JP5548265B2 - 無線通信システムにおける信号処理方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおける信号処理方法に関するものである。

本発明が適用されうる移動通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という。）通信システムについて概略的に説明する。

ＬＴＥシステムは、ＵＭＴＳシステムから進展した移動通信システムで、国際標準化機構である３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）で標準が制定されており、その概略的なシステム構造は、図１の通りである。

図１は、移動通信システムの一例であるＬＴＥシステムのネットワーク構造を示す図である。

ＬＴＥシステム構造は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）とＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）とに大別される。

Ｅ−ＵＴＲＡＮは、少なくとも一つのｅＮＢ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ、基地局）で構成される。ＵＥ及びｅＮＢ間のインターフェースをＵｕインターフェースとし、ｅＮＢ同士間のインターフェースをＸ２インターフェースとする。

ＥＰＣは、制御プレーン機能を担当するＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）と、ユーザープレーン機能を担当するＳ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）と、で構成される。ｅＮＢ及びＭＭＥ間のインターフェースをＳ１−ＭＭＥインターフェースとし、ｅＮＢ及びＳ−ＧＷ間のインターフェースをＳ１−Ｕインターフェースとする。これらのインターフェースを、Ｓ１インターフェースと総称することもある。

無線区間であるＵｕインターフェースには、無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が定義されている。無線インターフェースプロトコルは、水平的に物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）、データリンク層（Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）及びネットワーク層（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌａｙｅｒ）からなる。無線インターフェースプロトコルは、垂直的にはユーザーデータ伝送のためのユーザープレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ、Ｕ−ｐｌａｎｅ）と制御信号（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）の伝達のための制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ、Ｃ−ｐｌａｎｅ）とに区別される。

このような無線インターフェースプロトコルは、一般的に通信システムにおいて広く知られた開放型システム間の相互接続（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ）基準モデルの下位の３層に基づき、図２及び図３のように、物理層であるＰＨＹを含むＬ１（第１層）、ＭＡＣ／ＲＬＣ／ＰＤＣＰ層を含むＬ２（第２層）、そしてＲＲＣ層を含むＬ３（第３層）に区別できる。これらは、ＵＥ及びＥ−ＵＴＲＡＮに対（ｐａｉｒ）で存在し、Ｕｕインターフェースのデータ伝送を担当する。

本発明は、無線通信システムにおける制御情報受信方法及びそのための装置を提供する。

本発明は、リレーノード（ＲＮ；Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ）を取り入れたＬＴＥ−Ａシステムにおいて、Ｄｏｎｏｒ ｅＮＢ（ＤｅＮＢ）及びＲＮ間のＵｎインターフェースの連結に問題がある場合にＲＮサブフレームを制御するためのもので、ＲＮは、Ｕｎインターフェースの状況が悪化する場合に、ＲＮサブフレームを解除し、一般端末として動作することによって、Ｕｎインターフェース復旧に当たって、干渉を防止し、かつ端末の余分のデータ送信試行を防止することを目的とする。

本発明で達成しようとする技術的課題は、以上に言及している技術的課題に制限されるものではなく、言及していない他の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解される。

本発明は、無線通信システムにおいて無線ノードが信号を処理する方法であって、ネットワークノードと通信するために特定サブフレームを設定するステップと、前記ネットワークノードとの接続問題を探知する場合に、タイマーを始動させるステップと、前記タイマーが満了する場合に、前記設定された特定サブフレームを解除するステップと、を含む信号処理方法を提供する。

上記信号処理方法は、前記タイマーが満了するまで、前記特定サブフレームを用いて前記ネットワークノードとの接続問題の復旧を行うステップをさらに含む。

上記信号処理方法は、前記タイマーが満了すると、任意のサブフレームを用いて前記ネットワークノードとの接続を行うステップをさらに含む。

また、上記信号処理方法は、前記タイマーが満了すると、前記無線ノードがＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）休止状態に遷移するステップと、セル選択動作を行うステップと、をさらに含む。

前記無線ノードとの接続問題は、ＲＬＦ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｆａｉｌｕｒｅ）であり、前記ネットワークノードは基地局であることを特徴とする。
（項目１）
無線通信システムにおいて無線ノードが信号を処理する方法であって、
ネットワークノードと通信するために特定サブフレームを設定し、
前記ネットワークノードとの接続問題を検出した場合に、タイマーを始動させ、
前記始動したタイマーが満了する場合に、前記設定された特定サブフレームを解除すること、
を含む、信号処理方法。
（項目２）
前記タイマーが満了するまで、前記特定サブフレームを用いて前記ネットワークノードとの接続問題の復旧を行うことをさらに含む、項目１に記載の信号処理方法。
（項目３）
前記タイマーが満了すると、任意のサブフレームを用いて前記ネットワークノードとの接続を行うことをさらに含む、項目１に記載の信号処理方法。
（項目４）
前記特定サブフレームは、ＲＮ（Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ）サブフレームであることを特徴とする、項目１に記載の信号処理方法。
（項目５）
前記無線ノードは、ＲＮ（Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ）またはＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）のいずれかであることを特徴とする、項目１に記載の信号処理方法。
（項目６）
前記タイマーが満了すると、ＲＲＣ（Ｒａｉｄｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）休止状態に遷移し、
セル選択動作を行うこと、
をさらに含む、項目１に記載の信号処理方法。
（項目７）
前記無線ノードとの接続問題は、ＲＬＦ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｆａｉｌｕｒｅ）であることを特徴とする、項目１に記載の信号処理方法。
（項目８）
前記ネットワークノードは、基地局（ＮｏｄｅＢ）であることを特徴とする、項目１に記載の信号処理方法。
（項目９）
前記基地局は、ドナー基地局であることを特徴とする、項目８に記載の信号処理方法。

本発明の実施例によれば、ＲＮがＵｎインターフェース問題の発生時に、ＲＮサブフレームを適切な時点まで用いてＵｎインターフェースを復旧するようにすることによって、Ｕｎインターフェース問題の復旧にかかる時間を最適化することが可能になる。

本発明から得られる効果は、以上で言及している効果に制限されず、言及していない他の効果は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付図面は、本発明の実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
移動通信システムの一例であるＬＴＥシステムのネットワーク構造を示す図である。 ＬＴＥシステムにおける端末及びＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の構造を示す図である。 ＬＴＥシステムにおける端末及びＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の構造を示す図である。 無線通信システムにおいてリレーノード、Ｕｎインターフェース、リレーバックホールリンク及びリレーアクセスリンクの構成を示す図である。 リレーノードリソース分割の例示を示す図である。 Ｕｎインターフェースで物理チャネルｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃの発生時にリレーノード動作の流れを示す図である。 Ｕｎインターフェースで無線リンク失敗（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｆａｉｌｕｒｅ）の発生時にリレーノード動作の流れを示す図である。 本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。

以下、添付図面を参照して説明される本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が３ＧＰＰシステムに適用されるとする。図２及び図３は、ＬＴＥシステムにおける端末及びＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の構造を示している。図２及び図３における無線プロトコルの各層について説明すると、下記の通りである。

第１層である物理（Ｐｈｙｓｉｃａｌ；ＰＨＹ）層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上位層に情報伝送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。ＰＨＹ層は、上位の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層と伝送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続している。伝送チャネルを通じてＭＡＣ層及びＰＨＹ層間のデータが移動する。ここで、伝送チャネルは、チャネルの共有されるか否かによって、専用（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）伝送チャネルと共用（Ｃｏｍｍｏｎ）伝送チャネルとに大別される。そして、異なるＰＨＹ層の間、すなわち、送信側のＰＨＹ層と受信側のＰＨＹ層との間では、無線リソースを用いた物理チャネルを介してデータが移動する。

第２層には、種々の層が存在できる。媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、種々の論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を種々の伝送チャネルにマッピングさせる役割を果たす。また、ＭＡＣ層は、種々の論理チャネルを一つの伝送チャネルにマッピングさせる論理チャネル多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の役割を果たす。ＭＡＣ層は、上位層であるＲＬＣ層とは論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）で接続しており、論理チャネルは、伝送される情報の種類によって、制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）の情報を伝送する制御チャネル（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、ユーザープレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の情報を伝送するトラフィックチャネル（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）とに大別される。

第２層の無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層は、上位層から受信したデータを分割（Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）及び連結（Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）して、下位層が無線インターフェースを介してデータを伝送するのに適合するようにデータのサイズを調節する役割を果たす。また、それぞれの無線ベアラー（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）が要求する様々なＱｏＳを保障可能にするために、ＴＭ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ、透過モード）、ＵＭ（Ｕｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ、非確認モード）、及びＡＭ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ、確認モード）を含む３種類の動作モードを提供する。特に、ＡＭ ＲＬＣは、信頼性できるデータ伝送のために、自動再送要求（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔａｎｄ Ｒｅｑｕｅｓｔ；ＡＲＱ）機能を用いる再伝送機能を行う。

第２層のパケットデータコンバージェンス（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ）層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットの伝送時に、帯域幅の小さい無線インターフェースで効率的に伝送するために、相対的に大きいサイズであるとともに不要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダーのサイズを減らすヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を実行する。これは、データのヘッダー（Ｈｅａｄｅｒ）部分で必須の情報のみを伝送するようにし、無線インターフェースの伝送効率を増大させる役割を果たす。また、ＬＴＥシステムでは、ＰＤＣＰ層が保安（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）機能も担うが、これは、第３者のデータ傍聴を防止する暗号化（Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）、及び第３者のデータ操作を防止する完全性保護（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）を含む。

第３層の最下部に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、制御プレーンでのみ定義され、無線ベアラー（ＲＢ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）と関連して論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ここで、ＲＢは、端末とＵＴＲＡＮとの間のデータ伝達のために無線プロトコルの第１及び第２層により提供される論理的経路を意味し、一般に、ＲＢが設定されるということは、特定サービスを提供するために必要な無線プロトコル層及びチャネルの特性を規定し、それぞれの具体的なパラメータ及び動作方法を設定する過程を意味する。さらに、ＲＢは、ＳＲＢ（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ＲＢ）とＤＲＢ（Ｄａｔａ ＲＢ）の２種類に区別される。ＳＲＢは、制御プレーンでＲＲＣメッセージを伝送する通路として用いられ、ＤＲＢは、ユーザープレーンでユーザーデータを伝送する通路として用いられる。

ネットワークにおいて端末へデータを伝送する下り伝送チャネルには、システム情報を伝送するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、及びその他にユーザートラフィックや制御メッセージを伝送する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。下りマルチキャストまたは放送サービスのトラフィックまたは制御メッセージは、下りＳＣＨを介して伝送されてもよく、別途の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して伝送されてもよい。

一方、端末からネットワークへデータを伝送する上り伝送チャネルには、初期制御メッセージを伝送するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、及びその他にユーザートラフィックや制御メッセージを伝送する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。

伝送チャネルの上位に位置しており、伝送チャネルにマッピングされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）には、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、時間軸上に存在する複数のサブフレームと、周波数軸上に存在する複数の副搬送波（Ｓｕｂ−ｃａｒｒｉｅｒ）とで構成される。ここで、１サブフレームは、時間軸上に複数のシンボル（Ｓｙｍｂｏｌ）で構成される。１サブフレームは、複数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）で構成され、１リソースブロックは、複数のシンボル及び複数個の副搬送波で構成される。また、各サブフレームは、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、すなわち、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルのために、当該サブフレームにおける特定シンボル（たとえば、最初のシンボル）の特定副搬送波を用いることができる。１サブフレームは０．５ｍｓであり、データの伝送される単位時間であるＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、２サブフレームに該当する１ｍｓである。

以下、無線リンク失敗（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｆａｉｌｕｒｅ；ＲＬＦ）について説明する。

端末は、下記のような問題が無線リンクに発生すると、ＲＬＦが発生したと判断できる。

（１）まず、物理チャネル問題（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｐｒｏｂｌｅｍ）によりＲＬＦが発生したと判断されることがある。

端末は、物理チャネルでｅＮＢから周期的に受信するＲＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）の品質が臨界値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）以下と検出されると、物理チャネルでｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃが発生したと判断できる。このようなｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃが連続して特定個数（例えば、Ｎ３１０）だけ発生すると、これをＲＲＣに知らせる。物理層からｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃメッセージを受信したＲＲＣは、タイマーＴ３１０を始動させ、Ｔ３１０か満了するまで、物理チャネル問題が解決されることを待つ。もし、ＲＲＣが、Ｔ３１０が満了しないうちに、物理層から特定個数（例えば、Ｎ３１０）だけの連続したｉｎ−ｓｙｎｃが発生した旨のメッセージを受信すると、ＲＲＣは、物理チャネル問題が解決されたと判断し、駆動中のＴ３１０を中止させる。しかし、Ｔ３１０が満了するまでｉｎ−ｓｙｎｃメッセージを受信しなかった場合は、ＲＲＣは、ＲＬＦが発生したと判断する。

（２）ＭＡＣランダムアクセス問題によりＲＬＦが発生したと判断されることもある。

端末は、ＭＡＣ層でランダムアクセス手順を行う時に、ランダムアクセスリソース選択（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）→ランダムアクセスプリアンブル送信（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）→ランダムアクセス応答受信（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）→競合解消（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を行う。上記の全体手順を１回のランダムアクセス手順という。この手順を成功的に終えないと、バックオフ時間だけ待ってから次のランダムアクセス手順を行う。しかし、このようなランダムアクセス手順を一定の回数（例えば、ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ）試みたが、成功できなかったら、それをＲＲＣに知らせ、ＲＲＣは、ＲＬＦが発生したと判断する。

（３）ＲＬＣ最大再伝送（ｍａｘｉｍｕｍ ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）問題によりＲＬＦが発生したと判断されることもある。

端末は、ＲＬＣ層でＡＭ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ）ＲＬＣを用いる場合に、伝送に失敗したＲＬＣ ＰＤＵを再伝送する。ところが、ＡＭ ＲＬＣが特定ＡＭＤ ＰＤＵに対して一定の回数（例えば、ｍａｘＲｅｔｘＴｈｒｅｓｈｏｌｄ）再伝送をしたが、伝送に成功できなかったら、それをＲＲＣに知らせ、ＲＲＣは、ＲＬＦが発生したと判断する。

ＲＲＣは、上記の３通りの原因に基づいてＲＬＦ発生を判断する。このようにＲＬＦが発生すると、ｅＮＢとのＲＲＣ接続を再確立するための手順であるＲＲＣ接続再確立（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅ−ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）を行う。

ＲＬＦの発生した場合に行われる手順であるＲＲＣ接続再確立手順は、下記の通りである。

端末は、ＲＲＣ接続自体に深刻な問題が発生したと判断すると、ｅＮＢとの接続を再確立するために、ＲＲＣ接続再確立手順を行う。ＲＲＣ接続に関する深刻な問題は、次の５種類、すなわち、（１）無線リンク失敗（ＲＬＦ）、（２）ハンドオーバー失敗（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｆａｉｌｕｒｅ）、（３）Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｆｒｏｍ Ｅ−ＵＴＲＡ、（４）ＰＤＣＰ完全性検査失敗（ＰＤＣＰ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ Ｆａｉｌｕｒｅ）、（５）ＲＲＣ接続再確立失敗（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｆａｉｌｕｒｅ）を挙げることができる。

これらの問題のいずれか一つが発生すると、端末は、タイマーＴ３１１を始動させ、ＲＲＣ接続再確立手順を始める。この手順中に、端末は、セル選択（Ｃｅｌｌ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）、ランダムアクセス手順などを経て新しいセルに接続するようになる。

もし、タイマーＴ３１１が満了しないうちに、セル選択手順により適切なセルが見つかると、端末はＴ３１１を中断させ、該当のセルへのランダムアクセス手順を始める。しかし、もし、Ｔ３１１が満了するまで適切なセルが見つからないと、端末は、ＲＲＣ接続失敗と判断し、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ ｍｏｄｅに遷移する。

図４は、無線通信システムにおいてリレーノード、Ｕｎインターフェース、リレーバックホールリンク及びリレーアクセスリンクの構成を示す図である。

リレー（Ｒｅｌａｙ）技術は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、端末）とｅＮＢ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ、基地局）との間のデータを中継する技術である。リレー技術は、ＬＴＥシステムにおいてＵＥとｅＮＢとの距離が遠い場合は円滑な通信ができず、これを補完する方法としてＬＴＥ−Ａシステムに導入されている。また、基地局からのチャネル状態が悪いセル境界地域でリレー技術を導入して用いることによって、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。

このようなリレーの役割を果たさせるために、リレーノード（ＲＮ）という新しいネットワークノードをＵＥとｅＮＢとの間に導入した。この場合、ＲＮを管理するｅＮＢをＤｏｎｏｒｅ ＮＢ（ＤｅＮＢ）と呼ぶ。また、ＲＮにより新しく生成されたＲＮとＤｅＮＢとの間のインターフェースをＵｎインターフェースと定義し、ＵＥとネットワークノードとの間のインターフェースであるＵｕインターフェースと区別している。このようなＲＮの概念及びＵｎインターフェースを、図４に示す。

ＲＮは、ＤｅＮＢに代えてＵＥを管理する役割を果たす。すなわち、ＵＥにとってＲＮがＤｅＮＢのように見え、そのため、ＵＥとＲＮとの間のＵｕインターフェースでは、従来ＬＴＥシステムで用いているＵｕインターフェースプロトコルであるＭＡＣ／ＲＬＣ／ＰＤＣＰ／ＲＲＣをそのまま用いる。

ＤｅＮＢにとって、ＲＮは、状況によって、ＵＥのようにも見え、ｅＮＢのようにも見える。すなわち、ＲＮは、初めてＤｅＮＢに接続する時には、ＤｅＮＢがＲＮの存在を知らないため、ＵＥのようにランダムアクセスを通じて接続し、一応ＤｅＮＢに接続した後には、自身に接続しているＵＥを管理するｅＮＢのように動作する。したがって、Ｕｎインターフェースプロトコルは、Ｕｕインターフェースプロトコルの機能に加えてネットワークプロトコルの機能が与えれた形態と定義される。

過去の方式が単純に信号を増幅して伝送するリピーター（Ｒｅｐｅａｔｅｒ）の機能に限定しているのに対し、最近ではより知能化した形態へと発展している。さらに、リレーノード技術は、次世代移動通信システムにおいて基地局増設費用とバックホール網の維持費用を低減すると同時に、サービスカバレッジ拡大とデータ処理率向上のために必須の技術に該当する。リレーノード技術の発展に伴い、従来の無線通信システムで用いているリレーノードを、新しい無線通信システムから支援する必要がある。

３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）システムにおいて、リレーノードに基地局と端末とのリンク接続をフォーワーディングする機能を導入することから、それぞれのアップリンク及びダウンリンクキャリア周波数バンドに、異なる属性の２種類のリンクが適用されることになる。基地局とリレーノードとの間に設定される接続リンク部分をバックホールリンク（ｂａｃｋｈａｕｌ ｌｉｎｋ）と定義する。ダウンリンクリソースを用いてＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ））あるいはＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式で伝送がなされることを、バックホールダウンリンク（ｂａｃｋｈａｕｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ）といい、アップリンクリソースを用いてＦＤＤまたはＴＤＤ方式で伝送がなされることを、バックホールアップリンクという。

図４を参照すると、基地局と端末とのリンク接続をフォーワーディング（ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）するためのリレーノードが導入されることから、それぞれのアップリンク及びダウンリンクキャリア周波数帯域に、異なる属性の２種類のリンクが適用される。基地局とリレーノードとの間に設定される接続リンク部分をリレーバックホールリンクと定義して表現する。バックホールリンクは、ダウンリンク周波数帯域（ＦＤＤの場合）やダウンリンクサブフレーム（ＴＤＤの場合）リソースを用いて伝送がなされる場合をバックホールダウンリンクと表現し、アップリンク周波数帯域（ＦＤＤの場合）やアップリンクサブフレーム（ＴＤＤの場合）リソースを用いて伝送がなされる場合をバックホールアップリンクと表現できる。

一方、リレーノードと一連の端末との間に設定される接続リンク部分をリレーアクセスリンク（ｒｅｌａｙ ａｃｃｅｓｓ ｌｉｎｋ）と定義して表現する。リレーアクセスリンクは、ダウンリンク周波数帯域（ＦＤＤの場合）やダウンリンクサブフレーム（ＴＤＤの場合）リソースを用いて伝送がなされる場合をアクセスダウンリンク（ａｃｃｅｓｓ ｄｏｗｎｌｉｎｋ）と表現し、アップリンク周波数帯域（ＦＤＤの場合）やアップリンクサブフレーム（ＴＤＤの場合）リソースを用いて伝送がなされる場合をアクセスアップリンク（ａｃｃｅｓｓ ｕｐｌｉｎｋ）と表現できる。

リレーノード（ＲＮ）は、リレーバックホールダウンリンクを通じて基地局から情報を受信することができ、リレーバックホールアップリンクを通じて基地局に情報を伝送することができる。また、リレーノードは、リレーアクセスダウンリンクを通じて端末に情報を伝送でき、リレーアクセスアップリンクを通じて端末から情報を受信することができる。

一方、リレーノードの帯域（または、スベクトル）使用と関連して、バックホールリンクがアクセスリンクと同じ周波数帯域で動作する場合を「イン−バンド（ｉｎ−ｂａｎｄ）」といい、バックホールリンク及びアクセスリンクが互いに異なる周波数帯域で動作する場合を「アウト−バンド（ｏｕｔ−ｂａｎｄ）」という。イン−バンド及びアウト−バンドを問わず、既存のＬＴＥシステム（例えば、リリーズ−８）に基づいて動作する端末（以下、レガシー（ｌｅｇａｃｙ）端末という。）がドナーセルに接続可能でなければならない。

端末でリレーノードを認識するか否かによって、リレーノードを、トランスペアレント（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ）リレーノードまたはノン−トランスペアレント（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ）リレーノードに分類することができる。トランスペアレントは、端末が、リレーノードを介してネットワークと通信するか否かを認知できない場合を意味し、ノン−トランスペアレントは、端末がリレーノードを介してネットワークと通信するか否かを認知する場合を意味する。

リレーノードの制御と関連して、ドナーセルの一部として構成されるリレーノードと自らセルを制御するリレーノードとに区別することができる。

ドナーセルの一部として構成されるリレーノードは、リレーノード識別子（ＩＤ）を有することはできるが、リレーノード自身のセルアイデンティティ（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）を有しない。ドナーセルの属している基地局によりＲＲＭ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）の少なくとも一部が制御されると（ＲＲＭの残りの部分はリレーノードに位置していても）、ドナーセルの一部として構成されるリレーノードとする。好ましくは、このようなリレーノードは、レガシー端末を支援することができる。例えば、スマートリピーター（Ｓｍａｒｔ ｒｅｐｅａｔｅｒｓ）、デコード−アンド−フォワードリレーノード（ｄｅｃｏｄｅ−ａｎｄ−ｆｏｒｗａｒｄ ｒｅｌａｙｓ）、Ｌ２（第２層）リレーノードの種々及びタイプ−２リレーノードが、このようなリレーノードに該当する。

自らセルを制御するリレーノードは、一つまたは複数のセルを制御し、リレーノードにより制御されるセルのそれぞれに固有の物理層セルアイデンティティが提供され、同一のＲＲＭメカニズムを用いることができる。端末にとっては、リレーノードによって制御されるセルへのアクセスと一般基地局により制御されるセルへのアクセスとに相違はない。好ましくは、このようなリレーノードにより制御されるセルは、レガシー端末を支援することができる。例えば、セルフ−バックホーリング（Ｓｅｌｆ−ｂａｃｋｈａｕｌｉｎｇ）リレーノード、Ｌ３（第３層）リレーノード、タイプ−１リレーノード及びタイプ−１ａリレーノードが、このようなリレーノードに該当する。

タイプ−１リレーノードは、イン−バンドリレーノードであり、複数個のセルを制御し、これら複数個のセルのそれぞれは、端末にとってはドナーセルと区別される別個のセルと見なされる。また、複数個のセルは固有の物理セルＩＤ（ＬＴＥリリーズ−８で定義する。）を有し、リレーノードは自身の同期化チャネル、参照信号などを伝送することができる。単一セル動作では、端末は、リレーノードから直接スケジューリング情報及びＨＡＲＱフィードバックを受信し、リレーノードに自身の制御チャネル（スケジューリング要請（ＳＲ）、ＣＱＩ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなど）を伝送することができる。また、レガシー端末（ＬＴＥリリーズ−８システムに基づいて動作する端末）には、タイプ−１リレーノードがレガシー基地局（ＬＴＥリリーズ−８システムに基づいて動作する基地局）のように見える。すなわち、下位互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を有する。一方、ＬＴＥ−Ａシステムに基づいて動作する端末には、タイプ−１リレーノードがレガシー基地局と異なる基地局と見なされ、性能向上を提供することができる。

タイプ−１ａリレーノードは、アウト−バンドで動作する以外は、前述のタイプ−１リレーノードと同一の特徴を有する。タイプ−１ａリレーノードの動作は、Ｌ１（第１層）動作への影響が最小化またはないように構成することができる。

タイプ−２リレーノードは、イン−バンドリレーノードであり、別個の物理セルＩＤを有しなく、そのため、新しいセルを形成しない。タイプ−２リレーノードは、レガシー端末に対してトランスペアラントであり、レガシー端末はタイプ−２リレーノードの存在が認知できない。タイプ−２リレーノードは、ＰＤＳＣＨを伝送できるが、少なくともＣＲＳ及びＰＤＣＣＨは伝送しない。

一方、リレーノードをイン−バンドで動作させるには、時間−周波数空間での一部リソースがバックホールリンクのためにあらかじめ備えられなければならず、このリソースは、アクセスリンクのために使用されないように設定できる。これをリソース分割（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ）という。

リレーノードにおけるリソース分割の一般的な原理は、次の通りである。バックホールダウンリンク及びアクセスダウンリンクを、一つの搬送波周波数上で時間分割多重化（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＴＤＭ）方式で多重化することができる（すなわち、特定時間で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のいずれか一方のみ活性化する）。同様に、バックホールアップリンク及びアクセスアップリンクを、一つの搬送波周波数上でＴＤＭ方式で多重化することができる（すなわち、特定時間で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のいずれか一方のみ活性化する）。

ＦＤＤでのバックホールリンク多重化は、バックホールダウンリンク伝送がダウンリンク周波数帯域で行われ、バックホールアップリンク伝送はアップリンク周波数帯域で行われるものと説明できる。ＴＤＤでのバックホールリンク多重化は、バックホールダウンリンク伝送が、基地局とリレーノードとのダウンリンクサブフレームで行われ、バックホールアップリンク伝送は、基地局とリレーノードとのアップリンクサブフレームで行われるものと説明できる。

イン−バンドリレーノードにおいて、例えば、所定の周波数帯域で基地局からのバックホールダウンリンク受信と端末へのアクセスダウンリンク伝送とが同時に行われると、リレーノードの送信端から伝送される信号が、リレーノードの受信端に受信されることがあり、この場合、リレーノードのＲＦ前端（ｆｒｏｎｔ−ｅｎｄ）で信号干渉またはＲＦジャミング（ｊａｍｍｉｎｇ）が発生することがある。同様に、所定の周波数帯域で端末からのアクセスアップリンクの受信と基地局へのバックホールアップリンクの伝送とが同時に行われると、リレーノードのＲＦ前端で信号干渉が発生することがある。そのため、リレーノードで一つの周波数帯域における同時送受信を具現するためには、受信信号と送信信号とを充分に分離（例えば、送信アンテナと受信アンテナを地理的に十分に離間して（例えば、地上／地下に）設置）しなければならない。

このような信号干渉の問題を解決できる一方案として、リレーノードがドナーセルから信号を受信する間には端末に信号を伝送しないように設定することがある。すなわち、リレーノードから端末への伝送にギャップ（ｇａｐ）を生成し、このギャップでは、端末（レガシー端末を含む）がリレーノードからのいかなる伝送も期待しないように設定することができる。このようなギャップは、ＭＢＳＦＮ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）サブフレームを構成することによって設定できる
図５は、リレーノードリソース分割を例示する図である。

図５では、第１サブフレームは一般サブフレームであって、リレーノードから端末にダウンリンク（すなわち、アクセスダウンリンク）制御信号及びデータが伝送され、第２サブフレームは、ＭＢＳＦＮサブフレームであって、ダウンリンクサブフレームの制御領域ではリレーノードから端末に制御信号が伝送されるが、ダウンリンクサブフレーム以外の領域では、リレーノードから端末にいかなる伝送も行われない。ここで、レガシー端末の場合は、全てのダウンリンクサブフレームで物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の伝送を期待するため（言い換えると、リレーノードは、自身の領域内におけるレガシー端末が毎サブフレームでＰＤＣＣＨを受信して測定機能を行えるように支援する必要があるため）、レガシー端末の正しい動作のためには全てのダウンリンクサブフレームでＰＤＣＣＨを伝送する必要がある。

そのため、基地局からリレーノードへのダウンリンク（すなわち、バックホールダウンリンク）伝送のために設定されたサブフレーム（第２サブフレーム）上でも、サブフレームの先頭のＮ（Ｎ＝１、２または３）個のＯＦＤＭシンボル区間において、リレーノードはバックホールダウンリンクを受信するのではなく、アクセスダウンリンク伝送をする必要がある。これに関し、第２サブフレームの制御領域でＰＤＣＣＨがリレーノードから端末に伝送されるので、リレーノードでサービングするレガシー端末に対する下位互換性を提供することができる。第２サブフレームの残りの領域では、リレーノードから端末にいかなる伝送も行われない間に、リレーノードは基地局からの伝送を受信することができる。このようなリソース分割方式により、イン−バンドリレーノードでアクセスダウンリンク伝送とバックホールダウンリンク受信が同時に行われることを防ぐことができる。

ＭＢＳＦＮサブフレームを用いる第２サブフレームについて具体的に説明する。第２サブフレームの制御領域は、リレーノード非聴取（ｎｏｎ−ｈｅａｒｉｎｇ）区間ともいえる。リレーノード非聴取区間は、リレーノードがバックホールダウンリンク信号を受信せず、アクセスダウンリンク信号を伝送する区間を意味する。この区間は、前述したように、１、２または３のＯＦＤＭ長に設定することができる。リレーノード非聴取区間でリレーノードは端末へのアクセスダウンリンク伝送を行い、残りの領域では基地局からバックホールダウンリンクを受信することができる。この時、リレーノードは同一の周波数帯域で同時に送受信を行うことができないので、リレーノードが送信モードから受信モードに切り替わるのに時間がかかる。そのため、バックホールダウンリンク受信領域の先頭の一部区間でリレーノードが送信／受信モード切替をするようにガード時間（ＧＴ）を設定する必要がある。同様に、リレーノードが基地局からのバックホールダウンリンクを受信し、端末へのアクセスダウンリンクを伝送するように動作する場合にも、リレーノードの受信／送信モード切替のためのガード時間（ＧＴ）を設定することができる。このようなガード時間の長さは、時間領域の値としてもよく、例えば、ｋ（ｋ≧１）個の時間サンプル（ｔｉｍｅ ｓａｍｐｌｅ、Ｔｓ）値と与えられてもよく、または、一つ以上のＯＦＤＭシンボル長に設定されてもよい。または、リレーノードバックホールダウンリンクサブフレームが連続して設定されている場合に、または、所定のサブフレームタイミング整列（ｔｉｍｉｎｇ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）関係によって、サブフレームの最後の部分のガード時間は定義されてもよく、設定されなくてもよい。このようなガード時間は、下位互換性を維持するために、バックホールダウンリンクサブフレーム伝送のために設定されている周波数領域でのみ定義することができる（アクセスダウンリンク区間でガード時間が設定される場合は、レガシー端末を支援できない）。ガード時間以外のたバックホールダウンリンク受信区間においてリレーノードは基地局からリレーノード専用ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを受信することができる。これは、リレーノード専用物理チャネルという意味から、Ｒ−ＰＤＣＣＨ（Ｒｅｌａｙ−ＰＤＣＣＨ）及びＲ−ＰＤＳＣＨ（Ｒｅｌａｙ−ＰＤＳＣＨ）とも表現できる。

ＲＮは、上述したように、インバンド（ｉｎ−ｂａｎｄ）、アウトバンド（ｏｕｔ−ｂａｎｄ）の２種類に分類できる。インバンドＲＮでは、ＵｎインターフェースとＵｕインターフェースとが同一の周波数を用いる。この場合、Ｕｎインターフェースの送受信とＵｕインターフェースの送受信がお互いに干渉として作用しないように、各インターフェースが用いる専用のサブフレームを割り当てる必要がある。この時、ＲＮがＤｅＮＢと通信するために割り当てられた全てのアップ／ダウンリンクサブフレームをＲＮサブフレームという。すなわち、ＲＮは、Ｕｎインターフェースによるデータ送受信はＲＮサブフレームを用いて行い、Ｕｕインターフェースによるデータ送受信は、ＲＮサブフレーム以外の残りサブフレームで行う。

ＲＮはＤｅＮＢとＵｎインターフェースで無線で接続しているため、Ｕｕインターフェースと同様に、Ｕｎインターフェースの無線チャネルに問題（例えば、物理チャネルのｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ、無線リンク失敗など）が発生することがある。

このような無線チャネル問題がＵｎインターフェースで発生する場合、ＲＮの管理下にある全ての端末のデータ送受信に問題が生じうる。そのため、ＲＮは何よりもＵｎインターフェースの復旧を試みなければならない。

しかし、インバンドＲＮでは、端末とＲＮとのデータ送受信がＲＮのＤｅＮＢとの接続復旧に干渉として作用する。そのため、ＲＮは、ＤｅＮＢとの接続復旧時に、端末とのデータ送受信を減らし、ＤｅＮＢとはＲＮサブフレームを用いて復旧を試みなければならない。

しかし、ＲＮがどの時点までＵｕインターフェースを維持しながらＲＮサブフレームでＵｎインターフェースの復旧を試みるべきかは定められていない。もし、Ｕｎインターフェース問題の発生時に、Ｕｕインターフェースを維持し続けると、ＲＮサブフレームのみを用いてＵｎインターフェースを復旧しなければならず、Ｕｎ復旧が遅延される。

逆に、Ｕｎインターフェース問題の発生時に、ＲＮサブフレームを直ちに解除すると、干渉問題によってＵｕインターフェースも直ちに解除しなければならない。よって、Ｕｎ復旧の後に再び端末とＵｕインターフェースでＲＲＣ接続を確立しなければならず、シグナリングオーバーヘッドと時間遅延が発生する。

そこで、本発明では、ＲＮが、Ｕｎインターフェースで無線チャネル問題の発生時に、一定時間Ｕｕインターフェースを維持したまま、ＲＮサブフレームを用いてＵｎインターフェース復旧を試みる次の方法を提案する。

（１）Ｕｎインターフェースで無線チャネル問題が発生した場合、タイマーを始動させ、タイマーが満了するまで、Ｕｕインターフェースは正常に維持しながら、ＲＮサブフレームのみを用いてＵｎインターフェースの復旧を試みる。

（２）タイマーが満了しないうちにＵｎインターフェース復旧に成功した場合は、ＵｕインターフェースとＵｎインターフェースを正常に維持するが、タイマーが満了するまでＵｎインターフェース復旧に成功しなかった場合は、Ｕｕインターフェースを解除し、ＲＮサブフレームを解除し、任意のサブフレームを用いてＵｎインターフェース接続を試みる。

以下では、物理チャネルｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃが発生した場合及びＲＬＦが発生した場合に、タイマーを始動させ、インターフェースを復旧する動作について詳細に説明する。

まず、図６には、Ｕｎインターフェースで物理チャネルｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃが発生した時におけるＲＮ動作の流れを示す。

（１）ＲＮは、Ｕｎインターフェースで物理チャネルからＮ３１０個の連続したｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃを受信する場合、物理チャネルｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃが発生したと判断する（Ｓ６１０）。

ＲＮは、物理チャネルにおいてＤｅＮＢから周期的に受信するＲＳの品質が臨界値以下と検出されると、該当のチャネルにｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃが発生したと判断する。

（２）物理チャネルｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃが発生した場合、ＲＮはタイマーＴ３１０を始動させる（Ｓ６２０）。物理チャネルｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃが発生した時に、インターフェース復旧のための手順としてタイマーを始動させ、物理チャネルｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ発生時にはタイマーＴ３１０を駆動させることができる。

（３）ＲＮは、Ｔ３１０が満了するまで、Ｕｎインターフェースの物理チャネルから連続したＮ３１０個のｉｎ−ｓｙｎｃメッセージを受信するか否か確認する（Ｓ６３０）。

ＲＮは、物理チャネルｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃが発生した場合、タイマーＴ３１０が満了しないうちに、Ｕｎインターフェースの物理チャネルから特定個数（Ｎ３１０）の連続したｉｎ−ｓｙｎｃが発生したことを知らせるメッセージを受信すると、ＲＮはＵｎインターフェースが復旧されたと判断する。

一方、タイマーＴ３１０が満了するまでＲＮはＵｕインターフェースを維持する。また、ＲＮは、ＤｅＮＢとのデータ送受信をＲＮサブフレームを用いて行う。また、ＲＮは、ＲＮサブフレームを通じてインターフェース復旧を行う。

（４）もし、ステップＳ６３０で、ＲＮが、Ｔ３１０が満了しないうちに、物理チャネルからＮ３１０個の連続したｉｎ−ｓｙｎｃメッセージを受信したことを確認した場合、Ｕｎインターフェースの無線チャネルｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ問題が解決されたと判断し、ＲＮは正常の動作を行う（Ｓ６７０）。

（５）タイマーＴ３１０が満了したか否かを確認する（Ｓ６４０）。

（６）もし、ＲＮが、Ｔ３１０が満了するまで物理チャネルからＮ３１０個の連続したｉｎ−ｓｙｎｃメッセージを受信できなかった場合は、Ｕｕインターフェースを解除し、ＲＮサブフレームを解除する（Ｓ６５０）。

ここで、ＲＮは、Ｕｕインターフェースの全ての端末のＵｕ ＲＢを解除する。また、ＲＮは、Ｕｕインターフェースを介したシステム情報ブロードキャスト（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｒｏａｄｃａｓｔ）を中断する。
（７）ＲＮサブフレームを解除した後に、ＲＮは、任意のサブフレーム（ｎｏｒｍａｌ ｓｕｂｆｒａｍｅ）を用いて該当のＤｅＮＢへのＲＲＣ接続再確立手順を行う（Ｓ６６０）。

一方、タイマーＴ３１０が満了した後にも、ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃが持続する場合は、ＲＮは、ＲＬＦが発生したと判断し、ＲＲＣ接続再確立手順を行う。

上記の手順でタイマーが満了するまでＵｎインターフェース復旧に成功できなかった場合は、ＲＮサブフレームを解除し、ＲＮサブフレームだけでなく、他のサブフレーム、すなわち、任意のサブフレームを用いたＵｎインターフェース接続を試みる。すなわち、ＲＮは、任意のサブフレームを用いてランダムアクセス手順を行う。

図７は、ＵｎインターフェースでＲＬＦが発生した時におけるＲＮ動作の流れを示す図である。

（１）ＲＮは、Ｕｎインターフェースに対してＲＬＦが発生したか否かを探知する（Ｓ７１０）。

上述したように、ＲＬＦの発生は、主に、下記のいずれか一つである。

１）第一に、上述した物理チャネル問題であり、Ｕｎインターフェースの物理チャネルから特定個数（Ｎ３１０）の連続したｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃメッセージを受信した後に、一定時間が経過するまで特定個数（Ｎ３１０）の連続したｉｎ−ｓｙｎｃメッセージを受信できなかった場合に、ＲＬＦが発生したと判断することができる。２）第二に、ＭＡＣランダムアクセス問題であり、Ｕｎインターフェースでランダムアクセス手順を一定回数（ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ）試みたが、成功できなかった場合に、ＲＬＦが発生したと判断することができる。３）第三に、ＲＬＣ最大再伝送問題であり、ＵｎインターフェースのＡＭ ＲＬＣが特定ＡＭＤ ＰＤＵを一定回数（ｍａｘＲｅｔｘＴｈｒｅｓｈｏｌｄ）再伝送したが、伝送に成功できなかった場合に、ＲＬＦが発生したと判断することができる。

（２）ＲＮは、タイマーＴ３１１を始動させる（Ｓ７２０）。

ＲＬＦが発生した場合、ＲＮはタイマーＴ３１１を始動させ、タイマー値は、０以上の値を有する。また、タイマー値は、初めてＲＮがＤｅＮＢに接続する時にＤｅＮＢから受信する。

（３）ＲＮは、タイマーＴ３１１が満了するまで、ＵｎインターフェースでＲＮサブフレームを用いてＲＲＣ接続再確立手順を行う（Ｓ７３０）。

Ｕｎインターフェースに対してＲＬＦが発生した場合、ＲＮは、ＤｅＮＢとの接続を再設定するためにＲＲＣ接続再確立手順を行う。この時、ＲＮは、特定サブフレームのみを用いてＲＲＣ接続再確立手順を行う。ここで、特定サブフレームはＲＮサブフレームでよい。

（４）ＲＲＣ接続再確立手順に成功したか否か判断する（Ｓ７４０）。

（５）もし、ＲＮが、タイマーＴ３１１が満了しないうちに、ＲＲＣ接続再確立手順に成功した場合に、ＵｎインターフェースのＲＬＦ問題が解決されたと判断し、ＲＮとしての正常の動作を行う（Ｓ７８０）。

（６）タイマーＴ３１１が満了したか否か判断する（Ｓ７５０）。

タイマーＴ３１１が満了していないと、ＲＲＣ接続再確立手順を繰り返す。

（７）もし、ＲＮがＴ３１１が満了するまでＲＲＣ接続再確立手順に成功しなかった場合は、Ｕｕインターフェースを解除し、ＲＮサブフレームを解除する（Ｓ７６０）。

タイマーが満了するまでＵｎインターフェース復旧に成功しなかった場合に、Ｕｕインターフェースを解除することは、次の手順を含む。すなわち、ＲＮは、Ｕｕインターフェースの全ての端末のＵｕＲＢを解除し、ＲＮは、Ｕｕインターフェースを介したシステム情報ブロードキャストを中断する。

（８）ＲＮは、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードに遷移し、任意のサブフレームを用いてＵｎインターフェースに対するＲＲＣ接続手順を再び行う（Ｓ７７０）。

ＲＮは、タイマーが満了すると、ＲＲＣ接続失敗が発生したと判断し、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードに遷移する。次に、ＲＮは、ＲＮサブフレームの他、任意のサブフレームを用いて該当のＤｅＮＢへのＲＲＣ接続手順を再び行う。Ｔ３１１が満了すると、１）ＲＮは、ＲＮサブフレーム設定を解除し、２）ＲＮは、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードに遷移し、３）ＲＮは、新しい適切なセルに留まりながら、任意のサブフレームを用いてセルに接続するためのランダムアクセス手順を行うことができる。

一方、ＲＮは、Ｕｕインターフェースに対する制御またはＵｎインターフェースに対する制御を通じて干渉を最小化することができる。

まず、ＲＮのＵｕインターフェースに対する制御を通じて干渉を最小化する方式を説明する。

ＲＮは、専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）または共通（ｃｏｍｍｏｎ）シグナリングによってＵＥに中止メッセージを送信する。ＵＥは、中止メッセージを受信すると、全てのＲＢ及び手順を中止させることができる。ＲＢが中止されても、ＰＤＣＰ ＳＤＵ廃棄タイマーは継続して駆動されることが可能である。

システム情報は、ＲＮの状態を示すもので、ＲＮの状態は、Ｎｏｒｍａｌ、Ｒｅｃｏｖｅｒｙ、Ｉｄｌｅ状態を含むことができる。１）ＵＥは、ＲＮ状態をＲｅｃｏｖｅｒｙと確認した場合、全てのＲＢ及び手順を中止させることができる。２）ＵＥは、ＲＮ状態をＩｄｌｅと確認した場合、全てのＲＢを解除し、Ｉｄｌｅ状態に遷移する。ＵＥは、ＲＲＣ接続を生成するために他のセルを検索することもできる。３）ＵＥは、ＲＮ状態をＮｏｒｍａｌと確認した場合、中止した全てのＲＢ及び手順を再開する。

ＲＮは、ＵＥにいかなるＵＬグラントも割り当てない。ＲＮがＢｕｆｆｅｒ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔ、Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ＲｅｑｕｅｓｔまたはＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅを受信しても、ＲＮはＵＥの要請に応答しない。すなわち、ＲＮはＵＥにＵＬグラントを割り当てない。

ＲＮは、命令によって、ＵＥがＤＲＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ；不連続受信周期）に遷移するように命令する。ＲＮは、連続（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）状態からＬｏｎｇ ＤＲＸ状態に遷移するようにＵＥに命令できる。

次に、ＲＮのＵｎインターフェースに対する制御を通じて干渉を最小化する方式を説明する。

ＲＲＣ接続再確立を行う間に、すなわち、タイマーＴ３１１が満了するまで、ＭＢＳＦＮサブフレームでＵＬ送信を行う。

Ｔ３１１が満了しないうちには、ＲＮは、ＭＢＳＦＮ（Ｍｕｌｉｃａｓｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）サブフレームのみでＵＬ送信を行う。タイマーＴ３１１が満了しないうちには、ＲＮがランダムアクセス手順を行う時に、ＲＮは、あらかじめ割り当てられたランダムアクセスプリアンブル（ＲＡ ｐｒｅａｍｂｌｅ）を用いる。ランダムアクセスプリアンブルは、ＲＮがＲＬＦのような緊急状況で用いるように、ＤｅＮＢによりあらかじめ割り当てられる。

Ｔ３１１が満了すると、すなわち、ＲＲＣ接続再確立に失敗すると、ＲＮは、特定サブフレームではなく、任意のサブフレームでＵＬ送信を行うことができる。すなわち、ＲＮは、Ｔ３１１の満了後には、ＭＢＳＦＮサブフレームだけでなく、他のサブフレームを用いてもＵＬ送信を行うことができる。

図８は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。

図８を参照すると、通信装置８００は、プロセッサ８１０、メモリー８２０、ＲＦモジュール８３０、ディスプレイモジュール８４０及びユーザーインターフェースモジュール８５０を含む。

通信装置８００は、説明の便宜のために例示したもので、一部のモジュールは省略されてもよい。また、通信装置８００は、必要なモジュールをさらに含んでもよい。また、通信装置８００において一部のモジュールは、より細分化したモジュールにしてもよい。プロセッサ８１０は、図面を参照して例示した本発明の実施例に係る動作を行うように構成される。具体的に、プロセッサ８１０の詳細な動作は、図１乃至図６に記載された内容を参照すればよい。

メモリー８２０は、プロセッサ８１０に接続し、オペレーティングシステム、アプリケーション、プログラムコード、データなどを格納する。ＲＦモジュール８３０は、プロセッサ８１０に接続し、基底帯域信号を無線信号を変換したり、無線信号を基底帯域信号に変換する機能を担う。そのために、ＲＦモジュール８３０は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数アップ変換、またはこれらの逆プロセスを行う。ディスプレイモジュール８４０は、プロセッサ８１０に接続し、種々の情報をディスプレイする。ディスプレイモジュール８４０は、次に制限されるものではないが、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のような周知の要素を用いることができる。ユーザーインターフェースモジュール８５０は、プロセッサ８１０と接続し、キーパッド、タッチスクリーンなどのような周知のユーザーインターフェースの組み合わせで構成することができる。

以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び／または特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部の構成や特徴は、別の実施例に含まれてもよく、別の実施例の対応する構成または特徴に取り替えられてもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりすることができることは明らかである。

本文書で、本発明の実施例は、主に、リレーノードと基地局との間のデータ送受信関係を中心に説明された。本文書で基地局により行われるとした特定動作は、場合によっては、その上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）により行われてもよい。すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる種々の動作は、基地局または基地局以外の別のネットワークノードにより実行可能であるということは明らかである。基地局は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に代替可能である。

本発明に係る実施例は様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で具現されることができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶されて、プロセッサにより駆動されることができる。メモリユニットは、プロセッサの内部または外部に設けられ、既に公知の様々な手段によりプロセッサとデータを授受することができる。

本発明は、本発明の特徴から逸脱しない範囲で別の特定の形態と具体化できるということは、当業者にとっては自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈されてはならず、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、添付の請求項の合理的な解釈により決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。

本発明は、無線通信システムにおいて無線ノードによって信号を処理する方法及びそのための装置が３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心に説明しているが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの他、種々の無線通信システムに適用することも可能である。

Claims (16)

1. Ｕｎインターフェースを介して基地局と通信するために特定サブフレームを用いて無線通信システムにおいてリレーノード（ＲＮ）により信号を処理する方法であって、
   前記方法は、
   前記リレーノードにより、前記リレーノードと前記基地局との接続問題を検出することと、
   前記問題を検出すると、前記リレーノードにより、前記リレーノードのタイマーを始動させることと、
   前記始動されたタイマーが満了すると、前記リレーノードにより、前記特定サブフレームを用いる設定を解除することと
   を含む、方法。
2. 前記リレーノードと前記基地局との前記接続問題は、無線リンク失敗に関連する、請求項１に記載の方法。
3. 前記問題を検出するステップは、連続したアウトオブシンク指示を検出することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記始動されたタイマーが満了すると、前記リレーノードにより、複数のサブフレームのうちの任意のサブフレームを用いて前記基地局と通信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記特定サブフレームは、リレーノード（ＲＮ）のみのサブフレームに対するものである、請求項１に記載の方法。
6. 前記タイマーが作動している間に、前記リレーノードにより、前記リレーノードと前記基地局との前記接続問題の復旧を行うことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記タイマーが作動している間に、前記リレーノードにより、前記問題が解決されたことを検出することと、
   前記問題が解決されたことを検出すると、前記タイマーを中止することと
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記問題が解決されたことを検出するステップは、連続したインシンク指示を検出することを含む、請求項７に記載の方法。
9. Ｕｎインターフェースを介して基地局と通信するために特定サブフレームを用いて無線通信システムにおいて信号を処理するように構成されたリレーノードであって、
   前記リレーノードは、
   タイマーと、
   前記タイマーに作用可能に接続されたプロセッサと
   を含み、
   前記プロセッサは、
   前記リレーノードと前記基地局との接続問題を検出することと、
   前記問題を検出すると、前記リレーノードのタイマーを始動させることと、
   前記始動されたタイマーが満了すると、前記特定サブフレームを用いる設定を解除することと
   を実行するように構成されている、リレーノード。
10. 前記リレーノードと前記基地局との前記接続問題は、無線リンク失敗に関連する、請求項９に記載のリレーノード。
11. 前記プロセッサは、連続したアウトオブシンク指示を検出することによって前記問題を検出するように構成されている、請求項９に記載のリレーノード。
12. 前記プロセッサは、前記始動されたタイマーが満了すると、複数のサブフレームのうちの任意のサブフレームを用いて前記基地局と通信するように構成されている、請求項９に記載のリレーノード。
13. 前記特定サブフレームは、リレーノード（ＲＮ）のみのサブフレームに対するものである、請求項９に記載のリレーノード。
14. 前記プロセッサは、前記タイマーが作動している間に、前記リレーノードと前記基地局との前記接続問題の復旧を行うように構成されている、請求項９に記載のリレーノード。
15. 前記プロセッサは、
    前記タイマーが作動している間に、前記問題が解決されたことを検出することと、
    前記問題が解決されたことを検出すると、前記タイマーを中止することと
    を実行するように構成されている、請求項９に記載のリレーノード。
16. 前記プロセッサは、
    連続したインシンク指示を検出することにより、前記問題が解決されたことを検出するように構成されている、請求項１５に記載のリレーノード。

Images