JP4542077B2 - 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の管理装置及び方法 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
Claims (38)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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