JP2008136201A - マルチホップ無線通信システム、送信方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

マルチホップ無線通信システム、送信方法及びコンピュータプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】受信から送信への遷移時点をRSで効果的に制御しフレーム内で余分なTx/Rx遷移を防ぐ。
【解決手段】時間周波数フォーマットを利用して、個々の送信インターバルで利用可能な送信周波数帯域を割当て、複数の送信ウインドウを規定し、ウインドウの各々は、送信インターバルの間に、１つ以上の装置が送信に割り当て可能で、該送信ウインドウは、制御情報を伝送するための初期制御ウインドウと、ソース装置から中間装置への送信のための中継ウインドウを含み、中継ウインドウは、ソース装置に割り当て可能な個々の送信インターバル中で最後のウインドウとして規定される。送信インターバルのフォーマットを利用し、ソース装置及び中間装置に制御ウインドウを割当て；中間装置へのデータ伝送用に中継ウインドウをソース装置に割当て；制御ウインドウ及び中継ウインドウ間の少なくとも１つのウインドウが、データ伝送用に中間装置に割当てるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明はマルチホップ無線通信システム、送信方法及びコンピュータプログラムに関連する。
現在、パケットベースの無線その他の通信システムでマルチホップ技術を利用することに多くの関心が寄せられている。そのような技術では、カバレッジ範囲の拡張及びシステム容量(スループット)の増加双方を可能にすることが意図されている。
マルチホップ通信システムでは、通信信号は或る通信経路(C)に沿う通信方向でソース装置から宛先装置へ１以上の中間装置(中継装置)を介して送信される。図６は基地局BS（３Ｇ通信システムでは「ノードＢ」（ＮＢ）とも呼ばれる）、中継ノードＲＮ（中継局ＲＳとも呼ばれる）及びユーザ装置ＵＥ（移動局ＭＳとも呼ばれる）を有するシングルセル２ホップ無線通信システムを示す。信号がダウンリンク（ＤＬ）で基地局から宛先ユーザ装置（ＵＥ）へ中継ノード（ＲＮ）を介して伝送される場合には、基地局はソース装置（Ｓ）を構成し、ユーザ装置は宛先装置（Ｄ）を構成する。通信信号がアップリンク（ＵＬ）でユーザ装置（ＵＥ）から中継ノードを経て基地局に伝送される場合には、ユーザ装置がソース装置を構成し、基地局が宛先装置を構成する。中継ノードは中間装置（Ｉ）の一例であり：ソース装置からの信号を受信する受信機と；そのデータを又はそれから導出したものを宛先装置へ送信する送信機を有する。
デッドスポットでのカバレッジを改善又は提供するために簡易なアナログリピータ又はディジタルリピータがリレーとして使用されている。これらはソース局とは異なる伝送周波数帯域で動作し、ソースの伝送及びリピータの伝送間の干渉を防ぐ、或いはソース局から何も送信されていない時にリピータが一度に動作してもよい。
図７は中継局の様々な適用例を示す。固定されたインフラストラクチャに関し、ある中継局により提供されるカバレッジは、ある移動局に通信ネットワークへのアクセスを許可するように補充(in-fill)されてもよい。その移動局は他の障害物の影になっているかもしれないし、或いは基地局から通常の距離の範囲内であるにもかかわらず基地局から十分な信号強度を受信できないかもしれない。「レンジ拡張(Range extension)」も示されており、レンジ拡張では、移動局が基地局の通常のデータ伝送範囲外になった場合、中継局がアクセスを許可する。図７右上に示される補充(インフィル)の一例は、移動可能な(nomadic)中継局の設置例を示し、地上より高い、低い又は同じレベルにあってよい建物内部でのカバレッジ拡張を可能にする。
他の例の移動可能な中継局(ノマディック中継局)は、一時的なカバレッジを用意し、イベントや緊急事態／災害の際にアクセスをもたらす。図９の右下に示される最後の例は、乗物に設けられたリレーを用いてネットワークへのアクセスをもたらす。
リレーは伝送技術の進歩とともに以下に説明されるように通信システムのゲインを強化するために使用される。
無線通信信号が空間を伝搬する際の散乱又は吸収に起因して、伝搬損失又は「パスロス」が生じ、信号強度の減少を引き起こすことが知られている。送信機及び受信機間のパスロスに影響する要因は：送信機のアンテナの高さ、受信機のアンテナの高さ、キャリア周波数、散乱タイプ（都市、都市近郊、田舎）、形態の詳細（高度、密度、隔たり、地勢（丘上、平坦））等を含む。送信機及び受信機間のパスロスＬ（ｄＢ）は次のようにモデル化できるかもしれない：
L=b+10nlogd （Ａ）
ここでｄ（メートル）は送信機−受信機間の隔たりであり、ｂ（ｄＢ）及びｎはパスロスパラメータであり、絶対パスロスはl=10(L/10)で与えられる。
間接的なリンクで受ける絶対パスロスの合計ＳＩ＋ＩＤは直接的なリンクＳＤで受けるパスロスより少ないかもしれない。言い換えればそれは次のように書ける：
L(SI)+L(ID)<L(SD) （Ｂ）
従って単一の伝送リンクを２つの短い伝送セグメントに分割することは、パスロス及び距離の間の非線形性を活用することになる。数式（Ａ）を用いたパスロスの簡易な理論分析により、ソース装置から宛先装置へ直接的に伝送されるのではなく、中間装置（例えば、中継ノード）を介してソース装置から宛先装置へ信号が伝送される場合に、全体的なパスロスの減少（及び信号強度及びデータスループットにおける改善又は利益）を達成できることが理解できる。適切に実現されるならば、マルチホップ通信システムは送信機の送信電力を削減し、無線送信を促し、これは、電磁放射に晒されることを減らすだけでなく干渉レベルの低減効果をももたらす。或いは、全体的なパスロスの低減は、信号を搬送するに必要な放射される全送信電力を増やさずに、受信機での受信信号品質を改善することに資する。
マルチホップシステムはマルチキャリア伝送とともに使用するのに適している。ＦＤＭ（周波数分割多重化）、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）又はＤＭＴ（ディスクリートマルチトーン）のようなマルチキャリア伝送システムでは、１つのデータストリームがＮ個の並列的なサブキャリア上に変調され、各サブキャリア信号は自身の周波数範囲を有する。これは全体域（即ち、所与の期間内に送信される或る量のデータ）を複数のサブキャリアにわたって分割し、データシンボル各々の期間を増やすことを可能にする。各サブキャリアは低い情報レートを有するので、マルチキャリアシステムは、シングルキャリアシステムと比較して、導入されるチャネル歪に対する耐性を強化できる利点を有する。これは、伝送レート即ち各サブキャリアの帯域がチャネルのコヒーレンス帯域より狭いことを保証することで可能になる。その結果、サブキャリア信号で受けるチャネル歪は周波数に依存し、従ってシンプルな位相及び振幅補正因子で補正可能である。従って、システム帯域がチャネルのコヒーレンス帯域より広い場合には、マルチキャリア受信機内のチャネル歪補償エンティティは、シングルキャリア受信機内でのものより複雑さをかなり低くすることができる。
直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)はＦＤＭに基づく変調技術である。ＯＦＤＭシステムは複数のサブキャリアを使用し、各サブキャリアは数学的な意味で直交しており、サブキャリアは互いに独立であることに起因して、サブキャリアのスペクトルは干渉せずに重なっている。ＯＦＤＭシステムの直交性は、ガードバンド周波数の必要性を排除し、それ故にシステムのスペクトル利用効率を増やす。ＯＦＤＭは多くの無線システムで提案及び採用されている。それは現在のところ、非対称ディジタル加入者回線(ＡＤＳＬ)コネクションで、（IEEE802.11a/g標準規格に基づくWiFiデバイスのような）何らかの無線ＬＡＮアプリケーションで、及び（IEEE802.16標準規格に基づく）ＷｉＭＡＸのような無線ＭＡＮアプリケーションで使用されている。ＯＦＤＭはしばしばチャネル符号化、誤り訂正技術とともに使用され、符号化された直交ＦＤＭ又はＣＯＦＤＭをもたらす。ＣＯＦＤＭはディジタル電気通信システムで現在広く使用され、マルチパス環境下でのＯＦＤＭベースのシステムのパフォーマンスを改善している。そのような環境ではチャネル歪の変動が、周波数領域のサブキャリア及び時間領域のシンボル双方にわたって生じ得る。あるタイプのコンピュータネットワーク技術だけでなく、ＤＶＢ及びＤＡＢのようなビデオ及びオーディオブロードキャストでもそのようなシステムが見受けられる。
ＯＦＤＭシステムでは、逆離散又は高速フーリエ変換アルゴリズム(ＩＤＦＴ／ＩＦＦＴ)を用いることで、変調されたＮ個の並列的なデータソース信号のブロックが、Ｎ個の直交する並列的なサブキャリアにマッピングされ、「ＯＦＤＭシンボル」と呼ばれる信号を送信機の時間領域で形成する。従って「ＯＦＤＭシンボル」はＮ個のサブキャリア信号全ての合成信号である。ＯＦＤＭシンボルは数学的には次のように表現できる：
Figure 2008136201
 ここで、Δfはサブキャリア間隔(Hz)であり、Ts=1/Δfはシンボル期間(秒)であり、cnは変調されたソース信号である。数式(１)のサブキャリアベクトルc=(c0,c1,...,cN-1),c∈Cn,（ソース信号の各々はサブキャリア信号成分に変調される）は、ある有限のコンステレーションによるN個のコンステレーションシンボルの或るベクトルである。受信機では、受信された時間領域信号は、離散フーリエ(DFT)又は高速フーリエ変換（FFT）アルゴリズムを適用することで、周波数領域に逆変換される。
ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多重アクセス）はＯＦＤＭの多重アクセス変形例である。これは、サブキャリアの部分集合を個々のユーザに割り当てるように動作する。これは、いくつものユーザからの同時送信を、より良いスペクトル利用効率になるようにする。しかしながら、アップリンク及びダウンロード方向で干渉なしに双方向通信を可能する問題がまだ残る。
２つのノード間で双方向通信を可能にする際に、ある装置が同じリソース媒体で同時には送信及び受信できないという物理的制約を克服するために、２つの（フォワード又はダウンロード及びリバース又はアップリンク）通信リンクを多重する周知の２つの別個のアプローチがある。第１に、周波数分割二重化(ＦＤＤ)は、一方をフォワードリンクの通信用に及び他方をリバースリンク通信用に、送信媒体を２つの別個の帯域に分割することで、同時ではあるが別個の周波数帯域で２つのリンクを使用することを含む。第２に、時分割二重化(ＴＤＤ)は、同じ周波数帯域上であるが、媒体へのアクセスを時間的に分割することを含み、時間的にどの時点ででもフォワード又はリバースのリンクのみが媒体を使用しているようにする。何れのアプローチ（ＴＤＤ及びＦＤＤ）も各自のメリットを有し、シングルホップの有線及び無線通信システムにかなり使用されている。例えばIEEE802.16規格はFDD及びTDDモード双方を組み込んでいる。
一例として、図８はIEEE802.16規格(WiMAX)のOFDMA物理レイヤで使用されるシングルホップTDDフレーム構造を示す。
各フレームはDL及びULサブフレームに分割され、その各々は別個の伝送期間になる。各サブフレームは送信／受信及び受信／送信伝送ガードインターバール（それぞれTTG及びRTGと呼ばれる）で分割される。DLサブフレーム各々は、フレーム制御ヘッダ(FCH)、DL-MAP及びUL-MAPが後に続くプリアンブルとともに始まる。
FCHはDLフレームプレフィックス(DLFP)を含み、バーストプロファイル及びDL-MAP長を指定する。DLFPは、各フレームの始めに伝送されるデータ構造であり、現在のフレームに関する情報を含む；それはFCHにマッピングされる。
同時DL割り当てがブロードキャスト、マルチキャスト及びユニキャストされてもよく、それらはサービングBS以外の他のBSに対する割り当てを含んでもよい。同時ULはデータ割当及び測距又は帯域リクエストでもよい。
GB0616477.6、GB0616481.8及びGB0616479.2は通信技術に関する本発明により提案される関連発明を説明している。これらの出願各々の内容全体は本願のリファレンスに組み入れられ、各出願の謄本は原出願とともに提出されている。
２つのノード間で双方向通信を可能にする際に、２つの（フォワード及びリバース）通信リンクを二重化する２つの異なる周知技術があり、装置は同じリソース媒体で同時には送受信できないという物理的制約を克服する。第１の方法である周波数分割多重化は、２つのリンクを同時に動作させるが、伝送媒体を２つの別々のバンドに細分することで、一方がフォワードリンク通信で及び他方がリバースリンク通信で異なる周波数で動作するようにする。第２の方法である時間分割多重化は、２つのリンクを同じ周波数帯域で動作させるが、媒体にアクセスする時間を区分けし、どの時点でも、フォワードリンクのみが又はリバースリンクのみが媒体を利用しているようにする。
一例として、図８はIEEE802.16標準規格のOFDMA物理レイヤモードで使用されるシングルホップTDDフレーム構造を示す。
両方法（TDD及びFDD）は各自相対的なメリットを有し、シングルホップ有線及び無線通信システムで何れもよく使用されている。例えばIEEE802.16標準規格はFDD及びTDD及びFDDモード双方を組み込んでいる。
しかしながら或るノードが２つの別個のノードへの２つの独立したリンクをサポートするよう求められた場合、既存のTDD又はFDDフレーム構造は、中継動作を実現可能にするため何らかの修正を必要とする。この問題に対する解決手段を与える様々な提案が近年なされている。しかしながら、同期したBS及びRSの動作を利用する（即ち、フレーム開始時間が揃っている）どの提案方法にも付随する１つの問題は、受信から送信への遷移時点をRSで如何にして制御するか、及びフレーム内で余分なTx/Rx遷移を如何にして防ぐかということである。
説明される本発明は独立項で規定され、有利な実施例は従属項に関連する。
Hart, M. et al., "Relay midamble", IEEE C802.16j-06/144, IEEE 802.16 meeting #46, Dallas, November 2006 Hart, M. et al., "Network entry procedure for non-tranparent relay solution", IEEE C802.16j-06/143, IEEE802.16 meeting #46, Dallas, November 2006
本発明の課題は、受信から送信への遷移時点をRSで効果的に制御すること及びフレーム内で余分なTx/Rx遷移を防ぐことである。
ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置を有するマルチホップ無線通信システムで本発明による送信方法が使用される。前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿って送信を行い、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から受信を行い且つ前記通信パスに沿って後続の装置へ送信を行い、当該システムは、時間周波数フォーマットを利用して、個々の送信インターバルで利用可能な送信周波数帯域を割り当て、前記フォーマットはインターバルの中で複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、該インターバルの一部分を占め且つ該インターバルの該一部分にわたって前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記ウインドウの各々は、送信インターバルの間に、１つ以上の装置が送信に利用するために割り当て可能であり、該送信ウインドウは、制御情報を伝送するための初期制御ウインドウと、前記ソース装置から単独の中間装置への送信のための中継ウインドウ又は前記ソース装置から少なくとも１つの中間装置への中継ウインドウとを含み、前記中継ウインドウは、前記ソース装置に送信に割り当て可能な個々の送信インターバルの中で最後のウインドウとして規定される。
当該送信方法は、送信インターバルについて前記フォーマットを利用し、制御情報の伝送用に前記ソース装置に及び前記中間装置に制御ウインドウを割り当て；前記単独の中間装置への又は或る特定の中間装置へのデータ伝送用に前記中継ウインドウを前記ソース装置に割り当て；前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間の少なくとも１つのウインドウが、データ伝送用に前記単独の中間装置に又は前記特定の中間装置に割り当て可能であるようにし；及び前記送信インターバルで送信を行うようにした送信方法である。
以下、本発明の好ましい特徴が添付図面を参照しながら単なる一例と共に説明される。
＜フレーム構造の説明＞
図１に示されるように、本発明の実施例によるソリューションでの基本は、ＢＳ及びＲＳで修正されたフレーム構造を使用することである。このフレーム構造は最適でスケーラブルなソリューションをもたらす。２ホップ中継の場合、サブフレームを２つのゾーン又は伝送インターバルに細分することしか必要とせず、シングルホップシステムで使用されているものと異なり、如何なる余分なＴｘ／Ｒｘの遷移も装置で要しない。ＤＬの第１ゾーンはＢＳ−ＭＳ又はＲＳ−ＭＳ通信である。第２ゾーンはＢＳ−ＲＳ通信に使用される。ＤＬでフレーム内中継はサポートされていないが、ＵＬフレーム内中継を実行することはできる。本実施例の利点は、送信から受信への遷移はＤＬサブフレームの最後に生じることに起因して、即ち、ＢＳからＲＳへの通信をサブフレームの終わりに置き、アップリンクでは逆のことを行うことで、ｒｘ／ｔｘ遷移数が増えないことである。
このソリューションは、送信から受信へ／受信から送信への遷移数を増やさずに３ホップの中継までスケーラブルである。しかしながら、それは図２ａに示されるようにサブフレームを３つの送信インターバル又はゾーンに細分することを要する。余分な中継リンクインターバルがＲＳ２乃至ＲＳ３のダウンリンクサブフレームに用意されているので、図２ａは少なくとも４ホップの中継を示していることに留意を要する。３ホップ中継のみが必要とされていた場合、ＲＳ２はダウンリンクサブフレームで中継リンクを一切持たず、そのアクセス長はＲＳ１の長さと同じになるであろう。図２ｂは３ホップ通信に関する好ましいフレーム構造の詳細を示す。
この構造を利用して、３ホップを越える中継をサポートすることができ、それを支援するのに２つの方法がある。１つの方法は、ＤＬサブフレームで余分なＴｘ／Ｒｘ遷移を許可し、ＲＳ２での受信動作後に別の中継リンクインターバルを置くことを許可する。別の方法は、中継リンクインターバルを用意するためにＲＳ２−ＭＳ送信インターバルのいくつかを使用し、サブフレーム内のゾーン又はインターバル数を効果的に増やす（図２ａ）。前者に勝る後者の利点は、Ｒｘ／Ｔｘ遷移数が増えないことであり、欠点はＲＳ２の無線リソースがＲＳ２−ＭＳ通信に起因して減ってしまうことである。前者の方法は図３に示されている。
ＭＳレンジング、高速フィードバックチャネル及びＡＣＫチャネル伝送はインターバル内のどこかで生じるかもしれないが、これをインターバルの最初に設けることは、受信機にできるだけ早期にその情報を提供できる点で有利なことに留意を要する。図４には中継リンクインターバルでの好ましい送信の詳細が示されている。
中継リンクインターバルに関する本提案の主な利点は、構造的観点からは、それがアクセスリンクインターバルと実質的に同じにできることである。それはサポートされているシグナリングを同じにできることに加えて、ＲＳ機能をサポートするための何らかの改善されたメッセージにすることができる、或いはこのリンクのメッセージ総ての中の一部分だけをサポートし且つ改善を行う。これは設計上ＲＳモデムをＭＳモデムと非常に類似したものにすることを可能にし、ＭＳに必要なモデム多くを再利用できるので、開発コスト及び時間を軽減できる。（中継ミッドアンブル−relay midamble）ＲＭの詳細は、GB0616474.3及び同一出願人により本願基礎出願と同日に出願された代理人管理番号P107330GB00に説明されている。また、CQICH(CQIチャネル)でCQIの値を搬送する方法に要する修正については、本願と同一出願人により本願基礎出願と同日に出願された代理人管理番号P107331GB00に説明されている。これら３つの出願は本願のリファレンスに組み入れられている。
＜中継局の動作＞
RSがBSに接続されている第１の例では、プリアンブル（P）を用いてフレームの開始を特定し、BSと同期する。RMが存在している場合又は存在するかもしれない場合であって、第１RSがBSにフレーム内で接続する場合又はRM伝送がサポートされていた場合、BSはRSへブロードキャストメッセージ（FCH/MAP）を介して通知を行う。RMがBSにより使用されない場合、FCH/MAPメッセージが中継リンクインターバルに設けられる。RSはアクセスリンクインターバルでFCH/MAP及びプリアンブルを受信するのを停止することができ、且つそのRSを介してネットワークに接続することを希望するMS又は他のRSにより受信されるFCH/MAP及び自身のプリアンブル（P）を送信し始めることができる。中継リンクの利用からアクセスリンクの利用へのこの遷移は、遷移が完了する前にフレーム内で、双方のリンクで情報を受信することを含み、アクセスリンクのFCH/MAP情報は中継装置にFCH/MAP情報の中継リンク中での場所を通知する。中継リンクにおけるFCH/MAP情報は、後続のDL及びULサブフレームで中継リンクを発見する場所をRSに通知する。BS(又はRS)は選択的にRMシンボルをブロードキャストし、P107330GB00で説明されているように、接続されたRSを用いて同期を維持し、それに続いて、中継リンクインターバルにおけるFCH/MAPメッセージと同様に、制御情報をデータに続いてRSに送信する。中継リンクにおけるこのFCH/MAPの部分は、総てのRSにブロードキャストされ、その中継リンクインターバルが後続のフレームに設けられていることを示す。従って、中継リンクインターバルが動いた場合にRSはそれを追跡できる。RSがアクセスリンクでプリアンブルのブロードキャストを始めると、十分に動作可能になり、（MS又は別のRS）を装置に接続するサポート機能の準備が整う。この中継リンクインターバル開始情報を事実上ロバストにするため、アクセス時のFCH/MAPで又は中継リンクインターバルでブロードキャストする場合、ある絶対値は、中継リンクインターバルが始まったプリアンブル送信後のシンボル数を示す。これはRSが受信から送信へ遷移した時を知ることを可能にする。
万一RSが或るフレームで中継リンクFCH/MAPを受信できなかった場合、RMをスキャンすることで、後続のフレームで動作をやり直すことができ、或いはアクセスリンクでFCH/MAPメッセージ中の情報を受信し、フレームの特定の中継部分の現在の開始時点を発見し、MAPメッセージ又はデータを送信しないようにすることでやり直してもよい。RSは新たなデータを一切有していないので、RFCH/PMAPが無いことに起因して、次のフレームで如何なるデータも送信しないことは、RMAPの無いことに将来決して影響しない。
＜ＤＬ／ＵＬサブフレームでの中継リンクの位置決定方法＞
RSで送信ポイントを変更できる能力は、無線リソース管理エンティティで活用できる。様々なリンクで提供されているQoSを監視することで、様々な送信エンティティ(即ち、BS及びRS)の間でリソースを如何にして分けるかを決定でき、中継リンクインターバルの開始時点を調整することで、RS/MSとの通信に備えてBSに及びRS/MSとの通信に備えてRSに割当可能なフレーム量を制御する。
例えば、BS、RS及び多数のMS(直接的に及びRSを介してBSに接続されている)を含む簡易な場合を想定する。直接接続されているMSのQoSが、中継されているMSのものより低いことが判明した場合、中継リンクインターバル開始ポイントをフレームの後方に動かすことで、より多くの伝送リソースがBS-MS伝送に割当可能にし、BS-MAP及びBS-MSデータ伝送へのリソースがより多くなるようにする。しかしながら、BS-RSリンクのQoSが悪くなった場合、中継リンク開始ポイントはフレームの前方に動かされてもよい。
しかしながら、中継リンク伝送インターバルを進めることは、RS-MSリンクでQoSを制限してしまうおそれに対して常にオフセットを設定しなければならない。この理由は、BS-RSリンクで容量が増えた場合、RS-MSリンクの容量もそのようになるが、BS-RSインターバルのサイズを増やすことはRS-MSインターバルの縮小を引き起こすので、BS-RSリンクで容量を更に増やすとRS-MSリンクの容量を減らしてしまうポイントが存在する。従って簡易なアルゴリズムを適用することは、中継リンクの開始点を進めた場合、RSリンクに与えられるコネクションに利益のないことが発見され、中継リンクを更には進めないようにすべきである（RS-MSリンクはサイズの増加に起因して容量を制限されつつあるからである）。図５ａは提案されるアルゴリズムを概説し、図５ｂは提案アルゴリズムを中継プリアンブルを含む好適実施例で示している。
異なる検査項目は、RS-MS領域の終わり及びBS-RS領域の始まりの間の差分であり、それが隣接していた場合中継リンクで更に進める意義はない。これはBS-RS及びRS-MS領域のサイズをリソース管理エンティティに報告し、それを用いてブロックステータスを導出することを要する。
ブロックアプローチに対する別の代替アプローチは、RSのために、DL利用度のステータスをBSに（又は他のRSへ）報告することである（これは、多くの形態をとることができ、一例は、フレームの末尾及び現在のRP位置の間の差分を測定することによる、可能な最大RPアドバンスである。）。BS又はRSはこの情報を利用して、進めること（アドバンスメント）が必要な場合に、中継リンク開始位置での可能な最大アドバンスメントを決定する。
同様なアプローチは、アップリンク(UL)でも使用可能であり、MS-BS及びRS-BSインターバルについて相対的なサイズを如何にして選択するかを決定する。
＜主な利点＞
要するに本提案の利点は次のとおりである：
○ シングルホップ装置に必要なものを上回る余分なRx/Tx遷移を必要とせずに、２ホップBS/RS同期フレームを提供し、サブフレームを２つの送信インターバル又はゾーンにしか分割しない最適なソリューションをもたらす。
○ ソリューションは、更なるTx/Rx遷移を伴わずに及びフレームを３つの送信インターバルに分割することで３ホップ中継に拡張可能である。
○ ソリューションは、サブフレーム当たり１つ多くRx/Tx遷移を導入することで、或いは送信インターバル数を増やす分割により、動作条件に依存して、３ホップを越えて拡張可能である。
○ 中継ミッドアンブル位置のフレーム内での位置変動を許容できるロバストシグナリング手段をもたらす。
○ 中継ミッドアンブル及び送信インターバルの全体的な寸法の最適な位置を決定する手段を、パフォーマンスの改善とは別に、中継リンク開始点の進退を制御する様々な変形例と共にもたらす。
本発明の実施例はハードウエアで、１以上のプロセッサ上で動作するソフトウエアモジュールとして又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。即ち、実際にはマイクロプロセッサ又はディジタル信号プロセッサ(DSP)が、本発明を利用する送信機の機能の全部又は一部を実現するのに使用されてもよいことを当業者は認識するであろう。本発明は本願で説明されたどの方法でもその全部又は一部を実行する１つ以上のデバイス又は装置プログラム（例えば、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラムプロダクト）として実現されてよい。本発明を利用するそのようなプログラムは、コンピュータ読取可能な媒体に格納されてもよいし、例えば１つ以上の信号の形式をとってもよい。そのような信号はインターネットウェブサイトからダウンロード可能なデータ信号でもよいし、或いはキャリア信号で用意されてもよいし、何らかの他の形式をとってもよい。
＜＜本フレーム構造のIEEE802.16への可能な適用例：フレーム構造の寄書＞＞
この寄書(contribution)（図番号及び配置は特許出願用に変更されており、実際の寄書とは異なる）は、修正されたフレーム構造に関する技術的提案を含み、そのフレーム構造はMR-BS,RS及びSS間で通信が生じることを可能にする。IEEE規格802.16で規定されているような既存のSSには一切変更を要せず、既存のBSには小さな変更を要する。本フレーム構造は２ホップ中継に適しているが、マルチホップ中継をサポートするように拡張可能である。本寄書は２つの新たなMAP−IEをも規定し、新たな動作及び新たなSBC関連TLVをサポートする。
（イントロダクション）
OFDMA-PHYのTDDモードで動作する非トランスペアレント中継（即ち、RSは自身のプリアンブル及び他の制御メッセージを送信する）のイントロダクションを促進するため、本規格の現在の文章に対する修正は、以下の事項に必要とされる：マルチホップ中継をサポートするフレーム構造を規定すること；RS送信及び受信インターバルの観点から見た動作規則；及びRS及びSSトランシーバでの転換を可能にするために、RS及びMS-BSが従わなければならない規則。
この寄書は或るフレーム構造を導入し、そのフレーム構造はOFDMA-PHYの既存のTDDモードに拡張可能である。そのフレーム構造は、BS及びRSフレーム同期動作を可能にし、プリアンブル、FCH及びMAPのRSからの送信をサポートする。
導入されるフレーム構造は既存のBS仕様に対する変更を要するが、そのフレーム構造はIEEE規格802.16で規定されているようなMS/SSには如何なる変更も要しない。また、フレーム構造は２ホップ中継に対する最適なソリューションをもたらすよう設計され、BSで必要な変更点を最小限にする。フレーム構造は、BS及びSS用に開発された多くの標準的な特徴をRSが再利用することを可能にし、その修正されたフレーム構造をサポートするために僅か２つの新たなMAP-IE及び１つのTLVを必要とするにすぎない。
（提案するフレーム構造）
現在のTDDフレーム構造は、ダウンリンク及びアップリンク伝送用にフレームを２つのサブフレームに分けている。本提案でのフレーム構造に対する簡易な拡張は、MR-BSのDL及びULサブフレームそれぞれにおいて１つ以上の中継リンク送信及び受信インターバルの存在することを規定し、BS-RS通信を促すことを含む中継を可能にする。２ホップを越える中継に関し、RS-RS中継を促すために２つの異なるアプローチを用いて別の中継リンク送信及び受信インターバルを規定することも可能である。
（概要）
図１には、２ホップ中継用の提案するフレーム構造が示されている。BS及びRSでのアクセスリンクインターバルは、それらを規定するIEEE802.16規格のフレーム構造に関して一切変更を要しない。新たな中継リンクインターバル(Rリンク)は、Rリンクインターバルを割り当てる方法及び構造を規定するために新たなテキストを要する。
図２はRリンクインターバルの構成を示す。第１シンボルは、中継ミッドアンブル伝送（これについては、非特許文献１参照。）に備えて選択的に使用され、フレームの開始時にプリアンブルを受信できなかったような場合にRSで使用可能である。Rリンクインターバルの第１の必須部分はFCH及びMAP伝送であり、以後選択的なデータバースト伝送が続く。FCH及びMAPメッセージの構造は、アクセスリンクインターバルで使用されているようなIEEE802.16規格で規定されているものと変わらない。唯一の変更は、このリンクでサポートされているMAP-IEが、アクセスリンクでサポートされているものの部分集合と、Rリンクでの通信を最適化するのに必要な或る新たなメッセージとの組み合わせになることであろう。RリンクでサポートされているMAP-IEメッセージの集合はFFS(For Further Study)事項であり、現時点でこの提案は、既存のIEの完全なサポートが用意されている前提の下で何らの制約も与えない。この点についての更なる議論は、フレーム構造の規定だけに着目している本寄書の対象外になる。
IEEE802.16規格で規定されているIEにとって必要になる唯一の変更は、DL-MAP及びUL-MAPで使用する追加的なIEであり、追加的IEは、特定の送信機で中継リンクインターバルが始まる場所（時点）を示す。これらのIEは中継インターバルのDL-MAP及びUL-MAPで使用可能であり、次のフレーム中の中継リンクインターバルの場所を示し、アクセスリンク及び中継リンクに割り当てられる相対的なリソース量を上位レイヤが制御することを可能にする。提案に係るIEはテキスト案に詳細に示されており、要するに、Rリンクインターバルの終わりを送信機が決定できるようにし、FCH及びMAPメッセージを運ぶのに使用されるDIUCを指示できるようにする。
何らかの１つのフレームの中で中継リンクインターバル中のMAP情報をRSが良好に受信できなかった場合、その場所を改めて見出すために、アクセスリンクのMAPを再び参照することができ、後続フレームでのパフォーマンスに与える影響を最小限にする。
図２ａ及び図３には、２ホップを越える中継をサポートする２つの代替的拡張方法が示されている。
何れの拡張例も、ＲＳでのアクセスリンクインターバルを更に細分したものを含み、RS-RS通信を可能にしている。第１の方法では、追加的なホップ各々について、アクセスリンクが更に細分されている。第２の方法は、アクセスリンクを１度だけ細分し、マルチホップは、送受信におけるDL及びULサブフレームの中で、２つのRリンクインターバルを交互に利用することでサポートされる。
結果的に、本提案方法でのBS及びSSは、IEEE802.16-2004規格で規定されているものと同じフレーム構造に依然として従う。DLサブフレームの中で、RSは送信及び受信モード双方で異なるインターバルで動作し、BS又はRSからフォワード方向に向いた通知を受信し、フォワード方向で他のRS又はSSに信号を送信してもよい。同様に、ULサブフレームでは、RSは送信及び受信モード双方で異なるインターバルで動作し、SS又はRSからリバース方向に向いた通知を受信し、リバース方向で他のRS又はBSへ信号を送信する。しかしながら、RSは送信及び受信を同時に実行することを決して必要とされない。送信及び受信の間でRSが遷移する毎に、遷移ギャップが許容されなければならない。
最後に、このフレーム構造を利用する場合のRSネットワークエントリのプロセスは非特許文献２に記載されている。
（提案法の利点）
提案するフレーム構造は、BS及びRSでフレーム開始時間が同期することを保証する。時間同期モードで動作することで（即ち、MOB_NBR-ADVメッセージのPHYプロファイルIDで0b01及び0b10を送信する）、シングル周波数ネットワークの場合、ブーストされたプリアンブル送信はデータ伝送に干渉を引き起こさないことを保証し、時間／周波数同期の場合、最適なハンドオーバ及びマルチBS-MBSのようなマクロダイバーシチベースの通信をサポートできることを保証する。ネットワークエントリの中でRSには様々なセグメントが割り当てられるので（非特許文献２）、フレームの開始時に区分けされた（セグメント化された）PUSCゾーンを利用する場合、ブロードキャストメッセージ間で干渉を最小化することができる。かくてSSの観点からは、BS及びRSにより形成された複合ネットワークは、まさにIEEE.16規格のネットワークであるように見える。
このフレーム構造は、DLで１フレーム遅延しか伴わない中継を可能にし、RSでの送信／受信遷移数を最小化し、アクセスリンク及び中継リンクインターバルの時間的順序に起因して、２ホップ中継については余分な遷移を要しない。理論的にはDLでフレーム内中継を可能にするフレーム構造を考案することも可能かもしれないが、処理時間要求は、RSトランシーバにかなりの負担を強いることになると考えられる。その理由は、DLサブフレームより短い期間内で、RSはアクセスリンクの制御及びデータ伝送を処理しなければならず、中継ダウンリンクでの制御及びデータ伝送を構築しなければならないからである。典型的なTDD実現手段に基づくと、そのような処理を実行するのにRSに１ｍｓより短い処理時間しか用意しないことになってしまう。
しかしながら、提案するフレーム構造は、RSがULで（即ち同じフレーム内で）高速中継を実行可能にすることを保証し、受信機での高速処理を促すように特別な変調技術が使用されている場合に、ACK及び高速フィードバックチャネルのような制御関連メッセージの処理を実現可能にする。
３つ以上のホップ中継に関し、上述したように２つの代替方法がある。更なるトランシーバの遷移を要しない点で第１の方法は有利であるが、DL及びULサブフレームの再分割を必要とし、アクセスリンクに利用可能なリソースはホップ数が増えるにつれて減ってしまう。従ってこのソリューションは多数のホップ数には適切でない。DL及びULサブフレームで１つの追加的な中継リンクインターバルしか必要としない点で第２の方法は有利であるが、更なるトランシーバの遷移そして遷移ギャップを必要とする。
最後に、アクセスリンクの伝送の観点からは、RSはBSと同じになるということは別の利点になる。更に、BSの観点からは、RSは中継リンクでSSと非常によく似ている。従って、アクセスリンクで規定されている既存のメッセージ及び情報要素の総てが中継リンクで再利用できる。
（結論）
本提案はIEEE802.16規格で規定されている既存のフレーム構造に簡易な拡張をもたらし、非トランスペアレントな中継をサポートできるようにする。本提案は２ホップの場合に最適なソリューションをもたらし、且つ本提案はマルチホップ中継をサポートするように拡張可能である。このフレーム構造をサポートするには、１つのTLVと共に新たなMAP-IE２つが必要とされるに過ぎない。本提案は、RSの動作を規定することに関し、BS及びSSで既に規定されている多くの事項を再利用できる。
（提案するテキスト変更）
（6.3.7.2条項の末尾に以下の文章を挿入する）
BSがマルチホップ中継をサポートする場合、DL及びULサブフレームは、サブフレーム中の時間を規定するために或る数の伝送インターバルに細分されなければならず、その伝送期間では、MR-BS及びRSは送信モード又は受信モードの何れかであるよう期待できる。様々なインターバルの順序は、OFDMA-PHY仕様のセクションで規定され、サブフレーム内でのこれらインターバル各々の持続時間は、システムの上位レイヤで制御される。
（6.3.7.3条項を次のように変更する）
6.3.7.3 DL-MAP
DL-MAPメッセージは、バーストモードPHYについて、アクセス及び中継リンクでのダウンリンクインターバルの利用度を決める。
（6.3.7.4条項を次のように変更する）
6.3.7.4 UL-MAP
UL-MAPメッセージは、割当開始時間(Allocation Start Time)
(PHY固有の単位)に対するバーストのオフセットの観点から、アクセス及び中継リンクでのアップリンクの利用度を決める。
（新たな条項8.4.4.2.1を追加する）
8.4.4.2.1 MRに関するTDDフレーム構造の拡張
マルチホップ中継をサポートするTDDシステムを実現する場合、フレーム構造は、MR-BS及びSS伝送だけでなくRS伝送によっても構築される。DL伝送期間でBS及びRSは送信を行ってよく、UL伝送期間でSS及びRSは送信を行ってよい。
OFDMAフレームは１つ以上のRリンク送信及び受信インターバルを含み、RSは１つのサブフレームの中で送信及び受信双方を実行してよい。一般に、アクセスリンクインターバルはRリンクインターバルに先行しなければならない。２ホップ中継でのDLサブフレームは、DLアクセスリンクインターバルと、それに続く１つのR-DLインターバルとで構成される。ULサブフレームは、アクセスリンクインターバルと、それに続く１つのR-ULインターバルとで構成される。Rリンクインターバルの詳細は本セクションで後述される。図１は２ホップの場合のフレーム構造を示す。
２ホップより多くの中継の場合、１つの追加的なRリンクインターバルが、図１に示されるRリンクインターバルに先行して、RSでDL及びULサブフレームで使用される。２ホップより多くの中継を行うために２つの異なる選択肢が利用可能である。第１の選択肢は、図２ａに示され、ＲＳがＢＳ又はＲＳ（別のＲＳと未だ通信していない）に接続する場合、Ｒリンクを用意するためにアクセスリンクの一部を利用することを含む。
図３には、２ホップより多くの中継に関する第２のフレーム構造の選択肢が示されている。この方法はDLおよびULサブフレーム双方で２つのRリンクインターバルを含み、DL及びULサブフレームは、BSからのホップ数の増加と共に、送信及び受信を交番する。
BS及びRSのフレーム開始時間は、CPの1/8のタイミングトレランスの範囲内で同期しなければならない。
RSが転換する許可は、送信及び受信期間の間にRSTTG及びRSRTGによりなされる。RSTTG及びRSRTGの能力は、RSネットワークエントリの間にRSにより用意される（11.8.3.7.20参照。）。
RS送信及び受信動作がRSにより制御されない場合、(RSTG+RTD)以降RS送信割当前にRSに情報は送信されず、(RSTTG-RTD)以前でRS送信割当の末尾以降、情報は送信されず、ここで、RTDは送信機及びRS間のラウンドトリップ遅延を示す。
RSはSSRTG及びSSTTGにより加入者局に許可を与える。SSRTG及びSSTTGの能力はSSネットワークエントリの間にRSにより獲得される。
RSは、(SSRGT+RTD)以降スケジューリングされたアップリンク割当以前にSSに送信を行わず、(SSTTG-RTD)以前スケジューリングされたアップリンク割当以降にダウンリンク情報を送信せず、ここでRTDはRSからSSへのラウンドドリップ遅延を示す。
RSはアクセスリンクのDLサブフレームの始めにプリアンブル信号、FCH及びMAPを送信しなければならない。MR-BSからの制御関連情報の受信を促すために、RSがアクセスリンクの伝送を完了した後に生じるよう設けられたRリンク送信インターバルをMR-BSは利用し、MRミッドアンブルに続いて必須のFCHを選択的に送信する。FCHは、セクション8.4.4.3に記載されたDLフレームプレフィックスを含み、DL-MAPメッセージの長さを指定し、そのメッセージ直後にDLフレームプレフィックス及びDL-MAPメッセージに使用されたコーディングが続く。RリンクインターバルのFCH及びMAPメッセージは、Rリンクインターバルを規定したDL-MAP-IEで指定されているDIUCを用いて、PUSCゾーンで送信されなければならない。R-DLインターバルの構造は図４に示されている。
R-DL送信インターバルの開始位置及びMRミッドアンブルの存在は、MR_DL_Allocation_IEで通知される。このメッセージは、FCH及びMAPメッセージに使用されるDIUCも示し、R-DLインターバルの持続時間も示す。R-DL送信インターバルが一旦決まると、開始位置及び持続時間は、MR_DL_Allocation_IE中の値を変えることによって、どの時点ででも変えることができる。同様なMR_UL_Allocation_IEは、R-UL受信インターバルを決めるためにUL-MAPで使用される。MR_DL_Allocation_IE及びMR_UL_Allocation_IEは、R-DLにおけるDL-MAP及びUL-MAPメッセージでそれぞれ使用され、次のフレームにおけるDL及びULサブフレームのRリンクインターバルの位置を特定する。
RSはRリンクの制御情報を受信できなければならず、このことは、アクセスリンクのリソース利用度を制限し、あるインターバルで時間どおりにRSがリソース割当を実行することを妨げるかもしれない。
（セクション8.4.5.3.2.1のテーブル277aの項目を次のように変更する）
０９ MR_DL_Allocation_IE
０９−０Ａ 予約
（新しい条項8.4.5.3.28を追加する）
8.4.5.3.28 MR_DL_Allocation_IE
アクセスリンクにおけるDL_MAPでは、MR-BS又はRSは、MR_DL_Allocation_IE()と共にDIUC=15を送信し、MRミッドアンブルがこのインターバルの始めに存在することだけでなく、DLサブフレーム中のR-DLインターバルの位置も示す。インターバルの利用度は、R-DL送信インターバルでMRミッドアンブルの続くFCH及びDL-MAPによって記述される。RリンクにおけるDL-MAPでは、MR-BS又はRSは、MR_DL_Allocation_IE()と共にDIUC=15を送信し、次のフレームにおけるR-DL送信インターバルの位置を示す。
テーブル286aa−MR_DL_Allocation
Figure 2008136201
 （セクション8.4.5.4.4.1のテーブル290aの項目を次のように変更する）
０Ｂ MR_UL_Allocation_IE
０ＢＣ．．．０Ｆ 予約
（新たな条項8.4.5.3.28を挿入する）
8.4.5.3.29 MR_UL_Allocation_IE
アクセスリンクにおけるUL_MAPでは、MR-BS又はRSは、MR_UL_Allocation_IE()と共にUIUC=15を送信し、ULサブフレーム中のR-ULインターバルの位置を示す。このインターバルの利用度は、R-DLインターバルでDL-MAPの続くUL-MAPによって記述される。RリンクにおけるUL-MAPでは、MR-BS又はRSは、MR_UL_Allocation_IE()と共にUIUC=15を送信し、次のフレームにおけるR-UL受信インターバルの位置を示す。
Figure 2008136201
 （新たな条項11.8.3.7.20を挿入する）
11.8.3.7.20 RS遷移ギャップ
Figure 2008136201
以下、本発明により教示される手段を例示的に列挙する。
（付記１）
ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置を有するマルチホップ無線通信システムで使用する送信方法であって、
前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿って送信を行い、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から受信を行い且つ前記通信パスに沿って後続の装置へ送信を行い、当該システムは、時間周波数フォーマットを利用して、個々の送信インターバルで利用可能な送信周波数帯域を割り当て、前記フォーマットはインターバルの中で複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、該インターバルの一部分を占め且つ該インターバルの該一部分にわたって前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記ウインドウの各々は、送信インターバルの間に、１つ以上の装置が送信に利用するために割り当て可能であり、該送信ウインドウは、制御情報を伝送するための初期制御ウインドウと、前記ソース装置から単独の中間装置への送信のための中継ウインドウ又は前記ソース装置から少なくとも１つの中間装置への中継ウインドウとを含み、前記中継ウインドウは、前記ソース装置に送信に割り当て可能な個々の送信インターバルの中で最後のウインドウとして規定され、当該送信方法は、
送信インターバルについて前記フォーマットを利用し、制御情報の伝送用に前記ソース装置に及び前記中間装置に制御ウインドウを割り当て；前記単独の中間装置への又は或る特定の中間装置へのデータ伝送用に前記中継ウインドウを前記ソース装置に割り当て；前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間の少なくとも１つのウインドウが、データ伝送用に前記単独の中間装置に又は前記特定の中間装置に割り当て可能であるようにし；及び
前記送信インターバルで送信を行うようにした送信方法。
（付記２）
前記フォーマットは、前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間の中継ウインドウを更に規定し、当該方法は、更に、
前記フォーマットを利用して、前記送信インターバルに関し、前記中間ウインドウを前記特定の又は単独の中間装置にデータ伝送用に割り当てる付記１記載の送信方法。
（付記３）
前記システムが、少なくとも別の宛先装置を有し、前記フォーマットは、前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間のソースアクセスウインドウを該別の宛先装置への送信用に更に規定し、当該方法は、更に、
前記ソースアクセスウインドウを前記ソース装置に割り当て、直接的な通信パスを形成する関連する１つのリンクに沿って前記別の宛先装置に直接的にデータを送信可能にする付記１又は２に記載の送信方法。
（付記４）
前記ソースアクセスウインドウは、前記中間ウインドウを包含する付記２又は３に記載の送信方法。
（付記５）
前記制御ウインドウ、ソースアクセスウインドウ及び中継ウインドウは共に送信インターバルの全部を又は実質的に全部を占める付記２乃至４の何れか１項に記載の送信方法。
（付記６）
前記システムは、１つの中間装置を含み、前記中間ウインドウは前記宛先装置への送信するためのものである付記２乃至５の何れか１項に記載の送信方法。
（付記７）
前記システムが少なくとも２つの中間装置を有し、前記フォーマットは前記中間ウインドウを形成する２つの中間ウインドウ要素を規定し、２つの中間ウインドウ要素の１つは、前記特定の中間装置から後続の中間装置へ前記通信パスに沿って送信するための中間リンクウインドウであり、２つの中間ウインドウ要素の他方は、後続の中間装置から前記宛先装置への送信するための中間アクセスウインドウであり、当該方法は、
前記送信インターバルについて前記フォーマットを利用し、前記中間アクセス及び中間リンクウインドウを前記特定の及び後続の中間装置にデータ伝送法に割り当てるようにした付記２乃至５の何れか１項に記載の送信方法。
（付記８）
前記システムは少なくとも１つの別の宛先装置を有し、前記中間アクセスウインドウは、前記特定の中間装置から別の宛先装置への送信に使用される付記７記載の送信方法。
（付記９）
前記システムが少なくとも３つの中間装置を有し、前記特定の及び後続の中間装置は前記通信パスに沿う前記第１及び第２中間装置であり、前記中間アクセスウインドウは、別の中間アクセスウインドウ要素及び別の中間リンクウインドウ要素双方を、前記通信パスで第３中間装置による送信に備えて包含し、当該方法は、
前記フォーマットを利用して、前記中間ウインドウ要素を前記中間装置にデータ伝送用に割り当てるようにした付記７又は８に記載の送信方法。
（付記１０）
前記システムが少なくとも３つの中間装置を有し、前記特定の及び後続の中間装置は前記通信パスに沿う前記第１及び第２中間装置であり、前記フォーマットは、前記通信パスに沿って前記第３中間装置に送信するために、前記中間ウインドウの後に追加的なウインドウを規定し、当該方法は、
前記フォーマットを利用して、前記追加的な送信ウインドウ要素を前記第２中間装置に割り当てるようにした付記７又は８に記載の送信方法。
（付記１１）
前記システムが少なくとも４つの中間装置を有し、当該方法は、前記フォーマットを利用して、前記中間リンクウインドウを前記第１及び第３中間装置に割り当て、前記追加的なウインドウを前記第２及び第４中間装置に割り当てる付記１０記載の送信方法。
（付記１２）
前記中継ウインドウは、前記追加的なウインドウを包含する付記１０又は１１記載の送信方法。
（付記１３）
中間装置に割り当てられた各ウインドウが少なくとも２つの送信ウインドウ要素を有し、一方の送信ウインドウ要素は中間装置制御情報を送信するためのものであり、他方の送信ウインドウ要素はデータを伝送するためのものである付記２又は付記２に従属する何れか１項に記載の送信方法。
（付記１４）
中間装置に割り当てられた各ウインドウが３つの送信ウインドウ要素を有し、送信ウインドウ要素の１つは、該中間装置の送信導入シーケンスを伝送するためのものである付記１３記載の送信方法。
（付記１５）
中間装置制御情報を送信するための前記送信ウインドウ要素が、後続の送信インターバルにおける送信導入シーケンスの時間的な位置又は中間装置制御情報の時間的な位置に関するフォーマット情報を示す付記１３又は１４に記載の送信方法。
（付記１６）
中間装置制御情報を送信するための前記送信ウインドウ要素が、後続の送信インターバルにおける送信導入シーケンス及び／又は前記中間装置制御情報の符号化方式及び／又は変調方式に関するフォーマット情報を示す付記１３又は１４に記載の送信方法。
（付記１７）
前記制御ウインドウが少なくとも２つのウインドウ要素を有し、一方のウインドウ要素はプリアンブルを送信するためのものであり、他方のウインドウ要素はフォーマット情報を含む他の制御情報を送信するためのものである付記１乃至１６の何れか１項に記載の送信方法。
（付記１８）
前記フォーマット情報は、前記送信インターバルにおける送信導入シーケンスの時間的な位置又は中間装置制御情報の時間的な位置に関連する付記１７又は付記１７に従属する何れか１項に記載の送信方法。
（付記１９）
前記フォーマット情報は、送信インターバルにおける送信導入シーケンス及び／又は前記中間装置制御情報の符号化方式及び／又は変調方式に関連する付記１３又は１４に従属する場合の付記１７又は１８に記載の送信方法。
（付記２０）
前記フォーマットで利用可能な送信時間が、前記ソースウインドウ及び前記中継ウインドウの間で共有され、送信用にウインドウを割り当てることに先立って、ソースアクセス及び中継ウインドウにより提供されるサービス品質をモニタし、前記ソースアクセス及び中継ウインドウインターバル部分間の時間的な分割位置をモニタ結果に応じて調整するようにした付記３又は付記３に従属する何れか１項に記載の送信方法。
（付記２１）
前記分割位置を調整した後に、拡大されたインターバル部分を有するウインドウで調整の結果サービス品質が改善されたか否かを検査し、改善されていなかったならばその方向での更なる調整を禁止するようにした付記２０に記載の送信方法。
（付記２２）
前記分割位置が以後別方向に動かされる場合、更なる調整の禁止を解除するようにした付記２１記載の送信方法。
（付記２３）
少なくとも２つの送信ウインドウの周波数帯域特性が、利用可能な送信周波数帯域の共通部分を包含する付記１乃至２２の何れか１項に記載の送信方法。
（付記２４）
少なくとも２つの送信ウインドウの周波数帯域特性が、個々のインターバル部分について実質的に全周波数帯域にわたって広がっている付記１乃至２３の何れか１項に記載の送信方法。
（付記２５）
送信インターバルの１つ以上の送信ウインドウで空間分割多重アクセス法を場合によっては利用する付記１乃至２４の何れか１項に記載の送信方法。
（付記２６）
前記時間周波数フォーマットが、時間分割二重通信システムのダウンリンク又はアップリンクサブフレーム用のフォーマットである付記１乃至２５の何れか１項に記載の送信方法。
（付記２７）
前記システムがOFDM又はOFDMAシステムであり、前記時間周波数フォーマットが、OFDM又はOFDMA時間分割二重通信フレームのOFDM又はOFDMAダウンリンク又はアップリンクサブフレーム用のフォーマットである付記１乃至２６の何れか１項に記載の送信方法。
（付記２８）
個々の送信インターバルの各々が、サブフレーム期間である付記１乃至２６の何れか１項に記載の送信方法。
（付記２９）
前記送信ウインドウ各々が、OFDM又はOFDMAフレーム構造の領域を有する付記１乃至１２８の何れか１項に記載の送信方法。
（付記３０）
前記送信ウインドウ各々が、OFDM又はOFDMAフレーム構造でのゾーンを有する付記１乃至２８の何れか１項に記載の送信方法。
（付記３１）
前記ソース装置が基地局である付記１乃至３０の何れか１項に記載の送信方法。
（付記３２）
前記ソース装置がユーザ装置である付記１乃至３０の何れか１項に記載の送信方法。
（付記３３）
前記宛先装置が基地局である付記１乃至３０の何れか１項に記載の送信方法。
（付記３４）
前記宛先装置がユーザ装置である付記１乃至３０の何れか１項に記載の送信方法。
（付記３５）
前記中間装置が中継装置である付記１乃至３０の何れか１項に記載の送信方法。
（付記３６）
ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置を有するマルチホップ無線通信システムであって、
前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿って送信を行い、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から受信を行い且つ前記通信パスに沿って後続の装置へ送信を行い、当該システムは、
時間周波数フォーマットを利用して、個々の送信インターバルで利用可能な送信周波数帯域を割り当てるフォーマットアクセス手段であって、前記フォーマットはインターバルの中で複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、該インターバルの一部分を占め且つ該インターバルの該一部分にわたって前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記ウインドウの各々は、送信インターバルの間に、１つ以上の装置が送信に利用するために割り当て可能であり、該送信ウインドウは、制御情報を伝送するための初期制御ウインドウと、前記ソース装置から単独の中間装置への送信のための中継ウインドウ又は前記ソース装置から少なくとも１つの中間装置への中継ウインドウとを含み、前記中継ウインドウは、前記ソース装置に送信に割り当て可能な個々の送信インターバルの中で最後のウインドウとして規定されるフォーマットアクセス手段と、
送信インターバルについて前記フォーマットを利用し、制御情報の伝送用に前記ソース装置に及び前記中間装置に制御ウインドウを割り当て；前記単独の中間装置への又は或る特定の中間装置へのデータ伝送用に前記中継ウインドウを前記ソース装置に割り当て；前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間の少なくとも１つのウインドウが、データ伝送用に前記単独の中間装置に又は前記特定の中間装置に割り当て可能であるようにする割当手段と、
前記送信インターバルで送信を行う送信手段と、
を有するマルチホップ通信システム。
（付記３７）
ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置を有するマルチホップ無線通信システムのコンピュータ装置上で実行されるコンピュータプログラムであって、
前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿って送信を行い、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から受信を行い且つ前記通信パスに沿って後続の装置へ送信を行い、当該システムは、時間周波数フォーマットを利用して、個々の送信インターバルで利用可能な送信周波数帯域を割り当て、前記フォーマットはインターバルの中で複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、該インターバルの一部分を占め且つ該インターバルの該一部分にわたって前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記ウインドウの各々は、送信インターバルの間に、１つ以上の装置が送信に利用するために割り当て可能であり、該送信ウインドウは、制御情報を伝送するための初期制御ウインドウと、前記ソース装置から単独の中間装置への送信のための中継ウインドウ又は前記ソース装置から少なくとも１つの中間装置への中継ウインドウとを含み、前記中継ウインドウは、前記ソース装置に送信に割り当て可能な個々の送信インターバルの中で最後のウインドウとして規定され、当該コンピュータプログラムは、
送信インターバルについて前記フォーマットを利用し、制御情報の伝送用に前記ソース装置に及び前記中間装置に制御ウインドウを割り当て；前記単独の中間装置への又は或る特定の中間装置へのデータ伝送用に前記中継ウインドウを前記ソース装置に割り当て；前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間の少なくとも１つのウインドウが、データ伝送用に前記単独の中間装置に又は前記特定の中間装置に割り当て可能であるようにし；及び
前記送信インターバルで送信を行うようにした送信方法を前記システムに実行させるコンピュータプログラム。
フレーム構造を示す図である。 （内的な細分と共に）３ホップ以上のフレーム構造を示す図である。 ３ホップの好ましいフレーム構造の詳細を示す図である。 ２ホップを越えるフレーム構造(特別な遷移)を示す図である。 中継リンクインターバルを示す図である。 ＲＰ位置決定アルゴリズムを示す図である。 ＲＰ位置決定アルゴリズムを示す図である。 簡易な２ホップ無線通信システムを示す図である。 中継局の例を示す図である。 中継局の例を示す図である。 IEEE802.16規格のOFDMA物理レイヤで使用されるTDDフレーム構造例を示す図である。
符号の説明
MS 移動局
RS 中継局
BS 基地局

Claims (20)

  1. ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置を有するマルチホップ無線通信システムで使用する送信方法であって、
    前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿って送信を行い、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から受信を行い且つ前記通信パスに沿って後続の装置へ送信を行い、当該システムは、時間周波数フォーマットを利用して、個々の送信インターバルで利用可能な送信周波数帯域を割り当て、前記フォーマットはインターバルの中で複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、該インターバルの一部分を占め且つ該インターバルの該一部分にわたって前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記ウインドウの各々は、送信インターバルの間に、１つ以上の装置が送信に利用するために割り当て可能であり、該送信ウインドウは、制御情報を伝送するための初期制御ウインドウと、前記ソース装置から単独の中間装置への送信のための中継ウインドウ又は前記ソース装置から少なくとも１つの中間装置への中継ウインドウとを含み、前記中継ウインドウは、前記ソース装置に送信に割り当て可能な個々の送信インターバルの中で最後のウインドウとして規定され、当該送信方法は、
    送信インターバルについて前記フォーマットを利用し、制御情報の伝送用に前記ソース装置に及び前記中間装置に制御ウインドウを割り当て；前記単独の中間装置への又は或る特定の中間装置へのデータ伝送用に前記中継ウインドウを前記ソース装置に割り当て；前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間の少なくとも１つのウインドウが、データ伝送用に前記単独の中間装置に又は前記特定の中間装置に割り当て可能であるようにし；及び
    前記送信インターバルで送信を行うようにした送信方法。
  2. 前記フォーマットは、前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間の中継ウインドウを更に規定し、当該方法は、更に、
    前記フォーマットを利用して、前記送信インターバルに関し、前記中間ウインドウを前記特定の又は単独の中間装置にデータ伝送用に割り当てる請求項１記載の送信方法。
  3. 前記システムが、少なくとも別の宛先装置を有し、前記フォーマットは、前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間のソースアクセスウインドウを該別の宛先装置への送信用に更に規定し、当該方法は、更に、
    前記ソースアクセスウインドウを前記ソース装置に割り当て、直接的な通信パスを形成する関連する１つのリンクに沿って前記別の宛先装置に直接的にデータを送信可能にする請求項１又は２に記載の送信方法。
  4. 前記ソースアクセスウインドウは、前記中間ウインドウを包含する請求項２又は３に記載の送信方法。
  5. 前記制御ウインドウ、ソースアクセスウインドウ及び中継ウインドウは共に送信インターバルの全部を又は実質的に全部を占める請求項２乃至４の何れか１項に記載の送信方法。
  6. 前記システムは、１つの中間装置を含み、前記中間ウインドウは前記宛先装置への送信するためのものである請求項２乃至５の何れか１項に記載の送信方法。
  7. 前記システムが少なくとも２つの中間装置を有し、前記フォーマットは前記中間ウインドウを形成する２つの中間ウインドウ要素を規定し、２つの中間ウインドウ要素の１つは、前記特定の中間装置から後続の中間装置へ前記通信パスに沿って送信するための中間リンクウインドウであり、２つの中間ウインドウ要素の他方は、後続の中間装置から前記宛先装置への送信するための中間アクセスウインドウであり、当該方法は、
    前記送信インターバルについて前記フォーマットを利用し、前記中間アクセス及び中間リンクウインドウを前記特定の及び後続の中間装置にデータ伝送法に割り当てるようにした請求項２乃至５の何れか１項に記載の送信方法。
  8. 前記システムは少なくとも１つの別の宛先装置を有し、前記中間アクセスウインドウは、前記特定の中間装置から別の宛先装置への送信に使用される請求項７記載の送信方法。
  9. 前記システムが少なくとも３つの中間装置を有し、前記特定の及び後続の中間装置は前記通信パスに沿う前記第１及び第２中間装置であり、前記中間アクセスウインドウは、別の中間アクセスウインドウ要素及び別の中間リンクウインドウ要素双方を、前記通信パスで第３中間装置による送信に備えて包含し、当該方法は、
    前記フォーマットを利用して、前記中間ウインドウ要素を前記中間装置にデータ伝送用に割り当てるようにした請求項７又は８に記載の送信方法。
  10. 前記システムが少なくとも３つの中間装置を有し、前記特定の及び後続の中間装置は前記通信パスに沿う前記第１及び第２中間装置であり、前記フォーマットは、前記通信パスに沿って前記第３中間装置に送信するために、前記中間ウインドウの後に追加的なウインドウを規定し、当該方法は、
    前記フォーマットを利用して、前記追加的な送信ウインドウ要素を前記第２中間装置に割り当てるようにした請求項７又は８に記載の送信方法。
  11. 前記システムが少なくとも４つの中間装置を有し、当該方法は、前記フォーマットを利用して、前記中間リンクウインドウを前記第１及び第３中間装置に割り当て、前記追加的なウインドウを前記第２及び第４中間装置に割り当てる請求項１０記載の送信方法。
  12. 前記中継ウインドウは、前記追加的なウインドウを包含する請求項１０又は１１記載の送信方法。
  13. 中間装置に割り当てられた各ウインドウが少なくとも２つの送信ウインドウ要素を有し、一方の送信ウインドウ要素は中間装置制御情報を送信するためのものであり、他方の送信ウインドウ要素はデータを伝送するためのものである請求項２又は請求項２に従属する何れか１項に記載の送信方法。
  14. 中間装置に割り当てられた各ウインドウが３つの送信ウインドウ要素を有し、送信ウインドウ要素の１つは、該中間装置の送信導入シーケンスを伝送するためのものである請求項１３記載の送信方法。
  15. 中間装置制御情報を送信するための前記送信ウインドウ要素が、後続の送信インターバルにおける送信導入シーケンスの時間的な位置又は中間装置制御情報の時間的な位置に関するフォーマット情報を示す請求項１３又は１４に記載の送信方法。
  16. 中間装置制御情報を送信するための前記送信ウインドウ要素が、後続の送信インターバルにおける送信導入シーケンス及び／又は前記中間装置制御情報の符号化方式及び／又は変調方式に関するフォーマット情報を示す請求項１３又は１４に記載の送信方法。
  17. 前記制御ウインドウが少なくとも２つのウインドウ要素を有し、一方のウインドウ要素はプリアンブルを送信するためのものであり、他方のウインドウ要素はフォーマット情報を含む他の制御情報を送信するためのものである請求項１乃至１６の何れか１項に記載の送信方法。
  18. 前記フォーマット情報は、前記送信インターバルにおける送信導入シーケンスの時間的な位置又は中間装置制御情報の時間的な位置に関連する請求項１７又は請求項１７に従属する何れか１項に記載の送信方法。
  19. ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置を有するマルチホップ無線通信システムであって、
    前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿って送信を行い、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から受信を行い且つ前記通信パスに沿って後続の装置へ送信を行い、当該システムは、
    時間周波数フォーマットを利用して、個々の送信インターバルで利用可能な送信周波数帯域を割り当てるフォーマットアクセス手段であって、前記フォーマットはインターバルの中で複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、該インターバルの一部分を占め且つ該インターバルの該一部分にわたって前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記ウインドウの各々は、送信インターバルの間に、１つ以上の装置が送信に利用するために割り当て可能であり、該送信ウインドウは、制御情報を伝送するための初期制御ウインドウと、前記ソース装置から単独の中間装置への送信のための中継ウインドウ又は前記ソース装置から少なくとも１つの中間装置への中継ウインドウとを含み、前記中継ウインドウは、前記ソース装置に送信に割り当て可能な個々の送信インターバルの中で最後のウインドウとして規定されるフォーマットアクセス手段と、
    送信インターバルについて前記フォーマットを利用し、制御情報の伝送用に前記ソース装置に及び前記中間装置に制御ウインドウを割り当て；前記単独の中間装置への又は或る特定の中間装置へのデータ伝送用に前記中継ウインドウを前記ソース装置に割り当て；前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間の少なくとも１つのウインドウが、データ伝送用に前記単独の中間装置に又は前記特定の中間装置に割り当て可能であるようにする割当手段と、
    前記送信インターバルで送信を行う送信手段と、
    を有するマルチホップ通信システム。
  20. ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置を有するマルチホップ無線通信システムのコンピュータ装置上で実行されるコンピュータプログラムであって、
    前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿って送信を行い、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から受信を行い且つ前記通信パスに沿って後続の装置へ送信を行い、当該システムは、時間周波数フォーマットを利用して、個々の送信インターバルで利用可能な送信周波数帯域を割り当て、前記フォーマットはインターバルの中で複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、該インターバルの一部分を占め且つ該インターバルの該一部分にわたって前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記ウインドウの各々は、送信インターバルの間に、１つ以上の装置が送信に利用するために割り当て可能であり、該送信ウインドウは、制御情報を伝送するための初期制御ウインドウと、前記ソース装置から単独の中間装置への送信のための中継ウインドウ又は前記ソース装置から少なくとも１つの中間装置への中継ウインドウとを含み、前記中継ウインドウは、前記ソース装置に送信に割り当て可能な個々の送信インターバルの中で最後のウインドウとして規定され、当該コンピュータプログラムは、
    送信インターバルについて前記フォーマットを利用し、制御情報の伝送用に前記ソース装置に及び前記中間装置に制御ウインドウを割り当て；前記単独の中間装置への又は或る特定の中間装置へのデータ伝送用に前記中継ウインドウを前記ソース装置に割り当て；前記制御ウインドウ及び前記中継ウインドウ間の少なくとも１つのウインドウが、データ伝送用に前記単独の中間装置に又は前記特定の中間装置に割り当て可能であるようにし；及び
    前記送信インターバルで送信を行うようにした送信方法を前記システムに実行させるコンピュータプログラム。
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