KR101043175B1

KR101043175B1 - 중계국, 무선 기지국 및 제어 방법

Info

Publication number: KR101043175B1
Application number: KR1020100049217A
Authority: KR
Inventors: 준이찌 스가
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-06-20
Also published as: EP1890404A3; KR20080016444A; EP1890404A2; JP4952138B2; CN101127552B; JP2008048221A; KR100989757B1; KR20100067642A; US20080045141A1; CN101127552A; US9270361B2

Abstract

본 발명의 목적의 하나는, 중계국이, 중계국과 무선 단말기 사이의 통신을 제어할 수 있도록 하는 것이다. 본 발명에서는, 무선 단말기에서의 송신 동작을 제어하는 신호를 송신하는 무선 기지국으로부터 그 신호를 수신하고, 무선 단말기로부터 그 신호에 따라 송신되는 신호를 수신하는 중계국에서, 제어 신호를 생성하여 무선 기지국에 송신하는 제어를 행하는 제어부와, 상기 제어 신호에 기초하여 생성된 상기 송신 동작을 제어하는 신호에 따라 무선 단말기로부터 송신된 무선 신호를 수신하는 수신 처리부를 구비한 중계국 또는 무선 단말기에서의 수신 동작을 제어하는 신호를 송신하는 무선 기지국으로부터 그 신호를 수신하고, 무선 단말기에 무선 신호를 송신하는 중계국에서, 제어 신호를 생성하여 무선 기지국에 송신하는 제어를 행하는 제어부와, 상기 제어 신호에 기초하여 생성된 상기 수신 동작을 제어하는 신호에 기초하여 무선 단말기에 대하여 무선 신호를 송신하는 송신 처리부를 구비한 중계국을 이용한다.

Description

중계국, 무선 기지국 및 제어 방법{RELAY STATION, BASE STATION AND CONTROL METHOD}

본 발명은, 무선 통신을 이용하는 중계국, 무선 기지국 및 통신 방법에 관한 것으로, 예를 들면, IEEE802.16에 규정된 무선 통신 시스템을 베이스로 해서 중계국을 추가할 때에 이용하면 특히 바람직하다.

WCDMA, CDMA2000 등의 시스템을 대표로 해서 현재, 무선 통신로를 통해 통신을 행하는 무선 통신 시스템이 세계적으로 보급되고 있다. 이와 같은 무선 통신 시스템에서는, 서비스 에리어에 대하여 복수의 무선 기지국이 설치되고, 무선 단말기는 어느 하나의 무선 기지국을 통해 다른 통신 장치(통신 단말기)와의 통신을 행한다. 그 때, 인접하는 무선 기지국이 무선 통신 가능한 서비스 에리어에 중복 부분을 형성하여, 무선 환경의 열화에 수반하여, 무선 단말기가 인접하는 무선 기지국에 핸드오버하는 것을 가능하게 하고 있다.

또한, 무선 방식으로서는, 예를 들면, 부호 분할 다중, 시분할 다중, 주파수 다중, OFDM 등의 기술이 채용되어, 하나의 무선 기지국에 대하여 복수의 무선 단말기가 동시기에 접속 가능한 것이 일반적이다.

그러나, 무선 기지국이 무선 통신 가능한 서비스 에리어 내이어도, 에리어의 경계에 가까운 장소에서는, 무선 환경이 양호하지 않기 때문에 고속 통신이 곤란한 경우가 많다.

따라서, 무선 기지국의 서비스 에리어 내에 중계국을 배치하고, 무선 단말기와 무선 기지국이 중계국을 통하여 무선 통신할 수 있도록 하는 안이 제안되어 있다.

특히, 802.16j의 태스크 그룹에서, 그와 같은 중계국(RS: Relay Station)의 도입에 대해, 현재 한창 검토되고 있는 중이다.

전술한, IEEE802.16에 관한 사항은, 예를 들면 비특허 문헌1, 2에 개시되어 있다.

[비특허 문헌1] IEEE Std802.16TM-2004 [비특허 문헌2] IEEE Std802.16eTM-2005

앞서 설명한 종래 기술에 따르면, 무선 단말기는 무선 기지국과 직접 또는 중계국을 통해 무선 통신을 행할 수가 있는데, 중계국은, 무선 기지국과 무선 단말기 사이에 개재하여, 단지 신호의 전송을 행할 뿐이고, 무선 단말기의 송신, 수신을 제어할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적의 하나는, 중계국이, 중계국과 무선 단말기 사이의 통신을 제어할 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 목적에 한하지 않고, 후술하는 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 나타내는 각 구성에 의해 유도되는 효과로서, 종래의 기술에 의해서는 얻을 수 없는 효과를 발휘하는 것도 본 발명의 다른 목적의 하나로서 자리매김할 수 있다.

(1) 본 발명에서는, 무선 단말기에서의 송신 동작을 제어하는 신호를 송신하는 무선 기지국으로부터 그 신호를 수신하고, 그 무선 단말기로부터 그 신호에 따라 송신되는 신호를 수신하는 중계국에 있어서, 제어 신호를 생성하여 상기 무선 기지국에 송신하는 제어를 행하는 제어부와, 상기 제어 신호에 기초하여 생성된 상기 송신 동작을 제어하는 신호에 따라 상기 무선 단말기로부터 송신된 무선 신호를 수신하는 수신 처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 중계국을 이용한다.

(2) 바람직하게는, 상기 송신 동작을 제어하는 신호는, 무선 프레임의 구조 정보이다.

(3) 바람직하게는, 상기 송신 동작은 수신 품질 측정 결과의 송신 동작이다.

(4) 본 발명에서는, 무선 단말기에서의 송신 동작을 제어하는 신호를 송신하고, 그 신호에 의해 송신 동작의 제어를 받은 무선 단말기로부터 송신된 무선 신호를, 중계국을 통해 수신하는 무선 기지국에 있어서, 상기 중계국으로부터 제어 신호를 수신하는 수신 처리부와, 상기 제어 신호에 기초하여 상기 송신 동작을 제어하는 신호를 생성하고, 송신하는 제어를 행하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 이용한다.

(5) 무선 단말기에서의 수신 동작을 제어하는 신호를 송신하는 무선 기지국으로부터 그 신호를 수신하고, 그 무선 단말기에 무선 신호를 송신하는 중계국에 있어서, 제어 신호를 생성하여 상기 무선 기지국에 송신하는 제어를 행하는 제어부와, 상기 제어 신호에 기초하여 생성된 상기 수신 동작을 제어하는 신호에 기초하여 상기 무선 단말기에 대하여 무선 신호를 송신하는 송신 처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 중계국을 이용한다.

(6) 본 발명에서는, 무선 단말기에서의 수신 동작을 제어하는 신호를 송신하고, 그 신호에 의해 수신 동작의 제어를 받은 무선 단말기에 대하여 무선 신호를 중계국을 통해 송신하는 무선 기지국에 있어서, 상기 중계국으로부터 제어 신호를 수신하는 수신 처리부와, 상기 제어 신호에 기초하여 상기 수신 동작을 제어하는 신호를 생성하고, 송신하는 제어를 행하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 이용한다.

(7) 무선 단말기에서의 수신 동작을 제어하는 신호를 송신하는 무선 기지국으로부터 그 신호를 수신하고, 그 무선 기지국으로부터 수신한 데이터를 그 신호에 기초하여 상기 무선 단말기에 송신하는 중계국에 있어서, 수신한 상기 데이터에 대해 오류가 검출된 경우에, 제어 신호를 생성하여 상기 무선 기지국에 송신하는 제어를 행하는 제어부와, 상기 무선 기지국으로부터 상기 데이터의 재송에 따른 데이터를 수신하는 수신 처리부와, 상기 제어 신호에 기초하여 생성된 상기 수신 동작을 제어하는 신호에 따라 동작하는 상기 무선 단말기에 대하여, 상기 수신 동작을 제어하는 신호에 기초하여, 수신한 상기 재송에 따른 데이터를 상기 무선 단말기에 송신하는 송신 처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 중계국을 이용한다.

(8) 무선 단말기에서의 수신 동작을 제어하는 신호를 송신하는 무선 기지국으로부터 그 신호를 수신하고, 그 무선 기지국으로부터 수신한 데이터를 상기 무선 단말기에 송신하는 중계국에 있어서, 수신한 상기 데이터를 기억하는 기억부와, 수신한 상기 데이터에 대해 오류가 검출되지 않고, 그 데이터를 수신한 상기 무선 단말기로부터 그 데이터에 대해 오류를 검출하였다는 취지의 신호를 수신한 경우에, 제어 신호를 생성하여 상기 무선 기지국에 송신하는 제어를 행하는 제어부와, 상기 제어 신호에 기초하여 생성된 상기 수신 동작을 제어하는 신호에 따라 동작하는 상기 무선 단말기에 대하여, 상기 기억부에 기억한 상기 데이터에 이용하여 재송 데이터를 생성하고, 상기 수신 동작을 제어하는 신호에 기초하여, 그 재송 데이터를 상기 무선 단말기에 송신하는 송신 처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 중계국을 이용한다.

(9) 본 발명에서는, 무선 단말기에서의 수신 동작을 제어하는 신호를 송신하고, 그 무선 단말기에 대하여 중계국을 통해 데이터를 송신하는 무선 기지국에 있어서, 상기 중계국에서 수신한 상기 데이터에 대해 오류가 검출된 경우에 생성되어 송신되는 제어 신호를 그 중계국으로부터 수신하는 수신 처리부와, 상기 제어 신호에 기초하여 생성된 상기 수신 동작을 제어하는 신호에 따라 동작하는 상기 무선 단말기에 대하여, 상기 중계국을 통해 상기 데이터의 재송에 따른 데이터를 송신하는 송신 처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 이용한다.

(10) 본 발명에서는, 무선 단말기에서의 수신 동작을 제어하는 신호를 송신하고, 그 무선 단말기에 대하여 중계국을 통해 데이터를 송신하는 무선 기지국에 있어서, 상기 중계국에서 수신한 상기 데이터에 대해 오류가 검출되지 않고, 상기 무선 단말기에서 수신한 그 데이터에 대해 오류가 검출된 경우에 생성되어 송신되는 제어 신호를 그 중계국으로부터 수신하는 수신 처리부와, 상기 제어 신호에 기초하여 상기 수신 동작을 제어하는 신호를 생성하여 송신하지만, 상기 데이터의 재송에 따른 데이터에 대해는, 상기 중계국에의 송신은 행하지 않는 송신 처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 기지국을 이용한다.

본 발명에 따르면, 중계국은, 중계국과 무선 단말기 사이의 통신을 제어할 수 있게 된다.

도 1은 무선 통신 시스템의 도면.
도 2는 무선 기지국(2)의 도면.
도 3은 중계국(3)의 도면.
도 4는 무선 단말기(4)의 도면.
도 5는 무선 프레임 포맷의 도면.
도 6은 상향 통신 제어 시퀀스의 도면.
도 7은 제어 신호(CQI 송신 제어 신호)의 도면.
도 8은 상향 통신 제어 시퀀스의 도면.
도 9는 재송 제어 시퀀스의 도면.
도 10은 제어 신호(ACK/NACK 메시지)의 도면.
도 11은 중계국(3)에서의 처리 플로우도.
도 12는 무선 기지국(2)에서의 처리 플로우도.

<실시예>

이하, 도면을 이용하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

(a) 제1 실시 형태의 설명

무선 단말기가 무선 기지국으로부터 무선에 의해 신호를 수신할 때에 동기를 취할 필요가 있다. 따라서, 각 무선 기지국은 동기를 위한 신호를 자국의 서비스 에리어 내에서 송신한다. 예를 들면, 그 동기를 위한 신호(동기 신호)는, 각 무선 기지국에서 서로 다른 프리앰블 신호로 할 수 있다. 무선 단말기는, 미리 복수 종류의 프리앰블 신호의 패턴을 기억해 놓고, 각 패턴 중 가장 수신 품질(예를 들면 수신 레벨)이 양호한 것을 통신처의 무선 기지국으로서 선택할 수 있다.

무선 방식으로서, 예를 들면, OFDM을 이용하는 경우에는, 무선 기지국은 송신 데이터를 각 서브 캐리어에 할당하고, 복수의 서브 캐리어를 이용하여 송신을 행하는데, 프리앰블을 소정의 패턴으로 각 서브 캐리어에 할당해 송신할 수 있다. 무선 단말기는, 그 소정의 서브 캐리어의 조합을 수신해서 기지의 프리앰블 신호와의 매칭을 취하고, 가장 양호한 프리앰블을 송신하는 무선 기지국에 대하여 동기를 취할 수 있다.

또한, 무선 기지국은, 동기 신호를 기준으로 프레임을 구성하여, 신호를 송신한다. 무선 단말기는, 동기 신호를 이용하여 프레임 동기를 확립하고, 동기 신호를 기준으로 해서 데이터의 맵핑(무선 프레임 구조) 정보(무선 단말기의 송신 또는 수신 동작을 제어하는 데이터; MAP 데이터)를 수신한다. 예를 들면, 동기 신호의 직후에 MAP 데이터를 배치한다.

MAP 데이터에는, 물리 채널(하향 채널(무선 기지국으로부터 무선 단말기측에의 채널), 상향 채널(무선 단말기측으로부터 무선 기지국측에의 채널))에 데이터를 맵핑할 때의 타이밍, 채널 정보, 변조 방식, 부호화 방식, 부호화 레이트 등을 포함시킬 수 있으며, 무선 프레임은, MAP 데이터에 대응한 구조를 갖는다. 또한, 무선 단말기를 그 단말기의 식별 정보를 이용하여 지정하여, 무선 단말기마다 물리 채널을 지정할 수 있다. 물론, 무선 단말기를 특별히 지정하지 않고, 소정의 신호의 송수신용으로서, 복수의 무선 단말기(예를 들면 1개의 무선 기지국이 형성하는 서비스 에리어 내의 무선 단말기 모두)를 대상으로 해서 맵핑 정보를 송신할 수도 있다.

따라서, 수신(송신) 타이밍, 수신(송신) 채널(수신(송신) 서브 채널 패턴 정보) 등의 수신(송신)에 필요한 파라미터를 단말기 ID에 대응지어서 구성되는 데이터를 MAP 데이터의 일례로서 이용할 수 있다.

무선 단말기는, MAP 데이터에 의해 지정된 수신 타이밍, 수신 채널에 의해 무선 신호를 수신하고, MAP 데이터에 의해 지정된 송신 타이밍, 송신 채널에 의해 무선 신호를 송신한다. 이에 의해, 무선 기지국과의 사이에서 직접(중계국을 통하지 않고) 무선 통신을 행할 수 있다.

한편, 중계국은, 마찬가지로, 무선 기지국으로부터의 동기 신호를 수신하고, 동기를 확립한다. 그리고, 동기 신호를 기준으로 하여, MAP 데이터를 수신하고, MAP 데이터로 지정된 송신 타이밍, 송신 채널(송신 서브 체널 패턴 정보) 등의 송신에 필요한 파라미터에 따라서, 무선 단말기에의 송신 데이터를 송신한다. 또한, 무선 단말기에의 송신 데이터는, 무선 기지국과 중계국 사이의 통신 링크(MMR 링크)를 이용하여 취득할 수 있다. 또한, 중계국은, MMR 링크를 이용하여 MAP 데이터로 지정된 송신 타이밍, 채널 등의 파라미터를 미리 취득할 수도 있다.

즉, 중계국은, MAP 데이터 또는 MMR 링크에 의해 지정된 수신 타이밍, 수신 채널에 의해 자국앞의 무선 신호를 수신하고, MAP 데이터에 의해 지정된 송신 타이밍, 송신 채널에 의해 자국으로부터 송신할 무선 신호를 송신한다. 또한, MMR 링크는, 무선 기지국과 중계국 사이의 통신이며, 무선 단말기는 이것을 수신할 필요는 없다.

또한, MAP 데이터에 대해는, 중계국은 무선 단말기에 대하여 재송하지 않는 것으로 한다. 이는, 일반적인 송신 데이터(유저 데이터)에 대하여 MAP 데이터는, 그 부분만 송신 전력을 높이거나, 저속도로 송신함으로써, 송신 데이터에 대하여 무선 단말기에 도달하기 쉽다고 생각되기 때문이다.

무선 단말기는, 무선 기지국으로부터 직접, MAP 데이터를 수신하고, 그에 따라서, 무선 신호의 수신을 행함으로써, 중계국으로부터 재송된 송신 데이터를 수신 할 수 있다.

따라서, 무선 단말기는, 무선 기지국으로부터 직접 데이터를 수신하는 것도 가능하고, 중계국이 일단 무선 기지국으로부터 수신한 데이터를 이 중계국으로부터 수신할 수도 있다.

또한, 무선 단말기는, 무선 기지국으로부터 송신되는 MAP 데이터에 따라 수신, 송신을 행할 뿐이며, 중계국을 통해 데이터가 송수신되는 것을 인식 할 필요는 없다.

이상과 같이, 중계국을 이용함으로써, 무선 단말기의 송수신 경로의 후보가 복수로 되어 무선 기지국의 서비스 에리어의 경계 부근 등에서의 무선 단말기의 무선 통신을 서포트할 수 있다.

여기서, 중계국은 무선 기지국으로부터 정기적으로 송신되는 동기 신호에 대해는 무선 단말기에 대하여 전송(송신)하지 않는 것이 바람직하다. 즉, 중계국이 동기 신호를 송신하는 것으로 하면, 무선 단말기는, 중계국으로부터의 동기 신호를 수신해서 중계국에 동기하고, 그 동기 신호를 기준으로 MAP 데이터를 찾지만, 발견되지 않는다고 하는 사태가 생기기 때문이다. 또한, 무선 기지국과는 서로 다른 별개의 국의 존재를 인식할 필요가 발생하게 된다.

그런데, 전술한 바와 같이, 중계국으로부터 MAP 데이터를 무선 단말기에 송신하지 않는 경우에는, 중계국으로부터 무선 단말기의 송수신 동작을 제어하는 수단이 존재하지 않는 것으로 된다.

따라서, 중계국은, 무선 단말기의 송수신 동작을 제어하기 위한 신호를, 무선 기지국에 대하여 송신하도록 한다.

이하, 각 부의 상세 구성, 동작에 대해 도면을 이용하면서 더 설명한다.

도 1은, 제1 실시예에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시한다. 도면에서, 참조 부호 1은 라우팅 장치, 참조 부호 2는 무선 기지국(BS), 참조 부호 3은 중계국(RS), 참조 부호 4는 무선 단말기(T)를 각각 나타낸다. 또한, 무선 단말기(4)로서는, 이동한 이용에 적합한 소위 MS(Mobile Station), 고정적인 이용에 적합한 무선 장치 중 어느 것을 이용할 수도 있다.

여기서, 무선 단말기(4)는, 무선 기지국(2)의 서비스 에리어 내에서 무선 기지국(2)과 직접(중계국을 통하지 않고) 무선 통신을 행할 수도 있고, 또한, 중계국(3)의 서비스 에리어 내에서 중계국(3)을 통해 무선 기지국(2)과 무선 통신을 행할 수도 있다. 중계국(3)은, 무선 기지국(2)의 서비스 에리어 내에 1 또는 그 이상 설치되어, 무선 단말기(4)와 무선 통신을 행할 수 있다.

무선 기지국(2)은, 라우팅 장치(1)와 접속되어, 무선 단말기(4)로부터 데이터를 수신하고, 라우팅 장치(1)에 그 데이터를 송출함과 함께, 반대로, 라우팅 장치(1)로부터 수신한 데이터를 무선 단말기(4)에 대하여 송신하는 제어를 행한다. 라우팅 장치(1)는, 복수의 무선 기지국과 접속되어, 무선 기지국(2)으로부터 수신한 데이터를 다른 라우팅 장치 또는 다른 무선 기지국에 송출함으로써, 송신 수신처에 데이터가 도달하도록 라우팅을 행한다. 바람직하게는, 무선 기지국(2)은, 데이터를 패킷 형식으로 변환하고나서 라우팅 장치에 전송한다. 또한, 라우팅 장치(1)로부터 액세스 가능해지도록, 무선 단말기의 위치 등록 에리어(복수의 무선 기지국으로 구성되는 에리어마다에서의 무선 단말기의 재권 정보), 서비스 형태 등을 기억한 데이터베이스를 배치하고, 라우팅 시에 필요에 따라 라우팅 장치가 이들의 정보를 취득 가능하게 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 무선 기지국(2)의 구성에 대해 도 2를 이용하여 더욱, 상세하게 설명한다.

도 2는 무선 기지국(2)의 구성을 도시하는 도면이다.

도면에서, 참조 부호 10은 중계국(3), 무선 단말기(4)와의 사이에서 무선 신호를 송수신하기 위한 안테나, 참조 부호 11은 안테나(10)를 송수신계에서 공용하기 위한 듀플렉서, 참조 부호 12는 수신부, 참조 부호 13은 수신 신호를 복조하는 복조부, 참조 부호 14는 복조한 수신 신호를 복호하는 복호화부, 참조 부호 15는 복호 데이터로부터 제어 데이터를 추출해서 통신 경로 결정부(17)에 전송함과 함께, 유저 데이터 등의 다른 데이터를 패킷 생성부(16)에 전송하는 제어 데이터 추출부, 참조 부호 16은 제어 데이터 추출부로부터 전송된 데이터를 패킷화해서 NW 인터페이스부에 건네주는 패킷 생성부를 나타낸다.

참조 부호 17은 라우팅 장치(1)와의 사이의 인터페이스(여기서는 패킷 통신을 행하는 것으로 함)를 형성하는 인터페이스부이며, 참조 부호 18은 NW 인터페이스부(20)로부터 수신한 패킷 데이터에 포함되는 IP 어드레스를 식별하고, IP 어드레스 데이터에 기초하여 수신처 무선 단말기(4)를 특정(예를 들면, IP 어드레스 데이터와 무선 단말기(4)의 ID의 대응을 기억해 놓고, 대응하는 무선 단말기(4)의 ID를 취득)함과 함께, ID에 대응하는 QOS(마찬가지로 ID에 대응시켜서 기억해둠) 정보를 취득하고, MAP 정보 생성부(24)에 ID, QOS 정보를 부여하여 대역 할당 요구를 행하고, NW 인터페이스부(17)로부터 건네진 패킷 데이터를 패킷 버퍼부(19)에 저장한다.

참조 부호 24는 MAP 정보 생성부를 나타내고, 대역 할당 요구를 받으면, 무선 단말기(4)의 ID를 키로 하여 검색함으로써 통신 경로를 특정하고, QOS에 따른 맵핑 에리어를 결정하고, 그에 따른 프레임을 구성하도록, PDU 생성부(24)에 지시한다. 그 때, 송신할 데이터를 패킷 버퍼부(19)로부터 판독하고, MAP 데이터와 함께 PDU 생성부(20)에 건네준다. 또한, 무선 기지국(2)과 중계국(3) 사이에도 통신 링크(MMR 링크)를 형성하기 위해서, 마찬가지로 MAP 데이터에, 통신 대상의 중계국(3)의 식별 정보, 송수신 타이밍, 채널을 포함시키고, 대응하는 타이밍, 채널에서 중계국앞으로 데이터를 송신할 수도 있다.

또한, MAP 정보 생성부(24)는, 제어부(25)로부터의 지시에 의해, 중계국(3)으로부터의 제어 신호에 기초하여 MAP 데이터를 생성한다. 예를 들면, 상 방향의 통신을 정의하는 UL MAP 데이터를 중계국(3)으로부터의 제어 신호에 기초하여 생성하거나, 하향 방향의 통신을 정의하는 DL MAP 데이터를 중계국(3)으로부터의 제어 신호에 기초하여 생성한다.

참조 부호 20은 PDU 생성부를 나타내고, 동기 신호(프리앰블)를 기준으로 해서 형성되는 무선 프레임의 각 영역에 MAP 데이터, 송신 데이터(측정 제어 데이터도 포함함) 등이 저장되도록 PDU를 생성하고, 부호화부(21)에 송출한다. 참조 부호 21은 부호화부, 참조 부호 22는 변조부, 참조 부호 23은 송신부를 각각 나타내고, 순서대로 PDU 데이터를 오류 정정 부호화 등의 부호화 처리를 실시하고 나서 변조하고, 송신부(23)로부터 안테나(10)를 통해 무선 신호로서 송신한다.

참조 부호 25는 제어부를 나타내고, 송신 처리부, 수신 처리부를 제어해서 송수신 동작을 제어함과 함께, 제어 데이터 추출부(15)에 의해 추출한 중계국(3)으로부터의 제어 데이터를 취득하고, 그 제어 데이터에 기초하여, MAP 정보 생성부(24)에 대하여 MAP 데이터의 생성 지시를 행한다.

도 3은 중계국(3)의 구성을 도시하는 도면이다.

도면에서, 참조 부호 30은 무선 기지국(2), 무선 단말기(4) 사이에서 무선 신호를 송수신하기 위한 안테나, 참조 부호 31은 안테나(10)를 송수신에서 공용하기 위한 듀플렉서, 참조 부호 32는 수신부, 참조 부호 33은 수신 신호를 복조하는 복조부, 참조 부호 34는 복조한 수신 신호를 복호하는 복호화부, 참조 부호 35는 복호 데이터로부터(무선 기지국(2)으로부터 수신한) MAP 데이터를 추출해서 MAP 정보 해석부(36)에 부여함과 함께, 무선 기지국(2)으로부터 수신한 무선 단말기(4)앞의 데이터를 PDU 버퍼부(37)에 전송하는 제어 데이터 추출부(35)를 나타낸다. 무선 단말기(4)로부터 무선 신호를 수신한 경우도 마찬가지로, 무선 기지국(2)에 대해 송신할 PDU 버퍼부(37)에 수신 데이터를 전송한다.

참조 부호 37은 PDU 버퍼부를 나타내고, MAP 정보 해석부(36)에서 해석한 MAP 데이터 또는 MMR 링크를 통해 수신한 데이터에 기초하여, 무선 기지국(2)이 통지한 송신 타이밍, 채널에 따라서, 무선 기지국(2)으로부터 수신한 무선 단말기(4) 앞의 대응하는 데이터를 송신하도록, 저장한 데이터를 부호화부에 건네준다. 또한, 무선 단말기(4) 앞의 데이터는, 무선 기지국(2)과 중계국(3) 간에서 형성된 통신 링크(MMR 링크)를 통해 수신된다. 또한, 무선 기지국(2)으로부터 송신되는 MAP 데이터에, 중계국(3)의 식별 정보와 송신 타이밍, 채널에 관한 정보가 포함되어 있기 때문에, 중계국(3)은 지정된 타이밍, 채널에서 수신함으로써, 무선 기지국(2)과 중계국(3) 간에서 데이터 등의 송신이 실행된다(상향 방향도 마찬가지로 MAP 데이터로 정의됨).

참조 부호 38은 부호화부, 참조 부호 39는 변조부를 각각 나타내고, PDU 버퍼부(37)로부터의 송신 데이터를 부호화하고, MAP 정보 해석부(36)에서 취득한 송신 타이밍, 채널에서 유저 데이터의 송신을 행하도록 변조 처리를 실시하고나서 송신부(40)에 건네준다.

참조 부호 40은 송신부를 나타내고, 송신 신호를 안테나(30)를 통해 무선 단말기(4), 무선 기지국(2) 앞으로 무선 신호로서 송신한다.

참조 부호 41은 제어부를 나타내고, 수신 처리부에서의 수신 상황 등에 따라서, 중계국(3)과 무선 단말기(4) 간의 통신에 관한 제어의 필요성을 판정하고, 제어가 필요하다고 판정되면, 대응하는 제어 신호(데이터)를 생성하여, MMR 링크를 통해 무선 기지국(2) 앞으로 송신하도록 송신 처리부를 제어한다. 즉, 무선 기지국(2)의 제어부(25)와 중계국(3)의 제어부(41)는 MMR 링크를 통해 서로 제어 신호를 송수신하는 것이 가능하다.

또한, 제어부(41)는, MAP 정보 해석부(36)에서 취득한 송수신 타이밍에서 송수신을 행하도록, 송신 처리부, 수신 처리부를 제어한다.

도 4는 무선 단말기(4)의 구성을 도시하는 도면이다.

도면에서, 참조 부호 50은 중계국(3), 무선 기지국(2) 사이에서 무선 신호를 송수신하기 위한 안테나, 참조 부호 51은 안테나(50)를 송수신에서 공용하기 위한 듀플렉서, 참조 부호 52는 수신부, 참조 부호 53은 수신 신호를 복조하는 복조부, 참조 부호 54는 복조한 수신 신호를 복호하는 복호부, 참조 부호 55는 복호 데이터로부터 제어 데이터를 추출하고, MAP 데이터이면 MAP 정보 해석부(58)에 부여하고, 다른 데이터(유저 데이터)를 데이터 처리부(56)에 건네준다. 참조 부호 56은 데이터 처리부를 나타내고, 수신 데이터에 포함되는 각종 데이터의 표시 처리, 음성 출력 처리 등을 행한다.

또한, 데이터 처리부(56)로부터, 통신처의 장치에 대하여 송신을 희망하는 유저 데이터는, PDU 버퍼부(57)에 입력된다.

참조 부호 57은 PDU 버퍼부를 나타내고, 데이터 처리부(56)로부터의 송신 데이터를 MAP 데이터에 의해 지정된 송신 타이밍, 송신 채널에서 송신 가능하게 하기 위해, 부호화부(59)에 저장한 데이터를 출력한다.

참조 부호 58은 MAP 정보 해석부를 나타내고, 무선 기지국(2)으로부터 직접 수신한 MAP 데이터를 해석하고, 해석 결과를 제어부(62)에 부여한다. 즉, 각종 데이터의 송수신 타이밍을 제어부(62)에 통지한다.

참조 부호 59는 부호화부, 참조 부호 60은 변조부를 나타내고, PDU 버퍼부(57)로부터의 송신 데이터를 MAP 정보로 지정된 송신 타이밍, 송신 채널에서 송신하도록 제어부(62)의 제어 하에, 송신 데이터에 대해 부호화, 변조 처리를 실행한다.

송신부(61)는, 안테나(50)를 통해 무선 신호를 송신한다.

제어부(62)는, MAP 데이터에 기초하여 송신 처리부, 수신 처리부의 동작을 제어한다.

다음으로, 무선 프레임 포맷의 예를 제시함과 함께, 상기 시스템에서의 통신 수순에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 여기에서는, IEEE Std802.16d, e에 대응한무선 프레임 포맷을 예로 들지만 실시예는, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 5는 무선 기지국, 중계국, 무선 단말기 사이에서 송수신되는 무선 신호의 프레임 포맷의 예를 도시하는 도면이다. 또한, BS2-1, RS3-1, T4-1, T4-3은 도 1에 도시한 배치 관계에 있는 것으로 한다.

그런데, 도면에서, Tx, Rx는 각각 송신, 수신을 의미한다. 따라서, B2는 프리앰블(P)을 프레임의 선두로 하여, DL/UL MAP, MMR1(중계국(3-1)과의 사이의 송수신 데이터)을 순서대로 송신하고 있다. 프리앰블은, 무선 단말기(4), 중계국(3)이 무선 기지국(2)에 동기하는 것을 가능하게 하기 위해서 송신하는 소정의 기지 패턴이며, OFDM을 이용하는 경우에는, 소정의 패턴의 신호가 각 서브 채널을 통하여 송신되는 것으로 된다.

그리고, 프리앰블의 송신에 계속되는 것은, DL/UL MAP으로, 중계국(3), 무선 단말기(4)에 대해 송신 수신 타이밍 및 및 송수신 채널에 대해 통지하기 위한 제어 데이터(MAP 데이터)를 저장하는 영역이다. 예를 들면, 무선 기지국으로부터 하향 채널에 의해 중계국에 대하여 MMR 링크로 해서 송신하는 MMR1의 송신 타이밍 및 송신 채널 정보나, 무선 단말기(4-1, 4-3)에 대해 데이터 송신(T4-1, T4-3)을 행하는 타이밍 및 송신 채널 정보나, 상향 채널을 통해 어느 타이밍 및 어느 채널에서 데이터(MMR1, T4-1, T4-3)를 송신할 것인지를 나타내는 정보인 MAP 데이터(무선 프레임 구조 정보)를 포함한다.

따라서, 각 중계국(3), 무선 단말기(4)(4-1, 4-3)는 무선 기지국(2)으로부터 직접 프리앰블 P를 수신함으로써, 무선 기지국(2)의 프레임 타이밍에 동기하고, 그것을 기준으로 해서 DL/ULMAP을 수신하고, 어떤 타이밍, 채널에서 송수신을 행할지를 파악하고, 대응하는 타이밍, 채널에서 송수신을 행한다.

도면의 예에서는, 무선 단말기(4-3)는, 무선 기지국(2)으로부터 직접 T4-3을 수신하고, 무선 기지국(2)에 대하여 T4-3을 직접 송신할 수 있다.

그러나, 무선 단말기(4-1)에 대해는, 무선 기지국(2)으로부터 직접 T4-1을 수신하고, 무선 기지국(2)에 대하여 T4-1을 직접 송신할 수는 없다.

따라서, RS3-1은, DL/UL MAP을 해석해서, 자기 자신앞의 메시지를 포함하는 MMR1을 수신함으로써, T4-1의 송신에서 무선 단말기(4-1)에 송신하는 데이터를 무선 기지국(2)으로부터 수신한다. 그리고, 동일하게 DL/UL MAP에 의해 지정된 무선 단말기(4-1)에의 데이터의 송신 타이밍이 도면의 T4-1인 것을 파악하고, MMR1에서 수신한 데이터를 T4-1의 타이밍에서 송신한다.

한편, 무선 단말기(4-1)는 무선 기지국(2)으로부터 송신된 프리앰블에 의해 무선 기지국(2)에 동기하고, DL/UL MAP을 해석함으로써, 그에 따라 지정된 타이밍(T4-1) 및 채널에서 데이터가 송신되는 것을 인식하므로, 그 타이밍, 채널에 의해 중계국(3)으로부터 전송된 데이터를 수신하도록 동작한다.

따라서, 무선 단말기(4)는, 데이터의 송신원을 의식하지 않고(무선 기지국(2)인지 RS3인지 구별하지 않고) 데이터를 수신할 수 있다.

또한, RNG는, 무선 단말기(T4-1, 4-3)로부터 송신되는 레인징(Ranging) 신호를 나타낸다. Ranging 신호는 기지 신호로서, 무선 기지국(2) 또는 중계국(3)에서 수신되고, 수신 처리부에서, 수신 타이밍 어긋남(위상 어긋남), 수신 주파수 어긋남, 필요한 송신 전력의 증감 정보가 구해지고, Adjustment 정보로서 무선 기지국(2)에 보고된다. 이 예에서는, 무선 단말기(4-3)로부터의 RNG는, 무선 기지국(2)의 RNG 수신 기간에서 직접 수신되고, 무선 단말기(4-1)로부터의 RNG는, 중계국(3)의 RNG 수신 기간(무선 기지국(2)의 RNG수신 기간과 동일)에서 수신된다. 중계국(3)이 수신한 무선 단말기(4-1)로부터의 RNG는, MMR1에서 나타낸 상향 MMR 링크에 의해 무선 기지국(2)에 전송된다. 그 때, Adjustment 정보는 중계국(3)에서 생성되고, RNG에 부가됨으로써 무선 기지국(2)에 공급된다.

CQI는, 프리앰블 또는 파일럿 신호 등의 기지 신호에 대해 무선 단말기가 수신 품질의 측정을 행한 결과를 보고하기 위한 송신 기간을 나타내고, 무선 기지국(2)은, 수신한 CQI에 기초하여 송신 처리부를 제어하여 변조 방식, 부호화 방식, 부호화 레이트 등의 송신 파라미터를 변경한다. 또한, CQI도 MMR1로 나타낸 상향MMR 링크에 의해 무선 기지국(2)에 전송된다.

RNG, CQI 등의 상향 방향에 송신되는 신호의 송신 제어는, MAP 데이터를 이용하여 행해진다. 예를 들면, MAP 데이터에 의해 RNG, CQI의 송신을 허용하는 타이밍을 짧은 주기로 설정하거나, 긴 주기로 설정하는 것이다. 예를 들면, MAP 데이터의 M회의 송신 중 1회의 송신에서, RNG, CQI의 송신 허용 기간을 1회 설정하는(정의하는) 경우에, 이 M의 값을 절환하는 것이다. 또한, RNG, CQI는 각 무선 단말기(4)에 대하여 개별로 송신 타이밍, 채널을 지정할 수도 있고, 복수의 무선 단말기(4)에 대하여 송신 타이밍, 채널을 지정할 수도 있다.

또한, 이 프레임 구성예에서는, BS2로부터 RS, T에 대하여 송신이 행해지는 기간, BS2로부터 RS에 대하여 송신이 행해지는 기간(MMR 기간), RS3-1로부터 T에 대하여 송신이 행해지는 기간, RS3-2로부터 T에 대하여 송신이 행해지는 기간은 시간적으로 분리되어 있다. 또한, 상향 방향에 대해도, 하향 방향과는 시간적으로 분리되고, 마찬가지로 T, RS의 각각의 송신 기간도 시간적으로 분리되어 있다. 이것은, 시분할에 의해 각 구간의 송수신을 분리한 것(동일한 주파수대를 이용 가능)이지만, 주파수 분리 등의 다른 분리 방법을 채용할 수도 있다.

다음으로 이 프레임 구성을 이용하는 경우에서의, 중계국(3), 무선 단말기(4)(4-1) 간의 통신 제어에 대해 설명한다.

우선, 무선 단말기(4-1)의 수신 처리부는, 무선 기지국(2)으로부터 송신되는 프리앰블을 수신함으로써 무선 기지국(2)으로부터 송신되는 무선 프레임에 동기하여, 프리앰블을 기준으로 해서 MAP 데이터의 수신을 행한다. MAP 데이터는, MAP 데이터 정보 해석부(58)에 의해 해석되고, 그 해석 결과가 제어부(62)에 공급된다. 따라서, 제어부(62)는, MAP 데이터로 지정된 각 데이터의 송수신 타이밍을 파악해서 송신 처리부, 수신 처리부를 각각 그 지정된 타이밍에 따라 동작하도록 제어한다.

한편, 중계국(3)의 수신 처리부도 마찬가지로, 무선 기지국(2)으로부터 송신되는 프리앰블을 수신함으로써 무선 기지국(2)으로부터 송신되는 무선 프레임에 동기하여, 프리앰블을 기준으로 해서 MAP 데이터의 수신을 행하고, MMR 링크를 통해 무선 단말기(4-1)앞의 데이터를 수신하고, MAP 데이터로 무선 단말기(4-1)에 지정된 송신 타이밍으로, MMR 링크를 통해 수신한 데이터를, 무선 단말기(4-1) 앞으로 송신한다.

그런데, 중계국(3)의 MAP 정보 해석부(36)는, MAP 데이터(UL MAP)을 해석하고, MAP 데이터에 의해 지정된 상향 방향의 송신 타이밍을 제어부(41)에 부여하기 위해서, 제어부(62)는, 그 타이밍에 따라 수신 처리부를 제어함으로써, 무선 단말기(4-1)로부터 송신되는 무선 신호를 수신할 수 있다.

그러나, 무선 단말기(4)로부터의 무선 신호는, 무선 기지국(2)의 MAP 데이터에 따라 송신되기 때문에, 중계국(3)은 그 송신을 제어할 수 없다.

따라서, 중계국(3)의 제어부(41)은, 배하의 무선 단말기(4)(4-1)의 송신 동작의 제어를 행할 필요가 있다고 판단하면, MAP 데이터에 반영을 희망하는 내용을 제어 신호로서 생성하고, 송신 처리부를 통해 무선 기지국(2)에 MMR 링크를 통해 송신한다.

제어 신호로서는, 예를 들면, 무선 단말기(4)(4-1)에서의 CQI 송신 동작을 제어하는 신호에 영향을 주는 신호가 고려된다. 구체적으로는, 제어부(41)는, 도 7에 도시한 제어 신호(CQI 송신 제어 신호)를 생성하여, 무선 기지국(2)을 향해서 송신한다.

도면에서, MS Basic CID란 송신 동작의 제어를 행하고자 하는 대상의 무선 단말기의 식별 정보를 나타낸다. 또한, 대상으로서 배하의 무선 단말기 일반을 지정하거나, 모든 무선 단말기를 대상으로 하여, 특별히 1개의 무선 단말기를 지정하지 않을 수도 있다.

또한, Period는, 특정한 신호의 송신을 행하게 하는 주기를 나타내고, 먼저 나타낸, M을 지정할 수 있다.

Frame Offset은, 금회의 제어에 의한 송신을 개시시키는 타이밍을 지정하는 것으로, 송신 중의 무선 프레임의 프레임 번호를 기준으로 해서 어느만큼 지연시킨 프레임 번호로부터 개시하는 것인지를 Frame Offset으로서 지정한다. 개시하는 프레임 번호 그 자체로 할 수도 있다.

Duration은, 금회의 제어를 유효로 하는 기간을 나타내고, 예를 들면, 무선 프레임의 N개의 동안 실시하도록 지시할 수 있다.

Report Configuration은, 무선 단말기(4)에 송신시키고자 하는 정보나 무선 단말기(4)의 내부 동작을 지시하는 것으로, 예를 들면, 송신시키고자 하는 데이터의 종류를 지정하거나, 무선 단말기(4)에 송신시키고자 하는 CQI 정보라면, 어느 신호에 대해 수신 품질을 측정하고, 어떤 형식의 CQI 정보로서 송신시키고자 하는지를 지정할 수 있다.

그런데, 무선 기지국(2)의 제어부(25)는, 중계국(3)으로부터 그 제어 신호를 수신하면, 그 제어 신호의 내용을 그 후에 송신하는 MAP 데이터에 반영하도록, MAP 정보 생성부(24)에 지시한다. 바람직하게는, 중계국(3)의 요구 내용을 전부 반영하지만, 스케줄 상 전부를 반영하는 것이 곤란한 경우도 있다. 따라서, 가능한 범위에서 MAP 데이터에 반영하도록 하는 것이 바람직하다.

예를 들면, MAP 데이터에 의해, 무선 단말기(4)에 대하여(경우에 따라서는 4-1에 대해만) 송신을 허용하는 빈도를 높인다. 즉, 송신하는 MAP 데이터의 M회에 1회만 무선 단말기(4)에 송신을 인정하는 데이터를 설정하고 있었던 것에 대해, M+P(또는 M-P)회에 1회(P는 플러스의 수) 무선 단말기(4)에 송신을 인정하는 데이터를 설정함으로써 송신 빈도를 제어할 수 있다. 또한, MAP 데이터에 의해 지정하는 송신 타이밍을 중계국(3)에서 형편이 좋은 타이밍으로 되도록 설정할 수도 있다. 또한, 이러한 반영 룰을 MAP 데이터를 N회 송신할 때까지 계속할 수도 있다. 또한, MAP 데이터에 의해, 무선 단말기(4)에 대하여 송신할 데이터의 종별, 내부 동작을 지정 가능한 경우에는, MAP 데이터를 중계국(3)로부터의 제어 신호에 기초하여 설정한다. 예를 들면, MAP 데이터를 그 제어 신호에서 요구된 내용으로 되도록 조정하고, 송신하는 MAP 데이터로서 생성한다.

그리고, 중계국(3)으로부터의 제어 신호의 내용이 반영된 MAP 데이터가 무선 기지국(2)으로부터 송신되면, 무선 단말기(4-1)는 그것을 수신하고, 제어부(62)는, 그 반영된 MAP 데이터에 기초하여, 내부 동작, 송신 동작을 제어한다.

예를 들면, 지정된 신호를 대상으로 해서 수신 품질(CINR)을 측정하고, 지정된 타이밍에서 측정한 수신 품질에 대응하는 CQI 데이터를 송신한다.

중계국(3)은, 무선 기지국(2)으로부터의 MAP 데이터에 의해 특정한 타이밍, 채널에서, 무선 단말기(4)로부터 송신되는 무선 신호를 수신하므로, 제어 신호에 의해 변경을 구한 목적의 송신 신호를 수신할 수 있다.

상기, 중계국(3)의 제어부(41)에서의 처리 플로우를 도 8에 도시하였다.

즉, 중계국(3)의 제어부(41)는, 배하의 무선 단말기(4)(예를 들면, 4-1만)에 대해 송신 동작의 제어가 필요 여부가 판정되고, 필요하다고 판정한 경우에는, 변경을 희망하는 파라미터를 결정한다. 예를 들면, MS Basic CID, Period, Frame Offset, Duration, Report, Configuration 등의 파라미터이다. 그리고, 그 파라미터를 포함하는 제어 신호를 무선 기지국(2)에 송신하고, 이것이 반영된 MAP 데이터(특히 UL MAP 데이터)를 수신한다. 그리고, 그 UL MAP 데이터에 따라 무선 단말기(4)로부터 송신된 무선 신호를 중계국(3)의 수신 처리부가 수신한다.

예를 들면, 수신 처리부에서, 수신한 무선 신호의 수신 품질을 측정하고, 그 후에 무선 단말기(4) 앞으로 송신할 때의 변조 방식, 부호화 방식, 부호화 레이트 등을 수신 품질에 기초하여 변경한다.

또한, 간단히 수신만 행하고, 수신 신호를 제어부(41)가 가지는 기억부에 기억하는 것으로 해도 된다. 후의 해석에 이용할 수 있으며, 또한, 필요에 따라 MMR 링크를 통해 무선 기지국(2)에 보고할 수 있기 때문이다.

(b) 제2 실시 형태의 설명

제1 실시 형태에서는, 무선 단말기의 송신 동작을 제어하지만, 이 실시 형태에서는, 무선 단말기의 수신 동작을 제어한다.

즉, 중계국(3)의 제어부(41)가, 배하의 무선 단말기(4)(4-1)의 수신 동작의 제어를 행할 필요가 있다고 판단하면, MAP 데이터에의 반영을 희망하는 내용을 제어 신호로서 생성하고, 송신 처리부를 통해 무선 기지국(2)에 MMR 링크를 통해 송신한다.

그렇게 하면, 무선 기지국(2)의 제어부(25)는, 이 제어 신호를 수신하고, 그 제어 신호의 내용을 그 후 송신하는 MAP 데이터(특히 DL MAP)에 반영시킨다.

따라서, 중계국(3)으로부터의 제어 신호가 반영된 MAP 데이터가 무선 기지국(2)으로부터 송신되고, 그 반영된 MAP 데이터를 수신한 무선 단말기(4)(4-1)는, 그 반영된 MAP 데이터에 기초하여 수신 동작(수신 처리)을 행하는 것으로 된다. 제어 신호의 내용은 제1 실시 형태로 마찬가지의 것을 이용할 수 있으며, 반영시키는 대상을 DL MAP 데이터로 하면 된다.

이하, 재송 제어(특히 WCDMA 시스템에도 채용되어 있는 HARQ(Hybrid Auto Repeat reQuest)) 기능을 무선 단말기(4)가 구비하고 있는 경우를 예로 들어, 무선 단말기의 수신 동작의 제어에 대해 도 9를 이용하여 설명한다.

또한, 무선 기지국(2), 중계국(3-1), 무선 단말기(4-1)의 구성은, 도 2∼4에 도시한 것과 마찬가지의 구성을 이용할 수 있다.

도 9는, 재송 제어를 행할 때의 시퀀스를 도시하는 도면이다.

우선, 무선 단말기(4-1)의 수신 처리부는, 무선 기지국(2)으로부터 송신되는 프리앰블을 수신함으로써 무선 기지국(2)으로부터 송신되는 무선 프레임에 동기하여, 프리앰블을 기준으로 해서 MAP 데이터의 수신을 행한다. MAP 데이터는, MAP 데이터 정보 해석부(58)에서 해석되고, 그 해석 결과가 제어부(62)에 공급된다. 따라서, 제어부(62)는, MAP 데이터로 지정된 데이터(예를 들면 유저 데이터)의 송수신 타이밍을 파악해서 송신 처리부, 수신 처리부를 각각 그 지정된 타이밍에 따라 동작하도록 제어한다. 여기에서는, MAP 데이터에 의해 지정된 유저 데이터를 수신한다.

한편, 중계국(3)의 수신 처리부도 마찬가지로, 무선 기지국(2)으로부터 송신되는 프리앰블을 수신함으로써 무선 기지국(2)으로부터 송신되는 무선 프레임에 동기하여, 프리앰블을 기준으로 해서 MAP 데이터의 수신을 행하고, MMR 링크를 통해 무선 단말기(4-1)앞의 유저 데이터를 수신한다. 그리고, MAP 데이터에 의해 무선 단말기(4-1)에 지정된 송신 타이밍에서, 수신한 유저 데이터를 무선 단말기(4-1) 앞으로 송신한다. 단, 그 때, 중계국(3)의 제어부(41)는, 송신 데이터의 사본을 기억부(또는 PDU 버퍼부(37))에 보존해 두도록 제어한다. 또한, 수신 처리부에 의해 얻어진 유저 데이터의 복호 결과에 대하여 오류 검출 처리를 행한다. 또한, 복호의 결과 얻어진 데이터는, 오류 검출 부호화되어 있다. 즉, 송신측인 무선 기지국(2) 또는 중계국(3)의 송신 처리부에서 (오류 정정) 부호화 전에 오류 검출 부호화(예를 들면 CRC 비트의 부가)가 이루어져 있다. 그리고, 오류 검출의 결과와 수신한 유저 데이터를 무선 프레임 번호 등의 식별 데이터와 함께 제어부(41)가 갖는 기억부에 기억해 둔다.

그런데, 중계국(3-1)으로부터 유저 데이터를 수신한 무선 단말기(4-1)는, 수신 처리부에 의해 복조, (오류 정정) 복호화하고, 복호 결과에 대해 CRC 비트 등을 이용하여 오류 검출 처리를 행한다.

여기서, 오류 없음이면, MAP 데이터로 지정된 타이밍에서 ACK 신호를 중계국(3)을 통해 송신하고, 있음이면 NACK 신호를 송신한다. 또한, NACK 신호 송신 시이어도, 무선 단말기(4-1)는, 수신 데이터를 제어부(62)가 갖는 기억부에 유지(기억)해둔다.

그런데, ACK 신호를 수신한 중계국(3)의 제어부(41)는, 그것을 무선 기지국(2)에 전송함으로써, 데이터가 무선 단말기(4-1)에 올바르게 도달한 것을 무선 기지국(2)에 통지할 수 있다.

한편, NACK 신호를 수신한 경우에는, 중계국(3)은, 무선 단말기(4-1)에 대하여 유저 데이터의 재송신을 실행할 필요가 있지만, MAP 데이터를 제어하지 않으면 송신을 행할 수 없다.

따라서, 중계국(3)의 제어부(41)는, 제어 신호를 생성하고, MMR 링크를 통해 무선 기지국(2)에 대하여 송신한다. 제어 신호의 예를 도 10에 도시하였다.

이 예에서는, 제어 신호는, Frame Number, Index, ACK/NACK(BS, RS 간), ACK/NACK(RS, T 간)를 포함한다.

Frame Number, Index는, 어느 유저 데이터에 관한 정보인지를 특정하기 위한 정보로서, 데이터가 송신된 때의 무선 프레임의 번호, 동일한 무선 프레임 내에서 송신된 유저 데이터가 어느 것에 해당하는 것인지를 나타내는 번호이다. ACK/NACK(BS , RS 간), ACK/NACK(RS, T 간)는, 각각 유저 데이터가 BS, RS 간의 송신이 정상적으로(오류 검출 없음으로서) 수신되었는지, RS, T 간의 송신이 정상적으로(오류 검출 없음으로서) 수신되었는지를, ACK, NACK에 의해 통지하기 위한 데이터이다. 또한, ACK/NACK(BS, RS 간)는, 이미 제어부(41)가 갖는 기억부에 기억하고 있는 오류 검출 결과에 따라 설정 가능하다. 즉, 오류 없음이면, ACK, 있음이면 NACK로 하여 이 데이터 영역이 설정된다. ACK/NACK(RS, T 간)의 영역은 무선 단말기(4-1)로부터의 수신 내용에 따라 설정된다. 즉, 중계국(3)이 ACK을 수신하면 ACK가 설정되고, NACK를 수신하면 NACK가 설정된다.

따라서, 무선 기지국(2)의 제어부(25)는, 이 제어 신호를 MMR 링크를 통해 중계국(3)의 제어부(41)로부터 수신하고, ACK/NACK(BS, RS 간), ACK/NACK(RS, T 간)를, 그 후 송신하는 MAP 데이터에 반영시킨다.

즉, BS, RS 간이 NACK이면, 무선 기지국(2)의 제어부(25)는, MAP 정보 생성부(24)에, 데이터의 무선 단말기(4-1)에 대한 데이터의 송신을 행하기 위한 타이밍을 할당한 MAP 데이터를 생성시켜, 송신 처리부로부터 송신시킨다.

이 경우에는, 전술한 바와 마찬가지로 해서 무선 기지국(2)으로부터 그 MAP 데이터에 따라 유저 데이터의 재송을 행하고, 중계국(3)은 그것을 전송하고, 무선 단말기(4-1)는, 재송 데이터를 중계국(3)을 통해 수신하고, 먼저 수신하여 기억한 데이터와 합성하고 나서 재차, 오류 정정 복호화, 오류 검출을 행한다.

또한, BS, RS 간이 ACK를 나타내고, RS, T 간이 NACK을 나타내는 경우에는, 무선 기지국(2)의 제어부(25)는, MAP 정보 생성부(24)에, 무선 단말기(4-1)에 대한 데이터의 송신을 행하기 위한 타이밍을 할당한 MAP 데이터를 생성시켜, 송신 처리부로부터 송신시킨다.

단, 이 경우에는, 무선 기지국(2)으로부터 그 MAP 데이터에 따른 유저 데이터의 재송을 행하지 않는다. 그 대신, 중계국(3)이, 이 MAP 데이터에 따라서, 제어부(41)가 갖는 기억부에 기억해 둔 유저 데이터를 무선 단말기(4)에 대하여 송신하도록 송신 처리부를 제어한다. 이와 같이 함으로써, 무선 기지국(2)으로부터 재차 재송신을 행할 필요가 없어진다.

무선 단말기(4-1)는, 중계국(3)으로부터 송신된 재송 데이터를 수신하고, 먼저 수신해서 기억한 데이터와 합성하고 나서 재차, 오류 정정 복호화, 오류 검출을 행한다.

무선 기지국(4-1)의 제어부(25)는, BS, RS 간과 RS, T 간이 모두 ACK를 나타내는 경우에는, 무선 단말기(4)에서 정상적으로 수신이 완료되었다고 판단하고, 필요에 따라 다음의 데이터의 송신을 위한 처리를 행한다.

이상과 같이 함으로써, 중계국(3)은, 제어 신호를 무선 기지국(2)에 송신함으로써, 무선 단말기(4)의 수신 동작을 제어할 수 있게 된다.

도 11, 도 12에 각각 중계국(3)에서의 처리 플로우, 무선 기지국(2)에서의 처리 플로우를 각각 나타낸다.

도 11은, 중계국(3)에서의 처리 플로우를 나타낸다.

중계국(3)은 무선 기지국(2)으로부터 MAP을 수신해 무선 단말기(4) 앞의 송신 타이밍(Frame Number n, Index i), 채널을 취득하고, MMR 링크를 통해 그 타이밍에서 송신하는 유저 데이터(HARQ 데이터)를 수신하고, 그 유저 데이터를 취득한 송신 타이밍, 채널에서 송신한다.

그리고, 수신한 유저 데이터(HARQ 데이터)의 복조, 복호를 행한다. 또한, 유저 데이터의 무선 단말기(4)에의 데이터 전송(송신) 시에는, 무선 기지국(2)으로부터 수신한 유저 데이터에 대해는, 복호를 생략하고, 복조 데이터를 부호화하지 않고, 변조부(39)에서 변조해서 송신할 수도 있다. 이 경우, 이 단계(무선 단말기(4)에의 데이터 전송 후)에서 시작해서 복호가 실행되는 것으로 되지만, 송신까지 시간에 대는 것이면, 복호(오류 정정 복호)하고, 오류 정정 후의 신호를 재차 부호화, 변조하고나서 송신하는 것이 바람직하다.

그런데, 중계국(3)은 복호를 끝내면, 오류가 있는지의 여부의 판정을 행한다. 여기에서 오류 있음이면, 무선 기지국(2)에 제어 신호(A)을 송신한다. 제어 신호 A의 내용은, Frame Number: n, Index: i, BS와 RS 간: NACK, RS와 T4-1 간: NACK이다.

또한 오류가 없음으로 하면, 수신한 유저 데이터(HARQ 데이터)를 제어부(41)가 갖는 기억부에 유지하고, 무선 단말기(4-1)로부터의 수신 결과의 수신을 대기한다.

수신 결과를 수신하면, ACK인지의 여부가 판정되고, ACK인 경우에는, 무선 기지국(2)에 제어 신호 B를 송신한다. 제어 신호 B의 내용은, Frame Number: n, Index: i, BS와 RS 간: ACK, RS와 T4-1 간: ACK이다.

한편, 수신 결과가 NACK이면, HARQ 데이터를 유지하고 있는지의 여부를 판정해서 아니오이면 처리를 종료하고, 유지하고 있다고 판정되면, 무선 기지국(2)에 대하여 제어 신호 C를 송신한다. 제어 신호 C의 내용은, Frame Number: n, Index: i, BS와 RS 간: ACK, RS와 T4-1 간: NACK이다.

그리고, 그 후 무선 기지국(2)으로부터 송신되는 MAP 데이터를 수신하고, 기억부에 유지해 둔 HARQ 데이터를 판독하고, 재송한다. 또한, 그 때의 재송은, MAP 데이터에 의해 지정된 타이밍에서 행해지고, 여기에서는, Frame Number: n+q, Index: j이다.

도 12는, 무선 기지국(2)에서의 처리 플로우를 나타낸다.

유저 데이터 송신 후 무선 기지국(2)은, RS로부터 제어 신호를 수신한다. 제어 신호가 BS와 RS 간의 수신 결과가, NACK인 것을 나타내는 경우에는, 무선 기지국(2)은, MAP 데이터에 의해 재송용의 데이터 송신 타이밍을 정의하고, 재송에 걸리는 HARQ 데이터를 중계국(3)을 통해 무선 단말기(4)에 재송한다. 한편, 제어 신호가 BS와 RS 간의 수신 결과가, ACK인 것을 나타내는 경우에는, 무선 기지국(2)은, RS와 MS 간의 수신 결과를 체크하고, ACK이면 그 유저의 재송 처리는 행하지 않고, 다음의 데이터의 송신 처리에 착수하고, NACK이면 MAP 데이터에 의해 재송용의 데이터 송신 타이밍을 정의한다. 단 이 경우에는, 재송은, 중계국(3)에 기억한 데이터를 이용하기 때문에, 무선 기지국(2)으로부터 중계국(3)에의 재송신을 행하지 않는 것으로 한다.

또한, 무선 기지국(2)으로부터 수신한 유저 데이터에 대해 중계국(3)이 오류 있음을 검출한 경우에 대해는, 중계국(3)은, 무선 단말기(4)에 대한 유저 데이터의 송신 처리를 행하지 않고, Frame Number, Index에 대응하는 정보를 저장하고, BS와 RS 간의 수신 결과로서 NACK를 저장한 제어 신호를 무선 기지국(2)에 MMR 링크를 통해 송신하는 것이 바람직하다. 중계국(3)에서 오류 정정이 곤란한 데이터를 무선 단말기(4)에 송신하였다고 하여도, 무선 단말기(4)에서 오류 정정이 성공할 가능성은 낮기 때문이다.

단, HARQ를 이용하는 경우에는, 이미 수신한 데이터를 재송 데이터와 합성 함으로써 복호의 성공율이 높아지기 때문에, BS와 RS 간의 수신 결과가 NACK이어도, 무선 단말기(4)에 오류가 있는 데이터를 송신할 수도 있다. 즉, 무선 단말기(4)의 제어부(62)는, 오류가 있는 수신 데이터를 기억부에 기억해 놓고, 재송된 데이터와 합성하고 나서 복호를 행함으로써, 오류가 있는 수신 데이터도 유의의로 이용할 수 있다.

또한, 무선 단말기(4)뿐만 아니라, 중계국(3)도, 이미 수신한 데이터를 재송 데이터와 합성(각 비트의 확실함의 평균으로 취하는 등 여러 가지의 합성이 고려됨 )하고 나서 복호함으로써 복호의 가능성을 높이는 것이 가능하다.

또한, 이 실시예에서는, NACK 신호를 송신하는 것으로 했지만, 데이터 송신으로부터 ACK 신호가 소정 시간 내에 수신할 수 없는 것에 의해, NACK 신호가 송신된 것과 동의라고 해석하고, 마찬가지의 제어를 행할 수 있다.

또한, BS와 RS 간, RS와 MS 간의 쌍방이 NACK의 경우에는, 집약한 1개의 NACK 정보로서 중계국(3)으로부터 무선 기지국(2)에 송신할 수도 있다.

1 : 라우팅 장치
2 : 무선 기지국
3 : 중계국
4 : 무선 단말기
10, 30, 50 : 안테나
11, 31, 51 : 듀플렉서
12, 32, 52 : 수신부
13, 33, 53 : 복조부
14, 34, 54 : 복호화부
15, 35, 55 : 제어 데이터 추출부
16 : 패킷 생성부
17 : NW 인터페이스부
18 : 패킷 식별부
19 : 패킷 버퍼부
20 : PDU 생성부
21, 38, 59 : 부호화부
22, 39, 60 : 변조부
23, 40, 61 : 송신부
24 : MAP 정보 생성부
25, 41, 62 : 제어부
36, 58 : MAP 정보 해석부
37, 57 : PDU 버퍼부
56 : 데이터 처리부

Claims

무선 기지국과, 상기 무선 기지국으로부터의 무선 신호를 수신하는 중계국과, 상기 중계국으로부터의 무선 신호를 수신하는 무선 단말기를 갖는 무선 통신 시스템으로서,
무선 신호를 중계국에 송신하는 무선 단말기와,
상기 무선 단말기로부터의 상기 무선 신호의 수신에 기초하여, 제어 신호를 생성하고, 생성한 상기 제어 신호를 송신하는 중계국과,
상기 중계국으로부터 송신된 상기 제어 신호에 기초하여, 상기 무선 단말기의 송신 동작을 제어하는 신호를 생성하고, 상기 송신 동작을 제어하는 신호를 상기 무선 단말기에 송신하는 무선 기지국
을 갖는 무선 통신 시스템.
무선 단말기로부터의 무선 신호를 무선 기지국에 송신하는 중계국으로서,
상기 무선 단말기로부터의 신호의 수신에 기초하여, 제어 신호를 생성하여 상기 무선 기지국에 송신하는 제어를 행하는 제어부와,
상기 제어 신호에 기초하여, 상기 무선 단말기의 송신 동작을 제어하는 신호를 무선 기지국이 생성하고, 그 제어하는 신호에 따라서 송신된, 무선 신호를 상기 무선 단말기로부터 수신하는 수신 처리부와,
상기 무선 단말기로부터 수신한 상기 무선 신호를 상기 무선 기지국에 송신하는 송신 처리부
를 갖는 중계국.
중계국을 통하여, 무선 단말기로부터의 무선 신호를 수신하는 무선 기지국으로서,
상기 중계국에서 수신한 상기 무선 신호의 수신에 기초하여, 생성된 제어 신호를 상기 중계국으로부터 수신하는 수신부와,
상기 제어 신호에 기초하여, 상기 무선 단말기의 송신 동작을 제어하는 신호를 생성하고, 상기 송신 동작을 제어하는 신호를 상기 무선 단말기에 송신하는 송신부
를 갖는 무선 기지국.
중계국을 통하여, 무선 신호를 무선 기지국에 송신하는 무선 단말기로서,
상기 무선 기지국으로부터, 송신 동작을 제어하는 신호를 수신하는 수신부와,
상기 무선 기지국으로부터의 상기 송신 동작을 제어하는 신호에 기초하여, 무선 신호를 송신하는 송신부
를 갖는 무선 단말기.
무선 기지국과, 상기 무선 기지국으로부터의 무선 신호를 수신하는 중계국과, 상기 중계국으로부터의 무선 신호를 수신하는 무선 단말기를 갖는 무선 통신 시스템에서의 제어 방법으로서,
무선 단말기에서 중계국에 무선 신호를 송신하는 단계와,
상기 무선 단말기로부터의 상기 무선 신호의 수신에 기초하여, 중계국에서 제어 신호를 생성하고, 생성한 상기 제어 신호를 송신하는 단계와,
상기 중계국으로부터 송신된 상기 제어 신호에 기초하여, 무선 기지국에서 상기 무선 단말기의 송신 동작을 제어하는 신호를 생성하고, 상기 송신 동작을 제어하는 신호를 상기 무선 단말기에 송신하는 단계
를 갖는 제어 방법.
무선 단말기로부터의 무선 신호를 무선 기지국에 송신하는 중계국에서의 제어 방법으로서,
상기 무선 단말기로부터의 신호의 수신에 기초하여, 제어 신호를 생성하여 상기 무선 기지국에 송신하는 제어를 행하는 제어 단계와,
상기 제어 신호에 기초하여, 상기 무선 단말기의 송신 동작을 제어하는 신호를 무선 기지국이 생성하고, 그 제어하는 신호에 따라서 송신된, 무선 신호를 상기 무선 단말기로부터 수신하는 수신 단계와,
상기 무선 단말기로부터 수신한 상기 무선 신호를 상기 무선 기지국에 송신하는 송신 단계
를 갖는 제어 방법.
중계국을 통하여, 무선 단말기로부터의 무선 신호를 수신하는 무선 기지국에서의 제어 방법으로서,
상기 중계국에서 수신한 상기 무선 신호의 수신에 기초하여, 생성된 제어 신호를 상기 중계국으로부터 수신하는 수신 단계와,
상기 제어 신호에 기초하여, 상기 무선 단말기의 송신 동작을 제어하는 신호를 생성하고, 상기 송신 동작을 제어하는 신호를 상기 무선 단말기에 송신하는 송신 단계
를 갖는 제어 방법.
중계국을 통하여, 무선 신호를 무선 기지국에 송신하는 무선 단말기에서의 제어 방법으로서,
상기 무선 기지국으로부터, 송신 동작을 제어하는 신호를 수신하는 수신 단계와,
상기 무선 기지국으로부터의 상기 송신 동작을 제어하는 신호에 기초하여, 무선 신호를 송신하는 송신 단계
를 갖는 제어 방법.