JP2001292093A - マルチ・ステーション・ネットワークにおけるルーティング方法 - Google Patents

マルチ・ステーション・ネットワークにおけるルーティング方法

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JP2001292093A JP2001056822A JP2001056822A JP2001292093A JP 2001292093 A JP2001292093 A JP 2001292093A JP 2001056822 A JP2001056822 A JP 2001056822A JP 2001056822 A JP2001056822 A JP 2001056822A JP 2001292093 A JP2001292093 A JP 2001292093A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セルラ通信システムの移動局間でデータを中
継する方法を提供する。 【解決手段】 システムは複数の移動局と基地局とで構
成される。各基地局は、その通信範囲内で同期送信を行
う。この同期送信は基地局から通信範囲内の移動局への
同報データ送信に関する同報制御チャネルを定義する。
同期送信は通信範囲内の移動局で受信され、同報制御チ
ャネルと、移動局が相互にプローブ・データをやり取り
するための少なくとも１つの呼チャネルとが抽出され
る。プローブ・データは、他の移動局の利用の可能性に
関する接続性情報の取得のために移動局で用いられる。
同期送信は、移動局間でメッセージ・データを中継する
ために移動局で用いられる少なくとも１つのトラフィッ
ク・チャネルを定義するデータも含む。実際上、本発明
の方法は、従来のセルラ技術と適用的中継技術とを組み
合わせる混成システムを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にはセルラ
・ネットワークにおける移動局間における、臨時の即ち
適用的メッセージ・ルーティングを利用した、マルチ・
ステーション・ネットワーク内部のルーティング伝送方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】前述のようなセルラ・システムは、２つ
の主要な系統、即ち、時分割二重化（ＴＤＤ）システム
および周波数分割二重化（ＦＤＤ）システム、またはこ
れら２つの二重化方法の混成から成る。ＴＤＤシステム
では、基地局および移動局は、順次のタイム・スロット
における送信および受信によって二重化即ち双方向通信
を達成し、一方ＦＤＤ二重化では、異なる周波数帯域で
送信および受信を行なうことによってこれを達成する。
【０００３】理想的な電気通信システムでは、所与の経
路をカバーするために用いる送信電力を最少に抑える。
多数の加入者に応対する無線電気通信システムでは、適
用的送信方法を利用することができる。この場合、情報
は発信局から宛先局まで多数の局即ちノード間で中継さ
れる。かかる方法の一例が、国際特許出願第ＷＯ９６／
１９８８７号に記載されており、その内容はこの言及に
より本願にも含まれるものとする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述の種類のシステム
では、最も効率的な通信方法は、単一の比較的電力の大
きなホップを用いるよりはむしろ、より長い経路を多数
のより小さいホップに分解する方がよいことが示されて
いる。しかしながら、かかるシステムにおいて、大きな
処理オーバーヘッドを生ずることなく、効率的なデータ
・ルーティングを行なうのは、並大抵のことではない。
【０００５】本発明の目的は、この問題に対処すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
移動局および複数の基地局から成るセルラ無線通信シス
テムにおいて移動局間でデータを中継する方法を提供す
る。この方法は、各基地局から、当該基地局の通信範囲
内において同期送信を行なうステップであって、該同期
送信が通信範囲内における基地局から移動局への同報デ
ータの送信のための同報制御チャネルを規定するステッ
プと、通信範囲内にある移動局において同期送信を受信
し、同報制御チャネル、および移動局が互いにプローブ
・データを送信可能な少なくとも１つの発呼チャネルを
規定するデータを抽出するステップであって、移動局が
プローブ・データを用いて、他の移動局の使用可能性に
関する接続性情報を得るステップとから成る。
【０００７】基地局から移動局に送信される同報データ
は、基地局を識別する情報、および基地局において利用
可能な容量に関する情報を含むことができる。移動局
は、発呼チャネルを利用してプローブ信号を他の移動局
に同報することができ、各移動局からのプローブ信号
は、送信電力、ローカル背景ノイズ・レベル、および他
の局に対する経路損失に関する情報を含む。
【０００８】好ましくは、発呼チャネル上で他の移動局
からプローブ信号を受信した移動局は、その中の情報を
利用して、他の移動局に関する接続性データを発生す
る。同期送信は、好ましくは、移動局がそれらの間でメ
ッセージ・データを中継するために使用可能な少なくと
も１つのトラフィック・チャネルを規定する。
【０００９】好ましくは、基地局からの同期送信は、比
較的高い電力および比較的低いデータ・レートで行わ
れ、トラフィック・チャネル上で移動局間で送信される
メッセージ・データは比較的低い電力および比較的高い
データ・レートで送信される。
【００１０】本発明の方法では、高電力、低データ・レ
ート送信が、広い面積の通信範囲を有する基地局によっ
て行われ、これらの送信は、同期およびその他の情報を
直接セル（基地局の通信範囲）内の移動局に同報するた
めに用いられる。移動局は比較的低い電力で動作するの
で、セル内部で発信元移動局から基地局への高速データ
・サービスの返送を支援するために移動局間でメッセー
ジ・データを中継し合う必要がある。また、移動局を介
するメッセージ・データ中継は、基地局からセル内の移
動局に高速データ・サービスを提供し、これらのサービ
スをセル周辺まで効果的に拡大するためにも用いられ
る。
【００１１】移動局が同期送信および同報データを受信
すると、この情報を利用して、移動局が互いに双方向処
理を行なうために使用可能な特定のタイム・スロットお
よび周波数、即ち、「発呼チャネル」（ランダム・アク
セス・チャネルまたはＯＲＡＣＨとも呼ぶ）を突き止め
る。
【００１２】移動局は、発呼チャネル上において、いわ
ゆる同報プローブ・メッセージを送信する。このメッセ
ージは、送信電力、ローカル背景ノイズ・レベル、およ
び経路損失データというような数個のパラメータを含
む。この情報によって、近隣移動局から同報プローブ・
メッセージを受信した移動局は、当該近隣局に対するロ
ーカル接続性指標を得ることができる。各移動局は、各
近隣局毎に、ローカル接続性指標のリストを維持してい
る。この近隣局リストは、各移動局が送出する同報プロ
ーブ・メッセージの中に含まれるので、近隣局リストを
含む同報プローブ・メッセージを受信すると、移動局
は、２ホップ先までの他の移動局に対するローカル接続
性情報を得ることができる。
【００１３】また、移動局は、それらのプローブ・メッ
セージに傾斜情報も含ませる。傾斜情報は、特定の宛先
局に多数のリレー・リンクを介してデータを送信する場
合の累積コストを表す。コスト関数を用いて、個々の宛
先に対する傾斜を計算する。この関数は、指定の宛先局
に到達するまでに必要な累積電力、リレー・リンク上で
の資源利用、必要なリレー数等のような、多数のパラメ
ータに依存する。各移動局は、宛先局のアイデンティテ
ィ（ＩＤ）・データを含む近隣局からのプローブを受信
する毎に、個々の宛先局に関連する傾斜を更新する。各
移動局毎に他のあらゆる移動局に対する傾斜情報を処理
し維持することは実用的ではないので、移動局は基地局
からの同期および同報送信を用いて、それらが位置する
通信範囲の基地局を識別し、これらの基地局に対する傾
斜を生成する。これによって、傾斜を生成する宛先数が
大幅に減少する。何故なら、通常所与の移動局は１つま
たは少数の基地局によってカバーされるに過ぎないから
である。
【００１４】基地局から受信した同期および同報情報
は、移動局がリレー・モードにおいて相互間でメッセー
ジ・データを転送するために使用可能なタイム・スロッ
トおよび周波数を規定するために用いられる。これらの
タイム・スロットおよび周波数のことを、専用トラフィ
ック・チャネル（ＯＤＴＣＨ）と呼ぶ。
【００１５】チャネルの同期および資源は、基地局への
リレー・リンクを一層効率的に設定するために、本発明
の方法にしたがって移動局によって用いられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の方法は、主に、いわゆる
ＯＤＭＡ（機会分割多元接続）技法をセルラ・ワイヤレ
ス通信システムにおいて利用し、かかるシステムの性能
向上を図ることを目的とする。したがって、このシステ
ムは、セル内において移動局が直接基地局と通信する従
来のセルラ・システム、およびいずれの基地局および移
動局もそれらの間でメッセージを中継することによって
互いに通信する必要がない完全なＯＤＭＡシステムとの
間の混成である。
【００１７】本発明の基本的な通話プロセスは、以下の
ように纏めることができる。移動局ＭＳAが基地局に対
して発呼したい場合。 １．発呼側の移動局ＭＳAは、最初に発呼チャネル（Ｏ
ＲＡＣＨ）上で通知をその近隣局に送り、それに戻る傾
斜（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を発生し始めることをこれらに
知らせる。すると、ＭＳAと同じ基地局の通信範囲（基
地局からの同期および同報送信をモニタすることによっ
て確立される）内にある全ての局は、基地局がＭＳAへ
の経路を見つけるために用いる、ＭＳAへのルーティン
グ傾斜を発生し始める。 ２．発呼側移動局ＭＳAは、その傾斜テーブルを参照
し、それをカバーする基地局への最良のルートを決定し
た後、発呼チャネル（ＯＲＡＣＨ）上で呼設定プローブ
・メッセージをその近隣局ＭＳBの１つに送る。呼設定
プローブは、要求ベアラ信号品質（ＱｏＳ）（インター
ネットのようなサービス種、およびメッセージ遅延要
件）の詳細、および当該呼に対する移動局によるスルー
プットを含む。これは、近隣局がその呼にどれだけの資
源を予約するかを決定する。 ３．近隣局ＭＳBは、発呼チャネル（ＯＲＡＣＨ）上
で、ＭＳBおよびＭＳA間の接続に機会駆動トラフィック
・チャネル（ＯＤＴＣＨ）のどのチャネルを用いること
ができるかについての詳細を含む、承認プローブ・メッ
セージによって応答する。ＯＤＴＣＨが利用可能な場
合、以降の呼維持通信全てにＯＤＴＣＨを用いる。 ４．同じ手順が、ＭＳBおよびそれが選択した近隣局Ｍ
ＳCの１つとの間で実行され、次いでＭＳCからその最良
の近隣局に対して実行される。傾斜は、基地局に到達す
るまで、局間を辿られて行き、呼設定情報は基地局に渡
される。 ５．呼設定情報（要求情報）は、基地局によってＲＲＣ
（無線資源制御部）に渡され、コア・ネットワークと交
渉する。コア・ネットワークは、セキュリティおよび請
求書発行の目的のため、およびネットワーク資源の設定
のために、移動局ＭＳAの認証を与える。ネットワーク
によって呼が許可された場合、移動局からネットワーク
までの中継リンクが事実上確立されたことになる。 ６．次に、基地局は、移動局ＭＳAに戻る中継リンクを
確立しなければならない。移動局ＭＳAは最初に発呼チ
ャネル（ＯＲＡＣＨ）上で通知をその近隣局に送り、そ
れに戻る傾斜を発生し始めることをこれらに知らせるの
で、基地局は、これらの傾斜が到達するのをタイムアウ
トＴroutewaitの間待つ。タイムアウトＴr outewaitの
後、基地局ノードＢの傾斜テーブルを調べ、ＯＤＭＡ移
動局ＭＳAに対する適当な接続を求める。基地局ノード
Ｂが、移動局ＭＳCが移動局ＭＳAとの通信に最良の近隣
局であると認めた場合、ＭＳCと順方向中継リンク・ベ
アラ確立手順を開始する。 ７．同じ手順は、ＭＳC−ＭＳB間、およびＭＳBからＭ
ＳAにおいて繰り返される。 ８．一旦基地局からＭＳAへの順方向中継リンクが割り
当てられたなら、ＯＤＭＡルートが確立され、データお
よびその他のネットワーク・システム情報を交換するこ
とが許される。 ９．一旦呼が終了すると、ＭＳAはそのプローブから、
他の移動局に対するそれへの傾斜を発生する要求を除去
する。
【００１８】ネットワークが移動局ＭＳAに発呼したい
場合。 １．移動局は基地局の同期および同報の送信をモニタす
る。ある移動局が、一方の基地局の通信範囲から他方に
移動したことを検出した場合、基地局に位置更新を送
る。これは、基地局への直接送信として、または中継を
介して送られる短いメッセージとして行なうことができ
る。位置情報は、それを受信した基地局によって、移動
局をカバーする基地局を追跡するためにネットワークが
用いる中央移動局位置データベースに送られる。 ２．ネットワークが移動局に発呼したい場合、ネットワ
ークは中央移動局位置データベースを参照し、どの基地
局が当該移動局をカバーしているのか判断する。次に、
ネットワーク・コントローラはこれらの基地局に移動局
を呼び出すように命令する。 ３．移動局は、基地局からの同報情報をモニタする。あ
る移動局が呼出し信号を聴取した場合、受信したプロー
ブの発信元である基地局に発呼することによって応答す
る。次に、移動局はその近隣局に、それに戻る傾斜を発
生し始めることを知らせ、前述のように、移動局発呼手
順で基地局との呼を開始する。 ４．呼出しを送り、オプションとして応答メッセージを
直接または中継によって受信した後、基地局は、タイム
アウトＴwaitrouteの間待ち、呼び出された移動局から
それら自体への経路を集めるのに十分な時間を確保す
る。 ５．残りの手順は、移動局が発呼する際に用いるものと
同一である。
【００１９】尚、前述の手順は、呼設定手順を呼び出す
際にネットワークからの呼出しメッセージを用いること
を除いて、移動局が発信する場合と殆ど同じであること
を注記しておく。
【００２０】本明細書では、以下の略語および用語を用
いることとする。 ＡＲＱ 自動反復要求 ＢＣＣＨ 同報制御チャネル ＢＣＨ 同報チャネル Ｃ 制御− ＣＣ 呼制御 ＣＣＣＨ 共通制御チャネル ＣＣＨ 制御チャネル ＣＣＴｒＣＨ 符号化複合トランスポート・チャネル ＣＮ コア・ネットワーク ＣＲＣ 巡回冗長検査 ＤＣ 専用制御（ＳＡＰ） ＤＣＡ 動的チャネル割り当て ＤＣＣＨ 専用制御チャネル ＤＣＨ 専用チャネル ＤＬ ダウンリンク ＤＲＮＣ ドリフト無線ネットワーク・コントローラ ＤＳＣＨ ダウンリンク共有チャネル ＤＴＣＨ 専用トラフィック・チャネル ＦＡＣＨ 順方向リンク・アクセス・チャネル ＦＡＵＳＣＨ 高速アップリング・シグナリング・チャネル ＦＣＳ フレーム・チェック・シーケンス ＦＤＤ 周波数分割二重化 ＧＣ 全体制御（ＳＡＰ） ＨＯ ハンドオーバー ＩＴＵ 国際電気通信連合 ｋｂｐｓ 毎秒キロ・ビット Ｌ１ レイヤ１（物理レイヤ） Ｌ２ レイヤ２（データ・リンク・レイヤ） Ｌ３ レイヤ３（ネットワーク・レイヤ） ＬＡＣ リンク・アクセス制御 ＬＡＩ 位置区域識別 ＭＡＣ 中間アクセス制御 ＭＭ 移動性管理 Ｎｔ 通知（ＳＡＰ） ＯＣＣＣＨ ＯＤＭＡ共通制御チャネル ＯＤＣＣＨ ＯＤＭＡ専用制御チャネル ＯＤＣＨ ＯＤＭＡ専用チャネル ＯＤＭＡ 機会駆動多元接続 ＯＲＡＣＨ ＯＤＭＡランダム・アクセス・チャネル ＯＤＴＣＨ ＯＤＭＡ専用トラフィック・チャネル ＰＣＣＨ 呼出し制御チャネル ＰＣＨ 呼出しチャネル ＰＤＵ プロトコル・データ・ユニット ＰＨＹ 物理レイヤ ＰｈｙＣＨ 物理チャネル ＲＡＣＨ ランダム・アクセス・チャネル ＲＬＣ 無線リンク制御 ＲＮＣ 無線ネットワーク・コントローラ ＲＮＳ 無線ネットワーク・サブシステム ＲＮＴＩ 無線ネットワーク一時的識別 ＲＲＣ 無線資源制御 ＳＡＰ サービス・アクセス・ポイント ＳＣＣＨ 同期制御チャネル ＳＣＨ 同期チャネル ＳＤＵ サービス・データ・ユニット ＳＲＮＣ サービス提供無線ネットワーク・コントローラ ＳＲＮＳ サービス提供ネットワーク・サブシステム ＴＣＨ トラフィック・チャネル ＴＤＤ 時分割二重化 ＴＦＣＩ トランスポート・フォーマット結合指標 ＴＦＩ トランスポート・フォーマット指標 ＴＭＳＩ 一時的移動局加入者識別 ＴＰＣ 送信電力制御 Ｕ− ユーザ− ＵＥ ユーザ機器 ＵＥＲ ＯＤＭＡ中継動作が可能化されているユーザ機器 ＵＬ アップリンク ＵＭＴＳ ユニバーサル移動局電気通信システム ＵＲＡ ＵＴＲＡＮ登録区域 ＵＴＲＡ ＵＭＴＳ地上無線アクセス ＵＴＲＡＮ ＵＴＭＳ地上無線アクセス・ネットワークトランスポート・チャネル トランスポート・チャネルは大きく次の２グループに分
類される。
【００２１】・共通チャネル（特定のＵＥにアドレスす
る際に、ＵＥのインバンド識別が必要となる） ・専用チャネル（物理チャネル、即ち、ＦＤＤではコー
ドおよび周波数、ＴＤＤではコード、タイム・スロット
および周波数によってＵＥを識別する） 共通トランスポート・チャネル・タイプには次のものが
ある。 ランダム・アクセス・チャネル（ＲＡＣＨ） 例えば、初期アクセスまたはリアルタイムではない専用
制御またはトラフィック・データのような、比較的少量
のデータ送信に用いられる、競合に基づくアップリンク
・チャネル。 ＯＤＭＡランダム・アクセス・チャネル（ＯＲＡＣＨ） リレーリンクにおいて用いられる競合に基づくチャネ
ル。 順方向アクセス・チャネル（ＦＡＣＨ） 比較的少量のデータ送信に用いられる閉ループ電力制御
のない共通ダウンリンク・チャネル。 ダウンリンク共有チャネル（ＤＳＣＨ） 専用制御またはトラフィック・データを搬送する数個の
ＵＥによって共有されるダウンリンク・チャネル。 同報チャネル（ＢＣＨ） システム情報のセル全体への同報に用いられるダウンリ
ンク・チャネル。 同期チャネル（ＳＣＨ） ＴＤＤモードにおいて同期情報のセル全体への同報に用
いられるダウンリンク・チャネル。
【００２２】尚、ＳＣＨトランスポート・チャネルはＴ
ＤＤモードにのみ定義されていることを注記しておく。
ＦＤＤモードでは、同期チャネルは物理チャネルとして
定義される。しかしながら、このチャネルは、先に定義
したＳＣＨトランスポート・チャネルと混同しないよう
にしなければならない。 呼出しチャネル（ＰＣＨ） 効率的なＵＥスリープ・モード手順を可能にする、制御
情報のセル全体への同報に用いられるダウンリンク・チ
ャネル。現在識別されている情報タイプは、呼出しおよ
び通知である。他の使用として、ＢＣＣＨ情報の変更の
ＵＴＲＡＮ通知をあげることができる。専用トランスポ
ート・チャネル・タイプには次のものがある。 専用チャネル（ＤＣＨ） アップリンクまたはダウンリンクにおいて用いられる１
つのＵＥに専用のチャネル。 高速アップリンク・シグナリング・チャネル（ＦＡＵＳ
ＣＨ） ＦＡＣＨと共に専用チャネルを割り当てるために用いら
れるアップリンク・チャネル。 ＯＤＭＡ専用チャネル（ＯＤＣＨ） リレーリンクにおいて用いられる１つのＵＥに専用のチ
ャネル。論理チャネル ＭＡＣレイヤは、論理チャネル上でデータ転送サービス
を提供する。ＭＡＣが提供する異なる種類のデータ転送
サービスに対して、１組の論理チャネル・タイプが定義
される。各論理チャネル・タイプは、どのタイプの情報
が転送されるかによって定義される。
【００２３】論理チャネルは大きく次の２つのグループ
に分類される。 ・制御チャネル（制御面情報の転送のため） ・トラフィック・チャネル（ユーザ面情報の転送のた
め） 論理チャネル・タイプの構成を図１に示す。制御チャネル 制御チャネルは、制御面情報の転送にのみ用いられる。 同期制御チャネル（ＳＣＣＨ） ＴＤＤ動作の場合に同期情報（セルＩＤ、オプションの
情報）を同報するためのダウンリンク・チャネル。 同報制御チャネル（ＢＣＣＨ） システム制御情報を同報するためのダウンリンク・チャ
ネル 呼出し制御チャネル（ＰＣＣＨ） 呼出し情報を転送するダウンリンク・チャネル。このチ
ャネルが用いられるのは、ネットワークが、ＵＥの位置
セルを知らないとき、またはＵＥが（ＵＥスリープ・モ
ード手順を利用する）セル接続状態にあるときである。 共通制御チャネル（ＣＣＣＨ） ネットワークおよびＵＥ間で制御情報を送信する双方向
チャネル。このチャネルは、ネットワークとのＲＲＣ接
続を有さないＵＥによって共通に用いられる。 専用制御チャネル（ＤＣＣＨ） ＵＥおよびネットワーク間で専用制御情報を送信する二
点間双方向チャネル。このチャネルは、ＲＲＣ接続設定
手順によって確立される。 ＯＤＭＡ共通制御チャネル（ＯＣＣＣＨ） ＵＥ間で制御情報を送信する双方向チャネル。 ＯＤＭＡ専用制御チャネル（ＯＤＣＣＨ） ＵＥ間で専用制御情報を送信する二点間双方向チャネ
ル。このチャネルは、ＲＲＣ接続設定手順によって確立
される。トラフィック・チャネル トラフィック・チャネルは、ユーザ面情報の転送にのみ
用いられる。 専用トラフィック・チャネル（ＤＴＣＨ） 専用トラフィック・チャネル（ＤＴＣＨ）は、ユーザ情
報の転送のための、１つのＵＥに専用の二点間チャネル
である。ＤＴＣＨはアップリンクおよびダウンリンク双
方に存在することができる。 ＯＤＭＡ専用トラフィック・チャネル（ＯＤＴＣＨ） ＯＤＭＡ専用トラフィック・チャネル（ＯＤＴＣＨ）
は、ＵＥ間でのユーザ情報の転送のための、１つのＵＥ
に専用の二点間チャネルである。ＯＤＴＣＨはリレーリ
ンク内に存在する。 １．ランダム・アクセス・チャネル（群）（ＲＡＣＨ）
は次の特徴を有する。
【００２４】・アップリンクのみに存在する。 ・データ・フィールドが制限されている。正確な許容ビ
ット数はＦＦＳである。
【００２５】・衝突の危険性。 ・オープン・ループ電力制御。 ・ＵＥのインバンド識別を必要とする。 ２．ＯＤＭＡランダム・アクセス・チャネル（群）（Ｏ
ＲＡＣＨ）は次の特徴を有する。
【００２６】・ＴＤＤモードでのみ用いられる（ＦＤＤ
はＦＦＳ用である）。 ・リレーリンク内に存在する。 ・衝突の危険性。
【００２７】・オープン・ループ電力制御。 ・タイミング先取り制御を行なわない。 ・ＵＥのインバンド識別を必要とする。 ３．順方向アクセス・チャネル（群）（ＦＡＣＨ）は次
の特徴を有する。
【００２８】・ダウンリンクのみに存在する。 ・ビーム形成を用いることが可能。 ・低速電力制御を用いることが可能。
【００２９】・レートを迅速に変更可能（各１０ｍ
ｓ）。 ・高速電力制御ができない。 ・ＵＥのインバンド識別を必要とする。 ４．同報チャネル（ＢＣＨ）は次の特徴を有する。
【００３０】・ダウンリンクのみに存在する。 ・低い固定ビット・レート。 ・セルの通信範囲全体に同報する必要がある。 ５．呼出しチャネル（ＰＣＨ）は次の特徴を有する。
【００３１】・ダウンリンクのみに存在する。 ・スリープ・モード手順が可能。 ・セルの通信範囲全体に同報する必要がある。 ６．同期チャネル（ＳＣＨ）は次の特徴を有する。
【００３２】・ＴＤＤおよびダウンリンクのみに存在す
る。 ・低い固定ビット・レート。 ・セルの通信範囲全体に同報する必要がある。 ７．ダウンリンク共有チャネル（チャネル群）（ＤＳＣ
Ｈ）は次の特徴を有する。
【００３３】・ダウンリンクのみに存在する。 ・ビーム形成を用いることができる。 ・低速電力制御を用いることができる。
【００３４】・専用チャネル（群）を伴う場合、高速電
力制御を用いることができる。 ・セル全体に同報することができる。 ・他のチャネル（ＤＣＨまたはＤＳＣＨ制御チャネル）
上でのシグナリングに基づいて、宛先ＵＥの暗示的な識
別を行なうことができる。 ８．ＤＳＣＨ制御チャネルは次の特徴を有する。
【００３５】・ダウンリンクのみに存在する。 ・ビーム形成を用いることができる。 ・低速電力制御を用いることができる。
【００３６】・高速電力制御ができない。 ・ＵＥのインバンド識別を必要とする。 ゲートウェイ ＵＥR／シード ＴＤＤまたはＦＤＤモードのいずれかを用いてＵＴＲＡ
Ｎとも通信するＯＤＭＡリレー・ノード。 ＯＤＭＡリレー・ノード ＯＤＭＡプロトコルを用いて中継することができる、Ｕ
ＥRまたはシードのような、リレー・デバイス。 リレー 別のユーザに対して情報の受信および送信が可能なデバ
イス。 中継 ＵＥRによって実行されるような、別のユーザに対して
情報を受信および送信するプロセス。 リレーリンク リレーリンクは、２つのＯＤＭＡリレー・ノード間の通
信ラインである。 ルート・リレー 通信の発信元または宛先のいずれかとなるＯＤＭＡリレ
ー・ノード。 シード ネットワーク・オペレータによって配置され、一般に固
定され、常に電力を投入され、ディスプレイ／キーパッ
ドを有さない、ＯＤＭＡリレー・ノード。 ユーザ機器リレー（ＵＥR） リレー動作が可能であり、情報を発信または受信するこ
とができるＵＥ。
【００３７】
【実施例】本発明の目的は、標準的な時分割二重化（Ｔ
ＤＤ）システムおよびＴＤＤ／ＦＤＤ（周波数分割二重
化）システム双方において、移動局発信（ＭＯ）および
移動局終端（ＭＴ）ルーティングを行なう方法およびシ
ステムを提供することである。
【００３８】したがって、本発明によれば、ＴＤＤおよ
びＦＤＤを用いる移動局ならびに基地局間における中継
技術を統合化する方法を提供する。本発明は、南アフリ
カ特許第９５／１０７８９号に記載されているような、
適用的臨時ルーティング技術（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔ
ｉｃ ａｄ ｈｏｃ ｒｏｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑ
ｕｅｓ）を利用し、南アフリカ特許第９８／６８８２号
に記載されている電力適応化の概念、および南アフリカ
特許第９８／４８９１号に記載されているようなルーテ
ィング技術を用いる。これらの特許の内容は、この言及
により本願にも含まれるものとする。
【００３９】実際には、本発明は、前述の特許に開示さ
れているシステムの混成化により、南アフリカ特許第９
８／１８３５号に記載されている方法論の改善または実
現を図るものである。南アフリカ特許第９８／１８３５
号の内容は、この言及により本願にも含まれるものとす
る。この特許文書はセルラ構造に関し、複数の基地局が
それらの間に利用可能な資源が少ない領域を有する場合
に、移動局による中継を用いてこれらの領域に資源を供
給することによって容量を増大させ、性能の向上を図
る。
【００４０】ネットワーク内の移動局（移動無線局）が
基地局との間で情報またはデータを中継するルートまた
は方法を得るために、それらの電力および送信を探査し
適合化させ、ある数の近隣局を集合化する。この探査は
適応的に行われ、南アフリカ特許第９８／４８９１号に
記載されているように、他の局からのフィードバックに
基づいて、電力レベル、探査率、および探査間隔を設定
する。
【００４１】この特許では、傾斜を発生する方法も記載
されており、近隣局間で、ネットワーク内の種々の宛先
への電力量または経路品質に関する情報を処理すること
から成る。
【００４２】この特許では、ノード「Ｂ」と呼ばれる基
地局が傾斜を発見しなければならない主要ルートであ
る、セルラ構造に技術を拡大する。これは、ルーティン
グを非常に簡略化する。何故なら、提供側移動局がその
情報の大部分を基地局との間でルーティングするので、
移動局がしなければならないのは、基地局即ちノード
「Ｂ」に対する傾斜を発生することだけであるからであ
る。これは、特許第９８／４８９１号に記載されている
方法を簡略化したものである。その出願では、マルチ・
ホップを基本としてあらゆるノード間に完全なメッシュ
・ルーティングがある。したがって、セルラ環境におい
ては、移動局はその通常のアイドル環境において基地局
に対する傾斜を探査し収集するだけでよい。このアイド
ル探査プロセスの間、十分な近隣局が収集され、少なく
とも１つの基地局への傾斜を発見することができ、更に
好ましくは冗長なルーティングを可能にすることもでき
る。
【００４３】本発明は、特に、機会駆動多元接続（ＯＤ
ＭＡ）システムに適用するものである。かかるシステム
では、「近隣局の収集」を用いてネットワーク内部にお
けるルーティング・プロセスを実行する。近隣局の収集
とは、ＯＤＭＡリレー・ノードのローカル接続性を、背
景プローブ・メッセージの使用によって評価するプロセ
スである。この近隣局情報は、近隣局テーブルに格納さ
れる。また、近隣局メッセージから傾斜テーブルも得ら
れるが、これらは端末間接続性を評価する際に用いられ
る。傾斜は、実際には、伝搬条件、ホップ数、およびそ
の他のシステム・パラメータに関する、個々の経路上で
のルーティング・メッセージのコスト関数である。実際
には、各移動局は少なくとも１つの傾斜をノードＢに対
して有し、あらゆる呼設定手順を実行可能であり、経路
の獲得が可能でなければならない。
【００４４】従来のセル電話通信基盤内に機会駆動多元
接続を実現する最も簡単な方法は、基地局に移動局と同
じ機能を実行させることによって、近隣局を探査し収集
し、移動局と同じ機構に従うことによって、単純なルー
ティング方法の使用を可能にすることである。この場
合、基地局ノードはネットワーク内の他のいずれのノー
ドとも同一のように見えるが、それに対してルートされ
るか、あるいはセルの領域内にある他のあらゆるノード
からそれに傾斜が収集されるという１つの規定がある。
これを可能にするために、基地局は時分割二重化で動作
し、探査を実行し、移動局が行なうのと同じ方法で同じ
チャネルのモニタリングを行なえるようにしなければな
らない。この発呼チャネルを用いる方法は、南アフリカ
特許第９８／４８９１号に更に詳しく記載されている。
【００４５】南アフリカ特許第９８／１８３５号に記載
されているように、基地局が時分割二重化モードで動作
する場合、呼出し機能によって、基地局はあらゆる特定
の移動局にも送信および発呼し、トラフィックの送信を
開始することができる。加えて、基地局は、種々の遠隔
局と同期を取り、これらにタイム・スロットおよび送信
間隔を定義させることによって、それらのローカル・ク
ロックの一層効果的な同期および資源使用の効率化を図
った送信を可能にすることができる。基地局はこの時間
同期情報を、例えば、発呼チャネルまたは専用同報チャ
ネル上で同報し、これはネットワーク内または特定の基
地局の領域内の全ての遠隔局によってモニタされる。こ
れによって、移動局または遠隔局は、どの基地局がこれ
らをカバーしているのか特定することができ、更にそれ
ら自体を基地局に対して同期化すると共に互いに同期化
することができる。図１に示すように、基地局同報の通
信範囲、および低データ・レート通信範囲はセル全体を
カバーし、一方より高速の資源の領域は、南アフリカ特
許第９８／１８３５号に記載されている方法論を用い
て、セルの一部のみをカバーする。
【００４６】ＯＤＭＡの一実施態様は、ＯＤＭＡ探査機
構およびＴＤＤ通信基盤内に構築された手順の全てを有
するＴＤＤシステムを用いることであろう。この実施態
様により、同期や呼出しメッセージのようなシステム情
報が、標準的なＴＤＤシステムから容易に得られるよう
になる。移動局発信・終端ＯＤＭＡ呼設定手順、ならび
に位置更新手順について以下に説明する。
【００４７】ＯＤＭＡの目的の１つは、データ通信範囲
の範囲を拡大し、例えば、音声通信範囲のためにＴＤＤ
およびＦＤＤによって提供されるそれを一致させること
である。この概念の簡略図を図２に示す。
【００４８】図２に示す例は、３Ｇ ＴＤＤにおけるＯ
ＤＭＡおよび一体化ＴＤＤ／ＯＤＭＡ通信基盤を用い
て、いかにしてデータ・サービス通信範囲を提供するこ
とができるかという概念を示す。この図は、背景システ
ムが直接ＯＤＭＡの使用によって、拡大データ通信範囲
を提供することができるという状況を示す。
【００４９】以下に、移動局の発呼について説明する。
これは、典型的な加入者が、例えば、番号をダイアルす
るかあるいは固定ネットワークにおける特定のアドレス
を指定することによって、発呼しようとしている状況か
ら成る。これは、基地局、および基地局を通じて固定通
信基盤によって特定の宛先まで、接続を設定する必要が
ある。これは、本質的に２段階手順から成る。まず、図
３に示すように、ランダム・アクセス・チャネル（ＲＡ
ＣＨ）呼要求が基地局に対して出される。その後、基地
局における容量に関して資源が一旦割り当てられると、
ＶＡＦＡＣＨまたはアクセス許可チャネルを用いて応答
が返送される。
【００５０】これを移動局から基地局に中継し、更にネ
ットワークに中継するプロセスを図４に示す。図４にお
いて、ＩＤ３は発信側であり、ＩＤ２で識別される基地
局への最良の傾斜を発見するためにその経路テーブルを
参照し、ＯＲＡＣＨメッセージ即ち送信をＩＤ２に送
る。ＩＤ２は、しかるべく応答して受信を承認し、それ
をＩＤ１に転送する。ＩＤ１は、そこから基地局まで最
良の傾斜を有する。同様に、ＩＤ１は、メッセージを基
地局に送る。この段階で、基地局はメッセージをＲＮ
Ｃ、即ち、無線ネットワーク・コントローラに送る。す
ると、無線ネットワーク・コントローラはこの特定の要
求のためにチャネルを基地局に割り当て、こうして固定
通信基盤において効果的に資源を予約する。次に、基地
局は多リレー・ホップによって、要求を出した移動局に
情報を返送し、順方向および逆方向リンク割り当てを与
える。このプロセスにおいて、ＩＤ２およびＩＤ１は中
継資源を確保しておくことができ、基地局およびネット
ワーク・コントローラが行なうように、それら自身でＩ
Ｄ３のために一時的に中継資源を予約する。あるいは、
リレーは機会に応じて用いられるので、ＩＤ１およびＩ
Ｄ２以外のＩＤを用いてデータをＩＤ３から基地局に中
継することも可能である。
【００５１】移動局が３Ｇにおいて開始した呼設定手順
は、多数の手順から成り、かかる手順の１つが無線資源
制御である。この説明では、呼設定手順を簡略化し、基
本的なＯＤＭＡ呼手順の説明を簡単にする（図３参
照）。
【００５２】呼設定手順は、３つの基本動作から成るこ
とが示されている。最初の動作は、呼設定要求であり、
ＲＡＣＨ（ランダム・アクセス・チャネル）上で行わ
れ、その結果直接割当メッセージが得られ、ＦＡＣＨ
（順方向アクセス制御チャネル）上で受信される。直接
割当メッセージは、ＴＣＨ（トラフィック・チャネル）
およびＳＡＣＣＨ（低速関連制御チャネル）を無線リン
クに用いる際の詳細を含む。しかしながら、ＯＤＭＡリ
レー・システムでは、呼設定は、ルートを決定するため
に用いられる各移動局と交渉しなければならない。
【００５３】いずれの呼設定手順が実行される前にも、
全てのＯＤＭＡ移動局は探査機構を実行し近隣局を収集
し終えている。一旦十分な探査を実行したなら、メッセ
ージをノードＢに送信することができる。このような典
型的な呼設定手順を図４に示す。尚、純粋なＴＤＤシス
テムでは、呼出しメッセージおよび同期メッセージはコ
アＴＤＤ通信基盤から容易に得られることを注記してお
く。
【００５４】図４に示すコア設定手順について、以下に
簡潔に説明する。 １０．ＭＳAは、ネットワーク内のどこかにある別の移
動局に通話することを決定し、そのためにＭＯ呼設定要
求を行なう。 １１．ＭＳAは、その傾斜テーブルを参照してノードＢ
への最良の経路を決定した後、ＭＳBに呼設定プローブ
を送る。呼設定プローブは、要求ベアラ品質（ＱｏＳ）
およびスループットの詳細を含む。 １２．ＭＳBは、接続に使用可能な「機会駆動トラフィ
ック・チャネル（ＯＤＴＣＨ）」チャネルの詳細を含む
承認プローブを用いて応答する。ＯＤＴＣＨが利用可能
な場合、このＯＤＴＣＨを以降の呼維持通信の全てに使
用する。 １３．同じ手順が、ＭＳB−ＭＳC、およびＭＳC−ノー
ドＢ間で実行される。 １４．呼設定プリミティブがＲＲＣ（無線資源コントロ
ーラ）上で渡され、認証等を行なうコア・ネットワーク
と交渉する。呼が許可されると、順方向リレーリンクを
確立する必要がある。 １５．タイムアウトＴroutewaitの後、ノードＢの傾斜
テーブルを検査し、ＯＤＭＡノードＭＳAへの適当な接
続を求める。ノードＢは、移動局ＭＳCがＯＤＭＡノー
ドＭＳAとの通信に最良の近隣局であることを発見し、
順方向リレーリンク・ベアラ確立手順をＭＳCと開始す
る。 １６．同じ手順が、ＭＳC−ＭＳBおよびＭＳB−ＭＳA間
で順方向に行われる。 １７．一旦ＭＳAへの順方向リレーリンクが割り当てら
れると、ＯＤＭＡ経路が確立され、データおよびそれ以
外のネットワーク・システム情報の交換が可能となる。
【００５５】上述の手順は、移動局開始呼設定手順につ
いて説明したものである。以下に、固定通信基盤におけ
るユーザが移動局ユーザに連絡を取る、即ち、発呼しよ
うとする際の、移動局終端呼設定手順について説明す
る。
【００５６】移動局終端呼設定の場合、図５に示す簡略
化した例のようなプロセスを行なう。殆どの電気通信シ
ステムでは、いずれの移動局の呼出しでも、３重の拡大
位置区域にわたって呼出しメッセージをまとめることに
よって管理される。これらの位置区域とは、最後に知っ
たセル、最後の位置区域、そして最終的には広域呼出し
を有するネットワーク全体である。ＯＤＭＡでは、全て
のユーザに対する傾斜は、常に処理されるとは限らず、
そのまま保持されるため、その結果、あらゆるＯＤＭＡ
ノードがネットワーク内の他のあらゆる移動局に対する
傾斜の広域経路テーブルを維持することになり、実用的
でない。したがって、移動局終端呼設定手順におけるこ
のルーティングの問題を克服するために、移動局を最初
に呼び出し、宛先の移動局までの順方向リレーリンク経
路を計算させる。タイムアウトＴ waitrouteを用いてソ
ース・ノードＢまでの経路を収集するのに十分な時間を
与える。この機構を用いると、呼設定手順は、図６を参
照して以下に説明する手順に従う。
【００５７】尚、呼の手順は、ネットワークからの呼出
しメッセージを用いてこの呼設定手順を呼び出すことを
除いて、移動局開始の場合と殆ど同一であることを注記
しておく。 １．ＩＤ００３を呼び出し、ＭＯ呼設定要求を用いてノ
ードＢとの呼を設定するように要求する。 ２．ＭＳAは、その傾斜テーブルを参照してノードＢま
での最良の経路を決定した後、ＭＳBに呼設定プローブ
を送る。呼設定プローブは、要求ベアラＱｏＳおよびス
ループットの詳細を含む。 ３．ＭＳBは、接続に使用可能なＯＤＴＣＨチャネルの
詳細を含む承認プローブを用いて応答する。ＯＤＴＣＨ
が利用可能な場合、このＯＤＴＣＨを以降の呼維持通信
の全てに使用する。 ４．同じ手順が、ＭＳB−ＭＳC、およびＭＳC−ノード
Ｂ間で実行される。 ５．呼設定プリミティブがＲＲＣ（無線資源コントロー
ラ）上で渡され、認証等を行なうコア・ネットワークと
交渉する。呼が許可されると、順方向リレーリンクを確
立する必要がある。 ６．タイムアウトＴroutewaitの後、ノードＢの傾斜テ
ーブルを検査し、ＯＤＭＡノードＭＳAへの適当な接続
を求める。ノードＢは、移動局ＭＳCがＯＤＭＡノード
ＭＳAとの通信に最良の近隣局であることを発見し、順
方向リレーリンク・ベアラ確立手順をＭＳCと開始す
る。 ７．同じ手順が、ＭＳC−ＭＳBおよびＭＳB−ＭＳA間で
順方向に行われる。
【００５８】一旦ＭＳAへの順方向リレーリンクが割り
当てられると、ＯＤＭＡ経路が確立され、データおよび
それ以外のネットワーク・システム情報の交換が可能と
なる。
【００５９】ＯＤＭＡリレー・ノードへの順方向リレー
リンク送信の効率を高めるためには、ＯＤＭＡ位置更新
手順が必要となる。位置情報は、ＯＤＭＡ経路テーブル
内に格納されており、ＲＮＣ内のＲＲＣによって制御さ
れている。位置更新手順は、本質的に標準的なＭＯ呼設
定手順の半分であり、図７に示す。
【００６０】本発明の目的の１つは、データ通信範囲の
限度を拡大し、音声通信範囲のためにＴＤＤおよびＦＤ
Ｄによって提供されるそれと一致させることである。こ
の概念の簡略図を図８に示す。
【００６１】ＦＤＤ通信基盤は広大であるが限られたＴ
ＤＤ通信基盤しか利用できないシステムでは、最終ホッ
プ・ゲートウェイＯＤＭＡリレー・ノードを配備しなけ
ればならない。最終ホップ・ゲートウェイＯＤＭＡリレ
ー・ノードは、ＯＤＭＡ機能性を、ＲＮＣに対するわず
かな変更のみを必要とする標準的なＦＤＤ通信基盤と相
互作用させることによって、３Ｇシステム内において高
データ・レート通信を拡大する機能を備えている。尚、
この手法は、ノードＢがＯＤＭＡ能力を有さない場合
に、ＴＤＤに同様に適用可能であることを注記してお
く。最終ホップを用いた移動局開始呼設定手順および移
動局終端呼設定手順について、以下の段落で説明する。
【００６２】ＴＤＤ ＯＤＭＡ最終ホップ・システムで
は、バックボーンＴＤＤシステムから同期情報を得るこ
とができる。しかしながら、バックボーンＦＤＤシステ
ムを用いる場合、多数の方法を用いて同期を導出しなけ
ればならない。１つの方法は、大電力で広い区域にわた
ってＴＤＤ同期情報を同報することである。（同期情報
の範囲は、関連のあるリレー間の差であるので、同期送
信側と中継移動局との間のいずれの往復遅延にも限定さ
れない。）第２の方法は、ＯＤＭＡリレー・ノード間で
実行する自己同期プロセスによって同期が得られると仮
定することができる。別の代替案は、ＯＤＭＡシステム
がその同期を標準的なＦＤＤ同期チャネルから得ること
である。各同期方法の相対的なメリットはＦＦＳであ
る。
【００６３】ＯＤＭＡリレー・ノードを介した通信は、
実際には、ゲートウェイＯＤＭＡリレー・ノードの導入
によって簡略化される。ゲートウェイＯＤＭＡリレー・
ノードが（配備された、一定電力の）シードでもあると
仮定すると、シードが適当な位置に配置され、ノードＢ
に対して良好な通信範囲をもたらすと仮定することがで
きる。ＵＴＲＡＮにおいてＯＤＭＡの適用性を拡張する
ことにより、探査機構を用いて、ゲートウェイ・ノード
およびノードＢ（複数のノードＢ）の性能を評価するこ
とも可能となる。
【００６４】同期情報がビーコンＴＤＤ送信機から受信
されると仮定すると、最終ホップを用いる移動局開始呼
設定手順は、図９を参照して以下に説明する手順に従う
ことになる。 １．ＭＳAは、ＯＤＭＡベアラを用いてネットワーク内
のどこかにある他の移動局に通話することを決定し、Ｍ
Ｏ呼設定要求を行なう。［注：同期はビーコン送信から
得られる。］ ２．ＭＳAは、その傾斜テーブルを参照してノードＢへ
の最良の経路を決定した後、ＭＳBに呼設定プローブを
送る。呼設定プローブは、要求ベアラ仕様の詳細を含
む。 ３．ＭＳBは、接続に使用可能なＯＤＴＣＨチャネルの
詳細を含む承認プローブを用いて応答する。ＯＤＴＣＨ
が利用可能な場合、このＯＤＴＣＨを以降の呼維持通信
の全てに使用する。 ４．同じ手順が、ＭＳB−ＭＳCで実行される。 ５．ＭＳCはＯＤＭＡゲートウェイ・リレー・ノードで
あり、透過性ＦＤＤパケット・ベアラを用いてＯＤＭＡ
呼設定情報をノードＢに送り、応答を待つ。 ６．一旦タイムアウトＴroutewaitが終了したなら、ノ
ードＢの傾斜テーブルを検査し、ＯＤＭＡノードＭＳA
への適当な傾斜を求める。ノードＢは、ゲートウェイＯ
ＤＭＡリレー・ノードＭＳCを介して最良の傾斜が得ら
れることを発見する。 ７．標準的なＯＤＭＡベアラ手順が、ＭＳC−ＭＳBおよ
びＭＳB−ＭＳA間で順方向に行われる。 ８．一旦順方向リレーリンク・チャネルが割り当てられ
ると、データおよびそれ以外のシグナリングをＯＤＴＣ
Ｈ上で搬送することが可能となる。
【００６５】最終ホップを用いた移動局終端呼設定の場
合、手順は呼出しメッセージを復元できなければならな
い。呼出しメッセージは、ＴＤＤ ＳＣＨを用いて送信
した追加情報から得ることができる。しかしながら、こ
れは単にビーコン同期送信機であるものを複雑化する可
能性がある。代替方法の１つとして、標準的なＦＤＤモ
ードを用いて呼出しメッセージを聴取するが、ＴＤＤ
ＯＤＭＡベアラを用いてあらゆる追加の通信を行なうこ
とがあげられる。更に別の呼出し実装（実際に用いられ
ている）として、他のＯＤＭＡリレー・ノードからの代
理呼出しを用いることもあげられる。
【００６６】呼出し情報を現ＦＤＤセル送信から収集す
るという状況を一例として、以下に図１０を参照しなが
ら、最終ホップを用いたＭＴ呼設定手順について説明す
る。 １．［前述の機構の１つを用いて］ＩＤ００３を呼び出
し、ＭＯ呼設定要求を用いてＭＳAに対してノードＢと
の呼を設定するように要求する。 ２．ＭＳAは、ＯＤＭＡベアラを用いてネットワーク内
のどこかにある他の移動局に通話することを決定し、Ｍ
Ｏ呼設定要求を行なう。［注：同期はビーコン送信から
得られる。］ ３．ＭＳAは、その傾斜テーブルを参照してノードＢへ
の最良の経路を決定した後、ＭＳBに呼設定プローブを
送る。呼設定プローブは、要求ベアラ仕様の詳細を含
む。 ４．ＭＳBは、接続に使用可能なＯＤＴＣＨチャネルの
詳細を含む承認プローブを用いて応答する。ＯＤＴＣＨ
が利用可能な場合、このＯＤＴＣＨを以降の呼維持通信
の全てに使用する。 ５．同じ手順が、ＭＳB−ＭＳCで実行される。 ６．ＭＳCはＯＤＭＡゲートウェイ・リレー・ノードで
あり、透過性ＦＤＤパケット・ベアラを用いてＯＤＭＡ
呼設定情報をノードＢに送り、応答を待つ。 ７．一旦タイムアウトＴroutewaitが終了したなら、ノ
ードＢの傾斜テーブルを検査し、ＯＤＭＡノードＭＳA
への適当な傾斜を求める。ノードＢは、ゲートウェイＯ
ＤＭＡリレー・ノードＭＳCを介して最良の傾斜が得ら
れることを発見する。 ８．標準的なＯＤＭＡベアラ手順が、ＭＳC−ＭＳBおよ
びＭＳB−ＭＳA間で順方向に行われる。
【００６７】一旦ＭＳAへの順方向リレーリンクが割り
当てられたなら、ＯＤＭＡ経路は確立され、データおよ
びそれ以外のネットワーク・システム情報の交換が可能
となる。
【００６８】ＯＤＭＡリレー・ノードへの順方向リレー
リンク送信の効率を高めるためには、ＯＤＭＡ位置更新
手順が必要となる。位置情報は、経路テーブル内に格納
されており、ＲＮＣ内のＲＲＣによって制御されてい
る。ゲートウェイ最終ホップの場合、経路テーブルは、
ゲートウェイＯＤＭＡリレー・ノードへの最初のホップ
を考慮に入れる必要がある。かかる位置更新手順の１つ
を図１１に示す。
【００６９】以下に明記するのは、ＯＤＭＡリレー・ノ
ードにおける制御情報のルーティングに関する説明であ
る。ＯＤＭＡの主要な特徴は、呼の間リレーとして用い
ることができる適当な近隣を検出するためにＵＥＲＳに
よって用いられる探査機構である。この探査機構は、各
ノードが、ＯＤＭＡランダム・アクセス・チャネル（Ｏ
ＲＡＣＨ）と称する共通制御チャネル上でプローブ・メ
ッセージを送信および受信することから成り、その結果
各ノードにおいて接続性テーブルが構築される。このテ
ーブルは、後に、重大なオーバーヘッドを生ずることな
く、動的にネットワークを介してデータを送出するため
に用いられる。
【００７０】ＯＤＭＡプローブ機構は、各ノードにおい
て２レベルの接続性、即ち、ローカル接続性および端間
接続性を確立する。ローカル接続性は、ノードが、単一
のリレーまたはホップ以内で多数のローカル（近隣）ノ
ードを選択し、同報プローブを交換することを可能にす
る。
【００７１】ＯＲＡＣＨ上を送信される同報プローブ・
メッセージは、ＴＸ電力、ローカル背景ノイズ・レベル
および経路損失というような、いくつかの物理レイヤ特
性から成る。添付資料Ａは、同報プローブ・メッセージ
の内容を詳細に示す。これらのフィールドにより、近隣
ノードから同報プローブ・メッセージを受信するノード
が、当該近隣ノードに対するローカル接続性指標を得る
ことができる。ノードは、各近隣ノードについて、ロー
カル接続性指標のリストを維持している。この近隣リス
トは、同報プローブ内に含まれ（添付資料Ａ参照）、し
たがって、近隣リストを有する同報プローブを受信すれ
ば、ノードは２ホップ先までのローカル接続性情報を得
ることができる。
【００７２】データ受信側として作用するノード（即
ち、データの最終宛先ＩＤ）は、同報プローブ（添付資
料Ａ参照）内で送信される近隣リストにも含まれる。こ
のように、ノードは、個々の宛先ＩＤについて端間接続
性情報を得て、この情報をそれらの経路テーブルに含ま
せることができる。
【００７３】前述のように、ＯＤＭＡノードは、効率的
にデータを中継するためには、ローカルおよび端間接続
性情報双方を維持する必要がある。概念的にこの情報
を、表１（ａ）および（ｂ）に示すような２つのリンク
・テーブルに格納されたものと見なすことができる。
【００７４】最初の表は、傾斜の形態で端間接続性情報
の詳細を示す。傾斜とは、個々の宛先までに複数のリレ
ー・リンクを介してデータを送信する際の累積コストで
ある。コスト関数を用いて、個々の宛先に対する傾斜を
計算する。この関数は、宛先ＩＤに到達するまでに必要
な累積電力、リレー・リンク上での資源利用、リレー数
等のような、多数のパラメータに依存する。各ノード
は、宛先ＩＤを含む近隣局からのプローブを受信する毎
に、個々の宛先ＩＤに関連する傾斜を更新する。表１
（ａ）が示すように、宛先ＩＤに対して傾斜を報告する
各近隣局毎に、１つの傾斜を格納し更新する。
【００７５】各傾斜は、当該傾斜が再計算される毎に、
関連するタイムスタンプが更新され、その信頼性を示す
ために用いられる。したがって、傾斜が更新されない
と、時とともに劣化していく。尚、傾斜を更新する能力
は、近隣局間の探査速度に直接関係することを注記して
おく。
【００７６】ローカル接続性情報は、第２のリンク・テ
ーブル（表１（ｂ））に維持される。このリンク・テー
ブルは、ノードの近隣局に関するデータを含む。このデ
ータは、近隣局に到達するために必要な電力、当該近隣
局から受信した最後のプローブ・メッセージのタイムス
タンプ、およびオプションとしてその近隣の第２層（ｓ
ｅｃｏｎｄ ｔｉｅｒ）を含む。
【００７７】
【表１】
【００７８】これら経路テーブルの寸法（即ちｎとＮ）
は、必要な性能特性、環境およびリレーの分散または密
度等のような数個の要因に依存する。また、これらの寸
法はオペレータの動作要件またはいずれかの実施制約に
合わせるように特別に作成することも期待される。以下
の２つの例は、リンク・リスト構造を用いた、可能な経
路テーブルの実施態様を示す。
【００７９】
【表２】
【００８０】ＵＥにおける経路テーブルの実装 以下の図は、ＲＮＣにおいてリンク・リストを用いた経
路テーブルの実装を示す。
【００８１】ＲＮＣでは、ノードＢ、セクタを介して、
そして潜在的にゲートウェイＯＤＭＡリレー・ノードを
介して、ＯＤＭＡ経路を得るために、テーブルが必要で
ある。
【００８２】
【表３】
【００８３】添付資料Ａ 同報およびアドレス・プローブ・メッセージの内容 ＯＤＭＡには、アドレス・プローブおよび同報プローブ
という２種類のプローブ・メッセージが定義されてい
る。同報メッセージは、ローカル・ノードの集合に送信
される。これらのメッセージの送信電力は、当該メッセ
ージを首尾よく受信するのに必要な最低の信号対ノイズ
比（ＳＮＲ）が少なくとも全てのノードにおいて得られ
るように選択される。アドレス・プローブは、特定のノ
ードにアドレスされるので、これらのメッセージの送信
電力は、意図した受信側受信機において受信成功に必要
な最低ＳＮＲが得られるように選択される。
【００８４】アドレス・プローブおよび同報プローブに
必要な送信電力は、受信側受信機の背景ノイズ・レベル
およびこれらのメッセージの送信電力を示すノードから
の以前の同報プローブの受信から（以下に示すように）
得られる。
【００８５】アドレス・プローブおよび同報プローブ・
メッセージのフォーマットは同じである。以下の表は、
プローブ・メッセージの内容を示し、前述の２種類間の
あらゆる相違を示す。
【００８６】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【図１】 論理チャネル・タイプの構成を示す図。
【図２】 ３Ｇ ＴＤＤにおけるＯＤＭＡおよび一体化
ＴＤＤ／ＯＤＭＡ通信基盤を用いた、本発明の概念を示
す図。
【図３】 図２のシステムにおける移動局開始呼設定の
手順を示す図。
【図４】 図２のシステムにおける移動局開始呼設定の
手順を示す図。
【図５】 図２のシステムにおける移動局終端呼設定の
手順を示す図。
【図６】 図２のシステムにおける移動局終端呼設定の
手順を示す図。
【図７】 図２のシステムにおける位置更新手順を示す
図。
【図８】 ＦＤＤ通信基盤を用いた、本発明の概念を示
す図。
【図９】 図８のシステムにおける移動局開始呼設定の
手順を示す図。
【図１０】 図８のシステムにおけるＭＴ呼設定の手順
を示す図。
【図１１】 図８のシステムにおける位置更新手順を示
す図。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の移動局および複数の基地局から成
    るセルラ無線通信システムにおいて移動局間でデータを
    中継する方法であって、 各基地局から、当該基地局の通信範囲内において同期送
    信を行なうステップであって、該同期送信が前記通信範
    囲内における前記基地局から移動局への同報データの送
    信のための同報制御チャネルを規定する、ステップと、 前記通信範囲内にある移動局において前記同期送信を受
    信し、前記同報制御チャネル、および移動局が互いにプ
    ローブ・データを送信可能な少なくとも１つの発呼チャ
    ネルを規定するデータを抽出するステップであって、移
    動局が前記プローブ・データを用いて、他の移動局の使
    用可能性に関する接続性情報を得る、ステップと、から
    成ることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記基地局から前記移動局に送信される
    前記同報データは、前記基地局を識別する情報、および
    前記基地局において利用可能な容量に関する情報を含む
    ことを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記移動局は、前記発呼チャネルを利用
    してプローブ信号を他の移動局に同報し、各移動局から
    の前記プローブ信号が、送信電力、ローカル背景ノイズ
    ・レベル、および他の局に対する経路損失に関する情報
    を含むことを特徴とする請求項１または２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記発呼チャネル上で他の移動局からプ
    ローブ信号を受信した移動局は、その中の情報を利用し
    て、前記他の移動局に関する接続性データを発生するこ
    とを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記同期送信は、移動局がそれらの間で
    メッセージを中継するために使用可能な少なくとも１つ
    のトラフィック・チャネルを規定することを特徴とする
    請求項１ないし４のいずれか１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記基地局からの同期送信は、比較的高
    い電力および比較的低いデータ・レートで行われ、前記
    トラフィック・チャネル上で移動局間で送信されるメッ
    セージ・データは比較的低い電力および比較的高いデー
    タ・レートで送信されることを特徴とする請求項５記載
    の方法。
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