JP2008516503A - 無線装置制御ノードと複数のリモートの無線装置ノードとの間の通信 - Google Patents

Abstract

複数のアンテナキャリアを用いて無線インタフェースで情報を送受信する無線基地局における、無線装置制御（ＲＥＣ）ノードと第１および第２の無線装置（ＲＥ）ノードとの間の通信のためのインタフェース、装置、および方法について記述する。ＲＥＣノードは、第１のＲＥノードとは離れていて、第１の伝送リンクによって第１のＲＥノードと結合しており、第２のＲＥノードは、第２の伝送リンクによって第１のＲＥと結合している。ＲＥＣノードと第１のＲＥノードとの間、および、ＲＥＣと第２のＲＥノードとの間の通信を目的とした制御情報とユーザ情報の両方が、第１の伝送リンクで伝達される。第１のＲＥノードはまた、ＲＥＣと第２のＲＥノードとの間の情報を伝達する。多くの有利な特徴について記述する。

Description

本出願は、「共通一般無線インタフェースＣｏｍｍｏｎ Ｐｕｂｌｉｃ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＣＰＲＩ）：インタフェース仕様（第２版）」と題され、２００４年１０月１２日に出願された米国仮特許出願第６０／６１７，０８４号からの優先権を主張するものであり、同出願の内容を参照により本願に援用する。本願はまた、「無線基地局における、無線装置制御ノードとリモートの無線装置ノードとの間の通信のためのインタフェース、装置、および方法」と題された、２００４年９月２９日に出願された、ＰＣＴ出願シリアル番号ＰＣＴ／ＩＢ２００４／００３１７０からの優先権を主張するものであり、同出願の一部継続出願であって、同出願の内容を参照により本願に援用する。

本発明は、ＲＦ処理工程が発生する１つ以上のリモートの無線ユニットに結合された１つのメインのベースバンド処理ユニットを１つの基地局が有しているような、分散型無線基地局を対象としており、特に、前記メインのベースバンド処理ユニットと前記１つ以上のリモートの無線ユニットとの間の無線インタフェースを対象としている。

典型的なセルラー方式無線システムにおいて、無線ユーザ装置ユニット（ＵＥ）は、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）を介して、1つ以上のコア・ネットワークと通信する。ユーザ装置ユニット（ＵＥ）は、携帯電話（「セルラー」電話）のような移動局であってもよいし、移動端末を備えたノート型パソコンであってもよく、従って、例えば、音声またはデータあるいはその両方を無線アクセスネットワークと通信するような、ポータブル型あるいはポケット型、手持ち型の、コンピュータに含まれた、または車載型の移動装置であってもよい。あるいは、無線ユーザ装置ユニットは、固定無線装置、例えば、無線市内ループの一部である固定セルラー装置／端末などであってもよい。

無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）はある地理的エリアをカバーしており、その地理的エリアはセルエリアに分割されていて、各セルエリアは１つの無線基地局によってサービス提供されている。セルとは、１つの基地局サイトにある無線装置によって無線通信範囲が提供されるような地理的エリアのことである。各セルは、一意のＩＤによって識別され、その一意のＩＤはセルの中で同報通信される。無線基地局は、基地局の範囲内でエアインタフェースを使ってユーザ装置（ＵＥ）と通信する。無線アクセスネットワークでは、通常は複数の基地局が、基地局制御装置（ＢＳＣ）または無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）として知られる１つの制御ノードに（例えば、地上の通信線またはマイクロ波中継装置によって）接続されている。制御ノードは、接続した複数の無線基地局の各種の動作を管理し、調整する。制御ノードは、通常は１つ以上のコアネットワークに接続する。

セルラー方式通信システムにおける従来型の無線基地局は一般に１つの位置に位置しており、ベースバンド回路機構と無線回路機構との距離は比較的短く、例えば１メートルのオーダである。分散型無線基地局は、無線装置制御機（ＲＥＣ）と無線装置（ＲＥ）とを有している。両方の装置は、物理的に分離されていてもよいし（すなわち、ＲＥはアンテナに接近していてもよいし、他方、ＲＥＣは便利でアクセスが容易な場所に位置していてもよい）、両方が従来型の無線基地局設計の中の同じ位置に配置されてもよい。無線装置制御機（ＲＥＣ）は、ベースバンド信号処理を行い、各無線装置（ＲＥ）はベースバンドと無線周波数の変換を行い、１つ以上のアンテナを使って信号の送受信を行う。各ＲＥは、一定の地理的エリア、領域、またはセルにサービスを提供する。別個の専用光学式および電子リンクまたはその両方が、無線装置制御機（ＲＥＣ）を複数のリモートの無線装置（ＲＥ）の各々に接続する。しかし、本明細書でこれ以降使われるリンクという用語は、論理的リンクを言うのであって、何らかの特定の物理的な媒体に限定されない。各リンクは、下りリンクのデジタル情報をＲＥＣからＲＥへと伝え、上りリンクのデジタル情報をＲＥからＲＥＣへと伝える。

ＲＥＣと１つ以上のＲＥとの間では、標準化された共通インタフェースを有することが望ましいであろう。そのような標準化されたインタフェースによって、無線基地局の柔軟で効率的な製品差別化と、ＲＥおよびＲＥＣの独自の技術展開が可能になる。そのような標準は、できれば、ユーザプレーンのデータ、制御および管理（Ｃ＆Ｍ）プレーンの伝達メカニズムおよび同期を含めて、伝達、接続性、および制御に必要な項目を定義することが望ましい。標準化は、ハードウェア適合をほとんど必要とせずにインタフェースの両面での技術展開を確実なものとするため、ハードウェア依存レイヤ、例えば物理レイヤには特に有益であろう。１つの利点は、機能性、管理、特性という点で製品差別化が限定されないことである。

そのようなインタフェースによってサポートされることが望ましいと思われるそれ以外の特徴には、以下が含まれる。
・帯域幅ができるだけ多数のアンテナ−キャリアをサポートするような、帯域幅の超高度利用。
・非常に小さな遅延（ケーブル遅延が含まれない）。
・時間と周波数の配分に関する高い性能。
・プラグ・アンド・プレイのスタートアップ。
・ラインビットレートの柔軟性。
・物理インタフェースの柔軟性。

これらの特徴やその他の特徴は、複数のアンテナ−キャリアを用いて無線インタフェースで情報を送受信する無線基地局における、無線装置制御機（ＲＥＣ）ノードと無線装置（ＲＥ）ノードとの間の通信のためのインタフェース、装置、および方法によって実現される。ＲＥＣノードは、ＲＥノードとは離れていて、伝送リンクによってＲＥノードと結合している。制御情報とユーザ情報の両方が生成され、ＲＥＣノードとＲＥノードとのうちいずれか１つから相手側ノードまで伝送リンクで伝送される。ユーザ情報は複数のデータフローを有する。各データフローは、１つの無線キャリア用の１つのアンテナに関連するデータに対応する。制御情報およびユーザ情報は、複数の時分割多重（ＴＤＭ）フレームにフォーマットされる。基本的なＴＤＭフレームはそれぞれ、制御情報用の制御タイムスロットと、ユーザ情報用の複数のデータタイムスロットとを有する。データタイムスロットはそれぞれ、アンテナキャリアのうちの１つのデータフローに対応する。フレームは、その後、伝送リンクで相手側ノードへ送信される。広帯域符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）環境における一実施例において、フレームの時間枠は１ＣＤＭＡチップの時間枠に対応する。

各アンテナキャリアは、各アンテナキャリアのデータサンプルがそのアンテナキャリアに対応するタイムスロットに挿入されるように、対応するタイムスロットをフレームの中に有している。フレームの中の対応するタイムスロット位置は、パックされていてもよいし、フレキシブルであってもよい。制御情報は、複数の異なる制御フローを有しており、それらの一部分が制御タイムスロットの中に含まれている。異なる制御フローは、例えば、４つの制御フロー、すなわち、無線インタフェースおよびタイミング同期情報、制御・管理（Ｃ＆Ｍ）情報、レイヤ１（Ｌ１）制御情報、そして、拡張情報を有してもよい。制御・管理情報は、高速の制御・管理情報と低速の制御・管理情報との両方を有しており、Ｌ１信号は、両方のビットレートを示す。

制御タイムスロットは、６４のサブチャネルで構成されてもよい。そのようなサブチャネルはそれぞれ、６４個おきの制御タイムスロットに対応する。６４個のサブチャネルは、その後、４つの制御フローを伝えるように割り当てられてもよい。複数の基本フレームが結合されて１つのハイパーフレームになり、複数のハイパーフレームが結合されて無線フレームとなってもよい。ハイパーフレームの１つ以上の境界を用いて、各制御タイムスロットをそれぞれの割り当てられたサブチャネルにマップしてもよい。ハイパーフレーム内の４つの制御語の各々が、制御フローの１つのサブフローを伝える。

制御情報は、ＲＥＣとＲＥとの間の同期をとるのに使用する既知のシンボルを有する。同期は、１つ以上のハイパーフレームの境界を検索するため、既知のシンボルを検出する工程を有する。既知の信号は周期的に提供され、既知の信号を検出する工程に応じてフィードバック信号が送信されることを必要とせず、同期が得られる。限定的でない実施形態の一例において、既知の信号は、Ｋ２８．５シンボルである。

ＲＥＣとＲＥとの間のスタートアップ通信には、伝送リンクのための１つ以上の特性の交渉が含まれる。交渉は、ＲＥＣがインタフェースで通信を発信する工程で始まり、その際、各伝送は複数の異なるラインビットレートのうちの１つを用いる。ＲＥはそのような各伝送のラインビットレートを検出しようと試みる。ＲＥがＲＥＣ伝送のうちの１つを検出した場合、その後、ＲＥは同じラインビットレートを用いてＲＥＣに応答する。同様に、ＲＥＣとＲＥのうち一方あるいは両方が、１つ以上の制御・管理フローのためサポートしている最高のビットレートを送信する。最高の制御・管理ビットレートを備えたノードは、相手側ノードがサポートする最高のレートを採用する。あるいは、ＲＥＣが、より低いＣ＆Ｍビットレートを提案する。同様の、いったりきたりの交渉が、ＲＥＣ−ＲＥ間のインタフェース通信プロトコルのサポートされた最高バージョンに関して発生する。

別の特徴は、伝送リンク／内部インタフェースに関連する、送信時刻の遅延を較正することまたは補償することを含む。より具体的には、あるフレーム構造をＲＥＣから受信したときと、そのフレーム構造をＲＥＣに送信したときとの、ＲＥの時間差をＲＥが取得する。同様に、あるフレーム構造をＲＥから受信したときと、そのフレーム構造をＲＥに送信したときとの、ＲＥＣの時間差をＲＥＣが判断する。ＲＥの時間差とＲＥＣの時間差とを差し引きすることにより、往復の遅延が判断される。

これらの特徴は、ＲＥＣとＲＥＣとの間の単一の「ホップ」接続用に実装できる。しかし、それらは、１つのＲＥＣを複数のＲＥＣと結合して構成する「マルチホップ」接続用にも実装できる。単一ホップ構成とマルチホップ構成との両方を理解しやすくするため、マスターポートおよびスレーブポートという用語を定義し、ＲＥＣとＲＥの間ではなくマスターポートとスレーブポートとの間でインタフェースが定義されるように使用する。従って、各リンクは、マスターとスレーブという非対称の機能と役割とを有する２つのノードポートを接続する。ＲＥＣのポートがマスターポートである。ＲＥは、少なくとも１つのスレーブポートを有し、それが別のＲＥに結合しているか否かによって、１つ以上のマスターポートを任意で有する。

単一ホップ構成と比べて、マルチホップ構成には、特に同期の分野において、さらなる課題がある。一定のシステム全体にわたる情報の取り扱いも重要である。ある情報が次のＲＥノードに渡されるべきなのか、情報は次のＲＥノードには渡されるべきでないのか。マルチホップ基地局構成を理解しやすくするため、複数の有利な特徴について記述する。

マルチホップ構成の無線基地局は、複数のアンテナキャリアを用いて無線インタフェースで情報を送受信するため、無線装置制御機（ＲＥＣ）ノードと第１および第２の無線装置（ＲＥ）ノード間でデータを交換する。ＲＥＣノードは、第１のＲＥノードとは分離し、第１の伝送リンクによって第１のＲＥノードと結合している。第１のＲＥノードは、第２のＲＥノードとは離れていて、第２の伝送リンクによって第２のＲＥと結合している。制御情報とユーザ情報が提供されて、第１の伝送リンクでＲＥＣノードから第１のＲＥノードへ送信され、第２のＲＥノードに向けたその情報が、第２の伝送リンクで第１のＲＥノードから第２のＲＥノードへと転送される。

制御情報はレイヤ１（Ｌ１）信号を有し、Ｌ１信号は、高位レイヤがデータ、同期、または制御および管理（Ｃ＆Ｍ）に使用できるかどうかを示す、サービスアクセスポイント異常インジケータ（ＳＤＩ）を有する。マルチホップ構成では、第１のＲＥ＃１がＳＤＩを第１の伝送リンクで受信したとき、ＲＥ＃１は第１の伝送リンクで受信したデータを無視し、ＳＤＩを第２の伝送リンクで第２のＲＥ＃２に転送する。あるいは、第１のＲＥ＃１がＳＤＩを第１の伝送リンクで受信したとき、第１のＲＥノードは冗長な第１の伝送リンクで受信したデータを第２の伝送リンクでＲＥ＃２に送信できる。また、ＲＥＣによって送信された制御情報がリセットインジケータを有する場合、第１のＲＥ＃１は第１のＲＥ＃１のリセット動作を開始し、また、リセットインジケータを第２のＲＥ＃２に送信する。

マルチホップ構成の時間遅延の較正は、単一ホップについての較正より複雑である。一般に、第１の伝送リンクに関連する第１の送信時刻の遅延と、第２の伝送リンクに関連する第２の送信時刻の遅延とが、判断される。第１および第２の送信の遅延を用いて、ＲＥＣノード、第１のＲＥ＃１、そして第２のＲＥ＃２に関連するループ遅延が判断される。

より詳細なマルチホップ用時間遅延補償スキームの一例は、各ＲＥがＲＥの入力スレーブポートと出力スレーブポートとの間の時間オフセットをＲＥＣに提供する工程を含む。ＲＥＣは、第１の時刻に第１のフレーム同期信号を第１のＲＥに送信する。第１のＲＥは、その入力スレーブポートで第１のフレーム同期信号を受信する工程に関連する下りリンク遅延をＲＥＣに提供し、第１のフレーム同期信号をその出力マスターポートで送信する。第１のＲＥは、その入力マスターポートで第２のフレーム同期信号を受信する工程に関連する上りリンク遅延をＲＥＣに提供し、第３のフレーム同期信号をその出力スレーブポートで送信する。ＲＥＣは、第２の時刻に第３のフレーム同期信号を受信し、第１の時刻と第２の時刻との時間差を判断する。最終的に、ＲＥＣは、時間差と、下りリンク遅延と、上りリンク遅延と、そしてそれぞれの時間オフセットとに基づいて、第１の伝送リンクに関連する第１の送信時刻の遅延と、第２の伝送リンクに関連する第２の送信時刻の遅延とを判断する。

これらおよびその他の特徴および利点について、図と詳細説明との関連において、さらに記述する。

下記の記述は、具体的な詳細、例えば具体的な実施形態、手順、技法について述べるが、それは説明を目的としたものであって、限定のためではない。だが、これらの特定の詳細に加えて他の実施形態も採用してもよいことが当業者には理解されるであろう。例えば、下記の記述は、限定されない例を用いて理解しやすくしてあるが、本発明は、基地局が使用されるいかなるタイプの無線通信システムに対して使用されてもよい。時には、不要な詳細によって記述を分りにくくしないように、よく知られた方法やインタフェースや回路や信号の詳細説明が省略される。さらに、一部の図には個別のブロックが示される。当業者には、これらのブロックの機能は、適切にプログラムを組んだデジタル・マイクロプロセッサまたは汎用コンピュータとともに、個別のハードウェア回路を用いて、ソフトウェアプログラムおよびデータを用いて、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を用いて、および／または、１つ以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を用いて、実装されてもよいことが、理解されるであろう。

第２世代セルラー方式通信システム、例えばＧＳＭのデータ処理には一定の限界があることから、例えば高品質の画像や動画の送受信を可能にする高速サービスを提供するために、そして、高速のデータ通信速度でインターネット接続を提供するために、第３世代システムが開発された。これらの第３世代移動体通信システムは、ユニバーサル・モバイル・テレコミュニケーション・システム（ＵＭＴＳ）と呼ばれる。広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）は、無線／エアインタフェースでの通信に用いられる主要な第３世代アクセス技術である。ＵＭＴＳシステムは、定義済の機能を各要素が有するような論理ネットワーク要素を含んでいる。図１は、ＵＭＴＳシステムの一例を示す図である。ネットワーク要素は、ＵＭＴＳ地上ＲＡＮ（ＵＴＲＡＮ）と呼ばれることもある、すべての無線関連機能を処理するＵＭＴＳ無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）と、呼の交換と転送、および外部ネットワーク、例えばＰＳＴＮ、ＩＳＤＮ、ＰＬＭＮ、インターネットなどへのデータ接続に責任を持つコアネットワーク（ＣＮ）とにグループ化される。ＵＴＲＡＮは、いくつかのセルエリアに分割された１つの地理的エリアをカバーし、各セルエリアは１つの無線基地局によってサービス提供されている。セルとは、無線装置によって無線通信範囲が提供されるような１つの地理的エリアである。ユーザ装置（ＵＥ）は、ユーザと無線／エアインタフェースとのインタフェースを構築する。

下記の記述は、Ｉｕｂインタフェースと無線／エアインタフェースＵｕとの間のデータフローを変換するノードＢに焦点を当てている。ＲＥＣを１つ以上のＲＥに結合する無線基地局内の内部インタフェースを、本明細書では、図３に示すように、共通一般無線インタフェース（ＣＰＲＩ）と呼ぶ。一般インタフェースが想定されているけれども、ＣＰＲＩインタフェースは専用インタフェースとして使用することもできよう。下記の記述はＵＭＴＳの用語に基づいているが、ＵＭＴＳシステムに限定されるのではなく、その代わり、いかなる分散型無線基地局において使用されてもよい。

図２Ａは、１つのＲＥＣと１つのＲＥの間の２地点間ＣＰＲＩリンクを示す。図２Ｂは、１つのＲＥＣとＲＥの間の複数の２地点間ＣＰＲＩリンクを図解し、図２Ｃは、１つのＲＥＣと複数のＲＥの間の複数の２地点間ＣＰＲＩリンク（「スター」トポロジと呼ばれることもある）を図解する。図２Ｄは、仲介する「ネットワーキング」ＲＥがＲＥＣとエンドＲＥとを連結する、チェーンまたはカスケード・ネットワーク・トポロジを示す。図２Ｅは、ツリー・ネットワーク・トポロジを示し、図２Ｆは、リング・ネットワーク・トポロジを示す。その他のトポロジ、例えばリング・トポロジとツリー・トポロジの組み合わせを使うこともできよう。

無線装置制御（ＲＥＣ）ノードは、ＵＭＴＳ無線アクセスネットワークにおいてＩｕｂインタフェースを介して無線ネットワーク制御装置へのアクセスを提供し、他方、各無線装置（ＲＥ）ノードは、ユーザ装置へのエアインタフェース（ＵＭＴＳネットワークでは、エアインタフェースはＵｕインタフェースと呼ばれる）として機能する。ＲＥＣは、デジタル・ベースバンド領域の無線機能を実行し、他方、各ＲＥは、アナログ無線周波数（ＲＦ）機能を実行する。機能の分割によって、同相および直交の（ＩＱ）複合データに基づく一般的なＣＰＲＩインタフェースの定義が可能になる。限定されないＵＭＴＳの例を続けるが、ＲＥＣはＩｕｂトランスポート、無線基地局の制御および管理、そして、デジタル・ベースバンド処理に関与している。各ＲＥは、アナログおよび無線周波数機能、例えば、フィルタリング、変調、周波数変換、増幅などを提供する。ＵＭＴＳ ＦＤＤ標準についてのＲＥＣと各ＲＥの機能分離の概要を表１に示す。

ユーザプレーン・データ（ＩＱデータ）に加えて、制御および管理（Ｃ＆Ｍ）制御信号並びに同期制御信号が、ＲＥＣと各ＲＥとの間で交換される。制御データとユーザデータの両方を含めて、すべての情報ストリーム、すなわち「プレーン」が、レイヤ１プロトコルとレイヤ２プロトコルとを用いて、デジタル・シリアル通信回線上に多重化される。図３を参照されたい。図４に示すように、別の情報フローが、適切なサービス・アクセス・ポイント（ＳＡＰ）を介してレイヤ２にアクセスする。

物理レイヤ（レイヤ１）とデータ・リンク・レイヤ（レイヤ２）とのためのプロトコルが、ＣＰＲＩによって定義される。レイヤ１は、電気特性と、光学特性と、各種のデータフローの時分割多重化と、そして、低レベル信号とを定義する。レイヤ２は、メディアアクセス制御と、フロー制御と、そして、制御・管理情報フローのデータ保護とを定義する。プロトコルプレーンすなわちフローは、複数存在する。制御プレーンは、呼の処理に使用される制御情報を有する。同期プレーンは、ＲＥＣと各ＲＥ間の同期およびタイミング情報を転送する。管理プレーンは、ＣＰＲＩインタフェースと各ＲＥの動作と、管理と、メンテナンスのための管理情報を有する。ユーザプレーンは、無線ネットワーク局からユーザ装置へ、およびその逆方向に転送されなければならないユーザデータを有する。

ユーザデータは、本明細書ではＩＱデータと呼ぶ、複合データの形式で転送されるが、ここで「Ｉ」は複合信号のうちの実数成分または同相成分に対応し、「Ｑ」は複合信号のうちの虚数成分または直交成分に対応する。複数のＩＱデータフローが１つの物理ＣＰＲＩリンクを介して送信されてもよく、各ＩＱデータフローは、アンテナ−キャリア（Ａ×Ｃ）と呼ばれる、１つのキャリア用の１つのアンテナのデータを反映する。１つのＡ×Ｃは、１つのキャリア、例えば１つの独立したアンテナ要素でのＵＴＲＡ−ＦＤＤキャリアの受信または送信のためのデジタルユーザデータ量に関連する。別の言い方をすれば、Ａ×Ｃとは、特定のアンテナで特定の周波数で送信されることになるデータである。本記述ではＣＤＭＡ法が使用されているので、各Ａ×Ｃは、複数のＵＥについての相互に重ねあわされた情報を有する。実施形態の一例において、Ａ×Ｃ「コンテナ」すなわちタイムスロットは、１ＵＭＴＳチップ周期について１Ａ×Ｃのユーザデータ（例えばＩＱサンプル）を有する。

レイヤ２のサービスアクセスポイント（ＳＡＰ）は、情報プレーンすなわちデータフローについて定義され、性能測定の参照点として利用される。図４に示すこれらのサービスアクセスポイントは、ＳＡＰ_ＣＭ、ＳＡＰ_Ｓ、ＳＡＰ_ＩＱ、と表示されている。図４の単一ホップ構成は、ＲＥＣとＲＥとの間の単一リンクを示す。下りリンク方向は、ＲＥＣからＲＥへ、であり、上りリンク方向はＲＥからＲＥＣへ、である。ＲＥＣはマスターポートを有し、ＲＥはスレーブポートを有する。

１つのネットワーク・トポロジには、少なくとも１つの仲介ＲＥノードが含まれる。図５は、ネットワーク・トポロジの特徴または態様を記述するのに役立つ、複数の定義された用語の例を示しているが、図では、最も単純なネットワーク・トポロジには、少なくとも２つのＲＥと結合したＲＥＣが含まれ、ＲＥのうち少なくとも１つがＲＥＣと他方のＲＥの間に接続している。図５は、ＲＥ＃１がネットワーキングＲＥである、単純なネットワーク・トポロジを示す。ネットワーク・トポロジの記述を理解しやすくするため、マスターポートとスレーブポートという用語を導入する。送信側ポートがマスターポートで、受信側ポートがスレーブポートである。ＲＥＣのポートは、常にマスターポートである。ＲＥは少なくとも１つのスレーブポートを有し、スレーブにもマスターにもなれる他のポートを任意で有する。図５は、複数のマスターポートとスレーブポートの例を図解する。

「リンク」という用語は、方向毎に１つの伝送回線を用いて、ＲＥＣとＲＥとの間か２つのＲＥの間かのいずれかの、２つの直接接続されたポートに挟まれた、双方向インタフェースを示すのに使われる。機能するリンクは、マスターポートと、双方向ケーブルと、スレーブポートとで構成される。通常の状態では、リンクは１つのマスターポートと１つのスレーブポートを有する。リンクについては、下りリンク方向は、マスターポートからスレーブポートへ、であり、上りリンク方向は一般に、スレーブポートからマスターポートへ、である。図５に示すような能動的なリンクは、同期と、Ｃ＆Ｍデータと、ＩＱデータとのための「論理接続」（下記で定義する）をサポートする。受動的なリンクは、いかなるＣ＆Ｍチャネルもサポートせず、すなわち、ＩＱデータと同期情報だけを伝え、容量の拡張や冗長の目的で使用されてもよい。

「ホップ」とは、２つのノードを直接接続するすべてのリンクの集合のことである。ホップは、ＲＥＣとＲＥの間で、または２つのＲＥの間で定義される。「マルチホップ接続」は、ＲＥＣから始まり、特定のＲＥで終わり、その間にケーブルとネットワーキングＲＥとを含む、連続的に接続された１組のホップで構成される。図５に一例を示す。

図５は、ＲＥＣが複数のマスターポートを有してもよく、ＲＥが複数のスレーブおよび／またはマスターポートを有してもよいことを示す。ＲＥは、スレーブポートで受信した情報をどのマスターポートに転送して、その情報を次のノードに送信するかを決定する、そのアプリケーション・レイヤによって管理されるアドレステーブルを有する。主リンクの障害が検出された場合に使える冗長リンクをサポートするため、複数のポートを使用してもよい。

「論理接続」は、ＲＥＣの１つのポートに属する特定のＳＡＰ（例えばＳＡＰ_ＣＭ）と、１つの特定のＲＥのポートに属する対応するピアＳＡＰ（例えばＳＡＰ_ＣＭ）との間の相互接続を定義し、ＲＥＣとその特定のＲＥの間に単一ホップまたはマルチホップ接続を構築する。Ｃ＆Ｍデータ（ＣＭ）と、ユーザ・プレーン・データ（ＩＱ）と、同期（Ｓ）とは、図示するとおり、区別できる。論理接続は、アドレス・ルーティング・テーブルに基づいて転送できる。

図６は、図４と同様であり、単純な「チェーン」ネットワーク・トポロジのシステム・アーキテクチャを示す。ＲＥＣと１４ａと名づけられた第１のＲＥ＃１との間に共通公衆無線インタフェースがあり、ＲＥＣと１４ｂと名づけられた第２のＲＥ＃２の間に共通公衆無線インタフェースがある。仲介ＲＥノードは、その無線Ｕｕインタフェースで送受信される情報のための１組のＳＡＰと、第２のＲＥ＃２との通信を処理するための別のＳＡＰの組とを有している。

ＲＥＣとＲＥ＃１の間、およびＲＥ＃１とＲＥ＃２の間の伝送リンク上の速度は、アプリケーションによって変わる。例えば、第１の伝送リンクでの伝送速度は、およそ６１４．３Ｍｂｉｔ／ｓ、１２２８．８Ｍｂｉｔ／ｓ、または２４５７．６Ｍｂｉｔ／ｓのオーダである。ＲＥＣとＲＥ＃１の間の第１の伝送リンクでの伝送速度は、ＲＥ＃１とＲＥ＃２の間の第２の伝送リンクでの速度と同じであってもよいし、違っていてもよい。限定しない一例として、第１の伝送リンクでの伝送速度は、第２の伝送リンクでの伝送速度のおよそ２倍であってもよい。

各アンテナキャリアは、対応するタイムスロットをフレーム内に有しており、従って各アンテナキャリア用のデータサンプルがそのアンテナキャリアの対応するタイムスロットに挿入されるが、その場合、フレーム内の対応するタイムスロット位置は、第１のＲＥ＃１のスレーブポートの１つの位置から第１のＲＥ＃１のマスターポートの別の位置への変更が可能である。

図７は、物理レイヤ３４（レイヤ１）およびデータリンク・レイヤ３６（レイヤ２）のためのＣＰＲＩプロトコルの概要を図解する。レイヤ１は、例えば電気特性と、光学特性と、各種のデータフローの時分割多重化と、そして、低レベル信号とを定義する。レイヤ２は、メディアアクセス制御と、フロー制御と、そして、制御・管理情報フローのデータ保護とを定義する。制御プレーンは、ユーザ・プレーン制御に使用される制御データフローを含む。ＲＥは、別の呼が設定されたり解放されたりする工程については何も「知らない」。制御プレーンは通常、周波数とＡ×Ｃ毎の出力電力を設定して、Ａ×Ｃ毎の測定値を読み取る。管理プレーンは、動作と、システム管理と、ＣＰＲＩリンクおよび無線装置のメンテナンスとに関する管理情報を伝える。制御・管理データは、無線装置制御装置１２と各無線装置１４との中の制御および管理実体の間で交換され、高位プロトコルレイヤに提供される。制御・管理プレーンは、ＣＰＲＩリンクで単一の制御フローにマップされる。

ユーザプレーンは、無線基地局からユーザ装置へ、およびその逆方向に送信されることになるデータを有する。上述の方法のように、ユーザプレーンのＩＱデータを、図７においてブロック４０で表す。複数のＩＱデータフローを１つの物理ＣＰＲＩリンクで送信してもよく、この場合もやはり、各ＩＱデータフローは１アンテナ−キャリア（Ａ×Ｃ）のデータに対応する。

同期プレーンは、無線装置制御装置１２と各無線装置１４との間で、同期情報とタイミング情報とを転送する。同期データは、図８に示すＳＥＲＤＥＳ（シリアライザ／デシリアライザ）７６および８６において行われる符号化（例えば、８Ｂ／１０Ｂ符号化）に使用される。同期データは、受信端にあるデシリアライザを送信端にあるシリアライザにそろえるのに必要である。同期データはまた、チップ、ハイパーフレーム、および無線フレーム境界、そして、下記のような関連するフレームの番号を検出するのにも用いられる。図７のブロック４２で示すインバンド信号は、システムスタートアップ用の物理ＲＥＣ／ＲＥリンクとレイヤ１のリンク・メンテナンスとに関する情報、そして、レイヤ１のユーザデータに直接関係がある、時間が重視される情報を有する。ブロック４４は、ベンダ固有情報のために保留された情報フローを表す。

異なるアンテナ−キャリアのＩＱデータは、時分割多重（ＴＤＭ）スキームによって伝送リンク上に多重化される。制御および管理（Ｃ＆Ｍ）データは、インバンド信号（時間が重視される信号データについては）として送信されるか、あるいは、適切なレイヤ２プロトコルの上位にあるレイヤ３プロトコルによって送信されるかのいずれかである。２つの異なるレイヤ２プロトコル、すなわち、Ｈｉｇｈ Ｄａｔａ Ｌｅｖｅｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＨＤＬＣ）４６およびイーサネット（登録商標）４８が、ＣＰＲＩによってサポートされる。制御および管理データと同期情報とは、ＩＱデータと共に時分割される。

図８Ａおよび８Ｂは、マルチホップ構成におけるＲＥＣおよびＲＥノードをさらに詳しく図解する図である。図８Ａは、単純なチェーン構成を示す。ＲＥＣノード１２は制御機７０、例えばＣＰＵによって管理される。フレーマ／デフレーマ・ユニット７２は、制御機７０と結合している。１つのキャリア用の１つのアンテナ、すなわち１アンテナ−キャリア（Ａ×Ｃ）についてのデータに対応する各データフローがフレーマ７２に提供され、フレーマ７２が、すべてのデータフローすなわちＡ×Ｃと、制御・管理情報と、同期情報と、レイヤ１（Ｌ１）情報とを特定のフレーム構造へと多重化するのだが、それについては下記でもっと詳しく述べる。フレーム構造は、その後、シリアライザ／デシリアライザ・ユニット（ＳＥＲＤＥＳ）７６に提供され、ＳＥＲＤＥＳ７６は、ネットワーキングＲＥ１４ａに対応する出力マスターポート上にシリアルストリームを生成する。同様に、ＲＥ１４ａと１４ｂの各々からの情報は、マスターポートで受信され、ＳＥＲＤＥＳ７６によって非シリアル化され（すなわち、パラレル形式にされ）、デフレーマ７２に提供される。デフレーマ７２は、データフローと、制御機管理情報と、そして、レイヤ１のタイミングおよびメンテナンス情報とを抽出して、適切なＳＡＰに配信する。ローカル・タイミング・ユニット７４は、ＲＥＣ７２のために周波数と時間基準とを提供する。制御機７０はまた、できれば、後述する時間遅延の判断を行うことが望ましい。

ＲＥ１４ａと１４ｂは、同様の構造を有し、それぞれ制御機８０ａと８０ｂ、例えばＣＰＵによって管理される。ＲＥ１４ａと１４ｂは、ＣＰＲＩフレーマ／デフレーマ８２ａと８２ｂとを、それぞれ有する。フレーマ／デフレーマは、複数のアンテナ要素を有する、または複数のアンテナ要素に関連する、それぞれの無線部８５ａと８５ｂに結合しており、その場合、各アンテナ要素は、対応するデータフローを受信する。フレーマ／デフレーマ８２ａは、ネットワーキングＲＥ１４ａのシリアライザ／デシリアライザ８６ａを介してＲＥＣ１２から受信した、制御・管理データとレイヤ１メンテナンスデータとを抽出し、それを図示していない制御リンクで制御機８０に提供する。フレーマ／デフレーマ８２ａは、ネットワーキングＲＥのためのアンテナキャリア・ユーザデータを抽出して、それをその無線部８５ａに転送する。

上りリンク方向では、フレーマ／デフレーマ８２ａはまた、制御管理データと、レイヤ１データと、ローカル・タイミング・ユニット８４ａが提供するタイミングデータと、データフロー情報とを、フレーム構造内で結合する。無線部８５ａから受信した上りリンクのデータフロー情報は、基本フレーム構造の中に多重化される。上りリンクのフレームは、その後、第１の伝送リンクでシリアライザ／デシリアライザ８６ａを介してシリアル形式でＲＥＣ１２に伝送される。

フレーマ／デフレーマ８２ａは、そのマスターポートでＳＥＲＤＥＳ８８ａを介して、次のＲＥ１４ｂのための情報を送信する。ＲＥ１４ｂは、その情報を自分のスレーブポートでＳＥＲＤＥＳ８６ｂを介して受信し、その情報を自分のローカル・タイミング・ユニット８４ｂへと、そして、自分のフレーマ／デフレーマ８２ｂへと回し、ネットワーキングＲＥ１４ａが自分のＲＥのために受信した情報について実行するのと同じ動作を実行する。ＲＥ１４ｂは、そのマスターポートに接続したＲＥを有しないので、ＳＥＲＤＥＳ８８ｂは使用されない。上りリンク方向では、ＲＥ１４ｂは、自分の無線部８５ｂからのアンテナキャリアデータと制御機８０ｂからのＣ＆Ｍ情報を含めて、ユーザおよび制御情報をフレーマ／デフレーマ８２ｂに送信する。フレーマ／デフレーマ８２ｂはその情報を多重化してフレーム構成し、それらのフレームを第２の通信リンクでＳＥＲＤＥＳ８６ｂを介して、ネットワーキングＲＥ１４ａに転送する。ネットワーキングＲＥ１４ａはこれらのフレームをマスターポート内でエンドＲＥ１４ｂから受信し、ＳＥＲＤＥＳ８８ａによって処理する。フレーマ／デフレーマ８２ａは、ＳＥＲＤＥＳ８８ａからのパラレル形式の情報を処理し、それを自分の上りリンクのフレームに含めて、ＳＥＲＤＥＳ８６ａと第１の伝送リンクを介してＲＥＣ１２に配信する。

図８Ｂは、別のマルチホップ構成の例を示す。この場合、ツリー構成は、ネットワーキングＲＥ８４ａに結合された２つの「エンド」ＲＥを有する。エンドＲＥ１４ｃの構造および動作は、エンドＲＥ１４ｂのそれと同様である。ネットワーキングＲＥ８４ａも同様の方法で動作するが、違うのは、それが情報を下りリンクの両方のエンドＲＥに転送し、両方のエンドＲＥからの上りリンク情報を自分自身の上りリンク情報と結合してＲＥＣ１２に送信しなければならない点である。

ＲＥＣ１２は、各ＲＥ１４が容易に検出して認識できるような、ＲＥＣのローカル・タイミング・ユニット７４が生成した「タイムマーク」を、定期的にＣＰＲＩリンクで送信する。発信用または着信用インタフェースポートにおいてタイムマークは、時刻をインタフェース上の一意のキャリア時刻に関連付けるのに使用される。実施例において、タイムマークは、ＲＥＣ１２によって１０ミリ秒毎に送信されるＫ２８．５の１０ビットのシンボルである。各ＲＥがタイムマークを受信すると、ＲＥのローカル・タイム・ユニット８４が所定の値、例えばゼロに設定される。このようにして、各ローカルＲＥのローカル・タイム・ユニット８４は、それをＲＥＣのローカル・タイミング・ユニット７４によって生成されるタイミングマークに「スレービング」させることによって、同期をとる。ネットワーク・トポロジにおいて、仲介ＲＥは、同じ同期化動作を行う次のＲＥにタイミングマークを転送し、最後のＲＥノードがＲＥＣのタイミングマークに同期するまでそれが続く。

ＴＤＭＡ情報は、ＣＰＲＩインタフェースによってフレームの中で伝えられる。限定されない実施例において、図９で図解される基本フレームの長さは、１ＷＣＤＭＡチップ周期→Ｔｃｈｉｐ＝１／３．８４ＭＨｚ＝２６０．４１６６６７ｎｓである。基本フレームは、Ｗ＝０．．．１５のインデックスを持つ１６語で構成される。インデックスＷ＝０の語は制御語（ＣＷ）として用いられる。基本フレームの１５／１６である残りの語（Ｗ＝１．．．１５）は、図の中でＩＱデータブロックとして示すユーザプレーンＩＱデータ用に使われる。語長Ｔは、全体的なデータ速度に依存するが、そのデータ速度はＣＰＲＩラインビットレートと呼ばれる。異なる語長を有する３通りのデータ速度が利用でき、すなわち、図９および１０に示す、６１４．４Ｍｂｉｔ／ｓ（語長Ｔ＝８）、１２２８．８Ｍｂｉｔ／ｓ（語長Ｔ＝１６）、そして、図１１に示す、２４５７．６Ｍｂｉｔ／ｓ（語長Ｔ＝３２）である。

各語は８ビットバイトに相当する。図９の１語の中の各ビットはインデックスＢでアドレス指定することができ、ここで、Ｂ＝０は最下位ビットであり、Ｂ＝Ｔ−１は最上位ビットである。図１０および図１１の１つの語の中の各ビットは、インデックスＹでアドレス指定することができ、ここで、Ｂ＝０はＹ＝０の最下位ビットであり、Ｂ＝７はＹ＝０の最上位ビットであり、Ｂ＝８はＹ＝１の最下位ビットであり、以下同様である。ビットの伝送シーケンスは、図９から１１までの右側に示されており、丸がそれぞれ１ビットを表す。８Ｂ／１０Ｂの符号化の後、１０個の符号グループ（「ＡＢＣＤＥＩＦＧＨＪ」が、「Ａ」を最初にしたシリアルデータストリームとして伝送される。８Ｂ／１０Ｂの符号化において、１つの符号化ビットが３つの最上位ビットに追加され、もう１つの符号化ビットが５つの最下位ビットに追加される。

Ａ×Ｃコンテナは、基本フレーム内のＩＱデータブロックを伝える。Ａ×Ｃコンテナは、同じＡ×ＣからのＮのＩＱサンプルを有しており、ここでＮは、オーバーサンプリング率である。ＩＱサンプルは、基本フレーム内の「パックされた位置」か「フレキシブルな位置」かいずれかに従ってＡ×Ｃコンテナの中で送信される。両方を図１２に図解する。パックされた位置において、基本フレーム内の各Ａ×Ｃコンテナは、間に保留ビットがないように連続してＡ×Ｃ番号の降順に送信される。フレキシブルな位置については、高位レベルのアプリケーションが、Ａ×Ｃコンテナの最初のデータビットはＩＱデータブロックの中のどのアドレスに位置するかを決定する。Ａ×Ｃコンテナによって使用されないビットは、保留ビット「ｒ」として扱われる。

図１３は、基本フレームとＵＭＴＳ無線フレームとの間に階層的に組み込まれたハイパーフレームの構造を図解する。「Ｗ」は、基本フレームの中の語の番号を表し、「Ｙ」は各語の中のバイト番号を表す。ここでもまた、この実施例において、基本フレームはＵＭＴＳの１チップ周期に相当する。１つのハイパーフレームは２５６個の基本フレームを有し、ハイパーフレーム番号は変数Ｘによって表される。実施例において２５６個の基本フレームは６６．６７マイクロ秒に対応する。１５０個のハイパーフレームが１個のＵＭＴＳ無線フレームにパックされ、この実施例では、ＵＭＴＳフレームは１０ミリ秒である。各ハイパーフレーム番号は変数「Ｚ」によって表される。ハイパーフレームの構造は、異なる制御フロー（およびそのサブフロー）を制御タイムスロットに多重化するのに用いられる。（ビットレートに関して）仕様が定まっている最小の制御フローは、ハイパーフレームについて１制御タイムスロットである。最小の制御フローの一例は、同期アライメントフローのタイミングマーカ（例えばＫ２８．５シンボル）である。２５６個の基本フレームを１つのハイパーフレームとして選択すると、異なる制御フローに帯域幅を割り当てる際の精度が高くなり、また実装が簡単になる。

データ制御情報は、基本フレームの中に一緒に多重化される。図１４は、各々が複数のユーザデータ（ＩＱ）サンプルＵ１、Ｕ２、．．．等を有する複数のアンテナキャリアＡ×Ｃ１．．．Ａ×ＣＮが、第１の多重化レベル１において一連の制御語（ＣＷ）でどのように多重化されるかを図解する。次に、各制御語は、第２の多重化レベル２において制御語ストリーム上に多重化された、各種の制御情報に対応する。制御情報は、タイミングと、レイヤ１（Ｌ１）情報と、Ｃ＆Ｍ情報と、拡張情報とを有する。これは、図７に示す、異なる制御フローの論理多重化に対応する。さらにまた、第３のレベル３において、異なるタイミング情報と異なるレイヤ１信号が多重化されてもよい。これは、図７に示すＳＹＮＣとＬ１インバンド信号４２の中の異なる情報の論理的多重化に対応する。Ｃ＆Ｍプレーンへの異なるアプリケーションの多重化は、図１４には示されていない。

図１４においてマルチプレクサを明確に定義するため、制御語（ＣＷ）はできればサブチャネルの形で構成されていることが望ましい。レベル２のマルチプレクサはサブチャネルで動作し、４つの入力の各々は１つ以上のサブチャネルを割り当てる。実施例では、６４のサブチャネルが定義されている。各サブチャネルは、６４の間隔で制御語（ＣＷ）を有する。ハイパーフレーム内の最初のＣＷは、サブチャネル０に属する。各サブチャネルは、１つのハイパーフレーム内に４つのＣＷ（ＣＷ０−ＣＷ３）を有する。サブチャネル０は、ハイパーフレーム内の基本フレーム番号０と、６４と、１２８と、１９２とにＣＷを有する。サブチャネル６３は、ハイパーフレーム内の基本フレーム番号６３と、１２７と、１９１と、２５５とにＣＷを有する。

このハイパーフレームのＣＷ構成を、図１５に示す。サブチャネルのインデックスは０から６３まである。サブチャネル内の制御語のインデックス（Ｘｓ）がとり得る値は、０と１と２と３の４つである。ハイパーフレーム内の制御語のインデックスは次の数式で与えられる。Ｘ＝Ｎｓ＋６４＊Ｘｓ ここでＮｓはハイパーフレーム内の語番号である。図１４のレベル３マルチプレクサは、１つのサブチャネルに最大４つのサブフローまで、ＣＷレベルの多重化に作用する。サブフローは、１つのハイパーフレームについて１つのＣＷの割合で割り当てることができる。また、レベル３のマルチプレクサは、受信側での逆多重化を単純化するために、ハイパーフレームのスタートに位置合わせをする。

サブチャネル内の制御語の構成を、図１５および図１６に図解する。図１５において、図１３でｓｙｎｃバイトと呼んだ同期タイムマークはＸｓ＝０かつＮｓ＝０の時の最初の制御語／サブチャネルＣＷ＝０に対応することが明らかである。上述のとおり、ＲＥＣとＲＥの間の同期およびタイミングは、この制御語に含まれる同期タイムマークをＲＥが検出する工程によって達成される。すべてのハイパーフレームの最初にあるタイムマークは、一意ではあるが既知のシンボル（下記に一例を説明する）であってもよい。サブチャネル１は、低速のＣ＆Ｍリンクを有しており、その場合、低速のＣ＆ＭリンクはＨＤＬＣに基づいており、１２２８．８ラインビットレートにおいて、０．２４、０．４８、または０．９６Ｍｂｐｓの帯域幅を有する。低速のＣ＆Ｍリンクは、プロトコルレイヤＬ２＋メッセージを伝えるＨＤＬＣフレームを有する。サブチャネル２は、インタフェースバージョンと、（もしあれば）低速Ｃ＆Ｍリンクのビットレートと、Ｌ１制御（例えば、ＲＥのリセット、ＳＡＰの利用法など）と、Ｌ１ステータス（信号の存在と品質、エンドポイント障害など）とを含めて、レイヤ１インバンドプロトコル情報を有する。サブチャネル２の最後の制御語は、高速Ｃ＆Ｍリンクのスタートのアドレス／インデックスを指示するポインタ「ｐ」を有するが、それはこの場合、１８と６１の間の範囲のどこかにあるサブチャネル番号である。低速Ｃ＆Ｍリンクは、Ｌ２＋メッセージを伝えるイーサネット（登録商標）フレームを有する。イーサネット（登録商標）を用いる高速Ｃ＆Ｍは、１．２２．８ラインビットレートにおいて０．９６ｍｂｐｓ^＊Ｎの帯域幅を有するが、この場合、Ｎは割り当てられたサブチャネルの番号である。サブチャネル３乃至１５は、フレーム用またはそれ以外の用途のために保留されており、サブチャネル１６から高速Ｃ＆Ｍのポインタサブチャネルまでは、ベンダ固有情報を有する。ベンダ固有サブチャネルによって、製品の差別化を実現するためプロトコルに追加することが可能となる。ｓｙｎｃバイトに加えてサブチャネル１０も、ハイパーフレーム番号（ＣＷ１におけるＨＦＮ）とノードＢフレーム番号（ＣＷ２およびＣＷ３におけるＢＦＮ）とを伝える。ＢＦＮは、エアインタフェースで送信された無線信号の中の無線フレームを識別する。

図１６は、１つのハイパーフレームの中の制御語とサブチャネルとを図解する図である。ＢＦＮは、１５０のハイパーフレーム／１つの無線フレームごとに変化する。無線ＢＦＮフレーム構造に迅速に同期するために、ハイパーフレーム番号（ＨＦＮ）は無線Ｕｕインタフェースで転送される。ＲＥは、１つのハイパーフレームを受信した後で、無線インタフェース（例えばＵｕ）フレーム構造を判断することができる。現行のＢＦＮは全部が転送され、受信ハイパーフレームのスタートにおける無線フレーム内のオフセットは、無線フレームの［ＨＦＮ（受信）／１５０］である。

Ｌ１信号は、サービスアクセスポイント（ＳＡＰ）の異常インジケータ（ＳＤＩ）ビットまたはその種の他のものを転送する。ＳＤＩビット（設定されていないとき）は、より高位のプロトコルレイヤ（Ｌ３およびそれより上でアプリケーション・レイヤまで）が、Ｃ＆Ｍ論理接続と、同期論理接続と、そしてＩＱデータ論理接続とで利用可能で使える状態であることを表示する。ＲＥＣとＲＥのいずれかにある伝送ＴＤＭフレーマが、論理接続のうち少なくとも１つが欠落している（障害シナリオ）ことを検出した場合、ＳＤＩビットが設定される。設定されたＳＤＩビットを検出すると同時に、受信ノードは、Ｃ＆Ｍ接続と、同期接続と、ＩＱ接続とを解釈するのを停止し、「セーフ状態」に入る。

欠陥のあるリンクについて早く信号を送ることは重要であるが、それは、障害のあるＩＱ論理接続や同期論理接続は、規制要件に適合しない無線信号を送信する原因となることがあるからである。障害のあるＣ＆Ｍ論理接続はさらに再構成を妨げることがあり、それもまた上記の規制要件に違反する可能性がある。もちろん、これらの機能の１つ以上を遂行するため、他のインジケータを送信してもよい。

例えば信号の損失（ＬＯＳ）、フレームの損失（ＬＯＦ）、リモート・アラーム表示（ＲＡＩ）のような、Ｌ１信号の大半は、ホップ毎をベースにしており、インタフェースの障害を表している。これらのＬ１信号は各ＲＥにおいてそのアプリケーションによって読み取られ、アプリケーション・レイヤを介してＲＥＣに送信される。しかし、レイヤ１のＳＤＩ信号は例外であり、それは、インタフェースはまだ機能しているが、転送されたデータが一時的に無効だからである。ＣＰＲＩスレーブポートを１つしか持たない仲介ＲＥの場合、ＳＤＩビットは次のＲＥのスレーブポートへと転送される。ＳＤＩを受信すると、インタフェースはまだ機能しているけれども、転送されているデータが無効であって廃棄すべきである、と次のＲＥは分かる。ＣＰＲＩマスターポートで受信したＳＤＩビットはＲＥの中のアプリケーションによって読み取られ、アプリケーション・レイヤを介してＲＥＣに送信される。ＲＥは、ＩＱやｓｙｎｃやＣ＆Ｍなど、いかなるＣＰＲＩサービスアクセスポイントについても、ＳＤＩが設定されている障害リンクを使用してはならない。できれば、ＲＥは、この障害のあるリンクからの無線インタフェースでのいかなる伝送をも防止すべきである。

リンクの障害については、冗長リンクが利用できよう。冗長性は、１つ以上のリンクを使用することによって単一ホップレベルで存在してもよい。冗長性はまた、ネットワークレベルで存在してもよい。ＲＥは、各論理接続がそれ自身のネットワークパスを有するような、１つ以上の論理接続を通してＲＥＣに接続されることも可能である。ＲＥとＲＥＣとがそれによって結合されうる冗長ポートが存在するならば、ＲＥは、そのリンクでの情報がそれ以上利用できないというように、設定されたＳＤＩを解釈してもよい。冗長情報が存在するならば、代わりにそれが転送される。しかし、冗長情報が存在しないならば、ＳＤＩビットが次のＲＥまたはＲＥＣに転送される。

ホップ毎ベースで処理されるのではない、もうひとつのＬ１信号として、リセット信号がある。リセット機能は重要であるが、障害のあるリセットのトリガは避けるべきだという意味で、リセット機能は頑強でなければならない。リセット通知はマスターポートからスレーブポートへと送信される。リセット確認応答は、スレーブポートからマスターポートへと送信される。マスターがスレーブをリセットしたい時、マスターは、誤ったリセットを最小化するため、少なくとも所定のハイパーフレーム数（例えば１０）の間、リセット信号を送信する。有効なリセット通知を受信すると、スレーブは、同じリンクでリセット確認応答を少なくとも所定のハイパーフレーム数、例えば５、の間、送信する。有効なリセット通知をＲＥがそのスレーブポートのいずれかで受信すると、ＲＥは自分自身をリセットし、また、少なくとも所定のハイパーフレーム数、例えば１０、の間、そのマスターポートすべてにリセット通知を転送する。このようにして、ネットワーク内の各ＲＥをロバストにリセットする工程が保証される。

ＴＤＭ構造では、送信側ノードＲＥＣ／ＲＥとＲＥ／ＲＥＣ受信側ノードの両方が、いつハイパーフレームがスタートするかを正確に知ることが必要である。結果として、受信側ノードは、ハイパーフレームの最初の基本フレームと、最初の基本フレームの最初のオクテットまたはバイトと、そして、最初のバイトの最初のビットとを検出できなければならない。３つの同期レベルはすべて、一意の既知のシンボルをハイパーフレームの中の最初の語として送信することによって達成される。一例として、全体で１０ビットを有する８Ｂ／１０ＢコードであるＫ２８．５シンボルがある。これらのビットのうちの２は、誤り検出および／または訂正に使われる冗長ビットである。もちろん、他の既知のシンボルを使用してもよいであろう。複雑性を軽減するため、制御サブチャネル０の４分の１、すなわち、最初の制御語Ｘ_０を用いてＫ２８．５シンボルを転送してもよい。Ｋ２８．５シンボルを用いて、ＲＥはクロックおよびデータ復旧を実現する。最初にＫ２８．５シンボルを送信することによって、ＲＥＣはハイパーフレーム内の語の境界を定義する。受信側ノードが動作中にデータ復旧を逃したら、追加のＫ２８．５シンボルが転送される。結果として、ＣＰＲＩインタフェースはＲＥからのクロックおよびデータ復旧ステータスのフィードバックの必要なく、すべてのレベルで自己同期を行う。インタフェースの通常動作以外の、同期を回復するための特別な動作も必要ない。

ＣＰＲＩインタフェースのスタートアップは、ＲＥＣノードおよびＲＥノードでのスタートアップ情報をあまり必要とせず、すなわち、スタートアップはプラグ・アンド・プレイである。これは、無線基地局が多数展開されているときに特に望ましい。スタートアップ手順では、Ｌ１同期ビットのアライメントとハイパーフレームのアライメントを行う必要がある。スタートアップ中は、ＲＥＣとＲＥは（あるいはＲＥと別のＲＥは）３つのインタフェース特性、すなわち、インタフェースのラインビットレートと、プロトコルの改定と、そしてＣ＆Ｍリンク特性とについて交渉する。必須のラインビットレートやＣ＆Ｍリンク特性はないのだから、ＲＥＣおよびＲＥは、スタートアップ手順の間、共通の適合が検出されるまで、さまざまな構成を試行する。共通の適合は、最適である必要はない。そうではなく、最初の共通の適合により、その次の通信で使用するための適切な構成の中から機能の置換ができる。

図１７は、スタートアップ状態図を図解する図であり、多様なスタートアップ状態と遷移とを示す。ＲＥＣとＲＥの間のスタートアップという文脈で記述しているが、同じ手順を２つのＲＥ間に適用してもよい。スタンバイ状態の間は、ＣＰＲＩでの送信も受信も存在しない。運用オペレータが、ラインビットレート、Ｃ＆Ｍリンク特性等を含めて、適切なスタートアップの構成を指示してもよい。ＲＥＣおよびＲＥは、以前の成功した構成についての知識を有していてもよい。「Ｌ１同期、レート交渉」と呼ばれる状態Ｂにおいて、ＲＥＣもＲＥもレイヤ１（Ｌ１）同期に達し、インタフェースのラインビットレートが判断される。ＲＥＣは、最初にＬ１同期状態に入るとき、利用可能な最も高速のビットレートでＣＰＲＩで送信し始め、また、同じラインビットレートでＲＥからＣＰＲＩで受信しようと試みる。もしＲＥＣが同期に達しない（すなわち、ＲＥＣが（１）Ｋ２８．５シンボルを、適切な反復率−ハイパーフレーム毎に１回−で、（２）ＨＦＮが増加する状態で、受信しない）ならば、ＲＥＣは、ある時間的間隔Ｔ１の後に別のラインビットレートを選択し、その場合、時間的間隔Ｔ１は、例えば、０．９乃至１．１秒であってもよい。各Ｔ１間隔に続いて、それが利用可能であると仮定して、送受信用の新たなラインビットレートが選択される。ラインビットレートは、総当たり制によって、すなわち、最も高速、２番目に高速、...、最も低速、そして最高速のラインビットレートから再スタート、というように、利用可能な集合から選択されてもよい。

ＲＥは、最初にＬ１同期状態に入るとき、利用可能な最も高速のラインビットレートでＣＰＲＩで受信しようと試みる。もしＲＥが、同期に達しない（すなわち、ＲＥＣがＫ２８．５シンボルを、適切な反復率−ハイパーフレーム毎に１回−で、ＨＦＮが増加する状態で、受信しない）ならば、ＲＥは、間隔Ｔ１’の後に別のラインビットレートを選択し、その場合、Ｔ１’は、例えば、３．９乃至４．１秒の間であってもよい。この場合もやはり、ラインビットレートは、総当たり制によって、利用可能な集合から選択されてもよい。ＲＥは、同期に達したとき、ＲＥが受信に成功したのと同じラインビットレートでＣＰＲＩインタフェースでＲＥＣに対して伝送を開始する。ここで、レイヤ１は、上りリンクと下りリンクの両方のハイパーフレーム構造が整列した状態で、同期がとれる。

Ｌ１同期とラインビットレートの交渉とがうまく完了すると、次のスタートアップ状態はプロトコルの設定である。この状態の間に、ＣＰＲＩの共通プロトコルバージョンが判断される。ＲＥＣとＲＥのうちの１つまたは両方がＣＰＲＩインタフェースの複数の改定版を利用できる場合、伝えられたＣ＆Ｍリンクを抽出しようとする前に、共通の改定版を見つけなければならない。そうでないと、レイヤ１信号（そして、それゆえ、可能性のあるＣ＆Ｍリンクについての情報も）を解釈することができない。ＲＥＣとＲＥは以下のように、すなわち、各ノードは自分がサポートする最高のプロトコルの改定版を提案する形で交渉する。提案された最高の改定版を備えたノードは、（可能なら）相手側ノードと同じ改定版まで後退し、(可能なら)相手側ノードのものより低い、別の改定版を提案する。１つのノードが、相手側ノードがサポートする最低の改定版よりもさらに低い改定版を提案するならば、共通のプロトコルが利用できず、スタートアップは失敗する。両方のノードが同じ改定版を提案するならば、その提案されたプロトコルのバージョンを用いてスタートアップが進行する。

レイヤ１の同期とプロトコルバージョンの一致に続いて、スタートアップは、共通のＣ＆Ｍリンクビットレートを判断するため、Ｃ＆Ｍプレーン（Ｌ２＋）状態の設定に移る。交渉は、高速Ｃ＆Ｍリンクと低速Ｃ＆Ｍリンクとについて並行して進行する。どちらのリンクについても、各ノードは、それがサポートするできるだけ高速のビットレート、すなわち、高速Ｃ＆Ｍ用にサポートされた最も高速のビットレートと低速Ｃ＆Ｍ用にサポートされた最も高速のビットレートとを提案する。最も高速のビットレート提案を有するユニットは、(可能なら)相手側ノードが提案するビットレートまで後退するか、または、(可能なら)相手側ノードが提案するビットレートより低速の、別のビットレートを提案する。もちろん、共通のＣ＆Ｍ高速ビットレートおよび低速ビットレートが見つからないなら、スタートアップは失敗する。もし高速Ｃ＆Ｍリンクも低速Ｃ＆Ｍリンクも設定できないならば、ＣＰＲＩインタフェースは「受動リンク」であり、受動リンクは、例えば、Ｃ＆Ｍを伝えるインタフェースが転送する予定のすべてのＡ×Ｃのスペースを十分有していないときなど、Ｃ＆Ｍリンクを備えた別のインタフェースと並行して使用できる。受動リンクの状態を、図１７に示す。

高速および低速のＣ＆Ｍリンク速度が一致すると、スタートアップはベンダ固有交渉状態へと進行する。この状態の間に、ＲＥＣとＲＥの中のより高いレベルのアプリケーションがＣＰＲＩの利用について交渉する。機能と機能の制限とに関するこの固有情報の交換によって、ベンダ固有要件に基づいた、ＣＰＲＩの好適構成がもたらされる。ここで、スタートアップは完了し、通常の動作が始まる。

同期に関連して、ＣＰＲＩインタフェースに関係する遅延の較正／補償の問題がある。ＣＰＲＩは、ＲＥＣとＲＥとの間の遅延と、マルチホップ構成についての往復遅延とを較正するメカニズムを提供する。遅延の較正のための具体的な参照点と、ＲＥにおける入力信号と出力信号の間のタイミングの関係とを、図１８に示すように定義する。ＲＥＣとＲＥの間のリンクについて、定義と要件を下記に述べるが、それはＲＥＣのマスターポートがＲＥのマスターポートと置換された場合の２つのＲＥ間のリンクに適用される。

ケーブル遅延校正のための参照点Ｒ１乃至Ｒ４は、図１８乃至２０で示すように、装置の入力点と出力点である。参照点Ｒ１乃至Ｒ４は、ＲＥＣの出力点（Ｒ１）および入力点（Ｒ４）と、ＳＡＰ_ＩＱ間の特定の論理接続の終端となるＲＥの入力点（Ｒ２）および出力点（Ｒ３）とに対応する。参考のため、アンテナを「Ｒａ」で示す。図２０に示すネットワーキングＲＥの一例における参照点ＲＢ１乃至４は、スレーブポートの入力点（ＲＢ２）および出力点（ＲＢ３）と、マスターポートの出力点（ＲＢ１）および入力点（ＲＢ４）とに対応する。図１８および２０に、ＲＥＣからエンドＲＥまでのループに対応する点線のループを示す。ＲＥＣからエンドＲＥまでのループに関連する遅延を判断することは、（１）各ＲＥについて無線／エアインタフェース通信を同期させるのに必要な、ＲＥＣから各ＲＥへの下りリンクの遅延を判断するため、（２）各ＲＥからＲＥＣへのＩＱデータの上りリンク遅延を判断するため、という２つの理由で有益である。

各ＲＥは、ＨＦＮ＝０であるハイパーフレームのＫ２８．５シンボルに対応する着信フレームｓｙｎｃ（ＦＳ）をそのスレーブポートでその同期のソース（すなわち、図１８および２０で示す例において、それぞれスレーブポートＲＢ２およびＲ２）として、そして、ＲＥのタイミングの参照として用いる。単一ホップの例を図１８および１９を用いて説明し、マルチホップの例を図２０および２１を用いて説明する。

図１９は、下りリンクと上りリンクのフレームのタイミングの関係を示す図である。Ｔ１２は、ＲＥＣ（Ｒ１）の出力点からＲＥの入力点（Ｒ２）までの下りリンク信号の遅延である。Ｔ３４は、ＲＥの出力点（Ｒ３）からＲＥＣの入力点（Ｒ４）までの上りリンク信号の遅延である。Ｔｏｆｆｓｅｔは、Ｒ２のＲＥ入力とＲ３のＲＥ出力との間のフレームオフセットである。ＲＥはＴｏｆｆｓｅｔを判断する。Ｔｏｆｆｓｅｔは、事前に知られているか、ＲＥＣによってＲ１から送信されるＦＳ＃１を用いて測定されるかのどちらかである。Ｔｏｆｆｓｅｔは、ＦＳ＃１をＲ２で受信してから、ＦＳ＃１をＲ３でＲ４へと返信するまでの時間である。この固定のオフセット（Ｔｏｆｆｓｅｔ）は、０以上２５６^＊Ｔ_Ｃ未満の任意の値であり、このＵＭＴＳの例では６６μ秒である。Ｔ１４は、ＲＥＣが測定したＦＳ＃１のＲ１からの送信とＦＳ＃１のＲ４での受信との間の、フレームのタイミングの差（ＲＥＣ−ＲＥループ遅延）である。遅延Ｔ１２とＴ３４は、同じであると想定され、従って、Ｔ１２＝（Ｔ１４−Ｔｏｆｆｓｅｔ）／２である。Ｔ１２が分かると、ＲＥＣから各ＲＥまでの下り遅延が与えられるが、それは各ＲＥの無線／エアインタフェース通信を同期させるのに必要である。Ｔ３４が分かると、１つのＲＥからＲＥＣまでのＩＱデータの上り遅延が与えられる。

ここでマルチホップ構成に関して図２０を参照すると、ここでもやはり単一ホップの場合のように、各ＲＥは自分のＴｏｆｆｓｅｔを判断して、それをＲＥＣに送信する。この固定のオフセット（Ｔｏｆｆｓｅｔ）は、０以上２５６^＊Ｔ_Ｃ未満の任意の値である。異なるＲＥは、異なるＴｏｆｆｓｅｔ値を用いてもよい。Ｆ
上りリンク方向と下りリンク方向のＣＰＲＩインタフェース遅延が等しいと仮定すると、インタフェース遅延は、送信されるハイパーフレーム構造と受信されるハイパーフレーム構造との間の差、すなわちＴｏｆｆｓｅｔを測定する各ノードによって判断され得る。ＲＥは、その差であるＴｏｆｆｓｅｔをＴｏｆｆｓｅｔＲＥとしてＲＥＣに報告する。往復遅延は以下のように計算され得る。すなわち、往復遅延＝ＴｏｆｆｓｅｔＲＥＣ−ＴｏｆｆｓｅｔＲＥ。片道遅延は、往復遅延のおよそ半分である。長いケーブルの遅延測定を簡素化するため、（例えば、遅延＞１ハイパーフレーム／２）、ＲＥは、受信したハイパーフレーム番号に基づいて、自分が送信したハイパーフレーム番号を生成する。従ってＴｏｆｆｓｅｔＲＥは、０と１ハイパーフレーム長との間にある。

図２１は、図２０に示すマルチホップ構成の一例についての、下りリンクのフレームタイミングと上りのリンクフレームタイミングとの関係を示す。マルチホップ接続についてのエンド・ツー・エンドの遅延の定義（Ｔ１２、Ｔ３４、およびＴ１４）とフレームのタイミングオフセット（Ｔｏｆｆｓｅｔ）とは、単一ホップ接続のそれらと同じである。各ネットワーキングＲＥとエンドＲＥとは、時間オフセット（Ｔｏｆｆｓｅｔ^（１）とＴｏｆｆｓｅｔ^（２））をＲＥＣに提供する。スレーブポートとマスターポートの両方を有する各ネットワーキングＲＥは、下りリンク（例えば図２０のＲＢ２−ＲＢ１）のスレーブポートとマスターポートの間の遅延であるＴＢｄｅｌａｙＤＬ^（１）についても判断して報告する。このＴＢｄｅｌａｙＤＬ^（１）という遅延は、フレームｓｙｎｃ＃１（ＦＳ＃１）がスレーブポートＲＢ２で受信されたときと、それがマスターポートＲＢ１で送信されたときとの時間差を求める工程によって判断される。本質的に、ＴＢｄｅｌａｙＤＬ^（１）は、ネットワーキングＲＥについての下りリンク転送工程の遅延である。

ネットワーキングＲＥはまた、上りリンク（例えば、図２０のＲＢ４−ＲＢ３）におけるマスターポートとスレーブポートとの間の転送遅延であるＴＢｄｅｌａｙＵＬ^（１）についてもＲＥＣに報告する。しかし、下りリンク転送遅延であるＴＢｄｅｌａｙＤＬ^（１）は一定であるのに対して、上りリンク転送遅延であるＴＢｄｅｌａｙＵＬ^（１）はそうではないため、この上りリンクの転送遅延であるＴＢｄｅｌａｙＵＬ^（１）は、下りリンクの転送遅延であるＴＢｄｅｌａｙＤＬ^（１）とは違う方法で判断される。これは、下りリンクのフレームｓｙｎｃＦＳ＃１は、ネットワーキングＲＥによって厳密に定義され、単純に転送されるからである。しかし、上りリンクのフレーム構造はもっと大まかに定義され、ホップ毎に定義されるため、上りリンクの場合はそうではない。図２０に示すとおり、エンドＲＥとネットワークの間のホップはフレームｓｙｎｃ＃２を使用し、ネットワーキングＲＥとＲＥＣの間のホップはフレームｓｙｎｃ＃３を使用する。この限定されない例において、各上りリンクのフレームｓｙｎｃ間の差は、０乃至６６μ秒の間のどこにでもある。言い換えれば、ＦＳ＃２は、エンドＲＥがＦＳ＃１を受信してから６６μ秒以内に送信され、ＦＳ＃３は、ネットワーキングＲＥがＦＳ＃２を受信してから６６μ秒以内に送信される。

ＲＢ４からＲＢ３へのデータサンプルの再マッピングは「Ｎ」と表されるが、それは、ＲＢ３の基本フレーム＃０からのデータサンプルを保持しているＲＢ４の基本フレーム番号に対応する。これは、着信ＦＳと発信ＦＳ間の関係と、ネットワーキングＲＥの内部処理遅延との両方を含む。この遅延は、基本フレームの自然数として表される。ＲＢ４からＲＢ３までのネットワーキングＲＥを経た実際のＦＳ遅延は、従って、次式によって決まる。

ＵＬｄｅｌａｙ⁽¹⁾＝（ＴＢｄｅｌａｙＵＬ⁽¹⁾−Ｔｃ＊Ｎ⁽¹⁾）
ＲＥＣ−ＲＥループ遅延は、その後、次の２つの数式によって判断される。
（１）Ｔ１４＝Ｔ１２⁽¹⁾＋Ｔｏｆｆｓｅｔ⁽¹⁾＋Ｔ３４⁽¹⁾（第１のＲＥへ）
（２）Ｔ１４＝Ｔ１２⁽¹⁾＋ＴＢｄｅｌａｙＤＬ⁽¹⁾＋Ｔ１２^(２)＋ Ｔｏｆｆｓｅｔ^(２)＋Ｔ３４^(２)＋ＵＬｄｅｌａｙ⁽¹⁾＋Ｔ３４⁽¹⁾
ここで数式（１）は、ＲＥＣ−ネットワーキングＲＥループ遅延であり、数式（２）は、ＲＥＣ−エンドＲＥループ遅延である。Ｔ１２⁽¹⁾＝Ｔ３４⁽¹⁾であり、かつ、Ｔ１２^(２)＝Ｔ３４^(２)である（通常、ケーブル毎に２本のファイバを有する等しい長さのケーブルである）と仮定すると、
（３）Ｔ１４＝２＊Ｔ１２⁽¹⁾＋Ｔｏｆｆｓｅｔ⁽¹⁾
（４）Ｔ１４＝２＊Ｔ１２⁽¹⁾＋２＊Ｔ１２^(２)＋ＴＢｄｅｌａｙＤＬ⁽¹⁾＋ＴＢｄｅｌａｙＵＬ⁽¹⁾＋Ｔｃ＊Ｎ⁽¹⁾＋Ｔｏｆｆｓｅｔ^(２)
数式（３）および（４）は、２つの未知数（Ｔ１２⁽¹⁾とＴ１２^(２)）を有する２つの数式であり、従って、ＲＥ間のケーブル遅延がそれによって決まるようにそれらを解いてもよい。この情報を使って、各ＲＥのエアインタフェースを同期させるのに利用する、ＲＥＣから各ＲＥまでの下りリンク遅延が判断されてもよい。同様に、ＩＱデータが各ＲＥからＲＥＣまで経験する上りリンク遅延を判断するため、この情報が使われてもよい。

本発明は、広範な実装および実施形態において実施することが可能であり、上述のＣＰＲＩの例に限定されない。これらＣＰＲＩの具体的な実装例の詳細は、米国仮特許出願第６０／６１７，０８４号に記載のＣＰＲＩ仕様ｖ.２.０において提供されており、その内容は参照により本願に援用する。

本明細書は各種の実施形態の例を含んでいるが、請求範囲はそれらに限定されるべきではないことを理解すべきである。逆に、請求範囲は各種の他の実施形態、実装、修正、そして同等の構成を対象とすることが意図されている。上記の記述のいずれも、何らかの特定の要素、工程、範囲、または機能が必要不可欠であるため請求範囲に含まれなければならないことを意味していると解釈されてはならない。特許化される主題の範囲は請求項によってのみ定義される。法的保護の程度は、認められた請求項およびそれらの同等物に列挙された言葉によって定義される。「のための手段（means for）」という言葉が用いられない限り、どの請求項もＵＳＣセクション１１２の３５のパラグラフ６を発動することを意図していない。

複数のノードＢ、すなわち無線基地局を有するＵＭＴＳシステムを図解する図である。 ＲＥＣ／ＲＥのトポロジの限定されない例を図解する図である。 ＲＥＣ／ＲＥのトポロジの限定されない例を図解する図である。 ＲＥＣ／ＲＥのトポロジの限定されない例を図解する図である。 ＲＥＣ／ＲＥのトポロジの限定されない例を図解する図である。 ＲＥＣ／ＲＥのトポロジの限定されない例を図解する図である。 ＲＥＣ／ＲＥのトポロジの限定されない例を図解する図である。 ＲＥＣ／ＲＥと各種の情報フローまたはプレーン間のＣＰＲＩを図解する図である。 図３と同様であり、サービスアクセスポイントを含む図である。 複数の定義した用語の図解を示す図である。 ＲＥＣ／ＲＥ＃１間のＣＰＲＩと、ＲＥ＃１／ＲＥ＃２間のＣＰＲＩ、および各種の情報フローすなわちプレーンを図解する図である。 ＣＰＲＩプロトコルの概要を示す図である。 ＲＥＣおよびネットワーク化されたＲＥの中の一定の機能要素を示す機能ブロック図である。 ＲＥＣおよびネットワーク化されたＲＥの中の一定の機能要素を示す機能ブロック図である。 ある特定のＣＤＭＡチップ周期およびＣＰＲＩラインビットレートの一例の基本フレーム構造を示す図である。 ある特定のＣＤＭＡチップ周期および、より高速のＣＰＲＩラインビットレートの一例の基本フレーム構造を示す図である。 ある特定のＣＤＭＡチップ周期および、さらに高速のＣＰＲＩラインビットレートの一例の基本フレーム構造を示す図である。 フレーム構造用のパックされた多重伝送構成およびフレキシブルな多重伝送構成を示す図である。 限定されない実施形態の一例における、基本フレームと、ハイパーフレームと、ＵＭＴＳ無線フレームとの間の関係を示す図である。 ＲＥＣおよびＲＥノードにおいてフレーマ／デフレーマがユーザ情報と制御情報の両方をどのようにフレーム構造の中に多重化するかを概念的に示す図である。 限定されない実施形態の一例で使用される、制御情報サブチャネル構造の一例を図解する図である。 限定されない実施形態の一例における、１つのハイパーフレーム内の制御語とサブチャネルとを図解する図である。 ＲＥＣとＲＥとの間のスタートアップ手順の一例を図解する状態図である。 ＲＥＣとＲＥとの間の各種の時間遅延とオフセットとを識別する図である。 図１６に示す各ポートでの入力および出力情報を時間軸で示す図である。 ＲＥＣと２つのカスケード接続されたＲＥとの間の各種の時間遅延とオフセットとを識別する図である。そして、 図２０に示す各ポートでの入力および出力情報を時間軸で示す図である。

Claims (41)

1. 複数のアンテナキャリアを用いて無線インタフェースで情報を送受信するために無線装置制御（ＲＥＣ）ノードと第１および第２の無線装置（ＲＥ）ノードとの間でデータを交換する無線基地局において使用される方法であって、前記ＲＥＣノードは、前記第１のＲＥノードとは分離し、第１の伝送リンクによって前記第１のＲＥノードと結合しており、前記第１のＲＥノードは、前記第２のＲＥノードと分離し、第２の伝送リンクによって前記第２のＲＥノードと結合しており、
   前記ＲＥＣノードから前記第１のＲＥノードまでの前記第１の伝送リンクと、前記第１のＲＥノードから前記第２のＲＥノードまでの前記第２の伝送リンクで送信するための制御情報とユーザ情報とを生成する工程であって、前記ユーザ情報が、各データフローが１つの無線キャリア用の１つのアンテナに関連するデータに対応するような複数のデータフローを有するような工程と、
   前記制御情報とユーザ情報とを複数の時分割多重（ＴＤＭ）フレームにフォーマットする工程であって、各ＴＤＭフレームが、前記制御情報のための制御タイムスロットと前記ユーザ情報のための複数のデータタイムスロットとを有し、各データタイムスロットが前記アンテナキャリアのうちの１つのデータフローに対応する工程と、
   前記ＲＥＣと前記第１のＲＥノードとの間の前記第１の伝送リンクでフレームを送信する工程と
   前記第１のＲＥノードと前記第２のＲＥノードとの間の前記第２の伝送リンクでフレームを送信する工程と
   を備える方法。
2. 符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）を用いて前記無線インタフェースで送受信する工程をさらに備え、
   前記フレームの時間周期が１ＣＤＭＡチップ時間周期に対応し、
   前記第１伝送リンクでの伝送速度が、およそ６１４．３Ｍｂｉｔ／ｓ、１２２８．８Ｍｂｉｔ／ｓ、または２４５７．６Ｍｂｉｔ／ｓ程度であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１の伝送リンクでの伝送速度が前記第２の伝送リンクでの伝送速度のおよそ２倍であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 各アンテナキャリアは、各アンテナキャリア用のデータサンプルがそのアンテナキャリアの対応するタイムスロットに挿入されるように、対応するタイムスロットを前記フレームの中に有し、
   前記フレーム内の前記対応するタイムスロット位置が、前記第１のＲＥノードのスレーブポートの１つの位置から前記第１のＲＥノードのマスターポートの別の位置へと変更されうることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記制御情報がレイヤ１（Ｌ１）信号を有し、前記Ｌ１信号は、高位レイヤがデータ、同期、または制御および管理（Ｃ＆Ｍ）に使用できるかどうかを示す、サービスアクセスポイント異常インジケータ（ＳＤＩ）を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記第１のＲＥノードが前記ＳＤＩを前記第１の伝送リンクで受信するとき、前記第１のＲＥノードは前記第１の伝送リンクで受信したデータを無視し、前記ＳＤＩを前記第２の伝送リンクで前記第２のＲＥノードに転送することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記第１のＲＥノードが前記ＳＤＩを前記第１の伝送リンクで受信するとき、前記第１のＲＥノードは冗長な第１の伝送リンクで受信したデータを前記第２の伝送リンクで送信することを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 前記ＲＥＣによって送信された前記制御情報がリセットインジケータを有する場合、前記第１のＲＥノードは前記第１のＲＥノードのリセット動作を開始し、また、前記リセットインジケータを前記第２のＲＥノードに送信することを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記第１の伝送リンクに関連する第１の送信時間遅延を決定する工程と
   前記第２の伝送リンクに関連する第２の送信時間遅延を決定する工程と、
   前記ＲＥＣノードと、前記第１のＲＥノードと、前記第２のＲＥノードとに関連するループ遅延を決定する際に前記第１および第２の送信時間遅延を用いる工程と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記第１の伝送リンクが前記ＲＥＣノードのマスターポートを前記第１のＲＥノードのスレーブポートに接続し、前記第２の伝送リンクが前記第１のＲＥノードのマスターポートを前記第２のＲＥノードのスレーブポートに接続することを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. ノードのうちの１つが、複数のマスターポートまたは複数のスレーブポートを有し、かつ、一部のポートを通る伝送速度が異なることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 各ＲＥが、前記ＲＥの入力スレーブポートと出力スレーブポートとの間の時間オフセットを前記ＲＥＣに提供する工程と、
    前記ＲＥＣが、第１の時刻に第１のフレーム同期信号を前記第１のＲＥに送信する工程と、
    前記第１のＲＥが、その入力スレーブポートで第１のフレーム同期信号を受信する工程とその出力マスターポートで前記第１のフレーム同期信号を送信する工程とに関連する下りリンク遅延を前記ＲＥＣに提供する工程と、
    前記第１のＲＥが、その入力マスターポートで第２のフレーム同期信号を受信する工程とその出力スレーブポートで第３のフレーム同期信号を送信する工程とに関連する上りリンク遅延を前記ＲＥＣに提供する工程と、
    前記ＲＥＣが、第２の時刻に前記第３のフレーム同期信号を受信する工程と、
    前記第１の時刻と第２の時刻との間の時間差を判断する工程と、
    前記時間差と、前記下りリンク遅延と、前記上りリンク遅延と、そしてそれぞれの時間オフセットとに基づいて、前記第１の伝送リンクに関連する第１の送信時間遅延と、前記第２の伝送リンクに関連する第２の送信時間遅延とを決定する工程と
    をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 下りリンクのフレーム同期信号が前記ＲＥＣノードから送信されたときと、上りリンクのフレーム同期信号が前記ＲＥＣノードに返信されたときの、フレームのタイミングの差を判断する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 無線基地局であって、
    無線装置制御装置（ＲＥＣ）ノードと、
    １つ以上のアンテナ要素を有する第１の無線装置（ＲＥ）ノードと、
    １つ以上のアンテナ要素を有する第２の無線装置（ＲＥ）ノードと、
    前記ＲＥＣと前記第１ＲＥとの間の通信を可能にする第１の通信リンクと、
    前記第１のＲＥノードと前記第２のＲＥノードとの間の通信を可能にする第２の通信リンクと、
    前記第１の通信リンクと第２の通信リンクのための通信プロトコルを定義する通信インタフェースとを備えており、
    前記ＲＥＣが、
    前記第１の通信リンクで前記第１のＲＥに送信するための制御情報と、複数のデータフローを有していて各データフローが１つのキャリア用の１つのアンテナに関連するデータに対応するようなユーザ情報とを提供するためのＲＥＣ制御装置と、
    前記制御情報と前記ユーザ情報とを複数のフレームにフォーマットするためのＲＥＣフレーマであって、各フレームが前記制御情報用の制御タイムスロットと前記ユーザ情報用の複数のデータタイムスロットとを有し、各データタイムスロットが複数のアンテナキャリアのうちの１つのデータフローに対応するようなＲＥＣフレーマと、
    前記第１の通信リンクで前記第１のＲＥにフレームを送信するためのＲＥＣトランスミッタと
    を有し、
    前記第１のＲＥが前記第２のＲＥのための前記制御情報とユーザ情報とを前記のＲＥＣから前記第１通信リンクで受信するように構成されており、前記ユーザ情報は複数のデータフローを有していて各データフローが１つのキャリア用の１つのアンテナに関連するデータに対応していて、前記第１のＲＥは、
    無線回路機構と、
    制御情報とユーザ情報とを複数のフレームにフォーマットするための第１のＲＥフレーマであって、各フレームが前記制御情報用の制御タイムスロットと前記ユーザ情報用の複数のデータタイムスロットとを有し、各データタイムスロットが複数のアンテナキャリアのうちの１つのデータフローに対応し、前記第１のＲＥフレーマは、第１のＲＥの制御情報とユーザ情報とを無線回路機構との間で往復させるようにルーティングし、第２のＲＥの制御情報とユーザ情報とを第２のＲＥとの間で往復させるように転送するように構成されている第１のＲＥフレーマと、
    前記第１の通信リンクでフレームを送信するための第１のＲＥトランスミッタと
    を備えることを特徴とする無線基地局。
15. 各アンテナキャリアは、各アンテナキャリア用のデータサンプルがそのアンテナキャリアの対応するタイムスロットに挿入されるように、対応するタイムスロットをフレームの中に有し、
    前記フレーム内の前記対応するタイムスロット位置が下りリンク情報を受信する前記第１のＲＥノードのスレーブポートの１つの位置から上りリンク情報を受信する前記第１のＲＥノードのマスターポートの別の位置へと変更されうることを特徴とする請求項１４に記載の無線基地局。
16. 前記制御情報がレイヤ１（Ｌ１）信号を有し、前記Ｌ１信号は、高位レイヤがデータ、同期、または制御および管理（Ｃ＆Ｍ）に使用できるかどうかを示すサービスアクセスポイント異常インジケータ（ＳＤＩ）を有することを特徴とする請求項１４に記載の無線基地局。
17. 前記第１のＲＥノードが前記ＳＤＩを前記第１の伝送リンクで受信するとき、前記第１のＲＥノードは前記第１の伝送リンクで受信したデータを無視し、前記ＳＤＩを前記第２の伝送リンクで前記第２のＲＥノードに転送するように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の無線基地局。
18. 前記第１のＲＥノードが前記ＳＤＩを前記第１の伝送リンクで受信するとき、前記第１のＲＥノードは冗長な第１の伝送リンクで受信したデータを前記第２の伝送リンクで送信するように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の無線基地局。
19. 前記ＲＥＣによって送信された前記制御情報がリセットインジケータを有する場合、前記第１のＲＥノードは前記第１のＲＥノードのリセット動作を開始し、また、前記リセットインジケータを前記第２のＲＥノードに送信するように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の無線基地局。
20. 前記第１の伝送リンクに関連する第１の送信時間遅延を決定するための手段と、
    前記第２の伝送リンクに関連する第２の送信時間遅延を決定するための手段と、
    前記ＲＥＣノードと、前記第１のＲＥノードと、前記第２のＲＥノードとに関連するループ遅延を決定する際に前記第１および第２の送信時間遅延を用いるための手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の無線基地局。
21. 前記第１の伝送リンクが前記ＲＥＣノードのマスターポートを前記第１のＲＥノードのスレーブポートに接続し、前記第２の伝送リンクが前記第１のＲＥノードのマスターポートを前記第２のＲＥノードのスレーブポートに接続することを特徴とする請求項１４に記載の無線基地局。
22. 各ＲＥが、前記ＲＥの入力スレーブポートと出力スレーブポートとの間の時間オフセットを前記ＲＥＣに提供するように構成されており、
    前記ＲＥＣが、第１の時刻に第１のフレーム同期信号を前記第１のＲＥに送信するように構成されており、
    前記第１のＲＥが、前記第１のＲＥの入力スレーブポートで第１のフレーム同期信号を受信する工程と前記第１のＲＥの出力マスターポートで前記第１フレーム同期信号を送信する工程とに関連する下りリンク遅延を前記ＲＥＣに提供するように構成されており、
    前記第１のＲＥが、前記第１のＲＥの入力マスターポートで第２のフレーム同期信号を受信する工程と前記第１のＲＥの出力スレーブポートで第３のフレーム同期信号を送信する工程とに関連する上りリンク遅延を前記ＲＥＣに提供するように構成されており、
    前記ＲＥＣが、前記第１のＲＥから第２の時刻に前記第３フレーム同期信号を受信し、前記第１の時刻と第２の時刻との間の時間差を決定し、前記時間差と、前記下りリンク遅延と、前記上りリンク遅延と、そしてそれぞれの時間オフセットとに基づいて、前記第１の伝送リンクに関連する第１の送信時間遅延と、前記第２の伝送リンクに関連する第２の送信時間遅延とを決定するように構成されていることを特徴とする請求項２１に記載の無線基地局。
23. 下りリンクのフレーム同期信号が前記ＲＥＣノードから送信されたときと、上りリンクのフレーム同期信号が前記ＲＥＣノードに返信されたときの、フレームのタイミングの差を判断するように構成された電子回路機構を備えることを特徴とする請求項１４に記載の無線基地局。
24. それぞれが１つ以上のアンテナ要素を有するような第１および第２の無線装置（ＲＥ）ユニットを有する無線基地局において用いられる無線装置制御装置（ＲＥＣ）であって、前記ＲＥＣは、前記第１のＲＥとは分離しており、第１の伝送リンクによって前記第１のＲＥと結合しており、前記第１のＲＥは、前記第２のＲＥとは分離しており、第２の伝送リンクによって前記第２のＲＥと結合しており、前記無線装置制御装置は、
    前記第１および第２の伝送リンクで前記第１および第２のＲＥにそれぞれ送信するための制御情報とユーザ情報とを提供する制御部であって、前記ユーザ情報が複数のデータフローを有し、各データフローが１つのキャリア用の１つのアンテナに関連するデータに対応するような制御部と、
    前記制御情報とユーザ情報とを複数の時分割多重（ＴＤＭ）フレームにフォーマットするためのフレーマであって、各ＴＤＭフレームが前記制御情報のための制御タイムスロットと、前記ユーザ情報のための複数のデータタイムスロットとを有し、各データタイムスロットが複数のアンテナキャリアのうちの１つのデータフローに対応することを特徴とするフレーマと、
    前記第１のＲＥと前記第２のＲＥとを対象とした前記第１の通信リンクでフレームを送信するためのトランスミッタであって、前記第２のＲＥを対象としたフレームは、前記第１のＲＥに送信され、前記第１のＲＥによって前記第２の通信リンクで前記第２のＲＥに送信されることを特徴とするトランスミッタと
    を備えていることを特徴とする無線装置制御装置。
25. 前記第１伝送リンクでの伝送速度が、およそ６１４．３Ｍｂｉｔ／ｓ、１２２８．８Ｍｂｉｔ／ｓ、または２４５７．６Ｍｂｉｔ／ｓ程度であることを特徴とする請求項２４に記載の無線装置制御装置。
26. 各アンテナキャリアは、各アンテナキャリア用のデータサンプルがそのアンテナキャリアの対応するタイムスロットに挿入されるように、対応するタイムスロットを前記フレームの中に有し、前記フレーム内の前記対応するタイムスロット位置が、下りリンク情報を受信する前記第１のＲＥノードのスレーブポートの１つの位置から上りリンク情報を受信する前記第１のＲＥノードのマスターポートの別の位置へと変更されうることを特徴とする請求項２４に記載の無線装置制御装置。
27. 前記制御情報がレイヤ１（Ｌ１）信号を有し、前記Ｌ１信号は、高位レイヤがデータ、同期、または制御および管理（Ｃ＆Ｍ）に使用できるかどうかを示すサービスアクセスポイント異常インジケータ（ＳＤＩ）を有することを特徴とする請求項１に記載の無線装置制御装置。
28. 前記第１伝送リンクに関連する第１の送信時間遅延を決定し、
    前記第２伝送リンクに関連する第２の送信時間遅延を決定し、
    前記ＲＥＣと、前記第１のＲＥと、前記第２のＲＥとに関連するループ遅延を決定する際に前記第１および第２の送信時間遅延を用いるように構成された電子回路機構を有する請求項２４に記載の無線装置制御装置。
29. 前記第１の伝送リンクが前記無線装置制御装置ノードのマスターポートを前記第１のＲＥノードのスレーブポートに接続し、前記第２の伝送リンクが前記第１のＲＥノードのマスターポートを前記第２のＲＥノードのスレーブポートに接続することを特徴とする請求項２４に記載の無線装置制御装置。
30. 無線装置制御装置が、
    各ＲＥが、前記ＲＥの入力スレーブポートと出力スレーブポートとの間の時間オフセットを前記ＲＥＣに提供するとき、第１の時刻に第１のフレーム同期信号を前記第１のＲＥに送信し、
    前記第１のＲＥの入力スレーブポートで第１のフレーム同期信号を受信する工程と前記第１のＲＥの出力マスターポートで前記第１フレーム同期信号を送信する工程とに関連する下りリンク遅延を、前記第１のＲＥから受信し、
    前記第１のＲＥの入力マスターポートで第２のフレーム同期信号を受信する工程と前記第１のＲＥの出力スレーブポートで第３のフレーム同期信号を送信する工程とに関連する上りリンク遅延を、前記第１のＲＥから受信し、
    前記第１のＲＥから第２の時刻に前記第３のフレーム同期信号を受信し、
    前記第１の時刻と第２の時刻との間の時間差を決定し、
    前記時間差と、前記下りリンク遅延と、前記上りリンク遅延と、そしてそれぞれの時間オフセットとに基づいて、前記第１の伝送リンクに関連する第１の送信時間遅延と、前記第２の伝送リンクに関連する第２の送信時間遅延とを決定するように構成されていることを特徴とする請求項２９に記載の無線装置制御装置。
31. 下りリンクのフレーム同期信号が前記無線装置制御装置から送信されたときと、上りリンクのフレーム同期信号が前記無線装置制御装置に返信されたときの、フレームのタイミングの差を判断するように構成されていることを特徴とする請求項２４に記載の無線装置制御装置。
32. 別の無線装置（ＲＥ）と、第１の通信リンクによって前記ＲＥに結合し、かつ第２の通信リンクによって相手側ＲＥに結合する無線装置制御装置（ＲＥＣ）と、を有する無線基地局において使用される無線装置（ＲＥ）であって、無線装置が、
    制御情報とユーザ情報とを受信して前記第１の通信リンクで前記ＲＥＣに送信するための１つ以上のアンテナ要素に結合している無線送受信回路機構であって、前記ユーザ情報が複数のデータフローを有し、各データフローが１つのキャリア用の１つのアンテナ要素に関連するデータに対応しているような無線送受信回路と、
    前記ＲＥＣのための制御情報とユーザ情報とを有するフレームを前記第２の通信リンクで相手先ＲＥから受信するための第１のインタフェース回路であって、前記ユーザ情報が複数のデータフローを有し、各データフローが１つの無線キャリア用の１つのアンテナに関連するデータに対応し、そして各フレームが前記制御情報のための制御タイムスロットと前記ユーザ情報のための複数のデータタイムスロットとを有し、各データタイムスロットが複数のアンテナキャリアのうちの１つのデータフローに対応するような第１のインタフェース回路機構と、
    前記無線送受信回路からの前記制御情報とユーザ情報とを複数のフレームにフォーマットするための処理回路機構と、
    前記第１の通信リンクで前記ＲＥＣにフレームを送信するように構成された第２のインタフェース回路機構であって、前記フレームが、無線送受信回路機構から受信した、および相手先ＲＥから受信した、制御情報とユーザ情報とを有することを特徴とする第２のインタフェース回路と
    を備えることを特徴とする無線装置。
33. 前記第２のインタフェース回路機構が前記ＲＥＣからフレームを受信するように構成され、
    前記処理回路機構が、受信された一部のフレームを前記無線インタフェースで送信するため前記無線送受信回路機構に転送し、受信されたそれ以外のフレームを前記第２の通信リンクで相手先無線装置に送信するため前記第１のインタフェース回路機構に転送するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載の無線装置。
34. 前記処理回路機構がフレーマ／デフレーマを有し、前記第１および第２のインタフェース回路機構がそれぞれシリアライザ／デシリアライザを有することを特徴とする請求項３３に記載の無線装置。
35. 各アンテナキャリアは、各アンテナキャリア用のデータサンプルがそのアンテナキャリアの対応するタイムスロットに挿入されるように、対応するタイムスロットを前記フレームの中に有し、前記フレーム内の前記対応するタイムスロット位置が、前記無線装置のスレーブポートの１つの位置から前記無線装置のマスターポートの別の位置へと変更されうることを特徴とする請求項３２に記載の無線装置。
36. 前記制御情報がレイヤ１（Ｌ１）信号を有し、前記Ｌ１信号は、高位レイヤがデータ、同期、または制御および管理（Ｃ＆Ｍ）に使用できるかどうかを示す、サービスアクセスポイント異常インジケータ（ＳＤＩ）を有することを請求項３２に記載の特徴とする無線装置。
37. 前記ＲＥが前記ＳＤＩを前記第１の伝送リンクで受信するとき、前記第１の無線装置は前記第１伝送リンクで受信したデータを無視し、前記ＳＤＩを前記第２の伝送リンクで相手先無線装置に送信するため第１インタフェース回路機構に転送するように構成されていることを特徴とする請求項３６に記載の無線装置。
38. 前記ＲＥが前記ＳＤＩを前記第１の伝送リンクで受信するとき、前記無線装置は冗長な第１の伝送リンクで受信したデータを無線インタフェースと前記第２の伝送リンクのうちの一方または両方で送信するように構成されていることを特徴とする請求項３６に記載の無線装置。
39. 前記ＲＥＣによって送信された前記制御情報がリセットインジケータを有する場合、前記無線装置は前記無線装置のリセット動作を開始し、また、前記リセットインジケータを相手先ＲＥに送信するように構成されていることを特徴とする請求項３２に記載の無線装置。
40. 前記第１伝送リンクが前記ＲＥＣのマスターポートを前記無線装置のスレーブポートに接続し、前記第２伝送リンクが前記無線装置のマスターポートを相手先無線装置のスレーブポートに接続することを特徴とする請求項３２に記載の無線装置。
41. 前記無線装置が前記無線装置の入力スレーブポートと出力スレーブポートとの間の時間オフセットを前記ＲＥＣに提供するように構成されており、第１の時刻に前記無線装置に対して送信された第１のフレーム同期信号を受信する工程に応じて、前記無線装置の入力スレーブポートで第１のフレーム同期信号を受信する工程と前記無線装置の出力マスターポートで前記第１のフレーム同期信号を送信する工程とに関連する下りリンク遅延と、前記無線装置の入力マスターポートで第２のフレーム同期信号を受信する工程と前記無線装置の出力スレーブポートで第３のフレーム同期信号を送信する工程とに関連する上りリンク遅延とを、前記無線装置が前記ＲＥＣに提供するように構成されていることを特徴とする請求項４０に記載の無線装置。

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