(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチホップリレイ方式を使用する通信システムにおける中継局装置（Ｒｅｌａｙ  Ｓｔａｔｉｏｎ）において、
上位ノードからのＣＩＤ（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｒｅ）割り当て指示メッセージに基づいて予め割り当てられた接続識別子の集合を管理するためのデータベースと、
端末機からレンジング要請メッセージを受信する際、前記データベースにアクセスして前記端末機に少なくとも一つの接続識別子を割り当てる制御部と、
前記端末機に割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を含むレンジング応答メッセージを構成（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）して、前記端末機に送信する送信機と、
前記上位ノードからＣＩＤ割り当て指示メッセージを受信し、前記端末機からレンジング要請メッセージを受信する受信機と、を含み、
前記送信機は、前記端末機に割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を報告するためのメッセージを前記上位ノードに伝送し、
前記接続識別子は前記上位ノードと前記端末機との間の接続を管理するために用いられ、
前記接続識別子の集合は連続する接続識別子を含み、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージは前記接続識別子の集合を構成する連続する接続識別子のうち開始接続識別子情報と最後の接続識別子情報とを含み、
前記中継局は前記上位ノードへの登録後の別途のシグナリング手順により、前記上位ノードから前記接続識別子の集合を割り当てられることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記端末機に割り当てられた接続識別子は、優先管理接続識別子（Ｐｒｉｍａｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ）及び基本接続識別子（ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記接続識別子の集合が、シグナリング手順に用いられることのできる複数の接続識別子を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記送信機が、
前記割り当てられた接続識別子を含むレンジング応答メッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記メッセージ生成部からのレンジング応答メッセージを符号化及び変調する符号化器と、
前記符号化器からの変調されたデータをＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調するＯＦＤＭ変調器と、
前記ＯＦＤＭ変調器からのＯＦＤＭ変調されたデータをＲＦ処理して送信するＲＦ処理器と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記上位ノードが、基地局または上位中継局であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
マルチホップリレイ方式を使用する通信システムにおいて、
接続される中継局に接続識別子の集合を委託する上位ノードと、
レンジング要請メッセージを前記中継局に伝送し、前記中継局からレンジング応答メッセージを受信する端末機と、
前記上位ノードからのＣＩＤ割り当て指示メッセージによって委託された接続識別子の集合を管理し、前記レンジング要請メッセージを受信する際、前記端末機に前記接続識別子の集合のうち、少なくとも１つを割り当て、前記割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を含む前記レンジング応答メッセージを前記端末機に伝送する前記中継局と、を含み、
前記中継局は前記端末機に割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を報告するためのメッセージを前記上位ノードに伝送し、
前記接続識別子は前記上位ノードと前記端末機との間の接続を管理するために用いられ、
前記接続識別子の集合は連続する接続識別子を含み、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージは前記接続識別子の集合を構成する連続する接続識別子のうち開始接続識別子情報と最後の接続識別子情報とを含み、
前記中継局は、前記上位ノードへの登録後の別途のシグナリング手順により、前記上位ノードから前記接続識別子の集合を割り当てられることを特徴とするシステム。
【請求項７】
前記端末機に割り当てられた接続識別子は、優先管理接続識別子（Ｐｒｉｍａｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ）及び基本接続識別子（ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記接続識別子の集合が、シグナリング手順に用いられることのできる複数の接続識別子を含むことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記上位ノード、前記中継局及び前記端末機が、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式により通信されることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記上位ノードが、基地局または上位中継局であることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
マルチホップリレイ方式を使用する通信システムにおける中継局の通信方法において、
上位ノードからのＣＩＤ（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｒｅ）割り当て指示メッセージによって割り当てられた接続識別子の集合をデータベースに格納する過程と、
端末機からレンジング要請メッセージを受信する際、前記データベースにアクセスして前記端末機に少なくとも一つの接続識別子を割り当てる過程と、
前記端末機に割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を含むレンジング応答メッセージを生成して、前記端末機に送信する過程と、
前記端末機に割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を報告するためのメッセージを前記上位ノードに伝送する過程と、を含み、
前記接続識別子は前記上位ノードと前記端末機との間の接続を管理するために用いられ、
前記接続識別子の集合は連続する接続識別子を含み、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージは前記接続識別子の集合を構成する連続する接続識別子のうち開始接続識別子情報と最後の接続識別子情報とを含み、
前記中継局は前記上位ノードへの登録後の別途のシグナリング手順により、前記上位ノードから前記接続識別子の集合を割り当てられることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記端末機に割り当てられた接続識別子は、優先管理接続識別子（Ｐｒｉｍａｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ）及び基本接続識別子（ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記接続識別子の集合が、シグナリング手順に用いられることのできる複数の接続識別子を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記送信過程が、
前記割り当てられた接続識別子を含むレンジング応答メッセージを生成する過程と、
前記レンジング応答メッセージを符号化及び変調する過程と、
前記変調されたデータをＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調する過程と、
前記ＯＦＤＭ変調されたデータをＲＦ処理して送信する過程と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記上位ノードが、基地局または上位中継局であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
マルチホップリレイ方式を使用する通信システムにおける接続識別子の管理方法において、
上位ノードが、接続される中継局にＣＩＤ割り当て指示メッセージによって接続識別子の集合を割り当てる過程と、
端末機が、前記中継局にレンジング要請メッセージを伝送する過程と、
前記中継局が、前記上位ノードから割り当てられた接続識別子の集合を管理し、前記レンジング要請メッセージを受信する際、前記端末機に前記接続識別子の集合の内、少なくとも１つを割り当て、前記割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を含む前記レンジング応答メッセージを前記端末機に伝送する過程と、
前記中継局が、前記端末機に割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を報告するためのメッセージを前記上位ノードに伝送する過程と、を含み、
前記接続識別子は前記上位ノードと前記端末機との間の接続を管理するために用いられ、
前記接続識別子の集合は連続する接続識別子を含み、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージは前記接続識別子の集合を構成する連続する接続識別子のうち開始接続識別子情報と最後の接続識別子情報とを含み、
前記中継局は前記上位ノードへの登録後の別途のシグナリング手順により、前記上位ノードから前記接続識別子の集合を割り当てられることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記端末機に割り当てられた接続識別子は、優先管理接続識別子（Ｐｒｉｍａｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ）及び基本接続識別子（ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記接続識別子の集合が、シグナリング手順に用いられることのできる複数の接続識別子を含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記上位ノード、前記中継局及び前記端末機が、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式により通信することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記上位ノードが、基地局または上位中継局であることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
マルチホップリレイ方式を使用する通信システムにおける上位ノードの通信方法において、
中継局に接続識別子の集合を割り当てる過程と、
前記割り当てられた接続識別子の集合に対する情報を含むＣＩＤ（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）割り当て指示メッセージを生成する過程と、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージを前記中継局に伝送する過程と、
前記中継局が下位ノードに割り当てた少なくとも一つの接続識別子を報告するメッセージを前記中継局から受信する過程と、
前記中継局から受信される前記報告メッセージに基づいて、接続識別子の使用状態をデータベースに構成して管理する過程と、をさらに含み、
前記接続識別子は前記上位ノードと前記下位ノードとの間の接続を管理するために用いられ、
前記接続識別子の集合は連続する接続識別子を含み、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージは前記接続識別子の集合を構成する連続する接続識別子のうち開始接続識別子情報と最後の接続識別子情報とを含み、
前記中継局は前記上位ノードへの登録後の別途のシグナリング手順により、前記上位ノードから前記接続識別子の集合を割り当てられることを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記上位ノードが、基地局または上位中継局であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記下位ノードが、端末または下位中継局であることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージを伝送する過程は、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージを符号化及び変調する過程と、
前記変調されたデータをＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調する過程と、
前記ＯＦＤＭ変調されたデータをＲＦ処理して送信する過程と、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
マルチホップリレイ方式を使用する通信システムにおける中継局の通信方法において、
上位ノードから接続識別子の集合に対する情報を含むＣＩＤ割り当て指示メッセージを受信する過程と、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージに応じて前記接続識別子の集合を管理するためのデータベースを構成する過程と、
下位ノードからレンジング要請メッセージを受信する過程と、
前記接続識別子の集合からの少なくとも一つの接続識別子を前記下位ノードに割り当てる過程と、
前記下位ノードに割り当てられた少なくとも一つ以上の接続識別子を含むレンジング応答メッセージを伝送する過程と、
前記下位ノードに割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を報告するためのメッセージを前記上位ノードに伝送する過程と、を含み、
前記接続識別子は前記上位ノードと前記下位ノードとの間の接続を管理するために用いられ、
前記接続識別子の集合は連続する接続識別子を含み、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージは前記接続識別子の集合を構成する連続する接続識別子のうち開始接続識別子情報と最後の接続識別子情報とを含み、
前記中継局は前記上位ノードへの登録後の別途のシグナリング手順により、前記上位ノードから前記接続識別子の集合を割り当てられることを特徴とする方法。
【請求項２６】
前記上位ノードが、基地局または上位中継局であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記下位ノードが、端末または下位中継局であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記下位ノードに割り当てられた接続識別子が、優先管理接続識別子（ｐｒｉｍａｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ）及び基本接続識別子（ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ）の内、少なくとも一つであることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記メッセージを伝送する過程は、
前記メッセージを符号化及び変調する過程と、
前記変調されたデータをＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調する過程と、
前記ＯＦＤＭ変調されたデータをＲＦ処理して送信する過程と、を含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
マルチホップリレイ方式を使用する通信システムにおける上位ノード装置において、
中継局に接続識別子の集合を割り当て、前記割り当てられた接続識別子の集合に対する情報を含むＣＩＤ割り当て指示メッセージを生成する制御部と、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージを前記中継局に伝送する送信機と、
前記中継局の下位ノードに割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を報告するメッセージを受信するための受信機と、
前記中継局から受信される前記報告メッセージに基づいて接続識別子の使用状態を管理するためのデータベースと、を含み、
前記接続識別子は前記上位ノードと前記下位ノードとの間の接続を管理するために用いられ、
前記接続識別子の集合は連続する接続識別子を含み、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージは前記接続識別子の集合を構成する連続する接続識別子のうち開始接続識別子情報と最後の接続識別子情報とを含み、
前記中継局は前記上位ノードへの登録後の別途のシグナリング手順により、前記上位ノードから前記接続識別子の集合を割り当てられることを特徴とする装置。
【請求項３１】
前記上位ノードが、基地局または上位中継局であることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記下位ノードが、端末または下位中継局であることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記送信機は、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記メッセージ生成部からの前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージを符号化および変調する符号化器と、
前記符号化器からの変調されたデータをＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調するＯＦＤＭ変調器と、
前記ＯＦＤＭ変調器からのＯＦＤＭ変調されたデータをＲＦ処理して送信するＲＦ処理器と、を含むことを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３４】
マルチホップリレイ方式を使用する通信システムにおける中継局装置において、
上位ノードから接続識別子の集合に対する情報を含むＣＩＤ割り当て指示メッセージを受信する受信機と、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージに応じて前記接続識別子の集合を管理するためのデータベースを構成する制御部と、
送信機と、を含み、
前記受信機は下位ノードからレンジング要請メッセージを受信し、
前記制御部は前記接続識別子の集合からの少なくとも一つの接続識別子を前記下位ノードに割り当て、
前記送信機は前記下位ノードに割り当てられた少なくとも一つ以上の接続識別子を含むレンジング応答メッセージを伝送し、前記下位ノードに割り当てられた少なくとも一つの接続識別子を報告するためのメッセージを前記上位ノードに伝送し、
前記接続識別子は前記上位ノードと前記下位ノードとの間の接続を管理するために用いられ、
前記接続識別子の集合は連続する接続識別子を含み、
前記ＣＩＤ割り当て指示メッセージは前記接続識別子の集合を構成する連続する接続識別子のうち開始接続識別子情報と最後の接続識別子情報とを含み、
前記中継局は前記上位ノードへの登録後の別途のシグナリング手順により、前記上位ノードから前記接続識別子の集合を割り当てられることを特徴とする装置。
【請求項３５】
前記上位ノードが、基地局または上位中継局であることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記下位ノードが、端末または下位中継局であることを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
前記下位ノードに割り当てられた接続識別子が、優先管理接続識別子（ｐｒｉｍａｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ）及び基本接続識別子（ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ）の内、少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
前記送信機は、
前記メッセージを生成するメッセージ生成部と、
前記メッセージ生成部からの前記メッセージを符号化および変調する符号化器と、
前記符号化器からの変調されたデータをＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調するＯＦＤＭ変調器と、
前記ＯＦＤＭ変調器からのＯＦＤＭ変調されたデータをＲＦ処理して送信するＲＦ処理器と、を含むことを特徴とする請求項３４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチホップ中継方式を使用するセルラーシステムに関し、特にマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける接続識別子（ＣＩＤ：Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を管理するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代通信システムである４世帯（４ｔｈ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；以下、４Ｇと記す）通信システムでは、約１００Ｍｂｐｓの伝送速度を有する多様なサービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ；以下、ＱｏＳと記す）のサービスをユーザに提供するための研究が盛んに進められている。特に、無線近距離通信ネットワーク（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；以下、ＬＡＮと記す）システム及び無線メトロポリタン・エリア・ネットワーク（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；以下、ＭＡＮと記す）システムのような広帯域無線アクセス（ＢＷＡ：Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ）通信システムに移動性（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）、高速及び高品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）のサービスを保障する形態で研究が盛んに進められており、その代表的な通信システムには、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１６ｄ通信システム及びＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅ通信システムがある。
【０００３】
前記ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｄ通信システム及びＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅ通信システムは、物理チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ）のために、前記直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下、ＯＦＤＭと記す）／直交周波数分割多重接続（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ、以下、ＯＦＤＭＡと記す）方式を使用している。前記ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｄ通信システムは、現在加入者端末機（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｔａｔｉｏｎ、以下、ＳＳと記す）が固定された状態、すなわちＳＳの移動性を全く考慮しない状態及び単一セル構造のみを考慮しているシステムである。これとは異なり、ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅ通信システムは、前記ＩＥＥＥ  ８０２．１６ｄ通信システムにＳＳの移動性を考慮したシステムであり、以下、前記移動性を有するＳＳを移動端末機（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ、以下、ＭＳと記す）と称する。
【０００４】
図１は、通常の広帯域無線アクセス通信システムの構造を概略的に示している。
同図に示すように、前記広帯域無線アクセス通信システムは、多重セル構造を有し、すなわちセル１００及びセル１５０を有し、前記セル１００を担当する基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）１１０と、前記セル１５０を担当する基地局１４０と、複数のＭＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３と、で構成される。そして、前記基地局１１０，１４０と前記ＭＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３との間の信号送受信は、前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用して行われる。ここで、前記ＭＳ１１１，１１３，１３０，１５１，１５３のうち、ＭＳ１３０は、前記セル１００と前記セル１５０との境界領域、すなわちハンドオーバ領域に位置する。したがって、前記ＭＳ１３０が前記基地局１１０と信号を送受信する中で、前記基地局１４０が担当するセル１５０側に移動すれば、そのサービング基地局（ｓｅｒｖｉｎｇ  ＢＳ）は、前記基地局１１０から前記基地局１４０に変更される。
【０００５】
上記のような広帯域無線アクセス通信システム（ＩＥＥＥ  ８０２．１６システム）では、アップリンクのランダム接続チャネルとして、レインジングチャネル（Ｒａｎｇｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が運用される。前記レインジングチャネルを利用して初期レインジングと、周期的レインジング、そして帯域幅要求レインジングを動作させる。特に、前記初期レインジングは、端末機がシステムエントリ手順（Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｅｎｔｒｙ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）の際又はシステムの情報を損失した場合に行うものであって、アップリンクの同期獲得を目的とする。前記初期レインジングの際に、基地局では、受信されたレインジング信号の正確な受信時点を測定して、前記基地局と端末機との間の往復時間遅延を計算し、この値に該当するタイミングオフセットを前記端末機に通知する。また、前記初期レインジングの際に、基地局は、レインジングを要請した端末機にネットワークエントリ及び制御メッセージ通信に必要な優先管理接続識別子及び基本接続識別子を割り当てる。
【０００６】
図２は、従来の技術に係る広帯域無線アクセス通信システムにおける初期レインジング手順を示している。
同図に示すように、まずパワーオンした端末機は、基地局から伝送するダウンリンクプリアンブルを受信して、システム同期を獲得する。前記システム同期が獲得されれば、前記端末機は、２０４段階において前記基地局からＤＬ−ＭＡＰメッセージとＤＣＤ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）メッセージを受信し、前記受信されたメッセージからダウンリンクチャネルの特性情報などを獲得する。そして、前記端末機は、前記基地局からＵＬ−ＭＡＰメッセージとＵＣＤ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）メッセージを受信し、前記受信されたメッセージから初期レインジング機会区間情報、アップリンクチャネル特性情報、初期レインジング関連パラメーターなどを獲得する。
【０００７】
このように、基地局と通信できる最小限のアップリンク及びダウンリンクチャネル情報を獲得すれば、前記端末機は、これを利用して、基地局に基本的な接続手順を行い、これをレインジング手順という。
すなわち、前記端末機は、２０５段階において、前記基地局にレインジング要請ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを伝送し、基地局は、２０７段階において、応答としてレインジング応答ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを前記端末機に伝送して初期レインジング手順を行う。
上記のような初期レインジング手順は、端末機が基地局に登録する前であるから、基地局と端末機は、接続と関連した情報を有していない。したがって、端末機は、接続識別子（ＣＩＤ）として初期レインジングＣＩＤを使用し、前記初期レインジングＣＩＤは、予め決められた値（例：０ｘ０００）を有する。前記初期レインジングＣＩＤは、全ての端末機が共通で使用するため、別途に管理されない。
【０００８】
広帯域無線アクセス通信システムでは、前記初期レインジング接続識別子の他に、複数の接続識別子を区分して使用する。具体的な接続識別子の種類は、下記の表の通りである。
【０００９】
【表１】
0004542077.tif 000002
【００１０】
前記表１において、初期レインジング接続識別子（Ｉｎｉｔｉａｌ  Ｒａｎｇｉｎｇ  ＣＩＤ）は、上述したように、端末機が基本的に基地局に初期接続を試みるために行う初期レインジング手順に用いられる。
【００１１】
次に、基本接続識別子（Ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ）は、基地局が端末機に割り当てる固有のＣＩＤである。前記基本接続識別子は、端末機と基地局との間に接続が維持される間、端末機のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスの代りに用いられることができる。初期接続手順を行った後に、端末機と基地局は、前記基本接続識別子を利用して制御メッセージを送受信する。
【００１２】
また、優先管理接続識別子（Ｐｒｉｍａｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ）は、主にネットワークエントリ手順を行う間に用いられる。前記初期レインジング手順により開始されるネットワークエントリ手順は、端末登録手順、サービス内容交渉、ＩＰアドレス割り当てなど、端末機が基地局に自身の情報を登録する一連の手順と定義できるが、前記優先管理接続識別子は、基本的に前記ネットワークエントリ手順を行う間、基地局が端末機を区分するのに用いられ、基地局と端末機との通信において、重要な制御メッセージを送受信するのに用いられる。基地局から割り当てられた優先管理接続識別子は、基本接続識別子と同様に、端末機が基地局に接続されている間に維持される。
【００１３】
また、伝送接続識別子（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ＣＩＤ）は、実際のサービスデータを送受信するのに用いられる。前記ネットワークエントリ手順を完了し、正式に基地局にサービスを要請すれば、基地局は、該当サービスデータを送受信するために、伝送接続識別子を端末機に割り当て、該当サービスが終わるまで該当サービスの接続を識別する用途として使用する。前記伝送接続識別子（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ＣＩＤ）は、毎度サービスを要請するごとに、該当サービスに対して割り当てられるため、同時に音声通話、映像サービス、インターネット検索などの色々なサービスを要請する場合、端末機は、複数の伝送接続識別子を割り当てられることができる。これとは異なり、前記優先管理接続識別子（Ｐｒｉｍａｒｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ）と基本接続識別子（ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ）は、１つの端末機に１つの接続識別子のみが割り当てられる。
【００１４】
また、マルチキャスト接続識別子（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  ＣＩＤ）は、同時に複数の端末機に同じデータを伝送しようとする場合に用いられる。すなわち、基地局が前記マルチキャスト接続識別子を利用してデータを伝送する場合、予め前記マルチキャスト接続識別子を同時に割り当てられた複数の端末機は、前記伝送データを自身に伝送されたデータと判断して受信する。
【００１５】
ここで、前記初期レインジング手順に用いられるメッセージを説明する。
下記の表２は、端末機から基地局に伝送されるレインジング要請ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージの構造を示している。
【００１６】
【表２】
0004542077.tif 000003
【００１７】
前記表２に示すように、前記レインジング要請メッセージは、複数の情報を含む。まず、「Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｔｙｐｅ」は、「４」値を有するレインジング要請メッセージであることを表す。「ＳＳ  ＭＡＣ  Ａｄｄｒｅｓｓ」は、端末機のＭＡＣ階層アドレスであり、端末機を区分する識別子として用いられる。「Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｈａｎｎｅｌ  ＩＤ」は、アップリンクチャネル情報を含むＵＣＤ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）メッセージをどのダウンリンクチャネルを介して受信したかを表す。「Ｒｅｑｕｅｓｔｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｂｕｒｓｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅ」は、０〜３ビット領域と４〜７ビット領域に区分され、前記０〜３ビット領域には、物理チャネル信号の送受信のための形式（例：変調方式、エラー訂正方式等）を要請するためのＤＩＵＣ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｉｎｔｅｒｖａｌ  ｕｓａｇｅ  ｃｏｄｅ）が記録され、前記４〜７ビット領域は、レインジングを要請するために参照したＵＣＤメッセージの「Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｃｏｕｎｔ」フィールドのＬＳＢ（Ｌｅａｓｅ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔｓ）４ビットが記録される。基地局は、前記０〜３ビット領域に記録された情報を参照して、予め定義された物理チャネル信号を端末機に伝送する。「ＭＡＣ  ｖｅｒｓｉｏｎ」は、該当端末機が使用するＭＡＣ階層のバージョンを表す。「Ｒａｎｇｉｎｇ  Ａｎｏｍａｌｉｅｓ」は、端末機が基地局に接続を試みるために、現在、最大出力で送信しているか、又は最小出力で送信しているかなどの情報が記録され、基地局と初期接続する際の送受信電力、時間情報などを補正するために、送受信電力を高めるか、低くするように指示される場合、これに対する応答として用いられることができる。「ＡＡＳ  ｂｒｏａｄｃａｓｔ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ」は、端末機が放送メッセージを受信することが可能であるか否かを表す。
下記の表３は、基地局から端末機に伝送されるレインジング応答ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージの構造を示す。
【００１８】
【表３】
0004542077.tif 000004
【００１９】
前記表３に示すように、前記レインジング応答メッセージは、複数の情報を含む。まず、「Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｔｙｐｅ」は、「５」の値を有し、レインジング応答メッセージであることを表す。「ＳＳ  ＭＡＣ  Ａｄｄｒｅｓｓ」は、前記レインジング応答メッセージを受信する端末機のＭＡＣアドレスを表す。「Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  Ｂｕｒｓｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅ」は、端末機が要請したダウンリンクバーストプロファイル（ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｂｕｒｓｔ  ｐｒｏｆｉｌｅ）に対する応答、すなわち基地局で使用するＤＩＵＣのコード番号を表す。「Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｈａｎｎｅｌ  ＩＤ」は、端末機が使用するアップリンクチャネル情報を表す。「Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ」と「Ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ」は、基地局が端末機に割り当てる接続識別子であって、端末機がレインジング以後、サービスを受ける間まで、基地局と端末機との間の接続管理のために割り当てられる接続識別子である。「Ｒａｎｇｉｎｇ  Ｓｔａｔｕｓ」は、端末機のレインジング要請に対する基地局の応答として、値が「１」の場合は、レインジングを行い続けることを指示し、「２」の場合は、レインジング手順を中止することを指示し、値が「３」の場合は、レインジング手順が成功したことを表し、「４」の場合は、レインジング要請を再び行うことを指示する。「Ｔｉｍｉｎｇ  ａｄｊｕｓｔ」は、端末機の時間を補正するための情報が記録され、「Ｐｏｗｅｒ  ｌｅｖｅｌ  ａｄｊｕｓｔ」は、端末機の送受信電力を補正するための情報が記録される。「Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｏｖｅｒｒｉｄｅ」は、前記「ｒａｎｇｉｎｇ  ｓｔａｔｕｓ」フィールド値が２と表示されて、基地局が手順の中止（ａｂｏｒｔ）指示を与える場合、他の周波数で初期レインジングを試みるように他のチャネルの周波数値を通知する。
【００２０】
前記表３に示すように、端末機は、初期レインジング手順により優先管理接続識別子（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ）と基本接続識別子（Ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ）を割り当てられる。
【００２１】
一方、前記図１のような一般的なＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅ通信システムは、固定された基地局とＭＳとの間に直接リンクを介してシグナリングの送受信が行われるため、前記基地局とＭＳとの間に信頼度の高い無線通信リンクを容易に構成できる。ところが、前記のＩＥＥＥ  ８０２．１６ｅ通信システムは、基地局の位置が固定されているため、無線網構成において柔軟性が低く、したがってトラフィック分布や通話要求量の変化が激しい無線環境では、効率的な通信サービスを提供することが困難である。
【００２２】
このような短所を克服するために、固定された中継局、移動性を有する中継局、又は一般ＭＳを利用して、マルチホップ中継形態のデータ伝達方式を前記８０２．１６ｅ通信システムのような一般セルラー無線通信システムに適用できる。前記マルチホップ中継方式を使用する無線通信システムは、通信環境変化に速やかに対応してネットワークを再構成することができ、全体無線網をより效率的に運用できる。例えば、前記マルチホップ中継方式を使用する無線通信システムは、セルサービス領域を拡張させ、システム容量を増大させ得る。すなわち、基地局とＭＳとの間のチャネル状態が劣悪な場合、前記基地局とＭＳとの間に中継局を設置して、前記中継局を介したマルチホップ中継経路を構成することによって、チャネル状態がより優れた無線チャネルを前記ＭＳに提供できる。また、基地局からチャネル状態が劣悪なセル境界領域において、前記マルチホップ中継方式を使用することによって、より高速のデータチャネルを提供でき、セルサービス領域を拡張させることができる。
【００２３】
ここで前記基地局サービス領域の拡大のためのマルチホップ中継方式を使用する無線通信システムの構造を説明する。
図３は、基地局のサービス領域を拡大するためのマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムの構造を概略的に示す図である。
同図に示すように、前記マルチホップ中継無線通信システムは、多重セル構造を有し、すなわちセル３００及びセル３４０を有し、前記セル３００を担当する基地局（Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ：ＢＳ）３１０と、前記セル３４０を担当する基地局３５０と、前記セル３００領域内に位置する複数のＭＳ３１１，３１３と、前記基地局３１０が管理するが、前記セル３００領域外の領域３３０に存在する複数のＭＳ３２１，３２３と、前記基地局３１０と前記領域３３０に存在するＭＳ３２１，３２３の間にマルチホップ中継経路を提供する中継局３２０と、前記セル３４０領域内に位置する複数のＭＳ３５１，３５３，３５５と、前記基地局３５０が管理するが、前記セル３４０領域外の領域３７０に存在する複数のＭＳ３６１，３６３と、前記基地局３５０と前記領域３７０に存在するＭＳ３６１，３６３の間にマルチホップ中継経路を提供する中継局３６０と、で構成される。ここで、前記基地局３１０，３５０、前記中継局３２０，３６０及び前記ＭＳ３１１，３１３，３２１，３２３，３５１，３５３，３５５，３６１，３６３の間の信号の送受信は、前記ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用して行われる。
【００２４】
このとき、前記セル３００領域に含まれる前記ＭＳ３１１，３１３と前記中継局３２０は、前記基地局３１０と信号を直接送受信できるが、前記領域３３０に存在するＭＳ３２１，３２３は、前記基地局３１０と信号を直接送受信できない。したがって、前記中継局３２０は、前記領域３３０を担当し、信号を直接送受信できない前記基地局３１０と前記ＭＳ３２１，３２３との間の信号を中継し、前記ＭＳ３２１，３２３は、前記中継局３２０を介して前記基地局３１０と信号を送受信できる。また、前記セル３４０領域に含まれるＭＳ３５１，３５３，３５５と前記中継局３６０は、前記基地局３５０と信号を直接送受信できるが、前記領域３７０に存在するＭＳ３６１，３６３は、前記基地局３５０と信号を直接送受信できない。したがって、前記中継局２６０は、前記領域３７０を担当し、信号を直接送受信できない前記基地局３５０と前記ＭＳ３６１，３６３との間の信号を中継し、前記ＭＳ３６１，３６３は、前記中継局３６０を介して前記基地局３５０と信号を送受信できる。
【００２５】
ところが、前記図３のようなマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムは、中継局という新しい装備が追加されるため、図２で説明された従来のレインジング手順をそのまま適用することができない。従来の技術を考慮するとき、端末機からのレインジング要請メッセージを中継局を経て基地局に伝送し、基地局でレインジング応答メッセージを作成して、中継局を経て端末機に伝送しなければならない。
【００２６】
一方、前記表２と前記表３で説明したように、レインジング要請メッセージとレインジング応答メッセージのうち、基本接続識別子と優先管理接続識別子を除外した残り情報は、基地局で処理できない情報である。例えば、物理チャネル信号を通信するために参照するバーストプロファイル情報及び電力調整情報などが基地局で処理できない代表的な情報である。すなわち、このような情報は、端末機と中継局との間の実際的な物理チャネルが考慮されなければならないため、端末機と直接通信を行わない基地局は処理できない。
【００２７】
したがって、端末機からのレインジング要請メッセージのうち、中継局が処理できる情報は、中継局で処理し、中継局で処理できない情報のみを基地局に伝送する方案を考慮することができる。例えば、レインジング要請メッセージのうち、端末機のＭＡＣアドレスのみを基地局に伝送し、基地局から接続識別子を割り当てられた後、中継局で前記割り当てられた接続識別子と自体処理した情報をもって、レインジング応答メッセージを構成して端末機に伝送できる。
【００２８】
しかしながら、この方案は、サービング基地局に接続識別子を要請し、割り当てられる追加手順を経なければならないため、これに対する時間遅延が発生するという問題がある。このような時間遅延は、前記図３で説明された端末機と基地局との間の距離が２ホップではない複数のホップである場合、相当な遅延として作用する。
したがって、中継局と通信する端末機のレインジング要請をより速やかに処理できる方案が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、マルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおいて、中継局と通信中である端末機のレインジング要請を速やかに処理するための装置及び方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、マルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおいて、中継局が基地局から複数の接続識別子を予め委託されて管理するための装置及び方法を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、マルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおいて、中継局と通信中である端末機に接続識別子を割り当てるための装置及び方法を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、マルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおいて、基地局を経由せずに中継局が直接端末機に接続識別子を割り当て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】
【００３０】
上記目的を達成すべく、本発明の第１の態様によれば、マルチホップ中継方式を使用するセルラー通信システムにおける中継局装置において、基地局から予め割り当てられた接続識別子の集合を管理するためのデータベースと、端末機から所定の制御メッセージを受信する際、前記データベースにアクセスして前記端末機に接続識別子を割り当てる制御部と、前記割り当てられた接続識別子を含む応答メッセージを構成して、前記端末機に送信する送信機とを備えることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の第２の態様によれば、マルチホップ中継方式を使用するセルラー通信システムにおける接続識別子の管理装置において、接続される中継局に接続識別子の集合を委託する基地局と、レインジング要請メッセージを前記中継局に伝送し、前記中継局からレインジング応答メッセージを受信する端末機と、前記基地局から委託された接続識別子の集合を管理し、前記レインジング要請メッセージを受信する際、前記端末機に前記接続識別子の集合のうち、少なくとも１つを割り当て、前記割り当てられた接続識別子を含む前記レインジング応答メッセージを前記端末機に伝送する前記中継局とを備えることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の第３の態様によれば、マルチホップ中継方式を使用するセルラー通信システムにおける中継局の通信方法において、基地局から委託された接続識別子の集合をデータベースに格納する過程と、端末機から所定の制御メッセージを受信する際、前記データベースにアクセスして前記端末機に接続識別子を割り当てる過程と、前記割り当てられた接続識別子を含む応答メッセージを構成して、前記端末機に送信する過程とを含むことを特徴とする。
【００３３】
また、本発明の第４の態様によれば、マルチホップ中継方式を使用するセルラー通信システムにおける接続識別子の管理方法において、基地局が、接続される中継局に接続識別子の集合を委託する過程と、端末機が、前記中継局にレインジング要請メッセージを伝送する過程と、前記中継局が、前記基地局から委託された接続識別子の集合を管理し、前記レインジング要請メッセージを受信する際、前記端末機に前記接続識別子の集合の内、少なくとも１つを割り当て、前記割り当てられた接続識別子を含む前記レインジング応答メッセージを前記端末機に伝送する過程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、マルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおいて、サービング基地局が接続識別子の集合（ｓｅｔ）を中継局に予め割り当てて、接続識別子の管理の一部を中継局に委任することによって、中継局が端末機から受信したレインジング要請メッセージを処理する際、サービング基地局を経由せずに、端末機に直接接続識別子を割り当てることができる。すなわち、不要に発生し得る中継局とサービング基地局との間のメッセージ送受信手順を省略することによって、レインジング要請メッセージの処理遅延時間を顕著に低減し、中継局と基地局との間の無線資源を低減できるという利点がある。また、サービング基地局は、中継局からの報告がなくても、端末機から受信されたメッセージのＣＩＤを利用して端末機が通信する中継局を確認することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づき詳細に説明する。下記において、本発明を説明するにおいて関連した公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略するべきである。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図又は慣例などにより変わることができる。したがって、その定義は、本明細書の全般にかけて内容に基づいて決めるべきである。
以下、本発明では、マルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける中継局が、基地局を経由せずに直接端末機に接続識別子を割り当てる方案について説明する。
【００３６】
ここで、前記マルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムは、例えばＯＦＤＭ方式又はＯＦＤＭＡ方式を使用する通信システムである。前記マルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式を使用するため、複数のサブキャリアを使用して物理チャネル信号を送信することによって、高速データ送信が可能であり、多重セル構造によりＭＳの移動性を支援できる。
以下の説明は、広帯域無線アクセス通信システムを例に挙げて説明するが、本発明は、マルチホップ中継方式を使用するセルラー基盤の通信システムであれば、同様に適用されることができる。
【００３７】
図４は、本発明の実施の形態に係るマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける中継局に接続識別子の集合（ＣＩＤ  ｓｅｔ）を割り当てるための手順を示している。同図に示すように、サービング基地局４０５が４個の中継局（第１中継局４０１、第２中継局４０３、第３中継局４０７、第４中継局４０９）を管理すると仮定する。
【００３８】
同図に示すように、まずサービング基地局４０５は、４１１段階において第３中継局４０７に所定のＣＩＤ集合を割り当てる。一例として、前記ＣＩＤ集合の割り当ては、中継局がサービング基地局に初期接続を行う途中に行われることができ、他の例として中継局が基地局に登録を完了した後、別途のシグナリング手順により行われることができる。前記４１１段階において、前記基地局４０５は、前記第３中継局４０７が管理するＣＩＤ集合を割り当て、このとき、割り当てられるＣＩＤ集合は、基本ＣＩＤ集合（Ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ  ｓｅｔ）と優先管理ＣＩＤ集合（Ｐｒｉｍａｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ  ｓｅｔ）である。
【００３９】
同図に示すように、前記第３中継局４０７に割り当てられる基本ＣＩＤ集合は、ｘ＋１からｙまでの複数のＢａｓｉｃ  ＣＩＤで構成され、優先管理ＣＩＤ集合は、α＋１からβまでの優先管理ＣＩＤで構成される。このように、本発明の実施の形態では、連続的なＣＩＤからなる集合を割り当てることと説明したが、不連続の複数のＣＩＤの集合を割り当てることも可能である。
【００４０】
同じ方式により、前記サービング基地局４０５は、４１３段階において、第２中継局４０３に、基本ＣＩＤ集合と優先管理ＣＩＤ集合を割り当て、５１５段階において、第４中継局４０９に基本ＣＩＤ集合と優先管理ＣＩＤ集合を割り当て、５１７段階において、第１中継局４０１に基本ＣＩＤ集合と優先管理ＣＩＤ集合を割り当てる。
【００４１】
一方、前記中継局４０１，４０３，４０７，４０９は、サービス提供者が設置した、それで基地局４０５が予め知って管理する基盤施設中継局であるか、状況に応じて加入者端末機（ＳＳ又はＭＳ）又は中継局として動作するクライアント（ｃｌｉｅｎｔ）中継局であり得る。また、前記中継局４０１，４０３，４０７，４０９は、移動性のない固定中継局であるか、非定住（ｎｏｍａｄｉｃ）特性を有する非定住型中継局（例：ノートブック）であるか、前記ＭＳのような移動性のある移動中継局であり得る。
【００４２】
前記図４のような手順により、各中継局にＣＩＤ集合を割り当てりた後、サービング基地局４０５は、各ＣＩＤがどの中継局に割り当てられたかをＣＩＤ割り当てテーブル（データベース）に記録する。
下記表４は、サービング基地局が管理するＣＩＤ割り当てテーブルの一例を示す。
【００４３】
【表４】
0004542077.tif 000005
【００４４】
前記表４からサービング基地局は、各中継局に割り当てられた基本ＣＩＤ領域（又は集合）と優先管理ＣＩＤ領域を把握することができる。
一方、中継局は、上記のように予め割り当てられたＣＩＤをレインジングを要請した端末機に割り当てるようになる。
【００４５】
図５は、本発明の実施の形態に係るマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける中継局が端末機に直接ＣＩＤを割り当てるための手順を示している。以下、中継局が２個の端末ＭＳ１，ＭＳ２からレインジング要請を受ける場合を仮定して説明する。
同図に示すように、まず中継局５０５は、５１１段階においてサービング基地局５０７からＣＩＤ集合を割り当てられる。例えば、制御メッセージの送受信に用いられる基本ＣＩＤ集合とネットワークエントリ手順に用いられる優先管理ＣＩＤ集合を割り当てられる。
【００４６】
以後、前記中継局５０５は、５１３段階において、第１端末５０３からレインジング要請メッセージを受信する。すると、前記中継局５０５は、５１５段階において、前記サービング基地局５０７から予め割り当てられたＣＩＤ集合で実際データ送受信の前に使用するＣＩＤを前記第１端末５０３に割り当て、前記割り当てられたＣＩＤを含むレインジング応答メッセージを構成して、前記第１端末５０３に伝送する。このとき、前記第１端末５０３に割り当てられるＣＩＤは、優先管理ＣＩＤと基本ＣＩＤであり得る。そして、前記中継局５０５は、５１７段階において、前記第１端末５０３に割り当てられたＣＩＤを前記サービング基地局５０７に報告する。すると、前記サービング基地局５０７は、下記表５のようなＣＩＤ割り当てテーブルを構成して、各端末に割り当てられたＣＩＤを管理する。
【００４７】
一方、前記中継局５０５は、５１９段階において、第２端末５０１からレインジング要請メッセージを受信する。すると、前記中継局５０５は、５２１段階において、前記サービング基地局５０７から予め割り当てられたＣＩＤ集合から実際データ送受信の前に使用するＣＩＤを前記第２端末５０１に割り当て、前記割り当てられたＣＩＤを含むレインジング応答メッセージを構成して、前記第２端末５０１に伝送する。このとき、前記第１端末５０３に割り当てられるＣＩＤは、優先管理ＣＩＤと基本ＣＩＤであり得る。前記レインジング応答メッセージを伝送した後、前記中継局５０５は、５２３段階において、前記第２端末５０１に割り当てられたＣＩＤを前記サービング基地局５０７に報告する。すると、前記サービング基地局５０７は、下記表５のようなＣＩＤ割り当てテーブルを構成して、各端末に割り当てられたＣＩＤを管理する。
【００４８】
【表５】
0004542077.tif 000006
【００４９】
このように、本発明は、中継局が既にサービング基地局から複数のＣＩＤを割り当てられて管理しているため、レインジング要請が受信される場合、基地局を経由せずに直接端末にＣＩＤを割り当てることができる。
一方、他の実施の形態として、前記図５の手順において端末に割り当てられたＣＩＤを報告する手順（５１７段階及び５２３段階）を省略できる。なぜなら、サービング基地局は、レインジング手順以後端末からのメッセージを受信する場合、受信メッセージ内のＣＩＤがどの中継局に割り当てられたかを判断できるため、中継局から直接報告がなくても、以後端末から受信されるメッセージを利用して前記表５のテーブルを構成できる。
【００５０】
以下、本発明の核心構成である中継局について、さらに詳細に説明する。
図６は、本発明の実施の形態に係るマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける中継局の通信手順を示している。以下、中継局が初期接続手順又は別途のシグナリング手順により、既にサービング基地局からＣＩＤ集合を割り当てられたと仮定して説明する。
【００５１】
同図に示すように、まず中継局は、６０１段階において、任意の端末機からレインジング要請（ＲＮＧ−ＲＥＱ）メッセージが受信されているかを検査する。前記レインジング要請メッセージの受信が感知される場合、前記中継局は、６０３段階に進み、前記レインジング要請メッセージに含まれている前記端末機のＭＡＣアドレスを確認する。
以後、前記中継局は、６０５段階において、サービング基地局から割り当てられたＣＩＤを格納するＣＩＤテーブルにアクセスし、６０７段階において、割り当て可能なＣＩＤが存在しているかを検査する。万一、割り当て可能なＣＩＤが存在しない場合、前記中継局は、６１７段階に進んで該当処理を行う。例えば、レインジング要請を拒絶するか、サービング基地局にＣＩＤを要請することができる。
【００５２】
万一、割り当て可能なＣＩＤが存在する場合、前記中継局は、６０９段階に進んで、前記端末機にＣＩＤ（優先管理ＣＩＤと基本ＣＩＤ）を割り当て、前記割り当てられたＣＩＤと前記端末機のＭＡＣアドレスをマッピングして、ＣＩＤテーブルに記録する。
以後、前記中継局は、６１１段階において、前記レインジング要請メッセージの前記ＭＡＣアドレスを除外した残り情報に対する処理を行う。そして、前記中継局は、６１３段階において、前記処理結果でレインジング応答メッセージを構成する。このとき、前記レインジング応答メッセージは、前記端末機に割り当てられた優先管理ＣＩＤと基本ＣＩＤを含むようになる。前記レインジング応答メッセージを構成した後、前記中継局は、６１５段階に進んで前記レインジング応答メッセージを前記端末機に伝送した後、本発明のアルゴリズムを終了する。
【００５３】
図７は、本発明の実施の形態に係るマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける中継局の構成を示している。以下では、ＴＤＤ−ＯＦＤＭＡシステムを仮定して説明する。また、制御メッセージ処理を中心に説明する。
同図に示すように、本発明に係る中継器は、ＲＦ処理器７０１、ＡＤＣ７０３、ＯＦＤＭ復調器７０５、復号化器７０７、メッセージ処理部７０９、制御部７１１、ＣＩＤテーブル７１３、メッセージ生成部７１５、符号化器７１７、ＯＦＤＭ変調器７１９、ＤＡＣ７２１、ＲＦ処理器７２３、スイッチ７２５、時間制御器７２７を備えて構成される。
同図に示すように、まず時間制御器７２７は、フレーム同期に基づいて、スイッチ７２５のスイッチング動作を制御する。例えば、基地局又は端末機から信号を受信する区間であれば、前記時間制御器７２７は、アンテナと受信端のＲＦ処理器７１０とが接続するように、前記スイッチ７２５を制御し、基地局又は端末機に信号を送信する区間であれば、前記アンテナと送信端のＲＦ処理器７２３とが接続するように、前記スイッチ７２５を制御する。
【００５４】
受信区間の間、前記ＲＦ処理器７０１は、アンテナを介して受信されるＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号をベースバンドアナログ信号に変換する。ＡＤＣ７０３は、前記ＲＦ処理器７０１からのアナログ信号をサンプルデータに変換して出力する。ＯＦＤＭ復調器７０５は、前記ＡＤＣ７０３から出力されるサンプルデータをＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）して、周波数領域のデータを出力する。
復号化器７０７は、前記ＯＦＤＭ復調器７０５からの周波数領域のデータから実際受信しようとする副搬送波のデータを選択し、前記選択されたデータを予め決められた変調水準（ＭＣＳレベル）に応じて、復調及び復号して出力する。
【００５５】
メッセージ処理部７０９は、前記復号化器７０７から入力される制御メッセージを分解して、その結果を制御部７１１に提供する。本発明によってレインジング要請メッセージを受信する場合、前記レインジング要請メッセージに含まれている各種情報を抽出して、前記制御部７１１に提供する。
前記制御部７１１は、前記メッセージ処理部７０９からの情報に対する該当処理を行い、その結果をメッセージ生成部７１５に提供する。ＣＩＤテーブル７１３は、サービング基地局から割り当てられたＣＩＤを管理するデータベースである。例えば、前記ＣＩＤテーブル７１３は、前記サービング基地局から委託された優先管理接続識別子Ｐｒｉｍａｒｙ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ＣＩＤ集合と基本接続識別子Ｂａｓｉｃ  ＣＩＤ集合を管理する。
【００５６】
前記レインジング要請メッセージを受信する際、本発明によって前記制御部７１１は、前記ＣＩＤテーブル７１３にアクセスし、割り当て可能なＣＩＤが存在する場合、前記レインジング要請メッセージ内の端末機のＭＡＣアドレスと前記割り当て可能なＣＩＤをマッピングして、前記ＣＩＤテーブル７１３を更新する。一方、前記制御部７１１は、前記端末機に割り当てられたＣＩＤを前記メッセージ生成部７１５に提供する。
前記メッセージ生成部７１５は、前記制御部７１１から提供された各種情報でメッセージを生成して、物理階層の符号化器７１７に出力する。本発明によって前記メッセージ生成部７１５は、前記制御部７１１から提供されたＣＩＤを含むレインジング応答メッセージを生成して、前記符号化器７１７に出力する。
【００５７】
前記符号化器７１７は、メッセージ生成部７１５からのデータを予め決められた変調水準（ＭＣＳレベル）に応じて符号及び変調して出力する。ＯＦＤＭ変調器７１９は、前記符号化器７１７からのデータをＩＦＦＴして、サンプルデータ（ＯＦＤＭシンボル）を出力する。ＤＡＣ７２１は、前記サンプルデータをアナログ信号に変換して出力する。ＲＦ処理器７２３は、前記ＤＡＣ７２１からのアナログ信号をＲＦ信号に変換して、アンテナを介して送信する。
【００５８】
上述した中継局の構成において、前記制御部７１１は、プロトコル制御部として、前記メッセージ処理部７０９、前記メッセージ生成部７１５及び前記ＣＩＤテーブル７１３を制御する。すなわち、前記制御部７１１は、前記メッセージ処理部７０９、前記メッセージ生成部７１５及び前記ＣＩＤテーブル７１３の機能を行うことができる。本発明において、これを別途に構成したことは、各機能を区別して説明するためである。したがって、実際に具現する場合、これら全てを制御部７１１で処理するように構成でき、これらのうち、一部のみを前記制御部７１1で処理するように構成できる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態は、初期レインジングの際に端末機に接続識別子を割り当てる場合を例に挙げて説明したが、本発明は、接続識別子の割り当てが要求される他のシグナリング手順でも同様に適用されることができる。また、本発明の実施の形態では、優先管理ＣＩＤと基本ＣＩＤを割り当てる場合を例に挙げて説明したが、他の種類のＣＩＤも同じ方式により割り当てることができる。
【００６０】
上述したように、本発明は、マルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおいて、サービング基地局が接続識別子の集合（ｓｅｔ）を中継局に予め割り当てて、接続識別子の管理の一部を中継局に委任することによって、中継局が端末機から受信したレインジング要請メッセージを処理する際、サービング基地局を経由せずに、端末機に直接接続識別子を割り当てることができる。すなわち、不要に発生し得る中継局とサービング基地局との間のメッセージ送受信手順を省略することによって、レインジング要請メッセージの処理遅延時間を顕著に低減し、中継局と基地局との間の無線資源を低減できるという利点がある。また、サービング基地局は、中継局からの報告がなくても、端末機から受信されたメッセージのＣＩＤを利用して端末機が通信する中継局を確認することができるという利点がある。
【００６１】
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】通常の広帯域無線アクセス通信システムの構造を概略的に示す図である。
【図２】従来の技術に係る広帯域無線アクセス通信システムにおける初期レインジング手順を示す図である。
【図３】基地局サービス領域を拡大するためのマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線通信システムの構造を概略的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける中継局に接続識別子の集合（ＣＩＤ  ｓｅｔ）を割り当てるための手順を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける基地局からＣＩＤを予め割り当てられた中継局が、端末機に直接ＣＩＤを割り当てるための手順を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける中継局の通信手順を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るマルチホップ中継方式を使用する広帯域無線アクセス通信システムにおける中継局の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
３００  セル
３１０  基地局
３１１  端末
３２０  中継局
４０１  第１中継局
４０３  第２中継局
４０５  サービング基地局
４０７  第３中継局
４０９  第４中継局
５０１  第２端末
５０３  第１端末
５０５  中継局
５０７  サービング基地局
７０１  ＲＦ処理器
７０３  ＡＤＣ
７０５  ＯＦＤＭ復調器
７０７  復号化器
７０９  メッセージ処理部
７１１  制御部
７１３  ＣＩＤテーブル
７１５  メッセージ生成部
７１７  符号化器
７１９  ＯＦＤＭ変調器
７２１  ＤＡＣ
７２３  ＲＦ処理器
７２５  スイッチ
７２７  時間制御器
【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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