(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＥＥＥ８０２．１６のＯＦＤＭＡ方式における中継局を介したレンジング方法であって、
イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのシード情報が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに予め区分されており、
前記シード情報は、疑似乱数ビット列生成器に入力される一部のビット情報であるUL_PermBaseであることを特徴とするレンジング方法。
【請求項２】
前記中継ドメインは、第１の中継局に割り当てられたシード情報毎に、第１の中継局圏内に存在する移動局及び第２の中継局に割り当てられるドメインが予め区分されていることを特徴とする請求項１に記載のレンジング方法。
【請求項３】
前記基地局が、プリアンブルを前記中継局へ送信する第１のステップと、
前記中継局が、割り当てた中継局用シード情報により生成したプリアンブルを前記移動局へ送信する第２のステップと、
前記移動局が、前記中継ドメインの中から当該移動局に割り当てるシード情報を決定し、該シード情報を用いてイニシャルレンジングコードを生成し、該イニシャルレンジングコードを前記中継局へ返信する第３のステップと、
前記中継局が、前記移動局から受信したイニシャルレンジングコードを前記基地局へ転送する第４のステップと、
前記基地局が、前記イニシャルレンジングコードに基づいて、前記移動局は前記中継局を介して通信していることを認識する第５のステップと、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンジング方法。
【請求項４】
ＩＥＥＥ８０２．１６のＯＦＤＭＡ方式における通信装置に搭載されたコンピュータによって、レンジング処理を実行させるプログラムであって、
イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのシード情報が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに予め区分されており、
前記シード情報は、疑似乱数ビット列生成器に入力される一部のビット情報であるUL_PermBaseであるようにコンピュータを実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項５】
ＩＥＥＥ８０２．１６のＯＦＤＭＡ方式における中継局であって、
イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのシード情報が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに予め区分されおり、
前記シード情報は、疑似乱数ビット列生成器に入力される一部のビット情報であるUL_PermBaseであり、
前記中継ドメインは、第１の中継局に割り当てられたシード情報毎に、第１の中継局圏内に存在する移動局及び第２の中継局に割り当てられるドメインが予め区分されており、
前記中継ドメインの中から中継局用シード情報を決定するシード情報決定手段と、
前記中継局用シード情報により生成したプリアンブルを移動局へ送信するプリアンブル送信手段と、
前記移動局から受信したイニシャルレンジングコードを、前記基地局へ転送するレンジングコード送信手段と
を有することを特徴とする中継局。
【請求項６】
ＩＥＥＥ８０２．１６のＯＦＤＭＡ方式における基地局であって、
イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのシード情報が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに予め区分されており、
前記シード情報は、疑似乱数ビット列生成器に入力される一部のビット情報であるUL_PermBaseであり、
前記中継ドメインは、第１の中継局に割り当てられたシード情報毎に、第１の中継局圏内に存在する移動局及び第２の中継局に割り当てられるドメインが予め区分されており、
受信した前記イニシャルレンジングコードのシード情報が、前記基本ドメインか又は前記中継ドメインかを判定するレンジングコード判定手段と、
前記シード情報が前記中継ドメインである場合、前記移動局が経由する前記中継局を特定し、中継経路を判定する中継経路判定手段と、
前記中継経路を経路テーブルに保持する経路テーブル保持手段と、
前記経路テーブルに応じて送受信タイミングをスケジューリングするマップスケジューリング手段と
を有することを特徴とする基地局。
【請求項７】
ＩＥＥＥ８０２．１６のＯＦＤＭＡ方式における移動局であって、
イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのシード情報が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに予め区分されており、
前記シード情報は、疑似乱数ビット列生成器に入力される一部のビット情報であるUL_PermBaseであり、
前記中継ドメインは、第１の中継局に割り当てられたシード情報毎に、第１の中継局圏内に存在する移動局及び第２の中継局に割り当てられるドメインが予め区分されており、
受信したプリアンブルを生成したシード情報が、前記基本ドメインか又は前記中継ドメインかを判定するプリアンブル判定手段と、
前記シード情報が前記中継ドメインである場合、受信したプリアンブルを生成したシード情報に基づくドメインの中から移動局用シード情報を決定するシード情報決定手段と、
前記シード情報を用いて、イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するレンジングコード生成手段と、
前記イニシャルレンジングコードを用いて、レンジング処理をするレンジング処理手段と
を有することを特徴とする移動局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１６における中継局を介したレンジング方法、プログラム及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１６は、ＢＷＡ(Broadband Wireless Access)サービスを提供可能な高速無線アクセスシステムの標準規格である。現在、ＩＥＥＥ８０２．１６標準化会合では、データを中継することによってカバレッジエリアを拡大するＭＭＲ(Mobile Multihop Relay)技術に関し、メディアアクセス制御（Medium Access Control）及び物理層の規定を行うための検討が開始されている。このＭＭＲ技術によれば、基地局ＢＳ(Base Station)は、その基地局ＢＳ圏内の固定局ＳＳ(Subscriber Station)又は移動局ＭＳ(Mobile Subscriber Station)と通信をすると共に、基地局圏ＢＳ圏内の中継局ＲＳ(Relay Station)を介して、基地局ＢＳ圏外の固定局ＳＳ又は移動局ＭＳとも通信をすることができる。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１６の高速無線アクセスシステムは、基本的に、固定局ＳＳ向けＢＷＡサービスの提供を目的とした標準規格である（例えば非特許文献１参照、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４）。ここでは、ＰＭＰ(Point-to-Multipoint)及びＭｅｓｈの２つのネットワークトポロジが規定されている。ＰＭＰは、一般的なセルラシステムと同様、基本的に「ＢＳ：ＳＳ＝１：多」でネットワークを構成する。一方、Ｍｅｓｈは、移動局ＭＳ同士をマルチホップでネットワークを構成する。変調方式としては、シングルキャリア方式、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiple)方式、ＯＦＤＭＡ(OFDM Access）方式が採用されている。
【０００４】
非特許文献１を修正した技術であって、ＯＦＤＭＡ方式のイニシャルレンジングシーケンスを規定した標準規格もある（例えば非特許文献２参照）。最初に、移動局ＭＳが、ランダムなイニシャルレンジングコードを生成し、ＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)によって基地局ＢＳへ送信する。これに対し、基地局ＢＳは、レンジング応答ＲＮＧ−ＲＳＰ(Ranging Response)を移動局ＭＳへ返信する。このメッセージ交換は、基地局ＢＳ−移動局ＭＳ間で送信電力及びタイミングを調整するために、複数回繰り返される。これら調整が完了すると、基地局ＢＳは、成功を示すＲＮＧ−ＲＳＰを移動局ＭＳへ送信する。これに対し、移動局ＭＳは、レンジング要求ＲＮＧ−ＲＥＱ(Ranging Request）を基地局ＢＳへ送信する。基地局ＢＳは、移動局ＭＳに接続識別子ＣＩＤ(Connection IDentifier)を割り当て、そのＣＩＤを含むＲＮＧ−ＲＳＰを移動局ＭＳへ送信する。
【０００５】
非特許文献１及び２によれば、カバレッジエリアの拡大を目的とする中継機能については全く考慮されていない。電力増幅の中継を行う場合、中継局ＲＳは、中継局ＲＳ−固定局ＳＳ間の通信状況によって決定された、所望Burst Profileを単に増幅して転送する。従って、基地局ＢＳ−中継局ＲＳ間の通信状況が考慮されず、結果的に基地局ＢＳ−中継局ＲＳ−固定局ＳＳ間の整合が取れない。
【０００６】
また、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４標準規格のＭｅｓｈトポロジを用いてカバレッジエリア拡大を図ることはできる。しかし、Ｍｅｓｈはオプション扱いであって、フレーム構成についてＰＭＰと互換性が無い。また、ＰＭＰと比較して、フレームのオーバヘッドが多く、スループットに影響する。複信方式は、ＴＤＤ(Time Division Duplex)しかサポートしていない。
【０００７】
更に、使用周波数帯として２ＧＨｚ以上が想定されている。その周波数特性上、固定局ＳＳは、地形や周辺建造物などの影響により受信状況が不安定となり、屋内や地下では圏外による利用不可となる可能性が高い。このような状況の場合、同規格のＰＭＰでは、新たに基地局ＢＳを設置するしかない。
【０００８】
更に、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４を、移動局ＭＳ向けＢＷＡサービス提供を目的として修正した高速無線アクセスシステムの標準規格もある（例えば非特許文献３参照、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ）。ここでは、ネットワークトポロジとして、ＰＭＰのみが規定されている。
【０００９】
図１は、ＯＦＤＭＡ方式のレンジングコードを生成する擬似乱数ビット列ＰＲＢＳ(Pseudo Random Binary Sequence)生成器の構成図である。
【００１０】
ＰＲＢＳシード(PRBS seed)１５ビットの内、下位７ビット（ｓ０〜ｓ６）をUL_PermBase(UpLink Permutation Base)に割当てて、レンジングコードを生成する。
UL_PermBase：整数０〜６９（７０通り）
レンジングコード長：１４４ビット
利用可能なコード数：２５６通り
【００１１】
基地局ＢＳは、複数コードのサブグループＳ（0〜255）を用い、以下に示す各コードは、Ｓ〜((S+O+N+M+L) mod 256)の範囲内に存在する。
・Ｎコード（イニシャルレンジング）
144×(S mod 256) times〜144×((S＋N) mod 256)−1 times
・Ｍコード（Periodic ranging）
144×((N＋S) mod 256) times〜144×((N＋M＋S) mod 256)−1 times
・Ｌコード（帯域幅要求）
144×((N＋M＋S) mod 256) times〜144×((N＋M＋L＋S) mod 256)−1 times
・Ｏコード（ハンドオーバレンジング）
144×((N＋M＋L＋S) mod 256) times〜144×((N＋M＋L＋O＋S) mod 256)−1 times
【００１２】
ＯＦＤＭＡ方式によれば、PermBaseはサブキャリア割り当てに対応するので、PermBase毎に周波数帯域が異なる。従って、異なるPermBaseを用いることにより、互いの干渉が抑制されることとなる。
【００１３】
【非特許文献１】IEEE Std 802.16-2004、IEEE Standard for Local andmetropolitan area networks, Part 16、「Air Interface for Fixed Broadband WirelessAccess Systems」
【非特許文献２】IEEE P802.16-2004/Cor1/D5、Draft IEEE Standard forLocal and metropolitan area networks, Corrigendum to IEEE Standard for Localand Metropolitan Area Networks - Part 16、「Air Interface for Fixed BroadbandWireless Access Systems」
【非特許文献３】IEEE P802.16e/D12、Draft IEEE Standard for Localand metropolitan area networks, Part 16、「Air Interface for Fixed and MobileBroadband Wireless Access Systems, Amendment for Physical and Medium AccessControl Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ＩＥＥＥ８０２．１６における基地局ＢＳは、中継局ＲＳを介して移動局ＭＳと通信する場合、基地局ＢＳと通信する移動局ＭＳの数は膨大な数となる。このとき、基地局ＢＳは、移動局ＭＳが経由する中継局ＲＳを特定するために、別途、標準規格以外のシーケンスを必要とする。しかしながら、ネットワークトポロジの特定のためのシーケンスは、ネットワーク全体の負荷となる。
【００１５】
従って、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１６を適用した高速無線アクセスシステムについて、中継局ＲＳが介在したネットワークトポロジを簡易に特定することによりネットワークリソースの効率化を図ることができる、中継局を介したレンジング方法、プログラム及びシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、ＩＥＥＥ８０２．１６のＯＦＤＭＡ方式における中継局を介したレンジング方法であって、
イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのシード情報が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに予め区分されており、
シード情報は、疑似乱数ビット列生成器に入力される一部のビット情報であるUL_PermBaseであることを特徴とする。
【００１７】
本発明のレンジング方法における他の実施形態によれば、中継ドメインは、第１の中継局に割り当てられたシード情報毎に、第１の中継局圏内に存在する移動局及び第２の中継局に割り当てられるドメインが予め区分されていることも好ましい。
【００１９】
本発明のレンジング方法における他の実施形態によれば、
基地局が、プリアンブルを中継局へ送信する第１のステップと、
中継局が、割り当てた中継局用シード情報により生成したプリアンブルを移動局へ送信する第２のステップと、
移動局が、中継ドメインの中から当該移動局に割り当てるシード情報を決定し、該シード情報を用いてイニシャルレンジングコードを生成し、該イニシャルレンジングコードを中継局へ返信する第３のステップと、
中継局が、移動局から受信したイニシャルレンジングコードを基地局へ転送する第４のステップと、
基地局が、イニシャルレンジングコードに基づいて、移動局は中継局を介して通信していることを認識する第５のステップと、
を有することも好ましい。
【００２０】
本発明によれば、ＩＥＥＥ８０２．１６のＯＦＤＭＡ方式における通信装置に搭載されたコンピュータによって、レンジング処理を実行させるプログラムであって、
イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのシード情報が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに予め区分されており、
シード情報は、疑似乱数ビット列生成器に入力される一部のビット情報であるUL_PermBaseであるようにコンピュータを実行させることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、ＩＥＥＥ８０２．１６のＯＦＤＭＡ方式における中継局であって、
イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのシード情報が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに予め区分されおり、
シード情報は、疑似乱数ビット列生成器に入力される一部のビット情報であるUL_PermBaseであり、
中継ドメインは、第１の中継局に割り当てられたシード情報毎に、第１の中継局圏内に存在する移動局及び第２の中継局に割り当てられるドメインが予め区分されており、
中継ドメインの中から中継局用シード情報を決定するシード情報決定手段と、
中継局用シード情報により生成したプリアンブルを移動局へ送信するプリアンブル送信手段と、
移動局から受信したイニシャルレンジングコードを、基地局へ転送するレンジングコード送信手段と
を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、ＩＥＥＥ８０２．１６のＯＦＤＭＡ方式における基地局であって、
イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのシード情報が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに予め区分されており、
シード情報は、疑似乱数ビット列生成器に入力される一部のビット情報であるUL_PermBaseであり、
中継ドメインは、第１の中継局に割り当てられたシード情報毎に、第１の中継局圏内に存在する移動局及び第２の中継局に割り当てられるドメインが予め区分されており、
受信したイニシャルレンジングコードのシード情報が、基本ドメインか又は中継ドメインかを判定するレンジングコード判定手段と、
シード情報が中継ドメインである場合、移動局が経由する中継局を特定し、中継経路を判定する中継経路判定手段と、
中継経路を経路テーブルに保持する経路テーブル保持手段と、
経路テーブルに応じて送受信タイミングをスケジューリングするマップスケジューリング手段と
を有することを特徴とする。
【００２５】
本発明によればＩＥＥＥ８０２．１６のＯＦＤＭＡ方式における移動局であって、
イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのシード情報が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに予め区分されており、
シード情報は、疑似乱数ビット列生成器に入力される一部のビット情報であるUL_PermBaseであり、
中継ドメインは、第１の中継局に割り当てられたシード情報毎に、第１の中継局圏内に存在する移動局及び第２の中継局に割り当てられるドメインが予め区分されており、
受信したプリアンブルを生成したシード情報が、基本ドメインか又は中継ドメインかを判定するプリアンブル判定手段と、
シード情報が中継ドメインである場合、受信したプリアンブルを生成したシード情報に基づくドメインの中から移動局用シード情報を決定するシード情報決定手段と、
シード情報を用いて、イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するレンジングコード生成手段と、
イニシャルレンジングコードを用いて、レンジング処理をするレンジング処理手段と
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のレンジング方法等によれば、ＩＥＥＥ８０２．１６高速無線アクセスシステムについて、中継局ＲＳが介在したネットワークトポロジを簡易に特定することができる。
【００２８】
本発明によれば、ＯＦＤＭＡ方式のレンジング処理で用いられるレンジングコードを中継局向けに拡張する。このようなレンジングコードの割り当ては、中継局を含むネットワークトポロジを関連付けることができる。基地局は、移動局が経由している中継局を特定し、ネットワーク全体の経路を把握し、その経路情報に基づいた帯域割当をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００３０】
ＰＲＢＳ生成器で割当可能なUL_PermBaseは、７ビット（１２８通り）であるのに対し、従来の標準規格によって規定されたUL_PermBaseは、０〜６９（７０通り）である。このUL_PermBase＝０〜６９は、基地局ＢＳ圏内に存在する移動局ＭＳに割り当てる基本ドメインとする。これに対し、本発明は、従来の標準規格によって規定されていないUL_PermBaseの７０〜１２８（５８通り）を、ネットワークトポロジに応じて割り当てる。このUL_PermBaseの７０〜１２８は、中継局ＲＳと、その中継局ＲＳを介して基地局ＢＳと通信する移動局ＭＳとに割り当てる中継ドメインとする。
【００３１】
表１は、本発明におけるUL_PermBaseの割り当てを表す。
【表１】
0004716882.tif 000002
【００３２】
表１によれば、基地局ＢＳ圏内に存在する移動局ＭＳは、UL_PermBase＝０〜６９のいずれかの整数を用いる。基地局ＢＳ圏内に存在する中継局ＲＳhop1は、UL_PermBase＝７０、８０、・・・のいずれかの整数を用いる。UL_PermBase＝７０の中継局ＲＳhop1圏内に存在する移動局ＭＳは、UL_PermBase＝７１〜７４のいずれかの整数を用いる。UL_PermBase＝７０の中継局ＲＳhop1圏内に存在する中継局ＲＳhop2は、UL_PermBase＝７５を用いる。UL_PermBase＝７５の中継局ＲＳhop2圏内に存在する移動局ＭＳは、UL_PermBase＝７６〜７９のいずれかの整数を用いる。このように、本発明は、イニシャルレンジング、Periodic ranging、Bandwidth request、Handover rangingの各コードを生成するためのUL_PermBaseが、基地局ＢＳ圏内に存在する移動局ＭＳに割り当てられる基本ドメインと、基地局ＢＳ圏内に存在する中継局ＲＳ及びその中継局ＲＳ圏内に存在する移動局ＭＳに割り当てられる中継ドメインとに予め区分されている。割り当てられたUL_PermBaseは、ネットワークトポロジを表すこととなる。
【００３３】
図２は、本発明におけるネットワークシステム構成図である。
【００３４】
図２によれば、ＩＥＥＥ８０２．１６高速無線アクセスシステムのＰＭＰについて、中継局ＲＳが存在するネットワークトポロジが表されている。基地局ＢＳ圏内には、移動局ＭＳ１及びＭＳ２と、中継局ＲＳ１及びＲＳ２とが存在する。中継局ＲＳ１圏内には、移動局ＭＳ３及びＭＳ４と、中継局ＲＳ１１とが存在する。また、中継局ＲＳ１１圏内には、移動局ＭＳ７及びＭＳ８が存在する。移動局ＭＳ７及びＭＳ８は、中継局ＲＳ１１及び中継局ＲＳ１を介して、基地局ＢＳと通信する。一方、中継局ＲＳ２圏内には、移動局ＭＳ５及びＭＳ６が存在する。
【００３５】
次に、中継局ＲＳ及び移動局ＭＳが割り当てるUL_PermBaseについて説明する。
【００３６】
基地局ＢＳ圏内の移動局ＭＳ１及びＭＳ２は、従来技術に従って、UL_PermBase＝０〜６９のいずれかの整数を選択して、ＰＲＢＳシードの一部とする。
【００３７】
基地局ＢＳ圏内の中継局ＲＳ１及びＲＳ２は、UL_PermBase＝７０〜１２７（５８通り）のうち、中継局用に規定した整数を選択する。図２によれば、中継局ＲＳ１はUL_PermBase＝７０を割り当て、中継局ＲＳ２はUL_PermBase＝８０を割り当てる。ここで、中継局ＲＳは、割り当てた基地局ＢＳに対するUL_PermBaseを、移動局ＭＳに対するDL_PermBase（Downlink Permutation Base）と共用する。従って、中継局ＲＳは、その中継局ＲＳ圏内に送信するプリアンブルのPermutationに、そのDL_PermBaseを用いる。これにより、プリアンブルを受信した移動局ＭＳ又は中継局ＲＳは、中継局が介在していることを認識することができる。
【００３８】
中継局ＲＳ１は、その圏内の移動局ＭＳ３及びＭＳ４に対し、DL_PermBase＝７０により生成したプリアンブルを送信する。このプリアンブルを受信した移動局ＭＳ３及びＭＳ４と中継局ＲＳ１１は、自身が中継局ＲＳ１の圏内に存在していることを認識する。そして、移動局ＭＳ３及びＭＳ４は、UL_PermBase＝７１〜７４のいずれかの整数を選択し、その整数をＰＲＢＳシードの一部とする。図２によれば、移動局ＭＳ３はUL_PermBase＝７１を、移動局ＭＳ４はUL_PermBase＝７２をそれぞれ選択している。
【００３９】
中継局ＲＳ２は、その圏内の移動局ＭＳ５及びＭＳ６に対し、DL_PermBase＝８０により生成したプリアンブルを送信する。このプリアンブルを受信した移動局ＭＳ５及びＭＳ６は、自身が中継局ＲＳ２の圏内に存在していることを認識する。そして、移動局ＭＳ５及びＭＳ６は、UL_PermBase＝８１〜８４のいずれかの整数を選択し、その整数をＰＲＢＳシードの一部とする。図２によれば、移動局ＭＳ５はUL_PermBase＝８１を、移動局ＭＳ６はUL_PermBase＝８２をそれぞれ選択している。
【００４０】
中継局ＲＳ（基地局ＢＳからみて１ホップ目の上位中継局ＲＳ）の圏内に存在する中継局ＲＳ（基地局ＢＳからみて２ホップ目）には、上位中継局ＲＳに割り当てられたUL_PermBaseのドメインの内、予め固有のUL_PermBaseを割り当てる。図２及び表１によれば、中継局ＲＳ１１にはUL_PermBase＝７５が割り当てられている。
【００４１】
中継局ＲＳ１１は、その圏内の移動局ＭＳ７及びＭＳ８に対し、DL_PermBase＝７５により生成したプリアンブルを送信する。このプリアンブルを受信した移動局ＭＳ７及びＭＳ８は、自身が中継局ＲＳ１１の圏内に存在していることを認識する。そして、移動局ＭＳ７及びＭＳ８は、UL_PermBase＝７６〜７９のいずれかの整数を選択し、その整数をＰＲＢＳシードの一部とする。図２によれば、移動局ＭＳ７はUL_PermBase＝７６を、移動局ＭＳ８はUL_PermBase＝７７をそれぞれ選択している。
【００４２】
図３は、本発明について基地局ＢＳとその圏外に存在する移動局ＭＳとの間の中継局ＲＳを介したレンジングシーケンスである。
【００４３】
（Ｓ３０１）基地局ＢＳは、予め割り当てられたDL_PermBase（０〜３１のいずれか、例えば１）により生成したプリアンブルを、その圏内の中継局ＲＳ（及び移動局ＭＳ）へ送信する。
（Ｓ３０２）中継局ＲＳは、そのDL_PermBase（１）が基本ドメイン（０〜３１）であることを確認し、中継ドメイン（７０〜１２７）の中から中継局用シード情報（例えば７０）を割り当てる。中継局ＲＳは、中継局用シード情報（７０）と等価なDL_PermBase for RS（７０）により生成したプリアンブルを、その圏内の移動局ＭＳへ送信する。
（Ｓ３０３）また、基地局ＢＳは、中継局ＲＳへＵＬ−ＭＡＰを送信する。
（Ｓ３０４）中継局ＲＳは、そのＵＬ−ＭＡＰを移動局ＭＳへ転送する。
【００４４】
（Ｓ３０５）移動局ＭＳは、受信したプリアンブルを生成したDL_PermBase for RS（７０）に基づくドメイン（７１〜７４）のいずれかの整数（例えば７１）を選択し、その整数をＰＲＢＳシードの一部とする。移動局ＭＳは、そのＰＲＢＳシードを用いて、ＰＲＢＳ生成器の出力によりイニシャルレンジングコードを決定する。そのイニシャルレンジングコードは、中継局ＲＳへ送信される。
（Ｓ３０６）中継局ＲＳは、受信したイニシャルレンジングコードを基地局ＢＳへ転送する。イニシャルレンジングコードを受信した基地局ＢＳは、以下のことを認識する。
・UL_PermBaseが０〜６９以外の整数であるために、基地局ＢＳ圏内の移動局ＭＳからの要求ではないことを認識する。
・UL_PermBaseは予め中継ドメインに区分されている（中継局７０：ドメイン７１〜７４）ので、その移動局ＭＳが存在する中継局ＲＳを特定する。
【００４５】
（Ｓ３０７）基地局ＢＳは、その中継局ＲＳ圏内の移動局ＭＳに対してＲＮＧ−ＲＳＰを送信するための帯域を確保する。
（Ｓ３０８）中継局ＲＳは、基地局ＢＳから割り当てられた帯域を用いて、ＲＮＧ−ＲＳＰを移動局ＭＳへ送信する。
【００４６】
（Ｓ３０９）レンジング処理が成功するまで、Ｓ３０１〜Ｓ３０８のシーケンスを繰り返す。
【００４７】
（Ｓ３１０）レンジング処理が成功したとする。
（Ｓ３１１）基地局ＢＳは、再度、基本ドメイン（０〜３１）のDL_PermBase（例えば１）により生成したプリアンブルを、中継局ＲＳへ送信する。
（Ｓ３１２）中継局ＲＳは、中継局用シード情報（７０）と等価なDL_PermBase for RS（７０）により生成したプリアンブルを、その圏内の移動局ＭＳへ送信する。
（Ｓ３１３）また、基地局ＢＳは、中継局ＲＳへＵＬ−ＭＡＰを送信する。
（Ｓ３１４）ＵＬ−ＭＡＰを受信した中継局ＲＳは、そのＵＬ−ＭＡＰを移動局ＭＳへ転送する。
【００４８】
（Ｓ３１５）移動局ＭＳは、中継局ＲＳ−移動局ＭＳ間で所望するバーストプロファイル（変調方式や誤り訂正ＦＥＣ(Forward Error Correction)等の情報）を付加したＲＮＧ−ＲＥＱを、中継局ＲＳへ送信する。
（Ｓ３１６）中継局ＲＳは、受信したＲＮＧ−ＲＥＱを基地局ＢＳへ転送する。
（Ｓ３１７）基地局ＢＳは、ＲＮＧ−ＲＳＰを中継局ＲＳへ返信する。
（Ｓ３１８）中継局ＲＳは、ＲＮＧ−ＲＳＰを移動局ＭＳへ転送する。
【００４９】
図４は、本発明について基地局ＢＳとその圏内に存在する移動局ＭＳとの間の中継局ＲＳを介したレンジングシーケンスである。
【００５０】
（Ｓ４０１）基地局ＢＳは、予め割り当てられたDL_PermBase（０〜３１のいずれか、例えば１）により生成したプリアンブルを、その圏内の移動局ＭＳ（及び中継局ＲＳ）へ送信する。
（Ｓ４０２）また、基地局ＢＳは、移動局ＭＳへＵＬ−ＭＡＰを送信する。
（Ｓ４０３）移動局ＭＳは、基本ドメイン（０〜６９）のいずれかの整数（例えば１）をUL_PermBaseに割り当て、その整数をＰＲＢＳシードの一部とする。移動局ＭＳは、そのＰＲＢＳシードを用いて、ＰＲＢＳ生成器の出力によりイニシャルレンジングコードを決定する。そのイニシャルレンジングコードは、基地局ＢＳへ送信される。
（Ｓ４０４）基地局ＢＳは、ＲＮＧ−ＲＳＰを移動局ＭＳへ返信する。
【００５１】
（Ｓ４０５）移動局ＭＳは、近隣に存在する中継局ＲＳを探索するために、予め決められた特定のUL_PermBase（例えば１２７）を用いた、コモンコードをブロードキャストする。このコモンコードは、中継局ＲＳだけでなく、基地局ＢＳにも受信される。
（Ｓ４０６）コモンコードを受信した中継局ＲＳは、予め割り当てられたDL_PermBase for RS（７０〜１２６のいずれか、例えば７０）により生成したプリアンブルを、一定期間、ブロードキャストする。
（Ｓ４０７）プリアンブルを受信した移動局ＭＳは、DL_PermBase for RS（７０）に基づくドメイン（７１〜７４）のいずれかの整数（例えば７１）をUL_PermBaseに割り当て、その整数をＰＲＢＳシードの一部とする。移動局ＭＳは、そのＰＲＢＳシードを用いて、ＰＲＢＳ生成器の出力によりイニシャルレンジングコードを決定する。そのイニシャルレンジングコードは、中継局ＲＳだけでなく、基地局ＢＳへも送信される。
（Ｓ４０８）イニシャルレンジングコードを受信した基地局ＢＳは、以下のことを認識する。
・UL_PermBaseが０〜６９以外の整数であるために、基地局ＢＳ圏内の移動局ＭＳからの要求ではないことを認識する。
・UL_PermBaseは予めドメインに区分されているので、その移動局ＭＳが存在する中継局ＲＳを特定する。
そして、基地局ＢＳは、その中継局ＲＳ配下の移動局ＭＳに対してＲＮＧ−ＲＳＰを送信するための帯域を確保する。中継局ＲＳは、基地局ＢＳから割り当てられた帯域を用いて、ＲＮＧ−ＲＳＰを移動局ＭＳへ送信する。
【００５２】
（Ｓ４０９）基地局ＢＳは、予め割り当てられたDL_PermBase（０〜３１のいずれか、例えば１）により生成したプリアンブルを、その圏内の移動局ＭＳへ送信する。
（Ｓ４１０）中継局ＲＳも、予め割り当てられたDL_PermBase（７０〜１２６のいずれか、例えば７０）により生成したプリアンブルを、その圏内の移動局ＭＳへ送信する。
（Ｓ４１１）また、基地局ＢＳは、移動局ＭＳへＵＬ−ＭＡＰを送信する。
（Ｓ４１２）移動局ＭＳは、基地局ＢＳ及び中継局ＲＳからの受信状況に基づいて、所望する接続先（基地局ＢＳ又は中継局ＲＳ）を決定する。そして、所望する接続先のイニシャルレンジングコードをブロードキャストする。このイニシャルレンジングコードは、基地局ＢＳ及び中継局ＲＳの両方によって受信されるので、両局が、いずれの局が選択されたかを認識できる。
【００５３】
（Ｓ４１３）中継局ＲＳが選択された場合、基地局ＢＳは、その中継局ＲＳ圏内の移動局ＭＳに対してＲＮＧ−ＲＳＰを送信するための帯域を確保する。中継局ＲＳは、基地局ＢＳから割り当てられた帯域を用いて、ＲＮＧ−ＲＳＰを移動局ＭＳへ送信する。
【００５４】
（Ｓ４１４）基地局ＢＳは、ＵＬ−ＭＡＰを移動局ＭＳへ送信する。
（Ｓ４１５）移動局ＭＳは、ＲＮＧ−ＲＥＱを基地局ＢＳへ送信する。
（Ｓ４１６）基地局ＢＳは、ＲＮＧ−ＲＳＰを移動局ＭＳへ返信する。
【００５５】
図５は、本発明における中継局の機能構成図である。
【００５６】
図５によれば、中継局１は、無線通信インタフェース部１０１と、ＵＬ−ＭＡＰ転送部１０２と、レンジング処理部１０３と、プリアンブル判定部１１１と、シード情報決定部１１２と、レンジングコード送信部１１３と、プリアンブル送信部１２１と、レンジングコード判定部１２２とを有する。これら機能部は、中継局１に搭載されたコンピュータを実行させるプログラムによっても実現できる。
【００５７】
プリアンブル判定部１１１は、基地局ＢＳ（又は中継局ＲＳ）からプリアンブルを受信し、そのプリアンブルを生成したDL_PermBaseが、基本ドメイン（０〜３１）であるか又は中継ドメイン（７０、８０、…）であるかを判定する。プリアンブル判定部１１１は、その判定結果をシード情報決定部１１２へ通知する。
【００５８】
シード情報決定部１１２は、DL_PermBaseが基本ドメイン（０〜３１）である場合には、中継ドメイン（７０〜１２７）から中継局として割り当て可能なシード情報（例えば７０）を決定する。一方、DL_PermBaseが中継ドメイン（７０、８０、…）である場合には、その中継局用シード情報（７０）に基づいて割り当て可能なシード情報（例えば７５）を決定する。決定されたシード情報は、プリアンブル送信部１２１へ通知される。
【００５９】
プリアンブル送信部１２１は、中継局用シード情報により生成したプリアンブルを送信する。例えば、DL_PermBase＝７０又は７５により生成したプリアンブルを送信する。
【００６０】
レンジングコード判定部１２２は、移動局ＭＳから受信したイニシャルレンジングコードがコモンコード（例えば１２７）か又はそれ以外かを判定する。コモンコードであれば、プリアンブル送信部１２１へその旨を通知する。プリアンブル送信部１２１は、中継局用シード情報（例えば７０）により生成したプリアンブルを同報送信する。イニシャルレンジングコードが、コモンコード以外であれば、レンジングコード送信部１１３へ、レンジングコードを通知する。レンジングコード送信部１１３は、基地局ＢＳへレンジングコードを転送する。
【００６１】
ＵＬ−ＭＡＰ転送部１０２は、基地局ＢＳからＵＬ−ＭＡＰを受信し、そのＵＬ−ＭＡＰを移動局ＭＳへ転送する。
【００６２】
レンジング処理部１０３は、レンジング処理をするものであり、基地局ＢＳと移動局ＭＳとの間でＲＮＧ−ＲＥＱ／ＲＮＧ−ＲＳＰを転送する。
【００６３】
図６は、本発明における基地局の機能構成図である。
【００６４】
図６によれば、基地局２は、無線通信インタフェース部２０１と、レンジングコード判定部２０２と、レンジング処理部２０３と、中継経路判定部２０４と、経路テーブル保持部２０５と、帯域幅算出部２０６と、ＭＡＰスケジューリング部２０７と、プリアンブル送信部２０８とを有する。これら機能部は、基地局２に搭載されたコンピュータを実行させるプログラムによっても実現できる。
【００６５】
レンジングコード判定部２０２は、受信したイニシャルレンジングコードを生成したシード情報が、基本ドメイン（０〜６９）か又は中継ドメイン（７０〜１２７）かを判定する。基本ドメインであれば、その旨がレンジング処理部２０３へ通知される。中継ドメインであれば、その旨が中継経路判定部２０４へ通知される。
【００６６】
中継経路判定部２０４は、移動局ＭＳが経由する中継局ＲＳを特定し、中継経路を判定する。中継経路の判定には、経路テーブル保持部２０５を参照する。経路テーブル保持部２０５は、ネットワーク全体のトポロジを管理する。帯域幅算出部２０６は、中継経路情報に基づいて帯域幅を割り当てる。ＭＡＰスケジューリング部２０７は、その帯域幅に基づいてＵＬ−ＭＡＰを更新し、そのＵＬ−ＭＡＰを送信する。
【００６７】
プリアンブル送信部２０８は、DL_PermBase＝０〜３１により生成したプリアンブルを送信する。
【００６８】
図７は、本発明における移動局の機能構成図である。
【００６９】
図７によれば、移動局３は、無線通信インタフェース部３０１と、プリアンブル判定部３０２と、レンジング処理部３０３と、シード情報決定部３０４と、レンジングコード生成部３０５と、経路テーブル保持部３０６とを有する。これら機能部は、移動局３に搭載されたコンピュータを実行させるプログラムによっても実現できる。
【００７０】
プリアンブル判定部３０２は、受信したプリアンブルを生成したシード情報が、基本ドメイン（０〜３１）であるか又は中継ドメイン（７０〜１２７）であるかを判定する。基本ドメインであれば、レンジング処理部３０３は、通常の基地局ＢＳに対するレンジング処理をする。
【００７１】
シード情報決定部３０４は、受信したプリアンブルを生成したシード情報が、中継ドメインである場合、その中継ドメインの中から移動局用シード情報を決定する。
【００７２】
レンジングコード生成部３０５は、決定された移動局用シード情報を用いて、ＰＲＢＳ生成器の出力によりイニシャルレンジングコードを生成する。レンジング処理部３０３は、このイニシャルレンジングコードを用いて、レンジング処理をする。また、生成されたレンジングコードは、経路情報を表すために、経路テーブル保持部３０６に蓄積される。これにより、基地局ＢＳまでのネットワークトポロジが認識される。
【００７３】
本発明によれば、ＯＦＤＭＡ方式のレンジング処理で用いられるレンジングコードを中継局向けに拡張する。このようなレンジングコードの割り当ては、中継局を含むネットワークトポロジを関連付けることができる。基地局は、移動局が経由している中継局を特定し、ネットワーク全体の経路を把握し、その経路情報に基づいた帯域割当をすることができる。
【００７４】
前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】ＯＦＤＭＡ方式のレンジングコードを生成するＰＲＢＳ生成器の構成図である。
【図２】本発明におけるネットワークシステム構成図である。
【図３】本発明について基地局ＢＳとその圏外に存在する移動局ＭＳとの間の中継局ＲＳを介したレンジングシーケンスである。
【図４】本発明について基地局ＢＳとその圏内に存在する移動局ＭＳとの間の中継局ＲＳを介したレンジングシーケンスである。
【図５】本発明における中継局の機能構成図である。
【図６】本発明における基地局の機能構成図である。
【図７】本発明における移動局の機能構成図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  中継局
１０１  無線通信インタフェース部
１０２  ＵＬ−ＭＡＰ転送部
１０３  レンジング処理部
１１１  プリアンブル判定部
１１２  シード情報決定部
１１３  レンジングコード送信部
１２１  プリアンブル送信部
１２２  レンジングコード判定部
２  基地局
２０１  無線通信インタフェース部
２０２  レンジングコード判定部
２０３  レンジング処理部
２０４  中継経路判定部
２０５  経路テーブル保持部
２０６  帯域幅算出部
２０７  ＭＡＰスケジューリング部
２０８  プリアンブル送信部
３  移動局
３０１  無線通信インタフェース部
３０２  プリアンブル判定部
３０３  レンジング処理部
３０４  シード情報決定部
３０５  レンジングコード生成部
３０６  経路テーブル保持部
【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】
0004716882.tif 000008
【図７】
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