JP2009536496A

JP2009536496A - 多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける中間リンク領域の情報提供装置及び方法

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Publication number: JP2009536496A
Application number: JP2009509440A
Authority: JP
Inventors: ヒュン−ジョンカン; ミ−ヒョンリ; ジェ−ウォンチョ; スン−ジンリ; ヨン−ビンチャン; ジュン−ヨンチョイ; ヒョン−キュリム; ヨン−ムンソン; チャン−ヨンオ
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2006-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2009-10-08
Anticipated expiration: 2027-05-11
Also published as: KR20070109810A; CN101444011B; MY145477A; AU2007250653B2; CA2651608A1; AU2007250653A1; CN101444011A; CA2651608C; JP4990357B2

Abstract

【課題】本発明は、多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける中間リンク領域の情報提供装置及び方法に関する。
【解決手段】本発明による通信方法は、中継局の初期接続時に、基地局が、中間リンク領域情報を含むメッセージを前記中継局に送信する過程と、前記中継局が、前記基地局から受信されたメッセージから中間リンク領域情報を確認する過程と、前記中継局が、前記中間リンク領域情報が指示する領域で中継局動作を行う過程とを含む。このような本発明は、限定されたフレーム内で中間リンク領域をセル環境に応じて動的に変更できるため、限定された資源を効率的に利用できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムに関し、特に、端末に送信される情報が中継される中間リンク（Ｒｅｌａｙｌｉｎｋ）領域（Ｚｏｎｅ）に関する情報を提供する装置及び方法に関する。

次世代通信システムである第４世代（４ｔｈＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ：以下、４Ｇとする）通信システムでは、約１００Ｍｂｐｓの送信速度を有する多様なサービス品質（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ：以下、ＱｏＳとする）を有するサービスをユーザに提供するための研究が盛んに進められている。特に、現在の４Ｇ通信システムでは、無線近距離通信ネットワーク（ＬａｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ；以下、ＬＡＮとする）システム及び無線メトロポリタンエリアネットワーク（ＭｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ；以下、ＭＡＮとする）システムのような広帯域無線アクセス（ＢｒｏａｄｂａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓＡｃｃｅｓｓ：ＢＷＡ）通信システムに移動性とＱｏＳとを保障する形態で高速のサービスを支援するようにする研究が盛んに進められている。その代表的な通信システムがＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１６ｄ通信システム及びＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムである。

前記ＩＥＥＥ８０２．１６ｄ通信システム及びＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、物理チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｎｎｅｌ）のために、直交周波数分割多重（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；以下、ＯＦＤＭとする）方式／直交周波数分割多重接続（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ；以下、ＯＦＤＭＡとする）方式を使用している。前記ＩＥＥＥ８０２．１６ｄ通信システムは、現在、加入者端末機（ＳＳ：ＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＳｔａｔｉｏｎ；以下、ＳＳとする）が固定された状態、すなわちＳＳの移動性を全く考慮しない状態及び単一セル構造のみを考慮しているシステムである。これとは異なり、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、前記ＩＥＥＥ８０２．１６ｄ通信システムにＳＳの移動性を考慮するシステムであり、前記移動性を有するＳＳを端末（ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ；以下、ＭＳとする）と称する。

図１は、一般的なＩＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの構造を概略的に示す図である。

図１に示すように、前記ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、多重セル構造で構成され、すなわち、セル１００とセル１５０とを有し、前記セル１００を管理する基地局（ＢＳ：ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）１１０と、前記セル１５０を管理する基地局１４０と、複数のＭＳ１１１、１１３、１３０、１５１、１５３と、で構成される。そして、前記基地局１１０、１４０と前記ＭＳ１１１、１１３、１３０、１５１、１５３との間の信号の送受信は、前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用して行われる。ここで、前記ＭＳ１１１、１１３、１３０、１５１、１５３のうち、ＭＳ１３０は、前記セル１００と前記セル１５０との境界地域、すなわちハンドオーバ（ｈａｎｄｏｖｅｒ）領域に位置する。したがって、前記ＭＳ１３０が前記基地局１１０と信号を送受信する途中に前記基地局１４０が管理するセル１５０側に移動すると、そのサービング基地局（ｓｅｒｖｉｎｇＢＳ）は、前記基地局１１０から前記基地局１４０へ変更される。

一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムでは、図１のように固定された基地局とＭＳとの間に直接リンクによりシグナリングの送受信が行われるので、前記基地局とＭＳとの間に信頼度の高い無線通信リンクを容易に構成できる。ところが、前記のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムは、基地局の位置が固定されているので、無線網の構成において柔軟性が低く、よって、トラフィック分布や通話要求量の変化が激しい無線環境では、効率的な通信サービスを提供し難い。

このような短所を克服するために、固定された中継局（ＲＳ；ＲｅｌａｙＳｔａｔｉｏｎ）又は移動性を有する中継局又は一般ＭＳを利用して、多重ホップ中継形態のデータ伝達方式を前記ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのような一般セルラー無線接続通信システムに適用できる。前記多重ホップ中継方式を使用する無線接続通信システムは、通信環境の変化に迅速に対応してネットワークを再構成することができ、全体無線網をさらに効率的に運用できる。例えば、前記多重ホップ中継方式を使用する無線通信システムは、セルサービス領域を拡張させ、システムの容量を増大させることができる。すなわち、基地局とＭＳとの間のチャネル状態が劣悪な場合に、前記基地局とＭＳとの間に中継局を設置して、前記中継局を介した多重ホップリレー経路を構成することによって、チャネル状態がより優れた無線チャネルを前記ＭＳに提供できる。また、基地局からチャネル状態が劣悪なセル境界地域で前記多重ホップ中継方式を使用することによって、より高速のデータチャネルを提供でき、セルサービス領域を拡張させることができる。

ここで前記基地局サービス領域の拡大のための多重ホップ中継方式を使用する無線通信システムの構造を説明する。

図２は、基地局サービス領域の拡大のための多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムの構造を概略的に示す図である。

図２に示すように、前記多重ホップ中継無線通信システムは、多重セル構造を有し、すなわちセル２００とセル２４０とを有し、前記セル２００を管理する基地局（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ：ＢＳ）２１０と、前記セル２４０を管理する基地局２５０と、前記セル２００領域中に位置する複数のＭＳ２１１、２１３と、前記基地局２１０が管理するが、前記セル２００領域外の領域２３０に存在する複数のＭＳ２２１、２２３と、前記基地局２１０と前記領域２３０に存在するＭＳ２２１、２２３との間に多重ホップ中継経路を提供する中継局２２０と、前記セル２４０領域中に位置する複数のＭＳ２５１、２５３、２５５と、前記基地局２５０が管理するが、前記セル２４０領域外の領域２７０に存在する複数のＭＳ２６１、２６３と、前記基地局２５０と前記領域２７０に存在するＭＳ２６１、２６３との間に多重ホップ中継経路を提供する中継局２６０とから構成される。ここで、前記基地局２１０、２５０と前記中継局２２０、２６０及び前記ＭＳ２１１、２１３、２２１、２２３、２５１、２５３、２５５、２６１、２６３間の信号の送受信は、前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用して行われる。

このとき、前記セル２００領域に含まれる前記ＭＳ２１１、２１３と前記中継局２２０とは、前記基地局２１０と信号を直接送受信できるが、前記領域２３０に存在するＭＳ２２１、２２３は、前記基地局２１０と信号を直接送受信できない。したがって、前記中継局２２０は、前記領域２３０を管理し、信号を直接送受信できない前記基地局２１０と前記ＭＳ２２１、２２３との間の信号を中継し、前記ＭＳ２２１、２２３は、前記中継局２２０を介して前記基地局２１０と信号を送受信できる。また、前記セル２４０領域に含まれるＭＳ２５１、２５３、２５５と前記中継局２６０とは、前記基地局２５０と信号を直接送受信できるが、前記領域２７０に存在するＭＳ２６１、２６３は、前記基地局２５０と信号を直接送受信できない。したがって、前記中継局２６０は、前記領域２７０を管理し、信号を直接送受信できない前記基地局２５０と前記ＭＳ２６１、２６３との間の信号を中継し、前記ＭＳ２６１、２６３は、前記中継局２６０を介して前記基地局２５０と信号を送受信できる。

ここで、図２の多重ホップ中継を使用する広帯域無線通信システムにおいて、中継局２２０、２６０は、サービス提供者によって設置され基地局２１０、２５０が予め知って管理する基盤施設（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）中継局であるか、又は状況に応じて加入者端末機（ＳＳ又はＭＳ）若しくは中継局として動作するクライアント（ｃｌｉｅｎｔ）中継局でありうる。また前記中継局２２０、２６０は、移動性のない固定中継局であるか、非定住（ｎｏｍａｄｉｃ）特性を有する非定住型中継局（例：ノート型パソコン）であるか、又は前記ＭＳのような移動性のある移動中継局でありうる。

一方、セル領域を拡張させるために中継局を活用する場合、基地局と端末との間に定義された従来のフレーム構造を拡張して、基地局、中継局及び端末間のフレーム構造で定義しなければならない。すなわち、基地局が一つの通信プラットホームを基盤に複数の中継局及び端末機と通信できるようにフレーム構造を定義しなければならない。このために、基地局のダウンリンクフレームは、基地局−端末間の通信のための領域と基地局−中継局間の通信のための領域とに分割しなければならなく、アップリンクフレームは、端末−基地局間の通信のための領域と中継局−端末間の通信のための領域とに分割しなければならない。すなわち、限定された資源を適切に分割して、中継局を収容しなければならない。ところが、基地局に接続する中継局の数、チャネル環境は、極めて流動的なため、換言すればセル環境は、極めて流動的なため、基地局−中継局間の通信のための領域又は中継局−基地局間の通信のための領域を固定して使用することは、極めて非合理的であると言える。したがって、近来、このような領域を動的に運用しようとする技術が提案されている。もし、このようにこのような領域を動的に変更すると、領域の情報を中継局に提供できるシグナルリング手順が定義されなければならない。

そこで、発明の目的は、多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線接続通信システムにおいて、基地局と中継局とが通信する中間リンク領域に対する情報を中継局に知らせるための装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線接続通信システムにおいて、基地局へ初期接続を行う中継局に中間リンク領域に関する情報を知らせるための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線接続通信システムにおいて、基地局と中継局とが通信する中間リンク領域の大きさが変更される場合、大きさ変更情報を中継局に知らせるための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線接続通信システムにおいて、移動性を有する中継局がハンドオーバする場合、ターゲット基地局の中間リンク領域に関する情報を前記中継局に知らせるための装置及び方法を提供することにある。

上記の目的を達成すべく、本発明の一形態によれば、多重ホップ中継方式を使用するセルラー通信システムにおける基地局の通信方法であって、中継局の初期接続時に、前記中継局とネットワーク進入手続を行う過程と、前記基地局と中継局とが通信する中間リンク領域に関する中間リンク領域情報を含むメッセージを生成する過程と、前記生成されたメッセージを物理階層処理して、前記初期接続する中継局に送信する過程とを含むことを特徴とする。

本発明の他の形態によれば、多重ホップ中継方式を使用するセルラー通信システムにおける基地局の通信方法であって、前記基地局と中継局とが通信する中間リンク領域が変更されるか否かを検査する過程と、前記中間リンク領域が変更される場合、前記中間リンク領域の変更情報を含むメッセージを生成する過程と、前記生成されたメッセージを物理階層処理して、中継局にブロードキャストする過程とを含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の形態によれば、多重ホップ中継方式を使用するセルラー通信システムにおける基地局の通信方法であって、中継局がハンドオーバする場合、ターゲット基地局から中間リンク領域情報を受信する過程と、前記ターゲット基地局の中間リンク領域情報を含むメッセージを生成する過程と、前記メッセージを物理階層処理して、前記ハンドオーバする中継局に送信する過程とを含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の形態によれば、多重ホップ中継方式を使用するセルラー通信システムにおける基地局の通信方法であって、基地局への初期接続時に、前記基地局とネットワーク進入手続を行う過程と、前記基地局と中継局とが通信する中間リンク領域に関する中間リンク領域情報を含むメッセージを受信する過程と、前記中間リンク領域情報が指示する領域で中継局動作を行う過程とを含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の形態によれば、多重ホップ中継方式を使用するセルラー通信システムにおける基地局の通信方法であって、基地局と中継局とが通信する中間リンク領域の変更情報を含むメッセージが受信されているか否かを検査する過程と、前記メッセージの受信時に、前記メッセージから変更された中間リンク領域を確認する過程と、前記変更された中間リンク領域で中継局動作を行う過程とを含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の形態によれば、多重ホップ中継方式を使用するセルラー通信システムにおける基地局の通信方法であって、ハンドオーバする場合、ターゲット基地局の中間リンク領域情報を含むメッセージを受信する過程と、前記メッセージから前記ターゲット基地局の中間リンク領域を確認する過程と、前記ハンドオーバを完了した後、前記確認されたターゲット基地局の中間リンク領域で中継局動作を行う過程とを含むことを特徴とする。

上述したように、本発明は、多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおいて、基地局と中継局とが通信するための中間リンク領域情報を中継局に提供する方案を提案している。このような本発明は、限定されたフレーム内で中間リンク領域をセル環境に応じて動的に変更できるため、限定された資源を効率的に利用できるという利点がある。

以下、添付した図面を参照して、本発明の動作原理を詳細に説明する。下記で本発明を説明するに当たって、関連した公知の機能又は構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする恐れがあると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であり、これは、ユーザ、操作者の意図又は慣例などによって変わりうる。したがって、その定義は、本明細書全般にわたる内容に基づいて行わなければならない。

本発明は、多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス（ＢＷＡ：ＢｒｏａｄｂａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓＡｃｃｅｓｓ）通信システムにおいて、端末に中継する情報が送信される中間リンク領域に関する情報を中継局に提供するためのシグナルリング手順を提案する。以下、本発明は、基地局に初期接続を行う中継局に中間リンク領域に関する情報を知らせる方案と、前記中間リンク領域の大きさが変更する場合、前記大きさ変更情報を前記中継局に知らせる方案について述べる。また、移動性を有する中継局がハンドオーバする場合、ターゲット基地局の中間リンク領域に関する情報を前記中継局に知らせる方案について説明する。

ここで、前記多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムは、例えば直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式又は直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ：ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式を使用する通信システムである。前記多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するために、複数のサブキャリア（ｓｕｂ−ｃａｒｒｉｅｒ）を使用して物理チャネル信号を送信することによって、高速のデータ送信が可能で、多重セル（ｍｕｌｔｉ−ｃｅｌｌ）構造により端末の移動性を支援することができる。

また、前記多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムの中継局は、固定されたノード若しくは移動ノードであるか、又は基地局により設置された特定システムでありうる。すなわち、上記の特性を有する任意のノードは、基地局のセル領域の拡張のために予め定義された基準に従い、基地局との中継局能力交渉手順により中継局として選択されることができる。

以下の説明は、多重搬送波を使用する広帯域無線接続通信システムを例に挙げて説明するが、本発明は、多重ホップ中継方式を使用するセルラー基盤の通信システムであれば、同様に適用されることができる。

図３は、本発明の実施の形態による多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムにおいて、端末又は中継局に同期化された同期チャネルを提供するためのフレーム構造を示している。

図３に示すように、前記フレーム構造は、端末の同期化及びセルサーチが容易なように、前記端末のための同期チャネルをプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）形態で提供する。また、中継局の同期化及びセルサーチが容易なように、前記中継局のための同期チャネルをポストアンブル（ｐｏｓｔａｍｂｌｅ）形態で提供する。このように、基地局が基地局フレーム３００のダウンリンク副フレーム３１０の前端と後端とを同期チャネルとして構成することによって、前記端末又は中継局は、固定された位置の同期チャネルから同期情報及び隣接基地局情報を獲得することができる。

また、基地局フレーム３００の単方向副フレーム３１０、３２０は、第１領域３１１、３２１と第２領域３１３、３２３とに時間多重化される。ここで、前記第１領域３１１、３２１と前記第２領域３１３、３２３とは、固定長を有するか、又はセル環境に応じて動的に変わることができる。

前記基地局フレーム３００の前記第１領域３１１、３２１で前記基地局は、直接リンクで接続した端末と通信を行い、前記第２領域３１３、３２３で前記中継局と通信を行う。このとき、前記第１領域３１１、３２１と第２領域３１３、３２３との大きさは、セル環境に応じて動的に変わることができるので、前記基地局は、前記端末と中継局とに同期化された同期チャネルを提供するために、前記第１領域３１１、３２１の前端と前記第２領域３１３、３２３の後端とに前記同期又は接続チャネルを割り当てる。ここで、前記アップリンク副フレーム３２０では接続チャネル（レンジスロット）は、固定された位置ではなく、制御チャネルを介して指定することができる。

中継局は、前記中継局フレーム３５０の前記第１領域３６１、３７１で直接リンクで接続した端末と通信を行う。前記中継局は、端末に同期化された同期チャネルを提供するために、前記第１領域３６１、３７１の前端に同期又は接続チャネルを割り当てる。

このとき、前記基地局フレーム３００の第１領域３１１、３２１と第２領域３１３、３２３及び前記中継局フレーム３５０の第１領域３６１、３７１の大きさは、セル環境に応じて動的に変わることができ、前記基地局は、前記領域の大きさ変更情報を前記中継局に提供しなければならない。したがって、図３のようなフレーム構造を考慮する中継システムは、中継局に通信領域の変更情報を提供するためのシグナルリング手順が定義されなければならない。

図４は、本発明の実施の形態による多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムにおいて、中継局へ中間リンク領域情報を提供するための基地局の動作手順を示している。

図４に示すように、まず基地局は、ステップ４０１で中継局と初期接続手続（ネットワーク進入手続）を行う。ここで、前記基地局は、図３のフレーム構造で基地局フレーム３００の第１領域３１１、３２１で前記中継局と初期接続手続を行う。すなわち、初期接続手続に必要なダウンリンクメッセージは、ダウンリンクの第１領域３１１を介して中継局に送信され、アップリンクメッセージは、アップリンクの第１領域３２１を介して基地局に送信される。前記初期接続手続を行った後に中継局動作が活性化されると、前記基地局は、基地局フレーム３００の第２領域３１３、３２３に該当する中間リンク領域で中継サービスを支援する前記中継局と通信を行う。このとき、中継局動作が活性化された前記中継局は、中継局フレーム３６０の第１領域３６１、３７１で端末との通信を行う。

したがって、前記初期接続手続の後、前記基地局は、ステップ４０３で前記中継局へ中間リンク領域、すなわち前記基地局フレーム３００のダウンリンク副フレーム３１０の第２領域３１３の情報を送信する。

前記中継局に送信される中間リンク領域情報は、特定置換（ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）又は特定送信ダイバーシティモードを使用する領域に関する情報を知らせるＳＴＣ＿ＤＬ＿ＺＯＮＥ＿ＩＥを利用して送信されることができ、前記中間リンク領域情報を含むＳＴＣ＿ＤＬ＿ＺＯＮＥ＿ＩＥの構造は、下記の表１のとおりである。

表１に示したように、前記ＳＴＣ＿ＤＬ＿ＺＯＮＥ＿ＩＥは、前記ＩＥ（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｌｅｍｅｎｔ）で指示する領域の開始点を表すＯＦＤＭＡシンボルオフセット（ＯＦＤＭＡｓｙｍｂｏｌｏｆｆｓｅｔ）情報と、前記ＩＥで指示する領域の置換情報を表す置換（ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）情報と、前記ＩＥで指示する領域が中間リンク領域であることを知らせるダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報などを含む。

一方、前記ステップ４０３で前記中継局に中間リンク領域情報を知らせる方案は、表１のようにＳＴＣ＿ＤＬ＿ＺＯＮＥ＿ＩＥの１ビットをダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）として活用する方法の他に、さらに他の既存メッセージを活用するか、又は新しいメッセージを定義する方法も考慮されることができる。一例として、ＡＡＳ（ＡｄａｐｔｉｖｅＡｎｔｅｎｎａＳｙｓｔｅｍ）領域であることを知らせるのに使用するＡＡＳ＿ＤＬ＿ＩＥに１ビットの前記ダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を含む方法を利用することもできる。この場合、前記ＡＡＳ＿ＤＬ＿ＩＥの構造は、下記の表２のとおりである。

前記中継局に中間リンク領域情報を知らせるさらに他の方案では、ＦＣＨ（フレーム制御ヘッダ）にダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を含み、ＧＡＰ／ＰＡＰＲ（ＰｅａｋｔｏＡｖｅｒａｇｅＰｏｗｅｒＲａｔｉｏ）減少領域（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎ）を指示するのに使用するＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥを利用して、中間リンク領域を知らせることができる。この場合、前記ＦＣＨには、下記の表３のようなダウンリンク中間領域指示子情報が含まれることができる。

前記ダウンリンク中間領域指示子情報が含まれたＦＣＨを受信した前記中継局は、ダウンリンクマップ（ＭＡＰ）に含まれたＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥで指示する領域が中間リンク領域であることを認知し、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎで指示する領域で中継局の機能を果たすようになる。
前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥを利用する場合、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥは、前記中間リンク領域を指示する目的のみで使用するのではなく、本来の目的でも使用することができる。本来の目的で使用する場合、前記基地局の下位ノード（端末又は中継局）は、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥで指示する領域でシグナルを受信する場合、前記受信されたシグナルを無視することができる。したがって、基地局又は上位中継局から複数のＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥを受信する場合、中継局は、どのＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥが中間リンク領域を知らせるＩＥであるか否かを区分できなければならない。したがって、一つ以上のＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥの中で前記中間リンク領域を知らせるＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥがどれであるかを知らせるために、前記ＦＣＨのＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒを活用する方案を考慮することができる。こういう場合、前記ＦＣＨには、下記の表４のようなダウンリンク中間領域指示子情報が含まれることができる。

表４において、前記ダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）は、ダウンリンクマップに前記中間リンク領域を指示するＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報（ＩＥ）が含まれていることと、前記ダウンリンクマップに一つ以上のＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報が含まれている場合、前記中間リンク領域を指示するＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報が一つ以上のＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報のうち、何番目に位置するかを知らせる。

例えば、前記ダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）として２ビットの値を使用し、前記ダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の値が０１に設定された場合、中継局は、前記ダウンリンクマップのＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報のうち、第１番目に出てくるＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報を中間リンク領域を知らせるＩＥとして認知できる。したがって、前記ダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）値が０１に設定されたＦＣＨを受信した前記中継局は、前記ダウンリンクマップで第１番目に出てくるＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報を中間リンク領域を知らせるＩＥとして認知し、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報が指示する領域で中継の機能を行う。

上記の説明において、前記中間リンク領域を表すために使用されるＦＣＨのＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒとＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報とが次のフレームの中間リンク領域を知らせるために使用されることと説明しているが、次の第２番目のフレームで、次の第３番目のフレームで、又はそれ以後のフレームで適用される中間リンク領域を知らせる情報として使用されることができる。これは、システム初期化値により決めることもでき、あるいは、システム情報（ｓｙｓｔｅｍｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を介して適用することもできる。また、一度設定された値を固定して使用することもでき、システム運用中に変更できる。万一、システム運用中に変更される場合、基地局は、前記システム情報（ｓｙｓｔｅｍｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などを介して変更内容を下位ノードに知らせなければならない。

一方、前記中間リンク領域情報を含む前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥを受信した端末は、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥで指示する領域を使用しない領域として認知する。

その後、前記基地局は、ステップ４０５で前記基地局フレーム３００のダウンリンク副フレーム３１０の第２領域３１３に該当する中間リンク領域の大きさを次のフレームで変更する必要があるか否かを判断する。前記中間リンク領域の大きさを変更する必要がない場合、前記基地局は、ステップ４０７に進んで現在の中間リンク領域をそのまま維持する。前記中間リンク領域の大きさを変更する必要がある場合、前記基地局は、ステップ４０９に進んで前記中継局に中間リンク領域の変更情報を送信する。

前記中継局に送信される次のフレームに対する中間リンク領域の変更のお知らせメッセージは、下記の表５のような構造を有する。

表５に示した通り、前記中間リンク領域変更のお知らせメッセージ（ＤＬ＿Ｆｒａｍｅ＿Ｐｒｅｆｉｘメッセージ）は、前記中間リンク領域から基地局が中継局へ送信するＦＣＨ（ｆｒａｍｅｃｏｎｔｒｏｌｈｅａｄｅｒ）に含まれ、前記ＤＬ＿Ｆｒａｍｅ＿Ｐｒｅｆｉｘは、次のフレームの中間リンク領域で使用するサブチャネルグループ（ｕｓｅｄｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｂｉｔｍａｐ）情報と、前記ＲＳ＿Ｆｒａｍｅ＿Ｐｒｅｆｉｘのすぐ次のＤＬ−ＭＡＰの繰り返しコーディング指示（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｃｏｄｉｎｇ＿ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）情報と、ＤＬ−ＭＡＰのエンコーディング指示（ｃｏｄｉｎｇ＿ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）情報と、前記ＤＬ−ＭＡＰの長さ（ＤＬ−ＭＡＰｌｅｎｇｔｈ）情報と、前記次のフレームの中間リンク領域のスタートオフセット（ＯＦＤＭＡｓｙｍｂｏｌｏｆｆｓｅｔ又はＯＦＤＭＡｓｙｍｂｏｌｉｎｄｅｘ）情報を含む。ここで、前記中間リンク領域のスタートオフセット情報フィールドには、スタートオフセットの変更有無及び前記スタートオフセットの増減情報を指定できる。例えば、前記ＯＦＤＭＡシンボルオフセット（ｓｙｍｂｏｌｏｆｆｓｅｔ）値が０ｂ０００００である場合には、前記次のフレームの中間リンク領域のスタートオフセットが変更しないことを意味し、前記値が０ｂ０ｘｘｘｘである場合には、前記次のフレームの中間リンク領域のスタートオフセットがｘｘｘｘシンボルだけ増加することを意味し、前記値が０ｂ１ｘｘｘｘである場合には、前記次のフレームの中間リンク領域のスタートオフセットがｘｘｘｘシンボルだけ減少することを意味する。また、前記ＯＦＤＭＡシンボルオフセット値は、リンクの変化程度を考慮して適用でき、表５で説明された順次的増減方式の他に、指数的増減又は順列増減などの決まったパターンに従うことができる。

表５は、一つの例であり、次のフレームに対する中間リンク領域の変更情報は、現在フレームの中間リンク領域から送信するＤＬ−ＭＡＰメッセージを介して中継局に送信されることができる。下記の表６は、中間リンク領域の変更情報を含むＲＳ＿ＤＬ−ＭＡＰメッセージを示している。

表６に示したように、前記ＲＳ＿ＤＬ−ＭＡＰメッセージは、圧縮マップであることを表す圧縮指示（ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報と、前記ＲＳ＿ＤＬ−ＭＡＰメッセージ以後に前記基地局フレーム３００のアップリンク副フレーム３２０のうち、中間リンク領域３２３でのマップ情報を表すＲＳ＿ＵＬ−ＭＡＰメッセージの存在有無を知らせるＲＳＵＬＭＡＰ添付（ａｐｐｅｎｄｅｄ）情報と、次のフレームの中間リンク領域のスタートオフセットの変更有無を表す次の中間リンク領域変更指示（ＮｅｘｔＲＳＤＬｚｏｎｅｃｈａｎｇｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報と、前記次のフレームの中間リンク領域のスタートオフセットの増減程度を表すＯＦＤＭＡシンボルオフセット（ＯＦＤＭＡｓｙｍｂｏｌｏｆｆｓｅｔ）情報と、ＲＳＤＬ−ＭＡＰメッセージ長を表すＭＡＰメッセージ長（ＭＡＰｍｅｓｓａｇｅｌｅｎｇｔｈ）情報と、前記基地局フレーム３００のダウンリンク副フレーム３１０のうち、中間リンク領域３１３のＯＦＤＭＡシンボル個数（Ｎｏ．ＯＦＤＭＡｓｙｍｂｏｌ）情報と、前記中間リンク領域３１３のマップ情報である複数のＤＬ−ＭＡＰ＿ＩＥなどを含む。表６の前記ＯＦＤＭＡシンボルオフセット（ｓｙｍｂｏｌｏｆｆｓｅｔ）値もリンクの変化程度を考慮して適用し、順次的増減方式の他に指数的増減又は順列増減などの決まったパターンに従うことができる。

一方、表６において基地局フレーム３００のアップリンク副フレーム３２０のうち、中間リンク領域３２３のマップ情報を指示するＲＳＵＬＭＡＰが存在する場合、前記ＲＳ＿ＵＬ−ＭＡＰの構造は、下記の表７のとおりである。

表７に示したように、前記ＲＳ＿ＵＬ−ＭＡＰメッセージは、前記基地局フレーム３００のアップリンク副フレーム３２０のうち、中間リンク領域３２３を介して送信されるバーストのプロファイル情報を含むＵＣＤ（ＵｐｌｉｎｋＣｈａｎｎｅｌＤｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）メッセージのカウント値を表すＵＣＤカウント（ＵＣＤｃｏｕｎｔ）情報と、前記ＲＳ＿ＵＬ−ＭＡＰメッセージに含まれた前記基地局フレーム３００のアップリンク副フレーム３２０のうち、中間リンク領域３２３の割り当てスタート時点を表す割り当てスタート時間（ａｌｌｏｃａｔｉｏｎｓｔａｒｔｔｉｍｅ）情報と、前記中間リンク領域３２３のＯＦＤＭＡシンボル個数を表すシンボル個数（Ｎｏ．ＯＦＤＭＡｓｙｍｂｏｌｓ）情報と、前記中間リンク領域３２３のマップ情報である複数のＵＬ−ＭＡＰ＿ＩＥなどを含む。
上記のように、中間リンク領域に関する変更情報をＦＣＨメッセージ又はＭＡＰメッセージを介して中継局に知らせることもでき、他の例として、下記の表８のように別途のメッセージを定義して知らせることもできる。

表８に示したように、次のフレームに対する中間リンク領域のスタートオフセット変更を知らせるためのＲＳ＿ＤＬ＿ｚｏｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ＿ＩＥは、次のフレームに対する中間リンク領域のスタートオフセットの増減程度を表すＯＦＤＭＡシンボルオフセット（ＯＦＤＭＡｓｙｍｂｏｌｏｆｆｓｅｔ）情報などを含む。表８の前記ＯＦＤＭＡシンボルオフセット（ｓｙｍｂｏｌｏｆｆｓｅｔ）値も、リンクの変化程度を考慮して適用し、順次増減方式の他に指数的増減又は順列増減などの決まったパターンに従うことができる。

図５は、本発明の実施の形態による多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムにおいて、基地局から中間リンク領域情報を受信するための中継局の動作手順を示している。

図５に示すように、まず中継局は、ステップ５０１で図３の基地局フレーム３００の第１領域３１１、３２１で基地局と初期接続手続を行う。前記初期接続手続を完了した後、中継局動作を活性化した中継局は、ステップ５０３で前記基地局から前記表１のＳＴＣ＿ＤＬ＿ＺＯＮＥ＿ＩＥを受信し、前記表１のＳＴＣ＿ＤＬ＿ＺＯＮＥ＿ＩＥから図３の基地局フレーム３００の第２領域３１３、３２３のうち、ダウンリンク３１３に該当する中間リンク領域情報を認知する。また、中継局は、基地局からダウンリンク中間領域指示子情報（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を含むＡＡＳ＿ＤＬ＿ＩＥ情報を受信して、前記中間リンク領域情報を認知することもできる。あるいは、中継局は、ダウンリンク中間領域指示子情報（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を含むＦＣＨとＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報（ＩＥ）を含むダウンリンクマップを受信して、前記中間リンク領域情報を認知することもできる。

そして、前記中継局は、ステップ５０５にて前記中間リンク領域情報が指示する領域で中継局動作を行う。すなわち、前記中間リンク領域で基地局からのダウンリンク信号を受信する。以後、前記中継局は、ステップ５０７にて基地局から前記中間リンク領域の変更を知らせるメッセージが受信されているか否かを検査する。前記中間リンク領域の変更を知らせるメッセージは、先に説明したように、ＤＬ＿Ｆｒａｍｅ＿Ｐｒｅｆｉｘメッセージ（表５）、前記ＲＳ＿ＤＬ−ＭＡＰメッセージ（表６）又は前記ＲＳ＿ＤＬ＿ｚｏｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ＿ＩＥメッセージ（表８）になりうる。

前記中間リンク領域の変更を知らせるメッセージが受信された場合、前記中継局は、ステップ５０９に進んで前記受信されたメッセージから変更された中間リンク領域の情報を獲得し、次のフレームで前記獲得された情報に応じて変更された中間リンク領域で中継局動作を行う。前記中間リンク領域の変更を知らせるメッセージが受信されない場合、前記中継局は、ステップ５１１に進んで現在の中間リンク領域をそのまま維持しつつ中継局動作を行う。

上述した図４と図５は、初期接続手続を行った中継局及び初期接続手続を行った後に中継局動作を行う中継局に中間リンク領域の情報を提供する手順について説明したものである。

もし中継局が移動性を有するならば、前記中継局がサービング基地局からターゲット基地局にハンドオーバする場合にも、自身の管理する下位ノードに対する中継局動作を行い続けなければならない。したがって、前記中継局は、ハンドオーバを行った後、前記ターゲット基地局との通信のための前記ターゲット基地局での中間リンク領域情報を予め認知する必要がある。

図６は、本発明の実施の形態による多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムにおいて、ハンドオーバする中継局にターゲット基地局の中間リンク領域情報を提供するためのシグナルリング交換手順を示している。

図６に示すように、まずターゲット基地局６５０は、ステップ６１１にてサービング基地局６１０へ前記ターゲット基地局６５０自身の中間リンク領域情報をバックボーンネットワークを介して提供する。ここで、前記サービング基地局６１０と前記ターゲット基地局６５０との間のバックボーンネットワークを介して交換するメッセージに含まれる前記ターゲット基地局６５０の中間リンク領域情報は、下記の表９のとおりである。

表９に示したように、前記ターゲット基地局の中間リンク領域情報は、前記ターゲット基地局のダウンリンクのうち、中間リンク領域のシンボル開始点を表すＤＬゾーンシンボルオフセット（ＤＬｚｏｎｅｓｙｍｂｏｌｏｆｆｓｅｔ）情報と、前記ターゲット基地局の中間リンク領域のうち、ダウンリンクの置換情報を表すＤＬゾーンパーミュテーション（ＤＬｚｏｎｅｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）情報とを含む。

すると、前記サービング基地局６１０は、ステップ６１３にて表９のようなターゲット基地局６５０の中間リンク領域情報を中継局６４０に送信する。前記ターゲット基地局の中間リンク領域情報は、前記サービング基地局６１０が前記中継局６４０に隣接基地局の情報を提供するために送信するＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージに含まれることができる。あるいは、前記ターゲット基地局の中間リンク領域情報は、基地局が中継局のハンドオーバを要請するために送信するハンドオーバ要請メッセージ又は中継局のハンドオーバ要請メッセージに対する応答として基地局が中継局に送信するハンドオーバ応答メッセージに含まれることができる。

前記ターゲット基地局６５０の中間リンク領域情報を受信した後、前記中継局６４０は、ステップ６１５にて前記ターゲット基地局６５０へのハンドオーバ遂行をサービング基地局６１０に知らせ、前記ターゲット基地局６５０にハンドオーバを行う。すると、前記サービング基地局６１０は、ステップ６１７にて前記ターゲット基地局６５０に前記中継局６４０のハンドオーバを通報する。このとき、前記中継局６４０のハンドオーバを通報するメッセージは、前記中継局６４０の知っている前記ターゲット基地局６５０での中間リンク領域情報を含む。

したがって、前記ターゲット基地局６５０は、ステップ６１９にて前記中継局６４０のハンドオーバ手続が完了するまで、中間リンク領域を変更しない。一方、前記中継局６４０は、ステップ６２１で前記ターゲット基地局６５０とハンドオーバ手続を行い、ステップ６２３にて先の前記サービング基地局６１０から獲得した前記ターゲット基地局６５０の中間リンク領域情報を利用して、前記ターゲット基地局６５０のサービス領域で中継局としての機能を行い続ける。

上述した本発明の実施の形態は、図３のフレーム構造で前記基地局フレーム３００の第２領域３１３、３２３に該当する中間リンク領域のうち、特にダウンリンク３１３の情報を中継局に知らせる方案を中心に説明した。前記中間リンク領域のうち、アップリンク３２３に関する情報は、表１のＳＴＣ＿ＤＬ＿ＺＯＮＥ＿ＩＥ又はＡＡＳ＿ＤＬ＿ＩＥに含まれたＲＳＤＬゾーン指示指示子（ｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）のような別途の指示子無しでＲＳ＿ＵＬ−ＭＡＰメッセージを介して中継局に提供されることができる。すなわち、中継局は、表７のＲＳ＿ＵＬ−ＭＡＰメッセージの割り当てスタート時間（ａｌｌｏｃａｔｉｏｎｓｔａｒｔｔｉｍｅ）情報とＯＦＤＭＡシンボル個数（Ｎｏ．ＯＦＤＭＡｓｙｍｂｏｌｓ）情報を参照して、各フレームの中間リンク領域のうち、アップリンク３２３情報を知ることができる。

ここまで多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線接続通信システムにおいて、フレームの中間リンク領域情報を送受信する基地局と中継局との全般的な動作手順を説明した。以下では、前記フレームの中間リンク領域情報を交換するための基地局（ＢＳ：ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）と中継局（ＲＳ：ＲｅｌａｙＳｔａｔｉｏｎ）の内部ブロック構成を述べる。同じインターフェスモジュール（通信モジュール）を有する基地局と中継局は、同じブロック構成を有するので、以下の説明では、図７に示された装置で基地局と中継局との動作を説明する。また、以下では、ＴＤＤ−ＯＦＤＭＡシステムを仮定して述べる。しかしながら、本発明は、ＦＤＤ−ＯＦＤＭＡシステム、ＴＤＤとＦＤＤとを共に使用するハイブリッドシステム及び他の資源分割方式を使用するセルラー基盤のシステムに容易に適用されることができる。

図７は、本発明の実施の形態による基地局（又は中継局）のブロック構成を示している。

図７に示すように、本発明による基地局（又は中継局）は、ＲＦ処理器７０１、ＡＤＣ７０３、ＯＦＤＭ復調器７０５、復号化器７０７、メッセージ処理部７０９、制御部７１１、メッセージ生成部７１３、符号化器７１５、ＯＦＤＭ変調器７１７、ＤＡＣ７１９、ＲＦ処理器７２１、スイッチ７２３、時間制御器７２５を備えて構成される。

図７に示すように、まず時間制御器７２５は、時間同期に基づいてスイッチ７２３のスイッチング動作を制御する。例えば、信号を受信する区間であれば、前記時間制御器７２５は、アンテナと受信端のＲＦ処理器７０１が接続されるように前記スイッチ７２３を制御し、信号を送信する区間であれば、前記アンテナと送信端のＲＦ処理器７２１とが接続するように前記スイッチ７２３を制御する。

受信区間の間に、前記ＲＦ処理器７０１は、アンテナを介して受信されるＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号をベースバンドアナログ信号に変換する。ＡＤＣ７０３は、前記ＲＦ処理器７０１からのアナログ信号をサンプルデータに変換して出力する。ＯＦＤＭ復調器７０５は、前記ＡＤＣ７０３から出力されるサンプルデータをＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）して、周波数領域のデータに変換し、前記周波数領域のデータから実際受信しようとする副搬送波のデータを選択して出力する。

復号化器７０７は、前記ＯＦＤＭ復調器７０５からのデータを予め決まった変調水準（ＭＣＳレベル）に応じて復調（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）及び復号（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）して出力する。

メッセージ処理部７０９は、前記復号化器７０７から入力される制御メッセージを分解して、その結果を制御部７１１に提供する。前記制御部７１１は、前記メッセージ処理部７０９からの情報に対する該当処理を行い、また送信する情報を生成してメッセージ生成部７１３に提供する。前記メッセージ生成部７１３は、前記制御部７１１から提供された各種情報でメッセージを生成して、物理階層の符号化器７１５に出力する。

前記符号化器７１５は、前記メッセージ生成部７１３からのデータを予め決まった変調水準（ＭＣＳレベル）に応じて符号及び変調して出力する。ＯＦＤＭ変調器７１７は、前記符号化器７１５からのデータをＩＦＦＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）して、サンプルデータ（ＯＦＤＭシンボル）を出力する。ＤＡＣ７１９は、前記サンプルデータをアナログ信号に変換して出力する。ＲＦ処理器７２１は、前記ＤＡＣ７１９からのアナログ信号をＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換して、アンテナを介して送信する。

上述した構成にて、前記制御部７１１は、プロトコル制御部であって、前記メッセージ処理部７０９及び前記メッセージ生成部７１３を制御する。すなわち、前記制御部７１１は、前記メッセージ処理部７０９及び前記メッセージ生成部７１３の機能を行うことができる。本発明においてこれを別途に構成したことは、各機能を区別して説明するためである。したがって、実際に具現する場合、これらのすべてを制御部７１１で処理するように構成でき、これらのうちの一部のみが前記制御部７１１で処理するように構成できる。
また、前記制御部７１１は、プロトコル処理を行うときに必要な情報を物理階層の該当構成部に提供されるか、又は物理階層の該当構成部に制御信号を発生する。

以下、図７の構成に基づいて、本発明による中継局及び基地局の動作をそれぞれ述べる。以下、ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）階層で行われる制御メッセージ処理を中心に述べる。

まず、基地局の動作を述べると、前記制御部７１１は、本発明による中間リンク領域変更に応じる全般的な処理を制御する。任意の中継局の初期接続手続を完了する際、前記制御部７１１は、基地局のダウンリンク副フレームのうち、中継局と通信するための中間リンク領域に関する情報を生成してメッセージ生成部７１３に提供する。すると、前記メッセージ生成部７１３は、前記制御部７１１からの前記中間リンク領域に関する情報を含むメッセージを生成して物理階層に伝達する。ここで、前記中間リンク領域に関する情報を含むメッセージは、ゾーンスイッチ（ｚｏｎｅｓｗｉｔｃｈ）メッセージ（表１）、ＡＡＳ＿ＤＬ＿ＩＥメッセージ（表２）、又はＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎメッセージなどを利用できる。前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎメッセージを利用する場合、ＦＣＨメッセージは、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎメッセージが中間リンク領域情報を含むメッセージであることを表す指示子（ＲＳＤＬＺｏｎｅＩｎｄｉｃａｔｉｏｎ）情報を含むことができる。

また、前記制御部７１１は、前記中間リンク領域の大きさを変更する必要があるか否かを判断し、前記中間リンク領域の大きさを変更する必要があると判断される場合、中間リンク領域変更情報を生成して前記メッセージ生成部７１３に提供する。すると、前記メッセージ生成部７１３は、前記制御部７１１からの前記中間リンク領域変更情報を含むメッセージを生成して物理階層に伝達する。ここで、前記中間リンク領域変更情報を含むメッセージは、現在のフレームから基地局が中継局へ送信するフレーム制御ヘッダメッセージ（表５）、ダウンリンク中間領域のマップ情報を指示する中継局ダウンリンクマップ（ＲＳ＿DＬ−ＭＡＰ）メッセージ（表６）、又は別途に定義されたメッセージ（表８）でありうる。

また、移動中継局がハンドオーバするターゲット基地局の中間リンク領域情報（表６）を含むメッセージがバックボーンネットワークを介して受信される場合、前記制御部７１１は、前記受信されたメッセージから前記ターゲット基地局の中間リンク領域情報を抽出して、メッセージ生成部７１３に提供する。すると、前記メッセージ生成部７１３は、前記制御部７１１からの前記ターゲット基地局の中間リンク領域情報を含むメッセージを生成して物理階層に伝達する。ここで、前記ターゲット基地局の中間リンク領域情報を含むメッセージは、中継局に隣接基地局の情報を提供するための隣接基地局広告メッセージ（ＭＯＢ＿ＮＢＲ−ＡＤＶメッセージ）、基地局が中継局のハンドオーバを要請するために送信するハンドオーバ要請メッセージ、又は移動中継局のハンドオーバ要請に応答するためのハンドオーバ応答メッセージでありうる。

また、前記制御部７１１は、アップリンク副フレームのうち、中継局と通信するための中間リンク領域に関する情報を生成してメッセージ生成部７１３に提供する。すると、前記メッセージ生成部７１３は、前記制御部７１１からの前記アップリンク中間リンク領域情報を含むメッセージを生成して物理階層に伝達する。ここで、前記アップリンク中間リンク領域情報を含むメッセージは、アップリンク中間リンク領域のマップ情報を指示する中継局アップリンクマップメッセージ（表４）でありうる。

前記メッセージ生成部７１３から生成されるメッセージは、物理階層で送信可能な形態に加工された後、アンテナを介して送信される。

次に、中継局の動作を述べると、メッセージ処理部７０９は、端末又は基地局から受信される制御メッセージを分解して、その結果を制御部７１１に提供する。本発明によってダウンリンク中間リンク領域情報を含むメッセージ（ＳＴＣ＿ＤＬ＿Ｚｏｎｅ＿ＩＥ、ＡＡＳ＿ＤＬ＿ＩＥ、又はＧＡＰ／ＰＡＰＲｒｅｄｕｃｔｉｏｎＩＥ）又はダウンリンク中間リンク領域変更情報を含むメッセージ（ＤＬ＿Ｆｒａｍｅ＿ｐｒｅｆｉｘ、ＲＳＤＬＭＡＰ、又はＲＳ＿ＤＬ＿ｚｏｎｅ＿ｃｈａｎｇｅ＿ＩＥ）が基地局から受信された場合、前記メッセージ処理部７０９は、前記受信されたメッセージに含まれている各種制御情報を抽出して、前記制御部７１１に提供する。

すると、前記制御部７１１は、前記メッセージ処理部７１１からの制御情報に基づいて、基地局と通信するための中間リンク領域を認識し、前記認識された中間リンク領域に同期されて、中継局の機能を行うように全般的な制御を行う。

また、ハンドオーバ時にサービング基地局からターゲット基地局の中間リンク領域情報（表９）を含むメッセージが受信される場合、前記メッセージ処理部７０９は、前記受信されたメッセージから前記ターゲット基地局の中間リンク領域情報を抽出して前記制御部７１１に提供する。すると、前記制御部７１１は、前記メッセージ処理部７１１からの制御情報に基づいて、ターゲット基地局と通信するための中間リンク領域を認識し、ハンドオーバ完了後に前記ターゲット基地局の中間リンク領域に同期されて中継局として機能するように、全般的な制御を行う。

本発明の詳細な説明では、具体的な実施の形態に関して説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内で様々な変形が可能であることは勿論である。したがって、本発明の範囲は、説明された実施の形態に限定されてはならず、後述する請求の範囲だけでなく、この請求の範囲と均等なもの等により決まらなければならない。

一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの構造を概略的に示す図である。基地局サービス領域の拡大のための多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムの構造を概略的に示す図である。本発明の実施の形態による多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムにおいて、端末又は中継局に同期化された同期チャネルを提供するためのフレーム構造を示す図である。本発明の実施の形態による多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムにおいて、中継局へ中間リンク領域情報を提供するための基地局の動作手順を示す図である。本発明の実施の形態による多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムにおいて、基地局から中間リンク領域情報を受信するための中継局の動作手順を示す図である。本発明の実施の形態による多重ホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムにおいて、ハンドオーバする中継局にターゲット基地局の中間リンク領域情報を提供するためのシグナルリング交換手順を示す図である。本発明の実施の形態による基地局（又は中継局）のブロック構成を示す図である。

Claims

無線通信システムにおける基地局の通信方法であって、
中継局の初期接続時に、前記中継局とネットワーク進入手続を行う過程と、
前記基地局と中継局とが通信する中間リンク領域に関する中間リンク領域情報を含むメッセージを生成する過程と、
前記生成されたメッセージを物理階層処理して、前記初期接続する中継局に送信する過程とを含むことを特徴とする方法。
前記メッセージは、ゾーンスイッチ（ｚｏｎｅｓｗｉｔｃｈ）メッセージであり、前記ゾーンスイッチメッセージは、前記中間リンク領域情報が含まれているか否かを表すダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記メッセージは、ＡＡＳ（ＡｄａｐｔｉｖｅＡｎｔｅｎｎａＳｙｓｔｅｍ）領域割り当てメッセージであり、前記ＡＡＳ領域割り当てメッセージは、前記中間リンク領域情報が含まれているか否かを表すダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記メッセージは、ＧＡＰ／ＰＡＰＲ（ＰｅａｋｔｏＡｖｅｒａｇｅＰｏｗｅｒＲａｔｉｏ）減少（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）領域割り当てメッセージであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージが前記中間リンク領域情報を含む場合、フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ：ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌＨｅａｄｅｒ）メッセージは、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージが前記中間リンク領域情報を含むメッセージであることを表す指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅＩｎｄｉｃａｔｉｏｎ）情報を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
無線通信システムにおける基地局の通信方法であって、
前記基地局と中継局とが通信する中間リンク領域が変更されるか否かを検査する過程と、
前記中間リンク領域が変更される場合、前記中間リンク領域の変更情報を含むメッセージを生成する過程と、
前記生成されたメッセージを物理階層処理して、中継局にブロードキャストする過程とを含むことを特徴とする方法。
前記メッセージは、次のフレームの中間リンク領域のスタートを指示する情報を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記メッセージは、中間リンク領域に該当するフレーム制御ヘッダ（Ｒ−ＦＣＨ：ＲｅｌａｙＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌＨｅａｄｅｒ）メッセージ、中間リンク領域の割り当て情報を含むＭＡＰメッセージのうちの何れか一つに含まれて送信されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
無線通信システムにおける基地局の通信方法であって、
中継局がハンドオーバする場合、ターゲット基地局から中間リンク領域情報を受信する過程と、
前記ターゲット基地局の中間リンク領域情報を含むメッセージを生成する過程と、
前記メッセージを物理階層処理して、前記ハンドオーバする中継局に送信する過程とを含むことを特徴とする方法。
前記メッセージは、前記ターゲット基地局の中間リンク領域のスタートを指示する情報、前記中間リンク領域のパーミュテーション（ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）方式を指示する情報のうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
無線通信システムにおける中継局の通信方法であって、
基地局への初期接続時に、前記基地局とネットワーク進入手続を行う過程と、
前記基地局と中継局とが通信する中間リンク領域に関する中間リンク領域情報を含むメッセージを受信する過程と、
前記中間リンク領域情報が指示する領域で中継局動作を行う過程とを含むことを特徴とする方法。
前記メッセージは、ゾーンスイッチ（ｚｏｎｅｓｗｉｔｃｈ）メッセージであり、前記ゾーンスイッチメッセージは、前記中間リンク領域情報が含まれているか否かを表すダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記メッセージは、ＡＡＳ（ＡｄａｐｔｉｖｅＡｎｔｅｎｎａＳｙｓｔｅｍ）領域割り当てメッセージであり、前記ＡＡＳ領域割り当てメッセージは、前記中間リンク領域情報が含まれているか否かを表すダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記メッセージは、ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）領域割り当てメッセージであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージが前記中間リンク領域情報を含む場合、フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ：ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌＨｅａｄｅｒ）メッセージは、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージが中間リンク領域情報を含むメッセージであることを表す指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
無線通信システムにおける中継局の通信方法であって、
基地局と中継局とが通信する中間リンク領域の変更情報を含むメッセージが受信されているか否かを検査する過程と、
前記メッセージの受信時に、前記メッセージから変更された中間リンク領域を確認する過程と、
前記変更された中間リンク領域で中継局動作を行う過程とを含むことを特徴とする方法。
前記メッセージは、次のフレームの中間リンク領域のスタートを指示する情報を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
前記メッセージは、中間リンク領域に該当するフレーム制御ヘッダ（Ｒ−ＦＣＨ）メッセージ、中間リンク領域の割り当て情報を含むＭＡＰメッセージのうちの何れか一つに含まれて送信されることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
無線通信システムにおける中継局の通信方法であって、
ハンドオーバする場合、ターゲット基地局の中間リンク領域情報を含むメッセージを受信する過程と、
前記メッセージから前記ターゲット基地局の中間リンク領域を確認する過程と、
前記ハンドオーバを完了した後、前記確認されたターゲット基地局の中間リンク領域で中継局動作を行う過程とを含むことを特徴とする方法。
前記メッセージは、前記ターゲット基地局の中間リンク領域のスタートを指示する情報、前記中間リンク領域のパーミュテーション（ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）方式を指示する情報のうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
無線通信システムでの通信方法であって、
中継局の初期接続時に、基地局が、中間リンク領域情報を含む第１メッセージを前記中継局に送信する過程と、
前記中継局が、前記基地局から受信した第１メッセージから中間リンク領域情報を確認する過程と、
前記中継局が、前記中間リンク領域情報が指示する領域で中継局動作を行う過程とを含むことを特徴とする方法。
前記第１メッセージは、ゾーンスイッチ（ｚｏｎｅｓｗｉｔｃｈ）メッセージであり、前記ゾーンスイッチメッセージは、前記中間リンク領域情報が含まれているか否かを表すダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
前記第１メッセージは、ＡＡＳ（ＡｄａｐｔｉｖｅＡｎｔｅｎｎａＳｙｓｔｅｍ）領域割り当てメッセージであり、前記ＡＡＳ領域割り当てメッセージは、前記中間リンク領域情報が含まれているか否かを表すダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
前記第１メッセージは、ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少（ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）領域割り当てメッセージであることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージが前記中間リンク領域情報を含む場合、フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ：ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌＨｅａｄｅｒ）メッセージは、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージが中間リンク領域情報を含むメッセージであることを表す指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
前記中間リンク領域が変更される場合、前記基地局が、前記中間リンク領域の変更情報を含む第２メッセージを中間リンク領域で通信する中継局にブロードキャストする過程と、
前記中継局が、前記基地局から受信された第２メッセージから変更された中間リンク領域を確認する過程と、
前記中継局が、前記変更された中間リンク領域で中継局動作を行う過程とをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
前記第２メッセージは、次のフレームの中間リンク領域のスタートを指示する情報を含むことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
前記第２メッセージは、中間リンク領域に該当するフレーム制御ヘッダ（Ｒ−ＦＣＨ）メッセージ、中間リンク領域の割り当て情報を含むＭＡＰメッセージのうちの何れか一つに含まれて送信されることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
前記中継局がハンドオーバする場合、前記基地局が、ハンドオーバターゲット基地局の中間リンク領域情報を含む第３メッセージを送信する過程と、
前記中継局が、前記基地局から受信した前記第３メッセージ内の情報から前記ターゲット基地局の中間リンク領域を確認する過程と、
前記ハンドオーバを完了した後、前記中継局が、前記確認された前記ターゲット基地局の中間リンク領域で中継局動作を行う過程とをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
前記第３メッセージは、前記ターゲット基地局の中間リンク領域のスタートを指示する情報、前記中間リンク領域のパーミュテーション方式を指示する情報のうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
無線通信システムにおける基地局装置であって、
前記基地局と中継局とが通信する中間リンク領域に関する中間リンク領域情報を含む第１メッセージを生成するメッセージ生成器と、
前記メッセージ生成器からのメッセージを物理階層処理して、初期接続する中継局に送信する送信機とを備えることを特徴とする装置。
前記第１メッセージは、ゾーンスイッチメッセージであり、前記ゾーンスイッチメッセージは、前記中間リンク領域情報が含まれているか否かを表すダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項３１に記載の装置。
前記第１メッセージは、ＡＡＳ（ＡｄａｐｔｉｖｅＡｎｔｅｎｎａＳｙｓｔｅｍ）領域割り当てメッセージであり、前記ＡＡＳ領域割り当てメッセージは、前記中間リンク領域情報が含まれているか否かを表すダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項３１に記載の装置。
前記第１メッセージは、ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージであることを特徴とする請求項３１に記載の装置。
前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージが前記中間リンク領域情報を含む場合、フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ：ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌＨｅａｄｅｒ）メッセージは、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージが中間リンク領域情報を含むメッセージであることを表す指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
前記中間リンク領域が変更される場合、前記メッセージ生成器は、前記中間リンク領域の変更情報を含む第２メッセージを生成し、
前記送信機は、前記第２メッセージを物理階層処理して、中間リンク領域で通信する中継局にブロードキャストすることを特徴とする請求項３１に記載の装置。
前記第２メッセージは、次のフレームの中間リンク領域のスタートを指示する情報を含むことを特徴とする請求項３６に記載の装置。
前記第２メッセージは、中間リンク領域に該当するフレーム制御ヘッダ（Ｒ−ＦＣＨ）メッセージ、中間リンク領域の割り当て情報を含むＭＡＰメッセージのうちの何れか一つに含まれて送信されることを特徴とする請求項３６に記載の装置。
前記中継局がハンドオーバする場合、前記メッセージ生成器は、ターゲット基地局の中間リンク領域情報を含む第３メッセージを生成し、
前記送信機は、前記第３メッセージを物理階層処理して前記ハンドオーバする中継局に送信することを特徴とする請求項３１に記載の装置。
前記第３メッセージは、前記ターゲット基地局の中間リンク領域のスタートを指示する情報、前記中間リンク領域のパーミュテーション方式を指示する情報のうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項３９に記載の装置。
無線通信システムにおける中継局装置であって、
初期接続時に、基地局と中継局とが通信する中間リンク領域に関する中間リンク領域情報を含む第１メッセージを前記基地局から受信し、前記第１メッセージ内の中間リンク領域情報が指示する中間リンク領域で中継局通信を行うように通信部を制御する制御部と、
前記中間リンク領域で前記基地局と通信を行う通信部とを備えることを特徴とする装置。
前記第１メッセージは、ゾーンスイッチ（ｚｏｎｅｓｗｉｔｃｈ）メッセージであり、前記ゾーンスイッチメッセージは、前記中間リンク領域情報が含まれているか否かを表すダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項４１に記載の装置。
前記第１メッセージは、ＡＡＳ（ＡｄａｐｔｉｖｅＡｎｔｅｎｎａＳｙｓｔｅｍ）領域割り当てメッセージであり、前記ＡＡＳ領域割り当てメッセージは、前記中間リンク領域情報が含まれているか否かを表すダウンリンク中間領域指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項４１に記載の装置。
前記第１メッセージは、ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージであることを特徴とする請求項４１に記載の装置。
前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージが前記中間リンク領域情報を含む場合、フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ：ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌＨｅａｄｅｒ）メッセージは、前記ＧＡＰ／ＰＡＰＲ減少領域割り当てメッセージが中間リンク領域情報を含むメッセージであることを表す指示子（ＲＳＤＬｚｏｎｅｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を含むことを特徴とする請求項４４に記載の装置。
前記基地局から前記中間リンク領域の変更情報を含む第２メッセージの受信時に、前記制御部は、前記第２メッセージから変更された中間リンク領域を確認し、前記変更された中間リンク領域で中継局通信を行うように前記通信部を制御することを特徴とする請求項４１に記載の装置。
前記第２メッセージは、次のフレームの中間リンク領域のスタートを指示する情報を含むことを特徴とする請求項４６に記載の装置。
前記第２メッセージは、中間リンク領域に該当するフレーム制御ヘッダ（Ｒ−ＦＣＨ）メッセージ、中間リンク領域の割り当て情報を含むＭＡＰメッセージのうちの何れか一つに含まれて送信されることを特徴とする請求項４６に記載の装置。
前記基地局からハンドオーバするターゲット基地局の中間リンク領域情報を含む第３メッセージの受信時に、前記制御部は、前記第３メッセージからターゲット基地局の中間リンク領域を確認し、ハンドオーバ完了時に前記確認されたターゲット基地局の中間リンク領域で中継局通信を行うように前記通信部を制御することを特徴とする請求項４１に記載の装置。
前記第３メッセージは、前記ターゲット基地局の中間リンク領域のスタートを指示する情報、前記中間リンク領域のパーミュテーション方式を指示する情報のうち、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項４９に記載の装置。