(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数分割多重（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式を用いる無線通信システムにおける中継局の動作方法において、
上位ノードとのネゴシエーションによって送受信移行時間情報を決定する過程と、
前記上位ノードとの信号遅延時間を確認する過程と、
第１基準時間を確認する過程と、
前記移行時間情報、信号遅延時間、前記第１基準時間及び第２基準時間のうち少なくとも一つを考慮して送受信移行によるダウンリンクフレームのオーバーヘッドとアップリンクフレームのオーバーヘッドを決定する過程と、
前記ダウンリンクフレームのオーバーヘッドとアップリンクフレームのオーバーヘッドを考慮して通信を行う過程と、を含み、
前記アップリンクフレームの開始時点は、前記第１基準時間を考慮して上位ノードのアップリンクフレームの開始時点より先行するように設定され、
前記第１基準時間は、前記中継局のアップリンクフレームと次のアップリンクフレーム間に位置する時間領域を示し、
前記第２基準時間は、上位ノードのダウンリンクフレームとアップリンクフレームの長さを一定に維持させるための時間領域を示し、
前記ダウンリンクフレームのオーバーヘッドは、前記送受信移行時間情報と前記信号遅延時間、または前記送受信移行時間情報と前記信号遅延時間と前記第２基準時間とを考慮して決定され、
前記アップリンクフレームのオーバーヘッドは、前記送受信移行時間情報と前記第２基準時間、または前記送受信移行時間情報と前記第１基準時間と前記第２基準時間、または前記送受信移行時間情報と前記信号遅延時間と前記第２基準時間、または前記送受信移行時間情報と前記信号遅延時間と前記第１基準時間と前記第２基準時間とを考慮して決定される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
周波数分割多重方式を用いる無線通信システムの中継局装置において、
上位ノードとのネゴシエーションによって決定した送受信移行時間、前記上位ノードとの信号遅延時間、第１基準時間及び第２基準時間のうち少なくとも一つを考慮して送受信移行によるダウンリンクフレームとアップリンクフレームのオーバーヘッドを決定し、前記ダウンリンクフレームとアップリンクフレームのオーバーヘッドを考慮して中継局の送受信移行のためのタイミング信号を提供するタイミング制御器と、
ダウンリンク周波数帯域を介して信号を送受信し、前記タイミング制御器から提供されたタイミング信号により送／受信を移行する第１送受信装置と、
アップリンク周波数帯域を介して信号を送受信し、前記タイミング制御器から提供されたタイミング信号により送／受信を移行する第２送受信装置と、を含んで構成され、
前記タイミング制御器は、前記第１基準時間を考慮して上位ノードのアップリンクフレームの開始時点より先行するように設定された前記中継局のアップリンクフレームの開始時点に対するタイミング信号を提供し、
前記第１基準時間は、前記中継局のアップリンクフレームと次のアップリンクフレーム間に位置する時間領域を示し、
前記第２基準時間は、上位ノードのダウンリンクフレームとアップリンクフレームの長さを一定に維持させるための時間領域を示し、
前記ダウンリンクフレームのオーバーヘッドは、前記送受信移行時間情報と前記信号遅延時間、または前記送受信移行時間情報と前記信号遅延時間と前記第２基準時間とを考慮して決定され、
前記アップリンクフレームのオーバーヘッドは、前記送受信移行時間情報と前記第２基準時間、または前記送受信移行時間情報と前記第１基準時間と前記第２基準時間、または前記送受信移行時間情報と前記信号遅延時間と前記第２基準時間、または前記送受信移行時間情報と前記信号遅延時間と前記第１基準時間と前記第２基準時間とを考慮して決定される
ことを特徴とする装置。
【請求項３】
前記信号遅延時間は、前記上位ノードとの初期接続、ランダムアクセス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ）過程のいずれかによって獲得する請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記送受信移行時間情報を決定する過程は、
前記上位ノードとの能力ネゴシエーション（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）を介して送受信移行時間情報を決定する過程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記送受信移行時間情報は、ＲＳＴＴＧ（Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｍｉｔ／ｒｅｃｅｉｖｅ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｇａｐ）及びＲＳＲＴＧ（Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｒｅｃｅｉｖｅ／Ｔｒａｎｓｍｉｔ ＴｒａｎｓｉｔｉｏｎＧａｐ）を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１基準時間を確認する過程は、
前記上位ノードから提供された第１基準時間を確認する過程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１基準時間を確認する過程は、
前記上位ノードから提供された時間情報を用いて前記第１基準時間を決定する過程を含み、
前記時間情報は、中継局のアップリンクフレームの開始時点を上位ノードのアップリンクフレームの開始時点より先行するように設定するための時間情報を示す請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記オーバーヘッドを決定する過程は、
中継局のＲＳＴＴＧが前記信号遅延時間より小さいかまたは同じ場合、前記ＲＳＴＴＧによるダウンリンクフレームのオーバーヘッドは存在しないと決定する過程と、
中継局のＲＳＴＴＧが前記信号遅延時間より大きい場合、前記中継局のＲＳＴＴＧと前記信号遅延時間を考慮して前記ＲＳＴＴＧによるダウンリンクフレームのオーバーヘッドであるＲ−ＴＴＩ（Ｒｅｌａｙ−Ｔｒａｎｓｍｉｔ／ｒｅｃｅｉｖｅ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を決定する過程と、を含み、
前記Ｒ−ＴＴＩは、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボル単位に決定される請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記オーバーヘッドを決定する過程は、
中継局のＲＳＲＴＧが前記第２基準時間と前記信号遅延時間の差より小さいかまたは同じ場合、前記ＲＳＲＴＧによるダウンリンクフレームのオーバーヘッドが存在しないと決定する過程と、
中継局のＲＳＲＴＧが前記第２基準時間と前記信号遅延時間の差より大きい場合、前記中継局のＲＳＲＴＧと前記信号遅延時間を考慮して前記ＲＳＲＴＧに他のダウンリンクフレームのオーバーヘッドであるＲ−ＲＴＩを決定する過程と、を含み、
前記Ｒ−ＲＴＩは、ＯＦＤＭシンボル単位に決定される請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記オーバーヘッドを決定する過程は、
中継局のＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧの合計が前記第２基準時間より小さいかまたは同じ場合、前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧによるアップリンクフレームのオーバーヘッドが存在しないと決定する過程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記オーバーヘッドを決定する過程は、
中継局のＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧの合計が前記第２基準時間より大きい場合、前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧによるアップリンクフレームのオーバーヘッドであるＲ−ＴＴＩ、Ｒ−ＲＴＩのいずれかを少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルの大きさに決定する過程を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記上位ノードは、基地局又は上位中継局を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記信号遅延時間は、前記上位ノードとの初期接続、ランダムアクセス過程のいずれかによって獲得することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１４】
前記タイミング制御器で前記上位ノードとの能力ネゴシエーションを介して送受信移行時間情報を決定することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１５】
前記送受信移行時間は、ＲＳＴＴＧ及びＲＳＲＴＧを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１６】
前記タイミング制御器で前記上位ノードから提供された第１基準時間を確認することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１７】
前記タイミング制御器で前記上位ノードから提供された時間情報を用いて前記第１基準時間を決定し、
前記時間情報は、中継局のアップリンクフレームの開始時点を上位ノードのアップリンクフレームの開始時点より先行するように設定するための時間情報を示す
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項１８】
中継局のＲＳＴＴＧが前記信号遅延時間より小さいかまたは同じ場合、前記タイミング制御器で前記ＲＳＴＴＧによるダウンリンクフレームのオーバーヘッドは存在しないと決定し、
中継局のＲＳＴＴＧが前記信号遅延時間より大きい場合、前記中継局のＲＳＴＴＧと前記信号遅延時間を考慮して前記ＲＳＴＴＧによるダウンリンクフレームのオーバーヘッドであるＲ−ＴＴＩを決定し、
前記Ｒ−ＴＴＩは、ＯＦＤＭシンボル単位に決定される請求項２に記載の装置。
【請求項１９】
中継局のＲＳＲＴＧが前記第２基準時間と前記信号遅延時間の差より小さいかまたは同じ場合、前記タイミング制御器で前記ＲＳＲＴＧによるダウンリンクフレームのオーバーヘッドが存在しないと決定し、
中継局のＲＳＲＴＧが前記第２基準時間と前記信号遅延時間の差より大きい場合、前記中継局のＲＳＲＴＧと前記信号遅延時間を考慮して前記ＲＳＲＴＧに他のダウンリンクフレームのオーバーヘッドであるＲ−ＲＴＩを決定し、
前記Ｒ−ＲＴＩは、ＯＦＤＭシンボル単位に決定される請求項２に記載の装置。
【請求項２０】
中継局のＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧの合計が前記第２基準時間より小さいかまたは同じ場合、前記タイミング制御器で前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧによるアップリンクフレームのオーバーヘッドが存在しないと決定する
ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項２１】
中継局のＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧの合計が前記第２基準時間より大きい場合、前記タイミング制御器で前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧによるアップリンクフレームのオーバーヘッドであるＲ−ＴＴＩ、Ｒ−ＲＴＩのいずれかを少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルの大きさに決定する
ことを特徴とする含む請求項２に記載の装置。
【請求項２２】
前記上位ノードは、基地局又は上位中継局を含む請求項２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は中継方式を用いる無線通信システムで中継サービスを提供するための装置及び方法に関し、特に、周波数分割多重（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式を用いる無線通信システムで中継サービスを提供するためのフレーム構成装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムはセルのエッジや不感地域に位置する端末に優れた無線チャネルを提供するために中継局を用いた中継サービスを提供する。例えば、前記無線通信システムは下記図１に示すように中継局を用いて基地局と端末の間で送受信するデータを中継する。
【０００３】
図１は、従来の技術による中継方式を用いる無線通信システムの構成を示している。
【０００４】
前記図１に示すように、無線通信システムは基地局１００、中継局１１０、端末１  １２０及び端末２  １３０を含んで構成される。
【０００５】
前記基地局１００はサービス領域に位置する端末１  １２０と直接通信を行う。
【０００６】
前記基地局１００は前記中継局１１０を用いてサービス領域の外に位置する端末２  １３０と通信を行う。すなわち、前記基地局１００は前記中継局１１０を用いてサービス領域の外に位置するか、または建物などによる遮蔽現象が激しい不感地域に位置するためチャネル状態が劣悪な端末に優れた無線チャネルを提供する。
【０００７】
上述のように中継サービスを提供する場合、無線通信システムは下記図２に示すように構成されるフレームを用いて中継サービスを提供する。
【０００８】
図２は、従来の技術による時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式の無線通信システムにおける中継サービスのためのフレーム構成を示している。
【０００９】
前記図２に示すように中継方式を用いる無線通信システムのフレームは、ダウンリンクサブフレーム２２０及びアップリンクサブフレーム２３０で構成される。この時、前記ダウンリンクサブフレーム２２０は接続領域（ＤＬ  Ａｃｃｅｓｓ  ｚｏｎｅ）２２２と中継領域（ＤＬ  Ｒｅｌａｙ  ｚｏｎｅ）２２４に区分され、前記アップリンクサブフレーム２３０は接続領域（ＵＬ  Ａｃｃｅｓｓ  ｚｏｎｅ）２３２と中継領域（ＵＬ  Ｒｅｌａｙ  ｚｏｎｅ）２３４に区分される。この時、前記ダウンリンクサブフレーム２２０とアップリンクサブフレーム２３０の間にはＴＴＧ（Ｔｒａｎｍｓｍｉｔ／ｒｅｃｅｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｇａｐ）２５０が存在し、前記アップリンクサブフレーム２３０の後端にＲＴＧ（Ｒｅｃｅｉｖｅ／ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｇａｐ）２７０が存在する。
【００１０】
基地局フレーム２００のダウンリンクサブフレーム２２０は基地局が直接リンクで連結された端末に信号を伝送するための接続領域２２２及び前記基地局が中継局に信号を伝送するための中継領域２２４で構成される。
【００１１】
前記基地局フレーム２００のアップリンクサブフレーム２３０は前記基地局が前記端末からアップリンク信号を受信するための接続領域２３２及び前記基地局が前記中継局からアップリンク信号を受信するための中継領域２３４で構成される。
【００１２】
中継局フレーム２１０のダウンリンクサブフレーム２２０は中継局が中継リンクで連結された端末に信号を伝送するための接続領域２２２及び前記中継局が前記基地局から信号を受信するための中継領域２２４で構成される。前記ダウンリンクサブフレーム２２０の接続領域２２２と中継領域２２４の間には前記中継局の動作移行のためのＯＦＤＭシンボルオーバーヘッドであるＲ−ＴＴＧ（Ｒｅｌａｙ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ／ｒｅｃｅｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｇａｐ）２４０が存在する。
【００１３】
前記中継局フレーム２１０のアップリンクサブフレーム２３０は前記中継局が前記端末からアップリンク信号を受信するための接続領域２３２及び前記中継局が前記基地局にアップリンク信号を伝送するための中継領域２３４で構成される。前記アップリンクサブフレーム２３０の接続領域２３２と中継領域２３４の間には前記中継局の動作移行のためのＯＦＤＭシンボルオーバーヘッドであるＲ−ＲＴＧ（Ｒｅｌａｙ  Ｒｅｃｅｉｖｅ／ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｇａｐ）２６０が存在する。
【００１４】
ＴＤＤ方式を用いる無線通信システムのフレーム構造はＦＤＤ方式を用いる無線通信システムのフレーム構造と異なるように構成される。これにより、ＦＤＤ方式を用いる無線通信システムのフレーム構造でＲ−ＲＴＧとＲ−ＴＴＧに対する新たな定義が必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上述した問題及び短所のうち少なくとも一つを解決する発明の例示を提供することを目的とする。したがって、本発明の目的は、中継方式を用いる無線通信システムで中継サービスを支援するための装置及び方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の他の目的は、周波数分割多重方式を用いる無線通信システムで中継サービスを支援するためのフレーム構成方法及びそれを支援する装置を提供することにある。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、周波数分割多重方式を用いる無線通信システムで中継局の動作移行のための時間保護領域を設定するための装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の目的を達成するための本発明の第１見地によれば、周波数分割多重方式を用いる無線通信システムにおける中継局の動作方法は、上位ノードとのネゴシエーションによって送受信移行時間情報を決定する過程と、前記上位ノードとの信号遅延時間を確認する過程と、第１基準時間Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを確認する過程と、前記移行時間情報、信号遅延時間、前記第１基準時間及び第２基準時間Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅのうち少なくとも一つを考慮して送受信移行によるダウンリンクフレームのオーバーヘッドとアップリンクフレームのオーバーヘッドを決定する過程と、前記ダウンリンクフレームのオーバーヘッドとアップリンクフレームのオーバーヘッドを考慮して通信を行う過程と、を含み、前記アップリンクフレームの開始時点は、前記第１基準時間を考慮して上位ノードのアップリンクフレームの開始時点より先行するように設定され、前記第１基準時間は、前記中継局のアップリンクフレームと次のアップリンクフレームの間に位置する時間領域を示し、前記第２基準時間は、上位ノードのダウンリンクフレームとアップリンクフレームの長さを一定に維持させるための時間領域を示すことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２見地によれば、周波数分割多重方式を用いる無線通信システムの中継局装置は、上位ノードとのネゴシエーションによって決定した送受信動作移行時間、前記上位ノードとの信号遅延時間、第１基準時間及び第２基準時間Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅのうち少なくとも一つを考慮して送受信移行によるダウンリンクフレームとアップリンクフレームのオーバーヘッドを決定し、前記ダウンリンクフレームとアップリンクフレームのオーバーヘッドを考慮して中継局の送受信移行のためのタイミング信号を提供するタイミング制御器と、ダウンリンク周波数帯域を介して信号を送受信し、前記タイミング制御器から提供されたタイミング信号により送受信動作を移行する第１送受信装置と、アップリンク周波数帯域を介して信号を送受信し、前記タイミング制御器から提供されたタイミング信号により送受信動作を移行する第２送受信装置と、を含んで構成され、前記タイミング制御器は、前記第１基準時間を考慮して上位ノードのアップリンクフレームの開始時点より先行するように設定された前記中継局のアップリンクフレームの開始時点に対するタイミング信号を提供し、前記第１基準時間は、前記中継局のアップリンクフレームと次のアップリンクフレームの間に位置する時間領域を示し、前記第２基準時間は、上位ノードのダウンリンクフレームとアップリンクフレームの長さを一定に維持させるための時間領域を示すことを特徴とする。
【００２０】
本発明の他の見地、利益、主な特徴は以下に添付された本発明の実施形態及び図面と共に説明される詳細な説明から当業者に明白に認識されるはずである。
【００２１】
本発明の実施形態による本発明の上述した見地（ａｓｐｅｃｔ）及び他の見地、特徴、利益は次の図面とともに説明される詳細な説明から明らかに認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来の技術による中継方式を用いる無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】従来の技術によるＴＤＤ方式の無線通信システムにおける中継サービスのためのフレーム構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態による無線通信システムにおける中継サービスのためのダウンリンクフレーム構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態による無線通信システムにおける中継サービスのためのアップリンクフレーム構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による中継方式を用いる無線通信システムにおける基地局の動作手順を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による中継方式を用いる無線通信システムにおける中継局の動作手順を示す図である。
【図７】本発明による中継方式を用いる無線通信システムにおける中継局装置を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態による中継方式を用いる無線通信システムにおける中継局装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参考した説明は特許請求の範囲及びこれと同等なものによって定義される本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供される。以下の説明は理解を助けるために様々な具体的な細部事項を含むが、例示として扱われるだけである。したがって、本発明の思想や範囲から逸脱しない限度内で実施形態の様々な変形及び修正が可能であることは無論である。また、周知の機能及び構造の説明は明確性のために省略される。
【００２４】
「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」のような単数形は文脈で明確に記載されない限り複数の指示対象をも含む。例えば、「ａ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｓｕｒｆａｃｅ」は「少なくとも一つかそれ以上のｓｕｒｆａｃｅ」という意味を含む。
【００２５】
以下、本発明は中継方式を用いる無線通信システムで動作移行ギャップによるオーバーヘッドを低減するための技術に対して説明する。
【００２６】
以下の説明で無線通信システムは周波数分割多重方式を用いると仮定して説明する。しかし、他の方式を用いる無線通信システムでも同様に動作移行ギャップによるオーバーヘッドを低減することができる。
【００２７】
以下の説明で無線通信システムは２ホップで構成されると仮定する。これにより、中継局の上位ノードは基地局を示し、前記中継局の下位ノードは端末を示す。しかし、前記無線通信システムが３ホップ以上で構成される場合にも同様に適用できる。この場合、中継局の上位ノードは基地局又は上位中継局を示し、前記中継局の下位ノードは端末又は下位中継局を示す。
【００２８】
ＦＤＤ方式を用いる場合、無線通信システムの送信端／受信端はアップリンクとダウンリンクの周波数帯域を異なるように使用して通信を行う。これにより、前記無線通信システムはダウンリンクフレームとアップリンクフレームを異なるように構成する。先ず、ＦＤＤ方式を用いる無線通信システムのダウンリンクフレームは下記図３に示すように構成される。
【００２９】
図３は、本発明の実施形態による無線通信システムにおける中継サービスのためのダウンリンクフレーム構成を示している。
【００３０】
前記図３に示すように、ＦＤＤ方式を用いる無線通信システムのダウンリンクフレーム３００は接続領域（ＤＬ  Ａｃｃｅｓｓ  ｚｏｎｅ）３１０及び中継領域（ＤＬ  Ｒｅｌａｙ  ｚｏｎｅ）３２０で構成される。
【００３１】
基地局ダウンリンクフレームは基地局が直接リンクで連結された端末に信号を伝送するための接続領域３１０及び前記基地局が中継局に信号を伝送するための中継領域３２０で構成される。また、前記基地局は前記中継領域３２０の間に直接リンクで連結された端末に信号を伝送することもできる。
【００３２】
前記基地局ダウンリンクフレームの場合、フレームと他のフレーム間にＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ３３０が存在する。前記Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ３３０はダウンリンクフレームの長さを一定に維持させるための領域を示す。すなわち、前記Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ３３０はシステム帯域幅（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）やＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）の長さによって一つのＯＦＤＭシンボルの長さが変更されてもフレームの全体の長さを一定に維持するために使用される。
【００３３】
中継局ダウンリンクフレームは中継局が中継リンクで連結された端末に信号を伝送するための接続領域３１０及び前記中継局が前記基地局から信号を受信するための中継領域３２０で構成される。
【００３４】
前記中継局ダウンリンクフレームの接続領域３１０と中継領域３２０の間には前記中継局の動作移行のための時間領域であるＲＳ−ＴＴＧ３４２が存在する。前記中継局ダウンリンクフレームは前記ＲＳ−ＴＴＧ３４２によるＯＦＤＭシンボルオーバーヘッドであるＲ−ＴＴＩ（Ｒｅｌａｙ  Ｔｒａｎｓｍｉｔ／ｒｅｃｅｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）３４０を含む。例えば、前記Ｒ−ＴＴＩ３４０は下記式１のように表すことができる。ここで、前記Ｒ−ＴＴＩ３４０の値が少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルを含む場合、前記Ｒ−ＴＴＩ３４０のためＯＦＤＭシンボルは前記接続領域３１０又は中継領域３２０に含まれることができる。
【００３５】
【数１】
0005448221.tif 000002
【００３６】
ここで、前記Ｒ−ＴＴＩ３４０は中継局のダウンリンクフレームで前記中継局の動作移行によるＯＦＤＭシンボル単位のオーバーヘッドを示し、前記ＲＴＤ／２は基地局と中継局間の信号遅延時間を示し、前記ＲＳＴＴＧは中継局の物理装置で送信モードから受信モードに移行するために必要な時間領域を示す。この時、前記ＲＳＴＴＧは中継局の物理的能力に該当する。
【００３７】
前記式１でＲＳＴＴＧは一般にＲＴＤ／２  ３４４より大きい値を有し、一つのＯＦＤＭシンボル値よりは小さい値を有する。これにより、前記Ｒ−ＴＴＩ３４０は「１」の値を有する。すなわち、前記Ｒ−ＴＴＩ３４０は一つのＯＦＤＭシンボルの大きさを有する。
【００３８】
前記ＲＳ−ＴＴＧ３４２とＲＳＴＴＧは互いに異なる値である。前記ＲＳ−ＴＴＧ３４２は中継局ダウンリンクフレームの接続領域３１０と中継領域３２０間に存在する時間領域を示す。前記ＲＳＴＴＧは中継局の物理装置で送信モードから受信モードに移行するための時間領域を示す。すなわち、中継局は前記ＲＳ−ＴＴＧ３４２の間に送信モードから受信モードに動作を移行し、前記動作移行に所要する時間はＲＳＴＴＧになる。これにより、前記ＲＳ−ＴＴＧ３４２は前記ＲＳＴＴＧ値より常に大きいかまたは同じ値を有する。
【００３９】
前記中継局ダウンリンクフレームの中継領域３２０と次のダウンリンクフレームの接続領域の間には前記中継局の動作移行のための時間領域であるＲＳ−ＲＴＧ３５２が存在する。前記中継局ダウンリンクフレームは前記ＲＳ−ＲＴＧ３５２によるＯＦＤＭシンボルオーバーヘッドであるＲ−ＲＴＩ（Ｒｅｌａｙ  Ｒｅｃｅｉｖｅ／ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）３５０を含む。ここで、前記Ｒ−ＲＴＩ３５０の値が少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルを含む場合、前記Ｒ−ＲＴＩ３５０のためＯＦＤＭシンボルは中継局ダウンリンクフレームを構成する中継領域３２０に含まれる。
【００４０】
中継局が基地局から信号を受信する場合、ＲＴＤ／２  ３４４の時間分の遅延が発生する。これにより、前記中継局ダウンリンクフレームの中継領域３２０と次のダウンリンクフレームの接続領域の間にはＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ−ＲＴＤ／２  ３５４分の時間領域が存在する。この場合、前記Ｒ−ＲＴＩ３５０は下記式２のように表すことができる。
【００４１】
【数２】
0005448221.tif 000003
【００４２】
ここで、前記Ｒ−ＲＴＩ３５０は中継局ダウンリンクフレームの中継領域３２０に対するＯＦＤＭシンボル単位のオーバーヘッドを示し、前記ＲＴＤ／２は基地局と中継局間の信号遅延時間を示し、前記Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅはフレームの長さを一定に維持させるためにフレームとフレームの間に存在する時間領域を示し、前記ＲＳＲＴＧは中継局の物理装置で受信モードから送信モードに移行するために必要な時間領域を示す。この時、前記ＲＳＲＴＧは中継局の物理的能力に該当する。
【００４３】
前記式２でＲＳＲＴＧ値がＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ−ＲＴＤ／２  ３５４より大きい場合（Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ−ＲＴＤ／２＜ＲＳＲＴＧ）、前記Ｒ−ＲＴＩ３５０は「１」の値を有する。すなわち、前記Ｒ−ＲＴＩ３５０は一つのＯＦＤＭシンボルの大きさを有する。一方、ＲＳＲＴＧ値がＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ−ＲＴＤ／２  ３５４より小さいかまたは同じ場合（Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ−ＲＴＤ／２≧ＲＳＲＴＧ）、前記Ｒ−ＲＴＩ３５０は「０」の値を有する。すなわち、前記Ｒ−ＲＴＩ３５０は中継局ダウンリンクフレームの中継領域３２０にオーバーヘッドとして作用するＯＦＤＭシンボルを必要としない。
【００４４】
前記ＲＳ−ＲＴＧ３５２とＲＳＲＴＧは互いに異なる値である。前記ＲＳ−ＲＴＧ３５２は中継局ダウンリンクフレームの中継領域３２０と次のダウンリンクフレームの接続領域の間に存在する時間領域を示す。ＲＳＲＴＧは中継局の物理装置で受信モードから送信モードに移行するための時間領域を示す。すなわち、中継局は前記ＲＳ−ＲＴＧ３５２の間に受信モードから送信モードに動作を移行し、前記動作移行に所要する時間はＲＳＲＴＧになる。これにより、ＲＳ−ＲＴＧ３５２はＲＳＲＴＧ値より常に大きい値を有する。
【００４５】
ＦＤＤ方式を用いる無線通信システムのアップリンクフレームは下記図４に示すように構成される。
【００４６】
図４は、本発明の実施形態による無線通信システムにおける中継サービスのためのアップリンクフレーム構成を示している。
【００４７】
前記図４に示すようにＦＤＤ方式を用いる無線通信システムのアップリンクフレーム４００は接続領域（ＵＬ  Ａｃｃｅｓｓ  ｚｏｎｅ）４１０及び中継領域（ＵＬ  Ｒｅｌａｙ  ｚｏｎｅ）４２０で構成される。
【００４８】
基地局アップリンクフレームは基地局が直接リンクで連結された端末から信号を受信するための接続領域４１０及び前記基地局が中継局から信号を受信するための中継領域４２０で構成される。また、前記基地局は前記中継領域４２０の間に直接リンクで連結された端末から信号を受信することもできる。
【００４９】
前記基地局アップリンクフレームの場合、フレームとフレームの間にＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０が存在する。前記Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０はアップリンクフレームの長さを一定に維持させるための領域を示す。すなわち、前記Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０はシステム帯域幅やＣＰの長さによって一つのＯＦＤＭシンボルの長さが変更されてもフレームの全体の長さを一定に維持するために使用される。
【００５０】
中継局アップリンクフレームは中継局が中継リンクで連結された端末から信号を受信するための接続領域４１０及び前記中継局が前記基地局に信号を伝送するための中継領域４２０で構成される。
【００５１】
前記中継局アップリンクフレームの接続領域４１０と中継領域４２０の間には前記中継局の動作移行のための時間領域であるＲＳ−ＲＴＧ４５２が存在する。前記中継局アップリンクフレームは前記ＲＳ−ＲＴＧ４５２によるＯＦＤＭシンボルオーバーヘッドであるＲ−ＲＴＩ４５０を含む。ここで、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０の値が少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルを含む場合、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０のためＯＦＤＭシンボルは中継局アップリンクフレームを構成する接続領域４１０又は中継領域４２０に含まれることができる。
【００５２】
前記中継局アップリンクフレームの中継領域４２０と次のアップリンクフレームの接続領域の間には前記中継局の動作移行のための時間領域であるＲＳ−ＴＴＧ４６２が存在する。前記中継局アップリンクフレームは前記ＲＳ−ＴＴＧ４６２によるＯＦＤＭシンボルオーバーヘッドであるＲ−ＴＴＩ４６０を含む。ここで、前記Ｒ−ＴＴＩ４６０の値が少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルを含む場合、前記Ｒ−ＴＴＩ４６０のためＯＦＤＭシンボルは中継局アップリンクフレームを構成する中継領域４２０に含まれる。
【００５３】
中継局のＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを合わせた値が基地局アップリンクフレームのＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０値より小さい場合、前記中継局アップリンクフレームの接続領域４１０は基地局アップリンクフレームよりＴａｄｖ４４０の時間だけ先行して位置する。
【００５４】
この場合、前記中継局アップリンクフレームの接続領域４１０と中継領域４２０間に存在するＴａｄｖ−ＲＴＤ／２の時間領域は前記ＲＳ−ＲＴＧ４５２に設定されることができる。
【００５５】
中継局は前記基地局アップリンクフレームの中継領域４２０の開始時点に前記中継局が伝送した信号を前記基地局が受信することができるようにＲＴＤ／２時間だけ先行した時点に信号を伝送する。この時、前記中継局アップリンクフレームの中継領域４２０と次のアップリンクフレームの接続領域の間に存在するＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ＋ＲＴＤ／２−Ｔａｄｖの時間領域はＲＳ−ＴＴＧ４６２に設定されることができる。これにより、中継局アップリンクフレームのＲ−ＲＴＩ４５０とＲ−ＴＴＩ４６０は下記式３のように表すことができる。
【００５６】
【数３】
0005448221.tif 000004
【００５７】
ここで、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０は中継局アップリンクフレームでのＯＦＤＭシンボル単位のオーバーヘッドを示し、前記Ｒ−ＴＴＩ４６０は中継局アップリンクフレームの中継領域４２０に対するＯＦＤＭシンボル単位のオーバーヘッドを示し、前記Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０はフレームの長さを一定に維持させるためにフレームとフレームの間に存在する時間領域を示し、前記ＲＳＲＴＧは中継局の物理装置で受信モードから送信モードに移行するために必要な時間領域を示し、前記ＲＳＴＴＧは中継局の物理装置で送信モードから受信モードに移行するために必要な時間領域を示す。この時、前記ＲＳＲＴＧとＲＳＴＴＧは中継局の物理的能力に該当する。
【００５８】
前記式３によって中継局の動作移行のための時間の総合計（ＲＳＴＴＧ＋ＲＳＲＴＧ）がＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０より小さい場合、前記中継局はＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０の時間を用いて動作を移行できる。例えば、前記中継局はＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０を用いて動作を移行できるようにＴａｄｖ４４０を決定できる。前記中継局アップリンクフレームの接続領域４１０が基地局アップリンクフレームの接続領域４１０よりＴａｄｖ４４０時間だけ先行して位置する場合、前記中継局アップリンクフレームの接続領域４１０と中継領域４２０の間には中継局が動作を移行できるＴａｄｖ−ＲＴＤ／２の時間領域が存在する。また、前記中継局アップリンクフレームの中継領域４２０と次のアップリンクフレームの接続領域の間には中継局が動作を移行できるＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ＋ＲＴＤ／２−Ｔａｄｖの時間領域が存在する。これにより、前記中継局アップリンクフレームは前記式３のように中継局の動作移行によるオーバーヘッドが発生しない。
【００５９】
上述のように中継局はアップリンクフレームの接続領域４１０をＴａｄｖだけ先行して位置するように構成する。この場合、前記中継局アップリンクフレームとフレームの間にＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅが存在する。例えば、前記Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅは下記式４のように表すことができる。ここで、前記Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅは中継局の送受信動作移行のための区間ではなく一定の長さのアップリンクフレームを構成するために使用される時間領域を示す。
【００６０】
【数４】
0005448221.tif 000005
【００６１】
ここで、前記Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅは中継局のアップリンクフレームとフレームの間に存在する時間領域を示し、前記Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０は基地局のアップリンクフレームとフレームの間に存在する時間領域を示し、前記Ｔａｄｖ４４０は前記中継局アップリンクフレームの接続領域４１０を早めた時間領域を示す。
【００６２】
前記式４で前記Ｔａｄｖ４４０が０である場合、前記Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅは基地局アップリンクフレームのＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０と同じ値を持つようになる。
【００６３】
中継局のＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧの値が基地局アップリンクフレームのＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０値より大きい場合、前記中継局はＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０の時間を用いて動作を移行することができない。したがって、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０、Ｒ−ＴＴＩ４６０のいずれかは「１」を持つように構成される。すなわち、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０、Ｒ−ＴＴＩ４６０のいずれかは一つのＯＤＦＭシンボルに構成される。例えば、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０及びＲ−ＴＴＩ４６０は下記式５のように表すことができる。
【００６４】
【数５】
0005448221.tif 000006
【００６５】
ここで、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０は中継局アップリンクフレームで中継局の受／送信動作移行によるＯＦＤＭシンボル単位のオーバーヘッドを示し、前記Ｒ−ＴＴＩ４６０は中継局アップリンクフレームで中継局の送／受信動作移行によるＯＦＤＭシンボル単位のオーバーヘッドを示し、前記Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０は基地局アップリンクフレームとフレームの間に存在する時間領域を示し、前記ＲＳＲＴＧは中継局の物理装置で受信モードから送信モードに移行するために必要な時間領域を示し、前記ＲＳＴＴＧは中継局の物理装置で送信モードから受信モードに移行するために必要な時間領域を示す。この時、前記ＲＳＲＴＧとＲＳＴＴＧは中継局の物理的能力に該当する。
【００６６】
前記式５でＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ＋ＲＴＤ／２の値がＲＳＴＴＧより大きい場合、前記Ｒ−ＴＴＩ４６０は必ず少なくとも一つのＯＦＤＭシンボルを持たなければならない。すなわち、Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ＋ＲＴＤ／２の値がＲＳＴＴＧより大きい場合、前記Ｒ−ＴＴＩ４６０は下記式６のように表すことができる。
【００６７】
【数６】
0005448221.tif 000007
【００６８】
ここで、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０は中継局アップリンクフレームでの中継局の受／送信動作移行によるＯＦＤＭシンボル単位のオーバーヘッドを示し、前記Ｒ−ＴＴＩ４６０は中継局アップリンクフレームで送／受信動作移行によるＯＦＤＭシンボル単位のオーバーヘッドを示し、前記Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ４３０は基地局アップリンクフレームとフレームの間に存在する時間領域を示し、前記ＲＳＲＴＧは中継局の物理装置で受信モードから送信モードに移行するために必要な時間領域を示し、前記ＲＳＴＴＧは中継局の物理装置で送信モードから受信モードに移行するために必要な時間領域を示す。この時、前記ＲＳＲＴＧとＲＳＴＴＧは中継局の物理的能力に該当する。
【００６９】
前記式５及び式６は一つのＯＦＤＭシンボルが中継局の動作移行のための時間の総合計（ＲＳＴＴＧ＋ＲＳＲＴＧ）より大きいかまたは同じであると仮定する。これにより、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０、Ｒ−ＴＴＩ４６０のいずれかは「１」の値を有する。もし、一つのＯＦＤＭシンボルが中継局の動作移行のための時間の総合計（ＲＳＴＴＧ＋ＲＳＲＴＧ）より小さい場合、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０、Ｒ−ＴＴＩ４６０のいずれかは「１」以上の値を有する。または、前記Ｒ−ＲＴＩ４５０及びＲ−ＴＴＩ４６０はそれぞれ「１」以上の値を有し得る。ここで、「１」は一つのＯＦＤＭシンボルを示す。
【００７０】
以下、無線通信システムで中継局の動作移行領域情報を伝送するための基地局の動作方法に対して説明する。
【００７１】
図５は、本発明の実施形態による中継方式を用いる無線通信システムにおける基地局の動作手順を示している。
【００７２】
前記図５に示すように、前記基地局はステップ５０１で中継局から初期接続要求メッセージが受信されるかを確認する。
【００７３】
初期接続要求メッセージが受信された場合、前記基地局はステップ５０３に進んで前記中継局に対する初期接続手順を行う。
【００７４】
その後、前記基地局はステップ５０５に進んで前記中継局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションするかを判断する。例えば、前記基地局は前記中継局との能力ネゴシエーション（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ  Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）を介してＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションするかを判断する。この時、前記基地局は初期接続を行っている間に前記中継局と能力ネゴシエーションを行うか、初期接続を行ってから前記中継局と能力ネゴシエーションを行うことができる。
【００７５】
前記中継局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションする場合、前記基地局はステップ５０７に進んで前記中継局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションする。この時、前記基地局は前記中継局との能力ネゴシエーションを介して前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションする。例えば、前記基地局は中継局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションするために前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧの最大値を確認する。その後、前記基地局は前記中継局が伝送したＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを確認する。すなわち、前記基地局は前記中継局が希望するＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを確認する。前記基地局は前記中継局が希望するＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを考慮して決定したＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧ又は前記中継局が希望するＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧに対する応答信号を前記中継局に伝送する。ここで、前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧの最大値はシステム情報として設定されて基地局と中継局で予め知っているか、または前記基地局で決定して放送情報を介して前記中継局に知らせることができる。また、前記基地局は中継局別に互いに異なるＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを設定できる。
【００７６】
前記中継局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションした後、前記基地局はステップ５１１に進んで前記中継局との信号遅延時間を確認する。例えば、前記基地局は前記中継局との初期接続過程又はランダムアクセス過程で獲得した信号遅延時間を確認する。
【００７７】
一方、前記ステップ５０５で前記中継局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションしない場合、前記基地局はステップ５０９に進んで中継局のＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを決定して前記中継局に伝送する。例えば、前記基地局は前記中継局との初期接続を行っている間に前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを前記中継局に伝送する。他の例として、前記基地局は前記中継局との初期接続を行ってから前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを前記中継局に伝送することもできる。さらに他の例として、前記基地局は前記中継局との初期接続手順を行う前に前記中継局に前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを伝送することもできる。この時、前記基地局は放送情報を用いて前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを前記中継局に伝送する。
【００７８】
前記中継局にＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを伝送した後、前記基地局は前記ステップ５１１に進んで中継局との信号遅延時間を確認する。例えば、前記基地局は前記中継局との初期接続過程又はランダムアクセス過程で獲得した信号遅延時間を確認する。
【００７９】
前記中継局との信号遅延時間を確認した後、前記基地局はステップ５１３に進んで中継局のアップリンクフレームとフレームの間に設定する時間領域Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを決定する。例えば、前記基地局は自らのセル領域情報と中継局のセル領域情報を考慮して前記Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅの値を決定する。ここで、前記中継局のセル領域情報は前記中継局から提供される。図示していないが、前記基地局は前記決定したＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅの放送情報を用いるか、または初期接続過程で前記中継局に伝送することもできる。
【００８０】
前記Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅの値を決定した後、前記基地局はステップ５１５に進んで前記中継局のＲＳＴＴＧ及びＲＳＲＴＧ情報、Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ、Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ及び前記中継局との信号遅延時間を用いて前記中継局のダウンリンクオーバーヘッドＲ−ＴＴＩとアップリンクオーバーヘッドＲ−ＲＴＩを算出する。すなわち、前記基地局は前記中継局との同期を取るために前記中継局の動作移行によるダウンリンクオーバーヘッドとアップリンクオーバーヘッドを算出する。例えば、前記基地局は前記式１及び式２を用いて中継局ダウンリンクフレームのＲ−ＴＴＩ３４０とＲ−ＲＴＩ３５０を算出する。他の例として、前記基地局は前記式３又は式５を用いて中継局アップリンクフレームのＲ−ＴＴＩ４６０とＲ−ＲＴＩ４５０を算出する。
【００８１】
前記中継局の動作移行によるダウンリンクオーバーヘッドとアップリンクオーバーヘッドを算出した後、前記基地局はステップ５１７に進んで前記中継局の動作移行によるダウンリンクオーバーヘッドとアップリンクオーバーヘッドを考慮して前記中継局と通信を行う。
【００８２】
その後、前記基地局は本アルゴリズムを終了する。
【００８３】
上述した実施形態で基地局は中継局との初期接続時にＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを前記中継局とネゴシエーションするか、または前記中継局に伝送する。
【００８４】
他の実施形態で基地局は中継局との初期接続時のみでなく前記中継局が接続された状態でＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを前記中継局とネゴシエーションするか、または前記中継局に伝送することもできる。すなわち、基地局と中継局間の信号遅延時間が変更される場合、前記基地局は前記中継局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧ情報を再度ネゴシエーションするか、またはＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを再度生成して前記中継局に伝送することもできる。
【００８５】
上述した実施形態で基地局は中継局フレームのＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを決定する。
【００８６】
他の実施形態で基地局と中継局は固定されたＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを使用することもできる。もし、中継局が固定されたＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを知らない場合、前記基地局は放送情報を用いるか、または初期接続過程でＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ情報を中継局に伝送することもできる。
【００８７】
上述した実施形態で基地局は中継局との信号遅延時間を確認した後、中継局アップリンクフレームとフレーム間の時間領域であるＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ値を決定する（ステップ５１３）。すなわち、前記図４でＴａｄｖ４４０によりＲ＿Ｉｄｌｅ＿ＴｉｍｅとＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅが異なる場合、前記基地局はＩｄｌｅ＿ｔｉｍｅと互いに異なる値であるＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを決定する。
【００８８】
他の実施形態でＴａｄｖ４４０が０である場合、Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿ＴｉｍｅとＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅは同じ値を有する。これにより、前記基地局はＴａｄｖ４４０が０である場合、Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを決定する過程（ステップ５１３）を省略できる。
【００８９】
上述した実施形態で基地局はＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを決定して中継局に伝送する。
【００９０】
他の実施形態で基地局はＴａｄｖを決定して中継局に伝送することもできる。
上述のように基地局でＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを決定する場合、前記基地局は全ての中継局に同様に適用できるＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを算出するか、またはそれぞれの中継局毎に異なるＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを算出することもできる。
【００９１】
以下、Ｒ−ＴＴＩとＲ−ＲＴＩを設定するための中継局の動作手順に対して説明する。
【００９２】
図６は、本発明の実施形態による中継方式を用いる無線通信システムで中継局の動作手順を示している。
【００９３】
前記図６に示すように、前記中継局はステップ６０１で基地局に初期接続を要求する。
基地局に初期接続を要求した後、前記中継局はステップ６０３に進んで前記基地局との初期接続手順を行う。
【００９４】
その後、前記中継局はステップ６０５に進んで前記基地局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションするかを判断する。例えば、前記中継局は前記基地局と能力ネゴシエーションを介してＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションするかを判断する。この時、前記中継局は前記基地局との初期接続を行っている間に前記基地局と能力ネゴシエーションを行うか、または初期接続を行ってから前記基地局と能力ネゴシエーションを行うことができる。
【００９５】
前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションする場合、前記中継局はステップ６０７に進んで前記基地局と前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションする。この時、前記中継局は前記基地局との能力ネゴシエーションを介して前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションする。例えば、前記中継局は前記基地局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションするために自らが希望するＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを決定して前記基地局に伝送する。この時、前記中継局はＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧの最大値を考慮して自らが希望するＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを決定する。その後、前記中継局は前記基地局から前記基地局に伝送したＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧに対する応答信号又は前記基地局で決定したＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを受信する。ここで、前記ＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧの最大値はシステム情報として設定されるか、または放送情報を介して前記基地局から提供され得る。
【００９６】
前記基地局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションした後、前記中継局はステップ６１１に進んで前記基地局との信号遅延時間を確認する。例えば、前記中継局は前記基地局との初期接続過程又はランダムアクセス過程で獲得した信号遅延時間を確認する。
【００９７】
一方、前記ステップ６０５で前記基地局とＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧをネゴシエーションしない場合、前記中継局はステップ６０９に進んで前記基地局からＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧ情報を受信する。例えば、前記中継局は初期接続を行っている間に前記基地局で放送するＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧ情報を受信する。他の例として、前記中継局は初期接続を行ってから前記基地局で放送するＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧ情報を受信することもできる。さらに他の例として、前記中継局は初期接続過程前に前記基地局で放送するＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧを受信することもできる。
【００９８】
前記基地局からＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧ情報を受信した後、前記中継局は前記ステップ６１１に進んで前記基地局との信号遅延時間を確認する。例えば、前記中継局は前記基地局との初期接続過程又はランダムアクセス過程で獲得した信号遅延時間を確認する。
【００９９】
前記信号遅延時間を確認した後、前記中継局はステップ６１３に進んで中継局のアップリンクフレームとフレーム間の時間領域であるＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを確認する。例えば、前記中継局は基地局から提供された放送信号でＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを確認する。他の例として、前記中継局は基地局との初期接続過程で前記基地局からＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ情報を提供されることもできる。さらに他の例として、前記中継局はシステムに固定されたＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを確認することもできる。図示していないが、前記中継局は前記Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ情報を中継リンクを介して連結された端末に伝送できる。
【０１００】
前記Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを確認した後、前記中継局はステップ６１５に進んで前記ＲＳＴＴＧ及びＲＳＲＴＧ情報、Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ、Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ及び前記基地局との信号遅延時間を用いて動作移行によるダウンリンクオーバーヘッドＲ−ＴＴＩとアップリンクオーバーヘッドＲ−ＲＴＩを算出する。例えば、前記中継局は前記式１及び式２を用いて中継局ダウンリンクフレームのＲ−ＴＴＩ３４０とＲ−ＲＴＩ３５０を算出する。他の例として、前記中継局は前記式３又は式５を用いて中継局アップリンクフレームのＲ−ＴＴＩ４６０とＲ−ＲＴＩ４５０を算出できる。さらに他の例として、前記中継局は基地局で算出されたＲ−ＴＴＩ３４０、４６０とＲ−ＲＴＩ３５０、４５０の値を前記基地局から放送情報として提供されることもできる。ここで、前記中継局は前記Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを、前記Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを確認する時、共に確認することができる。
【０１０１】
前記ダウンリンクオーバーヘッドとアップリンクオーバーヘッドを算出した後、前記中継局は６１７ステップに進んで前記ダウンリンクオーバーヘッドとアップリンクオーバーヘッドを考慮して前記基地局と通信を行う。
【０１０２】
その後、前記中継局は本アルゴリズムを終了する。
【０１０３】
上述した実施形態で中継局は基地局とネゴシエーションするか、または前記基地局から提供されたＲＳＴＴＧとＲＳＲＴＧ情報を用いて動作移行によるオーバーヘッドであるＲ−ＴＴＩとＲ−ＲＴＩ情報を算出する。
【０１０４】
他の実施形態で中継局は基地局で算出して伝送したＲ−ＴＴＩとＲ−ＲＴＩを確認することもできる。
【０１０５】
上述した実施形態で中継局は基地局との信号遅延時間を確認した後、Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを確認する。しかし、中継局アップリンクフレームの開始点と基地局アップリンクフレームの開始点が同じ場合、Ｒ＿Ｉｄｌｅ＿ＴｉｍｅとＩｄｌｅ＿Ｔｉｍｅは同じ値を有する。この場合、前記中継局はＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを確認する過程（ステップ６１３）を省略できる。
【０１０６】
上述した実施形態で中継局は基地局からＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを提供される。他の実施形態で中継局は基地局から提供されたＴａｄｖを用いてＲ＿Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅを算出することもできる。
【０１０７】
以下、Ｒ−ＴＴＩとＲ−ＲＴＩを設定するための中継局の構成に対して説明する。
【０１０８】
図７は、本発明による多重ホップ中継方式を用いる無線通信システムにおける中継局装置を示している。
【０１０９】
前記図７に示すように、前記中継局は第１送受信装置７００、第２送受信装置７２０及びタイミング制御器７４０を含んで構成される。
【０１１０】
前記第１送受信装置７００はダウンリンク周波数帯域を用いて信号を送受信し、前記第２送受信装置７２０はアップリンク周波数帯域を用いて信号を送受信する。ここで、前記第１送受信装置７００及び第２送受信装置７２０は信号を送受信するために使用する周波数帯域のみが異なり、構成は同じである。したがって、以下の説明は前記第１送受信装置７００を代表として説明し、前記第２送受信装置７２０に対する説明は省略する。
【０１１１】
前記第１送受信装置７００はデュプレクサ７０２、送信装置及び受信装置を含んで構成される。
【０１１２】
前記デュプレクサ７０２はデュプレックス方式に応じて前記送信装置から提供された送信信号をアンテナを介して送信し、アンテナからの受信信号を受信装置に提供する。
【０１１３】
前記受信装置はアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）７０４、復調器７０６、リソースデマッピング器７０８及びフレーム抽出器７１０を含んで構成される。
【０１１４】
前記アナログ／デジタル変換器７０４は前記デュプレクサ７０２から提供されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。前記復調器７０６は前記アナログ／デジタル変換器７０４から提供されたデジタル信号を該当する変調レベル（例えば、ＭＣＳレベル）に応じて復調して出力する。
【０１１５】
前記リソースデマッピング器７０８は前記復調器７０６から提供された各リンクのバーストに割り当てられたフレームを抽出する。
【０１１６】
前記フレーム抽出器７１０は前記リソースデマッピング器７０８から提供されるフレームから前記中継局に該当するフレームを抽出する。
【０１１７】
前記送信装置はフレーム生成器７１２、リソースマッピング器７１４、変調器７１６及びデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）７１８を含んで構成される。
【０１１８】
前記フレーム生成器７１２は前記タイミング制御器７４０から提供される制御信号に応じてフレームを生成する。例えば、前記フレーム生成器７１２は前記図３に示すように中継局ダウンリンクフレームを構成する。この時、前記フレーム生成器７１２は前記式１及び式２を用いてＲ−ＴＴＩ３４０とＲ−ＲＴＩ３５０を決定できる。他の例として、前記第２送受信装置７２０のフレーム生成器７３０は前記図４に示すように中継局アップリンクフレームを構成する。この時、前記フレーム生成器７３０は前記式３又は式５を用いてＲ−ＴＴＩ４６０とＲ−ＲＴＩ４５０を決定できる。
【０１１９】
前記リソースマッピング器７１４は前記フレーム生成器７１２で生成したフレームを該当リンクのバーストに割り当てて出力する。
【０１２０】
前記変調器７１６は前記リソースマッピング器７１４から提供された各リンクのバーストに割り当てられたフレームを該当する変調レベルに応じて変調する。
【０１２１】
前記デジタル／アナログ変換器７１８は前記変調器７１６から提供されたデジタル信号をアナログ信号に変換して前記デュプレクサ７０２に出力する。
【０１２２】
前記タイミング制御器７４０は前記図３のような中継局ダウンリンクフレームを生成し、前記中継局ダウンリンクフレームの構成に応じて信号を送受信するための制御信号を前記第１送受信装置７００に伝送する。また、前記タイミング制御器７４０は前記図４のような中継局アップリンクフレームを生成し、前記中継局アップリンクフレームに応じて信号を送受信するための制御信号を前記第２送受信装置７２０に伝送する。この時、前記タイミング制御器７４０は前記図６の手順を介して確認したＲ−ＴＴＩとＲ−ＲＴＩを考慮して前記第１送受信装置７００と第２送受信装置７２０が動作を移行するように制御信号を発生させる。
【０１２３】
ＦＤＤ方式を用いる無線通信システムはダウンリンク周波数帯域とアップリンク周波数帯域を異なるように設定する。例えば、前記無線通信システムはダウンリンク周波数帯域とアップリンク周波数帯域とが分離されるようにそれぞれの周波数帯域を設定する。他の例として、前記無線通信システムはダウンリンク周波数帯域とアップリンク周波数帯域が隣接するようにそれぞれの周波数帯域を設定することもできる。この場合、前記ダウンリンク周波数帯域とアップリンク周波数帯域の間には保護帯域が存在する。ここで、前記第１送受信装置７００に含まれるデュプレクサ７０２、アナログ／デジタル変換器７０４、復調器７０６、リソースデマッピング器７０８、フレーム抽出器７１０、フレーム生成器７１２、リソースマッピング器７１４、変調器７１６及びデジタル／アナログ変換器７１８は、第２送受信装置７２０に含まれるデュプレクサ７２２、デジタル／アナログ変換器７２４、変調器７２６、リソースマッピング器７２８、フレーム生成器７３０、フレーム抽出器７３２、リソースデマッピング器７３４、復調器７３６及びアナログ／デジタル変換器７３８と同様に動作する。  
【０１２４】
ダウンリンク周波数帯域とアップリンク周波数帯域が隣接するように設定された場合、前記Ｒ−ＴＴＩとＲ−ＲＴＩを設定するための中継局は下記図８に示すように構成されることができる。
【０１２５】
図８は、本発明の他の実施形態による中継方式を用いる無線通信システムにおける中継局装置を示している。
【０１２６】
前記図８に示すように、前記中継局はデュプレクサ８００、第１送受信装置８１０、第２送受信装置８３０及びタイミング制御器８６０を含んで構成される。
【０１２７】
前記デュプレクサ８００はデュプレックス方式に応じてダウンリンク周波数帯域の信号とアップリンク周波数帯域の信号を分離する。すなわち、前記デュプレクサ８００は前記第１送受信装置８１０から提供された信号をダウンリンク周波数帯域に伝送するように制御し、ダウンリンク周波数帯域を介して受信した信号を前記第１送受信装置８１０に提供する。また、前記デュプレクサ８００は前記第２送受信装置８３０から提供された信号をアップリンク周波数帯域に伝送するように制御し、アップリンク周波数帯域を介して受信した信号を前記第２送受信装置８３０に提供する。
【０１２８】
前記第１送受信装置８１０はダウンリンク周波数帯域を用いて信号を送受信し、前記第２送受信装置８３０はアップリンク周波数帯域を用いて信号を送受信する。この時、前記第１送受信装置８１０と第２送受信装置８３０は信号を送受信するために使用する周波数帯域のみが異なり、構成は同じである。これにより、以下の説明は前記第１送受信装置８１０を代表として説明し、前記第２送受信装置８３０に対する説明は省略する。
【０１２９】
前記第１送受信装置８１０は送信装置と受信装置を含んで構成される。
【０１３０】
前記受信装置はアナログ／デジタル変換器８１２、復調器８１４、リソースデマッピング器８１６及びフレーム抽出器８１８を含んで構成される。
【０１３１】
前記アナログ／デジタル変換器８１２は前記デュプレクサ８００から提供されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。前記復調器８１４は前記アナログ／デジタル変換器８１２から提供されたデジタル信号を該当する変調レベル（例えば、ＭＣＳレベル）に応じて復調して出力する。
【０１３２】
前記リソースデマッピング器８１６は前記復調器８１４から提供された各リンクのバーストに割り当てられたフレームを抽出する。
【０１３３】
前記フレーム抽出器８１８は前記リソースデマッピング器８１６から提供されるフレームで前記中継局に該当するフレームを抽出する。
【０１３４】
前記送信装置はフレーム生成器８２２、リソースマッピング器８２４、変調器８２６及びデジタル／アナログ変換器８２８を含んで構成される。
【０１３５】
前記フレーム生成器８２２は前記タイミング制御器８６０から提供される制御信号に応じてフレームを生成する。例えば、前記フレーム生成器８２２は前記図３に示すように中継局ダウンリンクフレームを構成する。この時、前記フレーム生成器８２２は前記式１及び式２を用いてＲ−ＴＴＩ３４０とＲ−ＲＴＩ３５０を決定できる。他の例として、前記第２送受信装置８３０のフレーム生成器８３８は前記図４に示すように中継局アップリンクフレームを構成する。この時、前記フレーム生成器８３８は前記式３又は式５を用いてＲ−ＴＴＩ４６０とＲ−ＲＴＩ４５０を決定できる。
【０１３６】
前記リソースマッピング器８２４は前記フレーム生成器８２２で生成したフレームを該当リンクのバーストに割り当てて出力する。
【０１３７】
前記変調器８２６は前記リソースマッピング器８２４から提供された各リンクのバーストに割り当てられたフレームを該当する変調レベルに応じて変調する。
【０１３８】
前記デジタル／アナログ変換器８２８は前記変調器８２６から提供されたデジタル信号をアナログ信号に変換して前記デュプレクサ８００に出力する。
【０１３９】
前記タイミング制御器８６０は前記図３に示すように構成された中継局ダウンリンクフレームを生成し、フレーム構成方式に応じて信号を送受信するための制御信号を前記第１送受信装置８１０に伝送する。また、前記タイミング制御器８６０は前記図４に示すように構成された中継局アップリンクフレームを生成し、フレーム構成方式に応じて信号を送受信するための制御信号を前記第２送受信装置８３０に伝送する。この時、前記タイミング制御器８６０は前記図６の手順を介して確認したＲ−ＴＴＩとＲ−ＲＴＩを考慮して前記第１送受信装置８１０と第２送受信装置８３０が動作を移行するように制御信号を発生させる。
【０１４０】
前記第１送受信装置８１０に含まれるアナログ／デジタル変換器８１２、復調器８１４、リソースデマッピング器８１６、フレーム抽出器８１８、フレーム生成器８２２、リソースマッピング器８２４、変調器８２６及びデジタル／アナログ変換器８２８は、第２送受信装置８３０に含まれるデジタル／アナログ変換器８３２、変調器８３４、リソースマッピング器８３６、フレーム生成器８３８、フレーム抽出器８４２、リソースデマッピング器８４４、復調器８４６及びアナログ／デジタル変換器８４８と同様に動作する。
【０１４１】
上述のように中継方式を用いる無線通信システムの周波数分割多重方式フレームで不要な動作移行ギャップを除去することによって、システムのデータ伝送効率を上げることができる利点がある。
【０１４２】
一方、本発明を実施するための形態では具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内で様々な変形が可能である。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲のみでなくこの特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【符号の説明】
【０１４３】
１００…基地局
１１０…中継局
１２０…端末１
１３０…端末２
２００…基地局フレーム
２１０…中継局フレーム
２２０…ダウンリンクサブフレーム
２２２、２３２、３１０、４１０…接続領域
２２４、２３４、３２０、４２０…中継領域
２３０…アップリンクサブフレーム
２５０…ＴＴＧ
２６０…Ｒ−ＲＴＧ
２７０…ＲＴＧ
３００…ダウンリンクフレーム
３３０、４３０…Ｉｄｌｅ＿Ｔｉｍｅ
３４０、４６０…Ｒ−ＴＴＩ
３４２、４６２…ＲＳ−ＴＴＧ
３４４…ＲＴＤ／２
３５０、４５０…Ｒ−ＲＴＩ
３５２、４５２…ＲＳ−ＲＴＧ
３５４…Ｉｄｌｅ＿ＴＩｍｅ−ＲＴＤ/２
４００…アップリンクフレーム
４４０…Ｔａｄｖ
７００、８１０…第１送受信装置
７０２、７２２、８００…デュプレクサ
７０４、７３８、８１２、８４８…アナログ／デジタル変換器
７０６、７３６、８１４、８４６…復調器
７０８、７３４、８１６、８４４…リソースデマッピング器
７１０、７３２、８１８、８４２…フレーム抽出器
７１２、７３０、８２０、８４０…フレーム生成器
７１４、７２８、８２２、８３８…リソースマッピング器
７１６、７２６、８２４、８３６…変調器
７１８、７２４、８２６、８３４…デジタル／アナログ変換器
７２０、８３０…第２送受信装置
７４０、８６０…タイミング制御器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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