JP4751451B2 - 無線通信システムでのリレーステーションを用いた通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関するもので、より詳細には、無線通信システムでのリレーステーション（Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ：ＲＳ）を用いた通信方法に関するものである。

図１は、メッシュ（Ｍｅｓｈ）構造の通信網の一実施例を示した説明図である。一般的に、広帯域無線接続では、ＰＭＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ）構造のみならず、図１に示すようなメッシュ構造を用いて通信を行うことができる。前記メッシュモードは、他の加入者団のリレーを通して基地局と接続できるようにすることで、大型建物などによる電波陰影地域が存在する都心の非直進波通信環境に能動的に対応することができる。

メッシュモードは、既存のフレームを用いる代わりに、制御サブフレームとデータサブフレームで構成されている。制御サブフレームには、二つの基本機能がある。すなわち、ネットワーク制御サブフレームは、互いに異なるシステム間の結合を作って維持する機能をし、スケジュール制御サブフレームは、システム間のデータ伝送での同等なスケジューリング機能をする。周期的に発生するネットワーク制御サブフレーム以外の全てのフレームがスケジュール制御フレームであり、制御サブフレームの長さは、固定ＭＳＨ−ＣＴＲＬ−ＬＥＮ（ｎｅｔｗｏｒｋ ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）で示される。ネットワーク制御及びスケジュール制御サブフレームの間にネットワークエントリーを割り当てた後、ネットワーク構成によって出て、スケジュール制御サブフレームの間に分散スケジューリングを示すネットワーク記述子が制御フレームで発生するようになる。

広帯域無線接続システムの例を挙げると、ＩＥＥＥ ８０２．１６ａ規格は、２〜１１ＧＨｚ帯域で非直進波通信を考慮するので、多重経路フェーディングを深刻に経験する憂いがあり、これによる信頼性を確保するために、ＭＡＣ階層で自動再伝送要請（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ；以下、‘ＡＲＱ'という。)方式が適用される。また、多重アンテナを用いたビームフォーミングを通してセルのカバレッジとシステム容量を向上するための高等アンテナシステム（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ；ＡＡＳ）が考慮される。そして、非免許帯域での他のシステムとの共存問題を解決するために、動的周波数選択（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ＤＦＳ）機能を支援する。

一般的に、広帯域無線接続（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＭＡＮ）で考慮されるＰＭＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ）構造のみならず、メッシュ網構造を選択的に支援することができる。このようなメッシュモードでは、他の加入者団のリレーを通して基地局との接続が可能になるようにし、メッシュモードは、大型建物による電波陰影地域が存在するしかない都心地の非直進波通信環境のために考慮された。

図２は、メッシュモードフレーム構造の一実施例を示した説明図である。図２に示すように、メッシュモードは、既存のフレームを用いる代わりに、制御サブフレームとデータサブフレームで構成される。制御サブフレームには、二つの基本機能がある。すなわち、ネットワーク制御サブフレームは、互いに異なるシステム間の結合を作って維持する機能をし、スケジュール制御サブフレームは、システム間のデータ伝送での同等なスケジューリング機能をする。周期的に発生するネットワーク制御サブフレーム以外の全てのフレームは、スケジュール制御フレームである。ネットワーク制御サブフレームの間にネットワークエントリーを割り当てた後、メッシュモードネットワークを構成し、スケジュール制御サブフレームの間に分散スケジューリングをするネットワーク記述子がスケジュール制御フレームを発生させる。前記ネットワーク記述子は、メッシュモードで基地局（ＢＳ）と類似した機能を行える中心移動局を意味する。

図３は、ＯＦＤＭＡ物理階層において、副チャネルの概念の一実施例を示した説明図である。以下、図３を参照して、広帯域無線接続システムにおけるＯＦＤＭＡ物理階層の特性を説明する。ＯＦＤＭＡ物理階層では、活性搬送波をグループに分離し、各グループ別にそれぞれ異なる受信端に送信する。このように、受信端に伝送される搬送波のグループを副チャネル（ｓｕｂ-ｃｈａｎｎｅｌ）という。このとき、各副チャネルを構成する搬送波は、互いに隣接したり、等間隔をおいて離れている。このように、副チャネル単位での多重接続が可能になると、周波数ダイバーシティ利得、電力の集中による利得を得ることができ、順方向電力制御を効率的に行うことができる。

図４は、ＯＦＤＭＡにおける資源割り当て方式の一実施例を示した説明図である。図４を参照すると、各移動局に割り当てられるスロットは、２次元空間のデータ領域によって定義されるが、これは、バーストによって割り当てられる連続的な副チャネルの集合である。図４に示すように、ＯＦＤＭＡでの一つのデータ領域は、時間領域と副チャネル領域の二次元的な組み合わせで決定される直四角形に示される。前記データ領域は、特定の移動局のアップリンクに割り当てられ、ダウンリンクにおいては、前記データ領域を通して特定の移動局に情報を伝送することができる。このようなデータ領域を２次元空間で定義するためには、時間領域でのＯＦＤＭシンボルの数と、周波数領域での基準点からオフセットだけ離れた位置で開始される連続的な副チャネルの数が与えられるべきである。

図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれダウンリンク及びアップリンクフレームでの副チャネルマッピング方法の一実施例を示した説明図である。割り当てられた副チャネルの領域が２次元に表示され、割り当てられた２次元副チャネル領域に対して一番前のシンボルの副チャネルからデータをマッピングする。アップリンクの場合、割り当てられた副チャネルは、１次元に割り当て領域を先に決定する。すなわち、区間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）を決定し、以前に他のプロトコルデータユニット（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ；以下、‘ＰＤＵ'）バーストに割り当てられた副チャネルの次からシンボル軸に沿って副チャネルを割り当てる。このとき、特定の副チャネル領域の最後のシンボルに到達すると、次の副チャネルから割り当てを継続的に行う。

図６は、ＯＦＤＭＡを用いた通信システムのフレーム構造の一実施例を示した説明図である。図６に示すように、一つのフレームは、ダウンリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）フレームとアップリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）フレームで構成される。毎フレームの最初のシンボルは、プリアンブルとして使用されるが、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳＳ）は、前記プリアンブルを用いて基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）を獲得する。ダウンリンクマップ（ＤＬ−ＭＡＰ）及びアップリンクマップ（ＵＬ−ＭＡＰ）は、それぞれアップリンク及びダウンリンクにおいて、チャネル資源がどのように割り当てられるかに関する情報を有する媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、‘ＭＡＣ’）メッセージである。また、ダウンリンクチャネル叙述者（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ；以下、‘ＵＣＤ’）は、ダウンリンク及びアップリンクチャネルの物理的特性（例えば、変調方式及びコーディング方式）を知らせるＭＡＣメッセージである。移動局及び基地局は、前記アップリンクマップ及びダウンリンクマップによって、割り当てられた無線資源を用いてバースト単位でデータを送受信する。

図７は、バースト割り当て方法の一実施例を示した説明図である。図７を参照すると、ダウンリンクにおいては、時間軸及び周波数軸による二次元ブロックをバーストに割り当てる。すなわち、ダウンリンクマップは、割り当てられるバーストの開始シンボルの番号、開始副チャネルの番号、使用されるシンボルの数及び使用される副チャネルの数を含む。したがって、ダウンリンクマップを用いて、フレーム上でどのように無線資源が割り当てられたかを知ることができる。一方、ダウンリンクでは、最初の副チャネルに該当するシンボル軸に沿って、順次的に無線資源を割り当てた後、次の副チャネルに該当する無線資源をシンボル軸に沿って割り当てる。したがって、アップリンクマップは、割り当てられたシンボルの数のみを有することで、割り当てられた無線資源を知ることができる。

図８は、ＰＭＰの場合における移動局の網接続過程の一実施例を示したフローチャートである。図８を参照すると、まず、最初に電源をオンにすると、移動局は、ダウンリンクチャネルを検索し、基地局とのアップ／ダウン同期を獲得する（Ｓ４１）。そして、移動局は、基地局とのレンジングを行ってアップリンク伝送パラメータを調整し、基地局から基本管理連結識別子（Ｂａｓｉｃ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＣＩＤ）及び第１管理連結識別子（Ｐｒｉｍａｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＣＩＤ）の割り当てを受ける（Ｓ４２）。移動局は、基地局と基本性能に対する交渉を行い（Ｓ４３）、認証手順を行う（Ｓ４４）。移動局が基地局に登録すると、ＩＰで管理される移動局は、基地局から第２管理連結識別子（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＣＩＤ）の割り当てを受けると、ＩＰ連結を設定する（Ｓ４５）。そして、現在の日付と時間を設定し（Ｓ４６）、移動局構成ファイルをサーバーからダウンロードし（Ｓ４７）、サービス連結を設定する（Ｓ４８）。

図９は、前記レンジング過程の一実施例を示したフローチャートである。図９を参照すると、基地局は、ダウンリンクマップメッセージ（ＵＬ−ＭＡＰ）を用いて放送連結識別子を有する初期レンジング情報要素（ｉｎｉｔｉａｌ Ｒａｎｇｉｎｇ ＩＥ）を伝送する（Ｓ５１）。移動局は、連結モード状態でレンジング要請メッセージ（ＲＮＧ−ＲＥＱ）を用いてレンジングパケットを伝送する（Ｓ５２）。基地局でデコーディングが不可能なレンジングパケットを受信した場合、フレーム番号及び再試図フレーム情報を含むレンジング応答メッセージ（ＲＮＧ−ＲＳＰ）を移動局に伝送する（Ｓ５３）。移動局は、フレーム番号及び再試図フレーム情報を受信すると、各パラメーターを調整し、前記再試図フレーム情報に基づいて再びレンジング要請メッセージ（ＲＮＧ−ＲＥＱ）を伝送する（Ｓ５４）。基地局は、デコーディング可能なレンジングパケットを受信すると、基本管理連結識別子（Ｂａｓｉｃ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＩＤ）を含むレンジング応答メッセージ（ＲＮＧ−ＲＳＰ）を伝送する（Ｓ５５）。移動局は、自身のＭＡＣ住所が含まれたレンジング要請メッセージを受信すると、基本管理連結識別子を保存し、他の各パラメーターを調整する。基地局は、アップリンクマップメッセージの基本連結識別子を用いて初期レンジング情報要素を移動局に伝送する（Ｓ５６）。前記アップリンクマップメッセージで自身の基本連結識別子を把握し、初期レンジング機会ポールに対する応答としてレンジング応答メッセージを伝送する（Ｓ５８）。前記レンジング応答メッセージを受信した移動局は、各ローカルパラメータを調整する。

ＤＬ−ＭＡＰメッセージは、バーストモード物理階層でのダウンリンク区間に対してバースト別に割り当てられた用途を定義し、ＵＬ−ＭＡＰメッセージは、アップリンク区間に対して割り当てられたバーストの用途を定義する。

表１は、ダウンリンクマップ情報要素の一例を示したものである。

表２は、アップリンクマップ（ＵＬ−ＭＡＰ）メッセージの一例を示したものである。

ＤＬ-ＭＡＰを構成する情報要素（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）は、ＤＩＵＣ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｕｓａｇｅ Ｃｏｄｅ）、ＣＩＤ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＩＤ）及びバーストの位置情報（副チャネルオフセット、シンボルオフセット、副チャネル数、シンボル数）を含むが、前記情報要素によって各移動局に相応するダウンリンクトラフィック区間が区分される。一方、ＵＬ-ＭＡＰメッセージを構成する情報要素は、各ＣＩＤ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＩＤ）別にＵＩＵＣ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｕｓａｇｅ Ｃｏｄｅ）によって用途を定義し、‘ｄｕｒａｔｉｏｎ’フィールドを用いて該当区間の位置を規定する。ここで、ＵＬ-ＭＡＰで使用されるＵＩＵＣ値によって区間別用途が決まり、各区間は、それ以前のＩＥ開始点からＵＬ-ＭＡＰ ＩＥで規定された‘ｄｕｒａｔｉｏｎ’だけ離れた地点で開始する。

表３は、ＤＬ-ＭＡＰ ＩＥの一例を示したものである。

表４は、アップリンクマップ情報要素の一例を示したものである。

ＵＩＵＣ１２で定義されるアップリンク区間は、初期レンジング、ハンドオーバーレンジング、周期的なレンジングまたは帯域要請のための用途に割り当てられ、競争基盤の特徴を有する。

表４の一例のように、ＵＬ-ＭＡＰメッセージを構成する情報要素は、各ＣＩＤ（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＩＤ）別にＵＩＵＣ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｕｓａｇｅ Ｃｏｄｅ）によって用途が決まり、区間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）によって該当区間の位置が規定される。ここで、ＵＬ-ＭＡＰで使用されるＵＩＵＣ値によって区間別用途が決まり、各区間は、それ以前のＩＥ開始点からＵＬ-ＭＡＰ ＩＥで規定された区間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）だけ離れた地点で開始する。

広帯域無線接続システムを始めとする無線通信システムにおいて、スループットを高めるか、陰影地域を解消するために、基地局と移動局との間に信号を中継できるリレーステーションが提案された。すなわち、リレーステーションは、ダウンリンクにおいては、基地局から伝送された信号を移動局に伝達し、アップリンクにおいては、移動局から伝送された信号を基地局に伝達する役割を行う。前記リレーステーションは、特定の地域に固定されるか、半固定式に使用されるか、大衆交通手段などの場所に設置することで移動式に使用される。

リレーステーションの目的は、大きく基地局のサービスカバレッジ拡張とスループット改善の二つに要約できるが、各目的によって、リレーステーションの動作を異なるように定義することができる。

基地局のサービスカバレッジ拡張のためにリレーステーションを使用する場合（Ｔｙｐｅ１）、リレーステーションは、端末と基地局との間に取り交わすデータだけでなく、基地局または端末から伝達される全ての制御メッセージを中継する。スループット改善のためにリレーステーションを使用する場合（Ｔｙｐｅ２）、リレーステーションは、端末と基地局との間に交換される使用者データのみを中継し、基地局の放送形態の制御メッセージまたは端末のアップリンク制御メッセージを端末と基地局が直接交換できるようにする。このようにリレーステーションを用いて中継されるデータにおいては、端末と基地局が直接取り交わすデータに比べて遅延が発生する憂いがあり、リレーステーションは、データが中継される端末に良い信号品質を提供し、それによる適切なチャネルコーディング率及び変調方式を使用して該当の端末に中継することで、全体的なスループットを増加させることができる。

しかしながら、上記のようにリレーステーションが備わった移動通信システムでは、基地局とリレーステーションとの間、そして、リレーステーションと移動局との間にどのような方法でスケジューリングをし、資源を割り当てられるかに対する方法が提案されていないという問題点があった。また、上記のようなＯＦＤＭＡを基盤とした無線通信システムにおいて、リレーステーションを通して中継通信を行う場合、どのような方法で無線資源を割り当て、無線資源割り当て情報を伝送するかが問題となる。

リレーステーションは、技術的に見たときに大きく二つに分けられる。第一には、アナログ方式でリレーステーションが送信端から受けた信号を単純に増幅（信号の強さのみを増幅すること）して受信端に伝達する方式がある。この方式の場合、遅延がほとんどなく、リレーステーションが基本的な増幅機能のみを有しているので、費用的な効率側面で長所があるが、増幅段階でノイズも一緒に増幅されるという短所がある。第二には、デジタル方式で送信端から受けた信号をデコーディングした後、再びエンコーディングして受信端に伝達する方式があり、この方式の場合、ノイズを除去するとともに、より高いデータレートコーディング方式を使用して高いスループットを得られるという長所がある反面、デコーディング及びエンコーディング過程で遅延が発生しうるという短所がある。

上記のような従来技術に係る移動通信システムのフレーム構造においては、基地局からサービスを受信する端末は、リレーステーションから受信した情報のみでリレーステーションダウンリンク領域及びリレーステーションアップリンク領域の正確な開始位置を知ることができなく、毎フレームごとにＲＳ-プリアンブルを通してリレーステーションと同期を合わせるべきである。例えば、リレーステーション領域の位置が基地局によって変更される場合、端末は、変更されたリレーステーション領域を認識するのに困難さがあるだけでなく、リレーステーション領域を認識するとしても不正確に認識するようになり、基地局との間で送受信エラーが発生しうるという問題点がある。

本発明の目的は、リレーステーションを用いて、基地局から移動局に伝送されるデータを効率的に中継伝送する方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、リレーステーションを用いた中継通信において、より効率的に無線資源を割り当て、これを用いて中継通信を行えるようにすることにある。

本発明の更に他の目的は、基地局と端末との間にリレーステーションを媒介にして通信がなされる場合、通信資源割り当て手順を明確に定義するためのリレーステーションを通した通信方法及びそのためのフレーム構造を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、基地局と端末との間にリレーステーションを媒介にして通信がなされる場合、通信資源を効率的に割り当てるためのリレーステーションを通した通信方法及びそのためのフレーム構造を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、端末でリレーステーション領域の位置を迅速かつ正確に把握できるようにする移動通信システムにおけるリレーステーション領域指定方法及び検索方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明は、リレーステーション（Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＲＳ）を備えた通信システムで基地局が無線資源を割り当てる方法において、ｎ番目のフレームを用いて基地局からＲＳにデータを伝送するための無線資源割り当てに関する第１情報と、ｎ＋ｋ番目のフレームを用いてＲＳから移動局にデータを伝送するための無線資源割り当てに関する第２情報とを含む無線資源割り当てメッセージを伝送する段階と；前記ｎ番目のフレームの間に、前記第１情報によって割り当てられた無線資源を用いて基地局からＲＳにデータを伝送する段階と；を含んで構成される。

また、本発明は、リレーステーション（Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＲＳ）を備えた通信システムで、前記ＲＳが基地局から移動局に伝送されるデータを中継する方法において、ｎ番目のフレームを用いて基地局からＲＳにデータを伝送するための無線資源割り当てに関する第１情報と、ｎ＋ｋ番目のフレームを用いてＲＳから移動局にデータを伝送するための無線資源割り当てに関する第２情報とを含む無線資源割り当てメッセージを受信する段階と、前記第１情報によって割り当てられた無線資源を用いて、前記ｎ番目のフレームの間に前記基地局から伝送されるデータを受信する段階と、前記データをデコーディングする段階と、前記デコーディングされたデータをエンコーディングする段階と、前記第２情報によって割り当てられた無線資源を用いて、前記ｎ＋ｋ番目のフレームの間に前記移動局にデータを伝送する段階と、を含んで構成される。

本発明の更に他の様相として、本発明は、リレーステーションが基地局から移動局にデータ伝送を中継する通信方法において、第１フレームの間に、割り当てられたダウンリンク無線資源を用いて基地局からデータを受信する段階と、第２フレームのダウンリンクマップを用いて、前記リレーステーション領域内の各移動局にダウンリンク無線資源割り当て情報を伝達する段階と、前記第２フレームの間に、前記無線資源割り当て情報による無線資源を用いて、前記領域内の各移動局にそれぞれデータを伝送する段階と、を含んで構成される。

また、本発明は、リレーステーションが基地局から移動局にデータ伝送を中継する通信方法において、第１フレームの間に、基地局からデータを受信する段階と、前記第１フレームの間に、第２フレームのサブフレーム構成のための無線資源割り当て情報を前記基地局に伝送する段階と、領域内の各移動局に、前記サブフレームの無線資源割り当てに関する情報を伝送する段階と、前記無線資源割り当て情報による無線資源を用いて前記領域内の各移動局にそれぞれデータを伝送する段階と、を含んで構成される。

リレーステーションは、最初に基地局のセル内に入ったとき、端末と同様に、初期化過程、すなわち、初期ネットワークエントリー過程を行うようになる。基地局は、自身に登録された各端末にリレーステーションを通してサービスを提供するか、基地局が直接通信するかを決定し、リレーステーションを通して通信する必要があるとき、基地局は、リレーステーションを通して端末にデータを伝送するように決定する。

本発明は、ＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡ方式の通信システムでリレーステーションを通して基地局と端末の通信を中継する場合、基地局がリレーステーションを通して端末にデータを送受信するためのフレーム構造を定義することを一特徴とする。すなわち、リレーステーションを通して中継する端末が存在する場合、基地局が該当のリレーステーションに前記リレーステーションと端末が送受信するための資源を予め割り当て、リレーステーションのためのダウンリンク／アップリンクマップ（ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ）情報をリレーステーションのデータバースト形態で知らせる。リレーステーションを通して基地局のサービスを送受信する端末のためのダウンリンク／アップリンクマップ（ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ）情報は、基地局が該当のリレーステーション別に構成したり、一つのバーストに全てのリレーステーションのＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ情報を含ませて伝送することができる。ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ情報をデータバーストを通して受信したリレーステーションのダウンリンクの該当領域にＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ情報を放送し、基地局が指定したフレーム番号及び該当位置を通して端末のデータを送受信する。

本発明の更に他の様相として、本発明に係るリレーステーションを通した通信方法は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式の通信システムにおけるリレーステーションを通した通信方法において、基地局で前記リレーステーションと少なくとも一つ以上の端末が通信を行うために必要なダウンリンク／アップリンクマップ（ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ）情報をデータバースト領域を通して前記リレーステーションに伝送することを特徴とする。

本発明の更に他の様相として、本発明に係るリレーステーションを通した通信方法は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式の通信システムにおけるリレーステーションを通した通信方法において、前記リレーステーションが少なくとも一つ以上の端末のためのデータを送受信するリレーステーション（ＲＳ）領域を割り当てる段階と、基地局で前記リレーステーションのためのダウンリンク／アップリンクマップ（ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ）情報をデータバースト領域を通して伝送する段階と、前記リレーステーションで前記データバースト領域を通して受信された前記ダウンリンク／アップリンクマップ情報によって前記リレーステーション領域を構成し、前記少なくとも一つ以上の端末に伝送する段階と、を含んで構成されることを特徴とする。

本発明の更に他の様相として、本発明に係るリレーステーションを通した通信方法は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式の通信システムにおける端末でのリレーステーションを通した通信方法において、前記リレーステーションが前記端末のためにデータを送受信するように割り当てられたリレーステーション（ＲＳ）領域のうち、前記リレーステーションのためのダウンリンクマップ（ＤＬ−ＭＡＰ）情報を通して割り当てられたダウンリンクデータバースト領域を通してデータを受信する段階と、前記リレーステーションのためのアップリンクマップ（ＵＬ−ＭＡＰ）情報を通して割り当てられたアップリンクデータバースト領域を通してデータを伝送する段階と、を含み、前記リレーステーションのためのダウンリンク／アップリンクマップ（ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ）情報は、基地局によってデータバースト領域を通して前記リレーステーションに伝送されたものであることを特徴とする。

本発明の更に他の様相として、本発明に係るフレーム構造は、ＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡ方式の通信システムにおける基地局と少なくとも一つ以上の端末との間で少なくとも一つ以上のリレーステーションを媒介にして通信を行うためのフレーム構造において、前記少なくとも一つ以上のリレーステーションが前記少なくとも一つ以上の端末のためのデータを送受信するリレーステーション領域を指定するメッセージが含まれるプリアンブル領域と、前記少なくとも一つ以上のリレーステーションのためのダウンリンク／アップリンクマップ（ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ）情報が割り当てられるデータバースト領域と、前記メッセージによって指定され、前記少なくとも一つ以上のリレーステーションが前記少なくとも一つ以上の端末のためのデータを送受信するように割り当てられるリレーステーション領域と、を含んで構成されることを特徴とする。

本発明の一特徴は、基地局がリレーステーションを通して端末に少なくとも一つ以上の次のフレームでのリレーステーション領域の位置を指定する識別情報を伝達し、前記端末は、前記識別情報を通して前記少なくとも一つ以上の次のフレームでのリレーステーション領域の位置を把握することにある。このような技術的特徴によって、端末は、全てのフレームに対してリレーステーション領域を探すためにリレーステーション-プリアンブルと同期を合わせる必要がなく、リレーステーション領域の位置が可変になる場合にも迅速かつ正確にリレーステーション領域の開始位置を探すことができる。

本発明の更に他の様相として、本発明に係る移動通信システムでのリレーステーション領域指定方法は、基地局と少なくとも一つ以上の端末との間でリレーステーションを媒介にして通信を行う通信システムにおいて、基地局が少なくとも一つ以上の次のフレームでのリレーステーション領域の位置を指定する識別情報を含む第１メッセージをリレーステーションに伝送する段階と、前記リレーステーションが現在フレームのリレーステーション領域を通して前記識別情報を含む第２メッセージを前記少なくとも一つ以上の端末に伝送する段階と、を含んで構成されることを特徴とする。

本発明の更に他の様相として、本発明に係る移動通信システムでのリレーステーション領域検索方法は、基地局と少なくとも一つ以上の端末との間でリレーステーションを媒介にして通信を行う通信システムにおいて、リレーステーションから現在フレームのリレーステーション領域を通して少なくとも一つ以上の次のフレームでのリレーステーション領域の位置を指定する識別情報を含むメッセージを受信する段階と、前記識別情報を用いて前記少なくとも一つ以上の次のフレームでのリレーステーション領域の開始地点を検索する段階と、を含んで構成されることを特徴とする。

リレーステーションを備えた移動通信システムにおいて、効率的なデータ中継通信を可能にすることができる。

中継通信を行うことで、陰影地域にある各移動局にデータを伝送することができ、陰影地域でない場所にある各移動局にもより高いスループットを支援することができる。

基地局と端末との間にリレーステーションを媒介にして通信がなされる場合、通信資源割り当て手順を明確にすることができ、通信資源を効率的に割り当てることができる。

端末は、全てのフレームに対してリレーステーション領域を探すためにリレーステーション-プリアンブルと同期を合わせる必要がなく、リレーステーション領域の位置が可変になる場合にも迅速かつ正確にリレーステーション領域の開始位置を探すことができる。

上述した目的、特徴及び長所は、添付された図面と関連した下記の詳細な説明を通してより明らかになるだろう。以下、添付された図面を参照して、本発明の好適な一実施例を詳細に説明する。

リレーステーション（Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ；以下、‘ＲＳ’）は、無線ＬＡＮでのアクセスポインター（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔｅｒ；ＡＰ）や移動通信システムでの基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）が有線バックボーン網と連結されていることとは異なり、無線で基地局や移動局と通信することができる。また、受信した信号のみを増幅させる増幅器とは異なり、ＲＳは、信号増幅のみならず、受信した信号をデコーディングし、再びエンコーディングを行い、次のフレームの間に移動局や基地局に伝送することができる。

移動通信システムにおいて、前記ＲＳは、多様な用途に使用される。例えば、基地局から伝送される信号を単純に増幅して移動局に再伝送することもでき、基地局から受信された信号に対してデコーディングを行った後、再びエンコーディングを行って移動局に伝送することもできる。ＲＳが単純に信号を増幅して伝送する場合には、基地局から伝送された信号が移動局に伝送されるまでの遅延時間がない。すなわち、一フレーム内で伝送することができる。しかし、増幅時に受信された雑音も一緒に増幅されるという短所がある。

しかし、ＲＳが基地局から送信された信号をデコーディングし、これに基づいて再びエンコーディングを行ってから移動局に伝送する場合には、デコーディング及びエンコーディングによる時間遅延が少なくとも一フレーム以上発生しうる。しかし、基地局から受信した信号を再びエンコーディングして伝送することで、より良い信号品質を保障することができる。

リレーステーション（Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ；以下、‘ＲＳ'）は、周波数帯域を使用する方法によって次のように区分することができる。すなわち、基地局が使用する周波数帯域と独立的な周波数帯域を使用することができ、基地局が使用する周波数帯域の一部分をＲＳが割り当て受けて使用することができる。また、基地局と同じ周波数帯域を使用し、基地局から受信した制御信号やデータを増幅して再伝送することもできる。一方、ＲＳは、固定式（ｆｉｘｅｄ ＲＳ）に運用されるか、半固定式（ｎｏｍａｄｉｃ ＲＳ）に運用されるか、移動式（ｍｏｂｉｌｅ ＲＳ）に運用される。

図１０は、ＲＳの動作方法の一実施例を示した説明図である。図１０に示すように、第３移動局、第４移動局及び第５移動局は、基地局のカバレッジ内にあるので、基地局との通信が可能である。しかし、第１移動局及び第２移動局は、基地局のカバレッジ外にある。したがって、ＲＳが基地局から伝送される信号を中継しないと、信号を受信することが不可能になる。したがって、基地局から伝送される信号をＲＳが中継することで、基地局のカバレッジ外にあるが、ＲＳのカバレッジ内にある各移動局との通信が可能になる。したがって、基地局のカバレッジ外にあるが、ＲＳのカバレッジ内にある各移動局は、ＲＳを通してネットワークに進入することができる。上記のように、ＲＳは、カバレッジ拡張のために使用される。

一方、第３移動局、第４移動局及び第５移動局は、基地局のカバレッジ内にあるので、基地局との通信が可能であるが、このような各移動局に対しても、スループットを高めるためにＲＳが信号伝送を中継することができる。

移動性ＲＳは、ＢＳに登録する過程及び周期的なレンジング過程を行うことができる。ＲＳは、自身のカバレッジ内にある各移動局の連結識別子（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＩＤ；以下、‘ＣＩＤ’）の目録を管理し、前記目録の更新が必要である場合には、周期的なレンジング過程を通して基地局に更新情報を伝達する。

一般的に、移動性ＲＳの場合、最初に基地局のセルに進入したとき、移動局が網進入過程を行う方式と類似した形態で初期化過程を行う。網に進入したＲＳは、ＲＳの中継を通して通信を行う各移動局のＣＩＤを把握する必要がある。基地局は、ＲＳを通して自身に登録されている各移動局との中継通信を行うか、基地局と移動局との間で直接通信を行うかを決定する。そして、ＲＳを通して中継通信を行う必要がある場合には、ＲＳを通して中継通信を行うべき各移動局のＣＩＤを前記ＲＳに伝達する。

表５は、基地局がＲＳを通して中継通信を行うべき各移動局のＣＩＤを伝達するためのＣＩＤ目録指示メッセージ（ＣＩＤ Ｔａｂｌｅ Ｉｎｄｉｃａｔｅ Ｍｅｓｓａｇｅ）を示す一例である。

図１１は、ＲＳを備えた通信システムにおける基地局のフレーム構造の一実施例を示した説明図である。図１１に示すように、基地局は、ｎ番目のフレームの間に、ＲＳとの同期を合わせるためのプリアンブル７１を伝送する。そして、第１情報要素７２ａ及び第２情報要素７２ａを含むダウンリンクマップメッセージ７２を伝送する。前記第１情報要素は、前記ｎ番目のフレームの間に、特定のＲＳに相応するバースト割り当て情報を有する。すなわち、基地局からＲＳにデータを伝送するためのバースト割り当て情報を有する。一方、前記第２情報要素は、ｎ＋１番目のフレームの間に特定の移動局に相応するバースト割り当て情報を有する。すなわち、ＲＳから移動局にデータを伝送するためのバースト割り当て情報を有する。

表６は、ダウンリンクマップ情報要素を示した一例である。

表６のように、前記情報要素の一つのフィールド（本実施例ではＣｏ-ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を‘０’または‘１’に設定することで、前記情報要素が前記第１情報要素であるか、または前記第２情報要素であるかを知ることができる。すなわち、ｎ番目のフレームに割り当てられたバーストを示すのか、またはｎ＋１番目のフレームに割り当てられたバーストを示すのかを知ることができる。

このとき、ＲＳから移動局にデータを伝送するために割り当てられたバースト領域７３は、基地局からＲＳへの信号伝送を行わない。すなわち、以前フレームの第２情報要素によってＲＳから移動局にデータを伝送するように割り当てられた領域は、同一フレームの間に基地局からＲＳへの情報伝送のために割り当てられない。これは、同一のバースト領域が基地局データ伝送とＲＳデータ伝送のために重複的に割り当てられて衝突することを防止するためである。

図１２は、ＲＳを備えた通信システムにおけるＲＳのフレーム構造の一実施例を示した説明図である。図１２に示すように、ＲＳは、ｎ番目のフレームの間に、ＲＳとの同期を合わせるためのプリアンブル８１を受信する。そして、第１情報要素８２ａ及び第２情報要素８２ａを含むダウンリンクマップメッセージ８２を受信する。前記第１情報要素は、前記ｎ番目のフレームの間に、特定のＲＳに相応するバースト割り当て情報を有する。すなわち、基地局からＲＳにデータを伝送するためのバースト割り当て情報を有する。一方、前記第２情報要素は、ｎ＋１番目のフレームの間に特定の移動局に相応するバースト割り当て情報を有する。すなわち、ＲＳから移動局にデータを伝送するためのバースト割り当て情報を有する。

ＲＳは、前記第１情報要素を通して、基地局からＲＳにデータ伝送を行うためのバースト割り当て情報を把握し、前記割り当てられたバースト領域８３を通して移動局に中継するデータを受信する。前記基地局からＲＳへのデータ伝送は、ｎ番目のフレームの間に行われる。ＲＳは、ｎ番目のフレームの間にデータを受信し、受信したデータに対してデコーディングを行い、再びエンコーディングを行う。

一方、前記第２情報要素を通して、ＲＳは、自身がｎ番目のフレームの間に受信してデコーディング及びエンコーディングを行ったデータの伝送を行うために割り当てられたバースト領域８４を知ることができる。したがって、ＲＳは、前記第２情報要素を通して割り当てられたバースト領域８４を用いて、エンコーディングが行われた前記データを移動局に伝送する。したがって、ＲＳから移動局にデータを伝送するために割り当てられたバースト領域８３には、基地局からＲＳへの信号伝送を行わないので、衝突を防止することができる。

上記のように、ｎ番目のフレームの間には、基地局からＲＳにデータを伝送するためのバースト領域を割り当て、ｎ＋１番目のフレームの間には、ＲＳから移動局にデータを伝送するためのバースト領域を割り当てるようにスケジューリングを行うと、ＲＳは、基地局から受信した中継データに対してデコーディング及び再エンコーディングを行える時間を確保できるようになる。一方、前記実施例では、デコーディング及びエンコーディングを行うための遅延時間として１フレームを例に挙げて説明したが、２フレーム以上の遅延時間を有して伝送することもできる。

図１３Ａ乃至図１３Ｃは、ＲＳを備えた通信システムにおける無線資源割り当て方法の第１実施例を示した説明図である。第１実施例では、基地局で各移動局に相応する無線資源を割り当てる方法を説明する。

図１３Ａは、無線資源割り当て情報伝送及び無線資源割り当て方式の一実施例を示したフレーム構成図である。図１３Ａは、無線資源割り当て及び無線資源割り当て情報伝送における基地局側面の動作を説明するための図である。

図１３Ａを参照すると、基地局は、Ｔフレームの間に、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）９１を通して、ＲＳにデータを伝送するためのダウンリンク無線資源（ＯＦＤＭＡマップ上の領域、以下、‘領域'（ｒｅｇｉｏｎ）という。）割り当て情報を伝送する。そして、前記ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）によって割り当てられた領域９２を通してＲＳにダウンリンクデータを伝送する。一方、ＲＳは、基地局から伝送されたダウンリンクデータを受信し、Ｔ＋１フレームの間に前記受信したデータを移動局に伝送する。

ＲＳから移動局へのデータ伝送と衝突（干渉）を防止するために、基地局のＴ＋１フレームの間のダウンリンク領域のうち、前記ＲＳが移動局にデータを伝送する領域９４は、他の用途のために割り当てられない。このような領域割り当て情報は、Ｔ＋１フレームのダウンリンクマップ９３を通して領域内のＲＳ及び移動局に伝送される。基地局がＴフレームの間にＲＳに伝送する制御信号は、同一のフレームに伝送される。前記制御信号は、プリアンブル、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）、ＤＣＤ及びＵＣＤを含む。

図１３Ｂは、無線資源割り当て情報伝送及び無線資源割り当て方式の一実施例を示したフレーム構成図である。図１３Ｂは、無線資源割り当て及び無線資源割り当て情報伝送における基地局側面の動作を説明するための図である。

図１３Ｂを参照すると、ＲＳは、Ｔフレームの間に、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）９５を通して、基地局から伝送されるダウンリンクデータを受信するための領域割り当て情報を受信する。そして、前記ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）９５によって割り当てられた領域９６（図１３Ａでは９２に該当する。）を通して基地局からダウンリンクデータを受信する。一方、ＲＳは、基地局から伝送されたダウンリンクデータを受信し、Ｔ＋１フレームの間に、各移動局に相応するデータを各移動局に伝送する。上記のように、基地局は、各移動局に相応するデータを伝送するための領域９８ａ，９８ｂ，９８ｃを、他の用途のための領域として割り当てない。したがって、ＲＳは、前記割り当てられた領域９８ａ，９８ｂ，９８ｃ（図１３Ａでは９４に該当する。）を通して各移動局に相応するダウンリンクデータを伝送することができる。

前記移動局に対して割り当てられる領域情報は、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）９７（図１３Ａでは９３に該当する。）を通してＲＳ及び各移動局に伝送される。このとき、前記移動局に対する領域９８ａ，９８ｂ，９８ｃの割り当ては基地局が行う。したがって、毎フレームごとに、基地局は、基地局からＲＳにデータを伝送するための領域及びＲＳから移動局にデータを伝送するための領域を割り当てることができる。

表７は、前記ＲＳを通してデータ伝送が中継される移動局及び各移動局に対する領域割り当て情報を含むダウンリンクマップ情報要素を示した一例である。

各ＲＳに属する移動局に対する領域割り当て情報は、表７の一例のようなＤＬ-ＭＡＰ情報要素９７（図１３Ａでは９３に該当する。）を通してＲＳに伝送される。

図１３Ｃは、無線資源割り当て情報伝送及び無線資源割り当て方式の一実施例を示したフレーム構成図である。図１３Ｃは、無線資源割り当て及び無線資源割り当て情報伝送における移動局側面の動作を説明するための図である。図１３Ｃでは、第１移動局１の側面でデータを受信する一例を示した。

基地局からＴフレームの間に伝送したデータは、ＲＳを経てＴ＋１フレームの間に移動局に伝送される。したがって、各移動局は、Ｔ＋１フレームの間に伝送されるダウンリンクマップ１００（図１３Ａでは９３、図１３Ｂでは９７に該当する。）を受信し、自身に割り当てられた領域を知ることができる。したがって、図１３Ｃのように、ダウンリンク領域の割り当てを受けた第１移動局は、割り当て受けた領域８１を通してダウンリンクデータを受信することができる。

図１４Ａ〜図１４Ｃは、ＲＳを備えた通信システムにおける無線資源割り当て方法の第２実施例を示した説明図である。第２実施例において、各移動局に相応するデータはサブフレームを通して伝送され、前記サブフレームにおいては、ＲＳから各移動局に相応する無線資源を割り当てる方法を説明する。

図１４Ａは、無線資源割り当て情報伝送及び無線資源割り当て方式の一実施例を示したフレーム構成図である。図１４Ａは、無線資源割り当て及び無線資源割り当て情報伝送における基地局側面の動作を説明するための図である。

図１４Ａを参照すると、基地局は、Ｔフレームの間に、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）１０３を通して、ＲＳにデータを伝送するためのダウンリンク無線資源（ＯＦＤＭＡマップ上の領域、以下、‘領域'（ｒｅｇｉｏｎ）という。）割り当て情報を伝送する。そして、前記基地局は、前記ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）１０３によって割り当てられた領域１０４を通してＲＳにダウンリンクデータを伝送する。一方、ＲＳは、基地局から伝送されたダウンリンクデータを受信し、Ｔ＋１フレームの間に前記受信したデータを移動局に伝送する。

このとき、基地局は、ＲＳから移動局へのデータ伝送と衝突（干渉）を防止するために、基地局のＴ＋１フレームのダウンリンク領域のうち、前記ＲＳが移動局にデータを伝送する領域１０７は、他の用途のために割り当てない。このようなＴ＋１フレームの領域割り当て情報は、Ｔ＋１フレームのダウンリンクマップ１０６を通して領域内のＲＳ及び移動局に伝送される。

図１４Ｂは、無線資源割り当て情報伝送及び無線資源割り当て方式の一実施例を示したフレーム構成図である。図１４Ｂは、無線資源割り当て及び無線資源割り当て情報伝送におけるＲＳ側面の動作を説明するための図である。

図１４Ｂを参照すると、ＲＳは、Ｔフレームの間に、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）１０８を通して、ＲＳにデータを伝送するための領域割り当て情報を受信する。そして、前記ＲＳは、前記ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）１０８によって割り当てられた領域１０９を通して、基地局からダウンリンクデータを受信する。一方、ＲＳは、基地局から伝送されたダウンリンクデータを受信し、Ｔ＋１フレームの間に、各移動局に相応するデータを伝送する。

このとき、ＲＳは、前記受信したダウンリンクデータを各移動局に伝送するために、各移動局に相応する領域１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄを割り当てることができる。すなわち、Ｔ＋１フレームの間に、基地局から割り当てを受けた領域１１２ａ〜１１２ｄ（図１４Ａでは１０７に該当する。）を各移動局にどのように割り当てるかをＲＳで決定することができる。そして、各移動局に割り当てる領域に関する情報を各移動局に知らせるために、基地局から割り当てを受けた領域のうち一部１１２ａを用いて、ＲＳから移動局へのダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）として使用することができる。すなわち、ＲＳは、基地局から割り当てを受けた領域を一つのサブフレームとして構成し、各移動局に対する領域割り当て及び領域割り当て情報伝送を行うことができる。

一方、ＲＳは、移動局に対する領域割り当て情報を基地局に報告することができる。すなわち、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、Ｔフレームの間にＲＳに割り当てられたアップリンク領域（図１４Ａでは１０５、図１４Ｂでは１１０）を通して、ＲＳは、次のフレーム（Ｔ＋１フレーム）に属するサブフレーム１１２ａ〜１１２ｄのために使用するダウンリンク領域割り当て情報を予め基地局に報告することができる。このとき、ＲＳは、フィードバックヘッダーを用いて前記ダウンリンク割り当て情報を基地局に報告することができる。

図１５は、フィードバックヘッダーの一実施例を示した構成図である。一方、表８は、図１５のフィードバックヘッダーフォーマットによるダウンリンク割り当て情報報告のためのフィードバック情報を示した一例である。

一方、Ｔフレームの間に、移動局に対するダウンリンク割り当て情報報告のためにＲＳに割り当てられたアップリンク領域（図１４Ａでは１０５、図１４Ｂでは１１０に該当する。）情報は、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）（図１４Ａでは１０２、図１４Ｂでは１１３に該当する。）を通して伝送される。このとき、前記アップリンク領域割り当て情報は、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）に含まれる情報要素（ＲＳ＿Ｆｅｅｄｂａｃｋ＿ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ＿ＩＥ）を通して伝送される。

表９は、移動局に対するダウンリンク割り当て情報報告のためにＲＳに割り当てられたアップリンク領域情報を有する情報要素（ＲＳ＿Ｆｅｅｄｂａｃｋ＿ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ＿ＩＥ)の一例を示したものである。

上記のようにＲＳに割り当てられたアップリンク領域（図１４Ａでは１０５、図１４Ｂでは１１０に該当する。）を通して、ＲＳは、移動局に対するダウンリンク割り当て情報を基地局に報告する。このとき、ダウンリンク割り当て情報は、前記フィードバックヘッダーを通して伝送することができる。

図１４Ｂに示すように、ＲＳは、Ｔフレームの間に、フィードバックヘッダーを用いて移動局に対するダウンリンク割り当て情報を基地局に報告し、Ｔ＋１フレームのサブフレームを通して各移動局にデータを伝送する。すなわち、ＲＳは、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）１１２ａを通して各移動局に割り当てられたダウンリンク領域情報を伝送する。このとき、各移動局のチャネル状態を考慮してダウンリンク領域が割り当てられる。一方、各移動局により一層適したＤＩＵＣを使用してデータを伝送することができる。

表１０は、前記サブフレームのダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）の一例を示したものである。

図１４Ｃは、無線資源割り当て情報伝送及び無線資源割り当て方式の一実施例を示したフレーム構成図である。図１４Ｃは、無線資源割り当て及び無線資源割り当て情報伝送における移動局側面の動作を説明するための図である。図１４Ｃでは、第１移動局の側面でデータを受信する一例を示した。

基地局からＴフレームの間に伝送したデータは、ＲＳを経てＴ＋１フレームの間に移動局に伝送される。したがって、各移動局は、Ｔ＋１フレームの間にＲＳから伝送されるサブフレームのダウンリンクマップ１１６（図１４Ｂでは１１２ａに該当する。）を受信し、自身に割り当てられたダウンリンク領域を知ることができる。したがって、図１４Ｃのように、ダウンリンク領域の割り当てを受けた第１移動局は、割り当てを受けた領域１１７を通してダウンリンクデータを受信することができる。

図１６は、本発明の好適な各実施例を説明するための中継ネットワークの構成図である。図１６は、基地局ＢＳが二つの端末ＭＳ１，ＭＳ３とはリレーステーションＲＳ１を通して通信を行い、他の端末ＭＳ２とは他のリレーステーションＲＳ２を通して通信を行う場合を示している。図１６は、各端末が前記基地局の管轄するセル領域外にある場合を示したが、本発明の技術的特徴は、前記基地局のセル領域にありながらリレーステーションを通して通信を行う各端末にも適用されうる。

図１７Ａ乃至図１７Ｄは、本発明の好適な一実施例によって基地局またはリレーステーションと端末との間に順次的に送受信される各フレームの構造を示している。

図１７Ａは、基地局ＢＳとリレーステーションＲＳ１，ＲＳ２との間で送受信されるｎ番目のフレームの構造を示している。前記ｎ番目のフレームを通して、前記基地局と他のリレーステーション、または、リレーステーションを通さずに前記基地局と通信する他の各端末がデータを送受信できることは自明である。ＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、フレームは、シンボル（または時間）横軸とサブチャネル（または周波数）縦軸の２次元平面によって定義される。前記全体のフレームは、ダウンリンクサブフレーム（ＤＬ ｓｕｂ-ｆｒａｍｅ）とアップリンクサブフレーム（ＵＬ ｓｕｂｆｒａｍｅ）によって構成される。

基地局と端末との間にリレーステーションを通した通信が行われる場合、フレームには、前記リレーステーションと端末との間で通信を行うための領域が割り当てられるべきであるが、本明細書では、前記領域を‘リレーステーション領域（またはＲＳ領域）’と定義することにする。図１７Ａにおいて、‘ＲＳ ＤＬ’と表示された部分がリレーステーションダウンリンク領域で、‘ＲＳ ＵＬ’と表示された部分がリレーステーションアップリンク領域である。前記基地局が前記リレーステーションに伝送するデータは、フレームのダウンリンクにバースト形態で割り当てられ、前記リレーステーションが端末に伝送するデータは、リレーステーションダウンリンク領域に割り当てられる。前記端末が前記基地局に伝送するデータがある場合には、前記リレーステーションアップリンクマップ（ＵＬ-ＭＡＰ）で示すアップリンク領域で前記端末に割り当てられた領域を通して伝送し、前記リレーステーションは、前記端末から受信されたデータを前記リレーステーションのアップリンク領域（ＲＳ ＵＬ）を通して前記基地局に伝送する。

前記リレーステーションダウンリンク領域には、リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰ）の長さ、コーディング情報などを含むＲＳ-ＦＣＨ（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒ）、前記端末が同期を合わせるためのＲＳ-プリアンブル（ＲＳ-Ｐｒｅｍａｂｌｅ）領域、リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ領域、リレーステーションダウンリンク及びアップリンクデータバースト領域が含まれる。ＲＳ-プリアンブルは、リレーステーション別に異なるシーケンスを有することができる。前記リレーステーション領域のマップ（ＭＡＰ）構造及びリレーステーション領域内のバースト割り当ては、基地局によって決定される。

前記基地局は、ダウンリンクマップ（ＤＬ−ＭＡＰ）に前記フレーム内で前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンク領域を区分するための情報を含ませて前記リレーステーション及び端末に伝送し、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンク区分情報は、それぞれリレーステーションダウンリンク領域情報要素（ＲＳ ＤＬ Ｚｏｎｅ ＩＥ）及びリレーステーションアップリンク領域情報要素（ＲＳ ＵＬ Ｚｏｎｅ ＩＥ)に含まれる。

前記基地局は、リレーステーションダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）情報及びアップリンクマップ（ＵＬ-ＭＡＰ）情報を各リレーステーションに伝送する。前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報は、リレーステーションダウンリンク及びアップリンク領域での各端末のためのダウンリンク及びアップリンクマップ情報を含む。また、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報は、各リレーステーションが前記基地局から受信した端末のデータを伝送するフレーム番号（例えば、（ｎ＋１）番目のフレーム)、各リレーステーションのＲＳ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰの位置情報（例えば、ＲＳ-プリアンブルを基準とするシンボル及びサブチャネルオフセット値)、ＲＳ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰ長さ、コーディング情報などを含むＦＣＨ情報などを含むことができる。前記各端末のためのダウンリンク及びアップリンクマップ情報は、それぞれ前記各リレーステーションが各端末にデータを伝送するダウンリンクデータバースト、及び前記各端末が前記各リレーステーションにデータを伝送するアップリンクデータバーストを割り当てる情報を含む。

前記基地局は、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を一般的にリレーステーションを通さずに前記基地局と直接通信する端末に割り当てられるダウンリンク及びアップリンクマップ情報と一緒に、それぞれダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）領域及びアップリンクマップ（ＵＬ-ＭＡＰ）領域に含ませることができる。各リレーステーションは、前記ダウンリンクマップ領域及びアップリンクマップ領域に含まれた前記リレーステーションダウンリンク／アップリンクマップ情報を前記リレーステーションダウンリンク領域（ＲＳ ＤＬ）またはリレーステーションアップリンク領域（ＲＳ ＵＬ）のリレーステーションダウンリンクマップ領域（ＲＳ ＤＬ-ＭＡＰ Ｚｏｎｅ）及びリレーステーションアップリンクマップ領域（ＲＳ ＵＬ-ＭＡＰ Ｚｏｎｅ）に含ませて端末に伝送する。各端末は、前記リレーステーションダウンリンクマップ領域（ＲＳ ＤＬ-ＭＡＰ Ｚｏｎｅ）及びリレーステーションアップリンクマップ領域（ＲＳ ＵＬ-ＭＡＰ Ｚｏｎｅ）に含まれた前記リレーステーションダウンリンク／アップリンクマップ情報によって、自身が前記リレーステーションからデータを受信するダウンリンクデータバースト及び前記リレーステーションにデータを伝送するアップリンクデータバーストの割り当てを受ける。ただし、この場合、各リレーステーションは、他のリレーステーションのリレーステーションダウンリンクマップ情報及びリレーステーションアップリンクマップ情報も、それぞれ前記リレーステーションダウンリンクマップ領域（ＲＳ ＤＬ-ＭＡＰ Ｚｏｎｅ）及びリレーステーションアップリンクマップ領域（ＲＳ ＵＬ-ＭＡＰ Ｚｏｎｅ）に含ませるべきであるので、無線資源が浪費されるという問題がある。

上記のような問題点を解決するための方法として、前記基地局は、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を各リレーステーションに割り当てられるデータバーストに含ませて各リレーステーションに伝送することができる。すなわち、前記基地局は、各リレーステーションＲＳ１，ＲＳ２を通して各端末ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３に伝送するデータがある場合、ダウンリンクデータバースト領域に各リレーステーションのデータバーストを割り当て、前記割り当てられたデータバーストを通してデータを伝送する。図１７Ａにおいて、‘Ａ'領域は、前記基地局がＲＳ１を通してＭＳ１及びＭＳ３に伝送するデータが含まれるデータバーストとしてＲＳ１に割り当てられ、‘Ｂ'領域は、前記基地局がＲＳ２を通してＭＳ２に伝送するデータが含まれるデータバーストとしてＲＳ２に割り当てられる。このとき、ＲＳ１及びＲＳ２に割り当てられるデータバーストＡ，Ｂには、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ、ＲＳ２ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ）情報が前記各端末に伝送されるデータと一緒に含まれる。前記基地局は、ＲＳ１及びＲＳ２に割り当てられるデータバーストＡ，Ｂの位置及び端末にデータを伝送するフレームの番号をダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）領域のＤＬ-ＭＡＰ情報要素（ＩＥ）を通してＲＳ１及びＲＳ２に指定する。

ＲＳ１及びＲＳ２は、前記ＤＬ-ＭＡＰ情報要素を通して自身に割り当てられたデータバーストＡ，Ｂの位置を確認し、該当のデータバーストに含まれた前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ、ＲＳ２ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ）情報を用いてリレーステーションダウンリンク領域を構成して端末に伝送する。

図１７Ｂは、前記基地局がＲＳ１にＭＳ１及びＭＳ３にデータを伝送するように指定したフレーム（（ｎ＋１）番目のフレーム）、すなわち、ＲＳ１がＭＳ１及びＭＳ３に伝送する（ｎ＋１）番目のフレームの構造を示したものである。図１７Ｂを参照すると、ＲＳ１は、前記基地局から自身に割り当てられたデータバーストＡに含まれたリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ）情報を前記リレーステーションダウンリンク領域のＲＳ１ ＵＬ-ＭＡＰ領域及びＲＳ１ ＤＬ-ＭＡＰ領域に含ませ、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報によって指示される各端末ＭＳ１，ＭＳ３のためのデータバーストＣ，Ｄに前記各端末に伝送されるデータを含ませて伝送する。各リレーステーションのためのリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ）情報が前記各リレーステーションのためのデータバーストを通して伝送されるので、他のリレーステーションのためのリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ）情報が重複的にリレーステーション領域のＵＬ-ＭＡＰまたはＤＬ-ＭＡＰ領域に含まれないことがある。ＭＳ１及びＭＳ３は、図１７Ｂの（ｎ＋１）番目のフレームのＲＳ-プリアンブルを通してＲＳ１との同期を合わせ、前記リレーステーションダウンリンク領域のＲＳ１ ＵＬ-ＭＡＰ領域に含まれた前記リレーステーションダウンリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ-ＭＡＰ）情報から自身に割り当てられるデータバーストＣ，Ｄの位置を把握し、データを受信する。

図１７Ｃは、前記基地局がＲＳ２にＭＳ２にデータを伝送するように指定したフレーム（（ｎ＋１）番目のフレーム）の構造を示したもので、ＲＳ２は、前記基地局から自身に割り当てられたデータバーストＢに含まれたリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ２ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ）情報を前記リレーステーションダウンリンク領域のＲＳ２ ＵＬ-ＭＡＰ領域及びＲＳ２ ＤＬ-ＭＡＰ領域に含ませ、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報によって指示される端末ＭＳ２のためのデータバーストＥにＭＳ２に伝送されるデータを含ませて伝送する。ＭＳ２は、図１７Ｃの（ｎ＋１）番目のフレームのＲＳ-プリアンブルを通してＲＳ２との同期を合わせ、前記リレーステーションダウンリンク領域のＲＳ２ ＵＬ-ＭＡＰ領域に含まれた前記リレーステーションダウンリンクマップ（ＲＳ２ ＤＬ-ＭＡＰ）情報から自身に割り当てられるデータバーストＥの位置を把握し、データを受信する。図１７Ｃにおいて、‘Ｆ'領域は、ＭＳ２に割り当てられたアップリンクデータバーストを示す。

図１７Ｄは、前記基地局がＭＳ２にＲＳ２にデータを伝送するように指定したフレーム（（ｎ＋２）番目のフレーム）の構造を示したものである。ＲＳ２は、アップリンクマップ（ＵＬ-ＭＡＰ）情報によって指示されるＲＳ２のためのアップリンクデータバーストＧを通してＭＳ２から受信されたデータを前記基地局に伝送する。

図１８Ａ及び図１８Ｂは、本発明の好適な他の実施例に係るフレーム構造を示したもので、それぞれ基地局ＢＳとリレーステーションＲＳ１，ＲＳ２との間で送受信されるｎ番目のフレーム、及びＲＳ１からＭＳ１及びＭＳ３に伝送される（ｎ＋１）番目のフレームの構造を示したものである。

図１８Ａに示した実施例において、前記基地局が前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報をデータバーストに含ませてリレーステーションに伝送することは、図１８Ａの実施例と同一である。ただし、図１８Ａでは、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を各リレーステーションに伝送されるデータが割り当てられるデータバーストに含ませて伝送したが、図１８Ａの実施例では、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を、各リレーステーションに伝送されるデータが割り当てられるデータバーストとは異なるデータバーストを通して伝送するという点において差異点がある。

図１８Ａの実施例においては、各リレーステーションのためのリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を別途のデータバーストを通して伝送することもでき、二つ以上のリレーステーションのためのリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を一つのデータバーストを通して伝送することもでき、全てのリレーステーションのためのリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を一つのデータバーストを通して伝送することもできる。それぞれの場合において、前記基地局は、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）領域に含まれるリレーステーションマップ情報（ＲＳ-ＭＡＰ Ｉｎｆｏ）ＩＥなどを通して各リレーステーションに割り当てられる前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報が割り当てられたバーストの位置を前記各リレーステーションに知らせるべきである。全てのリレーステーションのためのリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を一つのデータバーストを通して伝送する場合、ブロードキャストＣＩＤを用いたデータバーストを用いることが好ましい。図１８Ａにおいて‘Ｈ'と表示された領域は、全てのリレーステーションのためのリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報が含まれたデータバーストを示す。

各リレーステーションＲＳ１，ＲＳ２で図１８Ａに示したフレームを受信した後の動作は、図１７Ｂ乃至図１７Ｄを通して説明したものとほぼ類似している。ただし、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を含むデータバーストと、端末に伝送されるデータが含まれたデータバーストとが異なるので、前記各リレーステーションは、前記ｎ番目のフレームに含まれたＤＬ-ＭＡＰ領域で自身に割り当てられる前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を含むデータバーストと、端末に伝送されるデータが含まれたデータバーストの位置を把握し、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報及び前記端末に伝送されるデータを受信すべきである。

図１８Ｂを参照すると、ＲＳ１は、前記基地局から前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報が含まれたデータバーストＨに含まれたリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ）情報を前記リレーステーションダウンリンク領域のＲＳ１ ＵＬ-ＭＡＰ領域及びＲＳ１ ＤＬ-ＭＡＰ領域に含ませ、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報によって指示される各端末ＭＳ１，ＭＳ３のためのデータバーストＩ，Ｊに前記各端末に伝送されるデータを含ませて伝送する。ＭＳ１及びＭＳ３は、図１８Ｂの（ｎ＋１）番目のフレームのＲＳ-プリアンブルを通してＲＳ１との同期を合わせ、前記リレーステーションダウンリンク領域のＲＳ１ ＵＬ-ＭＡＰ領域に含まれた前記リレーステーションダウンリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ-ＭＡＰ）情報から自身に割り当てられるデータバーストＩ，Ｊの位置を把握し、データを受信する。

表１１は、基地局がリレーステーションにリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報が含まれたバーストの位置を指示するためのダウンリンクマップ情報要素（ＤＬ-ＭＡＰ ＩＥ）のデータフォーマットの一例を示す。

表１２及び表１３は、リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報が含まれたバーストの位置を指示する情報要素（ＩＥ）のために新しいＤＩＵＣタイプ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＤＩＵＣ）を定義したものである。

表１４は、基地局がリレーステーションにリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報が含まれたバーストの位置を指示するためのリレーステーションダウンリンクマップ情報要素（ＲＳ ＭＡＰ_Ｉｎｆｏ ＩＥ）のデータフォーマットの一例を示す。リレーステーションは、表３のＤＬ-ＭＡＰ ＩＥを参照して、ＤＩＵＣが‘１５'で、‘Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＤＩＵＣ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＩＥ'フィールドが‘０Ｃ'である場合、表１４のＲＳ ＭＡＰ＿Ｉｎｆｏ ＩＥを読み、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報が含まれたバーストの位置を把握する。表１４での前記バーストの位置は、サブチャネルオフセット、シンボルオフセット、サブチャネル数、シンボル数によって指定されたが、これに限定されることはない。

以下、本発明に係るリレーステーション領域指定及び検索方法の各実施例を、図面を参照して説明する。

基地局と端末との間にリレーステーションを通した通信が行われる場合、フレームには、前記リレーステーションと端末との間で通信を行うための領域が割り当てられるべきであるが、これを‘リレーステーション領域（またはＲＳ領域）’という。図１９は、リレーステーションを通した通信のために提案されたフレーム構造の一例である。図１９において、‘ＲＳ ＤＬ’と表示された部分がダウンリンクリレーステーション領域で、‘ＲＳ ＵＬ’と表示された部分がアップリンクリレーステーション領域である。

前記基地局が前記リレーステーションに伝送するデータは、既存のフレームのダウンリンクにバースト形態で割り当て、前記リレーステーションが端末に伝送するデータは、ダウンリンクリレーステーション領域に割り当てる。前記端末が前記基地局に伝送するデータがある場合には、前記リレーステーションのＵＬ-ＭＡＰで示すアップリンク領域で前記端末に割り当てられた領域を通して伝送し、前記リレーステーションは、前記端末から受信されたデータを前記アップリンクリレーステーション領域（ＲＳ ＵＬ）を通して前記基地局に伝送する。

前記ダウンリンクリレーステーション領域には、リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰ）の長さ、コーディング情報などを含むＲＳ-ＦＣＨ（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒ）、前記端末が同期を合わせるためのＲＳ-プリアンブル（ＲＳ-Ｐｒｅｍａｂｌｅ）領域、リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ領域、リレーステーションダウンリンク及びアップリンクデータバースト領域が含まれる。ＲＳ-プリアンブルは、リレーステーション別に異なるシーケンスを有することができる。前記リレーステーション領域のマップ（ＭＡＰ）構造及びリレーステーション領域内のバースト割り当ては、基地局によって決定される。

図２０及び図２１は、それぞれ本発明の好適な一実施例によって基地局及びリレーステーションから端末に送受信される各フレームの構造を示したものである。

図２０は、基地局ＢＳとリレーステーションＲＳ１，ＲＳ２との間で送受信されるｎ番目のフレームの構造を示している。ＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、フレームは、シンボル（または時間）横軸とサブチャネル（または周波数）縦軸の２次元平面によって定義される。前記全体のフレームは、ダウンリンクサブフレーム（ＤＬ ｓｕｂ-ｆｒａｍｅ）とアップリンクサブフレーム（ＵＬ ｓｕｂｆｒａｍｅ）によって構成される。

前記基地局は、ダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）に前記フレーム内で前記ダウンリンク及びアップリンクリレーステーション領域を指定するための識別情報を含ませて前記リレーステーション及び端末に伝送し、前記ダウンリンク及びアップリンクリレーステーション領域識別情報は、それぞれリレーステーションダウンリンク領域情報要素（ＲＳ ＤＬ Ｚｏｎｅ ＩＥ）及びリレーステーションアップリンク領域情報要素（ＲＳ ＵＬ Ｚｏｎｅ ＩＥ）に含まれる。

前記リレーステーション領域識別情報は、前記リレーステーション領域の開始地点の識別情報を含む。また、前記リレーステーション領域識別情報は、現在フレームでのリレーステーション領域の開始地点に関する識別情報だけでなく、少なくとも一つ以上の次のフレームでのリレーステーション領域の開始地点を含むことができる。図２０において、前記リレーステーション領域の開始地点は、リレーステーションプリアンブル（ＲＳ-ｐｒｅａｍｂｌｅ）の開始地点である。前記リレーステーション領域識別情報は、各リレーステーションに割り当てられるデータバーストＡ，Ｂに含まれることも可能である。前記各リレーステーションに割り当てられるデータバーストの位置は、前記フレームのダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）領域に含まれるメッセージによって指定される。

前記基地局は、リレーステーションダウンリンクマップ（ＲＳ ＤＬ−ＭＡＰ）情報及びアップリンクマップ（ＲＳ ＵＬ−ＭＡＰ）情報を各リレーステーションに伝送する。前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報は、各リレーステーションが前記基地局から受信した端末のデータを伝送するフレーム番号（例えば、(ｎ＋１)番目のフレーム)、各リレーステーションのＲＳ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰの位置情報（例えば、ＲＳ-プリアンブルを基準とするシンボル及びサブチャネルオフセット値)、ＲＳ ＤＬ／ＵＬ ＭＡＰ長さ、コーディング情報などを含むＦＣＨ情報、ダウンリンク及びアップリンクリレーステーション領域での各端末のためのダウンリンク及びアップリンクマップ情報などを含む。前記各端末のためのダウンリンク及びアップリンクマップ情報は、それぞれ前記各リレーステーションが各端末にデータを伝送するダウンリンクデータバースト、及び前記各端末が前記各リレーステーションにデータを伝送するアップリンクデータバーストを割り当てる情報を含む。

前記基地局は、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を一般的にリレーステーションを通さずに前記基地局と直接通信する端末に割り当てられるダウンリンク及びアップリンクマップ情報と一緒に、それぞれダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）領域及びアップリンクマップ（ＵＬ-ＭＡＰ）領域に含ませることができる。各リレーステーションは、前記ダウンリンクマップ領域及びアップリンクマップ領域に含まれた前記リレーステーションダウンリンク／アップリンクマップ情報を前記ダウンリンクリレーステーション領域（ＲＳ ＤＬ）またはアップリンクリレーステーション領域（ＲＳ ＵＬ）のリレーステーションダウンリンクマップ領域（ＲＳ ＤＬ-ＭＡＰ Ｚｏｎｅ）及びリレーステーションアップリンクマップ領域（ＲＳ ＵＬ-ＭＡＰ Ｚｏｎｅ）に含ませて端末に伝送する。各端末は、前記リレーステーションダウンリンクマップ領域（ＲＳ ＤＬ-ＭＡＰ Ｚｏｎｅ）及びリレーステーションアップリンクマップ領域（ＲＳ ＵＬ-ＭＡＰ Ｚｏｎｅ）に含まれた前記リレーステーションダウンリンク／アップリンクマップ情報によって自身が前記リレーステーションからデータを受信するダウンリンクデータバースト、及び前記リレーステーションにデータを伝送するアップリンクデータバーストの割り当てを受ける。

前記基地局は、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報を各リレーステーションに割り当てられるデータバーストに含ませて各リレーステーションに伝送することも可能である。すなわち、前記基地局は、各リレーステーションＲＳ１，ＲＳ２を通して各端末ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３に伝送するデータがある場合、ダウンリンクデータバースト領域に各リレーステーションのデータバーストを割り当て、前記割り当てられたデータバーストを通してデータを伝送する。図２０において、‘Ａ'領域は、前記基地局がＲＳ１を通してＭＳ１及びＭＳ３に伝送するデータが含まれるデータバーストとしてＲＳ１に割り当てられ、‘Ｂ'領域は、前記基地局がＲＳ２を通してＭＳ２に伝送するデータが含まれるデータバーストとしてＲＳ２に割り当てられる。このとき、ＲＳ１及びＲＳ２に割り当てられるデータバーストＡ，Ｂには、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ、ＲＳ２ ＤＬ／ＵＬ-ＭＡＰ）情報が前記各端末に伝送されるデータと一緒に含まれる。前記基地局は、ＲＳ１及びＲＳ２に割り当てられるデータバーストＡ，Ｂの位置及び端末にデータを伝送するフレームの番号をダウンリンクマップ（ＤＬ−ＭＡＰ）領域のＤＬ−ＭＡＰ情報要素（ＩＥ）を通してＲＳ１及びＲＳ２に指定する。

ＲＳ１及びＲＳ２は、前記ＤＬ−ＭＡＰ情報要素を通して自身に割り当てられたデータバーストＡ，Ｂの位置を確認し、該当のデータバーストに含まれた前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ、ＲＳ２ ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ）情報を用いてダウンリンクリレーステーション領域を構成して端末に伝送する。

図２１は、前記基地局がＲＳ１にＭＳ１及びＭＳ３にデータを伝送するように指定したフレーム（（ｎ＋１）番目のフレーム）、すなわち、ＲＳ１がＭＳ１及びＭＳ３に伝送する（ｎ＋１）番目のフレームの構造を示したものである。図２１を参照すると、ＲＳ１は、前記基地局から自身に割り当てられたデータバーストＡに含まれたリレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ）情報を前記リレーステーションダウンリンク領域のＲＳ１ ＵＬ−ＭＡＰ領域及びＲＳ１ ＤＬ−ＭＡＰ領域に含ませ、前記リレーステーションダウンリンク及びアップリンクマップ情報によって指示される各端末ＭＳ１，ＭＳ３のためのデータバーストＣ，Ｄに前記各端末に伝送されるデータを含ませて伝送する。

前記ＲＳ１は、前記基地局から受信した前記リレーステーション領域識別情報を含むメッセージを構成し、リレーステーションダウンリンクマップ（ＲＳ１ ＤＬ−ＭＡＰ）領域を通して端末に伝送する。上記のように、前記リレーステーション領域識別情報は、現在フレームでのリレーステーション領域の開始地点に関する識別情報だけでなく、少なくとも一つ以上の次のフレームでのリレーステーション領域の開始地点を含む。前記リレーステーション領域の開始地点は、リレーステーションプリアンブル（ＲＳ−ｐｒｅａｍｂｌｅ）の開始地点である。

表１５は、リレーステーションプリアンブルの開始地点の識別情報を含むメッセージ（ＲＳ１ ＤＬ−ＭＡＰ ｍｅｓｓａｇｅ）のデータフォーマットの一例である。

表１５において、前記リレーステーションプリアンブルの開始地点の識別情報は、‘Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ｏｆｆｓｅｔ'フィールドと‘Ｎｅｘｔ Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ｏｆｆｓｅｔ'フィールドによって表現される。‘Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ｏｆｆｓｅｔ'フィールドは、特定の基準点から現在のリレーステーションプリアンブル（ＲＳ-Ｐｒｅａｍｂｌｅ）の開始位置までのシンボルオフセットを意味し、‘Ｎｅｘｔ Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ｏｆｆｓｅｔ'フィールドは、特定の基準点から次のフレームでのリレーステーションプリアンブルの開始位置までのシンボルオフセットを意味する。前記特定の基準点は、前記リレーステーションプリアンブルの開始地点の識別情報を含むメッセージのシンボル位置であることが好ましいが、これに限定されることはない。

前記リレーステーションプリアンブルの開始地点の識別情報は、表１５の例以外にも、多様な方法で表現可能である。例えば、‘Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ｏｆｆｓｅｔ'フィールドは、特定の基準点から現在のリレーステーションプリアンブル（ＲＳ-Ｐｒｅａｍｂｌｅ）の開始位置までのシンボルオフセットを意味し、‘Ｎｅｘｔ Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ｏｆｆｓｅｔ'フィールドは、現在フレームでのリレーステーションプリアンブルの開始点から次のフレームでのリレーステーションプリアンブルの開始位置までのシンボルオフセットを意味するもので、‘Ｎｅｘｔ Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ｏｆｆｓｅｔ'フィールドのみを含ませることもできる。また、前記識別情報が現在フレーム以後の一つの次のフレームでのリレーステーションプリアンブルの開始位置を指定することもできるが、二つ以上の次のフレームでのリレーステーションプリアンブルの開始位置を指定することも可能である。

前記端末は、前記識別情報から次のフレームでのリレーステーションプリアンブルの開始位置を容易に検索できるので、全てのフレームに対してリレーステーション領域を探すためにリレーステーション-プリアンブルと同期を合わせる必要がなく、リレーステーション領域の位置が可変になる場合にも迅速かつ正確にリレーステーション領域の開始位置を探すことができる。

本発明は、本発明の精神及び必須的な特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態で具体化されうることが当業者にとって自明である。したがって、上記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解析されてはならず、例示的なものとして考慮されるべきである。本発明の範囲は、添付された特許請求の範囲の合理的な解析によって決定されるべきで、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。

本発明は、セルラー移動通信システム、無線インターネットシステムなどの無線通信システムで応用されうる。

メッシュ構造の通信網の一実施例を示した説明図である。 メッシュモードフレーム構造の一実施例を示した説明図である。 ＯＦＤＭＡ物理階層において、副チャネルの概念の一実施例を示した説明図である。 ＯＦＤＭＡにおいて、資源割り当て方式の一実施例を示した説明図である。 それぞれダウンリンク及びアップリンクフレームでの副チャネルマッピング方法の一実施例を示した説明図である。 それぞれダウンリンク及びアップリンクフレームでの副チャネルマッピング方法の一実施例を示した説明図である。 ＯＦＤＭＡを用いた通信システムのフレーム構造の一実施例を示した説明図である。 バースト割り当て方法の一実施例を示した説明図である。 ＰＭＰの場合における移動局の網接続過程の一実施例を示したフローチャートである。 レンジング過程の一実施例を示した説明図である。 ＲＳの動作方法の一実施例を示した説明図である。 ＲＳを備えた通信システムにおける基地局のフレーム構造の一実施例を示した説明図である。 ＲＳを備えた通信システムにおけるＲＳのフレーム構造の一実施例を示した説明図である。 ＲＳを備えた通信システムにおける無線資源割り当て方法の第１実施例を示した説明図である。 ＲＳを備えた通信システムにおける無線資源割り当て方法の第１実施例を示した説明図である。 ＲＳを備えた通信システムにおける無線資源割り当て方法の第１実施例を示した説明図である。 ＲＳを備えた通信システムにおける無線資源割り当て方法の第２実施例を示した説明図である。 ＲＳを備えた通信システムにおける無線資源割り当て方法の第２実施例を示した説明図である。 ＲＳを備えた通信システムにおける無線資源割り当て方法の第２実施例を示した説明図である。 フィードバックヘッダーの一実施例を示した構成図である。 中継ネットワークの一実施例を示した構成図である。 基地局または中継局と端末との間に順次的に送受信される各フレームの構成図である。 基地局または中継局と端末との間に順次的に送受信される各フレームの構成図である。 基地局または中継局と端末との間に順次的に送受信される各フレームの構成図である。 基地局または中継局と端末との間に順次的に送受信される各フレームの構成図である。 フレーム構造の一実施例を示した構成図である。 フレーム構造の一実施例を示した構成図である。 中継局を通した通信のために提案されたフレーム構造の一実施例を示した構成図である。 それぞれ基地局及び中継局から端末に送受信される各フレームの構成図である。 それぞれ基地局及び中継局から端末に送受信される各フレームの構成図である。

Claims (13)

1. リレーステーション（ＲＳ）を備えた通信システムで基地局によりデータを伝送する方法であって、前記方法は、
   ｎ番目のフレームにおいて、第１情報と第２情報とを含む無線資源割り当てメッセージを伝送することであって、前記第１情報は、前記ｎ番目のフレームにおける前記基地局と前記リレーステーションとの間の通信に無線資源を割り当て、前記第２情報は、ｎ＋ｋ番目のフレームにおける前記リレーステーションと移動局との間の通信に無線資源を割り当て、ｋは、正の整数を示す、ことと、
   前記ｎ番目のフレームにおいて、前記第１情報によって割り当てられた無線資源を用いて前記リレーステーションにデータを伝送することと
   を含む、方法。
2. 前記無線資源割り当てメッセージは、ダウンリンクマップ（ＤＬ−ＭＡＰ）メッセージである、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１情報及び前記第２情報は、前記ダウンリンクマップメッセージに含まれる少なくとも一つのダウンリンクマップ情報要素（ＤＬ−ＭＡＰ ＩＥ）を通して伝送される、請求項２に記載の方法。
4. 前記ダウンリンクマップ情報要素は、前記ダウンリンクマップ情報要素によって割り当てられる無線資源が前記ｎ番目のフレームに割り当てられたものであるか、前記ｎ＋ｋ番目のフレームに割り当てられたものであるかを表すフィールドを有する、請求項３に記載の方法。
5. 前記無線資源は、バースト形態で割り当てられる、請求項１に記載の方法。
6. 前記ｋは、１である、請求項１に記載の方法。
7. 前記第２情報によって割り当てられた無線資源を除いて前記ｎ＋ｋ番目のフレームの無線資源を割り当てることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. リレーステーションにより、基地局から移動局に伝送されるデータを中継する方法であって、前記方法は、
   ｎ番目のフレームにおいて、第１情報と第２情報とを含む無線資源割り当てメッセージを受信することであって、前記第１情報は、前記ｎ番目のフレームにおける前記基地局と前記リレーステーションとの間の通信に無線資源を割り当て、前記第２情報は、ｎ＋ｋ番目のフレームにおける前記リレーステーションと移動局との間の通信に無線資源を割り当て、ｋは、正の整数を示す、ことと、
   前記第１情報によって割り当てられた無線資源を用いて、前記ｎ番目のフレームにおいて前記基地局からデータを受信することと、
   前記第２情報によって割り当てられた無線資源を用いて、前記ｎ＋ｋ番目のフレームにおいて前記移動局に前記データを伝送することと
   を含む、方法。
9. 前記移動局に伝送されるデータは、前記基地局から受信されたデータをデコーディングし、前記デコーディングされたデータをエンコーディングすることにより、生成される、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記ｎ＋ｋ番目のフレームにおいて前記移動局に前記データを伝送するために使用される前記無線資源には、前記基地局による使用が排除される、請求項８に記載の方法。
11. 前記第１情報及び前記第２情報は、前記無線資源割り当てメッセージに含まれる少なくとも一つのダウンリンクマップ情報要素（ＤＬ―ＭＡＰ ＩＥ）を通して伝送される、請求項８に記載の方法。
12. 前記ダウンリンクマップ情報要素（ＤＬ−ＭＡＰ ＩＥ）は、前記リレーステーションの識別子（ＲＳ＿ＩＤ）、及び前記移動局の識別子（ＭＳ＿ＩＤ）を含む、請求項１１に記載の方法。
13. リレーステーション（ＲＳ）を備えた通信システムで移動局によりデータを受信する方法であって、前記方法は、
    ｎ番目のフレームにおいて、第１情報と第２情報とを含む無線資源割り当てメッセージを受信することであって、前記第１情報は、前記ｎ番目のフレームにおける基地局と前記リレーステーションとの間の通信に無線資源を割り当て、前記第２情報は、ｎ＋ｋ番目のフレームにおける前記リレーステーションと前記移動局との間の通信に無線資源を割り当て、ｋは、正の整数を示す、ことと、
    前記ｎ＋ｋ番目のフレームにおいて、前記第２情報によって割り当てられた無線資源を用いて前記リレーステーションからデータを受信することと
    を含む、方法。

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