用RS 200的基本CID经由MMR链路通过采用数据区进行发送来将其发送到RS 200(2)。

已经接收到MAP信息的RS 200随后使用广播CID来将接收到的MAP信息发送到MS 100作为DL-MAP和UL-MAP数据(3)。应该注意，(2)和(3)的内容基本相同。然而，连接ID发生了改变。此外，当经由MMR链路通过数据发送区(即，由MAP区定义的发送区)来发送消息(2)时，在RS 200执行发送的MAP数据发送区内发送消息(3)。另外，下面描述的消息(4)和(10)具有相同的关系。

在接收到诸如DL-MAP、UL-MAP、DCD、UCD等的消息以后，由此接收必要的信息，并且随后接收定义测距区的UL-MAP(5)，MS 100使用由该MAP指定的测距区来将测距CDMA码发送到RS 200(6)。另外，此时随后通过RS 200对已经由BS 300产生的UL-MAP进行发送和中继。

然后，已经接收到该码的RS 200将RNG-REQ消息发送到BS 300(7)，该RNG-REQ消息包括表示存在请求连接的MS 100的信息(即，“New MS”指示器)、关于CDMA码的接收信息(例如，该码的接收的帧号和子信道、码值、状态等)以及当应该校正MS 100的发送参数时使用的校正值。

此时，当频率、接收功率电平和定时中的误差位于预定值内时，给出“成功”状态，而当这些误差超过预定值时，给出“继续”状态。此外，通过使用由BS 300分配给RS 200的基本CID来发送该RNG-REQ消息。因此，BS 300可以根据该消息的CID来确定哪个RS已经接收到了连接请求。应该注意，在该序列中，假定用于初始测距的CDMA码。然而，在接收到当MS 100从另一BS执行切换时使用的HO测距的CDMA码的情况下，也执行相同的操作。

对于BS 300自身的空闲资源或者RS 200的空闲资源，已经接收到RNG-REQ的BS 300参照该存储部分的存储数据，并由此确定是否能够接受新的MS。然后，通过RNG-RSP消息将确定结果返回给RS 200(8)。在该消息中，当可以接受新的MS 100时，当从RS 200接收到的RNG-REQ消息中的状态是“继续”状态时，除了“New MS”指示器以外，还包括“继续”状态、CDMA码接收信息以及校正信息。另一方面，当从RS 200接收到的RNG-REQ消息中的状态是“成功”状态时，包括“成功”状态和CDMA码接收信息。然后，通过使用RS 200的基本CID将该RNG-RSP消息发送到RS 200。另一方面，当不能接受新的MS 100时，产生包括“失败”状态和CDMA码接收信息的RNG-RSP消息，并且通过使用RS 200的基本CID将其发送到RS 200。

已经从BS 300接收到RNG-RSP的RS 200产生RNG-RSP，其中，当该接收到的消息包括“New MS”指示器时，去除该“New MS”指示器，并且通过使用初始测距的CID将所产生的消息发送到MS 100(9)。

当将“成功”状态的RNG-RSP发送到RS 200时，BS 300产生包括CDMA分配IE的UL-MAP来为MS 100分配频带，以通过MAP信息产生部分21来发送RNG-REQ消息，并且通过使用RS 200的基本CID经由MMR链路将该UL-MAP发送到RS 200(10)。

已经接收到包括CDMA分配IE的UL-MAP的RS 200通过使用广播CID将该消息发送到MS 100(11)。

当状态是“继续”时，已经接收到RNG-RSP的MS 100根据包括在该RNG-RSP中的校正信息来调整频率、接收功率电平和定时，并且再次将测距CDMA码发送到RS 200(未示出)。当状态是“成功”时，MS 100参照包括在UL-MAP消息中的CDMA分配IE，并且将RNG-REQ消息发送到RS 200，该RNG-REQ消息包括MS 100的MAC地址(MSID)(12)。

已经从MS 100接收到RNG-REQ的RS 200使用RS 200的基本CID来替换包括在由MS 100发送的消息的头部中的用于IR的CID，并且将该RNG-REQ发送到BS 300(13)。

当接收到从MS 100传送的RNG-REQ消息时，BS 300根据包括在该消息的头部中的CID(RS 200的基本CID)来识别已经发送了该消息的RS 200，并且与包括在有效负荷部分中的MS 100的MAC地址和RS 200相关联地对其进行登记。由此，可以管理根据MAC地址识别的MS 100属于哪个RS。然后，BS 300产生包括作为已经发送了该RNG-REQ消息的MS 100的控制连接的基本CID和主CID的RNG-RSP，并且将该RNG-RSP返回给RS 200(14)。

已经从BS 300接收到包括MS 100的基本CID和主CID的RNG-RSP的RS 200将该消息的头部中的CID改变成用于初始测距的CID，并且将其传送给MS 100(15)。

已经接收到包括基本CID和主CID的RNG-RSP的MS 100将SBC-REQ消息发送到RS 200，以通知MS 100自身的能力(16)。

已经从MS 100接收到SBC-REQ消息的RS 200将该SBC-REQ消息传送到BS300(17)。

已经从RS 200接收到SBC-REQ消息的BS 300产生SBC-RSP消息，并且将该SBC-RSP消息发送到RS 200，其中，该SBC-RSP消息用于将从MS 100通知的能力的支持功能当中的可以由MS 100、RS 200和BS 300中的每一个支持的功能通知给MS 100(18)。此时，为了使RS 200能够识别哪个(what)具有包括在SBC-RSP中的支持功能，按照原样使用包括在SBC-REQ消息的头部中的MS 100的基本CID，并且BS 300将该SBC-RSP发送到RS 200。作为另一种方法，可以在头部中使用RS200的基本CID，并且在有效负荷中，可以包括表示MS 100的标识符(例如，MS 100的MAC地址或基本CID)。由此，RS 200能够确定哪个MS具有支持功能。

应该注意，在RS 200对MS 100和BS 300之间的消息进行中继的过程中，RS 200可以获得包括在该消息中的信息。例如，BS 300和RS 200都可以管理MS 100的MAC地址、基本CID、主CID以及由SBC-REQ/RSP消息通知的支持功能。

已经接收到SBC-RSP消息的RS 200按照原样将该SBC-RSP消息传送给MS 100(19)。

图10到图13分别示出了当从MS 100接收到测距码时RS 200的处理流程、当从MS 100接收到RNG-REQ时RS 200的处理流程、当从BS 300接收到RNG-RSP时RS 200的处理流程、以及当接收到RNG-REQ时BS 300的处理流程。

此外，本发明的第二实施方式中的BS 300的块结构的示例与上述的第一实施方式中的BS 300的块结构相同。

现在将参照图6所示的BS 300的块结构以及图13中的处理流程来描述BS 300的操作。

在接收到消息以后(图13的S101中为“是”)，BS 300从接收到的消息提取控制消息(RNG-REQ)，并且将该控制消息提供给测距控制部分26。

该测距控制部分26分析该RNG-REQ消息，分析包括在该消息的头部中的CID，执行下述的控制，并且请求控制消息产生部分25产生并发送RNG-RSP消息。

当该CID是用于初始测距(IR)的CID(S102中为“否”)时，这意味着，该消息与来自属于该BS 300的MS 100或RS 200的测距请求消息相对应，并且因此，当不需要对MS 100的频率、发送功率以及定时进行校正时，通知控制消息产生部分25产生RNG-RSP消息，并且在CID＝IR的情况下发送该RNG-RSP消息，其中，该RNG-RSP消息包括MAC地址(包括在RNG-REQ中)、“成功”状态、基本CID以及主CID(S115)。当需要进行校正时，通知该控制消息产生部分25产生RNG-RSP消息，并且在CID＝IR的情况下发送该RNG-RSP消息，其中，该RNG-RSP消息包括MAC地址(包括在RNG-REQ中)、“继续”状态、以及必要的校正信息(S115)。

当CID不是用于IR，但是为MS 100的基本CID(S102中为“是”，并且S103中为“否”)时，执行MS 100的周期性测距(S111)。与上述针对IR的情况相同，通知该控制消息产生部分25产生包括取决于是否需要进行校正的内容的RNG-RSP，并且通过使用RNG-REQ的基本CID来发送该RNG-RSP。

当CID不是用于IR，但是为RS 200的基本CID(S103中为“是”)时，要执行的处理根据RNG-REQ消息的有效负荷部分中是否包括“New MS”指示器而不同。

当没有包括“New MS”指示器(在S104中为“否”)时，要执行的处理根据是否存在MS MAC地址(MSID)而不同。当MS MAC地址不存在(在S105中为“否”)时，执行RS 200的周期性测距(S111)。当MS MAC地址存在(在S105中为“是”)时，所接收的RNG-REQ消息表示在从MS 100发送之后由RS 200进行中继的消息。此时，彼此相关联地管理RNG-REQ消息中的MAC地址以及包括在RNG-REQ消息的头部中的基本CID(S108)，并且由此，可以识别当前与MS 100连接的RS 200。接下来，通知该控制消息产生部分25产生RNG-RSP消息，并且通过使用RS 200的基本CID的CID来发送该RNG-RSP消息，其中，该RNG-RSP消息包括要分配给MS 100的基本CID和主CID(S112)。通过存储在该存储部分中的MS管理表来管理MS 100和RS 200之间的关联、以及MS 100的基本CID和主CID。

当“New MS”指示器存在(在S104中为“是”)时，确定是否可以接受新的MS 100(S106)。可以根据诸如无线资源的繁忙状态、管理表中的繁忙状态等的各个资源的繁忙状态来进行该确定。当可以接受新的MS 100(在S106中为“是”)时，当RNG-REQ中的状态是“成功”时，通知该控制消息产生部分25产生NRG-RSP消息，并且通过使用RS 200的基本CID来发送该NRG-RSP消息，其中，该RNG-RSP消息包括“成功”状态以及包括CDMA分配IE的UL-MAP(S107中为“是”，然后，S109和S113)。当包括在RNG-REQ中的状态不是“成功”(S107中为“是”)时，通知该控制消息产生部分25产生RNG-RSP消息，并且通过使用RS 200的基本CID来发送该RNG-RSP消息，其中，该RNG-RSP消息包括来自RNG-REQ的状态以及用于发送参数的校正值(S114)。基于与通过RNG-REQ通知的码有关的信息来创建CDMA分配IE。另一方面，当不能接受新的MS 100(S106中为“否”)时，通知该控制消息产生部分25产生包括“失败”状态的RNG-RSP消息，并且通过使用与RNG-REQ的CID相同的CID将该RNG-RSP消息发送到RS 200(S110)。

现在，将参照示出了RS 200的块结构的图14以及图10、11和12中的处理流程来描述RS 200的操作。

图14中的块结构基本上与图8中的块结构相同。然而，由于不需要产生MAP信息，所以提供MAP信息处理部分46，而不是图8中的MAP信息产生和分析部分36。其它部分与图8中的相同，由此省略了重复描述。

当从MS 100接收到测距码(用于初始测距、切换测距等)(图10的S61中为“是”)时，该码接收部分37确定是否需要对接收信号的频率、接收功率电平以及定时进行校正，并且将其状态(成功/失败/继续)、例如接收到的码的帧号、子信道、码值等的码接收信息通知给测距控制部分39。当需要进行校正时，要传送给MS 100的校正值也被提供给该测距控制部分39。另外，这些校正值可以存储在存储部分中。

控制消息提取部分35从接收到的消息中提取控制消息(RNG-REQ、RNG-RSP等)，将该控制消息提供给测距控制部分39，并且将从BS 300接收到的MAP数据以及要发送到MS 100的经由MMR链路的数据区接收到的MAP数据提供给MAP信息处理部分46。

当从码接收部分37接收到信息时，测距控制部分39通知控制消息产生部分40产生“New MS”指示器和状态(成功/失败/继续)并且通过RS 200的基本CID将它们发送到BS 300(图10中的S62、S63)。当状态是“继续”时，校正值也被通知给控制消息产生部分40。

当从该控制消息提取部分35接收到RNG-REQ消息(图11的S71中为“是”)时，测距控制部分39确定该消息的头部是否具有用于初始测距的CID(S72)。当该CID是用于IR的CID(“是”)时，通知控制消息产生部分40在将接收到的RNG-REQ消息的头部中的CID字段改变为RS 200的基本CID以后将该消息发送到BS 300(图11的S73、S75)。当该CID不是用于IR的CID(S72中为“否”)时，即，当该CID是MS 100的基本CID时，通知控制消息产生部分40将该状态添加到接收到的RNG-REQ消息中，并且如果需要，还可以添加用于频率、接收功率电平和定时的校正信息，并且通过使用MS 100的基本CID将其发送到BS 300(S74和S75)。

当从控制消息提取部分35接收到RNG-RSP消息(图12的S81中为“是”)时，该测距控制部分39首先确定该CID是否为用于初始测距的CID(S82)。当该CID是用于IR的CID(“否”)时，该测距控制部分39执行RS 200的初始测距处理(S86)。即，当包括在RNG-RSP中的MAC地址是其自身的MAC地址时，该消息中的基本CID和主CID被存储在存储部分中，并且用于后续控制消息的发送/接收。在一个方面，当该消息中包括用于IR的CID之外的CID(S82中为“是”)时，随后要执行的处理根据该消息中是否包括“New MS”指示器而不同(S83)。当包括“New MS”指示器(“是”)时，当该消息中包括“成功”状态(S84中为“是”)时，通知控制消息产生部分40产生包括“成功”状态的RNG-RSP消息，并且通过用于IR的CID将该RNG-RSP消息返回到MS 100(S88)。当该消息中不包括“成功”状态(S84中为“否”)时，通知控制消息产生部分40产生包括“失败”状态的RNG-RSP消息，并且通过用于IR的CID将该RNG-RSP消息返回到MS 100(S87)。在一个方面，当该消息中不包括“NewMS”指示器(S83中为“否”)时，并且该消息中包括MSID(即，MS MAC地址)(S85中为“是”)时，通知控制消息产生部分40将接收到的RNG-REQ的头部中的CID字段转换成用于IR的CID，并且将其发送给MS 100(S89)。当MSID不存在(S85中为“否”)时，RS 200根据包括在RNG-RSP中的校正信息来调整频率、发送功率和定时，作为RS 200自身的周期性测距处理(S90)。

该MAP信息处理部分46执行PDU产生部分41的控制，以根据从控制消息提取部分35传送的BS 300的MAP数据来创建MMR链路。此外，该MAP信息处理部分46控制PDU产生部分41等，以将经由MMR链路从BS 300接收到的要发送的MAP数据发送到MS 100。

在上述的第二实施方式中，当RS 200从MS 100接收到测距码时，RS 200将码接收信息发送到BS 300。结果，BS 300不必产生码接收信息，并且因此降低了BS 300的处理负荷。

此外，在第二实施方式中，使用由发送到属于BS 300的BS200等的MAP数据定义另一MMR链路(而不是测距信号的发送区)来将码接收信息发送到BS 300。结果，可以减少与也属于该BS 300的另一MS 100的测距信号的冲突。

此外，还在本实施方式中，由BS 300发送的MAP数据所定义的发送区和由RS200发送的MAP数据所定义的发送区可以具有这样的关系：它们通过定时、通过频率(子信道)或通过扩频码等进行分离，从而无线通信不会彼此阻碍。为此，BS 300应该产生适当的MAP数据。

[c]第三实施方式的描述：

在本发明的第三实施方式中，可以控制由于BS和RS之间的无线通信环境与RS和MS之间的无线通信环境可以彼此不同的事实而导致的发送效率的降低。

应该注意，在本实施方式中，描述了认证序列的一个示例，可以在针对第一和第二实施方式的上述测距和基本能力登记序列之后执行该认证序列。

图15示出了优选地应该在测距和基本能力登记序列结束之后执行的认证序列。

在这个实施方式中，MS 100在完成测距和基本能力登记序列之后执行认证序列。

首先，MS 100通过使用PKMv2-REQ消息将其自身的认证数据(例如，包括MS的公共密钥的电子证书)发送到RS 200(1)。在图15中，示出了一个示例，其中，在PKMv2-REQ消息中，封装了EAP(可扩展认证协议：RFC2284)分组。应该注意，此时，先前获得的主CID被用作连接ID。由此，RS 200和BS 300都能够容易地识别MS 100。

已经由此接收到PKMv2-REQ(EAP-transfer)的RS 200将该消息中继到BS 300(2)。这里，不必在RS处进行密码解密。

已经由此接收到PKMv2-REQ(EAP-transfer)的BS 300将电子证书传送到外部服务器以获得认证结果，并且由此执行认证。当认证成功时，随后产生由MS 100和BS 300共享的认证密钥(AK)，另外，对于MS 100，产生包括该认证密钥(AK或用于产生AK的参数)的PKMv2-RSP(EAP-transfer)，然后将该PKMv2-RSP返回给RS 200(3)。此时，优选的是，通过使用包括在MS 100的电子证书中的公共密钥来对AK或用于产生AK的参数进行加密。由此，仅具有对应的私有密钥的MS 100自身能够解密，并且由此，可以实现认证密钥信息的安全传送。

已经由此接收到PKMv2-RSP(EAP-transfer)的RS 200将该消息中继到MS 100(4)。此时，RS 200没有私有密钥，因此不能够对加密的认证密钥信息进行解密。

在一个方面，BS 300将包括通过对认证密钥信息(AK或用于产生AK的参数)进行加密而获得的数据的PKMv2-RSP(key-transfer(AK))发送到RS 200，从而由MS 100使用的认证密钥还由RS 200共享(5)。在加密中，优选的是，使用当RS 200执行认证以与BS 300进行连接时共享的密钥。RS 200存储该认证密钥信息。

已经由此接收到PKMv2-RSP(EAP-transfer)的MS 100检测到该认证已经成功。为了建立与BS 300的安全关联(即，加密方法等)，MS 100发送PKMv2-REQ(SA-TEK-request)(6)。在该消息中，添加了通过对先前从MS 100获得的认证密钥信息获得的AK和发送数据执行预定计算(例如，哈希计算等)而获得的计算结果(例如，哈希值)。例如，根据AK产生的参数是函数F(x)的一个变量，并且作为使用发送数据D替代x的结果，获得了计算结果F(D)。此外，在该消息中，包括了所需的加密方法(例如，AES、DES、密钥长度信息等)。

已经由此接收到PKMv2-REQ(SA-TE-request)的RS 200将该消息中继到BS300。

已经由此接收到PKMv2-REQ(SA-TE-request)的BS 300对密码进行解密，与上述情况相同，参照由MS 100所要求的加密方法，选择可以采用的加密方法，确定由在BS 300和MS 100之间使用的加密方法(例如，密钥长度信息)构造的SA，并且通过PKMv2-RSP(SA-TEK-response)将该SA信息返回到RS 200(8)。应该注意，BS 300检查包括在该消息中的计算结果(哈希值)是否与通过使用BS 300自身具有(存储)的认证密钥(AK或从AK获得的参数)和接收数据通过预定计算(例如，哈希计算)而获得的计算结果一致。由此，BS 300确定该消息是否为来自已经进行了认证并且由此是可信的MS 100的消息。当其不可信时，应该拒绝该处理。

已经由此接收到PKMv2-RSP(SA-TEK-response)的RS 200将该消息中继到MS 100(9)。

已经由此接收到PKMv2-RSP(SA-TEK-response)并且由此与BS 300共享SA的MS 100将与该SA相对应的从BS 300请求用于加密用户数据的加密密钥的PKMv2-RSP(key-request)发送到RS 200(10)。此时，与(6)相同，为了进行认证而添加该计算结果。

已经由此接收到PKMv2-REQ(key-request)的RS 200将该消息中继到BS 300(11)。

已经由此接收到PKMv2-REQ(key-request)的BS 300产生与SA相对应的加密密钥(TEK：传输(traffic)加密密钥)，通过使用与MS 100共享的共享密钥来对其进行加密，将其包括在PKMv2-RSP(key-reply)中，并且将该消息发送到RS 200(12)。另外，此时为了进行认证，BS 300使用添加在接收消息中的计算结果来检查该数据是否为来自可信的MS 100的数据。然后，当其是可信的时，将该PKMv2-RSP发送到RS 200。

已经由此接收到PKMv2-RSP(key-reply)的RS 200将该消息中继到MS 100(13)。

在一个方面，BS 300与RS 200共享密钥信息(而不是密钥自身的数据，可以使用用于识别密钥的信息、用于产生密钥的参数等)。即，该密钥信息(在该示例中为TEK，即密钥自身)被加密，并且包括TEK的PKMv2-RSP(key-transfer(TEK))(即由此加密的密钥)被发送到RS 200。在密钥的加密中，使用了在为了RS 200与BS 300进行连接而进行认证时共享的密钥。

在这种情况下，TEK被用作共享的密钥。然而，这还可以用作另一密钥(私有密钥等)。

因此，RS 200能够获得在BS 300和MS 100之间发送/接收的数据所需的AK和TEK。

结果，RS 200能够对从MS 100或BS 300接收到的用户数据(MAC-PDU)进行解密，此外，将TEK用于对密码进行解密，从而RS 200能够获得加密之前的发送数据。

此外，RS 200能够通过修改(分割、与其他数据组合等)通过对加密进行解密而获得的加密之前的发送数据(明语)来调整数据量。

例如，当经由RS 200和MS 100之间的无线通信可获得的数据传输速度低于经由BS 300和RS 200之间的无线通信的可获得的数据传输速度时，对MAC-PDU的密码进行解密，然后，将数据分割成多个MAC-PDU。于是，例如，对于每一个由此分割的数据，通过使用TEK(共享的密钥)来加密MAC-PDU，和/或添加从每一个由此分割的数据和AK获得的预定计算结果(即，认证计算结果)。此后，逐个地发送数据(每一个分割的数据通过不同帧中的相应的一个来发送)。结果，可以控制由于无线环境的差异所导致的发送效率的降低。应该注意，当发送用户数据时可以不添加认证计算结果，而是仅在发送控制数据时添加认证计算结果(相同的方式还可以应用于后续处理)。

另一方面，当经由RS 200和MS 100之间的无线通信可获得的数据传输速度高于经由BS 300和RS 200之间的无线通信可获得的数据传输速度时，将通过使用TEK进行解密而获得的MAC-PDU组合在一起，然后再次通过使用TEK来加密该组合的结果，和/或对其添加通过使用AK的预定计算结果，然后在一个帧中进行发送。结果，可以避免无用的传输，并且可以将由此节省的资源分配给另一无线通信。

RS 200再次对经解密的密码进行加密的原因如下：由于当从RS 200接收MAC-PDU时，MS 100试图将其作为一个单位进行解密，因此，当试图对不完整的数据进行解密时会产生错误。特别是当MS 100没有区分其是与RS 200还是与BS 300进行无线通信时，当由此由RS 200进行了数据修改时会产生麻烦。当如上所述组合数据时也会产生相同的情形。此外，作为RS 200通过使用AK来检查被添加到从MS100或BS 300发送的控制消息中的认证计算结果的可靠性的结果，可以防止非可信分组的传送，并且因此可以有效地利用无线资源。

图8示出了第三实施方式中的中继站的结构。

从MS 100或BS 300接收到的上述消息在由控制消息提取部分35进行提取以后，被提供给控制消息产生部分40。

以下述的方式来产生并发送被发送到MS 100或BS 300的消息：控制消息产生部分40基于接收到的控制消息(其随后被提供给PDU产生部分41)来产生发送控制消息。

例如，在图15中，在(1)和(2)之间、(3)和(4)之间、(6)和(7)之间、(8)和(9)之间、(10)和(11)之间以及(12)和(13)之间可以使用相同的消息。控制消息产生部分40可以不对接收消息进行加密，可以按照原样将其提供给PDU产生部分41，并且因此，可以从PDU产生部分42来发送该接收消息。

在一个方面，对于图15中的(5)和(14)中的消息，由于该消息是用于RS 200的消息，所以根据CID将该消息从控制消息提取部分35提供给加密处理部分45。该加密处理部分45通过使用在RS 200和BS 300之间共享的密钥来对密码进行解密，由此获得诸如作为认证密钥信息(或者用于产生AK的参数)的AK、作为加密密钥信息的TEK等的信息，并且存储这些信息。

当如上所述执行数据的分割和组合时，加密处理部分45从分组缓冲器部分38获得发送分组，通过使用TEK来对密码进行解密，然后执行上述的对数据的分割和组合。然后，通过使用TEK再次对经如此修改的数据进行加密(即，与其中BS 300执行加密的加密相同类型的加密)，并且随后将经如此加密的数据提供给分组缓冲器部分38。因此，可以发送经如此修改后的数据。

应该注意，由MAP信息产生和分析部分36定义与经如此修改的数据相对应的发送区，并且由此发送该数据。

此外，当需要该认证数据时，加密处理部分45通过使用以相同的方式存储的AK(或用于AK的参数)和发送数据来执行预定计算，通过使用TEK来对已经添加了该计算结果的数据进行加密，然后将其提供给分组缓冲器部分38。应该注意，此时可以删除由MS 100添加的认证计算结果。

应该注意，当该无线通信系统采用自动重复请求(ARQ)控制系统时，在对每个发送数据添加诸如序号等的识别信息之后，BS 300发送该数据。

在这种情况下，在RS 200中，作为对经加密的序号进行解密的结果，可以在RS 200和MS 100之间独立地执行自动重复请求控制。

即，当该解码部分34检测到从BS 300到RS 200正确地执行了数据发送(即，通过使用添加到该数据中的CRC校验位进行的确定而检测到正确地执行了接收)时，加密处理部分45对密码进行解密，并且将接收数据存储在分组缓冲器38中。

然后，当发送到MS 100时，RS 200的加密处理部分45以相同的格式独立地将序号存储到已经如上所述进行了分割和组合的数据中，并随后对其进行加密，并将其返回给分组缓冲器部分38。然后，将该数据从发送部分44发送到MS 100。由此，可以在RS 200和MS 100之间执行自动重复请求控制。应该注意，删除了由BS 300添加的序号。应该注意，已经添加了序号的数据(即，加密之前的数据)被存储在加密处理部分45中。

即，当从RS 200接收到的数据具有错误时，MS 100通过使用RS 200已经添加的序号来识别该数据，并且对RS 200进行重复请求。RS 200通过控制消息提取部分35从MS 100接收识别该序号的重复请求，然后，该控制消息提取部分35将对应的序号通知给加密处理部分45。该加密处理部分45从存储部分读取具有由此通知的序号的数据，通过使用TEK来对其进行加密，并且将加密后的结果提供给分组缓冲器部分38。因此，由此执行了响应于对MS 100的重复请求的数据发送。

此外，当RS 200检测到来自BS 300的接收数据具有错误时，加密处理部分45从通过解密而获得的由BS 300添加的序号来识别该数据，生成用于将序号通知给BS300的消息，并且将其提供给分组缓冲器部分38。因此，执行对BS 300的消息的发送。因此，对于期望的数据可以将重复请求发送给BS 300。

本发明不限于上述实施方式，在不脱离以下所要求保护的本发明的基本概念的情况下，可以进行变型和修改。

本申请基于2006年11月7日提交的日本在先申请No.2006-301214，在此通过引用并入其全部内容。

Claims (6)

1.一种无线基站，该无线基站包括：

接收单元，其接收响应于表示来自无线终端的连接请求的信号序列的接收而从中继站发送的测距请求消息，所述信号序列是由所述无线终端从预定的信号序列组中选出的；

控制单元，其响应于所述测距请求消息的接收，判定是否新许可与所述无线终端的连接，并且产生包括判定结果的测距响应消息；

发送单元，其向所述中继站发送所述测距响应消息；

其中，所述接收单元被设置为在利用所述测距响应消息完成所述无线终端的测距处理后，接收响应于来自所述无线终端的包括电子证书的认证请求消息的接收而从所述中继站发送的认证请求消息；

所述控制单元被设置为通过基于由所述接收单元接收的所述认证请求消息中包括的所述无线终端的所述证书执行认证，产生用于所述无线终端和所述无线基站之间的通信的密钥信息；以及

所述发送单元被设置为向所述无线终端和所述中继站发送所述密钥信息。

2.根据权利要求1所述的无线基站，其中：

所述密钥信息包括共享密钥或认证密钥。

3.根据权利要求1所述的无线基站，其中：

所述控制单元使用与所述中继站共享的密钥对所述密钥信息进行加密，并且所述发送单元向所述中继站发送经加密的密钥信息。

4.一种利用权利要求1中所述的无线基站的中继站，该中继站包括：

接收单元，其接收从所述无线基站发送的消息；

处理单元，其对使用包括在所述消息中的密钥信息对在所述无线终端和所述无线基站之间发送的加密数据进行解密而获得的数据进行修改；以及

发送单元，其发送经如此修改的数据。

5.根据权利要求4所述的中继站，其中：

所述密钥信息包括共享密钥信息，并且由所述发送单元发送的数据包括在所述修改之后通过使用所述共享密钥信息进行加密而获得的数据。

6.一种利用权利要求1中所述的无线基站的中继站，该中继站包括：

接收单元，其接收从所述无线基站发送的消息；

处理单元，其通过使用包括在所述消息中的认证密钥信息，对添加了认证数据的在所述无线终端和所述无线基站之间发送的数据进行修改，并且将所述认证数据添加到经如此修改的数据中；以及

发送单元，其发送由所述处理单元添加了所述认证数据的数据。