(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局、複数の中継局及び複数の移動局を含むマルチホップ中継ネットワークにおけるダウンリンクサブフレームにおいて、前記中継局を制御する方法であって、前記複数の中継局は、互いに対してマスター局又はスレーブ局として動作し、
前記中継局が前記スレーブ局として動作するときに、セル中のマスター局とスレーブ局との間の一方向伝搬遅延と前記スレーブ局の物理レイヤが、前記スレーブ局が信号を送信できる送信状態から、前記スレーブ局が信号を受信できる受信状態への第１の移行に要する時間とに応じて、前記マスター局が前記スレーブ局へ信号を送信する送信ゾーンを開始するよりも第１の所定時間だけ前に、前記スレーブ局がセル中の１つまたは複数の他のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンを終了し、前記スレーブ局が第２の所定時間だけ後に、前記スレーブ局がセル中の１つまたは複数の他のスレーブ局に信号を送信する次の送信ゾーンを開始するように前記中継局を制御し、
前記第１の移行に要する時間が、前記一方向伝搬遅延より長いとき、前記第１の所定時間は、前記第１の移行に要する時間から、前記一方向伝搬遅延を引いたものに等しく、前記第２の所定時間は、前記スレーブ局が前記受信状態から前記送信状態への第２の移行に要する時間に、前記一方向伝搬遅延を足したものに等しい、中継局制御方法。
【請求項２】
前記第１及び第２の所定時間を時間シンボルの数として測り、前記スレーブ局は前記第１の所定時間の直前の時間シンボルにおいて前記送信ゾーンを終了する、請求項１に記載の中継局制御方法。
【請求項３】
前記第１の移行に要する時間が、前記一方向伝搬遅延より短いとき、前記第１の所定時間はゼロに等しい、請求項１に記載の中継局制御方法。
【請求項４】
前記第１の移行に要する時間が、前記一方向伝搬遅延より短いとき、前記第２の所定時間は、前記第２の移行に要する時間に前記一方向伝搬遅延を足したものに等しい、請求項１に記載の中継局制御方法。
【請求項５】
基地局、複数の中継局及び複数の移動局を含むマルチホップ中継ネットワークにおけるアップリンクサブフレームにおいて、前記中継局を制御する方法であって、前記複数の中継局は、互いに対してマスター局又はスレーブ局として動作し、
前記中継局が前記スレーブ局として動作するときに、セル中のマスター局と前記スレーブ局との間の一方向伝搬遅延と前記スレーブ局の物理レイヤが、前記スレーブ局が信号を送信できる送信状態から、前記スレーブ局が信号を受信できる受信状態への第１の移行に要する時間とに応じて、前記スレーブ局が前記マスター局へ信号を送信する送信ゾーンを開始するよりも第１の所定時間だけ前に、前記スレーブ局が前記セル中の１つまたは複数の他のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンを終了し、前記スレーブ局が第２の所定時間だけ後に、前記スレーブ局がセル中の１つまたは複数の他のスレーブ局に信号を送信する次の送信ゾーンを開始するように前記中継局を制御し、
前記第１の移行に要する時間が、前記一方向伝搬遅延より長いとき、前記第１の所定時間は、前記スレーブ局が前記受信状態から前記送信状態への第２の移行に要する時間に、前記一方向伝搬遅延を足したものに等しく、前記第２の所定時間は、前記第１の移行に要する時間から、前記一方向伝搬遅延を引いたものに等しい、中継局制御方法。
【請求項６】
前記第１及び第２の所定時間を時間シンボルの数として測り、前記スレーブ局は前記第１の所定時間の直前の時間シンボルにおいて前記受信ゾーンを終了する、請求項５に記載の中継局制御方法。
【請求項７】
前記第１の移行に要する時間が、前記一方向伝搬遅延より短いとき、前記第１の所定時間は、前記第２の移行に要する時間に、前記一方向伝搬遅延を足したものに等しい、請求項５に記載の中継局制御方法。
【請求項８】
前記第１の移行に要する時間が、前記一方向伝搬遅延より短いとき、前記第１の所定時間は、前記第２の移行に要する時間に前記一方向伝搬遅延を足したものに等しく、前第２の所定時間はゼロに等しい、請求項７に記載の中継局制御方法。
【請求項９】
基地局、複数の中継局及び複数の移動局を含むマルチホップ中継ネットワークのセルにおいて動作する前記中継局であって、前記複数の中継局は、互いに対してマスター局又はスレーブ局として動作し、
ダウンリンクサブフレームにおいて、前記中継局が前記スレーブ局として動作するときに、前記中継局を、前記スレーブ局が前記セル中の１つまたは複数の他のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンを終了し、少なくとも第１の所定時間後に前記スレーブ局が前記セル中のマスター局から信号を受信する受信ゾーンを開始するように制御する第１の制御手段と、
前記ダウンリンクサブフレームにおいて、前記スレーブ局が前記受信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで、前記スレーブ局に前記送信ゾーンを開始させない第２の制御手段とを有し、
前記第１の所定時間は、前記セル中のマスター局と前記スレーブ局との間の一方向伝搬遅延と前記スレーブ局の物理レイヤが送信状態から受信状態への第１の移行に要する時間とに依存し、前記第１の移行に要する時間が前記一方向伝搬時間より長いとき、前記第１の所定時間は前記第１の移行に要する時間から前記一方向伝搬時間を引いたものに等しく、前記第２の所定時間は、前記セル中のマスター局と前記スレーブ局との間の一方向伝搬遅延と前記スレーブ局の物理レイヤが受信状態から送信状態へ移行するのに要する第２の移行に要する時間とに依存し、前記第１の移行に要する時間が前記一方向伝搬時間より長いとき、第２の所定時間は前記第２の移行に要する時間に前記一方向伝搬時間を足したものに等しい、中継局。
【請求項１０】
前記第１及び第２の所定時間を時間シンボルの数として測り、前記スレーブ局は前記第１の所定時間の直前の時間シンボルにおいて前記送信ゾーンを終了する、請求項９に記載の中継局。
【請求項１１】
前記第１の移行に要する時間が、前記一方向伝搬遅延より短いとき、前記第１の所定時間はゼロに等しい、請求項９に記載の中継局。
【請求項１２】
基地局、複数の中継局及び複数の移動局を含むマルチホップ中継ネットワークのセルにおいて動作する前記中継局であって、前記複数の中継局は、互いに対してマスター局又はスレーブ局として動作し、
アップリンクサブフレームにおいて、前記中継局が前記スレーブ局として動作するときに、前記中継局を、前記スレーブ局が前記セル中の１つまたは複数の他のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンを終了してから少なくとも第１の所定時間後に、前記スレーブ局が前記セル中のマスター局に信号を送信する送信ゾーンを開始するように制御する第１の制御手段と、
前記アップリンクサブフレームにおいて、前記スレーブ局が前記送信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで、前記スレーブ局に前記受信ゾーンを開始させない第２の制御手段とを有し、
前記第１の移行に要する時間が前記一方向伝搬時間より長いとき、前記第１の所定時間は、前記スレーブ局が前記受信状態から前記送信状態への第２の移行に要する時間に前記セル中のマスター局と前記スレーブ局との間の一方向伝搬遅延を足したものに等しく、前記第２の所定時間は、前記第１の移行に要する時間から前記セル中のマスター局と前記スレーブ局との間の一方向伝搬遅延を引いたものに等しい、中継局。
【請求項１３】
前記第１及び第２の所定時間を時間シンボルの数として測り、前記スレーブ局は前記第１の所定時間の直前の時間シンボルにおいて前記受信ゾーンを終了する、請求項１２に記載の中継局。
【請求項１４】
前記第１の移行に要する時間が、前記一方向伝搬遅延より短いとき、前記第１の所定時間は、前記第２の移行に要する前記時間に前記一方向伝搬遅延を足したものに等しい、請求項１２に記載の中継局。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
無線通信ネットワークはますます多く使われるように成っている。無線通信ネットワークは一般的に基地局を含み、この基地局がその周辺にあるセルエリア（cell  area）をサービスする。移動局（携帯電話等）は、基地局のサービスエリア内にいる時、その基地局と通信することができる。
【０００２】
しかし、無線通信ネットワークにおいては、送受信アンテナ間のビルその他の障害物により妨害されて、シャドウイング（shadowing）等の効果により、サービスエリア内であっても基地局との通信ができないデッドゾーンが生じる。この問題を解決するため、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）ネットワーク（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６標準に基づくネットワーク等）では、ネットワーク内で動作している移動局と基地局との間で仲介者（intermediaries）として機能し、伝送能力を強化する中継局を利用する。このように、セルサービスエリア内の基地局に直接接続できない移動局は、基地局との直接リンク（場合によっては間接リンク）を有する中継局と最初に通信して、基地局に間接的に接続することができる。
【０００３】
各中継局はネットワークのセル内の他の局との間で信号を送受信するハードウェア構成を有している。このため、各中継局には、その中継局を送信状態と受信状態との間で切り替える、単一無線通信よりなるスイッチシステムが設けられている。送信状態では、中継局はセル内のスレーブ局（slave  stations）に信号を送信でき、受信状態では、中継局はセル内のマスター局（master  station）から信号を受信できる。
【０００４】
一般的に、中継局は、信号の物理的な送信を停止する（送信ゾーンを終える）とすぐに送信状態から受信状態に切り替わり、信号の物理的な受信を停止すると（受信ゾーンを終える）とすぐに受信状態から送信状態に切り替わるものと考えられる。しかし、背景技術の方法では、中継局は、送信ゾーンを終えて一定の時間経過してから、受信状態に切り替え、受信ゾーンを終えて一定の時間経過してから送信状態に切り替える。
［関連出願との相互参照］
この出願は、米国仮出願第６０／９７３，６８０号（発明の名称「パーティションされたマルチホップフレーム構造」、出願日２００７年９月１９日、発明者Chenxi  Zhu,  Michihara  Nakamura,  Dorin  Viorel、代理人事件整理番号１９７４．１０２３Ｐ）の優先権を主張するものである。上記仮出願はここに参照援用する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態による方法は、ダウンリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークの中継局を制御して、セル中の基地局と中継局との間の一方向伝搬遅延に応じて、前記中継局がセル中の１つまたは複数のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンを終了する。
【０００６】
本発明の他の実施形態による方法は、ダウンリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークのセル中の中継局を、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンと、前記中継局が前記セル中のマスター局から信号を受信する受信ゾーンとの間を、ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＞Ｄであるとき、Ｒ＿ＴＴＧ＝ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ−Ｄ及びＲ＿ＲＴＧ＝ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ＋Ｄにより切り替えるように制御する段階を含む。Ｒ＿ＲＴＧは前記中継局が前記送信ゾーンを終了してから前記受信ゾーンを開始できるまでに経過する必要がある時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を送信できる送信ゾーンから、前記中継局が信号を受信できる受信ゾーンへの移行に要する時間である。Ｄは前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延である。Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに要する時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは前記中継局の物理レイヤが前記受信状態から前記送信状態への移行に要する時間である。
【０００７】
本発明の他の実施形態による方法は、ダウンリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークのセル中の中継局を、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンと、前記中継局が前記セル中のマスター局から信号を受信する受信ゾーンとの間を、ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＜Ｄであるとき、Ｒ＿ＴＴＧ＝０及びＲ＿ＲＴＧ＝ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ＋Ｄにより切り替えるように制御する段階を含む。Ｒ＿ＲＴＧは前記中継局が前記送信ゾーンを終了してから前記受信ゾーンを開始できるまでに経過する必要がある時間である。Ｄは前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延である。Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに要する時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を受信できる受信ゾーンから、前記中継局が信号を送信できる送信ゾーンへの移行に要する時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは前記中継局の物理レイヤが前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間である。
【０００８】
本発明の他の実施形態による方法は、アップリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークのセル中の中継局を、セル中の基地局と中継局との間の一方向伝搬遅延に応じて、前記中継局がセル中の１つまたは複数のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンを終了するように制御する段階を含む。
【０００９】
本発明の他の実施形態による方法は、アップリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークのセル中の中継局を、前記中継局が前記セル中のマスター局に信号を送信する送信ゾーンと、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンとの間を、ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＞Ｄであるとき、ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧ＝Ｄ＋ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ及びＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧ＝ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ−Ｄにより切り替えるように制御する段階を含む。ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに要する時間である。Ｄは前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を受信できる受信状態から、前記中継局が信号を送信できる送信状態への移行に要する時間である。ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧは中継局が送信ゾーンを終了してから受信ゾーンを開始するまでに経過する必要がある時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは前記中継局の物理レイヤが前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間である。
【００１０】
本発明の他の実施形態による方法は、アップリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークのセル中の中継局を、前記中継局が前記セル中のマスター局に信号を送信する送信ゾーンと、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンとの間を、ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＜Ｄであるとき、ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧ＝Ｄ＋ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ及びＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧ＝０により切り替えるように制御する段階を含む。ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに要する時間である。Ｄは前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を受信できる受信状態から、前記中継局が信号を送信できる送信状態への移行に要する時間である。ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧは中継局が送信ゾーンを終了してから受信ゾーンを開始するまでに経過する必要がある時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは前記中継局の物理レイヤが前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間である。
【００１１】
本発明の他の実施形態による、マルチホップ中継ネットワークのセルにおいて動作する中継局は、ダウンリンクサブフレームにおいて、前記中継局がセル中の１つまたは複数のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンを終了して、少なくとも第１の所定時間が経過してから、前記中継局がセル中のマスター局から信号を受信する受信ゾーンを開始するように前記中継局を制御する第１の制御手段と、前記ダウンリンクサブフレームにおいて、前記中継局が受信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで送信ゾーンを開始させない第２の制御手段とを含む。さらに、前記第１の所定時間と前記第２の所定時間の少なくとも一方は、前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延に依存する。
【００１２】
本発明の他の実施形態による、マルチホップ中継ネットワークのセルにおいて動作する中継局は、アップリンクサブフレームにおいて、前記中継局がセル中の１つまたは複数のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンを終了して、少なくとも第１の所定時間が経過してから、前記中継局がセル中のマスター局に信号を送信する送信ゾーンを開始するように前記中継局を制御する第１の制御手段と、前記アップリンクサブフレームにおいて、前記中継局が送信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで受信ゾーンを開始させない第２の制御手段とを含む。さらに、前記第１の所定時間と前記第２の所定時間の少なくとも一方は、前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延に依存する。
【００１３】
本発明の上記の実施形態は単なる例であり、本発明のすべての実施形態はこれらの例には限定されない。
【００１４】
本発明のその他の有利性は、一部は以下の説明に記載してあり、一部はその説明から自明であり、一部は本発明の実施により分かるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のこれらの特徴と利点は、添付した図面を参照して以下の好ましい実施形態の説明を読めば明らかとなるであろう。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態を詳細に参照する。これらの好ましい実施形態の例は添付した図面に示した。同じ要素には図面を通して同じ参照数字を付した。
【００１７】
図１Ａは、マルチホップネットワークで動作する中継局を含む、セル内トポロジーの一例を示す図である。マルチホップネットワークは、例えばＩＥＥＥ８０２．１６標準に準拠したＯＦＤＭＡネットワークであってもよい。しかし、本発明の実施形態のマルチホップネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１６標準に準拠したＯＦＤＭＡネットワークには限定されず、いかなるマルチホップネットワークであってもよい。
【００１８】
ネットワークセルには、基地局（ＢＳ）１０、第１の中継局（ＲＳ）１２、第２の中継局（ＲＳ）１４、第１の移動局（ＭＳ）１６、第２の移動局（ＭＳ）１８、第３の移動局（ＭＳ）２０、第４の移動局（ＭＳ）２２、第５の移動局（ＭＳ）２４、及び第６の移動局（ＭＳ）２６が含まれている。この例では、移動局１６と１８は基地局１０のレンジ内にあり、基地局１０と直接通信できる（基地局１０と各移動局１６、１８との間を結ぶ線で示した）。移動局２０と２２は基地局１０のレンジ外にあり、基地局１０とは中継局１２（基地局１０と直接通信できる）を介して間接的にしか通信できない。さらに、移動局２４と２６は基地局１０のレンジ外にあり、基地局１０とは中継局１２と１４（中継局１４は中継局１２と直接通信できる）とを介して間接的にしか通信できず、マルチホップネットワークセルとなっている。
【００１９】
図１Ｂは、アップリンクサブフレームにおける、図１Ａに示したセルにおける局間の信号フローを示す図である。アップリンクサブフレームにおいては、セル中の少なくとも１つのスレーブ局（slave  stations）が送信状態にある。これらのスレーブ局は送信状態においてセル中の少なくとも１つのマスター局（master  stations）に信号を送信できる。一方、アップリンクサブフレームにおいては、セル中の少なくとも１つのマスター局（master  stations）は受信状態にある。これらのマスター局は受信状態においてセル中の少なくとも１つのスレーブ局（slave  stations）から信号を受信できる。例えば、中継局１２は基地局１０に対するスレーブ局であり、アップリンクサブフレームにおいて基地局１０に信号を送信できる。しかし、中継局１２は中継局１４に対してはマスター局として動作し、アップリンクサブフレームにおいては中継局１４から信号を受信できる。図１Ｂの矢印線はアップリンクサブフレームにおけるセル中の各局間の信号フローの例を示している。
【００２０】
ＯＦＤＭＡシステムでは、送信はシンボル単位で行われる。アップリンクサブフレームにおいては、送信時間は、基地局（例えば、基地局１０）のＯＦＤＭシンボル受信ウィンドウの開始時と終了時で示される。この受信ウィンドウには、トランスミッタ（スレーブ局）が送信した、ＯＦＤＭシンボルに対応するすべての信号が含まれ、レシーバ（マスター局）でサンプリングされる。スレーブ局がＯＦＤＭシンボルで送信しなくても、シンボル番号は１だけインクリメント（increments）される。さらに、マスター局におけるアップリンクのアイドル時間（idle  uplink  times）は追加的な（supplementary）アップリンクアクセス送信をスケジューリングすることにより避けることができ、アップリンクの帯域幅効率を上げることができる。これらのアップリンクアクセス送信は主アップリンクアクセスゾーンに続くものであってもよいし、続かなくてもよい。
【００２１】
例えば、スレーブ局から受信するＯＦＤＭシンボルに基づきマスター局が正しく時間調整（レンジング）を行っていると仮定すると、マスター局は、時間［Ｔｒｘｋ，Ｔｒｘｋ＋１］の間にスレーブ局から送信されたＯＦＤＭシンボルｋの信号を受信する。さらに、マスター局とスレーブ局との間の伝搬時間をＤとし、時間調整が正しく行われると仮定すると、スレーブ局はマスター局にシンボルｋを送信するのは時間［Ｔｒｘｋ−Ｄ，Ｔｒｘｋ＋１−Ｄ］である。本発明の実施形態では、時間調整は中継局レベルで行われ、アップリンクサブフレームでは各マスター局の受信ウィンドウが同期または調整（align）される。
【００２２】
図１Ｃは、ダウンリンクサブフレームにおける、図１Ａに示したセルにおける局間の信号フローを示す図である。ダウンリンクサブフレームにおいては、セル中の少なくとも１つのマスター局が送信状態にある。これらのマスター局は送信状態においてセル中の少なくとも１つのスレーブ局に信号を送信できる。一方、ダウンリンクサブフレームにおいては、セル中の１つまたは複数のスレーブ局は受信状態にある。これらのスレーブ局は受信状態においてセル中の１つまたは複数のマスター局から信号を受信できる。例えば、中継局１２は基地局１０に対するスレーブ局であり、ダウンリンクサブフレームにおいて基地局１０から信号を受信できる。しかし、中継局１２は中継局１４に対してはマスター局として動作し、ダウンリンクサブフレームにおいては中継局１４から信号を送信できる。図１Ｃの矢印線はダウンリンクサブフレームにおけるセル中の各局間の信号フローの例を示している。
【００２３】
ダウンリンクサブフレームにおいては、送信時間は、基地局（例えば、基地局１０）が送信するＯＦＤＭシンボル受信ウィンドウの開始時と終了時で示される。スレーブ局は、マスター局から信号を受信でき、自局の無線レシーバに届くＯＦＤＭシンボルに基づき受信ウィンドウを調節する。基地局がＯＦＤＭシンボルで送信しなくても、シンボル番号は１だけインクリメント（increments）される。例えば、シンボルｋは時間［Ｔｒｘｋ，Ｔｒｘｋ＋１］で送信される。マスター局とスレーブ局との間の伝搬時間をＤとすると、マスター局が時間［Ｔｒｘｋ，Ｔｒｘｋ＋１］の間にスレーブ局にシンボルｋを送信したとき、シンボルｋは時間［Ｔｒｘｋ＋Ｄ，Ｔｒｘｋ＋１＋Ｄ］にスレーブ局に届く。実施形態では、ダウンリンクサブフレームにおいてセル中のマスター局が信号を同期して送信できるように、中継局レベルでタイミング調整を行う。
【００２４】
さらに、マスター局におけるダウンリンクのアイドル時間（idle  downlink  times）は追加的な（supplementary）ダウンリンクアクセス送信をスケジューリングすることにより避けることができ、ダウンリンクの帯域幅効率を上げることができる。これらのダウンリンクアクセス送信は主ダウンリンクアクセスゾーンに続くものであってもよいし、続かなくてもよい。
【００２５】
図１Ａ乃至図１Ｃは、マルチホップネットワークで動作する２つの中継局を含む、セル内トポロジーの一例である。本発明のいろいろな実施形態は、図１Ａ乃至図１Ｃに例示したように、１つの基地局と２つの中継局と６つの移動局のみを含むマルチホップネットワークには限定されず、いかなる数の基地局、中継局、移動局をサポートするいかなるマルチホップ無線通信ネットワークも含み得る。
【００２６】
図２は、本発明の一実施形態による、図１に示したマルチホップネットワークにおいて動作する基地局１０と中継局１２のフレーム構成と信号トラフィックアクティビティ（signal  traffic  activity）を示す図である。具体的には、図２は、あるフレームｋのフレーム構成と信号トラフィックアクティビティを示す。ここで、中継局（この場合、中継局１２または１４のいずれか）の物理レイヤが（中継局が信号を送信できる）送信状態から（中継局が信号を受信できる）受信状態への移行に要する時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）が、セル中の基地局と中継局との間の一方向伝搬遅延時間（Ｄ）より長い。
【００２７】
フレームｋはダウンリンク（ＤＬ）サブフレーム３０とアップリンク（ＵＬ）サブフレーム３２とを含む。ダウンリンクサブフレーム３０は複数のＯＦＤＭシンボルを含み、基地局１０が毎回シンボルで信号送信すれば、ＯＦＤＭシンボル番号は０からＭ−１までである。しかし、上記の通り、基地局１０がＯＦＤＭシンボルで信号送信しなくても、シンボル番号は１だけインクリメント（increments）される。
【００２８】
アップリンクサブフレーム３２も複数のＯＦＤＭシンボルを含み、ＯＦＤＭシンボル番号は０からＮ−１までである。しかし、上記の通り、スレーブ局がＯＦＤＭシンボルで信号送信しなくても、シンボル番号は１だけインクリメントされる。
【００２９】
一般的に仮定として、（中継局１２、１４等の）中継局は、（中継局がセル中の１つまたは複数の他局に信号を送信できる）送信状態から（中継局がセル中の１つまたは複数の他局から信号を受信できる）受信状態に移行するが、この移行は中継局が（物理的に信号を送信する時間である）送信ゾーンが終わりしだい行われるものとされる。同様に、一般的に仮定として、（中継局１２、１４等の）中継局は受信状態から送信状態に移行するが、この移行は中継局が（物理的に信号を受信する時間である）受信ゾーンが終わりしだい行われるものとされる。
【００３０】
しかし、本発明の実施形態では、各中継局１２、１４の制御は、ダウンリンクサブフレームにおいて、具体的には、ダウンリンクサブフレームにおいて、各中継局を、送信ゾーンが終了してから所定時間経過後、（セルのマスター局から信号を受信する）受信ゾーンが始まるように制御する。このようなＯＦＤＭマルチホップネットワークでは、時間（上記の第１の時間）を時間シンボルの数として測定できる。
【００３１】
このように、各中継局の制御を、すべての中継局に対して予め決められた一定の値ではなく、その中継局と基地局１０との間の可変な一方向伝搬遅延時間により行う。各中継局はいつでもセル内のどこかにいるので、中継局自体と基地局との間の可変な一方向伝搬遅延時間により各中継局を独立に制御することにより、帯域幅の効率を全体的に上げることができる。もちろん、一方向伝搬遅延を、セル中の基地局といずれかの中継局との間の最大一方向伝搬遅延として設定してもよい。
【００３２】
図２を参照するに、中継局（中継局１２と１４）の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに必要な時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）が基地局１０とその中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）よりも長いとき、第１の所定時間（Ｒ＿ＴＴＧ）は中継局の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのにかかる時間から基地局１０と中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）を引いたものと等しい。各中継局はいつでもセル内のどこにあってもよいので、一方向伝搬遅延時間Ｄは中継局１２と１４ごとに異なる。
【００３３】
例えば、中継局１２は、セル内にある様々な移動局に信号を送信する送信ゾーン３４（ＤＬアクセスゾーン２）でダウンリンクサブフレーム３０を開始する。この時、中継局１２はマスター局として動作し、信号送信先の移動局はスレーブ局として動作する。しかし、中継局１２はダウンリンクサブフレーム３０において基地局１０に対するスレーブ局としても機能するから、受信ゾーン（ＤＬ中継ゾーン１）においても基地局１０から信号を受信しなければならない。もちろん、中継局１２のトランシーバが１つであれば、移動局への信号送信と基地局１０からの信号受信とを同時に行うことはできない。よって、中継局１２はダウンリンクサブフレーム３０の間に送信ゾーン３４から受信ゾーン３６に移行（transition）しなければならない。図２に示したように、中継局１２は、送信ゾーン３４が終わって受信ゾーン３６が始まるまでの間に少なくとも時間Ｒ＿ＴＴＧを要するように制御される。同様に、中継局１４は、（セル内にある様々な移動局に信号送信する）送信ゾーン３８（ＤＬアクセスゾーン３）が終わって（中継局１２から信号を受信する）受信ゾーン４０が始まるまでの間に少なくとも時間Ｒ＿ＴＴＧを要するように制御される。
【００３４】
さらに、本発明の実施形態によると、各中継局１２、１４は、ダウンリンクサブフレーム中に、基地局１０と自中継局との間の一方向伝搬遅延に応じて送信ゾーンを始めるように制御される。より具体的には、ダウンリンクサブフレームにおいて、各中継局は、受信ゾーンにあった時からすくなくとも第２の所定時間が経過するまで、送信ゾーンを開始できない。このようなＯＦＤＭマルチホップネットワークでは、時間（上記の第２の時間）を時間シンボルの数として測定できる。
【００３５】
図２を参照するに、中継局（中継局１２と１４）の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに必要な時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）が基地局１０とその中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）よりも長いとき、第２の所定時間（Ｒ＿ＲＴＧ）は中継局の物理レイヤが受信状態から送信状態に移行するのにかかる時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ）に基地局１０と中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）を足したものと等しい。各中継局はいつでもセル内のどこにあってもよいので、一方向伝搬遅延時間Ｄは中継局１２と１４ごとに異なる。図２に示したように、各中継局は第２の所定時間が経過直後の時間シンボルまで送信ゾーンを開始できない。
【００３６】
例えば、上記の通り、中継局１２はダウンリンクサブフレームにおいて基地局１０に対するスレーブ局として動作し、受信ゾーン３６で基地局１０から信号を受信する。しかし、中継局１２はダウンリンクサブフレーム３０において中継局１４に対するマスター局としても機能するから、送信ゾーン４２（ＤＬ中継ゾーン２）においても中継局１４に信号を送信しなければならない。もちろん、中継局１２のトランシーバが１つであれば、基地局１０からの信号受信と中継局１４への信号送信とを同時に行うことはできない。よって、中継局１２はダウンリンクサブフレーム３０の間に送信ゾーン３６から受信ゾーン４２に移行（transition）しなければならない。図２に示したように、中継局１２は、受信ゾーン３６にあった時から少なくとも時間Ｒ＿ＲＴＧが経過するまで、送信ゾーン４２を開始しないように制御される。
【００３７】
ＩＥＥＥ８０２．１６標準も含め様々な標準で用いられる記法に従うと、上記の中継局の制御は次のように表せる：ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＞Ｄのとき、Ｒ＿ＴＴＧ＝［ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ−Ｄ］及びＲ＿ＲＴＧ＝［ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ＋Ｄ］。
【００３８】
ここで、Ｒ＿ＴＴＧは中継局が送信ゾーンを終了してから受信ゾーンを開始するまでに要する時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは中継局の物理レイヤが（信号を送信できる）送信ゾーンから（信号を受信できる）受信ゾーンに移行するのに要する時間である。Ｄはセル中の基地局と制御される中継局との間の一方向伝搬遅延である。Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに要する時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは中継局の物理レイヤが受信状態から送信状態に移行するのに要する時間である。記号［］は、時間を次の送信時間単位（この場合、次の時間シンボル）に「切り上げる」ことを示す。換言すると、中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに経過する必要がある時間Ｒ＿ＲＴＧを［ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ−Ｄ］で表したが、これは中継局が時間ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ−Ｄが経過した直後の時間シンボルで送信ゾーンを開始できることを示している。
【００３９】
本発明の実施形態では、各中継局１２、１４は、アップリンクサブフレームにおいて、セル中の基地局（この場合、基地局１０）と制御される中継局（中継局１２または１４）との間の一方向伝搬遅延に応じて、（セル中のスレーブ局から信号を物理的に受信する）受信ゾーンを終了するように制御される。より具体的には、アップリンクサブフレームにおいて、各中継局は、送信ゾーンを開始するより少なくとも第１の所定時間だけ前に（セル中のマスター局に信号を受信する）受信ゾーンを終了するように制御される。
【００４０】
図２を参照するに、中継局（中継局１２または１４）の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに必要な時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）が基地局１０とその中継局との間の最大一方向伝搬遅延（Ｄ）よりも長いとき、第１の所定時間（ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧ）は中継局の物理レイヤが受信状態から送信状態に移行するのにかかる時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ）に基地局１０と中継局との間の最大一方向伝搬遅延（Ｄ）を足したものと等しい。各中継局はいつでもセル内のどこにあってもよいので、一方向伝搬遅延時間Ｄは中継局１２と１４ごとに異なる。図２に示したように、各中継局は第１の所定時間が経過直後の時間シンボルで受信ゾーンを終了する。
【００４１】
例えば、中継局１２は、セル内にある様々な移動局から信号を受信する受信ゾーン４４（ＵＬアクセスゾーン２）でアップリンクサブフレーム３２を開始する。中継局１２は、受信ゾーン４４に続き、中継局１４から信号を受信する受信ゾーン４６（ＵＬ中継ゾーン１）に入る。しかし、中継局１２は、アップリンクサブフレーム３２において、送信ゾーン４８（ＵＬ中継ゾーン２）で基地局１０に信号を送信しなければならない。もちろん、中継局１２のトランシーバが１つであれば、中継局１４からの信号受信と基地局１０への信号送信とを同時に行うことはできない。よって、中継局１２はダウンリンクサブフレーム３２の間に受信ゾーン４６から送信ゾーン４８に移行（transition）しなければならない。図２に示したように、中継局１２は、受信ゾーン４６を終了し送信ゾーン４８を開始するまでの間に少なくとも時間ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧがあるように制御される。同様に、中継局１４は、（セル内にある様々な移動局から信号受信する）受信ゾーン５０（ＤＬアクセスゾーン３）を終了して（中継局１２に信号を送信する）送信ゾーン５２（ＵＬ中継ゾーン１）を開始するまでの間に少なくとも時間ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧがあるように制御される。
【００４２】
さらに、本発明の実施形態によると、各中継局１２、１４は、アップリンクサブフレーム中に、基地局１０と制御される中継局との間の一方向伝搬遅延に応じて受信ゾーンを始めるように制御される。より具体的には、アップリンクサブフレームにおいて、各中継局は、受信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで、受信ゾーンを開始できない。
【００４３】
図２を参照するに、中継局（中継局１２と１４）の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに必要な時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）が基地局１０とその中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）よりも長いとき、第２の所定時間（ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧ）は中継局の物理レイヤが受信状態から送信状態に移行するのにかかる時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）から基地局１０と中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）を引いたものと等しい。各中継局はいつでもセル内のどこにあってもよいので、一方向伝搬遅延時間Ｄは中継局１２と１４ごとに異なる。図２に示したように、各中継局は第２の所定時間が経過直後の時間シンボルまで受信ゾーンを開始できない。
【００４４】
例えば、上記のように、中継局１４は送信ゾーン５２で中継局１２に信号を送信する。しかし、中継局１４は、ダウンリンクサブフレーム３２において受信ゾーン５４で移動局から信号を受信しなければならない。もちろん、中継局１４のトランシーバが１つであれば、中継局１２への信号送信と移動局からの信号受信とを同時に行うことはできない。よって、中継局１４はダウンリンクサブフレーム３２の間に送信ゾーン５２から受信ゾーン５４（ＵＬアクセスゾーン４）に移行（transition）しなければならない。図２に示したように、中継局１４は、送信ゾーン５２にあった時から少なくとも時間ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧが経過するまで、受信ゾーン５４を開始しないように制御される。
ＩＥＥＥ８０２．１６標準も含め様々な標準で用いられる記法に従うと、上記の中継局の制御は次のように表せる：ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＞Ｄのとき、ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧ＝［Ｄ＋ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ］及びＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧ＝［ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ−Ｄ］。ここで、ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに経過する必要がある時間である。Ｄはセル中の基地局と制御される中継局との間の一方向伝搬遅延である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは中継局の物理レイヤが（中継局が信号を受信できる）受信状態から（中継局が信号を送信できる）送信状態に移行するのに要する時間である。ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧは中継局が送信ゾーンを終了してから受信ゾーンを開始するまでに経過する必要がある時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは中継局の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに要する時間である。
【００４５】
図３は、本発明の一実施形態による、図１に示したマルチホップネットワークにおいて動作する基地局１０と中継局１２のフレーム構成と信号トラフィックアクティビティ（signal  traffic  activity）を示す図である。より具体的には、図３は、あるフレームｋのフレーム構成と信号トラフィックアクティビティを示す。ここで、中継局（この場合、中継局１２と１４）の物理レイヤが（中継局が信号を送信できる）送信状態から（中継局が信号を受信できる）受信状態に移行するのに要する時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）は、セル中の基地局（この場合、基地局１０）とその中継局との間の一方向伝搬遅延時間（Ｄ）より短い。フレームｋは、図２のダウンリンクサブフレーム３０及びアップリンクサブフレーム３２と同様のダウンリンクサブフレーム６０及びアップリンクサブフレーム６２を含む。
【００４６】
本発明の実施形態によると、各中継局１２、１４は、ダウンリンクサブフレームにおいて、セル中のスレーブ局に信号を物理的に送信する送信ゾーンを終了すると同時に、マスター局から信号を受信する受信ゾーンを開始するように制御される。
【００４７】
図３を参照するに、中継局（中継局１２と１４）の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに要する時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）が基地局１０とその中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）より短いと、中継局の送信ゾーンの終了と中継局の受信ゾーンの開始との間に経過する必要がある時間（Ｒ＿ＴＴＧ）はゼロである。
【００４８】
例えば、中継局１２は、セル内にある様々な移動局に信号を送信する送信ゾーン６４でダウンリンクサブフレーム６０を開始する。この時、中継局１２はマスター局として動作し、信号送信先の移動局はスレーブ局として動作する。しかし、中継局１２はダウンリンクサブフレーム６０において基地局１０に対するスレーブ局としても機能するから、受信ゾーン６６においても基地局１０から信号を受信しなければならない。もちろん、中継局１２のトランシーバが１つであれば、移動局への信号送信と基地局１０からの信号受信とを同時に行うことはできない。よって、中継局１２はダウンリンクサブフレーム６０の間に送信ゾーン６４から受信ゾーン６６に移行（transition）しなければならない。図２に示したように、中継局１２は、送信ゾーン６４の終了と受信ゾーン６６の開始との間に経過する時間はない（すなわち、Ｒ＿ＴＴＧ＝０）ように制御される。同様に、中継局１４は、（セル内にある様々な移動局に信号送信する）送信ゾーン６８を終了し、（中継局１２から信号を受信する）受信ゾーン７０を開始するまでの間に経過する時間はない（すなわち、Ｒ＿ＴＴＧ＝０）ように制御される。
【００４９】
さらに、本発明の実施形態によると、各中継局１２、１４は、ダウンリンクサブフレーム中に、基地局１０と制御される中継局との間の一方向伝搬遅延に応じて送信ゾーンを開始するように制御される。より具体的には、ダウンリンクサブフレームにおいて、各中継局は、受信ゾーンにあった時からすくなくとも所定時間が経過するまで、送信ゾーンを開始できない。
【００５０】
このように、各中継局の制御を、すべての中継局に対して予め決められた一定の値ではなく、その中継局と基地局１０との間の可変な一方向伝搬遅延時間により行う。各中継局はいつでもセル内のどこかにいるので、中継局自体と基地局との間の可変な一方向伝搬遅延時間により各中継局を独立に制御することにより、帯域幅の効率を全体的に上げることができる。もちろん、一方向伝搬遅延を、セル中の基地局といずれかの中継局との間の最大一方向伝搬遅延として設定してもよい。
【００５１】
図３を参照するに、中継局（中継局１２と１４）の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに必要な時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）が基地局１０とその中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）よりも短いとき、所定時間（Ｒ＿ＲＴＧ）は中継局の物理レイヤが受信状態から送信状態に移行するのにかかる時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ）に基地局１０と中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）を足したものと等しい。各中継局はいつでもセル内のどこにあってもよいので、一方向伝搬遅延時間Ｄは中継局１２と１４ごとに異なる。図３に示したように、各中継局は所定時間が経過直後の時間シンボルまで送信ゾーンを開始できない。
【００５２】
例えば、上記の通り、中継局１２はダウンリンクサブフレーム６０において基地局１０に対するスレーブ局として動作し、受信ゾーン６６で基地局１０から信号を受信する。しかし、中継局１２はダウンリンクサブフレーム６０において中継局１４に対するマスター局としても機能するから、送信ゾーン７２においても中継局１４に信号を送信しなければならない。もちろん、中継局１２のトランシーバが１つであれば、基地局１０からの信号受信と中継局１４への信号送信とを同時に行うことはできない。よって、中継局１２はダウンリンクサブフレーム６０の間に送信ゾーン６６から受信ゾーン７２に移行（transition）しなければならない。図３に示したように、中継局１２は、受信ゾーン６６にあった時から少なくとも時間Ｒ＿ＲＴＧが経過するまで、送信ゾーン７２を開始しないように制御される。
【００５３】
ＩＥＥＥ８０２．１６標準も含め様々な標準で用いられる記法に従うと、上記の中継局の制御は次のように表せる：ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＜Ｄのとき、Ｒ＿ＴＴＧ＝０及びＲ＿ＲＴＧ＝［ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ＋Ｄ］。ここで、Ｒ＿ＴＴＧは中継局が送信ゾーンを終了してから受信ゾーンを開始するまでに要する時間であり、Ｄはセル中の基地局と制御される中継局との間の一方向伝搬遅延である。Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに経過する必要がある時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは中継局の物理レイヤが（中継局が信号を受信できる）受信ゾーンから（中継局が信号を送信できる）送信ゾーンに移行するのに要する時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは中継局の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに要する時間である。
【００５４】
本発明の実施形態では、各中継局１２、１４は、アップリンクサブフレームにおいて、セル中の基地局（この場合、基地局１０）とその中継局との間の一方向伝搬遅延に応じて、（セル中のスレーブ局から信号を物理的に受信する）受信ゾーンを終了するように制御される。より具体的には、アップリンクサブフレームにおいて、各中継局は、送信ゾーンを開始する少なくとも所定時間が経過する前に（セル中のマスター局に信号を受信する）受信ゾーンを開始するように制御される。
【００５５】
図３を参照するに、中継局（中継局１２と１４）の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに必要な時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）が基地局１０とその基地局１０から最も遠いセル内の局との間の最大一方向伝搬遅延（Ｄ）よりも短いとき、所定時間（ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧ）は中継局の物理レイヤが受信状態から送信状態に移行するのにかかる時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ）に基地局１０とその中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）を足したものと等しい。各中継局はいつでもセル内のどこにあってもよいので、一方向伝搬遅延時間Ｄは中継局１２と１４ごとに異なる。図３に示したように、各中継局は第１の所定時間が経過直後の時間シンボルで送信ゾーンを終了する。
【００５６】
例えば、中継局１２は、セル内にある様々な移動局から信号を受信する受信ゾーン７４でアップリンクサブフレーム６２を開始する。中継局１２は、受信ゾーン７４に続き、中継局１４から信号を受信する受信ゾーン７６に入る。しかし、中継局１２は、アップリンクサブフレーム６２において、送信ゾーン７８で基地局１０に信号を送信しなければならない。もちろん、中継局１２のトランシーバが１つであれば、中継局１４からの信号受信と基地局１０への信号送信とを同時に行うことはできない。よって、中継局１２はダウンリンクサブフレーム６２の間に受信ゾーン７６から送信ゾーン７８に移行（transition）しなければならない。図３に示したように、中継局１２は、受信ゾーン７６を終了し送信ゾーン７８を開始するまでの間に少なくとも時間ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧがあるように制御される。同様に、中継局１４は、（セル内にある様々な移動局から信号受信する）受信ゾーン８０を終了して（中継局１２に信号送信する）送信ゾーン８２を開始するまでの間に少なくとも時間ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧがあるように制御される。
【００５７】
本発明の実施形態によると、各中継局１２、１４は、アップリンクサブフレームにおいて、セル中のスレーブ局から信号を物理的に受信する受信ゾーンを開始すると同時に、マスター局に信号を送信する送信ゾーンを終了するように制御される。
【００５８】
図３を参照するに、中継局（中継局１２と１４）の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに要する時間（ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ）が基地局１０とその中継局との間の一方向伝搬遅延（Ｄ）より短いと、中継局の受信ゾーンの開始と中継局の送信ゾーンの終了との間に経過する必要がある時間（ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧ）はゼロである。
【００５９】
例えば、上記のように、中継局１４は送信ゾーン８２で中継局１２に信号を送信する。しかし、中継局１４は、ダウンリンクサブフレーム３２において受信ゾーン８４で移動局から信号を受信しなければならない。もちろん、中継局１４のトランシーバが１つであれば、中継局１２への信号送信と移動局からの信号受信とを同時に行うことはできない。よって、中継局１４はアップリンクサブフレーム６２の間に送信ゾーン８２から受信ゾーン８４に移行（transition）しなければならない。図３に示したように、中継局１４は、送信ゾーン８２の終了と受信ゾーン８４の開始との間に経過する時間はない（すなわち、ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧ＝０）ように制御される。
【００６０】
ＩＥＥＥ８０２．１６標準も含め様々な標準で用いられる記法に従うと、上記の中継局の制御は次のように表せる：ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＜Ｄのとき、ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧ＝［Ｄ＋ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ］及びＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧ＝０。ここで、ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに経過する必要がある時間である。Ｄはセル中の基地局と制御される中継局との間の一方向伝搬遅延である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは中継局の物理レイヤが（中継局が信号を受信できる）受信状態から（中継局が信号を送信できる）送信状態に移行するのに要する時間である。ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧは中継局が送信ゾーンを終了してから受信ゾーンを開始するまでに経過する必要がある時間である。ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは中継局の物理レイヤが送信状態から受信状態に移行するのに要する時間である。
【００６１】
図４は、上記の信号制御方法を実施する、マルチホップネットワークで動作する中継局１００を示す。中継局１００は、ダウンリンクサブフレームにおいて、セル中のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンを終了して、少なくとも第１の所定時間が経過してから、セル中のマスター局から信号を受信するコントローラ１１０と、中継局が受信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間経過するまで送信ゾーンを開始させないコントローラ１２０とを含む。第１の所定時間と第２の所定時間の少なくとも一方は、セル中の基地局と中継局１００との間の一方向伝搬遅延に依存する。
コントローラ１１０とコントローラ１２０は例えば別々のコンピュータでもよいし、１つのコンピュータでもよい。しかし、本発明はコントローラの特定の構成には限定されない。さらに、本発明は、コントローラが中継局に組み込まれているか否かには限定されない。これらのコントローラは無線ネットワークシステムのどの部分に組み込まれていてもよい。
【００６２】
中継局１００は、中継局が信号を送信できる送信状態と信号を受信できる受信状態とを切り替えるように構成されたトランシーバ１３０をさらに含む。中継局１００は、第１の所定時間と第２の所定時間とに関する情報を格納するメモリ部１４０をさらに含む。
【００６３】
図５は、上記の信号制御方法を実施する、マルチホップネットワークで動作する中継局２００を示す。中継局２００は、アップリンクサブフレームにおいて、セル中のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンを終了して、少なくとも第１の所定時間が経過してから、セル中のマスター局に信号を送信するコントローラ２１０と、中継局が送信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間経過するまで受信ゾーンを開始させないコントローラ２２０とを含む。第１の所定時間と第２の所定時間の少なくとも一方は、セル中の基地局と中継局２００との間の一方向伝搬遅延に依存する。
【００６４】
コントローラ２１０とコントローラ２２０は例えば別々のコンピュータでもよいし、１つのコンピュータでもよい。しかし、本発明はコントローラの特定の構成には限定されない。さらに、本発明は、コントローラが中継局に組み込まれているか否かには限定されない。これらのコントローラは無線ネットワークシステムのどの部分に組み込まれていてもよい。
【００６５】
中継局２００は、中継局が信号を送信できる送信状態と信号を受信できる受信状態とを切り替えるように構成されたトランシーバ２３０をさらに含む。中継局２００は、第１の所定時間と第２の所定時間とに関する情報を格納するメモリ部２４０をさらに含む。
【００６６】
本発明は、修正及び拡張も含めて、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ、ＩＥＥＥ８０２．１６ｊ等も含むがこれに限定はされないＩＥＥＥ８０２．１６標準に関する。ＩＥＥＥ８０２．１６標準はその全体をここに参照援用する。
【００６７】
本発明の少数の好ましい実施形態を図示して説明したが、当業者には言うまでもなく、本発明の原理と精神から逸脱することなくこれらの実施形態に変更を加えることができる。本発明の範囲は、請求項及びその均等の範囲により規定される。
【００６８】
上記の実施形態について、以下の付記を開示する。
（付記１）  ダウンリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークの中継局を制御して、セル中の基地局と中継局との間の一方向伝搬遅延に応じて、前記中継局がセル中の１つまたは複数のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンを終了する方法。
（付記２）  前記ダウンリンクサブフレームにおいて、前記送信ゾーンを終了してから所定時間経過後に前記中継局が前記セル中のマスター局から信号を受信する受信ゾーンを開始するように前記中継局を制御する、付記１に記載の方法。
（付記３）  前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を送信できる送信状態から、前記中継局が信号を受信できる受信状態への移行に要する時間が、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延より長いとき、前記第１の所定時間は、前記中継局の前記物理レイヤが前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間から、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延を引いたものに等しい、付記２に記載の方法。
（付記４）  前記ダウンリンクサブフレームにおいて、前記セル中の前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延に応じて前記送信ゾーンを開始するように前記基地局を制御する段階をさらに含む、付記３に記載の方法。
（付記５）  前記ダウンリンクサブフレームにおいて、前記中継局が前記受信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで、前記中継局に前記送信ゾーンを開始させない、付記４に記載の方法。
（付記６）  前記中継局の前記物理レイヤが、前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間が、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延より長いとき、前記第２の所定時間は、前記中継局の前記物理レイヤが前記受信状態から前記送信状態への移行に要する時間に、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延を足したものに等しい、付記５に記載の方法。
（付記７）  前記第１の所定時間を時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記第１の所定時間が経過した直後の時間シンボルにおいて前記送信ゾーンを終了する、付記６に記載の方法。
（付記８）  前記第２の所定時間を時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記第２の所定時間が経過した直後の時間シンボルまで前記送信ゾーンを開始できない、付記７に記載の方法。
（付記９）  前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を送信できる送信状態から、前記中継局が信号を受信できる受信状態への移行に要する時間が、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延より短いとき、前記第１の所定時間はゼロに等しい、付記２に記載の方法。
（付記１０）  前記ダウンリンクサブフレームにおいて、前記セル中の前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延に応じて前記送信ゾーンを開始するように前記基地局を制御する段階をさらに含む、付記９に記載の方法。
（付記１１）  前記ダウンリンクサブフレームにおいて、前記中継局が前記受信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで、前記中継局に前記送信ゾーンを開始させない、付記１０に記載の方法。
（付記１２）  前記中継局の前記物理レイヤが、前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間が、前記基地局と、前記基地局から最も遠い前記セル中の前記中継局との間の最大一方向伝搬遅延より短いとき、前記第２の所定時間は、前記中継局の前記物理レイヤが前記受信状態から前記送信状態への移行に要する時間に、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延を足したものに等しい、付記１１に記載の方法。
（付記１３）  前記第１の所定時間を時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記第２の所定時間が経過した直後の時間シンボルまで前記送信ゾーンを開始できない、付記１２に記載の方法。
（付記１４）  ダウンリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークのセル中の中継局を、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンと、前記中継局が前記セル中のマスター局から信号を受信する受信ゾーンとの間を、ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＞Ｄであるとき、Ｒ＿ＴＴＧ＝ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ−Ｄ及びＲ＿ＲＴＧ＝ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ＋Ｄにより切り替えるように制御する段階を含み、
Ｒ＿ＲＴＧは前記中継局が前記送信ゾーンを終了してから前記受信ゾーンを開始できるまでに経過する必要がある時間であり、
ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を送信できる送信ゾーンから、前記中継局が信号を受信できる受信ゾーンへの移行に要する時間であり、
Ｄは前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延であり、
Ｒ＿ＲＴＧは前記中継局が前記受信ゾーンを終了してから前記送信ゾーンを開始できるまでに経過する必要がある時間であり、
ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは前記中継局の物理レイヤが前記受信状態から前記送信状態への移行に要する時間である方法。
（付記１５）  前記時間Ｒ＿ＴＴＧを時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記時間Ｒ＿ＴＴＧが経過した直後の時間シンボルにおいて前記送信ゾーンを終了する、付記１３に記載の方法。
（付記１６）  前記時間Ｒ＿ＲＴＧを時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記時間Ｒ＿ＲＴＧが経過した直後の時間シンボルまで前記送信ゾーンを開始できない、付記１５に記載の方法。
（付記１７）  ダウンリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークのセル中の中継局を、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンと、前記中継局が前記セル中のマスター局から信号を受信する受信ゾーンとの間を、ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＜Ｄであるとき、Ｒ＿ＴＴＧ＝０及びＲ＿ＲＴＧ＝ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ＋Ｄにより切り替えるように制御する段階を含み、
Ｒ＿ＲＴＧは前記中継局が前記送信ゾーンを終了してから前記受信ゾーンを開始できるまでに経過する必要がある時間であり、
Ｄは前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延であり、
Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに要する時間であり、
ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を受信できる受信ゾーンから、前記中継局が信号を送信できる送信ゾーンへの移行に要する時間であり、
ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは前記中継局の物理レイヤが前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間である方法。
（付記１８）  前記時間Ｒ＿ＲＴＧを時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記時間Ｒ＿ＲＴＧが経過した直後の時間シンボルまで前記送信ゾーンを開始できない、付記１７に記載の方法。
（付記１９）  アップリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークのセル中の中継局を、前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延に応じて、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンを終了するよう制御する段階を含む方法。
（付記２０）  前記アップリンクサブフレームにおいて、前記中継局を、前記受信ゾーンを終了してから少なくとも第１の所定時間経過後に、前記中継局が前記セル中のマスター局に信号を送信する送信ゾーンを開始するように制御する、付記１９に記載の方法。
（付記２１）  前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を送信できる送信状態から、前記中継局が信号を受信できる受信状態への移行に要する時間が、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延より長いとき、前記第１の所定時間は、前記中継局の前記物理レイヤが前記受信状態から前記送信状態への移行に要する前記時間に、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延を足したものに等しい、付記２０に記載の方法。
（付記２２）  前記アップリンクサブフレームにおいて、前記セル中の前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延に応じて前記受信ゾーンを開始するように前記基地局を制御する段階をさらに含む、付記２１に記載の方法。
（付記２３）  前記アップリンクサブフレームにおいて、前記中継局が前記送信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで、前記中継局に前記受信ゾーンを開始させない、付記２２に記載の方法。
（付記２４）  前記中継局の前記物理レイヤが、前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間が、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延より長いとき、前記第２の所定時間は、前記中継局の前記物理レイヤが前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間から、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延を引いたものに等しい、付記２３に記載の方法。
（付記２５）  前記第１の所定時間を時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記第１の所定時間が経過した直後の時間シンボルにおいて前記受信ゾーンを終了する、付記２４に記載の方法。
（付記２６）  前記第２の所定時間を時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記第２の所定時間が経過した直後の時間シンボルまで前記受信ゾーンを開始できない、付記２５に記載の方法。
（付記２７）  前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を送信できる送信状態から、前記中継局が信号を受信できる受信状態への移行に要する時間が、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延より短いとき、前記第１の所定時間は、前記中継局の前記物理レイヤが前記受信状態から前記送信状態への移行に要する前記時間に、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延を足したものに等しい、付記２０に記載の方法。
（付記２８）  前記アップリンクサブフレームにおいて、前記セル中の前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延に応じて前記送信ゾーンを開始するように前記基地局を制御する段階をさらに含む、付記２７に記載の方法。
（付記２９）  前記アップリンクサブフレームにおいて、前記中継局が前記受信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで、前記中継局に前記送信ゾーンを開始させない、
付記２８に記載の方法。
（付記３０）  前記中継局の前記物理レイヤが、前記送信状態から前記受信状態への移行に要する前記時間が、前記基地局と前記中継局との間の前記一方向伝搬遅延より短いとき、前記第２の所定時間はゼロと等しい、付記２９に記載の方法。
（付記３１）  前記第１の所定時間を時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記第１の所定時間が経過した直後の時間シンボルにおいて前記受信ゾーンを終了する、付記３０に記載の方法。
（付記３２）  アップリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークのセル中の中継局を、前記中継局が前記セル中のマスター局に信号を送信する送信ゾーンと、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンとの間を、ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＞Ｄであるとき、ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧ＝Ｄ＋ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ及びＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧ＝ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ−Ｄにより切り替えるように制御する段階を含み、
ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに要する時間であり、
Ｄは前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延であり、
ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を受信できる受信状態から、前記中継局が信号を送信できる送信状態への移行に要する時間であり、
ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧは前記中継局が前記送信ゾーンを終了してから前記受信ゾーンを開始できるまでに経過する必要がある時間であり、
ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは前記中継局の物理レイヤが前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間である方法。
（付記３３）  前記中継局は、前記時間ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧが経過した直後の時間シンボルにおいて前記送信ゾーンを開始する、付記３２に記載の方法。
（付記３４）  前記時間ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧを時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記時間ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧが経過した直後の時間シンボルまで前記受信ゾーンを開始できない、付記３３に記載の方法。
（付記３５）  アップリンクサブフレームにおいて、マルチホップ中継ネットワークのセル中の中継局を、前記中継局が前記セル中のマスター局に信号を送信する送信ゾーンと、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンとの間を、ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧ＜Ｄであるとき、ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧ＝Ｄ＋ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧ及びＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧ＝０により切り替えるように制御する段階を含み、
ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧは中継局が受信ゾーンを終了してから送信ゾーンを開始するまでに要する時間であり、
Ｄは前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延であり、
ＲＳ＿ＨＷ＿ＲＴＧは前記中継局の物理レイヤが、前記中継局が信号を受信できる受信状態から、前記中継局が信号を送信できる送信状態への移行に要する時間であり、
ＵＬ＿Ｒ＿ＴＴＧは前記中継局が前記送信ゾーンを終了してから前記受信ゾーンを開始できるまでに経過する必要がある時間であり、
ＲＳ＿ＨＷ＿ＴＴＧは前記中継局の物理レイヤが前記送信状態から前記受信状態への移行に要する時間である方法。
（付記３６）  前記時間ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧを時間シンボルの数として測り、前記中継局は前記時間ＵＬ＿Ｒ＿ＲＴＧが経過した直後の時間シンボルにおいて前記送信ゾーンを開始する、付記３５に記載の方法。
（付記３７）  マルチホップ中継ネットワークのセルにおいて動作する中継局であって、
ダウンリンクサブフレームにおいて、前記中継局を、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局に信号を送信する送信ゾーンを終了し、少なくとも第１の所定時間後に前記中継局が前記セル中のマスター局から信号を受信する受信ゾーンを開始するように制御する第１の制御手段と、
前記ダウンリンクサブフレームにおいて、前記中継局が前記受信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで、前記中継局に前記送信ゾーンを開始させない第２の制御手段とを有し、
前記第１の所定時間と前記第２の所定時間の少なくとも一方は、前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延に依存する中継局。
（付記３８）  信号を送信できる送信状態と、信号を受信できる受信状態とを切り替えるトランシーバと、
前記第１の所定時間と前記第２の所定時間とに関する情報を格納する記憶手段とを有する、付記３７に記載の中継局。
（付記３９）  マルチホップ中継ネットワークのセルにおいて動作する中継局であって、
アップリンクサブフレームにおいて、前記中継局を、前記中継局が前記セル中の１つまたは複数のスレーブ局から信号を受信する受信ゾーンを終了してから少なくとも第１の所定時間後に、前記中継局が前記セル中のマスター局に信号を送信する送信ゾーンを開始するように制御する第１の制御手段と、
前記アップリンクサブフレームにおいて、前記中継局が前記送信ゾーンにあった時から少なくとも第２の所定時間が経過するまで、前記中継局に前記受信ゾーンを開始させない第２の制御手段とを有し、
前記第１の所定時間と前記第２の所定時間の少なくとも一方は、前記セル中の基地局と前記中継局との間の一方向伝搬遅延に依存する中継局。
（付記４０）  信号を送信できる送信状態と、信号を受信できる受信状態とを切り替えるトランシーバと、
前記第１の所定時間と前記第２の所定時間とに関する情報を格納する記憶手段とを有する、付記３９に記載の中継局。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（A）は、基地局、２つの中継局、６つの移動局を含むセルのネットワークトポロジーの一例を示す図である。（Ｂ）は、アップリンクサブフレームにおける、図１Ａに示したセルのネットワークトポロジーを示す図である。（C）は、ダウンリンクサブフレームにおける、図１Ａに示したセルのネットワークトポロジーを示す図である。
【図２】一実施形態による、図１Ａに示したセルのフレーム構造を示す図である。
【図３】一実施形態による、図１Ａに示したセルのフレーム構造を示す図である。
【図４】一実施形態による中継局を示すブロック図である。
【図５】一実施形態による中継局を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  基地局
１２、１４  中継局
１６−２６  移動局
１００、２００  中継局
１１０、２１０  コントローラ
１２０、２２０  コントローラ
１３０、２３０  トランシーバ
１４０、２４０  メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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