(57)【要約】本開示の実施形態は、チャネルにおいて無線で通信を行う第１ノード及び中継用第２ノードの間でデータフレームを整列させる第１ノードプリアンブル及び中継用第２ノードプリアンブルを同時に送信し、整列された第１ノード及び中継用第２ノードの間でそのチャネルでの無線通信の無線リソースを管理する１又はそれ以上の無線リソース制御パラメータを第１ノードによって送信する。中継用第２ノードフレームと第１ノードフレームをそのチャネルで同期させるよう管理する中継再同期アンブルシーケンスは、中継用第２ノードによって周期的に送信される。
2010502050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ノード及び中継用第２ノードのデータフレームを整列させるよう前記第１のノード及び前記中継用第２ノードのプリアンブルを同時に送信する工程であって、１又はそれ以上の第３ノードに対して前記第１ノード及び前記中継用第２ノードは全て無線で単一チャネルにおいて通信を行う工程と、
整列された前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間の前記単一チャネルにおける無線通信の無線リソースを管理する無線リソース制御パラメータを特定する工程と、
前記第１ノードのフレーム及び前記中継用第２ノードのフレームの前記単一チャネルにおける整列を管理する中継再同期アンブルシーケンスを前記中継用第２ノードへ周期的に送信する工程と
を有する方法。
【請求項２】
前記無線リソース制御パラメータは、次の無線通信リンクデータフレームにおける前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスの存在及び／又は場所、複数の前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスのインデックス、次の無線リソース制御パラメータのバーストプロファイル、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードへのダウンリンク送信、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードから前記第１ノードへのアップリンク送信、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクの無線リソース、あるいは、それらのいずれかの組み合わせを有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記無線リソース制御パラメータは、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクのチャネル部分割り当てを特定し、
当該方法は、前記チャネル部分割り当てに従って前記第３ノードへの通信スケジュールを前記中継用第２ノードによって管理する工程を更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記無線リソース制御パラメータは、無線通信リンクフレームの端で送信される、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスは、前記無線リソース制御パラメータの後に送信される、請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記無線リソース制御パラメータは、前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスを含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記第１ノードは前記制御パラメータを動的に特定する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記制御パラメータは、前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間のダウンリンク／アップリンク通信リンクに対する無線リソース要求に基づいて、前記中継用第２ノードのための前記単一チャネルにおける送受信モードスイッチ時間を特定する、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記無線リソース制御パラメータは、前記単一チャネルにおける前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間のダウンリンク及び／又はアップリンクのチャネル部分割り当てを特定し、
当該方法は、
前記チャネル部分割り当てに従って、割り当てられるチャネルにおける前記中継用第２ノード及び／又は前記第３ノードへの通信スケジュールを前記第１ノード及び／又は前記中継用第２ノードによって管理する工程と、
前記第１ノード、前記中継用第２ノード、又はそれらのいずれかの組み合わせによって前記無線リソース制御パラメータを特定する工程と
を有する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記無線リソース制御パラメータは、次の無線通信リンクデータフレームにおける前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスの存在及び／又は場所、複数の前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスのインデックス、次の無線リソース制御パラメータのバーストプロファイル、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードへのダウンリンク送信、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードから前記第１ノードへのアップリンク送信、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクの無線リソース、前記中継用第２ノードのための前記単一チャネルにおける送受信モードスイッチ時間、あるいは、それらのいずれかの組み合わせを有する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記ノードは、単一チャネルでサブキャリアの１又はそれ以上の組を用いて直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）に従って無線通信を行う、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
１又はそれ以上の第３ノードに対して中継用第２ノードにより単一チャネルで無線通信を行う第１ノードとしての装置であって、
コントローラを有し、該コントローラは、
前記単一チャネルで無線通信を行う第１ノード及び中継用第２ノードの間でデータフレームを整列させる前記第１のノード及び前記中継用第２ノードのプリアンブルの同時の送信を制御し、
整列された前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間の前記単一チャネルにおける無線通信の無線リソースを管理する１又はそれ以上の無線リソース制御パラメータを前記第１ノードによって送信し、
前記第１ノードのフレームと前記中継用第２ノードのフレームを前記単一チャネルで同期させるよう管理する中継再同期アンブルシーケンスを前記中継用第２ノードへ周期的に送信する、装置。
【請求項１３】
前記無線リソース制御パラメータは、次の無線通信リンクデータフレームにおける前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスの存在及び／又は場所、複数の前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスのインデックス、次の無線リソース制御パラメータのバーストプロファイル、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードへのダウンリンク送信、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードから前記第１ノードへのアップリンク送信、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクの無線リソース、あるいは、それらのいずれかの組み合わせを有する、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記無線リソース制御パラメータは、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクのチャネル部分割り当てを特定する、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記無線リソース制御パラメータは、無線通信リンクフレームの端近くで送信される、請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスは、前記無線リソース制御パラメータの後に送信される、請求項１４記載の装置。
【請求項１７】
前記無線リソース制御パラメータは、前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスを含む、請求項１３記載の装置。
【請求項１８】
前記コントローラは、前記無線リソース制御パラメータを動的に特定して送信する、請求項１３記載の装置。
【請求項１９】
前記コントローラは、ＷｉＭＡＸ移動体マルチホップに基づくセル（ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ）で前記第３ノードへ前記中継用第２ノードにより及び／又は前記第３ノードと直接に無線通信を行い、
前記第１ノードは基地局であり、前記第３ノードはユーザ移動局である、請求項１３記載の装置。
【請求項２０】
前記コントローラは、単一チャネルでサブキャリアの１又はそれ以上の組を用いて直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）に従って無線通信を行う、請求項１９記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、無線通信装置／ネットワークフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線セルラーネットワークで、セルの様々な部分にいるユーザは、通常、異なる信号品質、ひいては、程度の異なるサービスの質（ＱｏＳ）を受ける。これは、ユーザのチャネル品質が、パス損失、シャドーイング及び干渉を含む多数の要因に依存するためである。セル端にいるユーザは、しばしば、隣接するセルから強い干渉を受け、より低い搬送波レベル対干渉・雑音比（ＣＩＮＲ）を観測する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
都会の環境では、大きな建物が背後のユーザにとって深刻な妨害となり、補償範囲の穴を発生させる。建物又はトンネル内への信号の侵入及び減衰はまた、著しく信号品質を劣化させる。しばしば、送信電力を増すこと又はアンテナ設定を変更することによっても、これらの十分なサービスを受けられない領域に対する信号品質を改善することが可能でない。セルのサイズを小さくし且つより多くの基地局を配置することは状況を改善しうるが、しばしば、従来のセルサイト及び有線バックホールリンクへの有限なアクセス並びにこれに関連する高い動作費用により可能でない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態の一態様によれば、フレーム構造において整列され又は同期した第１ノード及び中継用第２ノードから第３ノードの間の単一チャネルにおける無線通信の無線リソースを管理する無線リソース制御パラメータを特定し、更に、第１のノードのフレーム及び中継用第２ノードのフレームの単一チャネルにおける整列を管理する中継再同期アンブルシーケンスを中継用第２ノードへ周期的に送信することが行われる。かかる実施形態は単一チャネルに限られず、一実施形態の態様に従って、複数のチャネルがこのようなノードの間にあって良く、このために、無線リソース制御パラメータは特定され、フレーム構造の整列は中継再同期アンブルシーケンスによって保持される。
【０００５】
実施形態の一態様に従って、無線通信は、１又はそれ以上の中継局（ＲＳ）を介して１又はそれ以上の移動局と無線通信を行う単一の基地局（ＢＳ）を含むＭＭＲ−Ｃｅｌｌ内で行われる。かかる実施形態は、単一のＢＳによってサービスを提供されるセル領域に対して、より高いセル容量及びより良い補償範囲の利益を提供する。他の実施形態に従って、ネットワークは多数のＢＳ及び多数のＲＳを有し、この場合に、全てのＢＳ及びＲＳはそれらのフレーム構造において同期する。他の利点は、単一チャネルで単一のＢＳによって補償されるセル領域にＲＳを配置する方法を生み出す点であり、一方、ＲＳの動作は、ＭＳの観点からすればＢＳと区別され得ない。
【０００６】
以下で明らかになる他の態様及び利点とともにこれらは、本願に添付されて提出された図面を参照してより詳細に後述される構成及び動作の詳細にある。図面において、同じ参照番号は全体を通して同じ構成要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に従うＭＭＲ−Ｃｅｌｌのトポロジの図である。
【図２】ＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおける非同期のアップリンク及びダウンリンク通信でのＴＤＤフレーム構造の図である。
【図３】実施形態に従って無線通信ノードの間で単一チャネルにおける無線リソース量を割り当てるフローチャートである。
【図４】実施形態に従うＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおけるアップリンク及びダウンリンク通信でのＴＤＤフレーム構造の図である。
【図５】実施形態に従うＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおけるアップリンク及びダウンリンク通信でのＴＤＤフレーム構造を用いる制御メッセージ及びデータフローの時間関連性の図である。
【図６】実施形態に従って単一チャネルを用いてノード間でフレーム構造を無線で通信する装置の機能ブロック図である。
【図７】実施形態に従う図６の装置における処理レイヤ（ソフトウェア及び／又は計算ハードウェア）の機能図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態は、ＴＤＤ及び／又はＦＤＤシステムのうち１又はそれ以上に従って単一チャネルで互いと無線により通信を行う無線通信装置（無線装置／ノード）の間で無線リソースと同じスペクトル又は同じ周波数帯域を共有することに関する。実施形態の一態様に従って、無線通信データフレーム構造は、中継用の第２の装置を介して第１の装置と１又はそれ以上の第３の装置との間で情報を帯域内でデジタル中継することを提供する。無線リソースとは、無線通信ネットワークにアクセスする適切な無線通信ネットワークアクセスシステム（ＭＡＣ／物理レイヤシステム）に従う無線通信帯域幅をいう。帯域幅には、（もしあれば）サブキャリア／サブチャネル、シンボル、時間スロット、送信電力、時間スロット、周波数若しくはその部分、あるいは、それらのいずれかの組み合わせが含まれ得る。帯域内とは、第１の装置及び中継用の第２の装置から１又はそれ以上の第３の装置の間のカスケード接続された無線通信リンクの中で同じ周波数帯域を使用することによって他の周波数を必要としない単一チャネルをいう。実施形態の一態様に従って、デジタルベースバンド及び無線送信／受信機能を実行する（すなわち、適切な信号／データ処理を実行する）２つの装置の間にある如何なる装置も中継装置となり得る。実施形態の一態様に従って、第１ノードは、中継用第２ノードを通して１又はそれ以上の第３ノードを間接的に制御する。
【０００９】
実施形態は、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）及び／又は物理レイヤで時分割双方向（ＴＤＤ）を用いる如何なる無線通信ネットワークにも含まれ得る。例えば、実施形態は、（限定なく）時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及び／又は符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）及び／又は周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）及び／又は直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）、あるいは、これらの方式のいずれかの組み合わせを用いてＭＡＣ及び／又は物理レイヤでＴＤＤシステムに基づく様々な無線通信ネットワークアクセス規定及び／又はそれらの組み合わせを特定する（限定なく）ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格（ＷｉＭＡＸ（Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access）ネットワークとも呼ばれる。）等の如何なるブロードバンド無線アクセス標準規格（Broadband  Wireless  Access  Standardｓ）に含まれ得るが、これに限定されない。
【００１０】
ＷｉＭＡＸ無線アクセスセルラーネットワークで、無線レイヤを用いることは、基地局（ＢＳ）と移動局／加入局（ＭＳ／ＳＳ）（以降、ＭＳと称する。）との間の長く低品質の通信リンクを１又は複数の中継局（ＲＳ）を介する複数のより短く高品質のリンクにより置き換えることによってユーザの信号品質を高める有効な方法である。中継局はそれ自身の無線バックホールを必要とせず、更に、しばしば、全機能搭載の基地局よりも機能が劣っているので、中継局は、従来のＢＳに比べて配置及び動作の費用がかからない。中継局は、ユーザがサービスを得られない補償範囲の穴にまでＢＳのサービスを広げ、ＢＳの有効なセルサイズを拡大することができる。中継局は、また、ユーザのサービスの質（ＱｏＳ）及び搬送波レベル対干渉・雑音比（ＣＩＮＲ）を改善し且つセル容量を増強するためにも使用され得る。
【００１１】
中継技術は、８０２．１６ｊ中継ワーキンググループに含まれるＩＥＥＥ８０２．１６標準規格による。ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格で、中継局はＭＳのようにＢＳと通信し、更に、ＢＳのようにその補償範囲（ＲＳミクロセルと呼ばれる。）内でＭＳと通信する。ＢＳ及び全ての関連するＲＳのサービス補償範囲全体は、移動体マルチホップに基づくセル（ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ又はＭＭＲネットワーク）と呼ばれることがある。中継局には、固定、ノマディック（nomadic）及びモバイルＲＳの３種類がある。最初の２つの種類のＲＳは、恒久的に、あるいは、ユーザの標準のセッションよりもずっと長い時間、その場に留められる。モバイルＲＳは、通常は移動する乗り物に設置されて、乗り物内のかかるＭＳへサービスを提供する。実施形態は、これら全ての種類のＲＳの動作に関する。
【００１２】
実施形態は、単一周波数を共有する３又はそれ以上の無線で通信するノードを有する無線通信ネットワークに適用する。１つの実施例で、図１は、ＢＳ１０２及び２つの中継局（ＲＳ１及びＲＳ２）１０４ａ、１０４ｂを有するＭＭＲセル１００のトポロジの図である。ＢＳ１０２は、直接的にセットＭＳＢＳ（ＭＳ１１０６ａ及びＭＳ２１０６ｂ）でＭＳＳ１−６１０６ａ〜ｆにサービスを提供している。２つの中継局（ＲＳ１１０４ａ及びＲＳ２１０４ｂ）は、ＢＳ１０２の補償範囲を拡大して、セットＭＳＲＳ１（ＭＳ３１０６ｃ及びＭＳ４１０６ｄ）及びＭＳＲＳ２（ＭＳ５１０６ｅ及びＭＳ６１０６ｆ）でＭＳＳ３−６１０６ｃ〜ｆにサービスを提供する。ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００は、ＢＳ１０２及び全てのＲＳ１０４の通信補償範囲を含む。中継リンク１１０は、ＢＳとＲＳとの間、又はマスタＲＳからそのスレーブＲＳの間の単一の通信リンク（アップリンク／ダウンリンク）を表す。ＭＳアクセスリンク１１２は、例えば、ＲＳとＭＳとの間の、又はＢＳとＭＳとの間の、ＭＳ１０６を含む単一の通信リンク（アップリンク／ダウンリンク）を表す。ＲＳミクロセル１０８は、ＢＳ１０２、単一ＲＳ１０４、及びこの単一ＲＳ１０４によって直接にサービスを提供されるＭＳ１０６の通信補償範囲（アップリンク／ダウンリンク）を表す。アップリンク通信は、ＭＳからＲＳへ、更にＢＳへ、又はＭＳから直接にＢＳへの通信をいい、ダウンリンク通信は、ＢＳからＲＳへ、更にＭＳへ、又はＢＳから直接にＲＳへの通信をいう。
【００１３】
ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００におけるフレーム構造は、どのようにＢＳ１０２及びＲＳ１０４が無線リソースを共有することができるのかを決定する。これは、ＱｏＳをＭＳ１０６へ提供するためのＭＭＲ１００の能力に極めて重大である。ＲＳ１０４がＢＳ１０２とＭＳ１０６（及び、場合により、他のＲＳ１０４）との間で中継機能を提供する場合に、ＲＳ１０４は、ＭＳ１０６のようにＢＳ１０２と通信し、更に、ＢＳ１０２のようにＭＳ１０６と通信することができる。ＲＳ１０４が単一の無線インターフェースしか有さない場合は、ＲＳ１０４は、ＢＳ−ＲＳ間インターフェースとＲＳ−ＭＳ間インターフェースとの間でその無線インターフェースを切り替える必要がある。従って、ＢＳ−ＲＳ間及びＲＳ−ＭＳ間の通信の時間領域での多重化が必要とされる。
【００１４】
図２は、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおける同期しないダウンリンク及びアップリンク通信でのＴＤＤフレーム構造の図である。図２で、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４は、異なる時点にプリアンブルを送信する。送信ウィンドウ、すなわち、ＢＳ−＞ＲＳ、ＲＳ−＞ＭＳＲＳ、ＲＳ−＞ＢＳ及びＭＳＲＳ−＞ＲＳは全て、固定の存続期間を有しており、ＲＳミクロセル１０８でのトラフィックに基づいて調整され得ない。より具体的に、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００で、ＢＳ１０２は、全てのフレームの最初で周期的に不変のプリアンブルシーケンス２０２を送信する。このプリアンブル２０２は、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００全体についてＴＤＤフレームの開始を定義する。プリアンブル２０２は、ＭＳ１０６によって、ネットワークの位置を確認して、ＢＳ１０２との同期を達成するために使用される。ＢＳ１０２から直接的に受信することができないそれらのＭＳ１０６へサービスを提供するために、ＲＳ１０４は、全てのフレームでプリアンブル２０２（２０３）を送信することを含め、正規のＢＳ１０２のようにそれらのＭＳ１０６にサービスを提供する必要がある。ＢＳのプリアンブル２０２に対する、ＲＳ１０４によって送信されるプリアンブル２０２の配置は、ＢＳフレーム２０４とＲＳフレーム２０６との間の時間的関係を定義する。例えば、プリアンブル２０２の位置は、ＲＳ１０４がそのＭＳ１０６へ送信するためにＲＳ１０４のダウンサブリンクフレーム２０６のどの程度が使用され得るのか、及びそれらのＭＳ１０６がＲＳ１０４へ送信するためにＲＳ１０４のアップリンクサブフレーム２０８のどの程度が使用され得るのかを決定することができる。ＭＳ１０６は固定の場所にプリアンブル２０２を求めるので、ＲＳ１０４は任意にそのフレームをシフトすることはできない。これにより、ＲＳミクロセル１０８でＭＳ１０４にサービスを提供するために使用され得る無線リソースの量は固定される。すなわち、送信ウィンドウＢＳ−＞ＲＳ、ＲＳ−＞ＭＳＲＳ、ＲＳ−＞ＢＳ、ＭＳＲＳ−＞ＲＳは不変であり、ＢＳ、ＲＳ及びＭＳの間の単一チャネルでの送信ウィンドウは、ＲＳミクロセル１０８でのトラフィック要求に基づいて調整され得ない。これにより、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００におけるダイナミクスをサポートする柔軟性は制限され得る。それは、また、ＭＳがＢＳの補償範囲からＲＳの補償範囲へと移動する場合に、ＭＳにそのフレーム配列をシフトするよう強いる。全てのＢＳが同期したフレームタイミングを有するあるネットワークでは、このことは望ましくない。その理由は、ＭＳのより長い探索時間が必要され、更に、ＢＳとＲＳとの間のハンドオフの間にサービスの途絶が起こり得るためである。
【００１５】
実施形態の一態様に従って、無線通信ネットワークはＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００であり、第１の装置はＢＳ１０２であり、中継用の第２の装置はＲＳ１０４であり、第３の装置はＭＳ１０６（例えば、無線電話、無線携帯情報他端末（ＰＤＡ）、無線メディアプレーヤ。）である。実施形態は、第１の装置がどの時点で中継用の第２の装置へ送信するのか及び／又は中継用の第２の装置がどの時点で第３の装置へ送信するのかといった通信（送信／ス受信）スケジュールを特定／定義して保持するフレーム構造を、無線通信を行うために単一チャネルを用いて、第１の装置及び中継用の第２の装置から１又はそれ以上の第３の装置の間に提供する。１つの実施例で、第１の装置及び中継用の第２の装置、並びに中継用の第２の装置から第３の装置の間の単一チャネルにおける通信スケジュールは整列され、動的に（実時間で）整列されたままとされる。他の実施例に従って、このような通信スケジュールは、アプリケーション基準に従うアラインメントから動的に調整される。
【００１６】
図３は、実施形態に従って、無線で通信するノードの間で単一チャネルでの無線リソースの量を調整するフローチャートである。動作３０２で、同期ネットワークは、第１ノードからデジタル帯域内中継通信で中継用第２ノードを介して１又はそれ以上の第３ノードの間で開始される。例えば、同時に単一チャネル（帯域内）で、第３ノード（例えば、ユーザ端末。）に対して、第１ノードは開始フレームアンブル（プリアンブル）を送信し、中継用第２ノードはプリアンブルを送信する。同期ネットワークは、単一チャネルにおける第１ノード及び中継用第２ノードによる全てのダウンリンクフレーム及びアップリンクフレームが、第１ノード及び中継用第２ノードのプリアンブルを同時に送信することによって整列される場合を表す。実施形態の一態様に従って、中継用第２ノードは中継器として機能するよう構成される。実施形態の一態様に従って、第１ノードは、中継用第２ノードとともにデータフレーム整列を制御し又は調整する。１つの実施例で、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００で、第１ノードはＢＳ１０２であり、中継用第２ノードはＲＳ１０４であり、第３ノードはＭＳ１０６である。
【００１７】
動作３０４で、同期する第１ノード及び第２ノードから第３ノードの間の単一チャネルにおける無線通信の無線リソースを管理する無線リソース制御パラメータが、動的に（実時間で）特定される。実施形態の一態様に従って、動作３０２は、中継同期を含め、更なる無線リソース管理のために、いつでも繰り返され得る。無線リソース管理は、無線リソースを用いる無線リソース及び／又は無線通信の、通信制御、割り当て（配分／パーティショニング）、初期化／設定、再構成、調整、メンテナンス、試験／シミュレーション等をいう。
【００１８】
動作３０６で、第１ノードは、単一チャネルにおいて第１ノードのフレームを中継用第２ノードのフレームと同期させるよう管理する中継再同期アンブルシーケンスを周期的に中継用第２ノードへ送信する。実施形態の一態様に従って、中継再同期アンブルシーケンスは、中継局へのダウンリンク通信リンクデータフレームにおける様々な場所で（すなわち、開始から終了までのどこでも。）送信され得る。中継再同期アンブルシーケンス（中間の中継同期アンブルシーケンス）は、第１ノード及び中継用第２ノードを同期させ且つ中継局へのダウンリンク通信リンクデータフレームにおける様々な場所で（すなわち、開始から終了までのどこでも。）送信可能な、開始フレームアンブル（プリアンブル）以外のいずれかのアンブルシーケンスをいう。例えば、中継再同期アンブルシーケンスは、ミッドアンブルとして通信リンクサブフレームの真ん中近くで、あるいは、ポストアンブルとして通信リンクサブフレームの最後又はその近くで、あるいは、それらのいずれかの組み合わせで送信され得る。実施形態の一態様に従って、例えば、本願の優先権の基礎となる関連する仮出願番号６０／８２２，８６１、及びそれに基づく関連する同時継続の特許出願番号１１／８３０，９３９（発明者：Ｃｈｅｎｘｉ  Ｚｈｕ、Ｗｅｉ−Ｐｅｎｇ  Ｃｈｅｎ及びＪｏｎａｔｈａｎ  Ａｇｒｅ、発明の名称：“New  and  Legacy  Wireless  Communication  Device  Coexisting  Amble  Sequence”）は、中継再同期アンブルシーケンスを構成し送信する方法について記載している。なお、これらの特許文献の内容は、参照により本願に援用される。
【００１９】
図４は、実施形態に従うＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおけるアップリンク及びダウンリンク通信でのＴＤＤフレーム構造の図である。なお、かかる実施形態はＭＭＲ−Ｃｅｌｌに限られず、あらゆる無線通信ネットワークにも提供され得る。図４の実施形態に従う新たなフレーム構造で、ＲＳ１０４は、ＢＳ１０２がプリアンブル２０２を送信するのと同時に自身のプリアンブル２０３を送信している。故に、ＢＳ１０２でのフレーム及びＲＳ１０４でのフレームは一致する。また、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４のフレームを整列させることで、ネットワーク全体が同期するので、次のセル（例えば、ＲＳミクロセル１０８、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００等。）へのＭＳ１０６のハンドオフが有利となりうる。ダウンリンクサブフレームで、ＲＳは、最初に、サブフレームの第１の部分にあるＢＳからの送信を受信し、次いで、関連する情報を、ダウンリンクサブフレームの第２の部分においてＭＳへ送信することによって、ＭＳへ転送する。アップリンクサブフレームで、ＲＳは、最初に、そのＭＳから受信し、次いで、情報を、アップリンクサブフレームの第２の部分においてＢＳへ送信することによって、ＭＳからＢＳへ転送する。ＢＳは、ＲＳを介して情報を中継することにより、ＢＳが直接に作用することができない（あるいは、中継局を用いずに十分に高い信号品質を有して達すことができない）それらのＭＳへ送信する。ＭＳ１０６の動作は、ＭＳ１０６がＢＳ１０２とＲＳ１０４の違いを認識しないため、記載されない。ネットワーク内の全てのＢＳ及びＲＳが同期したフレームタイミングを有するよう同時にプリアンブルを送信するという事実は、ＲＳの動作がＢＳの動作と区別ができないよう意図されているために、ＭＳが探索し且つＢＳのようにＲＳとの接続を確立することを可能にする。
【００２０】
図４で、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４の動作は以下の通りである。ＢＳ１０２はＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００で動作しているとする。ＲＳ１０４が最初にオンされる場合に、最初は、ＲＳ１０４は受信／探索モードでＭＳ１０６のように動作する。ＲＳ１０４は、正規のＲＳ１０６のようにＢＳ１０２からのプリアンブルを探す。ＲＳ１０４がＢＳ１０２との同期を得た後に、ＲＳ１０４は、ＭＳ１０６のような初期レンジング(ranging)及びアクセス、並びにいずれかの付加的なメッセージの交換（認証、権限付与、設定メッセージ等を含む。）を経験する。このような初期化の後に、ＲＳ１０４は、ＲＳ動作モードへ切り替わり、ＭＳが無線通信にロックするようＲＳ１０４のプリアンブル２０３を送信し始める。ＲＳ１０４のプリアンブル２０３は、ＢＳ１０２のプリアンブル２０２と同時に送信される。ＲＳ１０４は、サブキャリアの同じ又は異なる組で且つＢＳ１０２と同じ又は異なるアンブルシーケンスを有して、（ＢＳからの要求のたびに）ＲＳ１０４のプリアンブル２０３を送信することができる。図４で、ＢＳ１０２のフレーム及びＭＳ１０４のフレームは互いと時間において整列される。ダウンリンク（ＤＬ）サブフレームの開始において、ＢＳ及びＲＳは両方とも、それらの各自のプリアンブル２０２、２０３及びＵＬ（アップリンク）／ＤＬ−ＭＡＰをそれらの関連するＭＳへ送信する。ＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰメッセージは、無線通信の無線リソースを管理するパラメータを含むあらゆる無線リソース制御メッセージも表す。
【００２１】
実施形態の一態様に従って、第１ノード（例えば、ＢＳ１０２。）は、中継用第２ノードを対象とする別個の中継ＭＡＰメッセージを送信する。通常、第１ノードによるＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰメッセージは、直接的に第１ノードと通信を行う第３ノード（ＭＳ１０６ａ、１０６ｂ）へ向けられる。第１ノードと第３ノードとの間にある中継用第２ノードの場合に、第２ノードへの中継ＭＡＰメッセージは、第１ノードと中継用第２ノードとの間の送信及び受信を制御するよう中継用第２ノード（ＲＳ１０４ａ、１０４ｂ）へ送信される。実施形態の一態様に従って、第１ノードは、ＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰメッセージを、第３ノード及び中継用第２ノードを夫々対象とする２つの部分に分割又は分離し、それらの各部分を中継用第２ノード（例えば、ＲＳ１０４。）へ及び１又はそれ以上の第３ノード（例えば、ＭＡ１０６。）へ送信する。
【００２２】
具体的には、ＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰとして、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４は両方とも、それらのＭＳ１０６へＤＬサブフレームの最初にＢＳ−＞ＭＳ＿ＭＡＰ４０２及びＲＳ−＞ＭＳ＿ＭＡＰ４０４を送信する。実施形態の一態様に従って、ＢＳ１０２からのＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰメッセージは、２つのメッセージ、すなわち、ＢＳ−＞ＭＳＢＳ＿ＭＡＰ４０２及びＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６に分けられている。ＢＳ−＞ＭＳＢＳ＿ＭＡＰ４０２は、ＢＳ１０２がそのＭＳ（ＭＳＢＳ）１０６に備え、ＤＬサブフレーム２０４の最初にＢＳ１０２によって送信される、ＢＳとＭＳとの間の送信に関する情報のみならず、チャネル部分割り当て情報（ＲＳがそのＭＳＲＳとの送信のために使用することができる無線リソースの部分に関する情報）を運ぶ。ＲＳ−＞ＭＳＲＳ＿ＭＡＰ４０６は、ＲＳからその関連するＭＳ（ＭＳＲＳ）１０６へのチャネル部分割り当てメッセージを運ぶ。チャネル割り当てとは、例えば、帯域内無線リソースの一部（単一チャネルの一部）等、ノード間で使用される無線リソースの一部を割り当てることをいう。単一チャネルとは、有限な無線リソースを提供し且つノードによる使用を目的とする１又は複数の帯域を含むあらゆる無線リソースのことであり、かかる実施形態に従って分配され得る。
【００２３】
ＲＳ１０４はＢＳ１０２及びＭＳ１０６への通信の間にその無線を多重化する必要があるので、ダウンリンクサブフレーム２０４及びアップリンクサブフレーム２０５の最初の部分でのみ、ＲＳ１０４はそのＭＳＲＳ１０６と通信を行うことができる。実施形態の一態様に従って、ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６は、直接にＲＳ１０４へ接続されるそれらのＭＳ１０６を対象とするＲＳに対してＢＳ１０２によって準備され、更に、ＲＳ１０４からＲＳ１０４のＭＳ１０６へのダウンリンク及び／又はアップリンク通信リンクのあらゆる組み合わせに対するチャネル割り当て情報を伝えることができる。実施形態の一態様に従って、ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６はＢＳによって準備され、アップリンク及びダウンリンクにおけるＢＳとＲＳとの間の送信に関する全てのＲＳ１０４のチャネル割り当て情報を運び、また、それは、ダウンリンクサブフレーム２０４の終わりにＢＳ１０２によって送信されて、全てのＲＳ１０４へブロードキャスト又はマルチキャスト送信され得る。ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰがあらゆるダウンリンクサブフレームの終わりに送信される場合に、ＲＳ１０４は、ブロードキャストとしてのフレームの終わりにＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６を期待するよう、ＢＳ１０２によって送受信スイッチパラメータを介してプログラミングされ又は制御され得る。故に、フレームの終わりにＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６を送信することによって、ＲＳ１０４は、フレームの（時間において測定される）終了まで不必要に受信モードへ切り替わる必要はない。言い換えると、フレームの終わりにＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６を送信することは、ＲＳ１０４の送受信機スイッチ時間を削減する。とはいえ、例えば、全てのＲＳ１０４へのブロードキャストが望まれず、あるいは、送受信機切り替え時間が懸案事項でない場合は、実施形態はこのような構成に限られない。このＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６で、ＢＳ１０２は、ＢＳ１０２とＲＳ１０４との間の送信のためのＤＬ及びＵＬチャネル割り当てを定める。ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６はまた、（時間スロット又はシンボルに関して）リソースのどの部分をＲＳ１０４がそれらの各自のＭＳ１０６との送受信のために到着フレームにおいて使用することができるかを特定する。次のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰのバーストプロファイルは、現在のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６において特定される。
【００２４】
実施形態の一態様に従って、各ＲＳ１０４ごとに、ＢＳ１０２は、ＲＳ１０４が送信モードから受信モードへと切り替わるよう、ＤＬサブフレーム２０４の間にシンボル４０８の保護時間をスケジューリングすることができる。ＲＳ１０４が（そのＭＳＲＳへ送信する）受信モードから（ＢＳから受信する）受信モードへ切り替わる必要がある場合に関しては、ＲＳがＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰに従ってそのＢＳから受信するよう時間において受信モードへ切り替わる限りは、制限はない。このスイッチ時間は、ＲＳからＲＳへとは異なりうる。このように、ＢＳ１０２は、ＤＬサブフレームのどの程度がＢＳ−＞ＲＳ及びＲＳ−＞ＭＳＲＳの送信に使用され得るかを動的に決定する。また、ＲＳ１０４は、そのＭＳＲＳから受信するようアップリンクサブフレームの開始において受信モードにあり、次いで、アップリンクサブフレームの第２の部分でＢＳ１０２へ送信するよう送信モードへ切り替わる。この切り替え時間はまた、以前のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６においてＢＳによって特定され、ＲＳ−＞ＢＳ及びＭＳＲＳ−＞ＲＳのリンクに対する帯域幅要求に基づき、更に、フレーム毎に可変でありうる。このように、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ００のＲＳミクロセル１０８における単一無線リソース割り当ては、極めて柔軟性を持たせられ、ネットワークダイナミクスに極めてうまく適合することができる。
【００２５】
図４で、ＲＳ１０４でのクロックはＢＳ１０２のクロックから逸れる（すなわち、ＢＳ及びＲＳは同期しない。）ことがあるので、ＲＳ１０４は周期的にＢＳ１０２と再同期化することができる。ＢＳ１０２は、例えば、ダウンリンクサブフレームの終わりにＭフレームごとに１度、ＲＳ１０４へ中継再同期アンブル４０８として特別のシンボル４０８を送信することができる。中継再同期アンブル４０８は、プリアンブル２０２を介する動作３０４での最初の同期の後にＲＳを再同期化する。この特別の中継再同期シンボルは、それがフレームの最初ではなくてフレームの真ん中近く又は終わりにある場合の夫々で、ミッドアンブル又はポストアンブルと呼ばれ得る。中継再同期アンブルシーケンスの正確な配置は、以前のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージによって特定され得る。中継再同期アンブルシーケンスの１つの例となる（限定されない）場所は、ＤＬ（場合によりＵＬ）サブフレーム２０４の最後のシンボルである。この理由は、全てのＲＳがこの時点では受信モードにあるためである。このことは、アンブルがＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージの部分として組み込まれる（例えば、含まれる、隣り合う、等。）ことを可能にする。これより、ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６及び中継再同期アンブル４０８は両方とも、同じ又は１つの受信モードセッションでＲＳによって受信される。特別のビットは、次のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージが最後のシンボルに中継ミッド同期アンブルを含むかどうかを示すためにＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージに用意され得る。実施形態の一態様に従って、中継再同期アンブルは、ＲＳ１０４のみが認識可能でありうるが、ＭＳ１０６に対して可視的又は透過的であっても良い。この理由は、ＭＳ１０６がこのような中継再同期アンブルを必要とせず、そのロッキングは処理時間を浪費することにより効率的でないためである。
【００２６】
図４で、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４は同時にプリアンブル２０２（２０３）を送信し、ＢＳ１０２はＲＳ１０４との同期のために時々中継再同期アンブル４０８（図４中、ポストアンブル４０８と称される。）を送信する。ポストアンブル４０８の位置（必ずしも全てのフレームにあるわけではない。）及びＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージ４０６は、以前のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージ４０６（又は他のＲＳ設定メッセージ）においてＢＳ１０２によって指示され得、中継再同期アンブルシーケンスのレートは（ある最良レート要求を前提として）調整可能である。言い換えると、ＲＳ１０４がオンされる場合に、ＲＳ１０４は、最初に、ＭＳ１０６としてＢＳ１０２と情報を交換する。次いで、ＲＳ１０４は、ＢＳ１０２と合わせられているプリアンブル２０２及びＤＬ／ＵＬ＿ＭＡＰメッセージを送信することによって、それ自身のフレームを開始する。ＲＳフレーム２０６はＢＳフレーム２０４と整列されている。１つの実施例で、ＢＳ１０２は、そのＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰを２つの部分、すなわち、ＤＬフレームの最初に送信されるＢＳ−＞ＭＳＢＳ＿ＭＡＰ４０２及びＤＬフレームの最後に送信されるＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６に分ける。しかし、かかる実施形態はこのような構成に限られず、ＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰは分割されないこともある。更に、ＢＳ１０２は、時々、例えば、ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６の後で、又は少しの時間ギャップ内で、ＲＳとの同期のためにＤＬ−ＢＳフレーム２０４の最後（最後近く）に新たな中継再同期ポストアンブルシーケンス４０８を送信する。
【００２７】
ＭＭＲ１００に基づく実施例で、この実施形態に係るフレーム構造をサポートするよう、下記の新しいメッセージが定義され得る：
１．ＭＭＲ１００における全てのＲＳに知られるデフォルトのＣＩＤ（接続ＩＤ）。ＢＳから全てのＲＳへのブロードキャストメッセージに使用される（例えば、ＢＳ−＞ＲＳ設定メッセージ。）。
【００２８】
２．ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６は、いずれかの組み合わせにおいて下記部分のうち１又はそれ以上を含む：
［ａ．ＢＳ−＞ＲＳブロードキャスト情報］
ｉ．アンブル４０８が存在し且つＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージ４０６の部分でない場合に、次のフレームにおいて中継再同期アンブルシーケンス４０８の配置を特定する。アンブル４０８がＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰの一部であり（含まれる／含む）又はその直後に位置する場合に、あるいは、それが常にフレームの最後のシンボルである場合に、その配置をデータフレームにおいて特定することは必要でない。複数のアンブル４０８が可能である場合は、ＲＳに使用されるアンブルのインデックスを特定する。
【００２９】
ｉｉ．使用されるサブキャリア（サブチャネル）、使用されるシンボル、使用される符号化方式及び繰り返し符号、並びにアンブル４０８がＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６の最後のシンボルに含まれるかどうかを含む、次のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰのバーストプロファイル。
【００３０】
［ｂ．ＢＳ−＞ＲＳｉ  ＤＬ＿ＭＡＰ］
ｉ．例えばＯＦＤＭＡ等の適用できる物理レイヤシステムのための次のＤＬサブフレーム２０４でＢＳからＲＳｉへの送信を特定する。送信の特定には、チャネル部分割り当て、使用されるサブキャリア（サブチャネル）、使用されるシンボル、符号化方式、送信電力、及び送信バーストで送信されるパケットに関連する情報とともに送信に使用される繰り返し符号、のうち１又はそれ以上（いずれかの組み合わせ）が含まれ得る。
【００３１】
［ｃ．ＲＳｉ−＞ＢＳ  ＵＬ＿ＭＡＰ］
ｉ．例えばＯＦＤＭＡ等の適用できる物理レイヤシステムのための、ネットワークによって定義される時間関連性に従う来るべきＵＬサブフレームでＲＳｉからＢＳへの送信を特定する。送信の特定には、ＢＳ−＞ＲＳｉＤＬ＿ＭＡＰでの送信の特定と同様の情報が含まれ得る。
【００３２】
［ｄ．ＲＳｉ−＞ＭＳ  ＤＬ＿ＭＡＰ］
ｉ．ＲＳｉごとに、ＲＳｉがＭＳＲＳｉへの送信のために使用することができる、例えばＯＦＤＭＡ等の適用できる物理レイヤシステムのためのＤＬ無線リソース（セグメント、サブキャリア／サブチャネル、シンボル、及び最大送信電力）を特定する。それは、ＲＳｉ−＞ＭＳＲＳｉ送信の詳細なバーストプロファイルを特定しない。言い換えると、ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６は、ＲＳ１０４の関連するＭＳ１０６へのＲＳ１０４のチャネル割り当てを含む（有する）ことができる。ＲＳｉは、ＭＳＲＳｉへのそのＤＬ送信をスケジューリングし且つそのＲＳ−＞ＭＳＲＳｉＤＬ＿ＭＡＰを生成する場合にこのＤＬ＿ＭＡＰで提供される情報を使用する。
【００３３】
［ｅ．ＭＳ−＞ＲＳｉ  ＵＬ＿ＭＡＰ］
ｉ．ＲＳｉごとに、ＲＳｉがＭＳＲＳｉからＲＳｉへの送信のために使用することができる、例えばＯＦＤＭＡ等の適用できる物理レイヤシステムのためのＵＬ無線リソース（サブキャリア／サブチャネル、シンボル）を特定する。それは、ＭＳＲＳｉ−＞ＲＳ送信の詳細なバーストプロファイルを特定しない。ＲＳｉ情報は、ＭＳＲＳｉからのＵＬ送信をスケジューリングし且つそのＭＳＲＳｉ−＞ＲＳ  ＵＬ＿ＭＡＰを生成する場合にこのＵＬ＿ＭＡＰで提供される情報を使用する。
【００３４】
ＲＳｉ−＞ＭＳ  ＤＬ＿ＭＡＰ及びＭＳ−＞ＲＳｉ  ＵＬ＿ＭＡＰで行われるチャネル部分割り当ては、この情報を搬送する次のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰによって変更されるまでは、今からｋ番目及びｌ番目のフレーム（ｋ及びｌはＵＬ及びＤＬに関して異なっており且つＢＳ−＞ＭＳ＿ＭＡＰでＢＳによって特定される。）から有効である。図５は、実施形態に従うＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおけるアップリンク及びダウンリンク通信での例となるＴＤＤフレーム構造を用いるデータフロー及び制御メッセージの時間関連性の図である。図５で、色付きで指定されたブロックから伸びるデータフローの矢印は、それらの色付きで指定されたブロックと同じ色表示を有する。図５では、ＵＬ−ＭＡＰとスケジューリングされるアップリンク送信との間の最小時間が仮定されている。
【００３５】
実施形態の一態様に従って、２段階の無線リソース管理が、実施形態に係るフレーム構造を鑑みて行われ得る。この場合に、ＢＳ１０２は、ＲＳ１０４によって直接にサービスを提供される又はＲＳ制御下（ＭＳＲＳ）のＭＳ１０６とのＵＬ／ＤＬ送信のために、各ＲＳ１０４へ、割り当てられている無線リソースの部分を割り当てる。ＲＳ１０４とそれによって直接にサービスを提供されるＭＳＲＳ１０６との間の詳細な送信スケジュール（ＭＳアクセスリンク１１２の接続）は、ＲＳ−＞ＭＳ＿ＭＡＰ４０４を介してＲＳ１０４によって管理される。これは、ＲＳでの各ＭＳへのより多くの更新されるチャネル品質情報と、ＭＳへのそれらの変化するチャネル情報に対するＲＳの迅速な応答とに起因して各ＲＳミクロセル１０８における容量を増大させながら、各ＲＳに対する詳細な送信スケジュールを生成するようＲＳ及びＢＳとＢＳの計算負荷との間の計算オーバヘッドを減らす。
【００３６】
図６は、実施形態に従う、単一チャネルを用いてノード間でフレーム構造を無線でやり取りする装置の機能ブロック図である。図６で、装置６００は、例えば、（限定されることなく）基地局１０２及び／又は中継局１０４として機能又は動作し且つ実施形態に従うフレーム構造を使用しながら、他の装置と無線で通信を行う如何なる計算装置であっても良い。装置６００は、ユーザインターフェースを表示する表示部６０２、又は外部の表示装置へ接続するためのインターフェースを有することができる。コントローラ６０４（例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）。）は、基地局動作を実行するよう装置６００を制御する命令（例えば、コンピュータプログラム又はソフトウェア。）を実行する。通常、メモリ６０６は、コントローラ６０４による実行のための命令を記憶する。実施形態の一態様に従って、装置６００は、（限定されることなく）物理的なコンピュータ読出可能な記録媒体（例えば、ハードドライブ、メモリ。）等のいずれかのコンピュータ読出可能な媒体６１０、あるいは、有線／無線搬送波信号を介して通信を行うソフトウェア及び／又は計算ハードウェアで実施される有線／無線通信ネットワークユニットと通信する。実施形態の一態様に従って、装置６００は、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００等の対象の無線通信ネットワークと無線通信を行う。表示部６０２、ＣＰＵ６０４、メモリ６０６及びコンピュータ読出可能な媒体６１０は、データバス６０８によって通信する。
【００３７】
図７は、実施形態に従う、図６の装置における処理レイヤ（ソフトウェア及び／又計算ハードウェア）の機能図である。図７で、処理レイヤは、ネットワークレイヤ７０２と、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ７０４と、物理レイヤ７０６とを有する。図７の処理レイヤは論理レイヤであり、かかる実施形態はこのような例となる処理レイヤに限定されず、他の処理レイヤ構造が提供されても良い。実施形態の一態様に従って、ネットワークレイヤ７０２は、コントローラ６０４によって実行されるソフトウェアである。ＭＡＣレイヤ７０４及び物理レイヤ７０６は、無線通信ネットワークユニットにコンピュータ読出可能な媒体６１０として含まれるソフトウェア及び／又は計算ハードウェアである。ＭＡＣレイヤ７０４及び物理レイヤ７０６は、（限定されることなく）ＴＤＤ、ＦＤＤ及び／又はＣＤＭＡ等の様々な対象の無線ネットワークアクセス仕様を実施する。対象の無線ネットワークの例には、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００がある。かかる実施形態は、（限定されることなく、コンピュータ読出可能な記録媒体、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、メモリ、又は搬送波若しくは電磁信号の通信媒体等の如何なる既知のコンピュータ読出可能な媒体６１０でも記憶又は符号化される）ソフトウェア及び／又はいずれかの計算ハードウェアでありうる。一実施形態で、無線通信フレームは、例えば、基地局（ＢＳ）１０２で及び／又は中継用第２ノード（ＲＳ）１０４で、対象の無線ネットワークノードのＭＡＣレイヤ７０４及び物理レイヤ７０６仕様で構成されて送信される。通常は（限定されることなく）、ネットワークレイヤ７０２は、対象の無線ネットワーク以外のプライベート／パブリックネットワーク（例えば、インターネット。）へ有線及び／又は無線の通信アクセスを提供する。ネットワークレイヤ７０２は、中継用第２ノードを用いて第３ノードと通信する第１ノードによって設定される設定／制御パラメータを動的に（実時間で）（例えば、ネットワークリソースの条件に従って）提供（ダウンロード）する等、管理機能のために使用され得る。
【００３８】
実施形態は、例えば、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４の場合に、ＲＳミクロセル１０８で単一チャネルの無線リソースを使用するよう、第１ノード及び中継用第２ノードから１又はそれ以上の第３ノードの間で単一チャネルのリソース（帯域幅）を共有することができる最大の柔軟性に係る利点を提供する。図２の方法と比べて、新規な実施形態に係るフレーム構造は、例えば、ＢＳが、ＭＭＲネットワーク１００の様々なＲＳミクロセル１０８のような様々な部分で発生するトラフィックの量に依存して、送信ＢＳ−＞ＲＳ、ＲＳ−＞ＭＳ、ＲＳ−＞ＢＳ、ＭＳ−＞ＲＳへ任意の割合の帯域幅を割り当てるので、極めて柔軟である。それは、ＭＭＲネットワーク１００を、様々なユーザ分配及びユーザトラフィックパターンに適応させる。記載される実施形態は、例えば、費用を削減するよう、単一の無線インターフェースを有する中継用第２ノードを提供する。このインターフェースは、中継用第２ノードに、第１ノードと及び中継用第２ノードによってサービスを提供される第３ノードと通信するために同じチャネルを使用するよう命ずる。しかし、実施形態はこのような構成に限られず、中継用第２ノードのうち１又はそれ以上が単一チャネルを介して通信するが、他の中継用第２ノードは複数のチャネルを介して通信しうるところの無線通信セルで提供され得る。実施形態の一態様に従って、このような混合信号チャネル又は多重チャネル中継用第２ノードセルで、信号チャネル中継用第２ノードのうち１又はそれ以上は、無線リソース管理の対象となりうる。
【００３９】
実施形態の多数の特徴及び利点は詳細な明細書から明らかであり、添付の特許請求の範囲は、その真の精神及び適用範囲の中にある全てのこのような実施形態の特徴及び利点を包含することを目的とする。更に、多数の修正及び変更は当業者により容易に行われ、本発明の実施形態を記載されている正確な構成及び動作に限定することは適当でない。従って、全ての適切な修正及び変更は、その適用範囲内にあるよう求められ得る。
【００４０】
［関連出願の相互参照］
本願は、２００６年８月１８日に出願された、Ｃｈｅｎｘｉ  Ｚｈｕ、Ｗｅｉ−Ｐｅｎｇ  Ｃｈｅｎ及びＪｏｎａｔｈａｎ  Ａｇｒｅによる整理番号６０／８２２，８６１の米国仮出願（発明の名称「Managing  Wireless  Network」）、２００６年８月１８日に出願された米国仮出願番号６０／８２２，７９１、及び２００７年７月３１日に出願された米国出願番号１１／８３１，１０８に関連し、それらに基づく優先権を主張するものである。これらの出願は全て、参照により本願に援用される。
【図１】
2010502050.tif 000003
【図２】
2010502050.tif 000004
【図３】
2010502050.tif 000005
【図４】
2010502050.tif 000006
【図５】
2010502050.tif 000007
【図６】
2010502050.tif 000008
【図７】
2010502050.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月17日(2009.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ノード及び中継用第２ノードのデータフレームを整列させるよう前記第１のノード及び前記中継用第２ノードのプリアンブルを同時に送信する工程であって、１又はそれ以上の第３ノードに対して前記第１ノード及び前記中継用第２ノードは全て無線で単一チャネルにおいて通信を行う工程と、
整列された前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間の前記単一チャネルにおける無線通信の無線リソースを管理する無線リソース制御パラメータを特定する工程と、
前記第１ノードのフレーム及び前記中継用第２ノードのフレームの前記単一チャネルにおける整列を管理する中継再同期アンブルシーケンスを前記中継用第２ノードへ周期的に送信する工程と
を有する方法。
【請求項２】
前記無線リソース制御パラメータは、次の無線通信リンクデータフレームにおける前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスの存在及び／又は場所、複数の前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスのインデックス、次の無線リソース制御パラメータのバーストプロファイル、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードへのダウンリンク送信、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードから前記第１ノードへのアップリンク送信、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクの無線リソース、あるいは、それらのいずれかの組み合わせを有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記無線リソース制御パラメータは、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクのチャネル部分割り当てを特定し、
当該方法は、前記チャネル部分割り当てに従って前記第３ノードへの通信スケジュールを前記中継用第２ノードによって管理する工程を更に有する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスは、前記無線リソース制御パラメータの後に送信される、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記無線リソース制御パラメータは、前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記制御パラメータは、前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間のダウンリンク／アップリンク通信リンクに対する無線リソース要求に基づいて、前記中継用第２ノードのための前記単一チャネルにおける送受信モードスイッチ時間を特定する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記無線リソース制御パラメータは、前記単一チャネルにおける前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間のダウンリンク及び／又はアップリンクのチャネル部分割り当てを特定し、
当該方法は、
前記チャネル部分割り当てに従って、割り当てられるチャネルにおける前記中継用第２ノード及び／又は前記第３ノードへの通信スケジュールを前記第１ノード及び／又は前記中継用第２ノードによって管理する工程と、
前記第１ノード、前記中継用第２ノード、又はそれらのいずれかの組み合わせによって前記無線リソース制御パラメータを特定する工程と
を有する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記無線リソース制御パラメータは、次の無線通信リンクデータフレームにおける前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスの存在及び／又は場所、複数の前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスのインデックス、次の無線リソース制御パラメータのバーストプロファイル、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードへのダウンリンク送信、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードから前記第１ノードへのアップリンク送信、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクの無線リソース、前記中継用第２ノードのための前記単一チャネルにおける送受信モードスイッチ時間、あるいは、それらのいずれかの組み合わせを有する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
１又はそれ以上の第３ノードに対して中継用第２ノードにより単一チャネルで無線通信を行う第１ノードとしての装置であって、
コントローラを有し、該コントローラは、
前記単一チャネルで無線通信を行う第１ノード及び中継用第２ノードの間でデータフレームを整列させる前記第１のノード及び前記中継用第２ノードのプリアンブルの同時の送信を制御し、
整列された前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間の前記単一チャネルにおける無線通信の無線リソースを管理する１又はそれ以上の無線リソース制御パラメータを前記第１ノードによって送信し、
前記第１ノードのフレームと前記中継用第２ノードのフレームを前記単一チャネルで同期させるよう管理する中継再同期アンブルシーケンスを前記中継用第２ノードへ周期的に送信する、装置。
【請求項１０】
前記無線リソース制御パラメータは、次の無線通信リンクデータフレームにおける前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスの存在及び／又は場所、複数の前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスのインデックス、次の無線リソース制御パラメータのバーストプロファイル、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードへのダウンリンク送信、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードから前記第１ノードへのアップリンク送信、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクの無線リソース、あるいは、それらのいずれかの組み合わせを有する、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記無線リソース制御パラメータは、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクのチャネル部分割り当てを特定する、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスは、前記無線リソース制御パラメータの後に送信される、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記無線リソース制御パラメータは、前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスを含む、請求項１０記載の装置。
【請求項１４】
前記コントローラは、ＷｉＭＡＸ移動体マルチホップに基づくセル（ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ）で前記第３ノードへ前記中継用第２ノードにより及び／又は前記第３ノードと直接に無線通信を行い、
前記第１ノードは基地局であり、前記第３ノードはユーザ移動局である、請求項１０記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、無線通信装置／ネットワークフレーム構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線セルラーネットワークで、セルの様々な部分にいるユーザは、通常、異なる信号品質、ひいては、程度の異なるサービスの質（ＱｏＳ）を受ける。これは、ユーザのチャネル品質が、パス損失、シャドーイング及び干渉を含む多数の要因に依存するためである。セル端にいるユーザは、しばしば、隣接するセルから強い干渉を受け、より低い搬送波レベル対干渉・雑音比（ＣＩＮＲ）を観測する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
都会の環境では、大きな建物が背後のユーザにとって深刻な妨害となり、補償範囲の穴を発生させる。建物又はトンネル内への信号の侵入及び減衰はまた、著しく信号品質を劣化させる。しばしば、送信電力を増すこと又はアンテナ設定を変更することによっても、これらの十分なサービスを受けられない領域に対する信号品質を改善することが可能でない。セルのサイズを小さくし且つより多くの基地局を配置することは状況を改善しうるが、しばしば、従来のセルサイト及び有線バックホールリンクへの有限なアクセス並びにこれに関連する高い動作費用により可能でない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態の一態様によれば、フレーム構造において整列され又は同期した第１ノード及び中継用第２ノードから第３ノードの間の単一チャネルにおける無線通信の無線リソースを管理する無線リソース制御パラメータを特定し、更に、第１のノードのフレーム及び中継用第２ノードのフレームの単一チャネルにおける整列を管理する中継再同期アンブルシーケンスを中継用第２ノードへ周期的に送信することが行われる。かかる実施形態は単一チャネルに限られず、一実施形態の態様に従って、複数のチャネルがこのようなノードの間にあって良く、このために、無線リソース制御パラメータは特定され、フレーム構造の整列は中継再同期アンブルシーケンスによって保持される。
【０００５】
実施形態の一態様に従って、無線通信は、１又はそれ以上の中継局（ＲＳ）を介して１又はそれ以上の移動局と無線通信を行う単一の基地局（ＢＳ）を含むＭＭＲ−Ｃｅｌｌ内で行われる。かかる実施形態は、単一のＢＳによってサービスを提供されるセル領域に対して、より高いセル容量及びより良い補償範囲の利益を提供する。他の実施形態に従って、ネットワークは多数のＢＳ及び多数のＲＳを有し、この場合に、全てのＢＳ及びＲＳはそれらのフレーム構造において同期する。他の利点は、単一チャネルで単一のＢＳによって補償されるセル領域にＲＳを配置する方法を生み出す点であり、一方、ＲＳの動作は、ＭＳの観点からすればＢＳと区別され得ない。
【０００６】
以下で明らかになる他の態様及び利点とともにこれらは、本願に添付されて提出された図面を参照してより詳細に後述される構成及び動作の詳細にある。図面において、同じ参照番号は全体を通して同じ構成要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に従うＭＭＲ−Ｃｅｌｌのトポロジの図である。
【図２】ＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおける非同期のアップリンク及びダウンリンク通信でのＴＤＤフレーム構造の図である。
【図３】実施形態に従って無線通信ノードの間で単一チャネルにおける無線リソース量を割り当てるフローチャートである。
【図４】実施形態に従うＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおけるアップリンク及びダウンリンク通信でのＴＤＤフレーム構造の図である。
【図５】実施形態に従うＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおけるアップリンク及びダウンリンク通信でのＴＤＤフレーム構造を用いる制御メッセージ及びデータフローの時間関連性の図である。
【図６】実施形態に従って単一チャネルを用いてノード間でフレーム構造を無線で通信する装置の機能ブロック図である。
【図７】実施形態に従う図６の装置における処理レイヤ（ソフトウェア及び／又は計算ハードウェア）の機能図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態は、ＴＤＤ及び／又はＦＤＤシステムのうち１又はそれ以上に従って単一チャネルで互いと無線により通信を行う無線通信装置（無線装置／ノード）の間で無線リソースと同じスペクトル又は同じ周波数帯域を共有することに関する。実施形態の一態様に従って、無線通信データフレーム構造は、中継用の第２の装置を介して第１の装置と１又はそれ以上の第３の装置との間で情報を帯域内でデジタル中継することを提供する。無線リソースとは、無線通信ネットワークにアクセスする適切な無線通信ネットワークアクセスシステム（ＭＡＣ／物理レイヤシステム）に従う無線通信帯域幅をいう。帯域幅には、（もしあれば）サブキャリア／サブチャネル、シンボル、時間スロット、送信電力、時間スロット、周波数若しくはその部分、あるいは、それらのいずれかの組み合わせが含まれ得る。帯域内とは、第１の装置及び中継用の第２の装置から１又はそれ以上の第３の装置の間のカスケード接続された無線通信リンクの中で同じ周波数帯域を使用することによって他の周波数を必要としない単一チャネルをいう。実施形態の一態様に従って、デジタルベースバンド及び無線送信／受信機能を実行する（すなわち、適切な信号／データ処理を実行する）２つの装置の間にある如何なる装置も中継装置となり得る。実施形態の一態様に従って、第１ノードは、中継用第２ノードを通して１又はそれ以上の第３ノードを間接的に制御する。
【０００９】
実施形態は、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）及び／又は物理レイヤで時分割双方向（ＴＤＤ）を用いる如何なる無線通信ネットワークにも含まれ得る。例えば、実施形態は、（限定なく）時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）及び／又は符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）及び／又は周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）及び／又は直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）、あるいは、これらの方式のいずれかの組み合わせを用いてＭＡＣ及び／又は物理レイヤでＴＤＤシステムに基づく様々な無線通信ネットワークアクセス規定及び／又はそれらの組み合わせを特定する（限定なく）ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格（ＷｉＭＡＸ（Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access）ネットワークとも呼ばれる。）等の如何なるブロードバンド無線アクセス標準規格（Broadband  Wireless  Access  Standardｓ）に含まれ得るが、これに限定されない。
【００１０】
ＷｉＭＡＸ無線アクセスセルラーネットワークで、無線レイヤを用いることは、基地局（ＢＳ）と移動局／加入局（ＭＳ／ＳＳ）（以降、ＭＳと称する。）との間の長く低品質の通信リンクを１又は複数の中継局（ＲＳ）を介する複数のより短く高品質のリンクにより置き換えることによってユーザの信号品質を高める有効な方法である。中継局はそれ自身の無線バックホールを必要とせず、更に、しばしば、全機能搭載の基地局よりも機能が劣っているので、中継局は、従来のＢＳに比べて配置及び動作の費用がかからない。中継局は、ユーザがサービスを得られない補償範囲の穴にまでＢＳのサービスを広げ、ＢＳの有効なセルサイズを拡大することができる。中継局は、また、ユーザのサービスの質（ＱｏＳ）及び搬送波レベル対干渉・雑音比（ＣＩＮＲ）を改善し且つセル容量を増強するためにも使用され得る。
【００１１】
中継技術は、８０２．１６ｊ中継ワーキンググループに含まれるＩＥＥＥ８０２．１６標準規格による。ＩＥＥＥ８０２．１６標準規格で、中継局はＭＳのようにＢＳと通信し、更に、ＢＳのようにその補償範囲（ＲＳミクロセルと呼ばれる。）内でＭＳと通信する。ＢＳ及び全ての関連するＲＳのサービス補償範囲全体は、移動体マルチホップに基づくセル（ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ又はＭＭＲネットワーク）と呼ばれることがある。中継局には、固定、ノマディック（nomadic）及びモバイルＲＳの３種類がある。最初の２つの種類のＲＳは、恒久的に、あるいは、ユーザの標準のセッションよりもずっと長い時間、その場に留められる。モバイルＲＳは、通常は移動する乗り物に設置されて、乗り物内のかかるＭＳへサービスを提供する。実施形態は、これら全ての種類のＲＳの動作に関する。
【００１２】
実施形態は、単一周波数を共有する３又はそれ以上の無線で通信するノードを有する無線通信ネットワークに適用する。１つの実施例で、図１は、ＢＳ１０２及び２つの中継局（ＲＳ１及びＲＳ２）１０４ａ、１０４ｂを有するＭＭＲセル１００のトポロジの図である。ＢＳ１０２は、直接的にセットＭＳＢＳ（ＭＳ１１０６ａ及びＭＳ２１０６ｂ）でＭＳＳ１−６１０６ａ〜ｆにサービスを提供している。２つの中継局（ＲＳ１１０４ａ及びＲＳ２１０４ｂ）は、ＢＳ１０２の補償範囲を拡大して、セットＭＳＲＳ１（ＭＳ３１０６ｃ及びＭＳ４１０６ｄ）及びＭＳＲＳ２（ＭＳ５１０６ｅ及びＭＳ６１０６ｆ）でＭＳＳ３−６１０６ｃ〜ｆにサービスを提供する。ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００は、ＢＳ１０２及び全てのＲＳ１０４の通信補償範囲を含む。中継リンク１１０は、ＢＳとＲＳとの間、又はマスタＲＳからそのスレーブＲＳの間の単一の通信リンク（アップリンク／ダウンリンク）を表す。ＭＳアクセスリンク１１２は、例えば、ＲＳとＭＳとの間の、又はＢＳとＭＳとの間の、ＭＳ１０６を含む単一の通信リンク（アップリンク／ダウンリンク）を表す。ＲＳミクロセル１０８は、ＢＳ１０２、単一ＲＳ１０４、及びこの単一ＲＳ１０４によって直接にサービスを提供されるＭＳ１０６の通信補償範囲（アップリンク／ダウンリンク）を表す。アップリンク通信は、ＭＳからＲＳへ、更にＢＳへ、又はＭＳから直接にＢＳへの通信をいい、ダウンリンク通信は、ＢＳからＲＳへ、更にＭＳへ、又はＢＳから直接にＲＳへの通信をいう。
【００１３】
ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００におけるフレーム構造は、どのようにＢＳ１０２及びＲＳ１０４が無線リソースを共有することができるのかを決定する。これは、ＱｏＳをＭＳ１０６へ提供するためのＭＭＲ１００の能力に極めて重大である。ＲＳ１０４がＢＳ１０２とＭＳ１０６（及び、場合により、他のＲＳ１０４）との間で中継機能を提供する場合に、ＲＳ１０４は、ＭＳ１０６のようにＢＳ１０２と通信し、更に、ＢＳ１０２のようにＭＳ１０６と通信することができる。ＲＳ１０４が単一の無線インターフェースしか有さない場合は、ＲＳ１０４は、ＢＳ−ＲＳ間インターフェースとＲＳ−ＭＳ間インターフェースとの間でその無線インターフェースを切り替える必要がある。従って、ＢＳ−ＲＳ間及びＲＳ−ＭＳ間の通信の時間領域での多重化が必要とされる。
【００１４】
図２は、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおける同期しないダウンリンク及びアップリンク通信でのＴＤＤフレーム構造の図である。図２で、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４は、異なる時点にプリアンブルを送信する。送信ウィンドウ、すなわち、ＢＳ−＞ＲＳ、ＲＳ−＞ＭＳＲＳ、ＲＳ−＞ＢＳ及びＭＳＲＳ−＞ＲＳは全て、固定の存続期間を有しており、ＲＳミクロセル１０８でのトラフィックに基づいて調整され得ない。より具体的に、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００で、ＢＳ１０２は、全てのフレームの最初で周期的に不変のプリアンブルシーケンス２０２を送信する。このプリアンブル２０２は、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００全体についてＴＤＤフレームの開始を定義する。プリアンブル２０２は、ＭＳ１０６によって、ネットワークの位置を確認して、ＢＳ１０２との同期を達成するために使用される。ＢＳ１０２から直接的に受信することができないそれらのＭＳ１０６へサービスを提供するために、ＲＳ１０４は、全てのフレームでプリアンブル２０２（２０３）を送信することを含め、正規のＢＳ１０２のようにそれらのＭＳ１０６にサービスを提供する必要がある。ＢＳのプリアンブル２０２に対する、ＲＳ１０４によって送信されるプリアンブル２０２の配置は、ＢＳフレーム２０４とＲＳフレーム２０６との間の時間的関係を定義する。例えば、プリアンブル２０２の位置は、ＲＳ１０４がそのＭＳ１０６へ送信するためにＲＳ１０４のダウンサブリンクフレーム２０６のどの程度が使用され得るのか、及びそれらのＭＳ１０６がＲＳ１０４へ送信するためにＲＳ１０４のアップリンクサブフレーム２０８のどの程度が使用され得るのかを決定することができる。ＭＳ１０６は固定の場所にプリアンブル２０２を求めるので、ＲＳ１０４は任意にそのフレームをシフトすることはできない。これにより、ＲＳミクロセル１０８でＭＳ１０４にサービスを提供するために使用され得る無線リソースの量は固定される。すなわち、送信ウィンドウＢＳ−＞ＲＳ、ＲＳ−＞ＭＳＲＳ、ＲＳ−＞ＢＳ、ＭＳＲＳ−＞ＲＳは不変であり、ＢＳ、ＲＳ及びＭＳの間の単一チャネルでの送信ウィンドウは、ＲＳミクロセル１０８でのトラフィック要求に基づいて調整され得ない。これにより、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００におけるダイナミクスをサポートする柔軟性は制限され得る。それは、また、ＭＳがＢＳの補償範囲からＲＳの補償範囲へと移動する場合に、ＭＳにそのフレーム配列をシフトするよう強いる。全てのＢＳが同期したフレームタイミングを有するあるネットワークでは、このことは望ましくない。その理由は、ＭＳのより長い探索時間が必要され、更に、ＢＳとＲＳとの間のハンドオフの間にサービスの途絶が起こり得るためである。
【００１５】
実施形態の一態様に従って、無線通信ネットワークはＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００であり、第１の装置はＢＳ１０２であり、中継用の第２の装置はＲＳ１０４であり、第３の装置はＭＳ１０６（例えば、無線電話、無線携帯情報他端末（ＰＤＡ）、無線メディアプレーヤ。）である。実施形態は、第１の装置がどの時点で中継用の第２の装置へ送信するのか及び／又は中継用の第２の装置がどの時点で第３の装置へ送信するのかといった通信（送信／ス受信）スケジュールを特定／定義して保持するフレーム構造を、無線通信を行うために単一チャネルを用いて、第１の装置及び中継用の第２の装置から１又はそれ以上の第３の装置の間に提供する。１つの実施例で、第１の装置及び中継用の第２の装置、並びに中継用の第２の装置から第３の装置の間の単一チャネルにおける通信スケジュールは整列され、動的に（実時間で）整列されたままとされる。他の実施例に従って、このような通信スケジュールは、アプリケーション基準に従うアラインメントから動的に調整される。
【００１６】
図３は、実施形態に従って、無線で通信するノードの間で単一チャネルでの無線リソースの量を調整するフローチャートである。動作３０２で、同期ネットワークは、第１ノードからデジタル帯域内中継通信で中継用第２ノードを介して１又はそれ以上の第３ノードの間で開始される。例えば、同時に単一チャネル（帯域内）で、第３ノード（例えば、ユーザ端末。）に対して、第１ノードは開始フレームアンブル（プリアンブル）を送信し、中継用第２ノードはプリアンブルを送信する。同期ネットワークは、単一チャネルにおける第１ノード及び中継用第２ノードによる全てのダウンリンクフレーム及びアップリンクフレームが、第１ノード及び中継用第２ノードのプリアンブルを同時に送信することによって整列される場合を表す。実施形態の一態様に従って、中継用第２ノードは中継器として機能するよう構成される。実施形態の一態様に従って、第１ノードは、中継用第２ノードとともにデータフレーム整列を制御し又は調整する。１つの実施例で、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００で、第１ノードはＢＳ１０２であり、中継用第２ノードはＲＳ１０４であり、第３ノードはＭＳ１０６である。
【００１７】
動作３０４で、同期する第１ノード及び第２ノードから第３ノードの間の単一チャネルにおける無線通信の無線リソースを管理する無線リソース制御パラメータが、動的に（実時間で）特定される。実施形態の一態様に従って、動作３０２は、中継同期を含め、更なる無線リソース管理のために、いつでも繰り返され得る。無線リソース管理は、無線リソースを用いる無線リソース及び／又は無線通信の、通信制御、割り当て（配分／パーティショニング）、初期化／設定、再構成、調整、メンテナンス、試験／シミュレーション等をいう。
【００１８】
動作３０６で、第１ノードは、単一チャネルにおいて第１ノードのフレームを中継用第２ノードのフレームと同期させるよう管理する中継再同期アンブルシーケンスを周期的に中継用第２ノードへ送信する。実施形態の一態様に従って、中継再同期アンブルシーケンスは、中継局へのダウンリンク通信リンクデータフレームにおける様々な場所で（すなわち、開始から終了までのどこでも。）送信され得る。中継再同期アンブルシーケンス（中間の中継同期アンブルシーケンス）は、第１ノード及び中継用第２ノードを同期させ且つ中継局へのダウンリンク通信リンクデータフレームにおける様々な場所で（すなわち、開始から終了までのどこでも。）送信可能な、開始フレームアンブル（プリアンブル）以外のいずれかのアンブルシーケンスをいう。例えば、中継再同期アンブルシーケンスは、ミッドアンブルとして通信リンクサブフレームの真ん中近くで、あるいは、ポストアンブルとして通信リンクサブフレームの最後又はその近くで、あるいは、それらのいずれかの組み合わせで送信され得る。実施形態の一態様に従って、例えば、本願の優先権の基礎となる関連する仮出願番号６０／８２２，８６１、及びそれに基づく関連する同時継続の特許出願番号１１／８３０，９３９（発明者：Ｃｈｅｎｘｉ  Ｚｈｕ、Ｗｅｉ−Ｐｅｎｇ  Ｃｈｅｎ及びＪｏｎａｔｈａｎ  Ａｇｒｅ、発明の名称：“New  and  Legacy  Wireless  Communication  Device  Coexisting  Amble  Sequence”）は、中継再同期アンブルシーケンスを構成し送信する方法について記載している。なお、これらの特許文献の内容は、参照により本願に援用される。
【００１９】
図４は、実施形態に従うＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおけるアップリンク及びダウンリンク通信でのＴＤＤフレーム構造の図である。なお、かかる実施形態はＭＭＲ−Ｃｅｌｌに限られず、あらゆる無線通信ネットワークにも提供され得る。図４の実施形態に従う新たなフレーム構造で、ＲＳ１０４は、ＢＳ１０２がプリアンブル２０２を送信するのと同時に自身のプリアンブル２０３を送信している。故に、ＢＳ１０２でのフレーム及びＲＳ１０４でのフレームは一致する。また、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４のフレームを整列させることで、ネットワーク全体が同期するので、次のセル（例えば、ＲＳミクロセル１０８、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００等。）へのＭＳ１０６のハンドオフが有利となりうる。ダウンリンクサブフレームで、ＲＳは、最初に、サブフレームの第１の部分にあるＢＳからの送信を受信し、次いで、関連する情報を、ダウンリンクサブフレームの第２の部分においてＭＳへ送信することによって、ＭＳへ転送する。アップリンクサブフレームで、ＲＳは、最初に、そのＭＳから受信し、次いで、情報を、アップリンクサブフレームの第２の部分においてＢＳへ送信することによって、ＭＳからＢＳへ転送する。ＢＳは、ＲＳを介して情報を中継することにより、ＢＳが直接に作用することができない（あるいは、中継局を用いずに十分に高い信号品質を有して達すことができない）それらのＭＳへ送信する。ＭＳ１０６の動作は、ＭＳ１０６がＢＳ１０２とＲＳ１０４の違いを認識しないため、記載されない。ネットワーク内の全てのＢＳ及びＲＳが同期したフレームタイミングを有するよう同時にプリアンブルを送信するという事実は、ＲＳの動作がＢＳの動作と区別ができないよう意図されているために、ＭＳが探索し且つＢＳのようにＲＳとの接続を確立することを可能にする。
【００２０】
図４で、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４の動作は以下の通りである。ＢＳ１０２はＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００で動作しているとする。ＲＳ１０４が最初にオンされる場合に、最初は、ＲＳ１０４は受信／探索モードでＭＳ１０６のように動作する。ＲＳ１０４は、正規のＲＳ１０６のようにＢＳ１０２からのプリアンブルを探す。ＲＳ１０４がＢＳ１０２との同期を得た後に、ＲＳ１０４は、ＭＳ１０６のような初期レンジング(ranging)及びアクセス、並びにいずれかの付加的なメッセージの交換（認証、権限付与、設定メッセージ等を含む。）を経験する。このような初期化の後に、ＲＳ１０４は、ＲＳ動作モードへ切り替わり、ＭＳが無線通信にロックするようＲＳ１０４のプリアンブル２０３を送信し始める。ＲＳ１０４のプリアンブル２０３は、ＢＳ１０２のプリアンブル２０２と同時に送信される。ＲＳ１０４は、サブキャリアの同じ又は異なる組で且つＢＳ１０２と同じ又は異なるアンブルシーケンスを有して、（ＢＳからの要求のたびに）ＲＳ１０４のプリアンブル２０３を送信することができる。図４で、ＢＳ１０２のフレーム及びＭＳ１０４のフレームは互いと時間において整列される。ダウンリンク（ＤＬ）サブフレームの開始において、ＢＳ及びＲＳは両方とも、それらの各自のプリアンブル２０２、２０３及びＵＬ（アップリンク）／ＤＬ−ＭＡＰをそれらの関連するＭＳへ送信する。ＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰメッセージは、無線通信の無線リソースを管理するパラメータを含むあらゆる無線リソース制御メッセージも表す。
【００２１】
実施形態の一態様に従って、第１ノード（例えば、ＢＳ１０２。）は、中継用第２ノードを対象とする別個の中継ＭＡＰメッセージを送信する。通常、第１ノードによるＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰメッセージは、直接的に第１ノードと通信を行う第３ノード（ＭＳ１０６ａ、１０６ｂ）へ向けられる。第１ノードと第３ノードとの間にある中継用第２ノードの場合に、第２ノードへの中継ＭＡＰメッセージは、第１ノードと中継用第２ノードとの間の送信及び受信を制御するよう中継用第２ノード（ＲＳ１０４ａ、１０４ｂ）へ送信される。実施形態の一態様に従って、第１ノードは、ＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰメッセージを、第３ノード及び中継用第２ノードを夫々対象とする２つの部分に分割又は分離し、それらの各部分を中継用第２ノード（例えば、ＲＳ１０４。）へ及び１又はそれ以上の第３ノード（例えば、ＭＡ１０６。）へ送信する。
【００２２】
具体的には、ＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰとして、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４は両方とも、それらのＭＳ１０６へＤＬサブフレームの最初にＢＳ−＞ＭＳ＿ＭＡＰ４０２及びＲＳ−＞ＭＳ＿ＭＡＰ４０４を送信する。実施形態の一態様に従って、ＢＳ１０２からのＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰメッセージは、２つのメッセージ、すなわち、ＢＳ−＞ＭＳＢＳ＿ＭＡＰ４０２及びＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６に分けられている。ＢＳ−＞ＭＳＢＳ＿ＭＡＰ４０２は、ＢＳ１０２がそのＭＳ（ＭＳＢＳ）１０６に備え、ＤＬサブフレーム２０４の最初にＢＳ１０２によって送信される、ＢＳとＭＳとの間の送信に関する情報のみならず、チャネル部分割り当て情報（ＲＳがそのＭＳＲＳとの送信のために使用することができる無線リソースの部分に関する情報）を運ぶ。ＲＳ−＞ＭＳＲＳ＿ＭＡＰ４０６は、ＲＳからその関連するＭＳ（ＭＳＲＳ）１０６へのチャネル部分割り当てメッセージを運ぶ。チャネル割り当てとは、例えば、帯域内無線リソースの一部（単一チャネルの一部）等、ノード間で使用される無線リソースの一部を割り当てることをいう。単一チャネルとは、有限な無線リソースを提供し且つノードによる使用を目的とする１又は複数の帯域を含むあらゆる無線リソースのことであり、かかる実施形態に従って分配され得る。
【００２３】
ＲＳ１０４はＢＳ１０２及びＭＳ１０６への通信の間にその無線を多重化する必要があるので、ダウンリンクサブフレーム２０４及びアップリンクサブフレーム２０５の最初の部分でのみ、ＲＳ１０４はそのＭＳＲＳ１０６と通信を行うことができる。実施形態の一態様に従って、ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６は、直接にＲＳ１０４へ接続されるそれらのＭＳ１０６を対象とするＲＳに対してＢＳ１０２によって準備され、更に、ＲＳ１０４からＲＳ１０４のＭＳ１０６へのダウンリンク及び／又はアップリンク通信リンクのあらゆる組み合わせに対するチャネル割り当て情報を伝えることができる。実施形態の一態様に従って、ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６はＢＳによって準備され、アップリンク及びダウンリンクにおけるＢＳとＲＳとの間の送信に関する全てのＲＳ１０４のチャネル割り当て情報を運び、また、それは、ダウンリンクサブフレーム２０４の終わりにＢＳ１０２によって送信されて、全てのＲＳ１０４へブロードキャスト又はマルチキャスト送信され得る。ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰがあらゆるダウンリンクサブフレームの終わりに送信される場合に、ＲＳ１０４は、ブロードキャストとしてのフレームの終わりにＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６を期待するよう、ＢＳ１０２によって送受信スイッチパラメータを介してプログラミングされ又は制御され得る。故に、フレームの終わりにＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６を送信することによって、ＲＳ１０４は、フレームの（時間において測定される）終了まで不必要に受信モードへ切り替わる必要はない。言い換えると、フレームの終わりにＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６を送信することは、ＲＳ１０４の送受信機スイッチ時間を削減する。とはいえ、例えば、全てのＲＳ１０４へのブロードキャストが望まれず、あるいは、送受信機切り替え時間が懸案事項でない場合は、実施形態はこのような構成に限られない。このＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６で、ＢＳ１０２は、ＢＳ１０２とＲＳ１０４との間の送信のためのＤＬ及びＵＬチャネル割り当てを定める。ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６はまた、（時間スロット又はシンボルに関して）リソースのどの部分をＲＳ１０４がそれらの各自のＭＳ１０６との送受信のために到着フレームにおいて使用することができるかを特定する。次のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰのバーストプロファイルは、現在のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６において特定される。
【００２４】
実施形態の一態様に従って、各ＲＳ１０４ごとに、ＢＳ１０２は、ＲＳ１０４が送信モードから受信モードへと切り替わるよう、ＤＬサブフレーム２０４の間にシンボル４０８の保護時間をスケジューリングすることができる。ＲＳ１０４が（そのＭＳＲＳへ送信する）受信モードから（ＢＳから受信する）受信モードへ切り替わる必要がある場合に関しては、ＲＳがＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰに従ってそのＢＳから受信するよう時間において受信モードへ切り替わる限りは、制限はない。このスイッチ時間は、ＲＳからＲＳへとは異なりうる。このように、ＢＳ１０２は、ＤＬサブフレームのどの程度がＢＳ−＞ＲＳ及びＲＳ−＞ＭＳＲＳの送信に使用され得るかを動的に決定する。また、ＲＳ１０４は、そのＭＳＲＳから受信するようアップリンクサブフレームの開始において受信モードにあり、次いで、アップリンクサブフレームの第２の部分でＢＳ１０２へ送信するよう送信モードへ切り替わる。この切り替え時間はまた、以前のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６においてＢＳによって特定され、ＲＳ−＞ＢＳ及びＭＳＲＳ−＞ＲＳのリンクに対する帯域幅要求に基づき、更に、フレーム毎に可変でありうる。このように、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ００のＲＳミクロセル１０８における単一無線リソース割り当ては、極めて柔軟性を持たせられ、ネットワークダイナミクスに極めてうまく適合することができる。
【００２５】
図４で、ＲＳ１０４でのクロックはＢＳ１０２のクロックから逸れる（すなわち、ＢＳ及びＲＳは同期しない。）ことがあるので、ＲＳ１０４は周期的にＢＳ１０２と再同期化することができる。ＢＳ１０２は、例えば、ダウンリンクサブフレームの終わりにＭフレームごとに１度、ＲＳ１０４へ中継再同期アンブル４０８として特別のシンボル４０８を送信することができる。中継再同期アンブル４０８は、プリアンブル２０２を介する動作３０４での最初の同期の後にＲＳを再同期化する。この特別の中継再同期シンボルは、それがフレームの最初ではなくてフレームの真ん中近く又は終わりにある場合の夫々で、ミッドアンブル又はポストアンブルと呼ばれ得る。中継再同期アンブルシーケンスの正確な配置は、以前のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージによって特定され得る。中継再同期アンブルシーケンスの１つの例となる（限定されない）場所は、ＤＬ（場合によりＵＬ）サブフレーム２０４の最後のシンボルである。この理由は、全てのＲＳがこの時点では受信モードにあるためである。このことは、アンブルがＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージの部分として組み込まれる（例えば、含まれる、隣り合う、等。）ことを可能にする。これより、ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６及び中継再同期アンブル４０８は両方とも、同じ又は１つの受信モードセッションでＲＳによって受信される。特別のビットは、次のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージが最後のシンボルに中継ミッド同期アンブルを含むかどうかを示すためにＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージに用意され得る。実施形態の一態様に従って、中継再同期アンブルは、ＲＳ１０４のみが認識可能でありうるが、ＭＳ１０６に対して可視的又は透過的であっても良い。この理由は、ＭＳ１０６がこのような中継再同期アンブルを必要とせず、そのロッキングは処理時間を浪費することにより効率的でないためである。
【００２６】
図４で、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４は同時にプリアンブル２０２（２０３）を送信し、ＢＳ１０２はＲＳ１０４との同期のために時々中継再同期アンブル４０８（図４中、ポストアンブル４０８と称される。）を送信する。ポストアンブル４０８の位置（必ずしも全てのフレームにあるわけではない。）及びＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージ４０６は、以前のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージ４０６（又は他のＲＳ設定メッセージ）においてＢＳ１０２によって指示され得、中継再同期アンブルシーケンスのレートは（ある最良レート要求を前提として）調整可能である。言い換えると、ＲＳ１０４がオンされる場合に、ＲＳ１０４は、最初に、ＭＳ１０６としてＢＳ１０２と情報を交換する。次いで、ＲＳ１０４は、ＢＳ１０２と合わせられているプリアンブル２０２及びＤＬ／ＵＬ＿ＭＡＰメッセージを送信することによって、それ自身のフレームを開始する。ＲＳフレーム２０６はＢＳフレーム２０４と整列されている。１つの実施例で、ＢＳ１０２は、そのＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰを２つの部分、すなわち、ＤＬフレームの最初に送信されるＢＳ−＞ＭＳＢＳ＿ＭＡＰ４０２及びＤＬフレームの最後に送信されるＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６に分ける。しかし、かかる実施形態はこのような構成に限られず、ＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰは分割されないこともある。更に、ＢＳ１０２は、時々、例えば、ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６の後で、又は少しの時間ギャップ内で、ＲＳとの同期のためにＤＬ−ＢＳフレーム２０４の最後（最後近く）に新たな中継再同期ポストアンブルシーケンス４０８を送信する。
【００２７】
ＭＭＲ１００に基づく実施例で、この実施形態に係るフレーム構造をサポートするよう、下記の新しいメッセージが定義され得る：
１．ＭＭＲ１００における全てのＲＳに知られるデフォルトのＣＩＤ（接続ＩＤ）。ＢＳから全てのＲＳへのブロードキャストメッセージに使用される（例えば、ＢＳ−＞ＲＳ設定メッセージ。）。
【００２８】
２．ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６は、いずれかの組み合わせにおいて下記部分のうち１又はそれ以上を含む：
［ａ．ＢＳ−＞ＲＳブロードキャスト情報］
ｉ．アンブル４０８が存在し且つＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰメッセージ４０６の部分でない場合に、次のフレームにおいて中継再同期アンブルシーケンス４０８の配置を特定する。アンブル４０８がＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰの一部であり（含まれる／含む）又はその直後に位置する場合に、あるいは、それが常にフレームの最後のシンボルである場合に、その配置をデータフレームにおいて特定することは必要でない。複数のアンブル４０８が可能である場合は、ＲＳに使用されるアンブルのインデックスを特定する。
【００２９】
ｉｉ．使用されるサブキャリア（サブチャネル）、使用されるシンボル、使用される符号化方式及び繰り返し符号、並びにアンブル４０８がＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６の最後のシンボルに含まれるかどうかを含む、次のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰのバーストプロファイル。
【００３０】
［ｂ．ＢＳ−＞ＲＳｉ  ＤＬ＿ＭＡＰ］
ｉ．例えばＯＦＤＭＡ等の適用できる物理レイヤシステムのための次のＤＬサブフレーム２０４でＢＳからＲＳｉへの送信を特定する。送信の特定には、チャネル部分割り当て、使用されるサブキャリア（サブチャネル）、使用されるシンボル、符号化方式、送信電力、及び送信バーストで送信されるパケットに関連する情報とともに送信に使用される繰り返し符号、のうち１又はそれ以上（いずれかの組み合わせ）が含まれ得る。
【００３１】
［ｃ．ＲＳｉ−＞ＢＳ  ＵＬ＿ＭＡＰ］
ｉ．例えばＯＦＤＭＡ等の適用できる物理レイヤシステムのための、ネットワークによって定義される時間関連性に従う来るべきＵＬサブフレームでＲＳｉからＢＳへの送信を特定する。送信の特定には、ＢＳ−＞ＲＳｉＤＬ＿ＭＡＰでの送信の特定と同様の情報が含まれ得る。
【００３２】
［ｄ．ＲＳｉ−＞ＭＳ  ＤＬ＿ＭＡＰ］
ｉ．ＲＳｉごとに、ＲＳｉがＭＳＲＳｉへの送信のために使用することができる、例えばＯＦＤＭＡ等の適用できる物理レイヤシステムのためのＤＬ無線リソース（セグメント、サブキャリア／サブチャネル、シンボル、及び最大送信電力）を特定する。それは、ＲＳｉ−＞ＭＳＲＳｉ送信の詳細なバーストプロファイルを特定しない。言い換えると、ＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰ４０６は、ＲＳ１０４の関連するＭＳ１０６へのＲＳ１０４のチャネル割り当てを含む（有する）ことができる。ＲＳｉは、ＭＳＲＳｉへのそのＤＬ送信をスケジューリングし且つそのＲＳ−＞ＭＳＲＳｉＤＬ＿ＭＡＰを生成する場合にこのＤＬ＿ＭＡＰで提供される情報を使用する。
【００３３】
［ｅ．ＭＳ−＞ＲＳｉ  ＵＬ＿ＭＡＰ］
ｉ．ＲＳｉごとに、ＲＳｉがＭＳＲＳｉからＲＳｉへの送信のために使用することができる、例えばＯＦＤＭＡ等の適用できる物理レイヤシステムのためのＵＬ無線リソース（サブキャリア／サブチャネル、シンボル）を特定する。それは、ＭＳＲＳｉ−＞ＲＳ送信の詳細なバーストプロファイルを特定しない。ＲＳｉ情報は、ＭＳＲＳｉからのＵＬ送信をスケジューリングし且つそのＭＳＲＳｉ−＞ＲＳ  ＵＬ＿ＭＡＰを生成する場合にこのＵＬ＿ＭＡＰで提供される情報を使用する。
【００３４】
ＲＳｉ−＞ＭＳ  ＤＬ＿ＭＡＰ及びＭＳ−＞ＲＳｉ  ＵＬ＿ＭＡＰで行われるチャネル部分割り当ては、この情報を搬送する次のＢＳ−＞ＲＳ＿ＭＡＰによって変更されるまでは、今からｋ番目及びｌ番目のフレーム（ｋ及びｌはＵＬ及びＤＬに関して異なっており且つＢＳ−＞ＭＳ＿ＭＡＰでＢＳによって特定される。）から有効である。図５は、実施形態に従うＭＭＲ−Ｃｅｌｌにおけるアップリンク及びダウンリンク通信での例となるＴＤＤフレーム構造を用いるデータフロー及び制御メッセージの時間関連性の図である。図５で、色付きで指定されたブロックから伸びるデータフローの矢印は、それらの色付きで指定されたブロックと同じ色表示を有する。図５では、ＵＬ−ＭＡＰとスケジューリングされるアップリンク送信との間の最小時間が仮定されている。
【００３５】
実施形態の一態様に従って、２段階の無線リソース管理が、実施形態に係るフレーム構造を鑑みて行われ得る。この場合に、ＢＳ１０２は、ＲＳ１０４によって直接にサービスを提供される又はＲＳ制御下（ＭＳＲＳ）のＭＳ１０６とのＵＬ／ＤＬ送信のために、各ＲＳ１０４へ、割り当てられている無線リソースの部分を割り当てる。ＲＳ１０４とそれによって直接にサービスを提供されるＭＳＲＳ１０６との間の詳細な送信スケジュール（ＭＳアクセスリンク１１２の接続）は、ＲＳ−＞ＭＳ＿ＭＡＰ４０４を介してＲＳ１０４によって管理される。これは、ＲＳでの各ＭＳへのより多くの更新されるチャネル品質情報と、ＭＳへのそれらの変化するチャネル情報に対するＲＳの迅速な応答とに起因して各ＲＳミクロセル１０８における容量を増大させながら、各ＲＳに対する詳細な送信スケジュールを生成するようＲＳ及びＢＳとＢＳの計算負荷との間の計算オーバヘッドを減らす。
【００３６】
図６は、実施形態に従う、単一チャネルを用いてノード間でフレーム構造を無線でやり取りする装置の機能ブロック図である。図６で、装置６００は、例えば、（限定されることなく）基地局１０２及び／又は中継局１０４として機能又は動作し且つ実施形態に従うフレーム構造を使用しながら、他の装置と無線で通信を行う如何なる計算装置であっても良い。装置６００は、ユーザインターフェースを表示する表示部６０２、又は外部の表示装置へ接続するためのインターフェースを有することができる。コントローラ６０４（例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）。）は、基地局動作を実行するよう装置６００を制御する命令（例えば、コンピュータプログラム又はソフトウェア。）を実行する。通常、メモリ６０６は、コントローラ６０４による実行のための命令を記憶する。実施形態の一態様に従って、装置６００は、（限定されることなく）物理的なコンピュータ読出可能な記録媒体（例えば、ハードドライブ、メモリ。）等のいずれかのコンピュータ読出可能な媒体６１０、あるいは、有線／無線搬送波信号を介して通信を行うソフトウェア及び／又は計算ハードウェアで実施される有線／無線通信ネットワークユニットと通信する。実施形態の一態様に従って、装置６００は、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００等の対象の無線通信ネットワークと無線通信を行う。表示部６０２、ＣＰＵ６０４、メモリ６０６及びコンピュータ読出可能な媒体６１０は、データバス６０８によって通信する。
【００３７】
図７は、実施形態に従う、図６の装置における処理レイヤ（ソフトウェア及び／又計算ハードウェア）の機能図である。図７で、処理レイヤは、ネットワークレイヤ７０２と、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）レイヤ７０４と、物理レイヤ７０６とを有する。図７の処理レイヤは論理レイヤであり、かかる実施形態はこのような例となる処理レイヤに限定されず、他の処理レイヤ構造が提供されても良い。実施形態の一態様に従って、ネットワークレイヤ７０２は、コントローラ６０４によって実行されるソフトウェアである。ＭＡＣレイヤ７０４及び物理レイヤ７０６は、無線通信ネットワークユニットにコンピュータ読出可能な媒体６１０として含まれるソフトウェア及び／又は計算ハードウェアである。ＭＡＣレイヤ７０４及び物理レイヤ７０６は、（限定されることなく）ＴＤＤ、ＦＤＤ及び／又はＣＤＭＡ等の様々な対象の無線ネットワークアクセス仕様を実施する。対象の無線ネットワークの例には、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００がある。かかる実施形態は、（限定されることなく、コンピュータ読出可能な記録媒体、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、メモリ、又は搬送波若しくは電磁信号の通信媒体等の如何なる既知のコンピュータ読出可能な媒体６１０でも記憶又は符号化される）ソフトウェア及び／又はいずれかの計算ハードウェアでありうる。一実施形態で、無線通信フレームは、例えば、基地局（ＢＳ）１０２で及び／又は中継用第２ノード（ＲＳ）１０４で、対象の無線ネットワークノードのＭＡＣレイヤ７０４及び物理レイヤ７０６仕様で構成されて送信される。通常は（限定されることなく）、ネットワークレイヤ７０２は、対象の無線ネットワーク以外のプライベート／パブリックネットワーク（例えば、インターネット。）へ有線及び／又は無線の通信アクセスを提供する。ネットワークレイヤ７０２は、中継用第２ノードを用いて第３ノードと通信する第１ノードによって設定される設定／制御パラメータを動的に（実時間で）（例えば、ネットワークリソースの条件に従って）提供（ダウンロード）する等、管理機能のために使用され得る。
【００３８】
実施形態は、例えば、ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ１００、ＢＳ１０２及びＲＳ１０４の場合に、ＲＳミクロセル１０８で単一チャネルの無線リソースを使用するよう、第１ノード及び中継用第２ノードから１又はそれ以上の第３ノードの間で単一チャネルのリソース（帯域幅）を共有することができる最大の柔軟性に係る利点を提供する。図２の方法と比べて、新規な実施形態に係るフレーム構造は、例えば、ＢＳが、ＭＭＲネットワーク１００の様々なＲＳミクロセル１０８のような様々な部分で発生するトラフィックの量に依存して、送信ＢＳ−＞ＲＳ、ＲＳ−＞ＭＳ、ＲＳ−＞ＢＳ、ＭＳ−＞ＲＳへ任意の割合の帯域幅を割り当てるので、極めて柔軟である。それは、ＭＭＲネットワーク１００を、様々なユーザ分配及びユーザトラフィックパターンに適応させる。記載される実施形態は、例えば、費用を削減するよう、単一の無線インターフェースを有する中継用第２ノードを提供する。このインターフェースは、中継用第２ノードに、第１ノードと及び中継用第２ノードによってサービスを提供される第３ノードと通信するために同じチャネルを使用するよう命ずる。しかし、実施形態はこのような構成に限られず、中継用第２ノードのうち１又はそれ以上が単一チャネルを介して通信するが、他の中継用第２ノードは複数のチャネルを介して通信しうるところの無線通信セルで提供され得る。実施形態の一態様に従って、このような混合信号チャネル又は多重チャネル中継用第２ノードセルで、信号チャネル中継用第２ノードのうち１又はそれ以上は、無線リソース管理の対象となりうる。
【００３９】
実施形態の多数の特徴及び利点は詳細な明細書から明らかであり、添付の特許請求の範囲は、その真の精神及び適用範囲の中にある全てのこのような実施形態の特徴及び利点を包含することを目的とする。更に、多数の修正及び変更は当業者により容易に行われ、本発明の実施形態を記載されている正確な構成及び動作に限定することは適当でない。従って、全ての適切な修正及び変更は、その適用範囲内にあるよう求められ得る。
【００４０】
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
第１ノード及び中継用第２ノードのデータフレームを整列させるよう前記第１のノード及び前記中継用第２ノードのプリアンブルを同時に送信する工程であって、１又はそれ以上の第３ノードに対して前記第１ノード及び前記中継用第２ノードは全て無線で単一チャネルにおいて通信を行う工程と、
整列された前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間の前記単一チャネルにおける無線通信の無線リソースを管理する無線リソース制御パラメータを特定する工程と、
前記第１ノードのフレーム及び前記中継用第２ノードのフレームの前記単一チャネルにおける整列を管理する中継再同期アンブルシーケンスを前記中継用第２ノードへ周期的に送信する工程と
を有する方法。
（付記２）
前記無線リソース制御パラメータは、次の無線通信リンクデータフレームにおける前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスの存在及び／又は場所、複数の前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスのインデックス、次の無線リソース制御パラメータのバーストプロファイル、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードへのダウンリンク送信、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードから前記第１ノードへのアップリンク送信、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクの無線リソース、あるいは、それらのいずれかの組み合わせを有する、付記１記載の方法。
（付記３）
前記無線リソース制御パラメータは、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクのチャネル部分割り当てを特定し、
当該方法は、前記チャネル部分割り当てに従って前記第３ノードへの通信スケジュールを前記中継用第２ノードによって管理する工程を更に有する、付記１記載の方法。
（付記４）
前記無線リソース制御パラメータは、無線通信リンクフレームの端で送信される、付記１記載の方法。
（付記５）
前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスは、前記無線リソース制御パラメータの後に送信される、付記３記載の方法。
（付記６）
前記無線リソース制御パラメータは、前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスを含む、付記１記載の方法。
（付記７）
前記第１ノードは前記制御パラメータを動的に特定する、付記１記載の方法。
（付記８）
前記制御パラメータは、前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間のダウンリンク／アップリンク通信リンクに対する無線リソース要求に基づいて、前記中継用第２ノードのための前記単一チャネルにおける送受信モードスイッチ時間を特定する、付記１記載の方法。
（付記９）
前記無線リソース制御パラメータは、前記単一チャネルにおける前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間のダウンリンク及び／又はアップリンクのチャネル部分割り当てを特定し、
当該方法は、
前記チャネル部分割り当てに従って、割り当てられるチャネルにおける前記中継用第２ノード及び／又は前記第３ノードへの通信スケジュールを前記第１ノード及び／又は前記中継用第２ノードによって管理する工程と、
前記第１ノード、前記中継用第２ノード、又はそれらのいずれかの組み合わせによって前記無線リソース制御パラメータを特定する工程と
を有する、付記１記載の方法。
（付記１０）
前記無線リソース制御パラメータは、次の無線通信リンクデータフレームにおける前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスの存在及び／又は場所、複数の前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスのインデックス、次の無線リソース制御パラメータのバーストプロファイル、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードへのダウンリンク送信、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードから前記第１ノードへのアップリンク送信、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクの無線リソース、前記中継用第２ノードのための前記単一チャネルにおける送受信モードスイッチ時間、あるいは、それらのいずれかの組み合わせを有する、付記９記載の方法。
（付記１１）
前記ノードは、単一チャネルでサブキャリアの１又はそれ以上の組を用いて直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）に従って無線通信を行う、付記１記載の方法。
（付記１２）
１又はそれ以上の第３ノードに対して中継用第２ノードにより単一チャネルで無線通信を行う第１ノードとしての装置であって、
コントローラを有し、該コントローラは、
前記単一チャネルで無線通信を行う第１ノード及び中継用第２ノードの間でデータフレームを整列させる前記第１のノード及び前記中継用第２ノードのプリアンブルの同時の送信を制御し、
整列された前記第１ノード及び前記中継用第２ノードから前記第３ノードの間の前記単一チャネルにおける無線通信の無線リソースを管理する１又はそれ以上の無線リソース制御パラメータを前記第１ノードによって送信し、
前記第１ノードのフレームと前記中継用第２ノードのフレームを前記単一チャネルで同期させるよう管理する中継再同期アンブルシーケンスを前記中継用第２ノードへ周期的に送信する、装置。
（付記１３）
前記無線リソース制御パラメータは、次の無線通信リンクデータフレームにおける前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスの存在及び／又は場所、複数の前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスのインデックス、次の無線リソース制御パラメータのバーストプロファイル、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードへのダウンリンク送信、次のデータフレームにおける前記中継用第２ノードから前記第１ノードへのアップリンク送信、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクの無線リソース、あるいは、それらのいずれかの組み合わせを有する、付記１２記載の装置。
（付記１４）
前記無線リソース制御パラメータは、前記単一チャネルにおける前記第３ノードへの前記中継用第２ノードのダウンリンク及び／又はアップリンクのチャネル部分割り当てを特定する、付記１３記載の装置。
（付記１５）
前記無線リソース制御パラメータは、無線通信リンクフレームの端近くで送信される、付記１３記載の装置。
（付記１６）
前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスは、前記無線リソース制御パラメータの後に送信される、付記１４記載の装置。
（付記１７）
前記無線リソース制御パラメータは、前記中継用第２ノードの再同期アンブルシーケンスを含む、付記１３記載の装置。
（付記１８）
前記コントローラは、前記無線リソース制御パラメータを動的に特定して送信する、付記１３記載の装置。
（付記１９）
前記コントローラは、ＷｉＭＡＸ移動体マルチホップに基づくセル（ＭＭＲ−Ｃｅｌｌ）で前記第３ノードへ前記中継用第２ノードにより及び／又は前記第３ノードと直接に無線通信を行い、
前記第１ノードは基地局であり、前記第３ノードはユーザ移動局である、付記１３記載の装置。
（付記２０）
前記コントローラは、単一チャネルでサブキャリアの１又はそれ以上の組を用いて直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）に従って無線通信を行う、付記１９記載の装置。
【００４１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２００６年８月１８日に出願された、Ｃｈｅｎｘｉ  Ｚｈｕ、Ｗｅｉ−Ｐｅｎｇ  Ｃｈｅｎ及びＪｏｎａｔｈａｎ  Ａｇｒｅによる整理番号６０／８２２，８６１の米国仮出願（発明の名称「Managing  Wireless  Network」）、２００６年８月１８日に出願された米国仮出願番号６０／８２２，７９１、及び２００７年７月３１日に出願された米国出願番号１１／８３１，１０８に関連し、それらに基づく優先権を主張するものである。これらの出願は全て、参照により本願に援用される。
【国際調査報告】
2010502050.tif 000010