WO2008044317A1 - Wireless base station, relay station and frequency band allocation method - Google Patents

Description

明 細 書

無線基地局、中継局、及び帯域割当方法

技術分野

[0001] 本発明は、無線通信を利用した無線基地局、中継局、及び帯域割当方法に関する

。詳しくは、中継局を介した無線端末と無線基地局の間で適切に帯域を割当てる無 線基地局等に関する。

背景技術

[0002] 無線通信システムの例として挙げられる、 IEEE802. 16WGでは、主に、固定通信 用途向けの IEEE802. 16d (例えば、以下の非特許文献 1)と、移動通信用途向け の IEEE802. 16e (例えば、以下の非特許文献 2)の 2種類を規定している。

[0003] 図 20は、力力る IEEE802. 16dと IEEE802. 16eのサービスイメージを示す図で ある。 1つの無線基地局 100に、複数の端末101〜103が接続されるP— MP (Point

-to-Multipoint)型接続を基本として!/、る。

[0004] このように IEEE802. 16d等は、 P— MP型接続を基本とするため、サービスエリア が無線基地局 100のカバーするカバーエリア（セル）に制限され、セルエッジでは通 信レートが低くなる問題があった。

[0005] この問題を解消するため、 IEEE802. 16WGでは、無線基地局と無線端末の間で 通信を中継する中継局にっ 、て検討を開始して 、る (IEEE802. 16j)。

[0006] 一方、 IEEE802. 16dや IEEE802. 16eでは、無線通信を行うだけの帯域（サブ チャンネルとシンボルで規定される値)割当てを行った後に、無線基地局と無線端末 とで無線通信を行うようにしている。図 21は、無線端末 MSと無線基地局 BSとの間で 行われる、帯域割当てのシーケンスの例を示す図である。

[0007] まず、無線端末 MSは、 CDMA Code (信号列）群のうち帯域要求を示す Bandwi th— Request用の Code群に含まれるいずれかの CDMA Code (以下、「BW Re q Code」）を送信する（S200)。

[0008] 尚、 CDMA Codeは、 Bandwith— Request用以外にも、無線基地局 BSと通信 するときの送信電力の調整、タイミング等のための Initial— Ranging用と、それを周 期的に補正するための Periodic— Ranging用と、無線基地局 BSを切替えるときに 使用される Handover— Ranging用のものがある。

[0009] 次いで、無線基地局 BSは、 UL— MAPメッセージを送信する（S201)。図 22は、 UL— MAPメッセージのフォーマット例を示す図である。この UL— MAPメッセージ には、インフォメーションエレメントとして、 CDMA Allocation IEが付カ卩されている 。 CDMA Codeを受信した無線基地局 BSは、受信 Codeに関する情報（例えば、 C odeの値、 Codeを送信したタイミング、サブチャンネルの情報等）の他に無線端末 M Sから帯域要求メッセージを送信できるだけの帯域を割当てる情報 (Duration)を、こ の CDMA Allocation IEフィールドに挿入している。

[0010] 図 22に示すように、 CDMA Allocation IEのうちの、「Frame Number Inde x」が CDMA Codeが送信されたフレーム番号を示し、「Ranging Code」は CDM A Codeの Indexを示し、「Ranging SymbolJと「Ranging Subchannnel」は、 C DMA Codeが送信された夫々シンボルとサブチャンネルを示す。これらの情報によ り、 CDMA Codeの送信者は CDMA Allocation IEが自分宛であるか否かを判 別でき、 rDurationjで与えられた帯域を使用して帯域要求メッセージを送信できる

[0011] 尚、図 22において、 UIUCフィールドが 2箇所存在するが、最初の UIUCは CDM A Allocation IEを示し、 2つ目の UIUCは割当てられた帯域で無線端末 MSが使 用する変調方式や符号化方式を表す識別子を意味する。通常、この段階で無線基 地局 BSは無線端末 MSを特定して 、な 、ため、どの無線端末 MSとも通信可能な変 調方式 (例えば、 QPSK)や符号化方式が指定される。

[0012] 図 21に戻り、 CDMA Allocation IEを含む UL— MAPメッセージを受信した無 線端末 MSは、この UL— MAPメッセージにより割当てられた帯域を利用して、その 後にデータパケットを送信できるだけの帯域を要求する帯域要求メッセージ (図中、「 BW Req GMH」）を無線基地局 BSに送信する（S202)。

[0013] 図 23 (A)は、帯域要求メッセージ Mlのフォーマット例を示し、図 23 (B)は各フィー ルドに挿入される値の説明を示す図である。要求する帯域は、 BR (Bandwidth Reque st)フィールドに挿入される。 [0014] 図 20に戻り、帯域要求メッセージを受信した無線基地局 BSは、割当ての可否を判 断して、 UL— MAPメッセージを利用して無線端末 MSに所定の帯域を割り当てる（ S203)。 UL— MAPメッセージには、コネクションの識別子を示す CID (Connection I dentifier)と、変調方式及び符号化方式を表す UIUC、割当てる帯域量を表す Durat ionが含まれる。

[0015] そして、無線端末 MSは割当てられた帯域を利用してデータパケットを送信する（S 204)。

非特許文献 1 : IEEE Std802.16-2004

非特許文献 2 : IEEE Std802.16e-2005

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0016] 前述の帯域割り当ては、無線端末 MSと無線基地局 BSとの間で直接行われるもの であり、中継局が介在する場合に、どのように帯域割り当てを行うかを教示するもので はない。

[0017] そこで、本発明の目的の 1側面は、中継局を介した無線端末と無線基地局との間で の無線通信にお 、て帯域割当てを適切に行うことのできる無線基地局や、中継局、 及び帯域割当て方法を提供することにある。

[0018] また、本発明の目的の他の 1側面は、遅延なく高速に帯域割当てを行うことのできる 無線基地局等を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0019] 上記目的を達成するために、本発明の一実施態様によれば、端末から所定の信号 列群のうち、いずれかの信号列を受信すると要求帯域を通知するための上り方向チ ャネルを割当て、該チャネルにより前記端末力 通知された要求帯域に応じた送信 帯域を前記端末に割当てる無線基地局と、該端末との間に介在して中継を行う中継 局にお 1、て、前記所定の信号列群に含まれな!、特定の信号列を送信する送信部を 備え、該特定の信号列を受信した前記無線基地局から要求帯域の通知のための上 り方向のチャネルを割り当てられることなぐ所定の送信帯域の割り当てを受けること を特徴とする。 [0020] また、上記目的を達成するために、本発明の他の実施態様によれば、端末から所 定の信号列群のうち、いずれかの信号列を受信すると要求帯域を通知するための上 り方向チャネルを割当て、該チャネルにより前記端末力 通知された要求帯域に応じ た送信帯域を前記端末に割当てる無線基地局において、中継局から前記所定の信 号列群に含まれない特定の信号列を受信すると、要求帯域を通知するための上り方 向チャネルを割当てずに、前記中継局に対して所定の送信帯域を割当てる制御部 を備えることを特徴とする。

[0021] 更に、上記目的を達成するために、本発明の他の実施態様によれば、無線基地局 と端末との間で中継局を介して無線通信を行う無線通信システムにおける無線基地 局による帯域割当て方法において、中継局に送信するデータの送信帯域を前記端 末に割当て、該割り当ての後に、前記中継局から更なる帯域の割り当て要求を受信 せずに、前記中継局に前記データを該無線基地局に送信するための帯域を割当て ることを特徴とする。

発明の効果

[0022] 本発明によれば、中継局を介した無線端末と無線基地局との間での無線通信にお いて帯域割当てを適切に行うことができる無線基地局や、中継局、及び帯域割当て 方法を提供することができる。また、本発明によれば、遅延なく高速に帯域割当てを 行うことのできる無線基地局等を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0023] [図 1]図 1は第 1の実施例におけるシーケンスの例を示す図である。

[図 2]図 2は第 1の実施例におけるシーケンスの例を示す図である。

[図 3]図 3は第 2の実施例におけるシーケンスの例を示す図である。

[図 4]図 4 (A)は管理テーブルの例を示し、同図（B)は無線基地局における処理の例 を示すフローチャートである。

[図 5]図 5は無線基地局における処理の例を示すフローチャートである。

[図 6]図 6は無線基地局のブロック構成例を示す図である。

[図 7]図 7 (A)乃至同図（C)は、管理テーブルの例を示す図である。

[図 8]図 8は中継局のブロック構成例を示す図である。 [図 9]図 9は中継局における処理の例を示すフローチャートである。

[図 10]図 10 (A)及び同図（B)は管理テーブルの例を示す図である。

[図 11]図 11 (A)は無線基地局における処理の例を示すフローチャートであり、同図（

B)は管理テーブルの例を示す図である。

[図 12]図 12 (A)は関連付けテーブルの例を示し、同図（B)は第 5の実施例における シーケンスの例を示す図である。

[図 13]図 13 (A)は第 6の実施例におけるシーケンスの例を示し、同図（B)は第 2の帯 域要求メッセージのフォーマット例を示す図である。

[図 14]図 14は中継局のブロック構成例を示す図である。

[図 15]図 15 (A)は無線基地局における処理、同図（B)は中継局における処理、それ ぞれの例を示すフローチャートである。

[図 16]図 16 (A)は第 7の実施例におけるシーケンスの例を示し、同図（B)は無線基 地局の処理の例を示すフローチャートである。

[図 17]図 17 (A)は第 8の実施例におけるシーケンスの例を示し、同図（B)及び (C) は遅延情報を含むフィールドの例を示す図である。

[図 18]図 18は SBC—REQメッセージのフォーマット例を示す図である。

[図 19]図 19 (A)は第 9の実施例におけるシーケンスの例を示し、同図（B)は RNG—

REQに含まれる情報の例を示す図である。

[図 20]図 20は従来技術におけるサービスイメージを示す図である。

[図 21]図 21は従来技術におけるシーケンスの例を示す図である。

[図 22]図 22は UL— MAPメッセージのフォーマット例を示す図である。

[図 23]図 23 (A)は帯域要求メッセージのフォーマット例、同図（B)はその説明を示す 図である。

符号の説明

11 :受信部 12 :制御メッセージ抽出部

15 : Code受信部 16 : MAP情報生成部

31 :受信部 32 :制御メッセージ抽出部

35 : Code受信部 36 :制御メッセージ生成部 37 : MAP情報解析部 38 : Code生成部

40 :制御メッセージ解析部 41 : MAP情報生成部

MS :無線端末 RS :中継局

BS :無線基地局 T1〜T7：第 1〜第 7の管理テーブル

Τ8 :関連付けテーブル

発明を実施するための最良の形態

[0025] 本発明を実施するための最良の形態について以下説明する。

第 1の実施例

[0026] 図 1及び図 2は、第 1の実施例における帯域により割当てのシーケンス例を示す図 である。図 1は、無線基地局 BSが中継局 RS配下の無線端末 MSに対して送信帯域 を割当てるための UL— MAPメッセージを生成する場合の例（Centralized Schedulin g)で、図 2は中継局 RSが UL— MAPメッセージを生成する場合の例（Distributed Scheduling)である。尚、無線端末 MSと中継局 RS、及び無線基地局 BSにより無線 通信システムが構成される。

[0027] 図 1から説明する。まず、無線端末 MSは CDMA Code (信号列)群のうち帯域要 求を示す BW Req Code (信号列）群に含まれる 1つの CDMA Codeを中継局 R Sに送信する（S10)。尚、 BW Req Code群を 1つの CDMA Codeにより構成す ることちでさる。

[0028] この CDMA Codeを受信した中継局 RSは、無線端末 MSから受信した Codeの値 、その送信タイミング、サブチャンネル等の情報（BW Req Msg)を無線基地局に 通知するが、そのためには、まず、送信帯域を確保しなければならない。

[0029] 従って、中継局 RSは、無線端末 MSと同様に、無線基地局 BSに対して、 BW Re q Code群に含まれる 1つの CDMA Codeを選択し送信する（SI 1)。

[0030] この BW Req Codeを受信した無線基地局 BSは、この Codeを送信した中継局 R Sを特定できない。従って、この Codeの値、送信タイミング、サブチャンネル、 Frame

Number Index等の情報と、帯域要求メッセージとを中継局 RSが送信できるだけ の上り方向のチャネルを割り当てるベぐ CDMA Allocation IEを含む UL— MA Pメッセージを中継局 RSに送信する（S12)。 次いで、中継局 RSは、割当てられた上り方向のチャネルを利用して、帯域要求メッセ ージ（BW Req GMH)を、無線基地局 BSに送信する（S13)。

[0031] 尚、この帯域要求メッセージは、中継局 RSが受信したコードに関する情報を含むメ ッセージ（図中 BW Req Msg)の送信に必要とされる帯域分だけ送信帯域を要求 するものである。無線基地局 BSは、 BW Req Msgに基づいて CDMA Allocatio n IEを送信することとなる。

[0032] さて、次いで、無線基地局 BSは、帯域割当ての可否を判断して、 UL— MAPメッ セージを利用して、中継局 RSに所定の帯域を割当てる（S 14)。

[0033] 次いで、中継局 RSは、割当てられた所定の帯域を利用して、無線基地局 BSから 無線端末 MSに送信情報メッセージ (BW Req Msg)を無線基地局 BSに送信する

(S15)。

[0034] 送信' |·青報メッセージには、 Frame Number Index, Ranging Code, Ranging

Symbol, Ranging Subchannelの受信コードに関する各情報が含まれる。

[0035] 次いで、無線基地局 BSは、 CDMA Allocation IEを含む UL— MAPメッセ一 ジを無線端末 MSに送信する（S16)。

[0036] 次いで、無線端末 MSは、データパケットを送信できるための帯域を要求する帯域 要求メッセージ（BW Req GMH)を中継局 RSに送信する（SI 7)。

[0037] 次いで、中継局 RSは、帯域要求メッセージを無線基地局 BSに送信するための帯 域割当てを受けるために、再度、 BW Req Codeを無線基地局 BSに送信する（SI

8)。

[0038] そして、無線基地局 BSは帯域割当てを行い（S19)、中継局 RSは割当てられた帯 域を利用して、無線端末 MSからの帯域要求メッセージを送信する（S20)。

[0039] 次いで、無線基地局 BSは、帯域割当ての可否を判断し、無線端末 MSに対して U L MAPを利用してデータパケットを送信するための帯域を割当てる（S21 )。

[0040] 次いで、無線端末 MSはデータパケットを中継局 RSに送信する（S22)。

[0041] 次いで、中継局 RSは、そのデータパケットを無線基地局 BSに送信するための帯域 割当てを受けるために、 BW Req Codeを無線基地局 BSに送信する（S23)。無線 基地局 BSは帯域要求メッセージを送信するための帯域を中継局 RSに割当てて（S 2 4)、中継局 RSはその帯域を利用してデータパケットを送信するための帯域割当てを 受けるために帯域要求メッセージを送信する（S25)。無線基地局 BSは、データパケ ット送信するための帯域を中継局 RSに割当て (S26)、中継局 RSはその帯域を利用 してデータパケットを無線基地局 BSに送信する（S27)。

[0042] 次に、中継局 RSが無線端末 MSに帯域割当てを行う UL— MAPメッセージを生成 する図 2について説明する。

まず、無線端末 MSは BW Req Codeを中継局 RSに送信する（S30)。図 1の例と 略同様に、中継局 RSが無線端末 MSに CDMA Allocation IEを送信できるよう にするため、 Codeの値、その送信タイミング、サブチャンネル等の情報を通知する必 要があり、これらの情報を送信できるだけの帯域割当てを受けるために、この BW R eq Codeを る。

[0043] 次いで、中継局 RSは帯域要求メッセージを送信するための帯域を割当てた CDM

A Allocation IEを無線端末 MSに送信する（S31)。

[0044] 次 、で、無線端末 MSは、割当てられた帯域を利用して、データパケットを送信する ための帯域割当てを受けるために帯域要求メッセージを送信する（S32)。

[0045] 次いで、中継局 RSは帯域要求メッセージに基づいて、 UL— MAPメッセージを利 用して無線端末 MSに帯域を割当てる（S33)。

[0046] 次いで、無線端末 MSは割当てられた帯域を利用してデータパケットを中継局 RS に送信する（S34)。

[0047] 次いで、中継局 RSは、 BW Req Codeを利用して、受信したデータパケットを送 信するための帯域の割当てを要求する（S35)。

[0048] 次いで、無線基地局 BSは、帯域要求メッセージを送信するための帯域を割当てた

CDMA Allocation IEを中継局 RSに送信し（S36)、中継局 RSはその帯域を利 用してデータパケットを送信するための帯域割当てを受けるための帯域要求メッセ一 ジを無線基地局 BSに送信する（S37)。

[0049] 次いで、無線基地局 BSは UL— MAPメッセージを利用して帯域を割当て（S38)、 中継局 RSは割当てられた帯域を利用してデータパケットを無線基地局 BSに送信す る（S39)。 [0050] このように、上述した例では、中継局 RSを介して順序よく Codeやメッセージ等の送 信を行うことにより、無線端末 MSから中継局 RSを介して無線基地局 BSに割当てら れた帯域を利用してデータパケットを送信することができるため、帯域割当てを適切 に行うことができる。

第 2の実施例

[0051] 次に、図 3乃至図 9を参照して、第 2の実施例について説明する。

[0052] 本第 2の実施例では、第 1の実施例よりもさらに処理を高速にした例である。本第 2 の実施例では、無線端末 MSカゝら所定の BW Req用の CDMA Code (信号列）群 (例えば、 Codel、 2、 3)に含まれる 1つの CDMA Codeを受信した中継局 RSは、 無線基地局 BSに対して、予め決められた特定の BW Req用の

CDMA Code (例えば、 Code4)を送信する。

[0053] 即ち、中継局は、無線端末 MSが BW Req用として用いる CDMA Codeとは、異 なる Codeを特定の BW Req用の Codeとして用いる。

[0054] この特定の Codeを受信した無線基地局 BSは、帯域要求が無線端末 MSからでは なぐある特定の中継局 RSからの帯域要求であることを認識し、中継局 RSに帯域要 求メッセージを送信させることなぐ必要な送信帯域 (予め定められた所定の帯域)を 中継局 RSに割当てる。

[0055] 無線基地局 BSの配下に複数の中継局が存在する場合は、中継局毎に異なる特定 の Codeを割り当てておき、各中継局は割り当てられた Codeを特定のコードとして用 いることが好ましい。中継局が複数存在しても、 Codeの種類により中継局を特定する ことができるカゝらである。

[0056] さらに、無線端末 MSに帯域を割当てた後、中継局 RSが無線端末 MSからの送信 データを無線基地局 BSに転送することが想定されるため、処理遅延を抑えるベぐ 無線基地局 BSから、中継局に対して次のメッセージ（図 3S47参照）の送信に必要と される帯域を自動的に割当てることで、中継局 RSからの帯域割当て要求を省略する ことができる。

[0057] 尚、無線端末 MSと中継局 RS、及び無線基地局 BSにより無線通信システムが構 成されるのは第 1の実施例と同様である。以下、第 3の実施例以降も同様である。図 3 は、本実施例 2における帯域割当てシーケンスの例を示す図である。

[0058] まず、無線端末 MSは無線基地局 BSから帯域割当てを受けるために、第 1の実施 例と同様に、無線端末用の BW Req Code群に含まれる 1つの Codeを中継局 RS に送信する（S40)。

[0059] 中継局 RSは、無線基地局 BSに特定の BW Req Codeを送信する（S41)。この Codeは中継局 RSに予め割当てられた特定のコード (無線端末が用いる Codeとは 区別が可能なコード)である。この特定のコードを受信した無線基地局 BSは、同コー ドを送信した中継局 RSを特定することができる。

[0060] 尚、図 3では無線端末 MSが BW Req Codeを送信する例を示している力 その 他のコード、例えば、 Ranging用の Codeでも同様である（詳細は、第 9の実施例で説 明する)。

[0061] 従って、本実施例 2では複数ある CDMA Code (例えば 225種類）のうち、いくつ かを先に説明した 4つの用途に加えて、新たに中継局 RSに割り当て、所定の帯域を 獲得するために用いるようにする（後述する第 3の実施例以降も全く同様である)。

[0062] この特定の BW Req Codeの中継局 RSへの割当ては、例えば、中継局 RSが無 線基地局 BSに接続するときに行うことができる。例えば、無線基地局 BSから中継局 RSに送信されるレンジング応答メッセージ（RNG—RSP (Ranging Response) )、 基本機能応答メッセージ（SBC—RSP (SS Basic Capability Response) )、登 録応答メッセージ（REG— RSP (Registration Response) )等のメッセージに含ま せることで行うことちでさる。

[0063] さて、次いで、無線基地局 BSは、受信した特定コードにより送信元の中継局 RSを 特定し、送信情報メッセージ (BW Req Msg)を送信するための所定の帯域を、 U L MAPメッセージを利用して割当てる（S42)。つまり、無線基地局 BSは特定コー ドを受信したときに、送信情報メッセージを送信するための所定の帯域を中継局 RS に自動的に割当てるようにしている。

[0064] この送信情報メッセージには、第 1の実施例と同様に、無線基地局 BSが無線端末 MSに CDMA Allocation IEを送信するために必要な情報（Frame Number I ndex、 Ranging Code、 Ranging Symbol、 Ranging Subchannel等)力 S含まれ る。

[0065] また、第 1の実施例と同様に、 UL— MAPメッセージには、割当てる帯域を表す Du ration,コネクションを識別するための CID (Connection Identifier)、符号化方式と変 調方式を示す UUICが含まれる。割り当て先の中継局 RSが特定されているため、 CI Dも特定することができ、更に、その中継局 RSに最適な符号化方式と変調方式を U UICにより旨定することもできる。

[0066] 尚、無線基地局 BSが特定コードを受信したときの送信元の中継局 RSの検索のた めに、図 4 (A)に示す第 1の管理テーブル T1が無線基地局 BSに保持される。各特 定コードに対応する中継局 RSを示すテーブルである。尚、各特定コードと各中継局 RSとを特定するために、事前に中継局 RSと無線基地局 BSとの間で、 RNG— RSP 等により互いに情報が共有されて!、るものとする。

[0067] 図 3に戻り、次いで、中継局 RSは割当てられた帯域を利用して送信情報メッセージ を送信する（S43)。送信情報メッセージに含まれる各情報は、無線端末 MSからコー ドを受信した際の受信結果を中継局 RSが保持することで、無線基地局 BSへの送信 に備えることができる。

[0068] 次いで、無線基地局 BSは、送信情報メッセージを基にして、 CDMA Allocation

IEを含む UL - MAPメッセージを生成して無線端末 MSに送信する（S44)。

[0069] 次いで、無線端末 MSは、 CDMA Allocation IEにより割当てられた帯域を利 用して、中継局 RSに帯域要求メッセージ（BW Req GMH)を送信する（S45)。

[0070] ここで、中継局 RSは、この帯域要求メッセージを無線基地局 BSに送信するための 帯域を無線基地局 BSから割り当てられる必要がある力 ここでは、 BW Req Code は、無線基地局 BSに送信されない。無線基地局 BSは、 CDMA Allocation IEを 送信した（S44)後、帯域要求メッセージ (BW Req GMH)を送信するための帯域 を、 BW Req Msgの受信力も所定時間経過後自動的に中継局 RSに割当てるから である（S46)。この所定時間は、中継局 RSが無線基地局 BSに接続を開始する時点 での RNG— REQ、 SBC— REQ、 REG— REQのいずれかにより中継局 RSから無 線基地局 BSに通知することが望ましい (後述の第 8の実施例に詳細を説明する)。尚 、この所定時間は、中継局が BW Req GMHを送信するために必要な処理時間と することができる。

[0071] 次いで、中継局 RSは割当てられた帯域を利用して、無線端末 MSからの帯域要求 メッセージ（BW Req GMH)を無線基地局 BSに送信する（S47)。

[0072] 次いで、無線基地局 BSは、受信した帯域要求メッセージに基づいて帯域割当ての 可否を判断し、 UL— MAPメッセージを利用して、無線端末 MSに帯域を割当てる（ S48)。

[0073] 次いで、無線端末 MSは、割当てられた帯域を利用して、データパケットを中継局 R Sに送信する（S49)。

[0074] 中継局 RSは、同様にして、データパケットを無線基地局 BSに送信するための帯域 要求を示す BW Req Codeを送信することはしない。無線基地局 BSは、 UL— MA Pメッセージによりデータパケットを送信するだけの帯域を割当てた (S48)後、中継 局 RSの処理遅延を考慮して、無線端末 MSが送信可能なデータ量を送信できるた めの帯域を、所定時間経過後中継局 RSに割当てる（S50)。この処理遅延も、 RNG REQ等により接続開始時点に無線基地局 BSに通知される。

[0075] 次いで、中継局 RSは、割当てられた帯域を利用して、無線端末 MSからのデータ パケットを無線基地局 BSに送信する（S51)。

[0076] このように、本実施例 2では、中継局 RSでは無線端末 MSから BW Req Codeを 受信すると特定の BW Req Codeを無線基地局 BSに送信し、無線基地局 BSでは このコードの受信により、送信情報メッセージを送信できるための所定の帯域を中継 局 RSに割当てるようにしている。従って、中継局 RSが無線基地局 BSに帯域要求を しなくても、無線基地局 BSから所定の帯域が割当てられるため、必要な帯域割当て を高速に行い得る。具体的には、第 1の実施例と比較して、 S12、 S13の処理がない ため、本第 2の実施例では、第 1の実施例と比較して高速に帯域割当てを行うことが できる。

[0077] また、中継局 RSが無線端末 MSからの帯域要求メッセージを無線基地局 BSに送 信する場合も、無線基地局 BSに帯域要求を行わずに、無線基地局 BSから無線端 末 MSに帯域要求メッセージを送信するための帯域を割当てた後、所定時間経過後 、中継局 RSが無線基地局 BSに帯域要求メッセージを送信できるだけの帯域を中継 局 RSに割当てている。従って、中継局 RSから無線基地局 BSに BW Req Codeを 送信する必要がなぐ処理の高速ィ匕を図ることができる。

[0078] 更に、無線端末 MSからのデータパケットの送信も全く同様に、無線基地局 BSが帯 域の割当てを行った後、処理遅延を考慮して、所定時間経過後、無線基地局 BSか ら中継局 RSにデータパケットを送信できるための帯域を割当てるようにしているため

、帯域要求を行うことなぐ帯域割当ての高速ィ匕を図ることができる。

[0079] 図 4 (B)は無線基地局 BSが BW Req Codeを受信したときの処理のフローチヤ一 トを示し、図 5は無線基地局 BSが帯域割当ての処理を行う際の処理のフローチヤ一 トを示す図である。

[0080] 図 4 (B)に示すように、無線基地局 BSは BW Req Codeを受信すると（S60)、中 継局 RS固有のコード（特定の BW Req Code)か否か判断する（S61)。固有のコ ードであれば（Y)、そのコードに対応する CID、 Duration, UUICを付カ卩した UL— MAPメッセージを生成し、中継局 RSに送信する（S62)。図 3の S42に対応する処 理である。

[0081] 一方、固有のコードでなければ（S61で N)、 CDMA Allocation IEを付カ卩した

UL— MAPメッセージを生成し、中継局 RSに送信する。図 1の S 12に対応する処理 である。以後、処理を繰り返す。

[0082] 帯域割当ての処理については、図 5に示すように、無線基地局 BSは無線端末 MS に帯域割当てを行ったカゝ否カゝ判断し (S70)、帯域割当てを行うため処理を繰り返す (

Nのループ）。図 3の S44や S48に対応する処理である。

[0083] 帯域割当てを行ったとき (S70で Y)、無線基地局 BSは、帯域割当てを行った無線 端末 MSが中継局 RS経由の通信か否力判断する（S71)。例えば、無線基地局 BS では各無線端末 MSの通信経路を示す管理テーブルを有し、これを参照することで 判断する。

[0084] 中継局 RS経由でないと（N)、再び S70に移行し処理を繰り返す。中継局 RS経由 のときは（S71で Y)、無線基地局 BSは所定時間経過後に中継局 RSに対して帯域を 割当てる（S72)。図 3の S46や S50に対応する処理である。以後、処理を繰り返す。

[0085] 次に、無線基地局の構成例について説明する。図 6は、無線基地局 BSのブロック 構成例を示す図である。無線基地局 BSは、受信部 11と、制御メッセージ抽出部 12 と、パケット再生部 13と、 NWインターフェース部 14と、 Code受信部 15と、 MAP情 報生成部 16と、制御メッセージ解析部 17と、パケット識別部 18と、パケットバッファ部 19と、 PDU生成部 20と、送信部 21とを備える。

[0086] 受信部 11は、アンテナ 22より、コードを受信すると当該コードに関する情報を Code 受信部 15に出力する。受信部 11は、コード以外のメッセージやデータパケットを受 信したとき、これらを制御メッセージ抽出部 12に出力する。

[0087] 制御メッセージ抽出部 12は、帯域要求メッセージ（BW Req GMH)などの制御メ ッセージを抽出し、制御メッセージ解析部 17に出力する。その他のユーザパケットは パケット再生部 13に出力され、 NWインターフェース部 14を介して上位ネットワーク に送信される。

[0088] Code受信部 15は、受信したコードに関する情報と、コード値に対応する割当て帯 域量（BW Req Codeであれば帯域要求メッセージ（BW Req GMH)分）を MA P情報生成部 16に出力する。

[0089] このとき、 Code受信部 15は受信したコード値力 特定のコード（特定の BW ReqC ode)であれば、中継局 RSに所定の帯域を割当てる UL— MAPを生成するように M AP情報生成部 16に通知する。中継局 RSとの通信に使用する変調方式、符号化方 式を考慮して帯域割り当てを行うようにする。

[0090] 一方、その他のコードの場合、コードの送信元を特定できないため、 CDMA Alio cation IEを利用して帯域を割当てるように MAP情報生成部 16に伝える。

[0091] 制御メッセージ解析部 17は、帯域要求メッセージを解析し、同メッセージのじ より 送信ノード (例えば中継局 RS)を特定し、その送信ノードとの通信に使用している変 調方式、符号化方式を考慮して、必要な帯域を割当てるように MAP情報生成部 16 に通知する。

[0092] MAP情報生成部 16は、 Code受信部 15又は制御メッセージ解析部 17からの情報 を基にして、 MAP情報を生成する。尚、 NWインターフェース部 14を介してパケット 識別部 18にて受信した、 Downlink方向のバケツトはバケツト識別部 18にて宛先無 線端末 MSや Qos (Quality of Service)クラスが判別され、その情報が MAP情報生成 部 16に通知される。 MAP情報生成部 16は、この情報を基にして、 Downlink方向 の MAL情報（DL— MAP)を生成して送信する。

[0093] また、 MAP情報生成部 16では、無線端末 MSに対して帯域割当て後、無線端末 MSとの通信を中継する中継局 RSに対して、所定時間経過後に、帯域を割当てる。 このとき、無線端末 MSが中継局 RSとの通信するときの変調方式、及び符号化方式 (符号化レートを含む）と、中継局 RSが無線基地局 BSと通信するときの、それらの方 式は異なる可能性があるため、同じデータ量を送信できるだけの帯域を割当てる。

[0094] 例えば、無線端末 MSの変調方式が QPSKで符号ィ匕レートが 1Z2、中継局 RSの 変調方式が 16QAMで符号ィ匕レートが 1 Z2の場合、中継局 RSに割当てる帯域幅 は、無線端末 MSに割当てる帯域の半分で良い。

[0095] Downlinkの場合も、 MAP情報生成部 16は、中継局 RSに無線端末 MS宛のデー タを送信した後、中継局 RSから帯域要求を受信しなくとも所定時間経過後に、中継 局 RSが無線端末 MSに同データを送信するための帯域を割当てる。尚、割り当ては DL— MAPにより各ノード（中継局 RSと無線端末 MS)に通知される。 Downlinkに ついては、第 7の実施例にて説明する。

[0096] 07 (A)乃至（C)はこれらの処理を行うための管理テーブルの例を示す。 MAP情 報生成部 16は、第 2の管理テーブル T2 (図 7 (A) )から、無線端末 MSとの通信を中 継する中継局 RSを特定し、第 3の管理テーブル T3 (図 7 (B) )から処理遅延を特定し 、第 4の管理テーブル T4 (図 7 (C) )から、通信対象の無線端末 MSと中継局 RSの変 調方式及び符号化方式を特定する。尚、各中継局 RSの処理遅延は、図 7 (B)に示 す時間以外にも、フレーム数でもよい。

[0097] 次に、中継局 RSの構成及び動作について説明する。図 8は、中継局 RSのブロック 構成例を示す図である。中継局 RSは、受信部 31と、制御メッセージ抽出部 32と、 P DUバッファ部 33と、送信部 34と、 Code受信部 35と、制御メッセージ生成部 36と、 MAP情報解析部 37と、 Code生成部 38とを備える。

[0098] 受信部 31は、無線端末 MSから送信されたコード (BW Req Code)を受信すると 、そのコードに関する情報（コード値、コードを受信した Subchannelや Symbolタイミ ング等、 CDMA Allocation IEを送信できるだけの情報）を Code受信部 35に出 力する。また、受信部 31は、無線端末 MSや無線基地局 BSから送信された Code以 外の情報 (制御メッセージとデータパケット）を制御メッセージ抽出部 32に出力する。

[0099] 制御メッセージ抽出部 32は、制御メッセージから MAP情報（UL— MAP、 DL— M AP)を抽出し MAP情報解析部 37に出力し、ユーザパケットを PDUバッファ部 33に 出力する。

[0100] ユーザパケットは PDUバッファ部 33から送信部 34、アンテナ 39を介して、無線端 末 MSまたは無線基地局 BSに送信される。

[0101] Code受信部 35は、コードに関する情報を無線基地局 BSに通知するメッセージ（ 送信情報メッセージ（S43で送信されるメッセージ)等）を生成するように制御メッセ一 ジ生成部 36に通知する。また、 Code受信部 35は、メッセージを送信するための帯 域割当てを受けるためのコード (例えば、図 3の S41により送信される特定のコード） を送信するように MAP情報解析部 37に通知する。

[0102] 制御メッセージ生成部 36では、 Code受信部 35からのコードに関する情報に基づ いて、無線基地局 BSに送信するメッセージを生成し、 PDUバッファ部 33に出力して 、当該メッセージが蓄積される。

[0103] MAP情報解析部 37は、制御メッセージ抽出部 32からの UL— MAPメッセージ（例 えば、図 3の S42により受信した UL— MAPメッセージ）を解析して、コードの送信が 許容されて 、る Subchannelおよび Symbolタイミングを取得すると、 Code受信部 3 5から取得したコード送信通知に基づき、 Code生成部 38に対してコード (特定のコ ード）の生成を指示し、取得したコードの送信タイミングで送信部 34から送信させる。

[0104] また、制御メッセージ生成部 36から PDUバッファ部 33に蓄積されたメッセージ (送 信情報メッセージ等）は、 MAP情報解析部 37で解析された帯域割当てに基づいて 、 PDUバッファ 33からの送信が制御される。

[0105] コードやメッセージは、送信部 34からアンテナ 39を介して、無線基地局 BSや無線 端末 MSに送信される。

[0106] 図 9は、無線基地局 BSから Codeを受信したときに中継局 RSで実行される処理の 例を示すフローチャートである。

[0107] 中継局 RSは、無線端末 MSから Code (図 3の S10による BW Req Code)を受信 すると（S80で Y)、 Code値、 Frame Index, Subchannel, Symbolを無線基地局

BSに送信するためのメッセージ (送信情報メッセージ)を生成する（S81)。

[0108] 次 、で、中継局 RSは、生成したメッセージを送信する帯域が有る力否力判断する（

S82)。当該メッセージを送信するだけの帯域を受けたカゝ否かで判断する。

[0109] メッセージを送信する帯域があれば (Y)、中継局 RSは、 S81で生成したメッセージ を無線基地局 BSに送信する（S84)。図 3の S43に相当する。

[0110] 一方、メッセージを送信する帯域がなければ（S82で N)、中継局 RSは特定の BW

Req Codeを無線基地局 BSに送信する（S83)。図 4の S41に相当する処理であ る。

第 3の実施例

[0111] 次に第 3の実施例について説明する。

[0112] 第 2の実施例では、帯域要求を示す CDMA Codeのうち、特定コードで示された BW Req Codeを中継局 RSが送信する例について説明した。そして、その特定コ ードで示された BW Req Codeは、各中継局 RSに対して個別に割当てていた（図 4 (A)参照)。

[0113] 本第 3の実施例では、複数の中継局 RSに対して同一の特定コードを割当てるよう にする。そして、同一の特定コードが割当てられた中継局 RSには、共通の CID (Con nection ID、以下、本第 3の実施例において Multicast Polling CIDと称する）を割当て る。

[0114] 例えば、図 3において、中継局 RSが特定コードで示された BW Req Codeを送信 しているが（S41)、各中継局 RSで共通に割当てられた特定コードを送信する。当該 コードを受信した無線基地局 BSは、中継局 RSからの帯域要求であると認識し、 Mul ticast Polling CIDに帯域を割当てる情報を含む UL— MAPメッセージを生成し て送信する（S42)。共通に割当てられた特定コードは中継局 RSの Code生成部 38 で生成され、 Multicast Polling CIDを含む UL— MAPメッセージは無線基地局 BSの MAP情報生成部 16で生成される。

[0115] 図 10 (A)は、 CDMA Codeと、 Multicast Polling CIDとの対応関係を示す第 5の管理テーブル T5の例である。無線基地局 BSは、この第 5の管理テーブル T5を 参照して UL— MAPメッセージを作成する。無線基地局 BSは、 UL— MAPメッセ一 ジの「CID」フィールド（図 22参照）に、対応する Multicast Polling CIDを挿入し て送信する。

[0116] 第 1及び第 2の実施例では、この「CID」フィールドに各中継局 RSの CID、つまり各 中継局 RSを表わす CIDが挿入されていた。本第 3の実施例では、中継局 RSに対し て共通の CIDを「CID」フィールドに挿入する。このように複数の中継局 RSに同一の CIDを割当てることで、特定コードの資源を節約することができる。以降の処理は、第 2の実施例と同様である。

[0117] 共通の CIDを割当てられた各中継局 RSでは、同じ帯域が割当てられることになり、 その帯域を利用して、各中継局 RSは帯域要求メッセージを無線基地局 BSに送信で きる。第 2の実施例における個別の CIDの割当ても同様に、各中継局 RSに異なる帯 域が割当てられることになる。

[0118] 尚、 Multicast Polling CIDは、同一の変調方式および符号化方式を用いて通 信する無線基地局 BSに対して、同一の CIDを割当てることが望ましい。中継局 RSと 無線基地局 BSとの間では、かならずしも同一の変調方式等で通信しているわけでは なぐ同一の変調方式等で通信して 、る中継局 RSと無線基地局 BSとの間でグルー プ化して、同一の CIDを割当てることで、割当てた帯域で使用される変調方式等を最 適ィ匕することができる。

[0119] このように割当てた第 6の管理テーブル T6の例を図 10 (B)に示す。複数の中継局 1^ (「1^ # 1」と¾3 # 2」）で共通の1^1111^&5 Polling CID (「0x0101」）が割当 てられている。

第 4の実施例

[0120] 次に、第 4の実施例について説明する。

[0121] 第 2の実施例等では、無線端末 MSに帯域を割当てると（図 3の S44、 S48)、所定 時間経過後に、自動的に中継局 RSに帯域を割当てていた（図 3の S46、 S50)。

[0122] 従って、無線端末 MSから送信されたデータを中継局 RSが正常に受信できなかつ た場合、中継局 RSに割当てた帯域が使用されず無断になることがある。とくに、帯域 要求メッセージ（BW Req GMH、図 3の S45や S47)に対する帯域割当て（図 3の S48)はデータパケット用でありパケット長が大きいときエラーが生じやすい。また、デ ータパケットに対して大きな帯域を割当てることが多く、正常に中継局 RSがデータパ ケットを受信できな力 た場合に、帯域割当てが非効率となる。

[0123] そこで、帯域要求メッセージに対する帯域割当て力 どの Qos (Quality of service) クラスのコネクション（CID)向けかを判断する。帯域要求メッセージ内の CID (図 23 ( A)及び (B)参照）は、その後に送信するデータの Qosクラス（「best effort」や、「帯 域保障」等)が示されるため、それに応じて自動的に帯域割当てを行う場合と、中継 局 RSからの新たな帯域要求メッセージにより帯域割当てを行う場合とで使い分けるよ うにする。これにより、データパケットの Qosクラスに応じた帯域割当てを行うことがで きる。

[0124] 図 11 (A)は、中継局 RSから帯域要求メッセージを受信したときの無線基地局 BS における処理の動作を示すフローチャートである。

[0125] 無線基地局 BSは、帯域要求メッセージ（BW Req GMH)を受信すると（S90で Y )、高優先コネクションか否か判断する（S91)。図 11 (B)は、どのコネクションがどの 優先度 (Priority)か、を管理する第 7の管理テーブル T7の例を示す図である。中継 局 RSから帯域要求メッセージを受信すると、無線基地局 BSは、メッセージ中の「CI Djフィールド（図 23 (A)及び同図（B)参照）から CIDを抽出し、第 7の管理テーブル T7から優先度を検索する。検索した結果、当該優先度が「： High」のとき、コネクション は「高優先コネクション」であり、「Low」のときは「高優先コネクション」ではな!/、。

[0126] 尚、かかる判断は、無線基地局 BSの制御メッセージ解析部 17により行われる。

[0127] 図 11 (A)に戻り、「高優先コネクション」のとき（S91で Y)、無線基地局 BSは無線端 末 MSに帯域割当てた後、所定時間経過すると中継局 RSに帯域を割当てる (S 92) 。処理は S90に戻り、処理を繰り返す。

[0128] 一方、「高優先コネクション」でないとき（S91で N)、中継局 RSからの新たな帯域要 求メッセージの受信を待ち（S90)、処理を繰り返す。

[0129] 図 11 (A)に示す処理では、帯域要求メッセージの CIDが高優先コネクションでない と、無線基地局 BSから帯域割当てが行われないことになる。しかし、データパケット 中に帯域要求を指定することができるため、この新たな帯域要求により足りない帯域 を指定することで高優先コネクションとなり、無線基地局 BSから中継局 RSに帯域割 当てを行うこともできる。

[0130] それ以外の処理は第 2の実施例と同様のため、帯域割当ての処理を高速ィ匕するこ とがでさる。

第 5の実施例

[0131] 次に第 5の実施例について説明する。

[0132] 第 2の実施例では、中継局 RSに固有のコード値 (第 2の実施例における特定コード の値、図 4 (A)参照）が割当てられ、そのコード値を使用して帯域要求をすることで、 無線基地局 BSは中継局 RSを特定し、その中継局 RSに最適な変調方式等を指定し て帯域を割当てることができた。

[0133] 一般に、中継局 RSは無線基地局 BSと見通し可能なように配置されることが多ぐ 両者間の通信品質は良好な場合が多い。かかる場合、各中継局 RSに最適な変調 方式等に大きな差が無 、可能性が高！、。

[0134] そこで、このような場合に、各コードに中継局 RSを対応付けるのではなぐ要求する 帯域と直接関連付けることで、中継局 RSからの帯域要求メッセージ (BW Req GM H)の送信を省略し、更に帯域割当ての処理を高速ィ匕することができる。

[0135] 図 12 (A)は、各コードと帯域量とを関連付けた関連付けテーブル T8の例を示す図 である。関連付けテーブル T8には、管理帯域要求を示すコード値に対応するように 帯域が保持される。

[0136] 図 12 (B)は、コードと帯域を関連付けた処理の動作を示すシーケンス図である。

[0137] まず、無線端末 MSは、 BW Req Codeを中継局 RSに送信する（SIOO)。中継 局 RSは、帯域要求メッセージを送信するだけの帯域を、 UL— MAPを利用して割当 てる（S101)。

[0138] 次 、で、無線端末 MSは、割当てられた帯域を利用して帯域要求メッセージ (BW Req GMH)を中継局 RSに送信し（S102)、無線基地局 BSは帯域要求メッセージ により要求された帯域の可否を判断して、所定の帯域を割当てる（S103)。

[0139] 次いで、無線端末 MSは、割当てられた帯域を利用してデータパケットを中継局 RS に送信する（S 104)。 [0140] 中継局 RSは、データパケットの送信に必要とされる最小限の帯域に対応するコー ドを利用して、 BW Req Codeを無線基地局 BSに送信する（S105)。例えば、 15B yteの送信が必要であれば、コード 0x1002を送信する。

[0141] 無線基地局 BSは、最大で受信コードに対応する帯域を割当てる CDMA Allocat ion IEを含む UL— MAPメッセージを中継局 RSに送信する（S106)。割当てられ た帯域で使用される変調方式および符号ィ匕方式は全ての中継局 RSが無線基地局 BSと通信可能なものに指定される（「UUIC」フィールドに挿入される）。

[0142] 中継局 RSは、割当てられた帯域を利用してデータパケットを無線基地局 BSに送 信する（S 107)。

[0143] このように、コードと帯域とを直接関連付けることで、中継局 RSから無線基地局 BS への帯域要求メッセージ（BW Req GMH)と、それに対応する無線基地局 BSから 中継局 RSへの UL— MAPメッセージとが省略され、第 1の実施例（図 2)と比較して 更に処理を高速化することができる。

[0144] 尚、中継局 RSにおける S 105の処理は、 MAP情報解析部 37の指示により Code 生成部 38において、データパケットを送信するだけの帯域に相当するコードを利用 した BW Req Codeが生成されて送信される。また、無線基地局 BSにおける S 106 の処理は、 Code受信部 15において、関連付けテーブル T8から帯域量を求めて M AP情報生成部 16に出力し、 MAP情報生成部 16力ら UL— MAPメッセージが生成 され送信される。

第 6の実施例

[0145] 次に、第 6の実施例について説明する。本第 6の実施例は、中継局 RSが配下の無 線端末 MSに対して、 UL— MAPメッセージを生成して帯域割当てを行う例（Distribu ted Scheduling)である。更に、本第 6の実施例では、中継局 RSから無線基地局 BS への帯域要求メッセージに帯域割当て希望時刻 (Allocation

Time)を挿入して送信するようにしている。当該時刻になると、無線基地局 BSは中継 局 RSに帯域割当てを行 、、中 ϋ局 RSは無線端末 MSからのデータパケットを適切 なタイミングで無線基地局 BSに送信することができる。

[0146] 図 13 (A)は、本実施例における動作シーケンスを示す図である。 [0147] まず、無線端末 MSは、 BW Req Codeを中継局 RSに送信する（S110)。中継 局 RSは、帯域要求メッセージを送信できるだけの帯域を割当ててもらうために、無線 基地局 BSに対して BW Req Codeを送信する（SI 11)。

[0148] また、中継局 RSは、 CDMA Allocation IEを含む UL— MAPメッセージを無線 端末 MSに送信し、無線端末 MSからの帯域要求メッセージを送信できるようにする（

S112)。

[0149] 無線端末 MSは、割当てられた帯域を利用して帯域要求メッセージ (BW Req G MH)を送信する（SI 14)。一方、中継局 RSは、 CDMA Allocation IEを含む U L - MAPメッセージを受信し (S 113)、この帯域を利用して帯域要求メッセージを送 信する（S 115)。

[0150] ただし、この帯域要求メッセージ (以下、本第 6の実施例において、第 2の帯域要求 メッセージ）には割当て希望時刻が含まれる。割当て希望時刻は、中継局 RSが無線 端末 MSに帯域を割当てて (後述の S116)、データパケットを受信する時刻（S118) に中継局 RS内の処理遅延をカ卩えた時刻、或いは、無線端末 MS力 データパケット を受信して最短で当該データパケットを無線基地局 BSに送信する時刻の直前、であ る。

[0151] 図 13 (B)に、第 2の帯域要求メッセージのフォーマット例を示す。「Allocation Ti me」フィールド〖こ、中継局 RSが希望する希望時刻が挿入される。第 2の帯域要求メ ッセージの送信時刻からの経過時間を表わす。尚、無線基地局 BSは第 2の帯域要 求メッセージを受信すると、最低 Allocaction Time経過後、要求された帯域量また はその一部を中継局 RSに割当てる。

[0152] 図 13 (A)に戻り、割当て希望時刻になると、無線基地局 BSは中継局 RSに帯域割 当てを行 、（S 117)、中 ϋ局 RSは無線端末 MSからデータパケットを受信し (S 118) 、割当てられた帯域を利用して、当該データパケットを無線基地局 BSに送信する（S 119)。

[0153] 本第 6の実施例における無線基地局 BSのブロック構成例は第 2の実施例と同様の 構成である（図 6参照)。中継局 RSのブロック構成例を図 14に示す。

[0154] 図 6を参照して、無線基地局 BSについて簡単に説明する。無線基地局 BSは第 2 の実施例と略同様に動作する力 異なるのは制御メッセージ解析部 17において帯域 要求メッセージに Allocation Timeが含まれていれば、 Allocation Time経過後 に、 MAP情報生成部 16に帯域の割当てを依頼する。そして、 MAP情報生成部 16 にお 、て UL— MAPメッセージが生成され中継局 RSに送信される。

[0155] 一方、中継局 RSは、第 2の実施例における中継局 RS (図 8参照）と比較して、 MA P情報解析部 37に替えて、制御メッセージ解析部 40と MAP情報生成部 41とが付カロ された構成である。

[0156] MAP情報生成部 41は、 Code受信部 35から、受信したコード値と割当て帯域量と とも〖こ、 CDMA Allocation IEを利用して無線端末 MSに帯域を割当てることを指 示した通知を受け取る。

[0157] 制御メッセージ解析部 40は、無線基地局 BSから受信した (制御メッセージ抽出部 3 2からの） UL— MAPを解析して、 Codeの送信可能な Subchannelおよび Symbol タイミングを取得すると、所定のコードの生成と送信を行うように Code生成部 38に指 示する。また、制御メッセージ解析部 40は、割当てられた帯域を利用して、無線基地 局 BSに送信するデータパケットや制御メッセージを送信するように PDUバッファ部 3 3に指示する。更に、無線端末 MSから帯域要求メッセージを受信した場合には、制 御メッセージ解析部 40は、メッセージの内容を制御メッセージ生成部 36に通知する とともに、 MAP情報生成部 41に対しても無線端末 MSに対する帯域割り当てを行う ように通知する。

[0158] 制御メッセージ生成部 36は、無線端末 MSから要求された帯域量と、時刻情報を 含む第 2の帯域要求メッセージを生成し、 PDUバッファ部 33に格納し、無線基地局 BSに送信する。尚、帯域割当て希望時刻は、同帯域を無線端末 MSに割当てた時 刻に中継局 RSの処理遅延をカ卩えた値以上である。

[0159] 図 15 (A)は本実施例における無線基地局 BSの処理の動作を示すフローチャート 、同図（B)は中継局 RSの動作を示すフローチャートである。

[0160] 図 15 (A)に示すように、無線基地局 BSは帯域要求メッセージを中継局 RSから受 信すると（S120で Y)、帯域要求メッセージに Allocation Timeが含まれるか否か 判断し（S121)、含まれていれば (Y)、 Allocation Time経過後に中継局 RSに帯 域を割当てる（S122)。一方、帯域要求メッセージに Allocation Timeが含まれて Vヽなければ (S 121で N)、直ちに帯域割当てを行う（S 123)。

[0161] 一方、図 15 (B)に示すように、中継局 RSでは無線端末 MSから帯域要求メッセ一 ジを受信すると (S130で Y)、帯域要求メッセージを送信するだけの帯域が有る力否 か判断する（S131)。

[0162] 帯域が既に確保されていれば (Y)、無線端末 MSに帯域を割当てるとともに、無線 基地局 BSに帯域要求メッセージを送信する（S 132)。図 13 (A)における、 S114力 ら S 116〖こ力けての処理〖こ対応する。

[0163] 一方、帯域がなければ（S 131で N)、帯域要求を示す CDMA Code (BW Req Code)を送信する（SI 33)。図 13 (A)における SI 14の帯域要求メッセージを受けて 、BW Req Codeを S115のタイミングで行うことに相当する。以後の処理は、タイミ ングがずれて S 113以降の処理が行われる。

第 7の実施例

[0164] 次に第 7の実施例について説明する。本第 7の実施例は、 Downlink方向の帯域 割当ての例である。図 16 (A)にシーケンス図を示し、同図（B)にフローチャートを示 す。

[0165] 図 16 (A)に示すように、無線基地局 BSは、中継局 RSを経由する無線端末 MSへ のデータパケットを中継局 RSに送信するための帯域を割当てる DL— MAPメッセ一 ジを生成して、中継局 RSに送信する（S 140)。力かる DL— MAPメッセージは、 MA P情報生成部 16 (図 6参照)で生成される。

[0166] 次いで、中継局 RSは、受信した DL— MAPメッセージに従って無線基地局 BSか らのデータパケットを受信する（S141)。無線基地局 BS力 のデータパケットの送信 は、例えば、 NWインターフェース部 14から送信部 21 (図 6参照）にかけての経路に より生成、送信される。中継局 RSのデータパケットの受信は、受信部 31 (図 8参照） で行われる。

[0167] 次いで、無線基地局 BSは、中継局 RSが無線端末 MSにデータパケットを送信する ための帯域を割当てる DL— MAPメッセージを生成し、ブロードキャストで送信する（ S142、 S143)。 [0168] この DL— MAPメッセージは、中継局 RSが無線基地局 BSからデータパケットを受 信して、中継局 RSの処理遅延を考慮した遅延分経過後に、中継局 RSが無線端末 MSにデータパケットを送信可能になる時刻を送信タイミングとして指定して、無線基 地局 BSから無線端末 MSに送信される。即ち、 S 140の DL— MAPで指定したデー タパケットの送信タイミングに対して、 S142の DL—MAPで指定するデータパケット の送信タイミングを所定時間遅延させたものに設定するのである。

[0169] 次いで、中継局 RSは S142で受信した DL— MAPにより割当てられた帯域を利用 して、無線端末 MSにデータパケットを送信し、無線端末 MSは DL— MAPの情報に 従ってデータパケットを受信する（S 144)。

[0170] 無線基地局 BSでの帯域割当て動作について、図 16 (B)を参照して説明する。

[0171] まず、無線基地局 BSは、ダウンリンク用のデータ (DL Data)を受信した力否かを 判断し (S150)、当該データを受信するまで待つ (Nのループ)。

[0172] 当該データを受信すると (Y)、無線基地局 BSはデータが中継局 RSを経由して無 線端末 MS宛てのデータ力否力判断する（S151)。第 2の実施例でも説明したように 、無線基地局 BSでは、無線端末 MSの送信経路を示す管理テーブルを保持するた め、これを参照することで判断する。

[0173] 中継局 RSを経由した無線端末 MSへのデータのとき（S151で Y)、無線基地局 BS は中継局 RSに、当該データを送信するための帯域を割当てる（S152)。図 16 (A) の S140に対応する処理である。 MAP情報生成部 16 (図 6参照）で行われる処理で ある。

[0174] 次いで、無線基地局 BSは、中継局 RSが無線端末 MSにデータを送信するための 帯域を割当てる（S153)。図 16 (A)の S142に対応する処理であり、 MAP情報生成 部 16で行われる処理である。

[0175] 一方、データが中継局 RSを経由した無線端末 MS宛てのデータでないとき（S151 で N)、無線基地局 BSは無線端末 MSに対して直接、データを送信するための帯域 を割当てる（S154)。 MAP情報生成部 16で行われる処理である。

[0176] このように、ダウンリンク方向に対しても適切に帯域割当てを行って、データパケット を無線基地局 BSから中継局 RSを介して無線端末 MSに送信することができる。また 、その際に、データパケットを中継局 RSから無線端末 MSに送信するための帯域は、 中継局 RSがデータパケットを送信可能になるタイミングに合わせて行われる。従って 、中継局 RSから適切なタイミングでデータパケットを無線端末 MSに送信することが できる。

[0177] 尚、ダウンリンク方向に対する本実施例 7の帯域割当ては、上述した第 3乃至第 6の 実施例でも実施することができる。

第 8の実施例

[0178] 次に第 8の実施例について説明する。第 2の実施例において、帯域割当てを無線 端末 MSに行つた後、所定時間経過後に自動的に中継局に対して帯域を割当てて いた。本第 8の実施例は、所定時間を予め中継局 RSから無線基地局 BSに送信する 例である。

[0179] 図 17 (A)は、本第 8の実施例におけるシーケンスの例を示す図である。中継局 RS は、電源投入後（S 160)、レンジング処理（S 161〜S 164)を行う。中継局 RSと無線 基地局 BSとのタイミングや送信電力を調整するために行われる処理である。

[0180] 次 、で、中継局 RSの最大送信電力等の物理層に関連する能力（Capability)の一 覧を無線基地局 BSに通知するための処理（S165〜S166)が行われる。

[0181] 図 17 (B)及び同図（C)に示すように、中継局 RS力 送信される SBC— REQ (基本 機能)メッセージの TBAフィールドにアップリンク方向に遅延情報やダウンリンク方向 の遅延時間をカ卩味した時間情報が挿入される。時間情報が挿入された SBC— REQ メッセージの例を図 18に示す。例えば、中継局 RSの制御メッセージ生成部 36により 生成される。

[0182] 次いで、中継局 RSの認証や暗号ィ匕に用いる暗号鍵の交換等の処理が行われ (S1 67〜S168)、 MAC層や上位層の能力に関する登録の処理が行われる（S169〜S 170)。

[0183] この一連の初期シーケンスにおいて、上述の例では SBC— REQ (基本機能要求メ ッセージ）内に遅延時間をカ卩味した時間情報を含めて、中継局 RSから無線基地局 B Sに送信するものとして説明した力 勿論、レンジング要求メッセージ (RNG— REQ) や、認証要求メッセージ（PKM— REQ)や、登録要求メッセージ (REG— REQ)に 挿入するようにしてもよい。その際に、図 18と同様に空きフィールド等に挿入すれば よい。

[0184] これにより、第 2の実施例で示したように、所定時間（時間情報で指定された時間） 経過後に自動的に無線基地局 BSから中継局 RSに帯域割当てが行われる。

第 9の実施例

[0185] 次に、第 9の実施例について説明する。第 2の実施例では、帯域割当てを示す CD MA Code (BW Req Code)を用いて帯域を割当てるようにしていた。本第 9の実 施例は、 CDMA Codeのうち Ranging Codeにより帯域割当てを行う例である。

[0186] 図 19 (A)は、本第 9の実施例におけるシーケンスの例を示す図である。

[0187] まず、無線端末 MSが Ranging Codeを中継局 RSに送信する（S180)。レンジン グ要求メッセージ (RNG— REQ)を送信できるための帯域割当ての要求を行って!/ヽ る。

[0188] 次いで、中継局 RSは、特定コードで示された BW Req Codeを無線基地局 BSに 送信する（S 181)。第 2の実施例と同様である。レンジング情報メッセージ (Ranging Req Msg)を送信できるだけの帯域の要求を無線基地局 BSに行って 、る。

[0189] 次いで、無線基地局 BSは特定コードの受信により、自動的に UL— MAPメッセ一 ジの送信により所定の帯域の割当てを行い（S182)、中継局 RSはこの割当てられた 所定の帯域を利用してレンジング情報メッセージを無線基地局 BSに送信する（S 18 3)。

[0190] このレンジング情報メッセージには、 Ranging Codeのコード値、 Frame Index, Subchannel, Symbol (CDMA Allocation IEを送信するための情報）以外にも 、補正情報や、レベル、周波数の情報等（レンジング応答メッセージ (RNG— RSP) を送信するための情報)も含まれる。

[0191] そして、無線基地局 BSは、レンジング情報メッセージ力 補正情報等を抽出して、 レンジング応答メッセージ (RNG—RSP)を無線端末 MSに送信し（S 184)、レンジ ング情報メッセージからコード値等を抽出して、 CDMA Allocation IEを含む UL MAPを無線端末 MSに送信する（S 185)。

[0192] 次いで、無線端末 MSは、 UL— MAPにより割当てられた帯域を利用して、レンジ ング要求メッセージ (RNG—REQ)を中継局 RSに送信する（S186)。

[0193] 次いで、無線基地局 BSは、第 2の実施例と同様に、中継局 RSの処理遅延を考慮 して、遅延分経過後、 UL— MAPを中継局 RSに送信し（S187)、中継局 RSは UL

— MAPメッセージにより割当てられた帯域を利用して、レンジング要求メッセージ (R

NG-REQ)を無線基地局 BSに送信する（S 188)。

[0194] 図 19 (B)は、レンジング応答メッセージ (RNG—RSP)に含まれる情報の例を示す 図である。タイミングや、電力レベル、オフセット周波数の調整等の情報が含まれ、こ れらの情報がレンジング情報メッセージ (Ranging Req Msg)に含まれている。

[0195] このように、レンジングコードを利用しても、第 2の実施例と略同様の動作を行うこと ができるため、帯域割当てを高速に行うことができる。

[0196] 尚、無線基地局 BSと中継局 RSの構成は、第 2の実施例と同様である（図 6、図 8参 照)。特定コードは Code生成部 38により生成され、レンジング情報メッセージは制御 メッセージ生成部 36で生成し、送信する。また、無線基地局 BSでは、レンジング応 答メッセージを MAP情報生成部 16で生成して送信する。

産業上の利用可能性

[0197] 本発明は、中継局を介して無線端末と無線基地局との間における無線通信に適用 して好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 端末力も所定の信号列群のうち、いずれかの信号列を受信すると要求帯域を通知 するための上り方向チャネルを割当て、該チャネルにより前記端末力も通知された要 求帯域に応じた送信帯域を前記端末に割当てる無線基地局と、該端末との間に介 在して中継を行う中継局にお 、て、

前記所定の信号列群に含まれない特定の信号列を送信する送信部を備え、 該特定の信号列を受信した前記無線基地局から要求帯域の通知のための上り方向 のチャネルを割り当てられることなぐ所定の送信帯域の割り当てを受けることを特徴 とする中継局。

[2] 前記特定の信号列は、前記無線基地局から指定されることを特徴とする請求項 1記 載の中継局。

[3] 端末力も所定の信号列群のうち、いずれかの信号列を受信すると要求帯域を通知 するための上り方向チャネルを割当て、該チャネルにより前記端末力も通知された要 求帯域に応じた送信帯域を前記端末に割当てる無線基地局において、

中継局力 前記所定の信号列群に含まれな 、特定の信号列を受信すると、要求帯 域を通知するための上り方向チャネルを割当てずに、前記中継局に対して所定の送 信帯域を割当てる制御部、

を備えることを特徴とする無線基地局。

[4] 前記制御部は、前記中継局に前記送信帯域を割当てるとき、前記特定の信号列を 送信した前記各中継局に夫々個別の帯域を割当てることを特徴とする請求項 3記載 の無線基地局。

[5] 前記制御部は、前記中継局に前記送信帯域を割当てるとき、複数の前記中継局で 共用される帯域を割当てることを特徴とする請求項 3記載の無線基地局。

[6] 中継局を介して端末に送信帯域を割り当てる無線基地局において、

前記端末に対して前記送信帯域を割当てた後、所定時間経過後に、該中継局から 帯域要求を受信することなく前記端末に割当てた前記送信帯域と同じ送信帯域をも つ送信帯域を前記中継局に割当てる制御部、

を備えることを特徴とする無線基地局。

[7] 前記制御部の前記割り当て制御は、受信するデータのサービス品質が、所定の品 質を示すことを条件に行われることを特徴する請求項 6記載の無線基地局。

[8] 前記所定時間は、前記中継局から前記無線基地局に通知されることを特徴とする 請求項 6記載の無線基地局。

[9] 前記所定時間は、前記中継局と前記無線基地局とが接続を開始するときに交換され るレンジングメッセージ、基本機能メッセージ、登録メッセージのいずれかにより前記 中継局から通知されることを特徴とする請求項 6記載の無線基地局。

[10] 前記制御部は、前記特定の信号列を受信すると、前記特定の信号列に対応する送 信帯域を前記中継局に割当てることを特徴する請求項 3記載の無線基地局。

[11] 無線基地局と端末との間で中継局を介して無線通信を行う無線通信システムにお ける無線基地局による帯域割当て方法において、

中継局に送信するデータの送信帯域を前記端末に割当て、

該割り当ての後に、前記中継局力 更なる帯域の割り当て要求を受信せずに、前記 中継局に前記データを該無線基地局に送信するための帯域を割当てる、 ことを特徴とする帯域割当て方法。

[12] 無線基地局と端末との間で中継局を介して無線通信を行う無線通信システムにおけ る無線基地局による帯域割当て方法において、

該無線基地局から該中継局に該端末宛のデータを送信し、

該送信の後に、該中継局に送信帯域の割り当て要求を受信せずに、前記データを 前記端末に送信するための帯域を前記中継局に割当てる、

ことを特徴する帯域割当て方法。

[13] 前記帯域の割り当ては、前記データのサービス品質が所定の品質であることを条 件に行うことを特徴とする請求項 11または 12 、ずれか一に記載の帯域割当て方法。

[14] 前記所定時間は、前記中継局から前記無線基地局に通知されることを特徴とする 請求項 11または 12 、ずれか一に記載の帯域割当て方法。

[15] 前記所定時間は、前記中継局と前記無線基地局とが接続を開始するときに交換さ れるレンジングメッセージ、基本機能メッセージ、登録メッセージのいずれかにより前 記中継局から前記無線基地局に通知されることを特徴とする請求項 11または 12の V、ずれか一に記載の帯域割当て方法。

[16] 端末力 レンジング用信号列群のうち、いずれかの信号列を受信すると、当該信号 列に応答するための応答情報を前記端末に送信し、レンジング要求の送信帯域を前 記端末に割当てる無線基地局と、該端末の間に介在して中継を行う中継局にお 、て 前記信号列群に含まれな!/、、特定の信号列を送信する送信部を備え、 要求帯域を通知するための上り方向チャネルを割当てられることなぐ前記端末か ら受信したレンジング用信号列に関する情報を送信するための所定の送信帯域を割 当てられることを特徴とする中継局。

[17] 端末力もレンジング用信号列群のうち、いずれかの信号列を受信すると当該レンジ ング信号に応答するための応答情報を前記端末に送信し、レンジング要求の送信帯 域を前記端末に割当てる無線基地局において、

中継局力 前記信号列群に含まれな 、特定の信号列を受信すると、要求帯域を通 知するための上り方向チャネルを割当てずに、前記中継局に対して、前記中継局が 受信したレンジング用信号列に関する情報を送信するための送信帯域を割当てる制 御部、

を備えることを特徴とする無線基地局。

[18] 端末と無線基地局との間で無線通信を行う中継局において、

要求する帯域割当て量と割当てを受ける時間を指定する情報を含む帯域要求メッ セージを生成する帯域要求メッセージ生成部と、

前記帯域要求メッセージを前記無線基地局に送信する送信部と、

を備えることを特徴とする中継局。

[19] 端末と中継局を介して無線通信を行う無線基地局において、

要求された帯域割当て量と割当てを受ける時間とが指定された情報を含む帯域要 求メッセージを、前記中継局から受信する受信部と、

前記帯域要求メッセージに含まれる前記割当てを受ける時間経過後に、前記要求 された帯域割当て量の全部または一部を前記中継局に割当てる帯域割当て部と、 を備えることを特徴とする無線基地局。

[20] 端末力も所定の信号列群のうち、いずれかの信号列を受信すると要求帯域を通知 するための上り方向チャネルを割当て、該チャネルにより前記端末力も通知された要 求帯域に応じた送信帯域を前記端末に割当てる無線基地局に対して、メッセージを 送信する中継局における帯域割当て方法において、

前記所定の信号群に含まれない特定の信号列を送信し、

要求帯域を通知するための上り方向チャネルを割当てられることなぐ前記無線基 地局から前記送信帯域を割当てられる、

ことを特徴とする帯域割当て方法。

[21] 受信した信号列の種別を判定し、要求帯域を通知するためのチャネルを割り当てる ことなぐコードの種別に応じて異なる送信帯域を送信装置に割り当てる制御部、 を備えたことを特徴とする無線基地局。