JP4852640B2

JP4852640B2 - マルチホップ無線通信システム、基地局装置、中継装置、ユーザ装置、プログラム及び方法

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Publication number: JP4852640B2
Application number: JP2009245628A
Authority: JP
Inventors: ジョウユエフォン; ジョンビームスハートマイケル; ケシャヴジヴァドガマスニル
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2027-08-20
Also published as: TW200816694A; US7957257B2; EP2146537A2; JP2008048422A; US20100128654A1; EP2146536A3; US20080043710A1; CN101507314B; EP2146537A3; KR101119789B1; TW201018122A; CN101507314A; GB0616482D0; EP1890505A1; EP2146536A2; JP2010063123A; CN101127557A; GB2440986A; CN101714895A; KR20080016507A

Description

本発明はマルチホップ無線通信システム、基地局装置、中継装置、ユーザ装置及び方法に関する。

現在、パケットベースの無線その他の通信システムでマルチホップ技術を利用することに多くの関心が寄せられている。そのような技術では、カバレッジ範囲の拡張及びシステム容量(スループット)の増加双方を可能にすることが意図されている。

マルチホップ通信システムでは、通信信号は或る通信経路(C)に沿う通信方向でソース装置から宛先装置へ１以上の中間装置(中継装置)を介して送信される。図５は基地局BS（３Ｇ通信システムでは「ノードＢ」（ＮＢ）とも呼ばれる）、中継ノードＲＮ（中継局ＲＳとも呼ばれる）及びユーザ装置ＵＥ（移動局ＭＳとも呼ばれる）を有するシングルセル２ホップ無線通信システムを示す。信号がダウンリンク（ＤＬ）で基地局から宛先ユーザ装置（ＵＥ）へ中継ノード（ＲＮ）を介して伝送される場合には、基地局はソース装置（Ｓ）を構成し、ユーザ装置は宛先装置（Ｄ）を構成する。通信信号がアップリンク（ＵＬ）でユーザ装置（ＵＥ）から中継ノードを経て基地局に伝送される場合には、ユーザ装置がソース装置を構成し、基地局が宛先装置を構成する。中継ノードは中間装置（Ｉ）の一例であり：ソース装置からの信号を受信する受信機と；そのデータを又はそれから導出したものを宛先装置へ送信する送信機を有する。

デッドスポットでのカバレッジを改善又は提供するために簡易なアナログリピータ又はディジタルリピータがリレーとして使用されている。これらはソース局とは異なる伝送周波数帯域で動作し、ソースの伝送及びリピータの伝送間の干渉を防ぐ、或いはソース局から何も送信されていない時にリピータが一度に動作してもよい。

図６は中継局の様々な適用例を示す。固定されたインフラストラクチャに関し、ある中継局により提供されるカバレッジは、ある移動局に通信ネットワークへのアクセスを許可するように補充(in-fill)されてもよい。その移動局は他の障害物の影になっているかもしれないし、或いは基地局から通常の距離の範囲内であるにもかかわらず基地局から十分な信号強度を受信できないかもしれない。「レンジ拡張(Range extension)」も示されており、レンジ拡張では、移動局が基地局の通常のデータ伝送範囲外になった場合、中継局がアクセスを許可する。図６右上に示される補充(インフィル)の一例は、移動可能な(nomadic)中継局の設置例を示し、地上より高い、低い又は同じレベルにあってよい建物内部でのカバレッジ拡張を可能にする。

他の例の移動可能な中継局(ノマディック中継局)は、一時的なカバレッジを用意し、イベントや緊急事態／災害の際にアクセスをもたらす。図６の右下に示される最後の例は、乗物に設けられたリレーを用いてネットワークへのアクセスをもたらす。

リレーは伝送技術の進歩とともに以下に説明されるように通信システムのゲインを強化するために使用される。

無線通信信号が空間を伝搬する際の散乱又は吸収に起因して、伝搬損失又は「パスロス」が生じ、信号強度の減少を引き起こすことが知られている。送信機及び受信機間のパスロスに影響する要因は：送信機のアンテナの高さ、受信機のアンテナの高さ、キャリア周波数、散乱タイプ（都市、都市近郊、田舎）、形態の詳細（高度、密度、隔たり、地勢（丘上、平坦））等を含む。送信機及び受信機間のパスロスＬ（ｄＢ）は次のようにモデル化できるかもしれない：
L=b+10nlogd （Ａ）
ここでｄ（メートル）は送信機−受信機間の隔たりであり、ｂ（ｄＢ）及びｎはパスロスパラメータであり、絶対パスロスはl=10^(L/10)で与えられる。

間接的なリンクで受ける絶対パスロスの合計ＳＩ＋ＩＤは直接的なリンクＳＤで受けるパスロスより少ないかもしれない。言い換えればそれは次のように書ける：
L(SI)+L(ID)<L(SD) （Ｂ）
従って単一の伝送リンクを２つの短い伝送セグメントに分割することは、パスロス及び距離の間の非線形性を活用することになる。数式（Ａ）を用いたパスロスの簡易な理論分析により、ソース装置から宛先装置へ直接的に伝送されるのではなく、中間装置（例えば、中継ノード）を介してソース装置から宛先装置へ信号が伝送される場合に、全体的なパスロスの減少（及び信号強度及びデータスループットにおける改善又は利益）を達成できることが理解できる。適切に実現されるならば、マルチホップ通信システムは送信機の送信電力を削減し、無線送信を促し、これは、電磁放射に晒されることを減らすだけでなく干渉レベルの低減効果をももたらす。或いは、全体的なパスロスの低減は、信号を搬送するに必要な放射される全送信電力を増やさずに、受信機での受信信号品質を改善することに資する。

マルチホップシステムはマルチキャリア伝送とともに使用するのに適している。ＦＤＭ（周波数分割多重化）、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）又はＤＭＴ（ディスクリートマルチトーン）のようなマルチキャリア伝送システムでは、１つのデータストリームがＮ個の並列的なサブキャリア上に変調され、各サブキャリア信号は自身の周波数範囲を有する。これは全体域（即ち、所与の期間内に送信される或る量のデータ）を複数のサブキャリアにわたって分割し、データシンボル各々の期間を増やすことを可能にする。各サブキャリアは低い情報レートを有するので、マルチキャリアシステムは、シングルキャリアシステムと比較して、導入されるチャネル歪に対する耐性を強化できる利点を有する。これは、伝送レート即ち各サブキャリアの帯域がチャネルのコヒーレンス帯域より狭いことを保証することで可能になる。その結果、サブキャリア信号で受けるチャネル歪は周波数に依存し、従ってシンプルな位相及び振幅補正因子で補正可能である。従って、システム帯域がチャネルのコヒーレンス帯域より広い場合には、マルチキャリア受信機内のチャネル歪補償エンティティは、シングルキャリア受信機内でのものより複雑さをかなり低くすることができる。

直交周波数分割多重化(ＯＦＤＭ)はＦＤＭに基づく変調技術である。ＯＦＤＭシステムは複数のサブキャリアを使用し、各サブキャリアは数学的な意味で直交しており、サブキャリアは互いに独立であることに起因して、サブキャリアのスペクトルは干渉せずに重なっている。ＯＦＤＭシステムの直交性は、ガードバンド周波数の必要性を排除し、それ故にシステムのスペクトル利用効率を増やす。ＯＦＤＭは多くの無線システムで提案及び採用されている。それは現在のところ、非対称ディジタル加入者回線(ＡＤＳＬ)コネクションで、（IEEE802.11a/g標準規格に基づくWiFiデバイスのような）何らかの無線ＬＡＮアプリケーションで、及び（IEEE802.16標準規格に基づく）ＷｉＭＡＸのような無線ＭＡＮアプリケーションで使用されている。ＯＦＤＭはしばしばチャネル符号化、誤り訂正技術とともに使用され、符号化された直交ＦＤＭ又はＣＯＦＤＭをもたらす。ＣＯＦＤＭはディジタル電気通信システムで現在広く使用され、マルチパス環境下でのＯＦＤＭベースのシステムのパフォーマンスを改善している。そのような環境ではチャネル歪の変動が、周波数領域のサブキャリア及び時間領域のシンボル双方にわたって生じ得る。あるタイプのコンピュータネットワーク技術だけでなく、ＤＶＢ及びＤＡＢのようなビデオ及びオーディオブロードキャストでもそのようなシステムが見受けられる。

ＯＦＤＭシステムでは、逆離散又は高速フーリエ変換アルゴリズム(ＩＤＦＴ／ＩＦＦＴ)を用いることで、変調されたＮ個の並列的なデータソース信号のブロックが、Ｎ個の直交する並列的なサブキャリアにマッピングされ、「ＯＦＤＭシンボル」と呼ばれる信号を送信機の時間領域で形成する。従って「ＯＦＤＭシンボル」はＮ個のサブキャリア信号全ての合成信号である。ＯＦＤＭシンボルは数学的には次のように表現できる：

ここで、Δfはサブキャリア間隔(Hz)であり、Ts=1/Δfはシンボル期間(秒)であり、c_nは変調されたソース信号である。数式(１)のサブキャリアベクトルc=(c0,c1,...,cN-1),c∈Cn,（ソース信号の各々はサブキャリア信号成分に変調される）は、ある有限のコンステレーションによるN個のコンステレーションシンボルの或るベクトルである。受信機では、受信された時間領域信号は、離散フーリエ(DFT)又は高速フーリエ変換（FFT）アルゴリズムを適用することで、周波数領域に逆変換される。

ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多重アクセス）はＯＦＤＭの多重アクセス変形例である。これは、サブキャリアの部分集合を個々のユーザに割り当てるように動作する。これは、いくつものユーザからの同時送信を、より良いスペクトル利用効率になるようにする。しかしながら、アップリンク及びダウンロード方向で干渉なしに双方向通信を可能する問題がまだ残る。

２つのノード間で双方向通信を可能にする際に、ある装置が同じリソース媒体で同時には送信及び受信できないという物理的制約を克服するために、２つの（フォワード又はダウンロード及びリバース又はアップリンク）通信リンクを多重する周知の２つの別個のアプローチがある。第１に、周波数分割二重化(ＦＤＤ)は、一方をフォワードリンクの通信用に及び他方をリバースリンク通信用に、送信媒体を２つの別個の帯域に分割することで、同時ではあるが別個の周波数帯域で２つのリンクを使用することを含む。第２に、時分割二重化(ＴＤＤ)は、同じ周波数帯域上であるが、媒体へのアクセスを時間的に分割することを含み、時間的にどの時点ででもフォワード又はリバースのリンクのみが媒体を使用しているようにする。何れのアプローチ（ＴＤＤ及びＦＤＤ）も各自のメリットを有し、シングルホップの有線及び無線通信システムにかなり使用されている。例えばIEEE802.16規格はFDD及びTDDモード双方を組み込んでいる。

一例として、図７はIEEE802.16規格(WiMAX)のOFDMA物理レイヤで使用されるシングルホップTDDフレーム構造を示す。

各フレームはDL及びULサブフレームに分割され、その各々は別個の伝送期間になる。各サブフレームは送信／受信及び受信／送信伝送ガードインターバール（それぞれTTG及びRTGと呼ばれる）で分割される。DLサブフレーム各々は、フレーム制御ヘッダ(FCH)、DL-MAP及びUL-MAPが後に続くプリアンブルとともに始まる。

FCHはDLフレームプレフィックス(DLFP)を含み、バーストプロファイル及びDL-MAP長を指定する。DLFPは、各フレームの始めに伝送されるデータ構造であり、現在のフレームに関する情報を含む；それはFCHにマッピングされる。

同時DL割り当てがブロードキャスト、マルチキャスト及びユニキャストされてもよく、それらはサービングBS以外の他のBSに対する割り当てを含んでもよい。同時ULはデータ割当及び測距又は帯域リクエストでもよい。

本願は次の代理人管理番号とともに同一出願人により同日に出願された一群の英国特許出願（P106752GB00,P106753GB00,P106754GB00,P106772GB00,P106773GB00,P106795GB00,P106796GB00,P106797GB00,P106798GB00,P106799GB00）の１つに関連し、これらは通信技術に関する本発明と相互に関連する発明を記述している。他の９つの出願各々の内容全体は、本願のリファレンスに組み入れられ、他の９つの出願各々の謄本は原出願とともに提出されている。

中継局（RS）（ＲＳ）のフレーム構造は、標準的なフレーム構造との両立性を維持するように十分に設計されており（図７はIEEE802.16(WiMAX)標準規格での標準的なTDDフレーム構造例を示す）、基地局(BS)及び移動局(MS)の送信による干渉を防ぐ。通常、RSのフレーム構造はBS及びRS間、BS及びMS間又はRS及びMS間の通信を保証すべきである。しかしながら本発明者等は、複数のRS間の通信も重要であることを実感するに至った。これはRSが情報を直接やり取りすることを許可し、BSでのシグナリングの負担を減らし、分散されたアルゴリズムの実現による恩恵をもたらす。

以下に説明される本発明は独立項で規定され、有利な実施例は従属項に関連する。

本発明の好適実施例は添付図面を参照しながら単なる例と共に説明される。

出願時に公知のIEEE806.16規格

本発明の課題は、RSが情報を直接やり取りすることを許可し、BSでのシグナリングの負担を減らし、分散されたアルゴリズムを実現することである。

本発明では、ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置を有するマルチホップ無線通信システムで使用する送信方法が使用される。前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿う通信方向に情報を送信し、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から情報を受信し且つ前記通信パスに沿って後続の装置に受信情報を送信し、前記システムは、時間周波数フォーマットを利用し、個々の送信間隔の間に前記通信方向で送信するために利用可能な送信周波数帯域を割り当て、前記フォーマットは送信間隔内の複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、送信間隔内の異なる部分を占め且つ送信間隔の一部分にわたる前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記各ウインドウは前記装置の１つに対する送信時に使用する送信間隔に割り当て可能である。当該送信方法は、重複する送信カバレッジ領域を有する２つの装置の一方が中間装置である該２つの装置に関し、該装置の内の第１の装置から特定の送信間隔の第１送信ウインドウで第１送信信号を送信し、前記装置の内の第２の装置から前記第１送信ウインドウとは異なる前記特定の送信間隔の第２送信ウインドウで第２送信信号を送信し、前記第１及び第２の装置双方のカバレッジ領域に在圏する通信装置が、前記第２送信信号による実質的な干渉なしに、前記第１送信信号を受信できるようにした送信方法である。

RS領域の例を示す図である。 WiMAX中継システムを示す図である。 RS領域を割り当てる動作例を示す図である。 RSからの如何なるリクエストもなしにBSが直接的にRSを指示できることを示す図である。シングルセル２ホップ無線通信システムを示す図である。中継局の例を示す図である。 IEEE802.16規格のOFDMA物理レイヤで使用されるシングルホップTDDフレーム構造を示す図である。

＜RS領域及びシステム動作の詳細＞
RS領域の定義：
RS間の安全な通信を保証するため、BSはダウンリンクサブフレーム又はアップリンクサブフレームで１つ以上のRS領域を割り当てる。この領域のサイズは複数のOFDMシンボル分でもよいし（図１ａ）、複数のスロット分でもよい（図１ｂ）。

RS領域はRSの送信及び受信に使用される。BS及びMSはRS領域内では沈黙を維持し（送信しない）、干渉を避ける。RS領域割当に関する好ましい規則は次のとおりである：
ａ．RS領域はRS、BS及びMSのサブフレーム内で作成され及びそれらに同期する。割り当て及びサイズはBSから指示される。

ｂ．RS領域では、MS及びBSは沈黙を維持する。

ｃ．RS領域で送信する権利をどのRSが有するかをBSが示す。

ｄ．１以上のRSがRS領域内で情報を送信できる。

ｅ．複数のRS領域が、ダウンリンク及びアップリンクサブフレームの持続時間の間に割り当て可能である。

このRS領域の目的は次のとおりである：
ａ．複数のRSの間で情報（データ及びシグナリングを含む）をやり取りすること。

ｂ．RS及びMSの間で情報（データ及びシグナリングを含む）をやり取りすること。

ｃ．RS及びBSの間で情報（データ及びシグナリングを含む）をやり取りすること。

ｄ．チャネル検知及び同期に備えて、予め決められたシーケンスをRS領域に加えることができる。

＜RS領域を割り当てるためのシステム動作＞
図３は、中継局(図２)がRS領域を希望する場合のシグナリングの様子を示す。

図３では、RS#1はRS領域を要求するためにRS_Rng_Req(要求信号)をBSに送信しており、このメッセージにはRS領域での送信に関するより多くの情報が含まれてもよい。BSは応答としてRS_Rng_Rspを送信する。BSはRS領域の割り当てを許否又は許可する。このメッセージにはRS領域での送信に関するより多くの情報が含まれてもよい。例えば、否定する理由、RS領域の場所及びタイミング情報、アクセス方法等が含まれてもよい。BSがRS領域のリクエストを承認する場合、関連するRS領域がサブフレームに割り当てられる。

RS領域は、RSからの如何なるリクエストもなしにBSにより直接的に指定可能である。図４に示されるように、RS_Rng_Rspメッセージを送信することで、BSは全てのRSにRS領域を直接的に指示する。このメッセージにはより多くの情報が包含されてもよい。

マルチホップ中継システムでは、RS_Rng_Req及びRS_Rng_Rspのようなメッセージも中継可能であり、マルチホップ中継局がRS領域を要求することを許可する。

＜主要な効果＞
要するに本発明の実施例による主な利点は次のとおりである：
１．フレーム構造の柔軟性に関する改善により（DLサブフレーム又はULサブフレームにRS領域を実現することにより）、（WiMAXのような）OFDMAシステムを改善できること。

２．RSが互いに通信することを許可する手段を実現でき、フレーム構造及びネットワーク配備に対する柔軟性をもたらすこと。

３．マルチホップ中継システム及び分散されたアルゴリズムの実現をより簡便にできること。

４．WiMAX規格と両立できるシグナリング方法が、提案のRS領域割当法について設計可能であること。

５．セントラル化されたアルゴリズムを分散されたスタイルに移行して柔軟性を増やすこと。分散された実現手段はBSでの演算及びシグナリングの負荷を解放できる。

６．チャネルサウンディング、ハンドオーバ、ルーティングディスカバリ及びメンテナンス等のような様々な目的に、提案される領域が使用可能であること。

本発明の実施例はハードウエアで、１以上のプロセッサ上で動作するソフトウエアモジュールとして又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。即ち、実際にはマイクロプロセッサ又はディジタル信号プロセッサ(DSP)が、本発明を利用する送信機の機能の全部又は一部を実現するのに使用されてもよいことを当業者は認識するであろう。本発明は本願で説明されたどの方法でもその全部又は一部を実行する１つ以上のデバイス又は装置プログラム（例えば、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラムプロダクト）として実現されてよい。本発明を利用するそのようなプログラムは、コンピュータ読取可能な媒体に格納されてもよいし、例えば１つ以上の信号の形式をとってもよい。そのような信号はインターネットウェブサイトからダウンロード可能なデータ信号でもよいし、或いはキャリア信号で用意されてもよいし、何らかの他の形式をとってもよい。

以下、本発明により教示される手段を例示的に列挙する。

（付記１）
ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置を有するマルチホップ無線通信システムで使用する送信方法であって、前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿う通信方向に情報を送信し、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から情報を受信し且つ前記通信パスに沿って後続の装置に受信情報を送信し、前記システムは、時間周波数フォーマットを利用し、個々の送信間隔の間に前記通信方向で送信するために利用可能な送信周波数帯域を割り当て、前記フォーマットは送信間隔内の複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、送信間隔内の異なる部分を占め且つ送信間隔の一部分にわたる前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記各ウインドウは前記装置の１つに対する送信時に使用する送信間隔に割り当て可能であり、当該送信方法は、
重複する送信カバレッジ領域を有する２つの装置の一方が中間装置である該２つの装置に関し、該装置の内の第１の装置から特定の送信間隔の第１送信ウインドウで第１送信信号を送信し、前記装置の内の第２の装置から前記第１送信ウインドウとは異なる前記特定の送信間隔の第２送信ウインドウで第２送信信号を送信し、前記第１及び第２の装置双方のカバレッジ領域に在圏する通信装置が、前記第２送信信号による実質的な干渉なしに、前記第１送信信号を受信できるようにした送信方法。

（付記２）
前記第１及び第２送信ウインドウの前記周波数帯域特性が、前記利用可能な送信周波数帯域の共通部分を包含する付記１記載の送信方法。

（付記３）
前記第１及び第２送信ウインドウの前記周波数帯域特性が、個々の送信間隔の一部に関する送信周波数帯域の実質的に全体にわたっている付記１又は２に記載の送信方法。

（付記４）
前記第１の装置が前記中間装置であり、該中間装置は自身の固有の中間層値情報を送信可能である付記１乃至３の何れか１項に記載の送信方法。

（付記５）
前記通信システムの別の中間装置が、前記第１送信ウインドウ内で別の送信信号を送信し、前記別の中間装置が、自身の固有の中間装置情報も送信できるようにした付記４記載の送信方法。

（付記６）
前記第１及び／又は別の送信信号がそれぞれ宛先装置に送信される付記４又は５に記載の送信方法。

（付記７）
前記第１及び／又は別の送信信号がそれぞれ別の中間装置に送信される付記４又は５に記載の送信方法。

（付記８）
前記第１送信信号がデータを含む付記１乃至７の何れか１項に記載の送信方法。

（付記９）
前記第１送信信号が制御情報を含む付記１乃至７の何れか１項に記載の送信方法。

（付記１０）
前記第１送信信号が、好ましくは、送信する装置を特定し且つトレーニング情報を与えるプリアンブルタイプシーケンスである送信イントロダクションシーケンスを含む付記１乃至９の何れか１項に記載の送信方法。

（付記１１）
前記第２送信信号が、前記ソース装置から送信される付記１乃至１０の何れか１項に記載の送信方法。

（付記１２）
前記第１の装置が、前記特定の送信間隔に先立って前記第１ウインドウの割り当てを要求する付記１乃至１１の何れか１項に記載の送信方法。

（付記１３）
前記ソース装置が、前記特定の送信間隔に先立って送信用に前記第１ウインドウを割り当てる付記１乃至１２の何れか１項に記載の送信方法。

（付記１４）
前記時間周波数フォーマットが、時分割二重通信システムのダウンリンク又はアップリンクサブフレームのフォーマットである付記１乃至１３の何れか１項に記載の送信方法。

（付記１５）
前記システムがOFDM又はOFDMAシステムであり、前記時間周波数フォーマットが、OFDM又はOFDMA時分割二重フレームのOFDM又はOFDMAダウンリンク又はアップリンクサブフレームのフォーマットである付記１乃至１４の何れか１項に記載の送信方法。

（付記１６）
前記個々の送信間隔が、サブフレーム間隔である付記１乃至１５の何れか１項に記載の送信方法。

（付記１７）
前記送信ウインドウ各々が、OFDM又はOFDMAフレーム構造の領域を有する付記１乃至１６の何れか１項に記載の送信方法。

（付記１８）
前記送信ウインドウ各々が、OFDM又はOFDMAフレーム構造のゾーンを有する付記１乃至１６の何れか１項に記載の送信方法。

（付記１９）
前記ソース装置が基地局である付記１乃至１８の何れか１項に記載の送信方法。

（付記２０）
前記ソース装置がユーザ端末である付記１乃至１８の何れか１項に記載の送信方法。

（付記２１）
前記宛先装置が基地局である付記１乃至１８の何れか１項に記載の送信方法。

（付記２２）
前記宛先装置がユーザ端末である付記１乃至１８の何れか１項に記載の送信方法。

（付記２３）
前記中継装置が中継局である付記１乃至１８の何れか１項に記載の送信方法。

（付記２４）
ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置であって、前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿う通信方向に情報を送信し、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から情報を受信し且つ前記通信パスに沿って後続の装置に受信情報を送信するソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置と、
時間周波数フォーマットを利用し、個々の送信間隔の間に前記通信方向で送信するために利用可能な送信周波数帯域を割り当てるアクセス手段であって、前記フォーマットは送信間隔内の複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、送信間隔内の異なる部分を占め且つ送信間隔の一部分にわたる前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記各ウインドウは前記装置の１つに対する送信時に使用する送信間隔に割り当て可能であるアクセス手段と、
第１の装置から特定の送信間隔の第１送信ウインドウで第１送信信号を送信し、第２の装置から前記第１送信ウインドウとは異なる前記特定の送信間隔の第２送信ウインドウで第２送信信号を送信する送信手段であって、前記第１及び第２の装置の一方は前記中間装置であり、前記第１及び第２の装置は重複するカバレッジ領域を有し、前記第１及び第２の装置双方のカバレッジ領域に在圏する通信装置が、前記第２送信信号による実質的な干渉なしに、前記第１送信信号を受信できるようにしたマルチホップ無線通信システム。

（付記２５）
ソース装置、宛先装置及び１つ以上の中間装置を有するマルチホップ無線通信システムのコンピュータ装置で実行される一組のコンピュータプログラムであって、前記ソース装置は、該ソース装置から前記中間装置を介して前記宛先装置に至る通信パスを形成する一連のリンクに沿う通信方向に情報を送信し、前記中間装置は、前記通信パスに沿って先行する装置から情報を受信し且つ前記通信パスに沿って後続の装置に受信情報を送信し、前記システムは、時間周波数フォーマットを利用し、個々の送信間隔の間に前記通信方向で送信するために利用可能な送信周波数帯域を割り当て、前記フォーマットは送信間隔内の複数の送信ウインドウを規定し、各ウインドウは、送信間隔内の異なる部分を占め且つ送信間隔の一部分にわたる前記利用可能な送信周波数帯域の中で或る周波数帯域特性を有し、前記各ウインドウは前記装置の１つに対する送信時に使用する送信間隔に割り当て可能であり、当該コンピュータプログラムは、
重複する送信カバレッジ領域を有する２つの装置の一方が中間装置である該２つの装置に関し、該装置の内の第１の装置から特定の送信間隔の第１送信ウインドウで第１送信信号を送信し、前記装置の内の第２の装置から前記第１送信ウインドウとは異なる前記特定の送信間隔の第２送信ウインドウで第２送信信号を送信し、前記第１及び第２の装置双方のカバレッジ領域に在圏する通信装置が、前記第２送信信号による実質的な干渉なしに、前記第１送信信号を受信できるようにした送信方法を前記コンピュータ装置に実行させるコンピュータプログラム。

MS 移動局
RS 中継局
BS 基地局

Claims

マルチホップ無線通信システムにおいて、
下りフレームにおいてデータを送信するように構成された基地局装置と、
該基地局装置から受信した該データをユーザ装置に中継するように構成された中継装置と、
該ユーザ装置は、該中継されたデータを受信し、また、上りフレームにおいてデータを送信するように構成され、
該基地局装置は、該下りフレームにおける送信のために該基地局装置による送信に割り当てられる周波数帯域内及び時間内において、該時間内の一部の時間を占める送信ウインドウを該中継装置による送信に割り当て、該基地局装置及び該ユーザ装置は、該送信ウインドウにおいて、該基地局装置及び該ユーザ装置からの無線信号の送信を抑制する、
ことを特徴とするマルチホップ無線通信システム。
該送信ウインドウは、該周波数帯域内の一部の周波数帯域を占める、
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
該送信ウインドウは、該中継装置から該基地局装置へのリクエストに応じて、該中継装置に割り当てられる、
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
該送信ウインドウは、該中継装置から他の中継装置又は該ユーザ装置への、該下りフレームにおける送信に用いられる、
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
該送信ウインドウは、該中継装置から他の中継装置又は基地局装置への、該上りフレームにおける送信に用いられる、
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
マルチホップ無線通信システムにおいて用いられる方法において、
下りフレームにおいて基地局装置からデータを送信し、
中継装置によって、該基地局装置から受信したデータをユーザ装置に中継し、
該ユーザ装置によって、該中継装置から該中継されたデータを受信し、また、該ユーザ装置から上りフレームにおいてデータを送信し、
該下りフレームにおける送信のために該基地局装置による送信に割り当てられる周波数帯域内及び時間内において、該時間内の一部の時間を占める送信ウインドウを、該基地局装置によって、該中継装置による送信に割り当て、
該送信ウインドウにおいて、該基地局装置及び該ユーザ装置からの無線信号の送信を抑制する、
ことを特徴とする方法。
マルチホップ無線通信システムにおいて使用される基地局装置において、
中継装置によってユーザ装置に中継されるデータを下りフレームにおいて送信し、また、該基地局装置によって該中継装置による送信に割当てられた送信ウインドウにおいては、無線信号を送信することを抑制するように構成された送信手段を備え、
該送信ウインドウは、該下りフレームにおける送信のために該基地局装置に割り当てられる周波数帯域内及び時間内において、該時間内の一部の時間を占めるものであり、該送信ウインドウにおいては、該ユーザ装置からの無線信号の送信は抑制されている、
ことを特徴とする基地局装置。
マルチホップ無線通信システムにおいて使用される中継装置において、
下りフレームにおいて基地局装置から送信されるデータを受信するように構成された受信手段と、
該基地局装置によって割り当てられた送信ウインドウにおいて、中継のために、該基地局装置又はユーザ装置に対してデータを送信する手段とを備え、
該送信ウインドウは、該下りフレームにおける送信のために該基地局装置に割り当てられる周波数帯域内及び時間内において、該時間内の一部の時間を占めるものであり、該送信ウインドウにおいては、該基地局装置と該ユーザ装置からの無線信号の送信は抑制されている、
ことを特徴とする中継装置。
マルチホップ無線通信システムにおいて使用されるユーザ装置において、
下りフレームにおいて基地局装置から送信されたデータを中継する中継装置から、該中継されたデータを受信するように構成された受信手段と、
上りフレームにおいてデータを送信するとともに、該基地局装置によって該中継装置による送信に割り当てられた送信ウインドウにおいては、無線信号を送信することを抑制するように構成された送信手段とを備え、
該送信ウインドウは、該下りフレームにおける送信のために該基地局装置に割り当てられる周波数帯域内及び時間内において、該時間内の一部の時間を占めるものであり、該送信ウインドウにおいては、該基地局装置からの無線信号の送信は抑制されている、
ことを特徴とするユーザ装置。
マルチホップ無線通信システムのユーザ装置のコンピュータによって実行されるプログラムであって、
該コンピュータに、
下りフレームにおいて基地局装置から送信されたデータを中継する中継装置から、該中継されたデータを受信する段階と、
上りフレームにおいてデータを送信するとともに、該基地局装置によって該中継装置による送信に割り当てられた送信ウインドウにおいては、無線信号を送信することを抑制する段階であって、該送信ウインドウは、該下りフレームにおける送信のために該基地局装置に割り当てられる周波数帯域内及び時間内において、該時間内の一部の時間を占めるものであり、該送信ウインドウにおいては、該基地局装置からの無線信号の送信は抑制されている、段階と、
を実行させるプログラム。