中継通信制御方法
【課題】移動通信システムにおいて、基地局がリレーステーション（ＲＳ）を通した移動端末機との通信可否を決定するために、基地局領域内の移動端末機がＲＳを通してサービスを受けているとき、ＲＳと端末との間のチャネル状態をＲＳが基地局に報告する方法を提供する。
【解決手段】基地局及び少なくとも一つの端末と通信する特定の第１リレーステーションにおいて、特定の第１端末とのチャネル品質を測定する段階と；前記測定されたチャネル品質と臨界値とを比較し、前記比較結果によって前記基地局に報告メッセージを伝送する段階と；を含んで構成されており、前記報告メッセージは、前記基地局と通信する前記第１端末及び特定の第２リレーステーションのうち少なくとも何れか一つに対するチャネル品質を前記基地局が測定するように要請するメッセージであることを特徴とするチャネル状態報告方法を構成する。
【解決手段】基地局及び少なくとも一つの端末と通信する特定の第１リレーステーションにおいて、特定の第１端末とのチャネル品質を測定する段階と；前記測定されたチャネル品質と臨界値とを比較し、前記比較結果によって前記基地局に報告メッセージを伝送する段階と；を含んで構成されており、前記報告メッセージは、前記基地局と通信する前記第１端末及び特定の第２リレーステーションのうち少なくとも何れか一つに対するチャネル品質を前記基地局が測定するように要請するメッセージであることを特徴とするチャネル状態報告方法を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーステーション（Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ）が含まれる通信システムでの通信方法に関するもので、より具体的には、基地局がリレーステーション（以下、‘ＲＳ'と略称する。）を通した移動端末機との通信可否を決定するように、ＲＳと端末との間のチャネル状態をＲＳが基地局に報告する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リレーステーションは、移動通信システムのセルカバレッジ拡張及びスループット増大のために提示された。ＲＳは、既存のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ端末を支援し、ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）の一部機能を有しており、ＰＭＰ基盤のＲＳのネットワーク進入（ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｎｔｒｙ）機能、移動性（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）、ＲＲＭ、保安機能を含むアクティブリピーター（ａｃｔｉｖｅ ｒｅｐｅａｔｅｒ）の機能を行う。前記ＲＳは、送信端から受信した信号を復号化した後、これを再び符号化して受信端に伝達することで、ノイズを除去することができる。また、前記ＲＳは、より高いデータレート符号化を使用して高いスループットを得られるデジタル増幅器の役割をする。しかしながら、前記ＲＳには、復号化過程と符号化過程で発生する遅延（Ｄｅｌａｙ）の問題が存在する。また、前記ＲＳには、ＰＭＰモードの下位互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の問題が存在する。
【０００３】
前記ＲＳの種類は、移動性によって次のように分類される。
【０００４】
１．Ｆｉｘｅｄ ＲＳ：永久的に固定され、陰影地域でのサービス提供やセルカバレッジ増大のために使用される。単純リピーターの機能も行える。
【０００５】
２．Ｎｏｍａｄｉｃ ＲＳ：使用者が突然に増加するときに臨時に設置したり、建物内で任意に移動可能なＲＳである。
【０００６】
３．Ｍｏｂｉｌｅ ＲＳ：バスや地下鉄などの大衆交通に装着可能なＲＳである。
【０００７】
また、前記ＲＳは、周波数帯域の使用方法によって三つの方法に分けられる。
【０００８】
第１方法：基地局が使用する周波数帯域と関係のない新しい周波数帯域を使用してサービスする方法。
【０００９】
第２方法：基地局が使用する周波数帯域を使用して、ＲＳが割当を受けてサービスする方法。
【００１０】
第３方法：基地局と同一の周波数帯域を使用して、基地局に受信された制御信号やデータを単純増幅後に伝達してサービスする方法である。
【００１１】
図１は、ＲＳが存在するネットワークを示した図である。前記ＲＳの基本的な目標は、基地局のサービス領域を拡張したり、陰影地域に設置することでサービスを円滑にすることにある。
【００１２】
既存のＲＳのフレーム構造の一例は、図２に示す通りである。
【００１３】
フレーム内に、ＲＳのダウンリンク領域（ＤＬ Ｒｅｌａｙ ｚｏｎｅ）とアップリンク領域（ＵＬ Ｒｅｌａｙ ｚｏｎｅ）を設定する。基地局がＲＳに伝送するデータは、フレームのダウンリンクにバースト形態で割り当て、ＲＳが移動端末機に伝送するデータは、ＲＳのダウンリンク領域に割り当てる。移動端末機が基地局に伝送するデータがある場合は、ＲＳのアップリンク領域で各端末に割り当てられた領域に伝送し、ＲＳは、このデータをアップリンクでＲＳに割り当てられた領域に含む。
【００１４】
既存のＯＦＤＭＡ物理階層のフレーム構造は、図３に示す通りである。
【００１５】
ダウンリンク副フレームは、物理階層での同期化と等化のために使用されるプリアンブルから開始し、その次に、ダウンリンクとアップリンクに割り当てられるバーストの位置と用途を定義する放送形態のダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）メッセージとアップリンクマップ（ＵＬ-ＭＡＰ）メッセージを通してフレーム全体に対する構造を定義する。
【００１６】
下記の表１と表２は、ＤＬ-ＭＡＰメッセージとＵＬ-ＭＡＰメッセージの一例をそれぞれ示している。
【００１７】
前記ＤＬ-ＭＡＰメッセージは、バーストモード物理階層でダウンリンク区間に割り当てられたバーストの用途を定義し、前記ＵＬ-ＭＡＰメッセージは、アップリンク区間に割り当てられたバーストの用途を定義する。ＤＬ-ＭＡＰを構成する情報要素（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ：ＩＥ）は、ＤＩＵＣ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｕｓａｇｅ Ｃｏｄｅ）、ＣＩＤ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＩＤ）及びバーストの位置情報（副チャネルオフセット、シンボルオフセット、副チャネル数、シンボル数）を含み、これによって使用者がダウンリンクトラフィック区間を区分する。一方、ＵＬ-ＭＡＰメッセージを構成する情報要素は、各ＣＩＤ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＩＤ）別にＵＩＵＣ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｕｓａｇｅ Ｃｏｄｅ）によって用途が決まり、デュレーション（ｄｕｒａｔｉｏｎ）によって該当区間の位置が規定される。ここで、ＵＬ-ＭＡＰで使用されるＵＩＵＣ値によって区間別用途が決まり、各区間は、それ以前のＩＥ開始点からＵＬ-ＭＡＰ ＩＥで規定されたデュレーションだけ離れた地点から開始する。
【００１８】
以下、ＵＬ-ＭＡＰに対して説明する。
【００１９】
前記ＵＬ-ＭＡＰは、アップリンクチャネルに対する使用権限を割り当てる。それぞれのアップリンク区間の使用法を定義する連続的な情報要素を使用してアップリンクバーストに対する使用法を定義し、ＯＦＤＭＡシンボルと副チャネルのブロックの単位として割り当てられるアップリンク資源の使用法を定義する。
【００２０】
以下、ＵＬ ＭＡＰに対する情報要素（ＵＬ-ＭＡＰ ＩＥ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ））を説明する。前記ＵＬ ＭＡＰに対する情報要素（ＵＬ-ＭＡＰ ＩＥ）は、アップリンクに対する帯域割当情報を指定する。それぞれのＵＬ-ＭＡＰメッセージは、最後のバーストの端を表示するために少なくとも一つのＩＥを含む。ＵＬ-ＭＡＰによって伝送される各ＩＥの順序は、使用される物理階層によって決定される。ＣＩＤは、ＩＥをユニキャスト、マルチキャスト及びブロードキャスト住所に割り当てる。帯域幅許可が割り当てられるように明示的に指定される場合、ＣＩＤ値として端末の基本的な（ｂａｓｉｃ） ＣＩＤが使用される。ＵＩＵＣは、アップリンク使用形態とこれと関連したアップリンクバーストプロファイルを指定するために使用される。ＵＬ-ＭＡＰで使用される各ＵＩＵＣの場合、ＵＣＤにＵｐｌｉｎｋ＿Ｂｕｒｓｔ＿Ｐｒｏｆｉｌｅが含まれるべきである。各ＩＥは、全て端末によって支援されるべきである。基地局は、ＵＬ-ＭＡＰメッセージを生成するとき、これら情報要素のうち何れを使用しても構わない。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３−１】
【００２４】
【表３−２】
以下、既存の移動通信システムで基地局が移動端末機に対するダウンリンク信号品質情報を要請する方法であるＣＱＩＣＨチャネルとＲＥＰ-ＲＥＱ／ＲＳＰ ＭＡＣメッセージの動作を説明する。
【００２５】
（１）ＣＱＩＣＨチャネル
基地局が移動端末機に対するダウンリンクの信号品質情報を獲得するための方法として、アップリンクの２次元マップで一部区域をＣＱＩＣＨ専用チャネルとして予め割り当てた後、端末ごとに使用すべきサブチャネルを指定する方法がある。
【００２６】
図３に示すように、ＵＬ−ＭＡＰ内のＵＬ−ＭＡＰ ＩＥでＦＡＳＴ−ＦＥＥＤＢＡＣＫチャネルを用いてＣＱＩＣＨチャネル用区域を予め割り当てた後、ＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥまたはＣＱＩＣＨ＿Ｅｎｈａｎｃｅ＿Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ＿ＩＥを用いて各端末ごとにスロットを指定する。例えば、ＭＳ＃１はＣＱＩＣＨ＃１を指定し、ＭＳ＃２はＣＱＩＣＨ＃２とＣＱＩＣＨ＃３を指定し、ＭＳ＃３はＣＱＩＣＨ＃４を指定することができる。
【００２７】
ＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥは、端末のアップリンクにＣＱＩＣＨを動的に割り当てたり、割り当てられた領域を取り消す。一旦割り当てられると、端末は、割り当てられたＣＱＩＣＨ領域を通して信号品質情報をＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥに設定された周期で伝送する。割り当てられたＣＱＩＣＨを端末が取り消すと、すなわち、ＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥにデュレーション＝０と設定されると、端末は、基地局に信号品質情報を伝送しない。
【００２８】
【表４−１】
【００２９】
【表４−２】
【００３０】
【表４−３】
（２）ＲＥＰ−ＲＥＱ／ＲＳＰ ＭＡＣメッセージ
Ａ．ＲＥＰ−ＲＥＱ（Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）
本メッセージは、１１ＧＨｚ以下の帯域で作動する基地局が端末のＲＳＳＩ及びＣＩＮＲなどのダウンリンクチャネル測定結果を要請するときに使用される。
【００３１】
【表５−１】
ＲＥＰ−ＲＥＱメッセージのＴＬＶエンコードされたパラメーターは、次の表に示す通りである。
【００３２】
【表５−２】
信号品質情報報告応答（Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージは、端末に受信された報告要請（Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）チャネル測定目録の応答のために使用されるべきである。
【００３３】
【表５−３】
【００３４】
【表５−４】
【００３５】
【表５−５】
Ｂ．ＲＥＰ-ＲＳＰ（Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅsｐｏｎｓｅ）
このメッセージは、受信された報告要請内で列挙された各チャネル測定に応答するために移動端末機によって使用される。端末は、受信されたチャネル測定結果要請メッセージ（Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）に羅列された各チャネルに対する測定結果をチャネル測定結果応答メッセージ（Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に含ませて伝送する。報告されるチャネル品質の種類は、現在基地局との通信に使用されているチャネルの種類によって決定される。以下、表６Ａは、前記チャネル測定結果応答メッセージのフォーマットを示している。
【００３６】
【表６−１】
チャネル測定結果応答メッセージを通して報告される内容及びチャネル終了（Ｃｈａｎｎｅｌ ｔｙｐｅ）に関する報告は、下記の表６Ｂのパラメーターで構成される
【００３７】
【表６−２】
従来技術で言及したＲＳは、基地局と端末との間に固定的に装着されるか、移動中の大衆共通に装着されるので、基地局のサービス領域カバーレッジの拡大または陰影地域の解消のために使用できる。しかしながら、従来技術には、基地局と端末がどの時に直接通信を行い、どの時にＲＳを通した中継通信を行うのかを提示していない。
【００３８】
既存の通信システムは、基地局と移動端末機との間のダウンリンク／アップリンクチャネルに対する信号品質情報を前記基地局が前記端末から直接的に受信し、ハンドオーバーを行う方法を提供する。ただし、従来の技術には、前記ＲＳが含まれる通信システムに対して、チャネル環境の変化によって前記端末、ＲＳ及び基地局が互いに通信する方法を提供していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、基地局と端末がどの時に直接通信を行い、どの時にＲＳを通した中継通信を行うのかを提示できる中継通信制御方法を提供することにある。
【００４０】
また、前記ＲＳが含まれる通信システムに対して、チャネル環境の変化によって前記端末、ＲＳ及び基地局が互いに通信する方法を提供できる中継通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４１】
上記の目的を達成するための本発明は、リレーステーションを備えた広帯域無線接続システムに適用される中継通信制御方法において、基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；前記チャネル状態情報を検査した結果、定められた条件を満足する場合、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；前記基地局と端末との間のチャネル状態と、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態とを比較する段階と；前記比較結果によって、直接通信または中継通信を行う段階と；を含んで構成される。
【００４２】
また、本発明は、リレーステーションを備えた広帯域無線接続システムに適用される中継通信制御方法において、周期的に、基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報及び前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；前記基地局と端末との間のチャネル状態と、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態とを比較する段階と；前記比較結果によって、直接通信または中継通信を行う段階と；を含んで構成される。
【００４３】
本発明は、ＲＳを通して基地局と通信する端末に関するものである。本発明は、ＲＳと端末との間のアップリンク／ダウンリンク信号品質情報が悪くなったとき、ＲＳが基地局に報告する方法を提供する。本発明は、基地局領域内の端末機がＲＳを通してサービスを受けているとき、ＲＳと端末との間のチャネル状態をＲＳが基地局に報告するメカニズムを定義する。また、本発明は、特定の第１ＲＳを通してリレーしていたサービスを特定の第２ＲＳを通してリレーする方法を提供する。
【００４４】
本発明に係るチャネル状態報告方法は、基地局及び少なくとも一つの端末と通信する特定の第１リレーステーションにおいて、特定の第１端末とのチャネル品質を測定する段階と；前記測定されたチャネル品質と臨界値とを比較し、前記比較結果によって前記基地局に報告メッセージを伝送する段階と；を含んで構成されており、前記報告メッセージは、前記基地局と通信する前記第１端末及び特定の第２リレーステーションのうち少なくとも何れか一つに対するチャネル品質を前記基地局が測定するように要請するメッセージであることを特徴とする。
【００４５】
また、本発明に係るチャネル状態報告方法は、一つ以上の端末及び一つ以上のリレーステーションのうち少なくとも何れか一つと通信する基地局において、特定の第１端末をリレーする特定の第１リレーステーションからチャネル品質測定を要請する報告メッセージを受信する段階と、前記報告メッセージによって、前記第１端末及び特定の第２リレーステーションのうち少なくとも何れか一つに対するチャネル品質を測定する段階と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００４６】
また、本発明に係るチャネル状態報告方法は、一つ以上のリレーステーション及び少なくとも一つの基地局を含む通信システムと通信する端末において、特定の第１リレーステーションにデータを伝送する段階と、前記伝送データによって測定されたチャネル品質にしたがって選択されるデータ経路を通して伝送されるデータを受信する段階と、を含んで構成されており、前記データ経路は、前記測定されたチャネル品質と、特定の第２リレーステーション及び前記基地局のうち何れか一つと前記端末との間のチャネル品質とを比較した結果によって決定されることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
データのアップリンク信号品質を確認し、信号品質情報を信号品質測定報告応答メッセージ（ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰ）を通して基地局に伝送する（Ｓ７０７）。
【００４８】
基地局に伝送するデータがない場合、第２端末は、周期的なレンジングを実施する。すなわち、第２端末は、レンジング要請メッセージ（ＲＮＧ−ＲＥＱ）を伝送し（Ｓ７０８、Ｓ７０９）、第２ＲＳは、第２端末から獲得したレンジング要請メッセージ（ＲＮＧ−ＲＥＱ）からアップリンク信号品質情報を確認することができる。第２ＲＳは、受信した端末のアップリンク信号品質情報を信号品質測定報告応答メッセージ（ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰ）の形態で基地局に伝送する（Ｓ７１０）。前記受信した各情報を用いて、基地局と端末が直接通信を行うときの信号品質が、ＲＳを用いて基地局と端末が中継通信を行うときの信号品質より良いと判断されると、基地局は端末と直接通信を行う。一方、基地局と端末が直接通信を行うときの信号品質が、ＲＳを用いて基地局と端末が中継通信を行うときの信号品質より低いと判断されると、基地局はＲＳを用いた中継通信を行う。
【００４９】
基地局は、ＲＳを通して端末にサービスを提供する（Ｓ７１１、Ｓ７１２）。基地局がＲＳを通して受信した端末のアップリンク信号品質情報より、端末から直接受信したアップリンク信号品質情報が良いと、基地局はＲＳを用いない（Ｓ７１３）。
【００５０】
アップリンク信号品質情報確認のための周期（ｐｅｒｉｏｄ）が‘０’でなく、基地局がＲＳを通して端末にサービスを提供すると、基地局はＲＳを通して端末のアップリンクを割当て、端末は、基地局に伝送するデーターがある場合、このデータを該当の領域に含ませる（Ｓ７１４〜Ｓ７１７）。第１端末が基地局にデータを伝送すると、第１ＲＳは、端末から受信したデータのアップリンク信号品質情報を確認し、これをＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱメッセージの応答であるＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージに含ませて基地局に伝送する（Ｓ７１８）。
【００５１】
基地局に伝送するデータがない場合、第１基地局は、周期的なレンジングを実施する。端末が周期的なレンジングを実施する場合、第１端末は、第１ＲＳを通して基地局にＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを伝送する（Ｓ７１９、Ｓ７２０）。第１ＲＳは、第１端末から受信したＲＮＧ−ＲＥＱメッセージからアップリンク信号品質情報を確認することができる。第１ＲＳが獲得した端末のアップリンク信号品質情報は、ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージの形態で第１ＲＳが基地局に伝送する。基地局が端末のダウンリンク信号品質情報をＲＳを通してでなく端末に直接要請すると、Ｓ７０１過程に戻る。
【００５２】
以下、基地局と端末がＲＳを用いた中継通信を行ってから、基地局と端末との間の直接通信を行う方法を説明する。ＲＳ領域内の端末が、基地局と端末との間のアップリンク信号品質情報をＲＳを通してでなく直接基地局に伝送する場合、基地局が端末から直接受信したアップリンク信号品質情報が、ＲＳが受信した端末のアップリンク信号品質情報より良いか類似していると、基地局は、ＲＳを通してでなく直接端末にサービスを提供する。
【００５３】
端末がＲＳを通して基地局からサービスを受けてから移動してＲＳの領域を逸脱するか、端末と基地局との距離が近くなって、基地局が受信した端末のアップリンク信号品質情報が良くなるか、基地局がＲＳを通してでなく端末に直接サービスを伝送しようとする場合、基地局は、基地局が受信した端末のアップリンク信号品質情報と、ＲＳが中間に存在するときのアップリンク信号品質情報とを比較し、基地局が端末との間のアップリンク信号品質情報が、基地局がＲＳを通して受信した基地局と端末との間のアップリンク信号品質情報より良いか類似していると、基地局は、ＲＳを通してでなく直接端末にサービスを提供する。
【００５４】
以下、基地局と端末が直接通信を行ってから、ＲＳを通して信号を中継する過程を説明する。
【００５５】
基地局がＲＳを通して受信した端末のダウンリンク信号品質情報またはこの情報を基地局が受けたときのアップリンク信号品質情報が基準値以下であるか、基地局が端末から受信したダウンリンク／アップリンク信号品質情報が基準値以上で、ＲＳを通して受信した端末のダウンリンク／アップリンク信号品質情報より良いか類似しているとき、基地局は端末のアップリンク信号品質情報を要請する。
【００５６】
基地局は、端末のダウンリンク信号品質情報を獲得するために端末のＣＱＩＣＨ領域を割り当てる。アップリンクのＣＱＩＣＨ領域は、基地局が端末に直接割り当てるか、ＲＳを通して割り当てる。各端末のＣＱＩＣＨ領域に含まれた端末機のダウンリンクの信号品質情報またはこの情報を受信するときのアップリンクの信号品質情報が基準値以上で、ＲＳを通して受信した端末のアップリンク品質情報より良いと、基地局は、該当のＲＳを通してでなく直接移動端末機にサービスを提供する。
【００５７】
図８は、直接通信または中継通信可否を決定する方法を示した実施例のフローチャートである。
【００５８】
基地局が端末のダウンリンク信号品質情報を受信するためのＣＱＩＣＨ領域を割り当てる場合、基地局は、第１端末のダウンリンク信号品質情報を要請する（Ｓ８０１）。基地局が受信した端末のダウンリンク信号品質またはこの情報を受信するときの端末のアップリンク信号品質情報を検査し（Ｓ８０２）、基準値以上であると、基地局は、ＲＳに基準値以上である該当の端末、すなわち、第１端末のアップリンクをモニタリングするように要請し（Ｓ８０３）、基地局は、基準値以上である該当の端末のダウンリンク信号品質情報を各端末に割り当てられたＣＱＩＣＨを通して伝送するように要請する（Ｓ８０４）。
【００５９】
第１端末は、割り当てられたＣＱＩＣＨ領域に基地局と端末との間のダウンリンク信号品質情報を含ませて基地局に伝送する（Ｓ８０５）。第１ＲＳは、第１ＲＳと第１端末との間のアップリンク信号品質情報を受信する（Ｓ８０６）。基地局は、第１ＲＳが受信した第１端末のアップリンク信号品質情報を伝送するために第１ＲＳのＣＱＩＣＨ領域を割り当てる（Ｓ８０７）。割り当てられた第１ＲＳのＣＱＩＣＨ領域に、第１ＲＳが受信した第１端末のアップリンク信号品質情報を伝送する（Ｓ８０８）。第１端末から直接受信したアップリンク信号品質情報が、第１ＲＳを通して受信した第１端末のアップリンク信号品質情報より良いとき、基地局は、第１ＲＳを通してでなく直接第１端末にサービスを提供する（Ｓ８０９）。
【００６０】
端末から受信したアップリンク信号品質情報を獲得するために、基地局は、ＲＳを通して端末のアップリンク領域を割り当てるか、ＲＳを通してでなく端末に直接アップリンクを割り当てる。
【００６１】
前者の場合、基地局が端末のアップリンクをＲＳを通して割り当てる場合、端末が基地局に伝送するデータがあると、端末機は、割り当てられた領域にデータを含ませてＲＳに伝送し、ＲＳはこれを再び基地局に伝送する。端末が基地局に伝送するデータがないと、端末は、周期的なレンジングを行い、ＲＳを通して基地局にレンジングを要請する。このとき、基地局は、ＲＳを通して受信された端末のアップリンク信号品質情報を獲得することができ、アップリンクの信号品質情報が基準値以下であると、基地局は、端末に直接アップリンクを割り当ててデータを伝送するか、周期的なレンジング過程を通してＲＳから受信された端末のアップリンクの信号品質情報を獲得する。基地局は、受信した端末のアップリンク信号品質情報が基準値以上で、ＲＳを通して受信した端末のアップリンク信号品質より良いと、ＲＳを通してでなく直接端末にサービスを提供する。
【００６２】
後者の場合、基地局が直接的に端末を通して獲得した端末のアップリンクの信号品質情報が基準値以上で、ＲＳを通して受信した端末のアップリンク信号品質情報より良いと、基地局は、該当のＲＳを通してでなく直接端末にサービスを提供する。
【００６３】
図９は、直接通信または中継通信可否を決定する方法を示した実施例のフローチャートである。図９を参照すると、基地局が第１ＲＳを通して第１端末と通信を行う場合、基地局は、アップリンクの第１ＲＳの領域に第１端末のアップリンク領域を割当て（Ｓ９０１）、第１ＲＳを通して第１端末のアップリンク割当て領域を確保する（Ｓ９０２）。基地局は、第１ＲＳが第１端末からのアップリンクをモニタリングするように、ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱメッセージを第１ＲＳに伝送する（Ｓ９０３）。
【００６４】
第１端末が基地局に伝送するデータがあると、第１端末は第１ＲＳにデータを伝送し、第１ＲＳは基地局にデータを伝送する（Ｓ９０４、Ｓ９０５）。このとき、第１ＲＳは、第１端末からアップリンク信号品質情報を獲得することができる。第１ＲＳは、受信した第１端末のアップリンク信号品質情報をＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージに含ませて基地局に伝送する（Ｓ９０６）。第１端末が基地局に伝送するデータがないと、第１端末は周期的なレンジングを実行する。このために、第１端末は第１ＲＳにＲＮＧ−ＲＥＱを要請し、第１ＲＳはこれを基地局に再び伝送する（Ｓ９０７、Ｓ９０８）。このとき、第１ＲＳは、第１端末からアップリンク信号品質情報を獲得することができる。第１ＲＳは、受信した第１端末のアップリンク信号品質情報をＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージに含ませて基地局に伝送する（Ｓ９０９）。基地局がＲＳ＃１を通して受信した端末のアップリンク信号品質情報が基準値以下であると、基地局は第１端末のアップリンクを割り当て（Ｓ９１０）、基地局からアップリンクの割当てを受けた第１端末が基地局に伝送するデータがあると、第１端末に割り当てられた領域にデータを含ませて伝送する（Ｓ９１２）。このとき、基地局は、第１端末からアップリンク信号品質情報を受信することができる。第１端末が基地局に伝送するデータがない場合、第１端末は、基地局にＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを送り、このとき、基地局は、第１端末からアップリンク信号品質情報を獲得することができる（Ｓ９１５）。基地局は、第１端末とのアップリンクの信号品質情報が基準値以上で、第１ＲＳを通して受信した第１端末のアップリンク信号品質情報より良いとき、第１ＲＳを通してでなく直接第１端末にサービスを提供する（Ｓ９１８）。
【００６５】
一方、基地局が第１ＲＳを通してでなく第１端末に直接通信する場合、基地局が第１端末のアップリンクを割り当て（Ｓ９１０）、基地局は、第１ＲＳにＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱメッセージを伝送し、第１端末から受信したアップリンク信号品質情報を第１ＲＳがモニタリングするように要請する（Ｓ９１１）。
【００６６】
基地局からアップリンクの割当てを受けた第１端末が基地局に伝送するデータがあると、第１端末に割り当てられた領域にデータを含ませて伝送する。このとき、基地局は、端末のアップリンク信号品質情報を受信することができる（Ｓ９１２）。第１ＲＳは、第１端末からアップリンク信号品質情報を獲得することができる（Ｓ９１３）。第１ＲＳは、受信した第１端末のアップリンク信号品質情報をＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ-ＲＳＰメッセージに含ませて基地局に伝送する（Ｓ９１４）。
【００６７】
第１端末が基地局に伝送するデータがない場合、第１端末は基地局にＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを送り、このとき、基地局は、端末のアップリンク信号品質情報を受信することができる（Ｓ９１５）。第１ＲＳは、第１端末からアップリンク信号品質情報を獲得することができる。第１ＲＳは、受信した第１端末のアップリンク信号品質情報をＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージに含ませて基地局に伝送する（Ｓ９１４）。基地局は、第１端末とのアップリンクの信号品質情報が基準値以上で、第１ＲＳを通して受信した第１端末のアップリンク信号品質情報より良いとき、第１ＲＳを通してでなく直接第１端末にサービスを提供する（Ｓ９１８）。
【００６８】
基地局は、端末及びＲＳから周期的にアップリンク信号品質情報を受信し、これを用いて、直接通信を行うか、ＲＳを用いた中継通信を行うかを決定することができる。すなわち、基地局は、端末とＲＳとの間のアップリンク信号品質情報を周期的に要請し、基地局は、端末から受信したダウンリンク／アップリンク信号品質情報を獲得するために、ＲＳを通して端末のアップリンク信号品質情報を獲得するか、ＲＳを通してでなく端末に直接アップリンク信号品質情報を受信する。
【００６９】
本発明は、基地局が端末とＲＳとの間のアップリンク信号品質情報を周期的に確認する方法を提案することで、既存の基地局と移動端末機との間にＲＳが存在する場合、ＲＳを通したリレー可否を、基地局と端末との間のアップリンク信号品質情報と、基地局、ＲＳ及び端末の間のアップリンク信号品質情報とを比較して決定するようにする。したがって、シームレスな基地局のサービスを可能にし、基地局のサービス領域拡張及び陰影地域での円滑なサービスを可能にする。また、基地局がＲＳのサービスを受けている各端末のグループ管理を行えるので、サービス基地局の資源分配及び端末のパワー消費を減少させることができる。
【００７０】
表７は、各ＵＩＵＣ値を示した一例である。
【００７１】
【表７】
表７は、ＵＩＵＣのタイプが１５である場合、すなわち、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＵＩＵＣを選択した場合の一例で、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＵＩＵＣ＝０ＢはＲＳ−Ｄｅｔｅｃｔ―ＭＳ＿ＩＥを示し、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＵＩＵＣ＝０ＣはＲＳ−ＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥを示す。
【００７２】
表８は、ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージを示した一例である。
【００７３】
【表８】
表９は、ＲＳ−Ｄｅｔｅｃｔ ＭＳ ＩＥフォーマットを示した一例である。
【００７４】
【表９】
表１０は、ＲＳ−ＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥフォーマットを示した一例である。
【００７５】
【表１０】
表１１は、ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱメッセージを示した一例である。
【００７６】
【表１１】
表１２は、ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージを示した一例である。
【００７７】
【表１２】
第２実施例
第２実施例は、ＲＳを含むシステムでチャネル状態を報告する一例である。以下、添付された図面を参照して第２実施例を説明する。
【００７８】
本発明の一実施例は、ＲＳを通して基地局と通信する端末に関するものである。前記基地局は、バックボーン網に連結されているノードとして、前記ＲＳ及び端末と通信を行う。前記ＲＳは、前記基地局と通信するノードとして、前記ＲＳは、前記基地局と無線でデータを送受信することが好ましい。また、前記ＲＳは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式で前記基地局と通信することがさらに好ましい。前記ＲＳは、前記基地局と前記端末との間のリレーを行うことを特徴とする。前記リレーは、前記端末に伝送されるデータを前記基地局から受けて前記端末に伝送し、前記基地局に伝送されるデータを前記端末から受けて前記基地局に伝送する一連の通信手順をいう。上述したように、前記リレーは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式で行われることが好ましい。前記リレーは、多様な通信方法によって行われることが好ましく、任意の第１方式でエンコーディングされたデータを前記端末から受信してデコーディングし、前記デコーディングされたデータを前記第１方式または任意の第２方式でエンコーディングして前記基地局に伝送する方法である。また、前記端末に対する送受信データ信号の大きさを増幅して送受信する方法である。また、前記端末から受信されるデータに特定の付加データを添付して前記基地局に伝送する方法であるか、前記端末から受信されるデータを変形して前記基地局に伝送する方法である。前記ＲＳは、前記基地局に連結されるが、前記ＲＳの個数に制限はない。前記端末は、前記基地局または前記ＲＳに連結されるノードとして、前記端末の種類は、移動性を備えた移動端末であるか、特定の位置に固定された固定端末である。
【００７９】
本発明の一実施例は、特定のイベントが発生する場合、前記ＲＳが前記基地局にチャネル品質を測定するように要請することを特徴とする。すなわち、本発明の一実施例は、前記基地局領域内の端末が前記ＲＳを通してサービスを受けているとき、前記ＲＳがチャネル状態を前記基地局に報告し、前記ＲＳと前記端末との間のチャネル状態を報告するメカニズムを提供することを特徴とする。また、本実施例は、特定の第１ＲＳを通してリレーしていたサービスを特定の第２ＲＳを通してリレーする方法を提供する。
【００８０】
上述したように、前記ＲＳが前記基地局にチャネル品質を測定するように要請する。前記チャネル品質は、現在端末に対するリレーを行うＲＳ（以下、‘第１ＲＳ'と称する。）から要請されるもので、前記基地局と前記第１ＲＳ以外のＲＳ（以下、‘第２ＲＳ'と称する。）との間のチャネル品質または前記基地局と前記端末との間のチャネル品質である。前記チャネル品質は、特定のノード間のチャネルの状態を示すもので、例えば、アップリンクを通して伝送される信号の品質またはダウンリンクを通して伝送される信号の品質を意味する。前記チャネル品質は、多様な方法によって測定される。例えば、チャネル品質を測定するための特定のチャネルを設定し、前記特定のチャネルを観察してチャネルの品質を測定することができる。また、ダウンリンクの品質の測定を指示するメッセージを端末に伝送し、前記端末から受信されるメッセージを復調して前記ダウンリンクの品質を測定することもできる。この場合、前記ダウンリンク品質を報告するためのメッセージを用いてアップリンクの品質を測定することも可能である。
【００８１】
上述したように、本実施例に係る第１ＲＳは、特定のイベントが発生した場合、前記基地局にチャネル品質を測定するように要請するが、前記要請のために、連結状態が良くない特定の端末に関する情報を伝送したり、前記第１ＲＳと特定の端末との間のチャネル状態を伝送することもでき、前記基地局にチャネル品質を測定するように要請するメッセージを伝送することもできる。前記チャネル品質を測定するように要請するメッセージを受信した基地局は、前記第１ＲＳと前記基地局との間のチャネル品質を測定したり、前記端末と前記基地局との間のチャネル品質を測定することができる。例えば、前記第１ＲＳと任意の端末との間のアップリンク信号品質情報が基準値以下に落ちてイベントが発生する場合、前記第１ＲＳは、基地局にアップリンク信号品質情報が基準値以下に悪くなった前記端末を報告する。前記第１ＲＳから報告を受けた基地局は、前記第１ＲＳの隣接ＲＳ（例えば、第２ＲＳ）と前記端末との間のアップリンク信号品質情報を要請したり、前記基地局と前記端末との間の直接的なダウンリンク／アップリンク信号品質情報を要請することができる。
【００８２】
本実施例に係る第１ＲＳは、特定のイベントが発生する場合、前記端末をリレーする特定の第２ＲＳに関する情報を前記基地局に提供することができる。すなわち、前記第１ＲＳと端末との間のチャネル品質が落ちてイベントが発生する場合、前記第１ＲＳは、前記端末をリレー可能な候補ＲＳを提案することができる。このような動作を通して、前記第１ＲＳは、前記基地局がチャネル品質を測定する過程を補助することができる。前記第１ＲＳが前記候補ＲＳを提案するためには、前記第１ＲＳが前記第１ＲＳの周辺に位置する各ＲＳに関する情報を知る必要があるが、前記第１ＲＳの周辺に位置するＲＳに関する情報は、前記基地局から前記第１ＲＳに提供されることが好ましい。前記第１ＲＳの周辺に位置するＲＳに関する情報は放送されることが好ましく、前記放送されるＲＳに関する情報は周期的または非周期的に反復されることがさらに好ましく、前記ＲＳに関する情報は少なくとも一つのＲＳに関する情報であることがさらに好ましい。また、前記候補ＲＳの提案を受けた前記基地局は、前記候補ＲＳに対して優先的にチャネル品質を測定することができる。本実施例に係る第１ＲＳは、前記基地局が前記端末とのチャネル品質を測定するように優先的に要請することもできる。前記第１ＲＳが、前記端末と基地局との間のチャネル品質を前記基地局が測定するように要請する場合、前記基地局は、前記基地局と前記端末との間のチャネル品質を測定することができる。一方、前記第１ＲＳが、前記第２ＲＳと前記端末との間のチャネル品質を前記基地局が測定するように要請する場合、前記基地局は、前記第２ＲＳと前記端末との間のチャネル品質を測定することができる。
【００８３】
本実施例に係る基地局は、前記第１ＲＳの要請によってチャネル品質を測定し、前記チャネル品質を測定した各結果を用いて前記端末に対するリレーを前記第２ＲＳが行うようにしたり、前記第１ＲＳが継続的にリレーを行うようにしたり、前記端末と直接的に通信を行うかどうかを決定することが好ましい。例えば、前記基地局は、前記第２ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報を前記第１ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報と比較し、信号品質情報が基準値以上でより良い品質を有するＲＳを選択することができる。また、前記基地局は、前記端末と前記基地局との間のチャネル品質を測定し、特定の臨界値以上の品質が測定されたり、前記ＲＳと前記端末とのチャネル品質より優れた品質が測定される場合、前記ＲＳを通してでなく前記端末と直接的に通信を行うことができる。前記基地局は、前記端末と直接通信を行うかどうかを決定する方法で、従来のＣＱＩＣＨチャネルとＲＥＰ−ＲＥＱ／ＲＳＰ ＭＡＣ管理メッセージを用いることができる。
【００８４】
前記ＲＳと端末との間のチャネル品質に関する情報は、前記基地局の要請によって前記ＲＳが獲得することができ、前記基地局の要請がある前に前記ＲＳが予め獲得し、前記基地局の要請があるときに直ちに前記基地局に提供することができる。
【００８５】
上述したように、本実施例は、特定のイベントが発生する場合に行われるが、前記第１ＲＳと前記端末との間のチャネル品質が一定の臨界値以下に落ちる場合、前記イベントが発生しうる。前記イベントは、既に設定された周期によって反復されるか、非周期的に反復される。また、前記基地局を制御するバックボーン網の制御メッセージなどによって前記イベントが発生しうる。
【００８６】
以下、前記端末が前記基地局のカバレッジ内に存在する場合、前記第１ＲＳが前記基地局にチャネル品質を要請する場合の各例を説明する。
【００８７】
（１）基地局と端末がＲＳを通して通信してから移動端末機と直接通信する場合の一例：
前記端末が前記第１ＲＳを通して前記基地局からサービスを受けてから、前記第１ＲＳの領域を逸脱して前記基地局の領域に移動すると、前記第１ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報が悪くなる。前記第１ＲＳは、前記基地局に前記基地局と前記端末との間の直接的なアップリンク信号品質情報を獲得するように要請し、前記基地局は、前記端末からアップリンク信号品質情報を受信した後、前記端末との直接的な通信がより良い場合、前記ＲＳを通してでなく直接前記端末機と通信する。
【００８８】
（２）基地局と端末がＲＳを通してリレーしてから隣接ＲＳにハンドオーバーを行う手順の一例：
前記端末が前記第１ＲＳを通して前記基地局からサービスを受けてから、前記第１ＲＳの領域を逸脱して隣接した第２ＲＳ領域に移動すると、前記第１ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報が悪くなる。このとき、前記第１ＲＳは、前記基地局に前記第２ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報を獲得するように要請し、前記基地局は、前記第２ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報を受信した後、前記第１ＲＳ及び第２ＲＳのうちより良い品質のＲＳを選択してリレーを行えるようにする。
【００８９】
本実施例は、第１ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報が基準値以下になった場合、前記ＲＳが該当の端末を基地局に報告する手順を提案することで、前記基地局は、基地局領域内の適切なＲＳまたは直接的な通信可否を決定し、スループット向上及び持続的なサービスを可能にする。
【００９０】
図１０は、本発明の一実施例が具現される通信システムの一例である。図１１は、本発明の一実施例に係る手順フローチャートである。以下、図１０及び図１１を参照して、本発明の一実施例に係る動作を説明する。図１１の実施例は、前記第１ＲＳが前記基地局に報告する方法で、本実施例に係るＲＳ−ＲＥＰＯＲＴ ＭＡＣ管理メッセージを用いる方法を提案する。
【００９１】
図１０の通信システムは、一つの基地局と２個のＲＳ（第１ＲＳ及び第２ＲＳ）を含み、前記ＲＳまたは基地局と通信する少なくとも一つの端末（第１端末）を含む。前記基地局が前記第１端末と通信する場合、前記第１端末が前記第１ＲＳを通して基地局のサービスを受けてから前記第２ＲＳの領域に移動することで、前記第１端末と第１ＲＳとの間のチャネル状態が基準値以下に悪くなる。この場合、前記第１ＲＳが前記基地局に報告する。前記報告を行う段階は、第１ＲＳがＲＥＰ−ＲＥＱ ＭＡＣメッセージを基地局に伝送する段階である。前記基地局は、前記ＲＥＰ−ＲＥＱ ＭＡＣメッセージを受信し、前記第１端末と前記基地局との間のチャネル状態及び前記第２ＲＳと前記端末との間のチャネル状態を獲得することができる。
【００９２】
以下、図１１の手順フローチャートを説明する。図１１の一例は、前記第１端末が前記第１ＲＳの領域を逸脱して前記第２ＲＳの領域に進入する場合に適用される。
【００９３】
以下、前記端末と通信する基地局をサービング基地局という。前記サービング基地局は、前記第１ＲＳを用いて端末と通信を行う（Ｓ１１０１〜Ｓ１１０４）。すなわち、前記第１ＲＳが前記第１端末のためのデータをリレーすることができる。具体的に、前記サービング基地局は、前記第１ＲＳにデータを伝送し（Ｓ１１０１）、前記第１ＲＳは、前記第１端末にデータを伝送する（Ｓ１１０２）。結局、前記第１端末は、前記サービング基地局からサービス提供を受ける。前記第１端末は、前記第１ＲＳにデータを伝送し（Ｓ１１０３）、前記第１ＲＳは、前記サービング基地局にデータを伝送する（Ｓ１１０４）。
【００９４】
上記のように前記第１ＲＳを通してデータがリレーされる場合、前記第１ＲＳは、前記第１端末と前記第１ＲＳとの間のチャネル品質を測定することができる。前記チャネル品質は、周期的及び非周期的に反復して測定されるか、基地局またはバックボーン網などの外部ノードによる制御信号によって測定される。前記チャネル品質が測定される場合、前記ＲＳは、測定されたチャネル品質が特定の基準値以下に減少するかどうかを検査する（Ｓ１１０５）。図１１の実施例は、チャネル品質の一例として、アップリンクチャネルの品質を検査する。
【００９５】
前記検査結果、チャネル品質が基準値以下である場合、前記第１ＲＳは、前記サービング基地局に報告メッセージを伝送する（Ｓ１１０６）。図１１の実施例では、前記報告メッセージとしてＲＳ−ＲＥＰＯＲＴ ＭＡＣ管理メッセージを使用する。前記報告メッセージは多様な情報を含めるが、図１１の実施例では、前記第１ＲＳと前記第１端末との間のチャネル品質に関する情報を含む。
【００９６】
前記第１ＲＳが受信した第１端末のアップリンク信号品質情報、すなわち、前記第１ＲＳと第１端末との間のアップリンク信号品質情報が基準値以下であると、前記第１ＲＳは、前記第１ＲＳを除いたサービング基地局内の前記第１端末に隣接したＲＳ（例えば、第２ＲＳ）と前記第１端末との間のアップリンク信号品質情報を獲得することができる。また、前記サービング基地局は、前記第１端末と前記サービング基地局との間のチャネル品質に対する情報を獲得することもできる。
【００９７】
前記サービング基地局は、前記第１ＲＳから報告を受けたアップリンク信号品質情報が基準値以下である前記第１端末にアップリンクを割り当てる（Ｓ１１０７）。
【００９８】
前記サービング基地局は、前記第１ＲＳが前記第１端末に対するアップリンクを監視するように指示するメッセージ（ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱ）を前記第２ＲＳに要請する（Ｓ１１０８）。
【００９９】
前記Ｓ１１０７段階を通して前記サービング基地局からアップリンクの割当てを受けた前記第１端末が前記サービング基地局に伝送するデータがある場合、前記割当てを受けたアップリンクを通してデータを伝送する（Ｓ１１０９）。前記第１端末が前記サービング基地局にデータを伝送すると、前記第２ＲＳは、前記第１端末から受信したデータのアップリンク信号品質情報を確認する（Ｓ１１１０）。前記第２ＲＳは、前記アップリンクを監視するように指示するメッセージ（ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱ）の応答であるＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージに前記アップリンク信号品質情報を含ませて前記サービング基地局に伝送する（Ｓ１１１１）。
【０１００】
前記Ｓ１１０７段階を通して前記サービング基地局からアップリンクの割当てを受けた前記第１端末が前記サービング基地局に伝送するデータがない場合、前記第１端末は、周期的なレンジングを実施する。移動端末機が周期的なレンジングを実施する場合、前記第１端末は、前記サービング基地局にＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを要請する（Ｓ１１１２）。前記第２ＲＳは、前記第１端末から前記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを受信するとき、アップリンク信号品質情報を確認することができる（Ｓ１１１３）。前記第２ＲＳが受信した前記第１端末のアップリンク信号品質情報は、前記ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージの形態で前記第２ＲＳから前記サービング基地局に伝送される（Ｓ１１１４）。
【０１０１】
前記サービング基地局は、前記ＲＳを通してでなく、前記第１端末に直接チャネル状態情報を要請することもできる。この場合、前記サービング基地局は、前記第１端末に従来のＲＥＰ−ＲＥＱメッセージを伝送し、前記第１端末のダウンリンクに対する信号品質情報を要請する。前記第１端末は、前記サービング基地局にＲＥＰ−ＲＳＰメッセージを受信する場合（Ｓ１１１５）、前記サービング基地局と前記第１端末との間のダウンリンク信号品質情報を前記ＲＥＰ−ＲＳＰを通して伝送する（Ｓ１１１６）。また、前記Ｓ１１１６段階を通して、前記サービング基地局は、セル領域内に存在するサービング基地局と前記第１端末との間のダウンリンク／アップリンクに対する信号品質情報を獲得することができる。
【０１０２】
少なくとも一つのＲＳ（前記第１ＲＳを除いた残りのＲＳ）から前記ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージを受信した前記サービング基地局は、前記ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージを受信するときのアップリンク信号品質情報と、前記第１ＲＳが伝送した前記第１端末のアップリンク信号品質情報とを比較する（Ｓ１１１７）。前記比較結果、アップリンク信号品質情報が基準値以上で優れた品質を表す特定のＲＳを選定したり、前記第１端末と直接的に通信する方法を選択する。例えば、前記第２ＲＳと前記第１端末との間のチャネル品質が前記基準値が以上で、最も優れた品質を表す場合、前記第２ＲＳがリレーを行えるようにする。この場合、前記第２ＲＳはリレーを行う（Ｓ１１１８〜Ｓ１１１９）。
【０１０３】
下記の表１３は、図１１の実施例で使用するＲＳ−ＲＥＰＯＲＴ ＭＡＣ管理メッセージの一例を示す。
【０１０４】
【表１３】
前記表１３のメッセージが前記第１ＲＳから伝送されることで、前記サービング基地局にＣＩＮＲまたはＲＳＳＩ情報を伝送することができる。前記ＣＩＮＲ及びＲＳＳＩは、チャネル品質を表すためのパラメーターの一例に過ぎなく、前記メッセージには他の形態のパラメーターも含まれる。前記表１３のメッセージは、前記第１端末に関する情報及び前記第１端末と前記第１ＲＳとの間のチャネル品質を報告する一例であるが、前記ＲＳ−ＲＥＰＯＲＴ ＭＡＣ管理には他の情報も含まれる。上述したように、前記第１ＲＳは、前記第２ＲＳに対する情報を前記サービング基地局に一緒に伝送し、前記サービング基地局のチャネル品質検査を助けることができ、前記表１３のメッセージに前記第１ＲＳの周辺に位置した各ＲＳに対する情報なども含まれる。また、上述した内容によって、前記第１ＲＳで前記サービング基地局が優先的に前記第１端末とのチャネル品質を検査することもでき、前記表１３のメッセージにチャネル品質を検査する優先順位に関する情報も含まれる。例えば、前記端末と前記サービング基地局との間の直接的な通信のためのチャネル品質を先に検査し、前記ＲＳによるリレーのためのチャネル品質を後で検査するように優先順位を指定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、広帯域無線接続システムにおいて、基地局が端末との直接通信または中継通信を決定し、これを制御することで、スループットを高められるという効果がある。
【０１０６】
また、本発明は、移動端末機とＲＳとの間のアップリンク信号品質情報をＲＳが基地局に報告する方法を提案することで、既存の基地局と移動端末機との間にＲＳが存在する場合、ＲＳを通したリレー可否を基地局が効率的に決定するようにする。したがって、シームレスな基地局のサービスを可能にし、基地局のサービス領域拡張及び陰影地域での円滑なサービスを可能にする。また、基地局がＲＳのサービスを受けている各移動端末機のグループ管理を行えるので、サービス基地局の資源分配及び移動端末機のパワー消費を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】ＲＳが存在するネットワークを示す図である。
【図２】既存のＲＳのフレーム構造の一例を示す図である。
【図３】既存のＯＦＤＭＡ物理階層のフレーム構造の一例を示す図である。
【図４】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図５】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図６】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図７】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図８】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図９】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施例が具現される通信システムの一例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る手順フローチャートを示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リレーステーション（Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ）が含まれる通信システムでの通信方法に関するもので、より具体的には、基地局がリレーステーション（以下、‘ＲＳ'と略称する。）を通した移動端末機との通信可否を決定するように、ＲＳと端末との間のチャネル状態をＲＳが基地局に報告する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リレーステーションは、移動通信システムのセルカバレッジ拡張及びスループット増大のために提示された。ＲＳは、既存のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ端末を支援し、ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）の一部機能を有しており、ＰＭＰ基盤のＲＳのネットワーク進入（ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｎｔｒｙ）機能、移動性（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）、ＲＲＭ、保安機能を含むアクティブリピーター（ａｃｔｉｖｅ ｒｅｐｅａｔｅｒ）の機能を行う。前記ＲＳは、送信端から受信した信号を復号化した後、これを再び符号化して受信端に伝達することで、ノイズを除去することができる。また、前記ＲＳは、より高いデータレート符号化を使用して高いスループットを得られるデジタル増幅器の役割をする。しかしながら、前記ＲＳには、復号化過程と符号化過程で発生する遅延（Ｄｅｌａｙ）の問題が存在する。また、前記ＲＳには、ＰＭＰモードの下位互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の問題が存在する。
【０００３】
前記ＲＳの種類は、移動性によって次のように分類される。
【０００４】
１．Ｆｉｘｅｄ ＲＳ：永久的に固定され、陰影地域でのサービス提供やセルカバレッジ増大のために使用される。単純リピーターの機能も行える。
【０００５】
２．Ｎｏｍａｄｉｃ ＲＳ：使用者が突然に増加するときに臨時に設置したり、建物内で任意に移動可能なＲＳである。
【０００６】
３．Ｍｏｂｉｌｅ ＲＳ：バスや地下鉄などの大衆交通に装着可能なＲＳである。
【０００７】
また、前記ＲＳは、周波数帯域の使用方法によって三つの方法に分けられる。
【０００８】
第１方法：基地局が使用する周波数帯域と関係のない新しい周波数帯域を使用してサービスする方法。
【０００９】
第２方法：基地局が使用する周波数帯域を使用して、ＲＳが割当を受けてサービスする方法。
【００１０】
第３方法：基地局と同一の周波数帯域を使用して、基地局に受信された制御信号やデータを単純増幅後に伝達してサービスする方法である。
【００１１】
図１は、ＲＳが存在するネットワークを示した図である。前記ＲＳの基本的な目標は、基地局のサービス領域を拡張したり、陰影地域に設置することでサービスを円滑にすることにある。
【００１２】
既存のＲＳのフレーム構造の一例は、図２に示す通りである。
【００１３】
フレーム内に、ＲＳのダウンリンク領域（ＤＬ Ｒｅｌａｙ ｚｏｎｅ）とアップリンク領域（ＵＬ Ｒｅｌａｙ ｚｏｎｅ）を設定する。基地局がＲＳに伝送するデータは、フレームのダウンリンクにバースト形態で割り当て、ＲＳが移動端末機に伝送するデータは、ＲＳのダウンリンク領域に割り当てる。移動端末機が基地局に伝送するデータがある場合は、ＲＳのアップリンク領域で各端末に割り当てられた領域に伝送し、ＲＳは、このデータをアップリンクでＲＳに割り当てられた領域に含む。
【００１４】
既存のＯＦＤＭＡ物理階層のフレーム構造は、図３に示す通りである。
【００１５】
ダウンリンク副フレームは、物理階層での同期化と等化のために使用されるプリアンブルから開始し、その次に、ダウンリンクとアップリンクに割り当てられるバーストの位置と用途を定義する放送形態のダウンリンクマップ（ＤＬ-ＭＡＰ）メッセージとアップリンクマップ（ＵＬ-ＭＡＰ）メッセージを通してフレーム全体に対する構造を定義する。
【００１６】
下記の表１と表２は、ＤＬ-ＭＡＰメッセージとＵＬ-ＭＡＰメッセージの一例をそれぞれ示している。
【００１７】
前記ＤＬ-ＭＡＰメッセージは、バーストモード物理階層でダウンリンク区間に割り当てられたバーストの用途を定義し、前記ＵＬ-ＭＡＰメッセージは、アップリンク区間に割り当てられたバーストの用途を定義する。ＤＬ-ＭＡＰを構成する情報要素（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ：ＩＥ）は、ＤＩＵＣ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｕｓａｇｅ Ｃｏｄｅ）、ＣＩＤ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＩＤ）及びバーストの位置情報（副チャネルオフセット、シンボルオフセット、副チャネル数、シンボル数）を含み、これによって使用者がダウンリンクトラフィック区間を区分する。一方、ＵＬ-ＭＡＰメッセージを構成する情報要素は、各ＣＩＤ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＩＤ）別にＵＩＵＣ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｕｓａｇｅ Ｃｏｄｅ）によって用途が決まり、デュレーション（ｄｕｒａｔｉｏｎ）によって該当区間の位置が規定される。ここで、ＵＬ-ＭＡＰで使用されるＵＩＵＣ値によって区間別用途が決まり、各区間は、それ以前のＩＥ開始点からＵＬ-ＭＡＰ ＩＥで規定されたデュレーションだけ離れた地点から開始する。
【００１８】
以下、ＵＬ-ＭＡＰに対して説明する。
【００１９】
前記ＵＬ-ＭＡＰは、アップリンクチャネルに対する使用権限を割り当てる。それぞれのアップリンク区間の使用法を定義する連続的な情報要素を使用してアップリンクバーストに対する使用法を定義し、ＯＦＤＭＡシンボルと副チャネルのブロックの単位として割り当てられるアップリンク資源の使用法を定義する。
【００２０】
以下、ＵＬ ＭＡＰに対する情報要素（ＵＬ-ＭＡＰ ＩＥ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ））を説明する。前記ＵＬ ＭＡＰに対する情報要素（ＵＬ-ＭＡＰ ＩＥ）は、アップリンクに対する帯域割当情報を指定する。それぞれのＵＬ-ＭＡＰメッセージは、最後のバーストの端を表示するために少なくとも一つのＩＥを含む。ＵＬ-ＭＡＰによって伝送される各ＩＥの順序は、使用される物理階層によって決定される。ＣＩＤは、ＩＥをユニキャスト、マルチキャスト及びブロードキャスト住所に割り当てる。帯域幅許可が割り当てられるように明示的に指定される場合、ＣＩＤ値として端末の基本的な（ｂａｓｉｃ） ＣＩＤが使用される。ＵＩＵＣは、アップリンク使用形態とこれと関連したアップリンクバーストプロファイルを指定するために使用される。ＵＬ-ＭＡＰで使用される各ＵＩＵＣの場合、ＵＣＤにＵｐｌｉｎｋ＿Ｂｕｒｓｔ＿Ｐｒｏｆｉｌｅが含まれるべきである。各ＩＥは、全て端末によって支援されるべきである。基地局は、ＵＬ-ＭＡＰメッセージを生成するとき、これら情報要素のうち何れを使用しても構わない。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３−１】
【００２４】
【表３−２】
以下、既存の移動通信システムで基地局が移動端末機に対するダウンリンク信号品質情報を要請する方法であるＣＱＩＣＨチャネルとＲＥＰ-ＲＥＱ／ＲＳＰ ＭＡＣメッセージの動作を説明する。
【００２５】
（１）ＣＱＩＣＨチャネル
基地局が移動端末機に対するダウンリンクの信号品質情報を獲得するための方法として、アップリンクの２次元マップで一部区域をＣＱＩＣＨ専用チャネルとして予め割り当てた後、端末ごとに使用すべきサブチャネルを指定する方法がある。
【００２６】
図３に示すように、ＵＬ−ＭＡＰ内のＵＬ−ＭＡＰ ＩＥでＦＡＳＴ−ＦＥＥＤＢＡＣＫチャネルを用いてＣＱＩＣＨチャネル用区域を予め割り当てた後、ＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥまたはＣＱＩＣＨ＿Ｅｎｈａｎｃｅ＿Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ＿ＩＥを用いて各端末ごとにスロットを指定する。例えば、ＭＳ＃１はＣＱＩＣＨ＃１を指定し、ＭＳ＃２はＣＱＩＣＨ＃２とＣＱＩＣＨ＃３を指定し、ＭＳ＃３はＣＱＩＣＨ＃４を指定することができる。
【００２７】
ＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥは、端末のアップリンクにＣＱＩＣＨを動的に割り当てたり、割り当てられた領域を取り消す。一旦割り当てられると、端末は、割り当てられたＣＱＩＣＨ領域を通して信号品質情報をＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥに設定された周期で伝送する。割り当てられたＣＱＩＣＨを端末が取り消すと、すなわち、ＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥにデュレーション＝０と設定されると、端末は、基地局に信号品質情報を伝送しない。
【００２８】
【表４−１】
【００２９】
【表４−２】
【００３０】
【表４−３】
（２）ＲＥＰ−ＲＥＱ／ＲＳＰ ＭＡＣメッセージ
Ａ．ＲＥＰ−ＲＥＱ（Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）
本メッセージは、１１ＧＨｚ以下の帯域で作動する基地局が端末のＲＳＳＩ及びＣＩＮＲなどのダウンリンクチャネル測定結果を要請するときに使用される。
【００３１】
【表５−１】
ＲＥＰ−ＲＥＱメッセージのＴＬＶエンコードされたパラメーターは、次の表に示す通りである。
【００３２】
【表５−２】
信号品質情報報告応答（Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージは、端末に受信された報告要請（Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）チャネル測定目録の応答のために使用されるべきである。
【００３３】
【表５−３】
【００３４】
【表５−４】
【００３５】
【表５−５】
Ｂ．ＲＥＰ-ＲＳＰ（Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅsｐｏｎｓｅ）
このメッセージは、受信された報告要請内で列挙された各チャネル測定に応答するために移動端末機によって使用される。端末は、受信されたチャネル測定結果要請メッセージ（Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）に羅列された各チャネルに対する測定結果をチャネル測定結果応答メッセージ（Ｃｈａｎｎｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に含ませて伝送する。報告されるチャネル品質の種類は、現在基地局との通信に使用されているチャネルの種類によって決定される。以下、表６Ａは、前記チャネル測定結果応答メッセージのフォーマットを示している。
【００３６】
【表６−１】
チャネル測定結果応答メッセージを通して報告される内容及びチャネル終了（Ｃｈａｎｎｅｌ ｔｙｐｅ）に関する報告は、下記の表６Ｂのパラメーターで構成される
【００３７】
【表６−２】
従来技術で言及したＲＳは、基地局と端末との間に固定的に装着されるか、移動中の大衆共通に装着されるので、基地局のサービス領域カバーレッジの拡大または陰影地域の解消のために使用できる。しかしながら、従来技術には、基地局と端末がどの時に直接通信を行い、どの時にＲＳを通した中継通信を行うのかを提示していない。
【００３８】
既存の通信システムは、基地局と移動端末機との間のダウンリンク／アップリンクチャネルに対する信号品質情報を前記基地局が前記端末から直接的に受信し、ハンドオーバーを行う方法を提供する。ただし、従来の技術には、前記ＲＳが含まれる通信システムに対して、チャネル環境の変化によって前記端末、ＲＳ及び基地局が互いに通信する方法を提供していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためのもので、その目的は、基地局と端末がどの時に直接通信を行い、どの時にＲＳを通した中継通信を行うのかを提示できる中継通信制御方法を提供することにある。
【００４０】
また、前記ＲＳが含まれる通信システムに対して、チャネル環境の変化によって前記端末、ＲＳ及び基地局が互いに通信する方法を提供できる中継通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４１】
上記の目的を達成するための本発明は、リレーステーションを備えた広帯域無線接続システムに適用される中継通信制御方法において、基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；前記チャネル状態情報を検査した結果、定められた条件を満足する場合、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；前記基地局と端末との間のチャネル状態と、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態とを比較する段階と；前記比較結果によって、直接通信または中継通信を行う段階と；を含んで構成される。
【００４２】
また、本発明は、リレーステーションを備えた広帯域無線接続システムに適用される中継通信制御方法において、周期的に、基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報及び前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；前記基地局と端末との間のチャネル状態と、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態とを比較する段階と；前記比較結果によって、直接通信または中継通信を行う段階と；を含んで構成される。
【００４３】
本発明は、ＲＳを通して基地局と通信する端末に関するものである。本発明は、ＲＳと端末との間のアップリンク／ダウンリンク信号品質情報が悪くなったとき、ＲＳが基地局に報告する方法を提供する。本発明は、基地局領域内の端末機がＲＳを通してサービスを受けているとき、ＲＳと端末との間のチャネル状態をＲＳが基地局に報告するメカニズムを定義する。また、本発明は、特定の第１ＲＳを通してリレーしていたサービスを特定の第２ＲＳを通してリレーする方法を提供する。
【００４４】
本発明に係るチャネル状態報告方法は、基地局及び少なくとも一つの端末と通信する特定の第１リレーステーションにおいて、特定の第１端末とのチャネル品質を測定する段階と；前記測定されたチャネル品質と臨界値とを比較し、前記比較結果によって前記基地局に報告メッセージを伝送する段階と；を含んで構成されており、前記報告メッセージは、前記基地局と通信する前記第１端末及び特定の第２リレーステーションのうち少なくとも何れか一つに対するチャネル品質を前記基地局が測定するように要請するメッセージであることを特徴とする。
【００４５】
また、本発明に係るチャネル状態報告方法は、一つ以上の端末及び一つ以上のリレーステーションのうち少なくとも何れか一つと通信する基地局において、特定の第１端末をリレーする特定の第１リレーステーションからチャネル品質測定を要請する報告メッセージを受信する段階と、前記報告メッセージによって、前記第１端末及び特定の第２リレーステーションのうち少なくとも何れか一つに対するチャネル品質を測定する段階と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００４６】
また、本発明に係るチャネル状態報告方法は、一つ以上のリレーステーション及び少なくとも一つの基地局を含む通信システムと通信する端末において、特定の第１リレーステーションにデータを伝送する段階と、前記伝送データによって測定されたチャネル品質にしたがって選択されるデータ経路を通して伝送されるデータを受信する段階と、を含んで構成されており、前記データ経路は、前記測定されたチャネル品質と、特定の第２リレーステーション及び前記基地局のうち何れか一つと前記端末との間のチャネル品質とを比較した結果によって決定されることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
データのアップリンク信号品質を確認し、信号品質情報を信号品質測定報告応答メッセージ（ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰ）を通して基地局に伝送する（Ｓ７０７）。
【００４８】
基地局に伝送するデータがない場合、第２端末は、周期的なレンジングを実施する。すなわち、第２端末は、レンジング要請メッセージ（ＲＮＧ−ＲＥＱ）を伝送し（Ｓ７０８、Ｓ７０９）、第２ＲＳは、第２端末から獲得したレンジング要請メッセージ（ＲＮＧ−ＲＥＱ）からアップリンク信号品質情報を確認することができる。第２ＲＳは、受信した端末のアップリンク信号品質情報を信号品質測定報告応答メッセージ（ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰ）の形態で基地局に伝送する（Ｓ７１０）。前記受信した各情報を用いて、基地局と端末が直接通信を行うときの信号品質が、ＲＳを用いて基地局と端末が中継通信を行うときの信号品質より良いと判断されると、基地局は端末と直接通信を行う。一方、基地局と端末が直接通信を行うときの信号品質が、ＲＳを用いて基地局と端末が中継通信を行うときの信号品質より低いと判断されると、基地局はＲＳを用いた中継通信を行う。
【００４９】
基地局は、ＲＳを通して端末にサービスを提供する（Ｓ７１１、Ｓ７１２）。基地局がＲＳを通して受信した端末のアップリンク信号品質情報より、端末から直接受信したアップリンク信号品質情報が良いと、基地局はＲＳを用いない（Ｓ７１３）。
【００５０】
アップリンク信号品質情報確認のための周期（ｐｅｒｉｏｄ）が‘０’でなく、基地局がＲＳを通して端末にサービスを提供すると、基地局はＲＳを通して端末のアップリンクを割当て、端末は、基地局に伝送するデーターがある場合、このデータを該当の領域に含ませる（Ｓ７１４〜Ｓ７１７）。第１端末が基地局にデータを伝送すると、第１ＲＳは、端末から受信したデータのアップリンク信号品質情報を確認し、これをＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱメッセージの応答であるＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージに含ませて基地局に伝送する（Ｓ７１８）。
【００５１】
基地局に伝送するデータがない場合、第１基地局は、周期的なレンジングを実施する。端末が周期的なレンジングを実施する場合、第１端末は、第１ＲＳを通して基地局にＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを伝送する（Ｓ７１９、Ｓ７２０）。第１ＲＳは、第１端末から受信したＲＮＧ−ＲＥＱメッセージからアップリンク信号品質情報を確認することができる。第１ＲＳが獲得した端末のアップリンク信号品質情報は、ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージの形態で第１ＲＳが基地局に伝送する。基地局が端末のダウンリンク信号品質情報をＲＳを通してでなく端末に直接要請すると、Ｓ７０１過程に戻る。
【００５２】
以下、基地局と端末がＲＳを用いた中継通信を行ってから、基地局と端末との間の直接通信を行う方法を説明する。ＲＳ領域内の端末が、基地局と端末との間のアップリンク信号品質情報をＲＳを通してでなく直接基地局に伝送する場合、基地局が端末から直接受信したアップリンク信号品質情報が、ＲＳが受信した端末のアップリンク信号品質情報より良いか類似していると、基地局は、ＲＳを通してでなく直接端末にサービスを提供する。
【００５３】
端末がＲＳを通して基地局からサービスを受けてから移動してＲＳの領域を逸脱するか、端末と基地局との距離が近くなって、基地局が受信した端末のアップリンク信号品質情報が良くなるか、基地局がＲＳを通してでなく端末に直接サービスを伝送しようとする場合、基地局は、基地局が受信した端末のアップリンク信号品質情報と、ＲＳが中間に存在するときのアップリンク信号品質情報とを比較し、基地局が端末との間のアップリンク信号品質情報が、基地局がＲＳを通して受信した基地局と端末との間のアップリンク信号品質情報より良いか類似していると、基地局は、ＲＳを通してでなく直接端末にサービスを提供する。
【００５４】
以下、基地局と端末が直接通信を行ってから、ＲＳを通して信号を中継する過程を説明する。
【００５５】
基地局がＲＳを通して受信した端末のダウンリンク信号品質情報またはこの情報を基地局が受けたときのアップリンク信号品質情報が基準値以下であるか、基地局が端末から受信したダウンリンク／アップリンク信号品質情報が基準値以上で、ＲＳを通して受信した端末のダウンリンク／アップリンク信号品質情報より良いか類似しているとき、基地局は端末のアップリンク信号品質情報を要請する。
【００５６】
基地局は、端末のダウンリンク信号品質情報を獲得するために端末のＣＱＩＣＨ領域を割り当てる。アップリンクのＣＱＩＣＨ領域は、基地局が端末に直接割り当てるか、ＲＳを通して割り当てる。各端末のＣＱＩＣＨ領域に含まれた端末機のダウンリンクの信号品質情報またはこの情報を受信するときのアップリンクの信号品質情報が基準値以上で、ＲＳを通して受信した端末のアップリンク品質情報より良いと、基地局は、該当のＲＳを通してでなく直接移動端末機にサービスを提供する。
【００５７】
図８は、直接通信または中継通信可否を決定する方法を示した実施例のフローチャートである。
【００５８】
基地局が端末のダウンリンク信号品質情報を受信するためのＣＱＩＣＨ領域を割り当てる場合、基地局は、第１端末のダウンリンク信号品質情報を要請する（Ｓ８０１）。基地局が受信した端末のダウンリンク信号品質またはこの情報を受信するときの端末のアップリンク信号品質情報を検査し（Ｓ８０２）、基準値以上であると、基地局は、ＲＳに基準値以上である該当の端末、すなわち、第１端末のアップリンクをモニタリングするように要請し（Ｓ８０３）、基地局は、基準値以上である該当の端末のダウンリンク信号品質情報を各端末に割り当てられたＣＱＩＣＨを通して伝送するように要請する（Ｓ８０４）。
【００５９】
第１端末は、割り当てられたＣＱＩＣＨ領域に基地局と端末との間のダウンリンク信号品質情報を含ませて基地局に伝送する（Ｓ８０５）。第１ＲＳは、第１ＲＳと第１端末との間のアップリンク信号品質情報を受信する（Ｓ８０６）。基地局は、第１ＲＳが受信した第１端末のアップリンク信号品質情報を伝送するために第１ＲＳのＣＱＩＣＨ領域を割り当てる（Ｓ８０７）。割り当てられた第１ＲＳのＣＱＩＣＨ領域に、第１ＲＳが受信した第１端末のアップリンク信号品質情報を伝送する（Ｓ８０８）。第１端末から直接受信したアップリンク信号品質情報が、第１ＲＳを通して受信した第１端末のアップリンク信号品質情報より良いとき、基地局は、第１ＲＳを通してでなく直接第１端末にサービスを提供する（Ｓ８０９）。
【００６０】
端末から受信したアップリンク信号品質情報を獲得するために、基地局は、ＲＳを通して端末のアップリンク領域を割り当てるか、ＲＳを通してでなく端末に直接アップリンクを割り当てる。
【００６１】
前者の場合、基地局が端末のアップリンクをＲＳを通して割り当てる場合、端末が基地局に伝送するデータがあると、端末機は、割り当てられた領域にデータを含ませてＲＳに伝送し、ＲＳはこれを再び基地局に伝送する。端末が基地局に伝送するデータがないと、端末は、周期的なレンジングを行い、ＲＳを通して基地局にレンジングを要請する。このとき、基地局は、ＲＳを通して受信された端末のアップリンク信号品質情報を獲得することができ、アップリンクの信号品質情報が基準値以下であると、基地局は、端末に直接アップリンクを割り当ててデータを伝送するか、周期的なレンジング過程を通してＲＳから受信された端末のアップリンクの信号品質情報を獲得する。基地局は、受信した端末のアップリンク信号品質情報が基準値以上で、ＲＳを通して受信した端末のアップリンク信号品質より良いと、ＲＳを通してでなく直接端末にサービスを提供する。
【００６２】
後者の場合、基地局が直接的に端末を通して獲得した端末のアップリンクの信号品質情報が基準値以上で、ＲＳを通して受信した端末のアップリンク信号品質情報より良いと、基地局は、該当のＲＳを通してでなく直接端末にサービスを提供する。
【００６３】
図９は、直接通信または中継通信可否を決定する方法を示した実施例のフローチャートである。図９を参照すると、基地局が第１ＲＳを通して第１端末と通信を行う場合、基地局は、アップリンクの第１ＲＳの領域に第１端末のアップリンク領域を割当て（Ｓ９０１）、第１ＲＳを通して第１端末のアップリンク割当て領域を確保する（Ｓ９０２）。基地局は、第１ＲＳが第１端末からのアップリンクをモニタリングするように、ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱメッセージを第１ＲＳに伝送する（Ｓ９０３）。
【００６４】
第１端末が基地局に伝送するデータがあると、第１端末は第１ＲＳにデータを伝送し、第１ＲＳは基地局にデータを伝送する（Ｓ９０４、Ｓ９０５）。このとき、第１ＲＳは、第１端末からアップリンク信号品質情報を獲得することができる。第１ＲＳは、受信した第１端末のアップリンク信号品質情報をＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージに含ませて基地局に伝送する（Ｓ９０６）。第１端末が基地局に伝送するデータがないと、第１端末は周期的なレンジングを実行する。このために、第１端末は第１ＲＳにＲＮＧ−ＲＥＱを要請し、第１ＲＳはこれを基地局に再び伝送する（Ｓ９０７、Ｓ９０８）。このとき、第１ＲＳは、第１端末からアップリンク信号品質情報を獲得することができる。第１ＲＳは、受信した第１端末のアップリンク信号品質情報をＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージに含ませて基地局に伝送する（Ｓ９０９）。基地局がＲＳ＃１を通して受信した端末のアップリンク信号品質情報が基準値以下であると、基地局は第１端末のアップリンクを割り当て（Ｓ９１０）、基地局からアップリンクの割当てを受けた第１端末が基地局に伝送するデータがあると、第１端末に割り当てられた領域にデータを含ませて伝送する（Ｓ９１２）。このとき、基地局は、第１端末からアップリンク信号品質情報を受信することができる。第１端末が基地局に伝送するデータがない場合、第１端末は、基地局にＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを送り、このとき、基地局は、第１端末からアップリンク信号品質情報を獲得することができる（Ｓ９１５）。基地局は、第１端末とのアップリンクの信号品質情報が基準値以上で、第１ＲＳを通して受信した第１端末のアップリンク信号品質情報より良いとき、第１ＲＳを通してでなく直接第１端末にサービスを提供する（Ｓ９１８）。
【００６５】
一方、基地局が第１ＲＳを通してでなく第１端末に直接通信する場合、基地局が第１端末のアップリンクを割り当て（Ｓ９１０）、基地局は、第１ＲＳにＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱメッセージを伝送し、第１端末から受信したアップリンク信号品質情報を第１ＲＳがモニタリングするように要請する（Ｓ９１１）。
【００６６】
基地局からアップリンクの割当てを受けた第１端末が基地局に伝送するデータがあると、第１端末に割り当てられた領域にデータを含ませて伝送する。このとき、基地局は、端末のアップリンク信号品質情報を受信することができる（Ｓ９１２）。第１ＲＳは、第１端末からアップリンク信号品質情報を獲得することができる（Ｓ９１３）。第１ＲＳは、受信した第１端末のアップリンク信号品質情報をＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ-ＲＳＰメッセージに含ませて基地局に伝送する（Ｓ９１４）。
【００６７】
第１端末が基地局に伝送するデータがない場合、第１端末は基地局にＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを送り、このとき、基地局は、端末のアップリンク信号品質情報を受信することができる（Ｓ９１５）。第１ＲＳは、第１端末からアップリンク信号品質情報を獲得することができる。第１ＲＳは、受信した第１端末のアップリンク信号品質情報をＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージに含ませて基地局に伝送する（Ｓ９１４）。基地局は、第１端末とのアップリンクの信号品質情報が基準値以上で、第１ＲＳを通して受信した第１端末のアップリンク信号品質情報より良いとき、第１ＲＳを通してでなく直接第１端末にサービスを提供する（Ｓ９１８）。
【００６８】
基地局は、端末及びＲＳから周期的にアップリンク信号品質情報を受信し、これを用いて、直接通信を行うか、ＲＳを用いた中継通信を行うかを決定することができる。すなわち、基地局は、端末とＲＳとの間のアップリンク信号品質情報を周期的に要請し、基地局は、端末から受信したダウンリンク／アップリンク信号品質情報を獲得するために、ＲＳを通して端末のアップリンク信号品質情報を獲得するか、ＲＳを通してでなく端末に直接アップリンク信号品質情報を受信する。
【００６９】
本発明は、基地局が端末とＲＳとの間のアップリンク信号品質情報を周期的に確認する方法を提案することで、既存の基地局と移動端末機との間にＲＳが存在する場合、ＲＳを通したリレー可否を、基地局と端末との間のアップリンク信号品質情報と、基地局、ＲＳ及び端末の間のアップリンク信号品質情報とを比較して決定するようにする。したがって、シームレスな基地局のサービスを可能にし、基地局のサービス領域拡張及び陰影地域での円滑なサービスを可能にする。また、基地局がＲＳのサービスを受けている各端末のグループ管理を行えるので、サービス基地局の資源分配及び端末のパワー消費を減少させることができる。
【００７０】
表７は、各ＵＩＵＣ値を示した一例である。
【００７１】
【表７】
表７は、ＵＩＵＣのタイプが１５である場合、すなわち、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＵＩＵＣを選択した場合の一例で、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＵＩＵＣ＝０ＢはＲＳ−Ｄｅｔｅｃｔ―ＭＳ＿ＩＥを示し、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＵＩＵＣ＝０ＣはＲＳ−ＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥを示す。
【００７２】
表８は、ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージを示した一例である。
【００７３】
【表８】
表９は、ＲＳ−Ｄｅｔｅｃｔ ＭＳ ＩＥフォーマットを示した一例である。
【００７４】
【表９】
表１０は、ＲＳ−ＣＱＩＣＨ＿Ａｌｌｏｃ＿ＩＥフォーマットを示した一例である。
【００７５】
【表１０】
表１１は、ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱメッセージを示した一例である。
【００７６】
【表１１】
表１２は、ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージを示した一例である。
【００７７】
【表１２】
第２実施例
第２実施例は、ＲＳを含むシステムでチャネル状態を報告する一例である。以下、添付された図面を参照して第２実施例を説明する。
【００７８】
本発明の一実施例は、ＲＳを通して基地局と通信する端末に関するものである。前記基地局は、バックボーン網に連結されているノードとして、前記ＲＳ及び端末と通信を行う。前記ＲＳは、前記基地局と通信するノードとして、前記ＲＳは、前記基地局と無線でデータを送受信することが好ましい。また、前記ＲＳは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式で前記基地局と通信することがさらに好ましい。前記ＲＳは、前記基地局と前記端末との間のリレーを行うことを特徴とする。前記リレーは、前記端末に伝送されるデータを前記基地局から受けて前記端末に伝送し、前記基地局に伝送されるデータを前記端末から受けて前記基地局に伝送する一連の通信手順をいう。上述したように、前記リレーは、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式で行われることが好ましい。前記リレーは、多様な通信方法によって行われることが好ましく、任意の第１方式でエンコーディングされたデータを前記端末から受信してデコーディングし、前記デコーディングされたデータを前記第１方式または任意の第２方式でエンコーディングして前記基地局に伝送する方法である。また、前記端末に対する送受信データ信号の大きさを増幅して送受信する方法である。また、前記端末から受信されるデータに特定の付加データを添付して前記基地局に伝送する方法であるか、前記端末から受信されるデータを変形して前記基地局に伝送する方法である。前記ＲＳは、前記基地局に連結されるが、前記ＲＳの個数に制限はない。前記端末は、前記基地局または前記ＲＳに連結されるノードとして、前記端末の種類は、移動性を備えた移動端末であるか、特定の位置に固定された固定端末である。
【００７９】
本発明の一実施例は、特定のイベントが発生する場合、前記ＲＳが前記基地局にチャネル品質を測定するように要請することを特徴とする。すなわち、本発明の一実施例は、前記基地局領域内の端末が前記ＲＳを通してサービスを受けているとき、前記ＲＳがチャネル状態を前記基地局に報告し、前記ＲＳと前記端末との間のチャネル状態を報告するメカニズムを提供することを特徴とする。また、本実施例は、特定の第１ＲＳを通してリレーしていたサービスを特定の第２ＲＳを通してリレーする方法を提供する。
【００８０】
上述したように、前記ＲＳが前記基地局にチャネル品質を測定するように要請する。前記チャネル品質は、現在端末に対するリレーを行うＲＳ（以下、‘第１ＲＳ'と称する。）から要請されるもので、前記基地局と前記第１ＲＳ以外のＲＳ（以下、‘第２ＲＳ'と称する。）との間のチャネル品質または前記基地局と前記端末との間のチャネル品質である。前記チャネル品質は、特定のノード間のチャネルの状態を示すもので、例えば、アップリンクを通して伝送される信号の品質またはダウンリンクを通して伝送される信号の品質を意味する。前記チャネル品質は、多様な方法によって測定される。例えば、チャネル品質を測定するための特定のチャネルを設定し、前記特定のチャネルを観察してチャネルの品質を測定することができる。また、ダウンリンクの品質の測定を指示するメッセージを端末に伝送し、前記端末から受信されるメッセージを復調して前記ダウンリンクの品質を測定することもできる。この場合、前記ダウンリンク品質を報告するためのメッセージを用いてアップリンクの品質を測定することも可能である。
【００８１】
上述したように、本実施例に係る第１ＲＳは、特定のイベントが発生した場合、前記基地局にチャネル品質を測定するように要請するが、前記要請のために、連結状態が良くない特定の端末に関する情報を伝送したり、前記第１ＲＳと特定の端末との間のチャネル状態を伝送することもでき、前記基地局にチャネル品質を測定するように要請するメッセージを伝送することもできる。前記チャネル品質を測定するように要請するメッセージを受信した基地局は、前記第１ＲＳと前記基地局との間のチャネル品質を測定したり、前記端末と前記基地局との間のチャネル品質を測定することができる。例えば、前記第１ＲＳと任意の端末との間のアップリンク信号品質情報が基準値以下に落ちてイベントが発生する場合、前記第１ＲＳは、基地局にアップリンク信号品質情報が基準値以下に悪くなった前記端末を報告する。前記第１ＲＳから報告を受けた基地局は、前記第１ＲＳの隣接ＲＳ（例えば、第２ＲＳ）と前記端末との間のアップリンク信号品質情報を要請したり、前記基地局と前記端末との間の直接的なダウンリンク／アップリンク信号品質情報を要請することができる。
【００８２】
本実施例に係る第１ＲＳは、特定のイベントが発生する場合、前記端末をリレーする特定の第２ＲＳに関する情報を前記基地局に提供することができる。すなわち、前記第１ＲＳと端末との間のチャネル品質が落ちてイベントが発生する場合、前記第１ＲＳは、前記端末をリレー可能な候補ＲＳを提案することができる。このような動作を通して、前記第１ＲＳは、前記基地局がチャネル品質を測定する過程を補助することができる。前記第１ＲＳが前記候補ＲＳを提案するためには、前記第１ＲＳが前記第１ＲＳの周辺に位置する各ＲＳに関する情報を知る必要があるが、前記第１ＲＳの周辺に位置するＲＳに関する情報は、前記基地局から前記第１ＲＳに提供されることが好ましい。前記第１ＲＳの周辺に位置するＲＳに関する情報は放送されることが好ましく、前記放送されるＲＳに関する情報は周期的または非周期的に反復されることがさらに好ましく、前記ＲＳに関する情報は少なくとも一つのＲＳに関する情報であることがさらに好ましい。また、前記候補ＲＳの提案を受けた前記基地局は、前記候補ＲＳに対して優先的にチャネル品質を測定することができる。本実施例に係る第１ＲＳは、前記基地局が前記端末とのチャネル品質を測定するように優先的に要請することもできる。前記第１ＲＳが、前記端末と基地局との間のチャネル品質を前記基地局が測定するように要請する場合、前記基地局は、前記基地局と前記端末との間のチャネル品質を測定することができる。一方、前記第１ＲＳが、前記第２ＲＳと前記端末との間のチャネル品質を前記基地局が測定するように要請する場合、前記基地局は、前記第２ＲＳと前記端末との間のチャネル品質を測定することができる。
【００８３】
本実施例に係る基地局は、前記第１ＲＳの要請によってチャネル品質を測定し、前記チャネル品質を測定した各結果を用いて前記端末に対するリレーを前記第２ＲＳが行うようにしたり、前記第１ＲＳが継続的にリレーを行うようにしたり、前記端末と直接的に通信を行うかどうかを決定することが好ましい。例えば、前記基地局は、前記第２ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報を前記第１ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報と比較し、信号品質情報が基準値以上でより良い品質を有するＲＳを選択することができる。また、前記基地局は、前記端末と前記基地局との間のチャネル品質を測定し、特定の臨界値以上の品質が測定されたり、前記ＲＳと前記端末とのチャネル品質より優れた品質が測定される場合、前記ＲＳを通してでなく前記端末と直接的に通信を行うことができる。前記基地局は、前記端末と直接通信を行うかどうかを決定する方法で、従来のＣＱＩＣＨチャネルとＲＥＰ−ＲＥＱ／ＲＳＰ ＭＡＣ管理メッセージを用いることができる。
【００８４】
前記ＲＳと端末との間のチャネル品質に関する情報は、前記基地局の要請によって前記ＲＳが獲得することができ、前記基地局の要請がある前に前記ＲＳが予め獲得し、前記基地局の要請があるときに直ちに前記基地局に提供することができる。
【００８５】
上述したように、本実施例は、特定のイベントが発生する場合に行われるが、前記第１ＲＳと前記端末との間のチャネル品質が一定の臨界値以下に落ちる場合、前記イベントが発生しうる。前記イベントは、既に設定された周期によって反復されるか、非周期的に反復される。また、前記基地局を制御するバックボーン網の制御メッセージなどによって前記イベントが発生しうる。
【００８６】
以下、前記端末が前記基地局のカバレッジ内に存在する場合、前記第１ＲＳが前記基地局にチャネル品質を要請する場合の各例を説明する。
【００８７】
（１）基地局と端末がＲＳを通して通信してから移動端末機と直接通信する場合の一例：
前記端末が前記第１ＲＳを通して前記基地局からサービスを受けてから、前記第１ＲＳの領域を逸脱して前記基地局の領域に移動すると、前記第１ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報が悪くなる。前記第１ＲＳは、前記基地局に前記基地局と前記端末との間の直接的なアップリンク信号品質情報を獲得するように要請し、前記基地局は、前記端末からアップリンク信号品質情報を受信した後、前記端末との直接的な通信がより良い場合、前記ＲＳを通してでなく直接前記端末機と通信する。
【００８８】
（２）基地局と端末がＲＳを通してリレーしてから隣接ＲＳにハンドオーバーを行う手順の一例：
前記端末が前記第１ＲＳを通して前記基地局からサービスを受けてから、前記第１ＲＳの領域を逸脱して隣接した第２ＲＳ領域に移動すると、前記第１ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報が悪くなる。このとき、前記第１ＲＳは、前記基地局に前記第２ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報を獲得するように要請し、前記基地局は、前記第２ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報を受信した後、前記第１ＲＳ及び第２ＲＳのうちより良い品質のＲＳを選択してリレーを行えるようにする。
【００８９】
本実施例は、第１ＲＳと前記端末との間のアップリンク信号品質情報が基準値以下になった場合、前記ＲＳが該当の端末を基地局に報告する手順を提案することで、前記基地局は、基地局領域内の適切なＲＳまたは直接的な通信可否を決定し、スループット向上及び持続的なサービスを可能にする。
【００９０】
図１０は、本発明の一実施例が具現される通信システムの一例である。図１１は、本発明の一実施例に係る手順フローチャートである。以下、図１０及び図１１を参照して、本発明の一実施例に係る動作を説明する。図１１の実施例は、前記第１ＲＳが前記基地局に報告する方法で、本実施例に係るＲＳ−ＲＥＰＯＲＴ ＭＡＣ管理メッセージを用いる方法を提案する。
【００９１】
図１０の通信システムは、一つの基地局と２個のＲＳ（第１ＲＳ及び第２ＲＳ）を含み、前記ＲＳまたは基地局と通信する少なくとも一つの端末（第１端末）を含む。前記基地局が前記第１端末と通信する場合、前記第１端末が前記第１ＲＳを通して基地局のサービスを受けてから前記第２ＲＳの領域に移動することで、前記第１端末と第１ＲＳとの間のチャネル状態が基準値以下に悪くなる。この場合、前記第１ＲＳが前記基地局に報告する。前記報告を行う段階は、第１ＲＳがＲＥＰ−ＲＥＱ ＭＡＣメッセージを基地局に伝送する段階である。前記基地局は、前記ＲＥＰ−ＲＥＱ ＭＡＣメッセージを受信し、前記第１端末と前記基地局との間のチャネル状態及び前記第２ＲＳと前記端末との間のチャネル状態を獲得することができる。
【００９２】
以下、図１１の手順フローチャートを説明する。図１１の一例は、前記第１端末が前記第１ＲＳの領域を逸脱して前記第２ＲＳの領域に進入する場合に適用される。
【００９３】
以下、前記端末と通信する基地局をサービング基地局という。前記サービング基地局は、前記第１ＲＳを用いて端末と通信を行う（Ｓ１１０１〜Ｓ１１０４）。すなわち、前記第１ＲＳが前記第１端末のためのデータをリレーすることができる。具体的に、前記サービング基地局は、前記第１ＲＳにデータを伝送し（Ｓ１１０１）、前記第１ＲＳは、前記第１端末にデータを伝送する（Ｓ１１０２）。結局、前記第１端末は、前記サービング基地局からサービス提供を受ける。前記第１端末は、前記第１ＲＳにデータを伝送し（Ｓ１１０３）、前記第１ＲＳは、前記サービング基地局にデータを伝送する（Ｓ１１０４）。
【００９４】
上記のように前記第１ＲＳを通してデータがリレーされる場合、前記第１ＲＳは、前記第１端末と前記第１ＲＳとの間のチャネル品質を測定することができる。前記チャネル品質は、周期的及び非周期的に反復して測定されるか、基地局またはバックボーン網などの外部ノードによる制御信号によって測定される。前記チャネル品質が測定される場合、前記ＲＳは、測定されたチャネル品質が特定の基準値以下に減少するかどうかを検査する（Ｓ１１０５）。図１１の実施例は、チャネル品質の一例として、アップリンクチャネルの品質を検査する。
【００９５】
前記検査結果、チャネル品質が基準値以下である場合、前記第１ＲＳは、前記サービング基地局に報告メッセージを伝送する（Ｓ１１０６）。図１１の実施例では、前記報告メッセージとしてＲＳ−ＲＥＰＯＲＴ ＭＡＣ管理メッセージを使用する。前記報告メッセージは多様な情報を含めるが、図１１の実施例では、前記第１ＲＳと前記第１端末との間のチャネル品質に関する情報を含む。
【００９６】
前記第１ＲＳが受信した第１端末のアップリンク信号品質情報、すなわち、前記第１ＲＳと第１端末との間のアップリンク信号品質情報が基準値以下であると、前記第１ＲＳは、前記第１ＲＳを除いたサービング基地局内の前記第１端末に隣接したＲＳ（例えば、第２ＲＳ）と前記第１端末との間のアップリンク信号品質情報を獲得することができる。また、前記サービング基地局は、前記第１端末と前記サービング基地局との間のチャネル品質に対する情報を獲得することもできる。
【００９７】
前記サービング基地局は、前記第１ＲＳから報告を受けたアップリンク信号品質情報が基準値以下である前記第１端末にアップリンクを割り当てる（Ｓ１１０７）。
【００９８】
前記サービング基地局は、前記第１ＲＳが前記第１端末に対するアップリンクを監視するように指示するメッセージ（ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱ）を前記第２ＲＳに要請する（Ｓ１１０８）。
【００９９】
前記Ｓ１１０７段階を通して前記サービング基地局からアップリンクの割当てを受けた前記第１端末が前記サービング基地局に伝送するデータがある場合、前記割当てを受けたアップリンクを通してデータを伝送する（Ｓ１１０９）。前記第１端末が前記サービング基地局にデータを伝送すると、前記第２ＲＳは、前記第１端末から受信したデータのアップリンク信号品質情報を確認する（Ｓ１１１０）。前記第２ＲＳは、前記アップリンクを監視するように指示するメッセージ（ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＥＱ）の応答であるＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージに前記アップリンク信号品質情報を含ませて前記サービング基地局に伝送する（Ｓ１１１１）。
【０１００】
前記Ｓ１１０７段階を通して前記サービング基地局からアップリンクの割当てを受けた前記第１端末が前記サービング基地局に伝送するデータがない場合、前記第１端末は、周期的なレンジングを実施する。移動端末機が周期的なレンジングを実施する場合、前記第１端末は、前記サービング基地局にＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを要請する（Ｓ１１１２）。前記第２ＲＳは、前記第１端末から前記ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを受信するとき、アップリンク信号品質情報を確認することができる（Ｓ１１１３）。前記第２ＲＳが受信した前記第１端末のアップリンク信号品質情報は、前記ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージの形態で前記第２ＲＳから前記サービング基地局に伝送される（Ｓ１１１４）。
【０１０１】
前記サービング基地局は、前記ＲＳを通してでなく、前記第１端末に直接チャネル状態情報を要請することもできる。この場合、前記サービング基地局は、前記第１端末に従来のＲＥＰ−ＲＥＱメッセージを伝送し、前記第１端末のダウンリンクに対する信号品質情報を要請する。前記第１端末は、前記サービング基地局にＲＥＰ−ＲＳＰメッセージを受信する場合（Ｓ１１１５）、前記サービング基地局と前記第１端末との間のダウンリンク信号品質情報を前記ＲＥＰ−ＲＳＰを通して伝送する（Ｓ１１１６）。また、前記Ｓ１１１６段階を通して、前記サービング基地局は、セル領域内に存在するサービング基地局と前記第１端末との間のダウンリンク／アップリンクに対する信号品質情報を獲得することができる。
【０１０２】
少なくとも一つのＲＳ（前記第１ＲＳを除いた残りのＲＳ）から前記ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージを受信した前記サービング基地局は、前記ＲＥＰ−ＲＳＤｅｔｅｃｔ−ＲＳＰメッセージを受信するときのアップリンク信号品質情報と、前記第１ＲＳが伝送した前記第１端末のアップリンク信号品質情報とを比較する（Ｓ１１１７）。前記比較結果、アップリンク信号品質情報が基準値以上で優れた品質を表す特定のＲＳを選定したり、前記第１端末と直接的に通信する方法を選択する。例えば、前記第２ＲＳと前記第１端末との間のチャネル品質が前記基準値が以上で、最も優れた品質を表す場合、前記第２ＲＳがリレーを行えるようにする。この場合、前記第２ＲＳはリレーを行う（Ｓ１１１８〜Ｓ１１１９）。
【０１０３】
下記の表１３は、図１１の実施例で使用するＲＳ−ＲＥＰＯＲＴ ＭＡＣ管理メッセージの一例を示す。
【０１０４】
【表１３】
前記表１３のメッセージが前記第１ＲＳから伝送されることで、前記サービング基地局にＣＩＮＲまたはＲＳＳＩ情報を伝送することができる。前記ＣＩＮＲ及びＲＳＳＩは、チャネル品質を表すためのパラメーターの一例に過ぎなく、前記メッセージには他の形態のパラメーターも含まれる。前記表１３のメッセージは、前記第１端末に関する情報及び前記第１端末と前記第１ＲＳとの間のチャネル品質を報告する一例であるが、前記ＲＳ−ＲＥＰＯＲＴ ＭＡＣ管理には他の情報も含まれる。上述したように、前記第１ＲＳは、前記第２ＲＳに対する情報を前記サービング基地局に一緒に伝送し、前記サービング基地局のチャネル品質検査を助けることができ、前記表１３のメッセージに前記第１ＲＳの周辺に位置した各ＲＳに対する情報なども含まれる。また、上述した内容によって、前記第１ＲＳで前記サービング基地局が優先的に前記第１端末とのチャネル品質を検査することもでき、前記表１３のメッセージにチャネル品質を検査する優先順位に関する情報も含まれる。例えば、前記端末と前記サービング基地局との間の直接的な通信のためのチャネル品質を先に検査し、前記ＲＳによるリレーのためのチャネル品質を後で検査するように優先順位を指定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、広帯域無線接続システムにおいて、基地局が端末との直接通信または中継通信を決定し、これを制御することで、スループットを高められるという効果がある。
【０１０６】
また、本発明は、移動端末機とＲＳとの間のアップリンク信号品質情報をＲＳが基地局に報告する方法を提案することで、既存の基地局と移動端末機との間にＲＳが存在する場合、ＲＳを通したリレー可否を基地局が効率的に決定するようにする。したがって、シームレスな基地局のサービスを可能にし、基地局のサービス領域拡張及び陰影地域での円滑なサービスを可能にする。また、基地局がＲＳのサービスを受けている各移動端末機のグループ管理を行えるので、サービス基地局の資源分配及び移動端末機のパワー消費を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】ＲＳが存在するネットワークを示す図である。
【図２】既存のＲＳのフレーム構造の一例を示す図である。
【図３】既存のＯＦＤＭＡ物理階層のフレーム構造の一例を示す図である。
【図４】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図５】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図６】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図７】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図８】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図９】直接通信または中継通信可否を決定する方法を示す実施例のフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施例が具現される通信システムの一例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る手順フローチャートを示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リレーステーションを備えた広帯域無線接続システムに適用される中継通信制御方法において、
基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；
前記チャネル状態情報を検査した結果、定められた条件を満足する場合、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；
前記基地局と端末との間のチャネル状態と、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態とを比較する段階と；
前記比較結果によって、直接通信または中継通信を行う段階と；
を含んで構成される中継通信制御方法。
【請求項２】
前記基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報は、ＣＱＩＣＨを通して伝送された信号を用いて獲得することを特徴とする請求項１に記載の中継通信制御方法。
【請求項３】
前記基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報は、ＭＡＣ管理メッセージを通して獲得することを特徴とする請求項１に記載の中継通信制御方法。
【請求項４】
前記基地局と端末との間のチャネル状態が前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態より良い場合、直接通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の中継通信制御方法。
【請求項５】
前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態が前記基地局と端末との間のチャネル状態より良い場合、直接通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の中継通信制御方法。
【請求項６】
リレーステーションを備えた広帯域無線接続システムに適用される中継通信制御方法において、
周期的に、基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報及び前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；
前記基地局と端末との間のチャネル状態と、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態とを比較する段階と；
前記比較結果によって、直接通信または中継通信を行う段階と；を含んで構成される中継通信制御方法。
【請求項７】
前記基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報は、ＣＱＩＣＨを通して伝送された信号を用いて獲得することを特徴とする請求項６に記載の中継通信制御方法。
【請求項８】
前記基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報は、ＭＡＣ管理メッセージを通して獲得することを特徴とする請求項６に記載の中継通信制御方法。
【請求項９】
前記基地局と端末との間のチャネル状態が前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態より良い場合、直接通信を行うことを特徴とする請求項６に記載の中継通信制御方法。
【請求項１０】
前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態が前記基地局と端末との間のチャネル状態より良い場合、直接通信を行うことを特徴とする請求項６に記載の中継通信制御方法。
【請求項１１】
基地局及び少なくとも一つの端末と通信する特定の第１リレーステーションにおいて、
特定の第１端末とのチャネル品質を測定する段階と；
前記測定されたチャネル品質と臨界値とを比較し、前記比較結果によって前記基地局に報告メッセージを伝送する段階と；を含んで構成されており、
前記報告メッセージは、前記基地局と通信する前記第１端末及び特定の第２リレーステーションのうち少なくとも何れか一つに対するチャネル品質を前記基地局が測定するように要請するメッセージであることを特徴とするリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１２】
前記報告メッセージは、前記チャネル品質に関する情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載のリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１３】
前記報告メッセージは、前記第１端末に関する情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載のリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１４】
前記基地局から前記第１リレーステーションの周辺に位置した少なくとも一つのリレーステーションに関する情報を受信する段階をさらに含んで構成されており、
前記報告メッセージは、前記周辺に位置した少なくとも一つのリレーステーションに関する情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載のリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１５】
前記基地局が前記報告メッセージによって前記第１リレーステーションを通してデータを伝送する場合、
前記基地局から前記第１端末のためのデータを受信する段階と；
前記受信されたデータを前記第１端末に伝送する段階と；をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１６】
一つ以上の端末及び一つ以上のリレーステーションのうち少なくとも何れか一つと通信する基地局において、
特定の第１端末をリレーする特定の第１リレーステーションからチャネル品質測定を要請する報告メッセージを受信する段階と；
前記報告メッセージによって、前記第１端末及び特定の第２リレーステーションのうち少なくとも何れか一つに対するチャネル品質を測定する段階と；を含んで構成されることを特徴とするリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１７】
一つ以上のリレーステーション及び少なくとも一つの基地局を含む通信システムと通信する端末において、
特定の第１リレーステーションにデータを伝送する段階と；
前記伝送データによって測定されたチャネル品質にしたがって選択されるデータ経路を通して伝送されるデータを受信する段階と；を含んで構成されており、
前記データ経路は、前記測定されたチャネル品質を、特定の第２リレーステーション及び前記基地局のうち何れか一つと前記端末との間のチャネル品質と比較した結果によって決定されることを特徴とするリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１】
リレーステーションを備えた広帯域無線接続システムに適用される中継通信制御方法において、
基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；
前記チャネル状態情報を検査した結果、定められた条件を満足する場合、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；
前記基地局と端末との間のチャネル状態と、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態とを比較する段階と；
前記比較結果によって、直接通信または中継通信を行う段階と；
を含んで構成される中継通信制御方法。
【請求項２】
前記基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報は、ＣＱＩＣＨを通して伝送された信号を用いて獲得することを特徴とする請求項１に記載の中継通信制御方法。
【請求項３】
前記基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報は、ＭＡＣ管理メッセージを通して獲得することを特徴とする請求項１に記載の中継通信制御方法。
【請求項４】
前記基地局と端末との間のチャネル状態が前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態より良い場合、直接通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の中継通信制御方法。
【請求項５】
前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態が前記基地局と端末との間のチャネル状態より良い場合、直接通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の中継通信制御方法。
【請求項６】
リレーステーションを備えた広帯域無線接続システムに適用される中継通信制御方法において、
周期的に、基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報及び前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態に関する情報を獲得する段階と；
前記基地局と端末との間のチャネル状態と、前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態とを比較する段階と；
前記比較結果によって、直接通信または中継通信を行う段階と；を含んで構成される中継通信制御方法。
【請求項７】
前記基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報は、ＣＱＩＣＨを通して伝送された信号を用いて獲得することを特徴とする請求項６に記載の中継通信制御方法。
【請求項８】
前記基地局と端末との間のチャネル状態に関する情報は、ＭＡＣ管理メッセージを通して獲得することを特徴とする請求項６に記載の中継通信制御方法。
【請求項９】
前記基地局と端末との間のチャネル状態が前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態より良い場合、直接通信を行うことを特徴とする請求項６に記載の中継通信制御方法。
【請求項１０】
前記リレーステーションと端末との間のチャネル状態が前記基地局と端末との間のチャネル状態より良い場合、直接通信を行うことを特徴とする請求項６に記載の中継通信制御方法。
【請求項１１】
基地局及び少なくとも一つの端末と通信する特定の第１リレーステーションにおいて、
特定の第１端末とのチャネル品質を測定する段階と；
前記測定されたチャネル品質と臨界値とを比較し、前記比較結果によって前記基地局に報告メッセージを伝送する段階と；を含んで構成されており、
前記報告メッセージは、前記基地局と通信する前記第１端末及び特定の第２リレーステーションのうち少なくとも何れか一つに対するチャネル品質を前記基地局が測定するように要請するメッセージであることを特徴とするリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１２】
前記報告メッセージは、前記チャネル品質に関する情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載のリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１３】
前記報告メッセージは、前記第１端末に関する情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載のリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１４】
前記基地局から前記第１リレーステーションの周辺に位置した少なくとも一つのリレーステーションに関する情報を受信する段階をさらに含んで構成されており、
前記報告メッセージは、前記周辺に位置した少なくとも一つのリレーステーションに関する情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載のリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１５】
前記基地局が前記報告メッセージによって前記第１リレーステーションを通してデータを伝送する場合、
前記基地局から前記第１端末のためのデータを受信する段階と；
前記受信されたデータを前記第１端末に伝送する段階と；をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１６】
一つ以上の端末及び一つ以上のリレーステーションのうち少なくとも何れか一つと通信する基地局において、
特定の第１端末をリレーする特定の第１リレーステーションからチャネル品質測定を要請する報告メッセージを受信する段階と；
前記報告メッセージによって、前記第１端末及び特定の第２リレーステーションのうち少なくとも何れか一つに対するチャネル品質を測定する段階と；を含んで構成されることを特徴とするリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【請求項１７】
一つ以上のリレーステーション及び少なくとも一つの基地局を含む通信システムと通信する端末において、
特定の第１リレーステーションにデータを伝送する段階と；
前記伝送データによって測定されたチャネル品質にしたがって選択されるデータ経路を通して伝送されるデータを受信する段階と；を含んで構成されており、
前記データ経路は、前記測定されたチャネル品質を、特定の第２リレーステーション及び前記基地局のうち何れか一つと前記端末との間のチャネル品質と比較した結果によって決定されることを特徴とするリレーステーションを含む通信システムでのチャネル状態報告方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公表番号】特表２００９−５１５４６３（Ｐ２００９−５１５４６３Ａ）
【公表日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５３９９３８（Ｐ２００８−５３９９３８）
【出願日】平成１８年１１月１３日（２００６．１１．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００６／００４７４０
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０５５５４４
【国際公開日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（５０２０３２１０５）エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１３日（２００６．１１．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００６／００４７４０
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０５５５４４
【国際公開日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（５０２０３２１０５）エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Ｆターム（参考）】
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