JP2011529663A

JP2011529663A - 無線通信システムにおける中継局及び中継局の動作方法

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Publication number: JP2011529663A
Application number: JP2011521040A
Authority: JP
Inventors: フンチュン，ジェ; ジンパク，キュ; ヒハン，スン; イルリ，ムン
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: EP2306661A2; JP5138099B2; US9048924B2; CN102113238A; EP2306661B1; CN102113238B; US20110128883A1; WO2010013962A2; EP2306661A4; WO2010013962A3

Abstract

【課題】無線通信システムにおける中継局及び中継局の動作方法を提供する。
【解決手段】無線通信システムにおける中継局の動作方法は、複数のサブフレームのうち割り当てられたサブフレームに関する情報を獲得する段階；前記割り当てられたサブフレーム内で無線リソース割当に関する情報を運ぶＰＤＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌｄｏｗｎｌｉｎｋｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌ)をモニタリングする段階；及び、モニタリングされたＰＤＣＣＨの前記無線リソース割当に基づいて基地局からデータを受信する段階；を含む。無線通信システムにおいて、既存端末との互換性を保障するように中継局が動作できる。さらに、基地局と中継局との間の無線リソース割当方法が定義される。
【選択図】図７

Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおける中継局及び中継局の動作方法に関する。

ＩＴＵ-Ｒ(ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｏｎＲａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｅｃｔｏｒ)では３世代以後の次世代移動通信システムであるＩＭＴ(ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭｏｂｉｌｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)-Ａｄｖａｎｃｅｄの標準化作業を進行している。ＩＭＴ-Ａｄｖａｎｃｅｄは、停止及び低速移動状態で１Ｇｂｐｓ、高速移動状態で１００Ｍｂｐｓのデータ送信率であり、ＩＰ(ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ)ベースのマルチメディアサービス支援を目標とする。

３ＧＰＰ(３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ)は、ＩＭＴ-Ａｄｖａｎｃｅｄの要求事項を充たすシステム標準としてＯＦＤＭＡ(ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ)/ＳＣ-ＦＤＭＡ(ＳｉｎｇｌｅＣａｒｒｉｅｒ-ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ)送信方式ベースのＬＴＥ(ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ)を改善したＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄを準備している。ＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄは、ＩＭＴ-Ａｄｖａｎｃｅｄのための有力な候補のうち一つである。ＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄの主要技術に中継局(ｒｅｌａｙｓｔａｔｉｏｎ)技術が含まれる。

中継局は、基地局と端末との間で信号を中継する装置であり、無線通信システムのセルカバレッジ(ｃｅｌｌｃｏｖｅｒａｇｅ)を拡張させて処理量(ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)を向上させるために使われる。

３ＧＰＰＬＴＥシステムは、中継局を考慮せずに設計された。中継局が動作するためには、基地局との同期、無線リソース割当など多様な考慮事項がある。ＬＴＥ-Ａシステムは、ＬＴＥシステムとの下位互換性(ｂａｃｋｗａｒｄｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ)を前提に設計されるため、ＬＴＥ-Ａシステムに中継局が導入されるためには既存ＬＴＥのみをサポートする端末との動作を考慮することが必要である。

本発明は、中継局を含む無線通信システムにおける中継局の動作方法及びこれを用いた中継局を提供することである。

本発明は、中継局と基地局との間のバックホールリンクの無線リソース割当方法及び装置を提供することである。

無線通信システムにおける中継局の動作方法は、複数のサブフレームのうち割り当てられたサブフレームに関する情報を獲得する段階；前記割り当てられたサブフレーム内で無線リソース割当に関する情報を運ぶ物理ダウンリンク制御チャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌｄｏｗｎｌｉｎｋｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌ：ＰＤＣＣＨ)をモニタリングする段階；及び、モニタリングされたＰＤＣＣＨの前記無線リソース割当に基づいて基地局からデータを受信する段階；を含む。

前記割り当てられたサブフレームで周波数バンドを介して前記基地局からデータを受信する時、前記中継局は、前記割り当てられたサブフレームで前記周波数バンドを介して端末にデータを送信しないことを特徴とする。

前記割り当てられたサブフレームに関する情報は、所定個数の連続された無線フレームに限って各無線フレーム内で固定された位置のサブフレームに関する情報である。

前記無線リソース割当に関する情報は、前記固定された位置のサブフレーム内で固定された位置の周波数帯域に関する情報、または前記固定された位置のサブフレームの各々に対して決定される周波数帯域に関する情報である。

前記割り当てられたサブフレームに関する情報は、基地局から受信されるシステム情報の一部またはＲＲＣメッセージを介して得られることができる。

前記モニタリングされたＰＤＣＣＨのＣＲＣには中継局の固有識別子がマスキングされることであることができ、前記ＰＤＣＣＨをモニタリングする段階は、検索開始点を基準としてＣＣＥ集合単位に前記ＰＤＣＣＨをモニタリングすることを特徴とする。

前記検索開始点は、中継局の固有識別子に基づいて定義されるものであり、前記検索開始点は、固定されるものである。

本発明の一実施例に係る中継局は、無線信号を送受信するＲＦ部；及び、前記ＲＦ部に連結されるプロセッサーを含み、前記プロセッサーは、複数のサブフレームのうち割り当てられたサブフレームに関する情報を獲得し、前記割り当てられたサブフレーム内で無線リソース割当に関する情報を運ぶＰＤＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌｄｏｗｎｌｉｎｋｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌ)をモニタリングし、前記モニタリングされたＰＤＣＣＨの前記無線リソース割当に基づいて基地局からデータを受信することを特徴とする。

無線通信システムにおいて、既存端末との互換性を保障するように中継局が動作できる。また、基地局と中継局との間の無線リソース割当方法が定義される。

中継局を含む無線通信システムを示す。３ＧＰＰＬＴＥにおける無線フレーム構造の一例を示す。３ＧＰＰＬＴＥにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す。中継局の動作を示す。類型ＲＦＳ１-Ａにおける中継局の動作を示す。無線フレームのサブフレームに応じて信号の送/受信動作を示す図である。類型ＲＦＳ１-Ａに対し、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値がＯＦＤＭシンボルＣＰ長さより大きい値である場合、中継局がダウンリンクサブフレームに応じてアップリンクサブフレームにおける信号の送/受信動作を示す図である。類型ＲＦＳ１-Ａに対し、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値がＯＦＤＭシンボルＣＰ長さより大きい値である場合、中継局がアップリンクサブフレームに応じてダウンリンクサブフレームにおける信号の送/受信動作を示す図である。類型ＲＦＳ１-Ｂにおける中継局の動作を示す。類型ＲＦＳ１-Ｂに対し、中継局がダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値を０に設定したり、或いはＯＦＤＭシンボルＣＰ長さ以内の値に設定する場合、サブフレームに応じて信号の送/受信動作を示す図である。類型ＲＦＳ１-Ｃにおける中継局の動作を示す。類型ＲＦＳ１-Ｃに対し、中継局がダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値を０に設定したり、或いはＯＦＤＭシンボルＣＰ長さ以内の値に設定する場合、サブフレームに応じて信号の送/受信動作を示す図である。類型ＲＦＳ１-Ｃに対し、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値がＯＦＤＭシンボルＣＰ長さより大きい値である場合、中継局がダウンリンクサブフレームに応じてアップリンクサブフレームにおける信号の送/受信動作を示す図である。類型ＲＦＳ１-Ｃに対し、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値がＯＦＤＭシンボルＣＰ長さより大きい値である場合、中継局がアップリンクサブフレームに応じてダウンリンクサブフレームにおける信号の送/受信動作を示す図である。類型ＲＦＳ１-Ｄにおける中継局の動作を示す。類型ＲＦＳ１-Ｄに対し、中継局がダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値を０に設定したり、或いはＯＦＤＭシンボルＣＰ長さ以内の値に設定する場合、サブフレームに応じて信号の送/受信動作を示す図である。本発明の一実施例に係るランダムアクセス過程を示すシーケンスダイアグラムである。本発明の他の実施例に係るランダムアクセス過程を示すシーケンスダイアグラムである。本発明の実施例が具現される無線通信システムを示すブロック図である。

３ＧＰＰ(３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ)標準化機構によるＬＴＥ(ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ)は、Ｅ-ＵＴＲＡＮ(Ｅｖｏｌｖｅｄ-ＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ)を使用するＥ-ＵＭＴＳ(Ｅｖｏｌｖｅｄ-ＵＭＴＳ)の一部であり、ダウンリンクでＯＦＤＭＡ(ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ)を採用し、アップリンクでＳＣ-ＦＤＭＡ(ＳｉｎｇｌｅＣａｒｒｉｅｒ-ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ)を採用する。ＬＴＥ-Ａ(Ａｄｖａｎｃｅｄ)は、ＬＴＥの進化である。ＬＴＥ-Ａは、進歩した技術であり、ダウンリンク及びアップリンク上で周波数バンド併合(ｃａｒｒｉｅｒａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)を適用することができ、アップリンクで既存ＳＣ-ＦＤＭＡに付加してＵＥ送信時のＤＦＴ出力信号サンプル列がＩＦＦＴ(ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ)の入力部にマッピングされる時、一つ以上のＤＦＴ出力信号サンプルのサブグループ(ｓｕｂｇｒｏｕｐ)単位に連続されずにマッピングすることを特徴とするクラスター(ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ)ＤＦＴ-ｓ-ＯＦＤＭＡが適用されることができる。以下、説明を明確にするために、３ＧＰＰＬＴＥ/ＬＴＥ-Ａを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されることではない。

図１は、中継局を含む無線通信システムを示す。

図１を参照すると、中継局を含む無線通信システム１０は、少なくとも一つの基地局１１(ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ；ＢＳ)を含む。各基地局１１は、一般的にセル(ｃｅｌｌ)と呼ばれる特定の地理的領域１５に対して通信サービスを提供する。また、セルは、多数の領域に分けられることができ、各々の領域は、セクター(ｓｅｃｔｏｒ)という。一つの基地局には一つ以上のセルが存在することができる。基地局１１は、一般的に端末１３と通信する固定局(ｆｉｘｅｄｓｔａｔｉｏｎ)をいい、ｅＮＢ(ｅｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢ)、ＢＴＳ(ＢａｓｅＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒＳｙｓｔｅｍ)、アクセスポイント(ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ)、ＡＮ(ＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ)等、他の用語で呼ばれることができる。基地局１１は、中継局１２と端末１４との間の連結性(ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ)、管理(ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)、制御及びリソース割当のような機能を遂行することができる。

中継局１２(ＲｅｌａｙＳｔａｔｉｏｎ；ＲＳ)は、基地局１１と端末１４との間で信号を中継する機器をいい、ＲＮ(ＲｅｌａｙＮｏｄｅ)、リピータ(ｒｅｐｅａｔｅｒ)、中継器など、他の用語で呼ばれることができる。中継局で使用する中継方式としてＡＦ(ａｍｐｌｉｆｙａｎｄｆｏｒｗａｒｄ)及びＤＦ(ｄｅｃｏｄｅａｎｄｆｏｒｗａｒｄ)等、いずれの方式を使用することができ、本発明の技術的思想はこれに制限されない。中継局は、基地局と異なるセルＩＤ(ＣｅｌｌＩＤ)を有することができ、固有な同期化信号(ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ)及び/または固有な基準信号(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎａｌ)を送信することができる。また、固有なスケジューリング機能を遂行する等、基地局１１が有する大部分の機能を含むことができる。

端末１３、１４(ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ)は、固定されたり、移動性を有することができ、ＭＳ(ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ)、ＵＴ(ＵｓｅｒＴｅｒｍｉｎａｌ)、ＳＳ(ＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＳｔａｔｉｏｎ)、無線機器(ＷｉｒｅｌｅｓｓＤｅｖｉｃｅ)、ＰＤＡ(ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ)、無線モデム(ＷｉｒｅｌｅｓｓＭｏｄｅｍ)、携帯機器(ＨａｎｄｈｅｌｄＤｅｖｉｃｅ)、ＡＴ(ＡｃｃｅｓｓＴｅｒｍｉｎａｌ)等、他の用語で呼ばれることができる。以下、マクロ端末１３(ＭａＵＥ)は、基地局１１と直接通信する端末であり、中継局端末１４(ＲｅＵＥ)は中継局と通信する端末である。基地局１１のセル内にあるマクロ端末１３であるとしても、ダイバーシティー効果にともなう送信速度の向上のために中継局１２を介して基地局１１と通信することができる。以下、特別に制限しない限り、端末は中継局端末をいう。

以下、ダウンリンク(ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ)は、基地局１１からマクロ端末１３への通信を意味して、アップリンク(ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ)は、マクロ端末１３から基地局１１への通信を意味する。バックホールリンクは、基地局１１と中継局１２との間のリンクをいい、バックホール(ｂａｃｋｈａｕｌ)ダウンリンクは、基地局１１から中継局１２への通信を意味し、バックホールアップリンクは、中継局１２から基地局１１への通信を意味する。アクセスリンクは、中継局１２と中継局端末１４との間のリンクを意味し、アクセス(ａｃｃｅｓｓ)ダウンリンクは、中継局１２から中継局端末１４への通信を意味し、アクセスアップリンクは、中継局端末１４から中継局１２への通信を意味する。

中継局は、機能を遂行する程度に応じて、Ｌ１中継器、Ｌ２中継器、及びＬ３中継器に区分されることができる。Ｌ１中継器は、単純なリピータ(ｒｅｐｅａｔｅｒ)の機能を遂行し、ソース局からの信号を増幅して目的局に中継する。Ｌ２中継器は、ＤＦ(ｄｅｃｏｄｅ-ａｎｄ-ｆｏｒｗａｒｄ)で表現されることができる。Ｌ２中継器は、受信された信号をデコーディングした後、再エンコーディングされた信号を目的局に送信する。雑音が増幅されて送信されないという長所があるが、中継局におけるデコーディングによる送信遅延が発生できるという短所がある。Ｌ３中継器は、自己バックホールリング(ｓｅｌｆ-ｂａｃｋｈａｕｌｉｎｇ)ともいい、ＩＰ(ｉｎｔｅｒｎｅｔｐｒｏｔｏｃｏｌ)パケットを送信する。これは無線リソース制御(ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ：ＲＲＣ)階層を含み、小規模の基地局のような役割をする中継局を意味する。Ｌ３中継器は、中継局が自体のセルを制御することができる場合である。以下、中継局は、Ｌ１/Ｌ２/Ｌ３のいずれの類型にも適用されることができ、これに制限されない。

無線通信システム１０は、ＴＤＤ(ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ)またはＦＤＤ(ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ)をサポートすることができる。ＦＤＤは、周波数領域で区分されるアップリンクバンドとダウンリンクバンドを介して通信するものであり、ＴＤＤは、一つの周波数バンドを介して相違の時間にアップリンク送信とダウンリンク送信を遂行するものである。ＦＤＤにおいて、中継局は、バックホールダウンリンクとアクセスダウンリンクでダウンリンクバンド(または第１の周波数バンドという)を使用し、バックホールアップリンクとアクセスアップリンクでアップリンクバンド(または第２の周波数バンドという)を使用することができる。周波数バンドは、搬送波バンドともいい、一つの搬送波(ｃａｒｒｉｅｒ)に対応することができる。各周波数バンドは、中心周波数と帯域幅により定義される。

中継局は、基地局または端末と通信する周波数バンドに応じてインバンド(ｉｎ-ｂａｎｄ)中継局とアウトバンド(ｏｕｔ-ｏｆ-ｂａｎｄ)中継局とに区分することができる。インバンド中継局は、基地局とマクロ端末との間の通信に使われる周波数バンドと同一周波数バンドを使用する中継局であり、アウトバンド中継局は、基地局とマクロ端末との間の通信に使われる周波数バンドと異なる別途の周波数バンドを使用する中継局である。アウトバンド中継局を使用すれば、追加の周波数リソースが必要であるが、中継局の動作が簡単になるという長所がある。以下、中継局は、インバンド中継局を仮定して記述するが、制限する技術と過程がアウトバンド中継局で適用されることを排除しない。

図２は、３ＧＰＰＬＴＥにおける無線フレーム構造の一例を示す。これは３ＧＰＰＴＳ３６.２１１Ｖ８.３.０(２００８-５)“ＥｖｏｌｖｅｄＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓ(Ｅ-ＵＴＲＡ)；ＰｈｙｓｉｃａｌＣｈａｎｎｅｌｓａｎｄＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ(Ｒｅｌｅａｓｅ８)”の６節を参照することができる。

図２を参照すると、無線フレーム(ｒａｄｉｏｆｒａｍｅ)は、１０個のサブフレーム(ｓｕｂｆｒａｍｅ)で構成され、一つのサブフレームには２個のスロット(ｓｌｏｔ)が含まれることができる。一つのスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含むことができる。一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数はＣＰ(ｃｙｃｌｉｃｐｒｅｆｉｘ)構造に応じて多様に決定されることができる。一般的なＣＰ(ｎｏｒｍａｌＣＰ)の大きさを使用する無線フレームにおいて、一つのスロットには７ＯＦＤＭシンボルが含まれることができる。１０ｍｓの無線フレームにおいてＯＦＤＭシンボルが２０４８Ｔｓの時、一般的なＣＰ大きさは１４４Ｔｓである(Ｔｓ＝１/(１５０００＊２０４８)ｓｅｃ)。反面、拡張(ｅｘｔｅｎｄｅｄ)ＣＰの大きさを使用する無線フレームにおいて、一つのスロットには６ＯＦＤＭシンボルが含まれることができる。

Ｐ-ＳＣＨ(ＰｒｉｍａｒｙＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＣｈａｎｎｅｌ)は、ＦＤＤモードでは０番目のスロットと１０番目のスロットの最後のＯＦＤＭシンボルに位置する(ＴＤＤモードでは１番と６番サブフレームの３番目のＯＦＤＭシンボルに位置する)。２個のＰ-ＳＣＨを介して同一ＰＳＳ(ＰｒｉｍａｒｙＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＳｉｇｎａｌ)が送信される。Ｐ-ＳＣＨは、ＯＦＤＭシンボル同期、スロット同期などの時間領域(ｔｉｍｅｄｏｍａｉｎ)同期及び/または周波数領域同期を得るために使われる。ＰＳＳとしてＺＣ(Ｚａｄｏｆｆ-Ｃｈｕ)シーケンスが使われることができ、無線通信システムには少なくとも一つのＰＳＳがある。

Ｓ-ＳＣＨ(ＳｅｃｏｎｄａｒｙＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＣｈａｎｎｅｌ)は、ＦＤＤモードで０番目のスロットと１０番目のスロットの最後のＯＦＤＭシンボルの直前のＯＦＤＭシンボルに位置する。(ＴＤＤモードでは１番目のスロットと１１番目のスロットの最後のＯＦＤＭシンボルに位置する)。Ｓ-ＳＣＨとＰ-ＳＣＨは、隣接する(ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ)ＯＦＤＭシンボルに位置することができる。２個のＳ-ＳＣＨを介して相違のＳＳＳ(ＳｅｃｏｎｄａｒｙＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＳｉｇｎａｌ)が送信される。Ｓ-ＳＣＨは、フレーム同期及び/またはセルのＣＰ構成、即ち、一般的なＣＰまたは拡張ＣＰ(ｅｘｔｅｎｄｅｄＣＰ)の使用情報を得るために使われる。

Ｐ-ＳＣＨ及びＳ-ＳＣＨは、物理階層セルＩＤ(ｐｈｙｓｉｃａｌ-ｌａｙｅｒｃｅｌｌｉｄｅｎｔｉｔｉｅｓ)を得るために使われる。物理階層セルＩＤは、１６８個の物理階層セルＩＤグループ及びこれに属する３個の物理階層ＩＤで表現されることができる。即ち、全体物理階層セルＩＤは５０４個であり、０ないし１６７の範囲を有する物理階層セルＩＤグループ及び各物理階層セルＩＤグループに含まれる０ないし２の範囲を有する物理階層ＩＤで表現される。Ｐ-ＳＣＨには物理階層ＩＤを表す３個のＺＣシーケンスルートインデックス(ｒｏｏｔｉｎｄｅｘ)が使われ、Ｓ-ＳＣＨは、物理階層セルＩＤグループを表す１６８個のｍ-シーケンスインデックスが使われることができる。

Ｐ-ＢＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ-ＢｒｏａｄｃａｓｔＣｈａｎｎｅｌ)は、無線フレームにおいて０番目のサブフレームに位置する。Ｐ-ＢＣＨは、０番目のサブフレームの３番目のＯＦＤＭシンボル(０番目のＯＦＤＭシンボルから始まる)から始まってＰ-ＳＣＨ及びＳ-ＳＣＨを除いた４個のＯＦＤＭシンボルを占める。または、Ｐ-ＢＣＨは、０番目のサブフレームの２番目のスロットの前方部の４個のＯＦＤＭシンボルを使用して送信されることができる。Ｐ-ＢＣＨは、該当基地局の基本的なシステム構成(ｓｙｓｔｅｍｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)情報を得るために使われる。Ｐ-ＢＣＨは、４０ｍｓの周期を有することができる。

図３は、３ＧＰＰＬＴＥにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す。サブフレームは、時間領域で２個のスロットを含む。サブフレーム内の１番目のスロットの前方部の最大３ＯＦＤＭシンボルが制御チャネルが割り当てられる制御領域(ｃｏｎｔｒｏｌｒｅｇｉｏｎ)であり、残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨ(ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ)が割り当てられるデータ領域である。

３ＧＰＰＬＴＥで使われるダウンリンク制御チャネルは、ＰＣＦＩＣＨ(ＰｈｙｓｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＦｏｒｍａｔＩｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ)、ＰＤＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌｄｏｗｎｌｉｎｋｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌ)、ＰＨＩＣＨ(ＰｈｙｓｉｃａｌＨｙｂｒｉｄ-ＡＲＱＩｎｄｉｃａｔｏｒＣｈａｎｎｅｌ)などがある。サブフレームの１番目のＯＦＤＭシンボルから送信されるＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム内で制御チャネルの送信に使われるＯＦＤＭシンボルの数(即ち、制御領域の大きさ)に関する情報を運ぶ。ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報(ｄｏｗｎｌｉｎｋｃｏｎｔｒｏｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ)という。ＤＣＩは、アップリンクリソース割当情報、ダウンリンクリソース割当情報、及び任意のＵＥグループに対するアップリンク送信パワー制御命令などを表す。ＰＨＩＣＨは、アップリンクＨＡＲＱ(ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔＲｅｑｕｅｓｔ)に対するＡＣＫ(Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)/ＮＡＣＫ(Ｎｏｔ-Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)信号を運ぶ。即ち、端末が送信したアップリンクデータに対するＡＣＫ/ＮＡＣＫ信号はＰＨＩＣＨ上に送信される。

以下、ダウンリンク物理チャネルであるＰＤＣＣＨに対して記述する。

ＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨのリソース割当及び送信フォーマット(これをダウンリンクグラントともいう)、ＰＵＳＣＨのリソース割当情報(これをアップリンクグラントともいう)、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信パワー制御命令の集合及びＶｏＩＰ(ＶｏｉｃｅｏｖｅｒＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ)の活性化などを運ぶことができる。複数のＰＤＣＣＨが制御領域内で送信されることができ、端末は、複数のＰＤＣＣＨをモニタリングすることができる。ＰＤＣＣＨは、一つまたは複数の連続的な制御チャネル要素(ｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌｅｌｅｍｅｎｔｓ：ＣＣＥ)の集合(ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)で構成される。一つまたは複数の連続的なＣＣＥの集合で構成されたＰＤＣＣＨは、サブブロックインターリービング(ｓｕｂｂｌｏｃｋｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ)を遂行した後に制御領域を介して送信されることができる。ＣＣＥは、無線チャネルの状態にともなう符号化率をＰＤＣＣＨに提供するために使われる論理的割当単位である。ＣＣＥは、複数のリソース要素グループ(ｒｅｓｏｕｒｃｅｅｌｅｍｅｎｔｇｒｏｕｐ)に対応される。ＣＣＥの数とＣＣＥにより提供される符号化率の関連関係によってＰＤＣＣＨのフォーマット及び可能なＰＤＣＣＨのビット数が決定される。

ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報(ｄｏｗｎｌｉｎｋｃｏｎｔｒｏｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ)という。次の表１は、ＤＣＩフォーマットにともなうＤＣＩを示す。

ＤＣＩフォーマット０は、アップリンクリソース割当情報を示し、ＤＣＩフォーマット１〜２は、ダウンリンクリソース割当情報を示し、ＤＣＩフォーマット３、３Ａは、任意のＵＥグループに対するアップリンクＴＰＣ(ｔｒａｎｓｍｉｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ)命令を示す。

基地局は、端末に送ろうとするＤＣＩに応じてＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、ＤＣＩに巡回冗長検査(ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ：ＣＲＣ)を添える。ＣＲＣにはＰＤＣＣＨの所有者(ｏｗｎｅｒ)や用途に応じて固有な識別子(これをＲＮＴＩ(ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＴｅｍｐｏｒａｒｙＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)という)がマスキング(ｍａｓｋｉｎｇ)される。特定端末のためのＰＤＣＣＨであれば、端末の固有識別子、例えば、Ｃ-ＲＮＴＩ(Ｃｅｌｌ-ＲＮＴＩ)がＣＲＣにマスキングされることができる。または、ページングメッセージのためのＰＤＣＣＨであれば、ページング指示識別子、例えば、Ｐ-ＲＮＴＩ(Ｐａｇｉｎｇ-ＲＮＴＩ)がＣＲＣにマスキングされることができる。システム情報のためのＰＤＣＣＨであれば、システム情報識別子、ＳＩ-ＲＮＴＩ(ｓｙｓｔｅｍｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ-ＲＮＴＩ)がＣＲＣにマスキングされることができる。端末のランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を指示するためにＲＡ-ＲＮＴＩ(ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓ-ＲＮＴＩ)がＣＲＣにマスキングされることができる。

以下、無線通信システムにおける中継局の動作に対して開示する。

無線通信システムにおいて、中継局が動作するために考慮する事項がある。これはインバンド中継局を考慮したものである。
(１)既存端末との互換性：既存ＬＴＥのみをサポートする端末に追加的な変化がないべきである。
(２)受信と送信の同時遂行可否：中継局が同一帯域で送信と受信を同時に遂行することを許容するかの可否。
(３)同時受信または同時送信の遂行可否：中継局が第１の帯域で基地局からデータを受信(または基地局にデータを送信)し、これと同時に第２の帯域で端末からのデータの受信(または端末にデータを送信)可能可否。

前記条件によると、次の表２のように、４つのＲＦＳ(ＲｅｌａｙＦｒａｍｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅ)類型に区分されることができる。

図４は、中継局の動作を示す。図４の(ａ)は、同一周波数バンドで中継局が送信と受信を同時に遂行する動作を示し、図４の(ｂ)は、中継局が相違の周波数バンドで同時送信と同時受信を遂行する動作を示す。

図４の(ａ)を参照すると、中継局は、第１の周波数バンド(ｆ１)を介して基地局から信号を受信する(１０１)と同時に、第１の周波数バンド(ｆ１)を介して端末に信号を送信する(１０２)。これはバックホールダウンリンク受信とアクセスダウンリンク送信が同時に遂行されることができることを意味する。中継局は、第２の周波数バンド(ｆ２)を介して基地局に信号を送信する(１１１)と同時に、端末から信号を受信する(１１２)。これはバックホールアップリンク送信とアクセスアップリンク受信が同時に遂行されることができることを意味する。即ち、中継局は、同一周波数バンドで同時に信号の受信及び送信を遂行する。

図４の(ｂ)を参照すると、中継局は、バックホールリンクではアップリンク周波数バンド(ｆ２)を介して基地局に信号を送信すると同時に、アクセスリンクではダウンリンク周波数バンド(ｆ１)を介して端末に信号を送信する。または、中継局は、バックホールリンクではダウンリンク周波数バンド(ｆ１)を介して基地局から信号を受信すると同時に、アクセスリンクではアップリンク周波数バンド(ｆ２)を介して端末から信号を受信する。即ち、中継局は、同時に相違の周波数バンドで基地局及び端末への信号の送信を遂行したり、或いは信号の受信を遂行する。

中継局が前述した図４の(ａ)または(ｂ)の動作の可能可否に応じて、中継局に適用できる無線フレームの構造及び中継局における送/受信サブフレームのタイミング、中継局のダウンリンク同期化遂行過程などが変わる。従って、上記の四つの類型別に中継局の動作を提案する。

Ｉ．類型ＲＦＳ１-Ａ

図５は、類型ＲＦＳ１-Ａにおける中継局の動作を示す。図５(ａ)を参照すると、中継局は、バックホールダウンリンクで基地局から信号を受信する時間区間でバックホールアップリンクを介して基地局に信号を送信することができる。また、中継局がバックホールアップリンクを介して基地局に信号を送信する時間区間でバックホールダウンリンクで基地局から信号を受信することができる。この場合、アクセスダウンリンク及びアクセスアップリンクで端末とは信号を送/受信することができない。図５(ｂ)を参照すると、中継局は、アクセスダウンリンクを介して端末に信号を送信する時間区間でアクセスアップリンクで端末から信号を受信することができる。また、中継局がアクセスアップリンクで端末から信号を受信する時間区間でアクセスダウンリンクを介して端末に信号を送信することができる。この場合、バックホールダウンリンク及びバックホールアップリンクで基地局と信号を送/受信することができない。即ち、中継局は、同一周波数バンドで信号を受信すると同時に信号を送信することができず、相違の周波数バンドで同時に基地局及び端末に信号を送信したり、或いは受信することができない。

Ｉ-１．無線フレーム構造

図６は、無線フレームのサブフレームに応じて信号の送/受信動作を示す図である。

図６を参照すると、中継局は、基地局から信号を受信するサブフレーム４１で端末と通信をすることができない。即ち、アクセスアップリンク及びアクセスダウンリンクの両方で信号の送/受信が制限される。中継局が基地局に信号を送信するサブフレーム４２でも、中継局は、端末と通信をすることができない。

中継局が端末と通信するサブフレーム４３、４４で、中継局は、基地局と通信をすることができない。即ち、バックホールアップリンク及びバックホールダウンリンクで信号を送/受信することが制限される。また、中継局がダウンリンク周波数バンドに信号を受信するサブフレーム４１とダウンリンク周波数バンドに信号を送信するサブフレーム４３は互いに排他的に区分される。

図７は、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームでタイミングオフセット値がＯＦＤＭシンボルＣＰ長さより大きい値である場合、中継局がダウンリンクサブフレームに応じてアップリンクサブフレームにおける信号の送/受信動作を示す図である。

図７を参照すると、中継局が基地局から信号を受信するダウンリンクサブフレーム、または、中継局が端末に信号を送信するダウンリンクサブフレームの各々は、タイミングオフセット値のため２個のアップリンクサブフレームと時間的に重なるようになることができる。即ち、ダウンリンクサブフレーム５１は、２個のアップリンクサブフレーム５３、５４と時間的に重なるようになることができ、他のダウンリンクサブフレーム５２はもう他の２個のアップリンクサブフレーム５５、５６と時間的に重なるようになることができる。このような場合、中継局が基地局から信号を受信するダウンリンクサブフレーム５１と重なる２個のアップリンクサブフレーム５３、５４では、中継局が端末から信号の送信を受けるために割り当てることではなく、必要な場合、中継局が基地局に信号を送信するようにすることが好ましい。または、中継局が端末に信号を送信するダウンリンクサブフレーム５２と重なる２個のアップリンクサブフレーム５５、５６では、中継局が基地局に信号を送信するために割り当てることではなく、必要な場合、中継局が端末から信号を受信するようにすることが好ましい。

中継局が基地局から信号を受信するダウンリンクサブフレームまたは中継局が端末に信号を送信するダウンリンクサブフレームが隣接して複数個連続する場合、最後のダウンリンクサブフレーム以後のｒ(ｒは、１より大きい整数)個のダウンリンクサブフレームは、中継局の送/受信に割り当てられず、基地局が端末に信号を送信する時にのみ割り当てられることができる。即ち、図７において、ｐ個のダウンリンクサブフレーム５７を中継局が基地局からの信号の受信に割り当てる場合、前記ｐ個のダウンリンクサブフレーム５７の以後のｒ個のダウンリンクサブフレーム５８は、基地局が端末への信号の送信に割り当てることができる。また、前記ｒ個のダウンリンクサブフレーム５８は、ｎ個の無線フレームで所定個数、例えば、一回のみ割り当てられることができる。これは中継局の送/受信に関連付けられていないダウンリンクサブフレームの割当を最小化するためである。

中継局が基地局から信号を受信するダウンリンクサブフレームと時間的に一部でも重なるあらゆるアップリンクサブフレームで、中継局は、基地局に信号を送信することができる。また、中継局が端末に信号を送信するダウンリンクサブフレームと時間的に一部でも重なるあらゆるアップリンクサブフレームで、中継局は、端末から信号を受信することができる。

図８は、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値がＯＦＤＭシンボルＣＰ長さより大きい値である場合、中継局がアップリンクサブフレームに応じてダウンリンクサブフレームにおける信号の送/受信動作を示す図である。

図８を参照すると、中継局は、基地局に信号を送信するアップリンクサブフレーム６１と重なる２個のダウンリンクサブフレーム６２、６３では中継局が基地局から信号を受信するようにすることが好ましい。または、中継局が端末から信号を受信するアップリンクサブフレーム６４と重なる２個のダウンリンクサブフレーム６５、６６では、中継局が端末に信号を送信するようにすることが好ましい。中継局が基地局に信号を送信するアップリンクサブフレームまたは中継局が端末から信号を受信するアップリンクサブフレームが隣接して複数個連続する場合、最後のアップリンクサブフレーム以後のｒ(ｒは、１より大きい整数)個のアップリンクサブフレームは、中継局の送/受信に割り当てられず、端末が基地局に信号を送信する時にのみ割り当てられることができる。

中継局が基地局に信号を送信するアップリンクサブフレームと時間的に一部でも重なるあらゆるダウンリンクサブフレームで、中継局は、基地局から信号を受信することができる。また、中継局が端末から信号を受信するアップリンクサブフレームと時間的に一部でも重なるあらゆるダウンリンクサブフレームで、中継局は、端末に信号を送信することができる。

Ｉ-２．中継局のＰ/Ｓ-ＳＣＨ及びＰ-ＢＣＨタイミング

中継局は、基地局から送信されるＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨと、場合によって、Ｐ-ＢＣＨを含むサブフレームと所定個数のサブフレームオフセット(ｏｆｆｓｅｔ)をおき、同一周波数領域または異なる周波数領域において中継局のＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信することができる。このようなサブフレームオフセットを付与する方法として、基地局と同一に中継局がＰ-ＳＣＨとＳ-ＳＣＨを送信するサブフレームを１０ｍｓ無線フレーム(ｒａｄｉｏｆｒａｍｅ)の１番目のサブフレーム(本サブフレームではＰ-ＢＣＨも共に送信する)と６番目のサブフレームに設定し、１０ｍｓ無線フレームのタイミングを基地局が送信する１０ｍｓ無線フレームのタイミングとサブフレーム単位に任意の考慮するオフセットでシフト(前方向または後方向)することもでき、これと異なって、中継局で１０ｍｓ無線フレーム内のＰ-ＳＣＨとＳ-ＳＣＨを送信するサブフレームの位置を五つのサブフレーム間隔を維持しながら、他のサブフレーム位置に指定して前記オフセットを付与することができる。

または、中継局は、基地局から送信されるＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを含むサブフレームと同一サブフレームで所定個数のＯＦＤＭシンボルほどのオフセット(ｏｆｆｓｅｔ)をおき、同一周波数領域または異なる周波数領域で中継局のＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信することができる。

または、中継局は、基地局から送信されるＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを含むサブフレームと時間領域でオフセット値をおかず、周波数領域でオフセット値をおくことができる。または、基地局から送信されるＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨに含まれた信号と直交性(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ)が維持されるコードを使用して時間領域及び周波数領域でオフセット値をおかずにＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信することができる。

ＩＩ．類型ＲＦＳ１-Ｂ

図９は、類型ＲＦＳ１-Ｂにおける中継局の動作を示す。図９(ａ)を参照すると、中継局は、バックホールダウンリンクで基地局から信号を受信すれば、アクセスダウンリンクで端末に信号を送信することができない。この場合、バックホールアップリンクまたはアクセスアップリンクで中継局が信号を送信したり、或いは受信することは選択的に遂行することができる。図９(ｂ)を参照すると、中継局は、アクセスダウンリンクで端末に信号を送信すれば、バックホールダウンリンクで基地局から信号を受信することができない。この場合、バックホールアップリンクまたはアクセスアップリンクで中継局が信号を送信したり、或いは受信することを選択的に遂行することができる。図９(ｃ)を参照すると、中継局は、バックホールアップリンクで基地局に信号を送信すれば、アクセスアップリンクで端末から信号を受信することができない。この場合、バックホールダウンリンクまたはアクセスダウンリンクで中継局が信号を受信したり、或いは送信することを選択的に遂行することができる。図９(ｄ)を参照すると、中継局は、アクセスアップリンクで端末から信号を受信すれば、バックホールアップリンクで基地局に信号を送信することができない。この場合、バックホールダウンリンクまたはアクセスダウンリンクで中継局が信号を受信したり、或いは送信することを選択的に遂行することができる。

ＩＩ-１．無線フレーム構造

図１０は、中継局がダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームでタイミングオフセット値を０に設定したり、或いはＯＦＤＭシンボルＣＰ長さ以内の値に設定する場合、サブフレームに応じて信号の送/受信動作を示す図である。

図１０を参照すると、中継局は、基地局からダウンリンク周波数バンドの信号を受信するサブフレーム７１で同一周波数バンドを用いて端末に信号を送信することができない。ただ、中継局は、端末からアップリンク周波数バンドの信号を受信することができる。中継局は、基地局にアップリンク周波数バンドの信号を送信するサブフレーム７２で同一周波数バンドを用いて端末から信号を受信することができない。ただ、中継局は、端末にダウンリンク周波数バンドの信号を送信することができる。

中継局は、端末にダウンリンク周波数バンドの信号を送信するサブフレーム７３でアップリンク周波数バンドの信号を基地局に送信できる。また、中継局は、端末からアップリンク周波数バンドの信号を受信するサブフレーム７４でダウンリンク周波数バンドの信号を基地局から受信することができる。

ＩＩ-２．中継局のＰ/Ｓ-ＳＣＨ及びＰ-ＢＣＨタイミング

中継局は、基地局が送信するＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを含むサブフレームと同一サブフレームで中継局のＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信することができる。中継局は、基地局と異なる別途のセルＩＤを有することもできる。端末は、基地局及び中継局から同一サブフレームの同一ＯＦＤＭシンボルで基地局及び中継局から、各々、Ｐ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを受信し、中継局のセルＩＤを介して中継局のダウンリンク同期化過程を識別できる。

基地局及び中継局が端末にＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信するダウンリンクサブフレームで、中継局は、基地局から信号を受信することが制限される。中継局が端末に信号を送信することが制限されないようにするためである。

もし、任意の中継局がアクセスダウンリンクにＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信しながらバックホールダウンリンクを介して基地局のダウンリンクＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを受信することを可能にするための方案として、中継局は、基地局から送信されるＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨと、場合によって、Ｐ-ＢＣＨを含むサブフレームと所定個数のサブフレームオフセット(ｏｆｆｓｅｔ)をおき、同一周波数領域または異なる周波数領域において中継局のＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信することができる。このようなサブフレームオフセットを付与する方法として、基地局と同一に中継局がＰ-ＳＣＨとＳ-ＳＣＨを送信するサブフレームを１０ｍｓ無線フレーム(ｒａｄｉｏｆｒａｍｅ)の１番目のサブフレーム(本サブフレームではＰ-ＢＣＨも共に送信する)と６番目のサブフレームに設定し、１０ｍｓ無線フレームのタイミングを基地局が送信する１０ｍｓ無線フレームのタイミングとサブフレーム単位に任意の考慮するオフセットでシフト(前方向または後方向)することもでき、これと異なって、中継局で１０ｍｓ無線フレーム内のＰ-ＳＣＨとＳ-ＳＣＨを送信するサブフレームの位置を五つのサブフレーム間隔を維持しながら、他のサブフレーム位置に指定して前記オフセットを付与することができる。

ＩＩＩ．類型ＲＦＳ１-Ｃ

図１１は、類型ＲＦＳ１-Ｃにおける中継局の動作を示す。図１１(ａ)を参照すると、中継局は、バックホールダウンリンクで基地局から信号を受信しながら、アクセスダウンリンクで端末に信号を送信することができる。そして、バックホールアップリンクで基地局に信号を送信することができる。この場合、中継局は、アクセスアップリンクで端末から信号を受信することは遂行することができない。図１１(ｂ)を参照すると、中継局は、アクセスアップリンクで端末から信号を受信しながら、バックホールアップリンクで基地局に信号を送信することができる。そして、アクセスダウンリンクで端末に信号を送信することができる。この場合、中継局は、バックホールダウンリンクで基地局から信号を受信することは遂行することができない。図１１(ｃ)を参照すると、中継局は、アクセスアップリンクで端末から信号を受信しながら、バックホールアップリンクで基地局に信号を送信することができる。そして、バックホールダウンリンクで基地局から信号を受信することができる。この場合、中継局は、アクセスダウンリンクで端末に信号を送信することは遂行することができない。図１１(ｄ)を参照すると、中継局は、バックホールダウンリンクで基地局から信号を受信しながら、アクセスダウンリンクで端末に信号を送信することができる。そして、アクセスアップリンクで端末から信号を受信することができる。この場合、バックホールアップリンクで中継局が基地局に信号を送信することは遂行することができない。

ＩＩＩ-１．無線フレーム構造

図１２は、中継局がダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値を０に設定したり、或いはＯＦＤＭシンボルＣＰ長さ以内の値に設定する場合、サブフレームに応じて信号の送/受信動作を示す図である。

図１２を参照すると、中継局は、ダウンリンク周波数バンドで基地局から信号を受信するサブフレーム８１で端末にダウンリンク周波数バンドの信号を送信することができるが、端末からアップリンク周波数バンドの信号を受信することはできない。また、中継局がアップリンク周波数バンドの信号を基地局に送信するサブフレーム８２でアップリンク周波数バンドの信号を端末から受信することはできるが、ダウンリンク周波数バンドの信号を端末に送信することはできない。中継局が端末にダウンリンク周波数バンドの信号を送信するサブフレーム８３でダウンリンク周波数バンドの信号を基地局から受信することはできるが、アップリンク周波数バンドの信号を基地局に送信することはできない。中継局は、端末からアップリンク周波数バンドの信号を受信するサブフレーム８４で基地局にアップリンク周波数バンドの信号を送信することはできるが、ダウンリンク周波数バンドの信号を基地局から受信することはできない。

図１２では、バックホールリンク及びアクセスリンクでダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームのタイミングオフセットが０の場合を仮定して記述したが、前記タイミングオフセットが０でなくてＯＦＤＭシンボルＣＰ長さより大きい値であって差が発生する場合にはダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームの位置に応じて中継局が信号を送/受信することができないサブフレームがさらに制限されることができる。

図１３は、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値がＯＦＤＭシンボルＣＰ長さより大きい値である場合、中継局がダウンリンクサブフレームに応じてアップリンクサブフレームにおける信号の送/受信動作を示す図である。

図１３を参照すると、中継局が基地局から信号を受信するダウンリンクサブフレーム、または、中継局が端末に信号を送信するダウンリンクサブフレームの各々は、タイミングオフセット値のため２個のアップリンクサブフレームと時間的に重なるようになることができる。即ち、ダウンリンクサブフレーム９１は、２個のアップリンクサブフレーム９３、９４と時間的に重なるようになることができ、他のダウンリンクサブフレーム９２はもう他の２個のアップリンクサブフレーム９５、９６と時間的に重なるようになることができる。このような場合、中継局が基地局から信号を受信するダウンリンクサブフレーム９１と重なる２個のアップリンクサブフレーム９３、９４には端末が中継局に信号を送信しないようにし、端末が基地局に信号を送信したり、或いは中継局が基地局に信号を送信するようにすることが好ましい。

中継局が端末に信号を送信するダウンリンクサブフレーム９２と重なる２個のアップリンクサブフレーム９５、９６では、中継局が基地局に信号を送信しないようにし、端末が基地局に信号を送信したり、或いは端末が中継局に信号を送信するようにすることが好ましい。

中継局が基地局から信号を受信するダウンリンクサブフレームまたは中継局が端末に信号を送信するダウンリンクサブフレームが隣接して複数個連続する場合、最後のダウンリンクサブフレーム以後のｒ(ｒは、１より大きい整数)個のダウンリンクサブフレームは、中継局の送/受信に割り当てられず、基地局が端末に信号を送信する時にのみ割り当てられることができる。即ち、図９において、ｐ個のダウンリンクサブフレーム９７を中継局が基地局からの信号の受信に割り当てる場合、前記ｐ個のダウンリンクサブフレーム９７の以後のｒ個のダウンリンクサブフレーム９８は、基地局が端末への信号の送信に割り当てることができる。また、前記ｒ個のダウンリンクサブフレーム９８は、ｎ個の無線フレームで所定個数、例えば、一回のみ割り当てられることができる。これは中継局の送/受信に関連付けられていないダウンリンクサブフレームの割当を最小化するためである。

中継局が基地局から信号を受信するダウンリンクサブフレームと時間的に一部でも重なるあらゆるアップリンクサブフレームで、中継局は、基地局に信号を送信したり、或いは端末が基地局に信号を送信する。即ち、中継局が基地局から信号を受信するダウンリンクサブフレームと時間的に一部でも重なるあらゆるアップリンクサブフレームで、中継局は、端末から信号を受信しない。

また、中継局が端末に信号を送信するダウンリンクサブフレームと時間的に一部でも重なるあらゆるアップリンクサブフレームで、中継局は、端末から信号を受信したり、或いは基地局が端末から信号を受信する。即ち、中継局が端末に信号を送信するダウンリンクサブフレームと時間的に一部でも重なるあらゆるアップリンクサブフレームで、中継局は、基地局に信号を送信しない。

図１４は、ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値がＯＦＤＭシンボルＣＰ長さより大きい値である場合、中継局がアップリンクサブフレームに応じてダウンリンクサブフレームにおける信号の送/受信動作を示す図である。

図１４を参照すると、中継局は、基地局に信号を送信するアップリンクサブフレーム１０１と重なる２個のダウンリンクサブフレーム１０２、１０３には中継局が端末に信号を送信せず、基地局から信号を受信するようにしたり、或いは基地局が端末に信号を送信するようにすることが好ましい。

中継局が端末から信号を受信するアップリンクサブフレーム１０４と重なる２個のダウンリンクサブフレーム１０５、１０６では、中継局が基地局から信号を受信せず、中継局が端末に信号を送信したり、或いは基地局が端末に信号を送信するようにすることが好ましい。

中継局が基地局に信号を送信するアップリンクサブフレームまたは中継局が端末から信号を受信するアップリンクサブフレームが隣接して複数個連続する場合、最後のアップリンクサブフレーム以後のｒ(ｒは、１より大きい整数)個のアップリンクサブフレームは、中継局の送/受信に割り当てられず、端末が基地局に信号を送信する時にのみ割り当てられることができる。

中継局が基地局に信号を送信するアップリンクサブフレームと時間的に一部でも重なるあらゆるダウンリンクサブフレームで、中継局は、端末に信号を送信しない。また、中継局が端末から信号を受信するアップリンクサブフレームと時間的に一部でも重なるあらゆるダウンリンクサブフレームで、中継局は、基地局から信号を受信しない。

ＩＩＩ-２．中継局のＰ/Ｓ-ＳＣＨ及びＰ-ＢＣＨタイミング

中継局は、基地局が送信するＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを含むサブフレームと同一サブフレームで中継局のＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信することができる。中継局は、基地局と異なる別途のセルＩＤを有することもできる。端末は、基地局及び中継局から同一サブフレームの同一ＯＦＤＭシンボルで基地局及び中継局から、各々、Ｐ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを受信し、中継局のセルＩＤを介して中継局のダウンリンク同期化過程を識別することができる。

中継局が端末にＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信するダウンリンクサブフレームと一部でも時間的に重なるアップリンクサブフレームで、中継局は、基地局に信号を送信することが制限される。なぜならば、異なる周波数バンドで、中継局は、送信を同時に遂行することができないためである。

ＩＶ．類型ＲＦＳ１-Ｄ

図１５は、類型ＲＦＳ１-Ｄにおける中継局の動作を示す。図１５を参照すると、中継局は、同時に同一周波数バンドで信号の送信及び受信をすることができ、また、同時に相違の周波数バンドで信号の送信(または受信)をすることができる。

ＩＶ-１．無線フレーム構造

図１６は、中継局がダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームにおけるタイミングオフセット値を０に設定したり、或いはＯＦＤＭシンボルＣＰ長さ以内の値に設定する場合、サブフレームに応じて信号の送/受信動作を示す図である。

図１６を参照すると、中継局は、ダウンリンク周波数バンドで基地局から信号を受信するサブフレーム１１１で端末にダウンリンク周波数バンドの信号を送信することができ、端末からアップリンク周波数バンドの信号を受信することもできる。また、中継局は、アップリンク周波数バンドの信号を基地局に送信するサブフレーム１１２でアップリンク周波数バンドの信号を端末から受信することができ、ダウンリンク周波数バンドの信号を端末に送信することもできる。中継局が端末にダウンリンク周波数バンドの信号を送信するサブフレーム１１３でダウンリンク周波数バンドの信号を基地局から受信することができ、アップリンク周波数バンドの信号を基地局に送信することもできる。中継局は、端末からアップリンク周波数バンドの信号を受信するサブフレーム１１４で基地局にアップリンク周波数バンドの信号を送信することができ、ダウンリンク周波数バンドの信号を基地局から受信することもできる。

ＩＶ-２．中継局のＰ/Ｓ-ＳＣＨ及びＰ-ＢＣＨタイミング

中継局は、基地局が送信するＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを含むサブフレームと同一サブフレームで中継局のＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信することができる。または、中継局の効果的なダウンリンク同期化を遂行するために、中継局は、基地局から送信されるＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを含むサブフレームと所定個数のサブフレームオフセット(ｏｆｆｓｅｔ)をおき、同一周波数領域または異なる周波数領域で中継局のＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを送信することができる。

<中継局を含む無線通信システムにおけるＰＲＡＣＨ送信方式>

前述した類型ＲＦＳ１-ＡないしＲＦＳ１-Ｄのうちいずれか一つが適用される中継局を含む無線通信システムにおける端末のランダムアクセス過程を遂行する方法に対して説明する。まず、以下の場合に対し、端末は基地局にランダムアクセス過程を遂行することができる。
(１)端末が基地局とのＲＲＣ連結がなくて初期接続(ｉｎｉｔｉａｌａｃｃｅｓｓ)をする場合
(２)端末がハンドオーバー過程で、ターゲットセルに最初に接続する場合
(３)基地局の命令により要請される場合
(４)アップリンクの時間同期が合わない、或いはアップリンク無線リソースが割り当てられない状況でアップリンクデータが発生する場合
(５)無線リンク失敗(ｒａｄｉｏｌｉｎｋｆａｉｌｕｒｅ)またはハンドオーバー失敗(ｈａｎｄｏｖｅｒｆａｉｌｕｒｅ)の際、復旧過程の場合などである。中継局を含む無線通信システムにおいて、このようなランダムアクセス過程は、後述する方法のように遂行されることができる。

図１７は、本発明の一実施例に係るランダムアクセス過程を示すシーケンスダイアグラムである。

図１７を参照すると、段階Ｓ１３０において、端末は、ランダムアクセスプリアンブル集合で任意に一つのランダムアクセスプリアンブルを選択し、選択されたランダムアクセスプリアンブルをＰＲＡＣＨリソース(ＰＲＡＣＨｒｅｓｏｕｒｃｅ)を介して中継局に送信する。ランダムアクセスプリアンブル集合の構成に対する情報は、システム情報の一部またはハンドオーバー命令(ｈａｎｄｏｖｅｒｃｏｍｍａｎｄ)メッセージを介して基地局から得ることができる。

段階Ｓ１３１において、中継局は、ランダムアクセスプリアンブルを検出し、検出されたランダムアクセスプリアンブルのインデックスを基地局に送信する。段階Ｓ１３２において、基地局は、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答を中継局に送信する。プリアンブルに対する応答は、アップリンク無線リソース割当情報、ランダムアクセスを遂行する端末を識別するためのランダムアクセスプリアンブル識別子(ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｐｒｅａｍｂｌｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；ＲＡＰＩＤ)、臨時(ｔｅｍｐｏｒａｒｙ)Ｃ-ＲＮＴＩ(Ｃｅｌｌ-ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＴｅｍｐｏｒａｒｙＩｄｅｎｔｉｔｙ)などを含むことができる。

段階Ｓ１３３において、中継局は、受信したプリアンブル応答をランダムアクセス応答として端末に送信する。ランダムアクセス応答は、端末のアップリンク同期化のための時間同期(ｔｉｍｅａｌｉｇｎｍｅｎｔ；ＴＡ)値、アップリンク無線リソース割当情報、ランダムアクセスを遂行する端末を識別するためのランダムアクセスプリアンブル識別子(ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｐｒｅａｍｂｌｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；ＲＡＰＩＤ)、及び臨時(ｔｅｍｐｏｒａｒｙ)Ｃ-ＲＮＴＩ(Ｃｅｌｌ-ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＴｅｍｐｏｒａｒｙＩｄｅｎｔｉｔｙ)のような端末の臨時識別子などを含むことができる。ランダムアクセスプリアンブル識別子は、受信したランダムアクセスプリアンブルを識別するためである。

段階Ｓ１３４において、端末は、ランダムアクセス応答受信ウィンドウ内で自体のランダムアクセス応答の受信を試みる。ランダムアクセス応答受信ウィンドウは、前記システム情報の一部またはハンドオーバー命令メッセージを介して指示されることができ、ランダムアクセス応答をモニタリングするためのウィンドウをいう。より詳しく、ランダムアクセス応答は、ＭＡＣＰＤＵの形式に送信され、前記ＭＡＣＰＤＵは、物理チャネルであるＰＤＳＣＨに伝達される。前記ＰＤＳＣＨの受信情報は、制御チャネルであるＰＤＣＣＨを介して獲得される。ＰＤＣＣＨは、前記ＰＤＳＣＨを受信する端末の情報、前記ＰＤＳＣＨの無線リソース割当情報及び前記ＰＤＳＣＨの送信形式などを運ぶ。端末は、まず、ランダムアクセス応答受信ウィンドウに属するサブフレーム内でＰＤＣＣＨをモニタリングし、ＰＤＣＣＨの受信に成功すれば、ＰＤＣＣＨにより指示されるＰＤＳＣＨ上にランダムアクセス応答を受信する。端末は、前記時間同期値を適用し、前記アップリンク無線リソース割当情報を用いてランダムアクセス識別子を含むスケジューリングされたメッセージを中継局に送信する。

段階Ｓ１３５において、中継局は、端末からスケジューリングされたメッセージを受信し、そのまま基地局に送信する。段階Ｓ１３６において、基地局は、スケジューリングされたメッセージを受信した後、前記ランダムアクセス識別子を含む競合解決(ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ)メッセージを中継局に送信する。中継局は、このような競合解決メッセージを端末に送信する。

図１８は、本発明の他の実施例に係るランダムアクセス過程を示すシーケンスダイアグラムである。

図１８を参照すると、段階Ｓ１４１において、端末は、ランダムアクセスプリアンブル集合で任意に一つのランダムアクセスプリアンブルを選択し、選択されたランダムアクセスプリアンブルをＰＲＡＣＨリソース(ＰＲＡＣＨｒｅｓｏｕｒｃｅ)を介して中継局に送信する。段階Ｓ１４２において、中継局は、ランダムアクセス応答を端末に送信する。即ち、中継局は、ランダムアクセスプリアンブルインデックスを基地局に送信せず、ランダムアクセス応答を生成して直接端末に送信する。ランダムアクセス応答は、端末のアップリンク同期化のための時間同期(ｔｉｍｅａｌｉｇｎｍｅｎｔ；ＴＡ)値、アップリンク無線リソース割当情報、ランダムアクセスを遂行する端末を識別するためのランダムアクセスプリアンブル識別子(ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｐｒｅａｍｂｌｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ、ＲＡＰＩＤ)、及び臨時(ｔｅｍｐｏｒａｒｙ)Ｃ-ＲＮＴＩ(Ｃｅｌｌ-ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＴｅｍｐｏｒａｒｙＩｄｅｎｔｉｔｙ)のような端末の臨時識別子を含むことができる。ランダムアクセスプリアンブル識別子は、受信したランダムアクセスプリアンブルを識別するためである。

段階Ｓ１４３において、端末は、ランダムアクセス応答受信ウィンドウに属するサブフレーム内でＰＤＣＣＨをモニタリングし、ＰＤＣＣＨの受信に成功すれば、ＰＤＣＣＨにより指示されるＰＤＳＣＨ上にランダムアクセス応答を受信する。端末は、前記時間同期値を適用し、前記アップリンク無線リソース割当情報を用いてランダムアクセス識別子を含むスケジューリングされたメッセージを中継局に送信する。

段階Ｓ１４４において、中継局は、端末から受信したスケジューリングされたメッセージを基地局に送信する。また、段階Ｓ１４５において、基地局は、ランダムアクセス識別子を含む競合解決(ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ)メッセージを中継局に送信する。中継局は、このような競合解決メッセージを端末に送信する。

本発明の他のランダムアクセス過程の例によると、中継局が端末からランダムアクセスプリアンブルを受信すれば、受信されたランダムアクセスプリアンブルのインデックスに基づいて新たなランダムアクセスプリアンブルを生成する。中継局は、新たに生成されたランダムアクセスプリアンブルを基地局が制御するＰＲＡＣＨ送信時点に基地局に送信し、前記新たなアクセスプリアンブルを基地局が検出する。基地局は、中継局が送信した新たなアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答を中継局に送信すれば、中継局は、このランダムアクセス応答を端末にそのまま中継する方法も可能である。このような方法は、中継局が検出したランダムアクセスプリアンブルインデックスを基地局に伝達するために、別途のシグナリング方法とチャネル設計を要求しないという長所がある。

<中継局におけるアップリンクサブフレーム及びダウンリンクサブフレーム間のタイミングオフセット調節方法>

前述した類型ＲＦＳ１-ＡないしＲＦＳ１-Ｄのうちいずれか一つが適用される中継局を含む無線通信システムにおける中継局でアップリンクサブフレーム及びダウンリンクサブフレーム間のタイミングオフセットを設定する方法に対して説明する。

中継局から端末または基地局に信号を送信/受信する場合、アップリンクサブフレーム及びダウンリンクサブフレームが時間的に正確に一致せず、差が発生できる。このような時間的差をタイミングオフセットという。中継局でアップリンクサブフレーム及びダウンリンクサブフレームのタイミングオフセット値をＯＦＤＭシンボル上のサイクリック・プレフィックス長さ(ｃｙｃｌｉｃｐｒｅｆｉｘｌｅｎｇｔｈ)以内に合わせることが好ましい。理想的には、タイミングオフセット値が０になるようにすることが好ましい。中継局がバックホールリンクでアップリンク及びダウンリンクのタイミングオフセットを合わせるために、別途に物理チャネルを定義しない場合、中継局は、基地局が送信するＰ-ＳＣＨ、Ｓ-ＳＣＨ、Ｐ-ＢＣＨを周期的に受信することによって前記タイミングオフセット値を０またはＯＦＤＭシンボル上のサイクリック・プレフィックス長さ(ｃｙｃｌｉｃｐｒｅｆｉｘｌｅｎｇｔｈ)以内に合わせることができる。

基地局は、Ｐ-ＢＣＨに中継局のための同期情報を含んで送信することができる。または、基地局は、システム情報に中継局の同期情報を含んで送信することができる。ＲＲＣＬ１パラメーター設定が制限される状況では、別途のシステム情報として中継局関連情報を含んでいるシステム情報クラスを指定して、ＢＣＣＨに中継局のみ、または、中継局及び端末が受信するように送信することができる。

バックホールリンクでアップリンク及びダウンリンクの送信タイミングの同期化のために、別途に物理チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｎｎｅｌ)を定義する場合、ダウンリンク共通基準信号(ｄｏｗｎｌｉｎｋｃｏｍｍｏｎＲＳ)を用いたり、或いは任意の無線フレーム上の任意の時間区間にパイロット信号(ｐｉｌｏｔｓｉｇｎａｌ、ｂｅａｃｏｎｓｉｇｎａｌ)を挿入して、中継局がこのような信号を用いて同期化をできるようにすることが好ましい。

<基地局と中継局との間のリソース割当情報伝達方法>

前述した類型ＲＦＳ１-ＡないしＲＦＳ１-Ｄのうちいずれか一つが適用される中継局を含む無線通信システムにおける基地局と中継局との間のリソース割当情報を伝達する方法に対して説明する。

中継局が端末とのアクセスアップリンク及びアクセスダウンリンクに無線リソースを割り当てる場合、バックホールリンクのリソース割当を知らなければならない必要性がある。前述したＲＦＳ１-ＡないしＲＦＳ１-Ｄで言及した通り、中継局は、バックホールリンクとアクセスリンクの両方に関連付けられ、リソース割当に制限がある場合があるためである。

バックホールリンクのリソース割当のためには、バックホールリンクに使われるサブフレーム割当と割り当てられたサブフレーム内で無線リソース割当の二つの情報が必要である。前記無線リソース割当は、バックホールダウンリンクに使われることができ、または、バックホールアップリンクに使われることもできる。

バックホールリンクに使われるサブフレームは、専用サブフレームである。即ち、基地局と中継局との間のバックホールリンクにのみ使われ、他のマクロ端末や中継局端末との通信には使われない。バックホールリンクに使われるサブフレームでＬＴＥのみをサポートするレガシー(ｌｅｇａｃｙ)端末は、チャネル推定を中断することができる。これと異なる形態として、前記定義されるバックホールサブフレームでバックホールリンク送信と既存マクロ端末と基地局との間の送信に対するリソース割当がＦＤＭ形態に多重化されることもできる。バックホールリンクに使われるサブフレーム割当は、多様な方式に定義されることができる。

一実施例において、バックホールリンクに使われるサブフレームは、基地局と中継局との間に予め定義されることができる。これは別途のシグナリングが不必要であるという長所がある。このような方式を固定式(ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ)という。他の実施例において、バックホールリンクに使われるサブフレームは、基地局が中継局に周期的または非周期的に知らせることができる。基地局は、所定個数の連続された無線フレームに限って各無線フレーム内で固定された位置のサブフレームに関する情報を中継局に知らせることができる。例えば、現在、無線フレームから４個の無線フレームまででは、３番目のサブフレームがバックホールリンクに使われることを知らせることができる。これを半固定式(ｓｅｍｉ-ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ)という。このような割り当てられたサブフレームに関する情報は、システム情報の一部、ＲＲＣ(ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ)メッセージ及び/または中継局専用(ＲＳ-ｓｐｅｃｉｆｉｃ)シグナリングを介して知らせることができる。バックホールリンクに使われるサブフレームは、中継局の要請によって基地局が割り当てることもできる。

サブフレーム内で無線リソース割当は、多様な方式に定義されることができる。一実施例において、バックホールリンクに割り当てられたサブフレーム内で使われる無線リソースは、基地局と中継局との間に予め定義されることができる。例えば、サブフレームを３個の無線リソース領域に分け、３個の中継局が各々の割り当てられた無線リソース領域を使用することである。

または、バックホールリンクに割り当てられたサブフレームの各々に対して動的(ｄｙｎａｍｉｃ)に決定されることもできる。

他の実施例において、バックホールリンクに割り当てられたサブフレーム内で使われる無線リソースは、基地局が中継局にシステム情報の一部のようなブロードキャストチャネルを介して知らせることができる。また、他の実施例において、バックホールリンクに割り当てられたサブフレーム内で使われる無線リソースは、基地局が中継局にＲＲＣメッセージやＭＡＣメッセージのような上位階層メッセージを介して知らせることができる。また、他の実施例において、バックホールリンクに割り当てられたサブフレーム内で使われる無線リソースは、基地局が中継局でＰＤＣＣＨを介して知らせることができる。この時、ＰＤＣＣＨのＣＲＣには中継局用識別子がマスキングされることができる。

バックホールリンクに割り当てられたサブフレーム及び/またはサブフレーム内で無線リソース割当に関する情報を基地局が中継局にＰＤＣＣＨを介して知らせるために、新たなＤＣＩフォーマットを定義することができる。例えば、基地局は、新たなＤＣＩフォーマットに含まれるＭＣＳ(ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｄｉｎｇＳｃｈｅｍｅ)、ＲＡ(ｒｅｓｏｕｒｃｅａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ)フィールド及び/またはＲＶ(ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙｖｅｒｓｉｏｎ)フィールドのビット数を既存ＤＣＩフォーマットに比べて縮小して割り当てることができる。または、使用可能なランク(ｒａｎｋ)値を基地局と中継局との間に限定することができる。例えば、可用な最大ランクが４であれば、中継局と基地局との間は、ランクを３または４に制限することができる。これによって、ＭＩＭＯ送信の場合、送信に対するランクとプリコーディング行列を示すＴＰＭＩ(ｔｒａｎｓｍｉｔｐｒｅｃｏｄｉｎｇｍａｔｒｉｘｉｎｄｅｘ)値のフィールドを既存の場合に比べて縮小して割り当てることができる。

基地局と中継局との間のＰＤＣＣＨにおいて使われることができるＣＣＥ集合は制限されることができる。例えば、全体可用なＣＣＥ集合を｛１,２,４,８｝とする時、中継局へのリソース割当用ＤＣＩフォーマットには｛４,８｝または｛８｝のみが使われることができる(即ち、ＰＤＣＣＨフォーマット１、２及び３のうち選択可能である)。これに対する指定は、中継局に固有な(ｒｅｌａｙｎｏｄｅ-ｓｐｅｃｉｆｉｃ)ＲＲＣメッセージ、ＭＡＣメッセージまたはＰＤＣＣＨを介して中継局に知らせることができる。または、基地局と中継局との間のＰＤＣＣＨは、共用検索空間(ｃｏｍｍｏｎｓｅａｒｃｈｓｐａｃｅ)内でモニタリングされることができる。または、基地局と中継局との間のＰＤＣＣＨは、別途の検索空間内でモニタリングされることができる。別途の検索空間を定義するために、基地局と中継局との間のＰＤＣＣＨは、別途の検索開始点を有することができる。この検索開始点は、中継局の固有識別子に基づいて得られることができる。可用なＣＣＥ集合を制限したり、或いは検索空間を設定することによってＰＤＣＣＨのモニタリングにともなうブラインドデコーディング回数を減らすことができる。

基地局は、中継局の無線リソース割当を含むＤＣＩフォーマットにエラー発生を防止するためのシーケンスを追加することができる。基地局と中継局との間のエラー発生に対するロバスト性(ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ)を提供し、中継局が他の中継局に送信されたＰＤＣＣＨを自体に送信されたＰＤＣＣＨと誤って認識したり、或いはエラーの発生したＰＤＣＣＨをエラーのないＰＤＣＣＨと認識する問題を減らすことができる。

図１９は、本発明の実施例が具現される無線通信システムを示すブロック図である。基地局５００は、プロセッサー５１０(ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)、メモリー５３０(ｍｅｍｏｒｙ)、及びＲＦ部５２０(ＲＦ(ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)ｕｎｉｔ)を含む。プロセッサー５１０は、中継局が信号を受信または送信するサブフレームを中継局と基地局との間に予め約束されたサブフレームに割り当て、割り当てられたサブフレームで信号を受信または送信する周波数帯域を動的に割り当てることができる。この場合、プロセッサー５１０は、前述した予め約束されたサブフレームに対する割当情報は、上位階層信号として送信し、動的に割り当てられた周波数帯域に対する割当情報は、ＰＤＣＣＨを介して送信することができる。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサー５１０により具現されることができる。メモリー５３０は、プロセッサー５１０と連結され、プロセッサー５１０を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部５２０は、プロセッサー５１０と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。

中継局６００は、プロセッサー６１０、メモリー６２０、及びＲＦ部６３０を含む。プロセッサー５１０は、複数のサブフレームのうち割り当てられたサブフレームに関する情報を獲得し、割り当てられたサブフレーム内で無線リソース割当に関する情報を運ぶＰＤＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌｄｏｗｎｌｉｎｋｃｏｎｔｒｏｌｃｈａｎｎｅｌ)をモニタリングする。そして、前記モニタリングされたＰＤＣＣＨの前記無線リソース割当に基づいて基地局からデータを受信する。メモリー６２０は、プロセッサー６１０と連結され、プロセッサー６１０を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部６３０は、プロセッサー６１０と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。

プロセッサー５１０、６１０は、ＡＳＩＣ(ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ-ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ)、他のチップセット、論理回路及び/またはデータ処理装置を含むことができる。メモリー５２０、６２０は、ＲＯＭ(ｒｅａｄ-ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ)、ＲＡＭ(ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ)、フラッシュメモリー、メモリーカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。ＲＦ部５３０、６３０は、無線信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアに具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリー５２０、６２０に格納され、プロセッサー５１０、６１０により実行されることができる。メモリー５２０、６２０は、プロセッサー５１０、６１０の内部にあってもよく、または外部にあってもよく、よく知らされた多様な手段でプロセッサー５１０、６１０と連結されることができる。

前述した例示的なシステムにおいて、方法は、一連の段階またはブロックで順序図に基づいて説明されているが、本発明は、段階の順序に限定されることではなく、ある段階は、前述と異なる段階と異なる順序にまたは同時に発生することができる。また、当業者であれば、順序図に示す段階が排他的ではなく、他の段階が含まれたり、或いは順序図の一つまたはその以上の段階が本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。

以上、本発明に対して実施例を参照して説明したが、該当技術分野の通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想及び領域から外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させて実施できることを理解することができる。従って、前述した実施例に限定されず、本発明は、特許請求の範囲内のあらゆる実施例を含む。

Claims

無線通信システムにおける中継局の動作方法において、
複数のサブフレームのうち割り当てられたサブフレームに関する情報を獲得する段階；
前記割り当てられたサブフレーム内で無線リソース割当に関する情報を運ぶ物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）をモニタリングする段階；及び、
モニタリングされたＰＤＣＣＨの前記無線リソース割当に基づいて基地局からデータを受信する段階；
を含む方法。
前記割り当てられたサブフレームで周波数バンドを介して前記基地局からデータを受信する時、前記中継局は、前記割り当てられたサブフレームで前記周波数バンドを介して端末にデータを送信しないことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記割り当てられたサブフレームに関する情報は、所定個数の連続された無線フレームに限って各無線フレーム内で固定された位置のサブフレームに関する情報であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記無線リソース割当に関する情報は、前記固定された位置のサブフレーム内で固定された位置の周波数帯域に関する情報であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
前記無線リソース割当に関する情報は、前記固定された位置のサブフレームの各々に対して決定される周波数帯域に関する情報であることを特徴とする請求項３に記載の方法。
前記割り当てられたサブフレームに関する情報は、基地局から受信されるシステム情報の一部または無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージを介して得られることを特徴とする請求項３に記載の方法。
前記モニタリングされたＰＤＣＣＨの巡回冗長検査（ＣＲＣ）には中継局の固有識別子がマスキングされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記ＰＤＣＣＨをモニタリングする段階は、検索開始点を基準として制御チャネル要素（ＣＣＥ）集合単位に前記ＰＤＣＣＨをモニタリングすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記検索開始点は、中継局の固有識別子に基づいて定義されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
前記検索開始点は、固定されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
無線信号を送受信するＲＦ部；及び、
前記ＲＦ部に連結されるプロセッサーを含み、
前記プロセッサーは、複数のサブフレームのうち割り当てられたサブフレームに関する情報を獲得し、前記割り当てられたサブフレーム内で無線リソース割当に関する情報を運ぶ物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）をモニタリングし、前記モニタリングされたＰＤＣＣＨの前記無線リソース割当に基づいて基地局からデータを受信することを特徴とする中継局。