(57)【要約】【課題】  帯域要求プロトコルに伴う問題は、ＢＳがＢＳとＲＳ＃１との間の多数の帯域要求メッセージに直面し、及びこれら帯域要求の間で回線争奪が必要とされることである。【解決手段】  無線通信方法であって、加入者局又は移動局（ＭＳ）は基地局（ＢＳ）と通信し、基地局は多数の接続された加入者局の間で利用可能な容量を割り当てることにより当該加入者局と同時に通信を実行可能である。加入者局は、基地局とのコネクションを得る及び／又は維持するため、容量要求を発行するよう要求される。及び加入者局と基地局との間の通信は、少なくとも１つの中継局（ＲＳ＃１、ＲＳ＃２）を通じて部分的又は完全に実行される。方法は、中継局で、複数の加入者局から発行された容量要求を検出する段階、検出された要求を使用して少なくとも１つの結合された容量要求を形成する段階、及び結合された容量要求を基地局へ送信する段階、を有する。【選択図】  図６
2008099282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信方法であって、前記方法では、加入者局はそれぞれ基地局と通信するよう機能し、基地局は加入者局の間に利用可能容量を割り当てることにより多数の加入者局と同時に通信を実行可能であり、加入者局は基地局とのコネクションを得る及び／又は維持するため、容量要求を発行するよう要求され、及び加入者局と基地局との間の通信は、少なくとも１つの中継局を通じて部分的に又は完全に実行され、前記方法は、
前記中継局で、複数の加入者局から発行された容量要求を検出し、前記検出された要求を使用し少なくとも１つの結合された容量要求を形成し、前記結合された容量要求を前記基地局へ送信する段階、
前記基地局で、前記複数の加入者局のために容量を予約することにより、前記結合された容量要求に応答する段階、及び
前記中継局又は前記基地局で、前記予約された容量を前記複数の加入者局の間で割り当てる段階、を有する方法。
【請求項２】
無線通信システムであって、前記システムでは、加入者局はそれぞれ基地局と通信するよう機能し、基地局は加入者局の間に利用可能容量を割り当てることにより多数の加入者局と同時に通信を実行可能であり、加入者局は基地局とのコネクションを得る及び／又は維持するため、容量要求を発行するよう要求され、及び加入者局と基地局との間の通信は、少なくとも１つの中継局を通じて部分的に又は完全に実行され、
前記中継局は、複数の加入者局から発行された容量要求を検出し、前記検出された要求を使用し少なくとも１つの結合された容量要求を形成し、及び前記結合された容量要求を前記基地局へ送信する手段を有し、
前記基地局は、前記複数の加入者局のために容量を予約することにより、前記結合された容量要求に応答する手段を有し、及び
前記中継局又は前記基地局は、前記予約された容量を前記複数の加入者局の間で割り当てる手段を有する、無線通信システム。
【請求項３】
中継局であって、無線通信システムで使用され、前記システムでは、加入者局はそれぞれ基地局と通信するよう機能し、基地局は加入者局の間に利用可能容量を割り当てることにより多数の加入者局と同時に通信を実行可能であり、加入者局は基地局とのコネクションを得る及び／又は維持するため、容量要求を発行するよう要求され、及び加入者局と基地局との間の通信は、中継局を通じて部分的に又は完全に実行され、前記中継局は、
複数の加入者局から発行された容量要求を検出する検出手段、
前記検出された要求を使用し少なくとも１つの結合された容量要求を形成する結合手段、
前記結合された容量要求を前記基地局へ送信する送信手段、及び
前記基地局から受信した予約された容量の通知に応答し、前記複数の加入者局の間で前記予約された容量を割り当てる割り当て手段、を有する中継局。
【請求項４】
前記システムにおける通信は、パケットの交換を通じて実行され、及び前記送信手段は前記パケットのメディアアクセス制御層ヘッダーで前記結合された容量要求を送信するよう構成される、請求項の３記載の中継局。
【請求項５】
前記結合された容量要求は、前記検出手段により検出された個々の容量要求の詳細を有する、請求項３又は４記載の中継局。
【請求項６】
前記基地局から受信した前記予約された容量の通知は、割り当て手段により各加入者局に対し割り当てられるべき容量の個々の量に関する情報を有する、請求項５記載の中継局。
【請求項７】
前記結合された容量要求は、前記検出手段により検出された個々の容量要求の詳細を有さない、請求項３又は４記載の中継局。
【請求項８】
前記予約された容量の通知は総容量を有し、及び前記割り当て手段は、前記複数の加入者局の間で前記予約された容量を分配するよう構成される、請求項７記載の中継局。
【請求項９】
前記結合手段は、前記検出された容量要求の特性に基づき、前記検出された容量要求を分類する手段を有する、請求項３乃至８の何れか記載の中継局。
【請求項１０】
前記分類手段は、前記検出された容量要求を緊急及び非緊急の要求に分類するよう機能する、請求項９記載の中継局。
【請求項１１】
前記結合手段は、それぞれ前記緊急及び非緊急の要求を使用して別個の結合された容量要求を形成するよう構成される、請求項１０記載の中継局。
【請求項１２】
前記送信手段は、緊急の要求を使用して形成された結合された容量要求を直ちに送信すると同時に、非緊急の要求を使用して形成された結合された容量要求の送信を遅らせるよう構成される、請求項１１記載の中継局。
【請求項１３】
前記送信手段は、非緊急の要求から形成された結合された容量要求を送信する前に、所定時間期間が経過するのを待つ、請求項１２記載の中継局。
【請求項１４】
加入者局と前記基地局との間の各コネクションは、サービスの質（ＱｏＳ）の複数のレベルの１つを割り当てられ、及び前記分類手段は、前記ＱｏＳに基づき前記分類を実行する、請求項９乃至１３の何れか記載の中継局。
【請求項１５】
加入者局と前記基地局との間の各コネクションはコネクション識別子を有し、ＱｏＳ情報は前記コネクション識別子と関連付けられ、及び前記分類手段は前記コネクション識別子に基づき前記ＱｏＳを得るよう構成される、請求項１８記載の中継局。
【請求項１６】
前記検出手段は、少なくとも１つの更なる中継局からの容量要求を検出するよう構成され、前記更なる中継局は、更なる加入者局に関し前記中継局と同一の役割を実行し、及び前記結合手段は、前記結合された容量要求を形成する際に前記容量要求を使用するよう構成される、請求項３乃至１５の何れか記載の中継局。
【請求項１７】
基地局であって、無線通信システムで使用され、前記システムでは、加入者局はそれぞれ基地局と通信するよう機能し、基地局は加入者局の間に利用可能容量を割り当てることにより多数の加入者局と同時に通信を実行可能であり、加入者局は基地局とのコネクションを得る及び／又は維持するため、容量要求を発行するよう要求され、及び加入者局と基地局との間の通信は、少なくとも１つの中継局を通じて部分的に又は完全に実行され、前記中継局は、複数の加入者局から発行された容量要求を検出し及び結合された容量要求を前記基地局へ送信し、前記基地局は、
前記中継局から受信した前記結合された容量要求を復号化する復号化手段、
前記復号化の結果に応答し、前記複数の加入者局に容量を予約する容量予約手段、及び
前記中継局に前記予約された容量を通知する送信手段、を有する中継局。
【請求項１８】
前記システムにおける通信は、パケットの交換を通じて実行され、及び前記復号化手段は前記パケットのメディアアクセス制御層ヘッダーで前記結合された帯域要求を送信するよう構成される、請求項１７記載の基地局。
【請求項１９】
前記復号化手段は、前記加入者局により作成され及び前記結合された容量要求に含まれる個々の容量要求の詳細を抽出するよう構成される、請求項１７又は１８記載の基地局。
【請求項２０】
前記容量予約手段は、各加入者局のために容量の個々の量を予約するよう構成され、前記送信手段は、前記中継局に前記容量の個々の量を通知する、請求項１９記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、より詳細には基地局（ＢＳ）が複数の固定又は移動加入者局（ＳＳ）と通信するパケットベースのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、広帯域無線接続を介したデータ通信のために種々の規格が開発されてきている。このような規格の１つは、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様書で設計され、ＷｉＭＡＸとして一般に知られている。当該仕様書は、主として固定加入者局を有するシステムを対象とするＩＥＥＥ８０２．１６−２００４、及び特に移動加入者局を規定する拡張仕様のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５を含む。以下の記載では、加入者局（ＳＳ）の語は固定及び移動局（ＳＳ／ＭＳ）の両方に適用される。
【０００３】
ＩＥＥＥ規格８０２．１６−２００４「Ａｉｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｆｏｒ  Ｆｉｘｅｄ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」の全体の内容は、参照されることにより本願明細書に組み込まれる。ＩＥＥＥ８０２．１６は、加入者局が、基地局が定める「セル」の範囲内で基地局と直接通信する単一ホップシステムを想定する。複数の基地局を所与の地理的領域内の適切な位置に展開することにより、セルの隣接するグループが作成され、広域ネットワークを形成し得る。当該仕様では、用語「ネットワーク」及び「システム」は、同等に使用される。
【０００４】
上述の種類のシステムでは、加入者局と基地局との間でコネクション（「トランスポートコネクション」とも称される）が維持される間、データは、加入者局と基地局との間のパケット交換により通信される。加入者局から基地局へのパケットの送信方向は、上り回線と称される。また基地局から加入者局への方向は、下り回線と称される。パケットは、システム及びシステムの構成要素の無線装置に適用される階層プロトコルに従う定められたフォーマットを有する。パケットに関するプロトコルの層は、それ自体、所謂、物理層（ＰＨＹ）及びメディアアクセス層（ＭＡＣ）である。ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４仕様では、これらのプロトコル層は、図１に示されるプロトコル「スタック」を形成する。因みに、図１はまた、プロトコル層間のインターフェースを、サービスアクセスポイント（ＳＡＰ）の形式で示すが、これらは本発明に関連しない。
【０００５】
メディアアクセス層は、ネットワークアクセス、帯域割り当て、及びコネクション維持の処理に関与する。利用可能な周波数範囲及び用途に依存して、種々の物理層の実施が、ＩＥＥＥ８０２．１６ネットワークで可能である。例えば、上り回線及び下り回線送信が時間で区切られるが同一周波数を共有して良い時間分割双方向（ＴＤＤ）方式、並びに上り回線及び下り回線送信が同時にしかし異なる周波数で発生し得る周波数分割双方向（ＦＤＤ）方式の両方が可能である。基地局と加入者局との間のコネクション（より詳細には、それら装置、所謂ピアエンティティのＭＡＣ層間）は、コネクション識別子（ＣＩＤ）を割り当てられ、及び基地局は基地局のアクティブなコネクションを管理するためＣＩＤを追跡し続ける。データは、ＭＡＣピアエンティティ間で、換言すると加入者局と基地局との間で、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）の単位で交換される。ＰＤＵはＰＨＹ層を渡り多数のスロットを使用して伝達される。
【０００６】
サービスの質（ＱｏＳ）の概念は、幅広いサービスの提供を可能にするため無線通信システムで利用される。加入者局との通信中、基地局は、加入者局により要求されたサービスの種類及び利用可能な帯域に依存して、基地局が標準的に複数の加入者局と同時に通信することを念頭に置き、ＱｏＳレベルを割り当てる。ＱｏＳは、最初に、加入者局がネットワークへ参加する時のネットワークエントリ手順の間に割り当てられ、そしてその後、コネクションが維持されている間、基地局への要求を行う加入者局により変更されて良い。
【０００７】
ＱｏＳとＣＩＤ／ＳＦＩＤとの間の関係は、図２に図示される。図２の理解を簡単にするため、留意すべき点は、「サービスフロー」が、特定のＱｏＳを有するコネクションでの所与の方向（上り回線又は下り回線）のデータ送信を示すことである。コネクションのＱｏＳは、コネクション識別子と１対１の関係を有するサービスフロー識別子（ＳＦＩＤ）により定められる。
【０００８】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様は、以下の４個のＱｏＳクラス又はレベルを提供する。
（ｉ）アンソリシテッド・グラント・サービス（Unsolicited  Grant  Service、UGS）
このサービスは、音声呼（ＶｏＩＰ）のような、周期的間隔で発行される固定長パケットを有するリアルタイムデータストリームに対応する。
（ｉｉ）リアルタイム・ポーリング・サービス（Real-time  Polling  Service、rtPS）
これは、ＭＰＥＧビデオのような、周期的間隔で発行される可変長パケットを有するリアルタイムデータストリームに対応する。
（ｉｉｉ）ノンリアルタイム・ポーリング・サービス（Non-real-time  Polling  Service、nrtPS）
ＦＴＰ（ファイル転送プロトコル）のような、最小転送レートが必要な可変長パケットを有する遅延耐性データストリームに対応することを対象としたサービスレベル。
（ｉｖ）ベストエフォート（Best  Effort、BE）
この最低サービスレベルは、如何なる特定のサービス要件も有さないデータストリームのためである。パケットは、帯域が利用可能な限り処理される。
【０００９】
しかしながら、利用可能周波数の使用／再使用の観点から利用される通信方式が効率的なほど、複数の加入者局は標準的に同一の基地局に同時にアクセスするので、加入者局間の帯域要求の間の「衝突」の可能性が高まる。回線争奪ベースの方式は、従って、接続された加入者局の間で帯域を割り当てるためにＱｏＳが使用されるよう適応される。
【００１０】
既に述べたように、パケットはＰＨＹとＭＡＣプロトコル層の両方を関与させる。より詳細には、図３は、２個の部分、つまりＰＨＹヘッダー及びＭＡＣ  ＰＤＵを有するパケットフォーマットを示す。ＭＡＣ  ＰＤＵはまた、ＭＡＣヘッダー、任意のペイロード、及び任意の誤り訂正符号（巡回冗長符号又はＣＲＣ）を有する。図４は、１６ビットＣＩＤを有する、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４に指定された一般的なＭＡＣヘッダーフォーマットを示す。
【００１１】
ＩＥＥＥ８０２．１６で想定される単一ホップシステムでは、各加入者局（ＳＳ）は、基地局（ＢＳ）から直接に帯域を要求し、従って共通基地局へのアクセスを共有する。ＳＳが如何なる帯域も得られていない場合、ネットワークエントリ及び初期化段階で、ＳＳはＣＤＭＡレンジング符号（ranging  code）を使用し帯域を要求する。ＢＳは、既に述べられたように回線争奪に基づきこれらの要求を処理する。ＳＳがある初期帯域を得ると、ＳＳは続いて単独帯域要求ＭＡＣ（メディアアクセス制御）ヘッダー又はピギーバック要求を使用し、帯域を更に要求して良い。ピギーバック帯域要求は、常に増分である。単独要求は、増分又は総量であり得る。
【００１２】
ＳＳとＢＳとの間のサービスフローは、ネットワークエントリ手順の間に、又は動的サービスフロー手順により作成され及び活性化され得る。サービスフローＩＤ（ＳＦＩＤ）は、それぞれ存在するサービスフローに割り当てられる。また各サービスフローは特定のＱｏＳ要求と関連付けられる。サービスフローは、少なくとも１つのＳＦＩＤ及び関連する方向を有する。トランスポートコネクションのコネクション識別子（ＣＩＤ）は、サービスフローが許可された又はアクティブである場合のみ存在する。ＳＦＩＤとトランスポートＣＩＤとの間の関係は一意的である。これはＳＦＩＤが１つより多いトランスポートＩＤに関連付けられるべきでないこと、及びトランスポートＣＩＤが１つより多いＳＦＩＤに関連付けられるべきでないことを意味する。
【００１３】
ＣＩＤは、帯域要求に封入される。従ってＢＳは、どのＳＳが帯域を要求しているか、及び関連付けられたＱｏＳ要求は何かを知り得る。
【００１４】
近年、直接に送信されるのではなく、ＢＳとＳＳとの間のトラヒックが１つ以上の中継局（ＲＳ）を介して迂回される複数ホップ構成にＩＥＥＥ８０２．１６を拡張する努力がなされている。図５は、ＲＳ＃１及びＲＳ＃２を付された２個の中継局を有するこのような構成の例を示す。図５に示されるように、中継機能を支援するようネットワークが変更された場合、通常、中継局（ＲＳ）は、中継局のカバレージ内の全てのＳＳ又はＲＳの帯域要求（ＢＲ）をＢＳへ中継する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
この帯域要求プロトコルに伴う問題は、ＢＳがＢＳとＲＳ＃１との間の多くの帯域を意味する多数の帯域要求メッセージに直面し、及びこれら帯域要求の間で回線争奪が必要とされる可能性があることである。特に、ホップ数が２より大きい場合、ＢＳと図５ではＲＳ＃１のようなＢＳに最も近いＲＳとの間の帯域要求の数は累積され、従ってより多くの帯域がシグナリングオーバーヘッドに使用される。これは、一般に上り回線帯域が下り回線帯域より抑制されているので、特に問題である。更に、ＣＤＭＡレンジング符号が帯域要求のために使用される場合、ＢＳにより受信される帯域要求数の増加は、ブロードキャストされるＣＤＭＡ符号の送信の衝突確率を増大する。
【００１６】
他方で、非透過な又は分配型中継システムでは、ＲＳはバーストサイズ決定、帯域割り当て、及びパケットスケジューリングを自動的に処理して良い。これらの動作はまた、無線装置のセル内の無線装置への帯域割り当てに関連する。従って、ＲＳが帯域要求手順に関与することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様によると、無線通信方法が提供される。前記方法では、加入者局はそれぞれ基地局と通信するよう機能する。基地局は、加入者局の間に利用可能容量を割り当てることにより多数の加入者局と同時に通信を実行可能である。加入者局は、基地局とのコネクションを得る及び／又は維持するため、容量要求を発行するよう要求される。また、加入者局と基地局との間の通信は、少なくとも１つの中継局を通じて部分的に又は完全に実行される。前記方法は、
中継局で、複数の加入者局から発行された容量要求を検出し、検出された要求を使用し少なくとも１つの結合された容量要求を形成し、結合された容量要求を基地局へ送信する段階、
基地局で、前記複数の加入者局のために容量を予約することにより、結合された容量要求に応答する段階、及び
中継局又は基地局で、予約された容量を複数の加入者局の間に割り当てる段階、を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
例として、添付の図面を参照する。
【００１９】
本発明の実施例は、図６−１０を参照し、ＩＥＥＥ８０２．１６ネットワークを例として使用して記載される。
【００２０】
本発明では、アルゴリズムが提案される。当該アルゴリズムにより、中継局は中継局のセル内の加入者局（又は任意の他の中継局）からの帯域要求を分類しそして結合し、及び結合された帯域要求を基地局へ提出し得る。従って、帯域要求メッセージのオーバーヘッド及び衝突が減少する。これは、図６に図式的に示される。図６では、加入者局はＭＳにより示される移動局である。図６の太い矢印は、ＲＳで形成された結合されたＢＲを表し、図５のＲＳにより中継される複数の並列ＢＲを置き換える。既に述べたように、帯域要求（ＢＲ）は２つのカテゴリに分類される。つまり初期ＢＲ及び追加ＢＲである。これらのＢＲは本発明の実施例で異なる方法で取り扱われる。
【００２１】
１．初期帯域要求
ネットワークエントリ及び初期化段階で、ＲＳの範囲内の各ＳＳは、初期帯域を要求するために、回線争奪ベースのＣＤＭＡレンジングを使用する。ＲＳがこれらのＣＤＭＡ符号を検出した場合、ＲＳは、単に２つの検出されたＣＤＭＡ符号をＢＳへ中継するのではなく、異なるＣＤＭＡ符号をＢＳへ送信しこれらＳＳのための帯域を要求し得る。従って、帯域が節約され、及びＢＳ周囲のＣＤＭＡ符号送信の衝突可能性が低減される。或いは、ＲＳは単独帯域要求ＭＡＣヘッダーを使用し、これらＳＳのための帯域を要求し得る。この手順は、図７のフローチャートに示される。
【００２２】
２．追加帯域要求
以上に説明したように、ＳＳがある初期帯域を得ると、ＳＳは続いて単独帯域要求ＭＡＣ（メディアアクセス制御）ヘッダー又はピギーバック要求を使用し、帯域を更に要求して良い。この段階で、ＲＳは受信した単独又はピギーバックＢＲを「インスタントＢＲ」（ＩＢＲ）及び「非インスタントＢＲ」（ＮＩＢＲ）に分類する。ＩＢＲは結合され、そしてＲＳにより可能な限り早くＢＳへ送信される。ＮＩＢＲは結合され、そしてＲＳにより周期的総量ＢＲで送信される。
【００２３】
中継局におけるこのような追加ＢＲを処理する手順は、図８に示される。
【００２４】
最初の段階では、ＲＳがＢＲを受信する。次にＲＳは、対応する帯域要求のサービスフローに関連するＱｏＳパラメータを識別する。例えば、ＲＳは、ＢＲ内に封入されたコネクション識別子（ＣＩＤ）に索引を付け、ＱｏＳ要求を見付け得る。ＲＳにサービスフローのＱｏＳ要求を学習させるため、サービスコネクション要求期間中に、ＢＳは、ＲＳに認可されたサービスフローの情報を知らせなければならない。或いは、ＲＳはサービスコネクション要求期間中に交換される情報を「聴取」し得、ＣＩＤに関連付けられたＱｏＳ及びサービスフローとＣＩＤとの間の関係を得る。
【００２５】
ＱｏＳ要求の観点から、受信したＢＲは、２つのカテゴリ、つまりＩＢＲ及びＮＩＢＲにＲＳにより分類される。例えば、アンソリシテッド・グラント・サービス（Unsolicited  Grant  Service、UGC）及びリアルタイム・ポーリング・サービス（Real-time  Polling  Service、rtPS）に関連するＢＲは、ＩＢＲとして識別されて良い。ベスト・エフォート（Best  Effort、BE）及びノンリアルタイム・ポーリング・サービス（Non-real-time  Polling  Service、nrtPS）のＢＲは、ＮＩＢＲとして分類されて良い。
【００２６】
受信したＩＢＲの数が１である場合、ＲＳは、当該ＩＢＲにより要求された帯域の量を記録し、そして単に当該ＩＢＲをＢＳへ可能な限り早く送信する。このＩＢＲは、増分又は総量であり得る。ＲＳは当該ＩＢＲに対し元のＣＩＤを保つ。
【００２７】
現在のフレームで受信したＩＢＲの数が１より多い場合、ＲＳは、これらのＩＢＲを結合されたＩＢＲと称される１つのＢＲに結合し、そして当該結合されたＢＲをＢＳへ可能な限り早く送信する。この場合、ＲＳはまた、全てのＩＢＲの要求された帯域の総量を記録する。この結合されたＩＢＲは、増分又は総量であり得る。
【００２８】
結合されたＩＢＲの第１の可能なメッセージフォーマットは、図９に示される（フォーマットＡ）。この制御メッセージフォーマットの詳細は、以下の表１に記載される。
【００２９】
［表１］結合されたＩＢＲの帯域要求制御メッセージフォーマットＡ
【表１】
2008099282.tif 000003
【００３０】
結合されたＩＢＲの制御メッセージのサイズを減少するため、ＲＳは、図１０に示されるメッセージフォーマット（フォーマットＢ）を使用し得る。この制御メッセージの詳細は、以下の表２に記載される。このメッセージフォーマットを使用する場合、ＲＳは、ＲＳのＳＳ、又はＭＳ、及びＲＳにより使用される全てのＣＩＤと関連付けられた、ＲＳの既存の（前に設定された）ＣＩＤの１つを使用する。ＢＳは、当該ＣＩＤに封入された帯域要求がＳＳ及びＲＳと接続された任意の他のＲＳのために使用されることを知る。
【００３１】
［表２］結合されたＩＢＲの帯域要求メッセージフォーマットＢ
【表２】
2008099282.tif 000004
【００３２】
ＩＢＲを処理した後、ＲＳは、全てのＮＩＢＲにより要求された帯域の総量を記録する。周期的ＲＳ帯域要求のタイマーが終了した場合、ＲＳは、ＲＳの上り回線送信に必要な帯域の総量を算出し、そして総量帯域要求をＢＳへ送信する。ＲＳは、図１０の「メッセージフォーマットＢ」をこの帯域要求に使用し得る。従って、既存のＣＩＤは、ＲＳに接続された全てのＣＩＤを関連付けるためＲＳにより必要とされる。
【００３３】
総量帯域要求の期間は、ＮＩＢＲに関連するサービスのＱｏＳ、及び接続品質の関数であって良い。
【００３４】
ＲＳからのＢＲに応答して、ＢＳは、帯域の割り当てに必要な処理を実行する。フォーマットＡの帯域要求（図９）の場合、個々のＳＳ（又は他のＲＳ）により要求された帯域の量（増分又は総量）は、ＲＳからの要求に含まれる。この場合、ＢＳは個々に基づき帯域を割り当て、及び従ってＲＳに告知しなければならない。従ってＲＳは単に告知された量に気付く。フォーマットＢの帯域要求（図１０）の場合、ＢＳは要求された量（可能な場合、その他の場合はより少ない量）を許可し、そして従ってＲＳに通知する。従って、当該ＳＳ／ＲＳのＱｏＳ要件に依存して、要求しているＳＳ／ＲＳの間で、許可された量を適切に分割することにより、許可された帯域を割り当てることは、ＲＳ次第である。
【００３５】
以上の記載は単一ＲＳ及びＢＳにおける処理に関するが、他のＲＳがネットワークに存在しても良い。この場合、他のＲＳのそれぞれに関し、第１のＲＳは以上の説明のＢＳのように動作して良い。他のＲＳのそれぞれは、各ＲＳ自身のＳＳのセットに仕え、そして第１のＲＳに対し以上に説明された方法と同一の方法でそれらのＳＳから受信したＢＲを結合する。
【００３６】
纏めると、本発明の実施例は、以下の特徴を提供し得る。
−ＲＳのためにプロトコルを定め、受信した帯域要求を処理する。
−ＲＳにおいて受信した帯域要求を分類し及び結合することにより制御メッセージのオーバーヘッドを最小化する。
−回線争奪型の帯域要求の衝突確率を低減する。
−提案された方法は、他のメッセージ中継のために使用され得る。従って以上の利点を達成する。
【００３７】
本発明の実施例は、ハードウェア、又は１つ以上のプロセッサーで若しくはそれらの組み合わせで作動するソフトウェアモジュールとして実施されて良い。つまり、当業者は、本発明のＲＳ又はＢＳのように動作の一部又は全ての機能を実施するために、マイクロプロセッサー又はデジタル信号プロセッサー（ＤＳＰ）が実際に使用されて良いことを理解するだろう。また本発明の一部又は全ての機能を有する各ＳＳを提供することも可能である。本発明はまた、本願明細書に記載された方法の一部又は全てを実行する、１つ以上の素子又は装置のプログラム（例えば、コンピュータープログラム及びコンピュータープログラム製品）として実施されて良い。このような本発明を実施するプログラムは、コンピューター可読媒体に格納されて良く、又は例えば１つ以上の信号の形式であって良い。このような信号は、インターネットウェブサイトからダウンロード可能な、又は搬送信号により提供される、又は任意の他の形式のデータ信号であって良い。
（付記１）  無線通信方法であって、前記方法では、加入者局はそれぞれ基地局と通信するよう機能し、基地局は加入者局の間に利用可能容量を割り当てることにより多数の加入者局と同時に通信を実行可能であり、加入者局は基地局とのコネクションを得る及び／又は維持するため、容量要求を発行するよう要求され、及び加入者局と基地局との間の通信は、少なくとも１つの中継局を通じて部分的に又は完全に実行され、前記方法は、
前記中継局で、複数の加入者局から発行された容量要求を検出し、前記検出された要求を使用し少なくとも１つの結合された容量要求を形成し、前記結合された容量要求を前記基地局へ送信する段階、
前記基地局で、前記複数の加入者局のために容量を予約することにより、前記結合された容量要求に応答する段階、及び
前記中継局又は前記基地局で、前記予約された容量を前記複数の加入者局の間で割り当てる段階、を有する方法。
（付記２）  各加入者局は、ネットワークエントリ手順の一部として容量要求を発行し、前記基地局とのコネクションを得る、付記１記載の方法。
（付記３）  少なくともいくつかの加入者局は、前記基地局との通信中に容量要求を発行し、前記基地局との既存のコネクションを維持するか又は変更する、付記１又は２記載の方法。
（付記４）  前記容量要求は容量の絶対量の要求である、付記２又は３記載の方法。
（付記５）  前記容量要求は容量の増分の要求である、付記３記載の方法。
（付記６）  各容量要求は前記基地局からの帯域割り当ての帯域要求である、前記付記の何れか記載の方法。
（付記７）  前記帯域要求はＣＤＭＡレンジング符号の形式の初期帯域要求である、付記６記載の方法。
（付記８）  前記中継局はＣＤＭＡ符号の形式の結合された帯域要求を送信する、付記７記載の方法。
（付記９）  前記帯域要求は単独のメディアアクセス制御ヘッダーの形式の追加帯域要求である、付記６記載の方法。
（付記１０）  前記中継局は単独のメディアアクセス制御ヘッダーの形式の結合された帯域要求を送信する、付記６、７又は９記載の方法。
（付記１１）  通信はパケットの交換を通じて実行され、及び前記中継局は前記パケットのメディアアクセス制御層ヘッダーで前記結合された容量要求を送信する、前記付記の何れか記載の方法。
（付記１２）前記結合された容量要求は、前記検出する段階で検出された個々の容量要求の詳細を有する、前記付記の何れか記載の方法。
（付記１３）  加入者局と前記基地局との間の各コネクションはコネクション識別子を有し、及び前記詳細は前記検出された容量要求に対応するコネクション識別子を有する、付記１２記載の方法。
（付記１４）  前記結合された容量要求は、個々の容量要求の詳細を有することなく、前記検出された容量要求に含まれる容量の量を合算する、付記１乃至１１の何れか記載の方法。
（付記１５）  前記中継局と前記基地局との間のコネクションはコネクション識別子を有し、及び前記結合された容量要求は前記コネクション識別子を有する、付記１４記載の方法。
（付記１６）前記中継局で、前記検出された容量要求の特性に基づき前記検出された容量要求を分類する段階、を更に有する、前記付記の何れか記載の方法。
（付記１７）  前記中継局は前記検出された容量要求を緊急及び非緊急の要求に分類する、付記１６記載の方法。
（付記１８）  別個の結合された容量要求は、それぞれ前記緊急及び非緊急の要求を使用して形成される、付記１７記載の方法。
（付記１９）  前記結合された容量要求を送信する段階は、緊急の要求を使用して形成された結合された容量要求を直ちに送信すると同時に、非緊急の要求を使用して形成された結合された容量要求の送信を遅らせる段階を有する、付記１８記載の方法。
（付記２０）  前記中継局は、非緊急の要求から形成された結合された容量要求を送信する前に、所定時間期間が経過するのを待つ、付記１９記載の方法。
（付記２１）  加入者局と前記基地局との間の各コネクションは、サービスの質（ＱｏＳ）の複数のレベルの１つを割り当てられ、及び前記分類する段階は、前記ＱｏＳに基づき実行される、付記１６乃至２０の何れか記載の方法。
（付記２２）  加入者局と前記基地局との間の各コネクションはコネクション識別子を有し、ＱｏＳ情報は前記コネクション識別子と関連付けられ、前記中継局は前記コネクション識別子に基づき前記ＱｏＳを得る、付記２１記載の方法。
（付記２３）  前記基地局は、前記ネットワークエントリ手順の間に前記ＱｏＳを割り当て、及び前記基地局に各コネクションのＱｏＳを通知する、付記２及び２２記載の方法。
（付記２４）  前記システムは、前記中継局と通信している少なくとも１つの更なる中継局を有し、前記更なる中継局は更なる加入者局に関し前記中継局と同一の段階を実行し、前記更なる中継局は更なる加入者局の基地局として動作し、前記中継局は、前記更なる中継局からの容量要求を検出し及び前記結合された容量要求を形成する際に前記容量要求を使用する、前記付記の何れか記載の方法。
（付記２５）  前記加入者局の１つ以上は移動局である、前記付記の何れか記載の方法。
（付記２６）  無線通信システムであって、前記システムでは、加入者局はそれぞれ基地局と通信するよう機能し、基地局は加入者局の間に利用可能容量を割り当てることにより多数の加入者局と同時に通信を実行可能であり、加入者局は基地局とのコネクションを得る及び／又は維持するため、容量要求を発行するよう要求され、及び加入者局と基地局との間の通信は、少なくとも１つの中継局を通じて部分的に又は完全に実行され、
前記中継局は、複数の加入者局から発行された容量要求を検出し、前記検出された要求を使用し少なくとも１つの結合された容量要求を形成し、及び前記結合された容量要求を前記基地局へ送信する手段を有し、
前記基地局は、前記複数の加入者局のために容量を予約することにより、前記結合された容量要求に応答する手段を有し、及び
前記中継局又は前記基地局は、前記予約された容量を前記複数の加入者局の間で割り当てる手段を有する、無線通信システム。
（付記２７）  中継局であって、無線通信システムで使用され、前記システムでは、加入者局はそれぞれ基地局と通信するよう機能し、基地局は加入者局の間に利用可能容量を割り当てることにより多数の加入者局と同時に通信を実行可能であり、加入者局は基地局とのコネクションを得る及び／又は維持するため、容量要求を発行するよう要求され、及び加入者局と基地局との間の通信は、中継局を通じて部分的に又は完全に実行され、前記中継局は、
複数の加入者局から発行された容量要求を検出する検出手段、
前記検出された要求を使用し少なくとも１つの結合された容量要求を形成する結合手段、
前記結合された容量要求を前記基地局へ送信する送信手段、及び
前記基地局から受信した予約された容量の通知に応答し、前記複数の加入者局の間で前記予約された容量を割り当てる割り当て手段、を有する中継局。
（付記２８）  前記システムにおける通信は、パケットの交換を通じて実行され、及び前記送信手段は前記パケットのメディアアクセス制御層ヘッダーで前記結合された容量要求を送信するよう構成される、付記の２７記載の中継局。
（付記２９）  前記結合された容量要求は、前記検出手段により検出された個々の容量要求の詳細を有する、付記２７又は２８記載の中継局。
（付記３０）  前記基地局から受信した前記予約された容量の通知は、割り当て手段により各加入者局に対し割り当てられるべき容量の個々の量に関する情報を有する、付記２９記載の中継局。
（付記３１）  前記結合された容量要求は、前記検出手段により検出された個々の容量要求の詳細を有さない、付記２７又は２８記載の中継局。
（付記３２）  前記予約された容量の通知は総容量を有し、及び前記割り当て手段は、前記複数の加入者局の間で前記予約された容量を分配するよう構成される、付記３１記載の中継局。
（付記３３）  前記結合手段は、前記検出された容量要求の特性に基づき、前記検出された容量要求を分類する手段を有する、付記２７乃至３２の何れか記載の中継局。
（付記３４）  前記分類手段は、前記検出された容量要求を緊急及び非緊急の要求に分類するよう機能する、付記３３記載の中継局。
（付記３５）  前記結合手段は、それぞれ前記緊急及び非緊急の要求を使用して別個の結合された容量要求を形成するよう構成される、付記３４記載の中継局。
（付記３６）  前記送信手段は、緊急の要求を使用して形成された結合された容量要求を直ちに送信すると同時に、非緊急の要求を使用して形成された結合された容量要求の送信を遅らせるよう構成される、付記３５記載の中継局。
（付記３７）  前記送信手段は、非緊急の要求から形成された結合された容量要求を送信する前に、所定時間期間が経過するのを待つ、付記３６記載の中継局。
（付記３８）  加入者局と前記基地局との間の各コネクションは、サービスの質（ＱｏＳ）の複数のレベルの１つを割り当てられ、及び前記分類手段は、前記ＱｏＳに基づき前記分類を実行する、付記３３乃至３７の何れか記載の中継局。
（付記３９）  加入者局と前記基地局との間の各コネクションはコネクション識別子を有し、ＱｏＳ情報は前記コネクション識別子と関連付けられ、及び前記分類手段は前記コネクション識別子に基づき前記ＱｏＳを得るよう構成される、付記３８記載の中継局。
（付記４０）  前記検出手段は、少なくとも１つの更なる中継局からの容量要求を検出するよう構成され、前記更なる中継局は、更なる加入者局に関し前記中継局と同一の役割を実行し、及び前記結合手段は、前記結合された容量要求を形成する際に前記容量要求を使用するよう構成される、付記２７乃至３９の何れか記載の中継局。
（付記４１）  コンピュータープログラムであって、無線通信システムの中継局により実行される場合、付記２７乃至４０記載の中継局を提供する、コンピュータープログラム。
（付記４２）  基地局であって、無線通信システムで使用され、前記システムでは、加入者局はそれぞれ基地局と通信するよう機能し、基地局は加入者局の間に利用可能容量を割り当てることにより多数の加入者局と同時に通信を実行可能であり、加入者局は基地局とのコネクションを得る及び／又は維持するため、容量要求を発行するよう要求され、及び加入者局と基地局との間の通信は、少なくとも１つの中継局を通じて部分的に又は完全に実行され、前記中継局は、複数の加入者局から発行された容量要求を検出し及び結合された容量要求を前記基地局へ送信し、前記基地局は、
前記中継局から受信した前記結合された容量要求を復号化する復号化手段、
前記復号化の結果に応答し、前記複数の加入者局に容量を予約する容量予約手段、及び
前記中継局に前記予約された容量を通知する送信手段、を有する中継局。
（付記４３）  前記システムにおける通信は、パケットの交換を通じて実行され、及び前記復号化手段は前記パケットのメディアアクセス制御層ヘッダーで前記結合された帯域要求を送信するよう構成される、付記の４２記載の基地局。
（付記４４）  前記復号化手段は、前記加入者局により作成され及び前記結合された容量要求に含まれる個々の容量要求の詳細を抽出するよう構成される、付記４２又は４３記載の基地局。
（付記４５）  前記容量予約手段は、各加入者局のために容量の個々の量を予約するよう構成され、前記送信手段は、前記中継局に前記容量の個々の量を通知する、付記４４記載の基地局。
（付記４６）  前記結合された容量要求が個々の容量要求を有さない場合、前記容量予約手段は、前記加入者局のために総容量を予約するよう構成され、前送信手段は、前記中継局に前記総容量を通知する、付記４２乃至４５の何れか記載の基地局。
（付記４７）  コンピュータープログラムであって、無線通信システムの基地局で実行される場合、付記４２乃至４６記載の基地局を提供する、コンピュータープログラム。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ＩＥＥＥ８０２．１６に従うプロトコル層を示す。
【図２】ＩＥＥＥ８０２．１６ネットワークにおけるＣＩＤ、ＳＦＩＤ及びＱｏＳの間の関係を示す。
【図３】ＩＥＥＥ８０２．１６ネットワークで使用可能なパケットフォーマットを示す。
【図４】ＩＥＥＥ８０２．１６仕様で記載されたパケットの一般的ＭＡＣヘッダーを示す。
【図５】複数ホップ無線通信システムにおける単純な帯域要求プロトコルを図示する。
【図６】本発明で利用される帯域要求（ＢＲ）プロトコルを図示する。
【図７】ＲＳにおける初期帯域要求の処理のフローチャートである。
【図８】ＲＳにおける追加帯域要求の処理のフローチャートである。
【図９】本発明による、結合されたインスタントＢＲの第１のメッセージフォーマットを示す。
【図１０】本発明による、結合されたインスタントＢＲの第２のメッセージフォーマットを示す。
【符号の説明】
【００３９】
ＢＳ  基地局
ＲＳ  中継局
ＭＳ  移動局
【図１】
2008099282.tif 000005
【図２】
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【図３】
2008099282.tif 000007
【図４】
2008099282.tif 000008
【図５】
2008099282.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
2008099282.tif 000012
【図９】
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【図１０】
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