無線基站、中繼站以及無線通信方法

文檔序號：7661782閱讀：179來源：國知局

專利名稱：無線基站、中繼站以及無線通信方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用無線通信的無線基站、中繼站以及無線通信方
法。當本發(fā)明被應用于其中由IEEE802.16規(guī)定的無線通信系統(tǒng)用作基本系統(tǒng)并且該基本系統(tǒng)中添加有中繼站的情況時，本發(fā)明尤其具有優(yōu)勢。
背景技術：
使用無線信道進行通信的無線通信系統(tǒng)(作為典型的示例，即 WCDMA、 CDMA2000等)目前已在全世界普及。在這種無線通信系統(tǒng) 中，對服務區(qū)設置多個無線基站，并且每個無線終端通過使用這些無線基站中的任何一個執(zhí)行與另一通信設備(即，另一通信終端)的通信。此時，在相鄰服務區(qū)中設置有重疊區(qū)域，其中相鄰基站可以執(zhí)行無線通信，并且當無線環(huán)境劣化時可以切換(handover)到相鄰無線基站。
此外，作為一種無線通信方法，例如，可以應用碼分復用、時分復用、頻分復用、OFDMA等。在這些方法中，一般來講，多個無線終端可以同時連接到單個無線基站。
然而，由于無線環(huán)境可能不令人滿意，所以即使在無線基站可以執(zhí) 行無線通信的服務區(qū)內，在靠近該服務區(qū)邊界的地方也可能不能實現(xiàn)高速通信。此外，即使在該服務區(qū)內，也可能由于諸如建筑物遮擋的原因而阻礙無線信號傳播。因此，可能產(chǎn)生其中很難實現(xiàn)與無線基站的令人滿意的無線連接的區(qū)域(所謂的死區(qū))。
為了解決該問題，己提出了一種計劃，在該計劃中，將中繼站設置在無線基站的服務區(qū)中，并且通過使用該中繼站來在無線終端和無線基站之間實現(xiàn)無線通信。
特別地，在802.16j的任務組中，目前正在研究這種中繼站(RS) 的引入。對于上述的IEEE802.16，例如，在IEEE Std 802.16TM-2004以及IEEE Std802.16eTM-2005中公開了細節(jié)。

發(fā)明內容
在上述現(xiàn)有技術中，無線終端能夠直接地或者通過使用中繼站執(zhí)行與基站的無線通信。在這種情況下，必須確定無線終端如何利用中繼站。本發(fā)明的目的在于提供一種用于有效地利用中繼站的系統(tǒng)和過程。本發(fā)明的另一目的在于防止無線基站對無線終端的管理受到中繼站的存在的阻礙。
本發(fā)明的再一目的在于防止由于無線基站和中繼站之間的無線通信環(huán)境可以不必與中繼站和無線終端之間的無線通信環(huán)境相同的事實而導致的發(fā)送效率的降低。
除了可以從稍后描述的優(yōu)選實施方式的各個結構獲得的這些目的和優(yōu)點以外的不能夠從現(xiàn)有技術獲得的目的和優(yōu)點可以被認為是本發(fā)明的其它目的。
(1) 根據(jù)本發(fā)明，使用了一種中繼站，所述中繼站包括接收單元，其從預定的信號序列組接收表示連接請求的信號序列；控制單元，其產(chǎn)生表示存在新請求連接的無線終端的測距(ranging)
請求消息；以及
發(fā)送單元，其將所述測距請求消息發(fā)送到無線基站。
(2) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種無線基站，所述無線基站包括接收單元，其接收響應于表示來自無線終端的連接請求的信號序列
的接收而從中繼站發(fā)送的測距請求消息；
控制單元，其響應于所述接收而確定是否新允許與所述無線終端的連接，并且產(chǎn)生包括確定結果的測距響應消息；以及
發(fā)送單元，其將所述測距響應消息發(fā)送到所述中繼站。
(3) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種中繼站，所述中繼站包括接收單元，其從預定的信號序列組接收表示連接請求的信號序列；控制單元，其產(chǎn)生由所述接收單元接收到的所述信號序列的接收信
息或者表示相對于在所述接收單元的接收時計算出的預定標準的偏差的校正值信息；以及
發(fā)送單元，其將所述接收信息或所述校正值信息發(fā)送到無線基站。
(4) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種中繼站，所述中繼站包括接收單元，其從無線終端接收包括所述無線終端的標識符的第一測
距請求消息；
控制單元，其響應于所述接收而產(chǎn)生包括所述無線終端的標識符的第二測距請求消息；以及
發(fā)送單元，其將所述第二測距請求消息發(fā)送到無線基站。
(5) 優(yōu)選的是，包括在所述第二測距請求消息中的標識符可以被存儲在有效負荷或頭部中。
(6) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種無線基站，所述無線基站包括: 接收單元，其從中繼站接收測距請求消息；
控制單元，其存儲包括在所述測距請求消息中的無線終端的識別信息，并且產(chǎn)生與所述測距請求消息相對應的測距響應消息；以及發(fā)送單元，其將所述測距響應消息發(fā)送到所述中繼站。
(7) 優(yōu)選的是，所述控制單元可以將分配給無線終端的連接標識符包括在所述測距響應消息中；并且
所述連接標識符與所述無線終端的標識符相對應地進行存儲。
(8) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種無線通信方法，所述無線通信方法包括以下步驟
在中繼站中，從無線終端接收包括所述無線終端的標識符的第一測距請求消息，產(chǎn)生添加有所述無線終端的標識符的第二測距請求消息，
并將所述第二測距請求消息發(fā)送到無線基站；以及
在所述無線基站中，接收所述第二測距請求消息，存儲包括在所述第二測距請求消息中的所述無線終端的標識符，產(chǎn)生與所述第二測距請求消息相對應的測距響應消息，并將所述測距響應消息發(fā)送到所述中繼站。
(9) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種無線通信方法，所述通信方法包括以下步驟
在中繼站中，從無線終端接收表示連接請求的信號序列，產(chǎn)生表示存在新請求連接的無線終端的測距請求消息，并發(fā)送所述測距請求消息; 以及
在無線基站中，接收所述測距請求消息，確定是否新允許與所述無線終端的連接，產(chǎn)生包括確定結果的測距響應消息，并發(fā)送所述測距響應消息。
(10) 優(yōu)選的是，當所述信號序列的接收滿足預定標準時，可以將所述測距請求消息發(fā)送到所述無線基站，而當不滿足所述預定標準時，可以不發(fā)送所述測距請求消息。
(11) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種無線通信方法，所述無線通信方法包括以下步驟
在中繼站中，從無線終端接收表示連接請求的信號序列；以及在所述中繼站中，確定是否新允許所述無線終端的連接，產(chǎn)生包括確定結果的測距響應消息，并將所述測距響應消息發(fā)送到所述無線終端。
(12) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種中繼站，所述中繼站包括接收單元，其從無線終端接收表示連接請求的信號序列；控制單元，其確定是否新允許與所述無線終端的連接，并產(chǎn)生包括
確定結果的測距響應消息；以及
發(fā)送單元，其將所述測距響應消息發(fā)送到所述無線終端。
(13) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種無線基站，所述無線基站包
括
控制單元，其產(chǎn)生用于無線終端和所述無線基站之間的通信的密鑰
信息；以及
發(fā)送單元，其將所述密鑰信息發(fā)送到所述無線終端和中繼站。
(14) 優(yōu)選的是，所述密鑰信息可以包括共享密鑰或認證密鑰。
(15) 優(yōu)選的是，所述控制單元可以在使用所述中繼站可以對其進行解密的密鑰對所述密鑰信息進行加密以后，發(fā)送所述密鑰信息。
(16) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種中繼站，所述中繼站包括
接收單元，其接收從無線基站發(fā)送的消息；
處理單元，其對使用包括在所述消息中的密鑰信息對在無線終端和所述無線基站之間發(fā)送的加密數(shù)據(jù)進行解密而獲得的數(shù)據(jù)進行修改；以及
發(fā)送單元，其發(fā)送經(jīng)如此修改的數(shù)據(jù)。
(17) 優(yōu)選的是，所述密鑰信息可以包括共享密鑰信息，并且由所述發(fā)送單元發(fā)送的數(shù)據(jù)可以包括在所述修改之后通過使用所述共享密鑰' 信息進行加密而獲得的數(shù)據(jù)。
(18) 此外，根據(jù)本發(fā)明，使用了一種中繼站，所述中繼站包括-接收單元，其接收從無線基站發(fā)送的消息；
處理單元，其通過使用包括在所述消息中的認證密鑰信息，對添加有認證數(shù)據(jù)的在無線終端和無線基站之間發(fā)送的數(shù)據(jù)進行修改，并且將
所述認證數(shù)據(jù)添加到經(jīng)如此修改的數(shù)據(jù)中；以及
發(fā)送單元，其發(fā)送由所述處理單元添加了所述認證數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，可以提供其中能夠有效地利用中繼站的系統(tǒng)和過程。此外，根據(jù)本發(fā)明，即使存在中繼站，也可以平穩(wěn)地實現(xiàn)無線基站
對無線終端的管理。
此外，根據(jù)本發(fā)明，可以防止由于無線基站和中繼站之間的無線通
信環(huán)境可以不必與中繼站和無線終端之間的無線通信環(huán)境相同的事實而
導致的發(fā)送效率的降低。

當結合附圖閱讀以下的詳細說明時，本發(fā)明的其它目的和其它特征將根據(jù)以下的詳細說明而變得更加清楚
圖1示出了測距和基本能力登記序列的示例；圖2示出了當從MS接收測距碼時RS的處理流程；圖3示出了當從MS接收測距請求時RS的處理流程；圖4示出了當從BS接收測距響應時RS的處理流程；圖5示出了當接收測距請求時BS的處理流程；
圖6示出了 BS的塊結構的示例；
圖7示出了MS (1)的管理表；
圖8示出了 RS的塊結構的示例；
圖9示出了測距和基本能力登記序列的另一示例；
圖IO示出了當從MS接收測距碼時RS的處理流程；
圖11示出了當從MS接收測距請求時RS的處理流程;
圖12示出了當從BS接收測距響應時RS的處理流程；
圖13示出了當接收測距請求時BS的處理流程；
圖14示出了RS的另一塊結構的示例；以及
圖15示出了認證序列的示例。
具體實施例方式
將參照附圖來描述本發(fā)明的實施方式。應該注意，盡管為了方便的緣故，描述了獨立的實施方式，但是這些實施方式可以組合在一起，從而通過該組合的優(yōu)勢，可以進一步提高優(yōu)勢。第一實施方式的描述
在本發(fā)明的第一實施方式中，在處理從無線終端接收到的信號以后，中繼站將信號發(fā)送到無線基站。
在這種結構中，該中繼站在無線終端和無線基站之間的通信中發(fā)揮了積極作用。例如，不必發(fā)送到無線基站的信號不會被發(fā)送到無線基站。因此，可以平穩(wěn)地執(zhí)行無線基站對無線終端的管理。此外，由中繼站本身來執(zhí)行可以由中繼站執(zhí)行的信號處理。因此，可以減少無線基站的處理負荷。此外，無線基站能夠管理無線終端使用哪個中繼站。 "基本系統(tǒng)結構"
圖1是示出了以下情況的處理序列，在該情況下，將中繼站新引入到作為用于執(zhí)行無線通信的包括無線基站和無線終端的無線通信系統(tǒng)的一個示例的、在IEEE802.16中規(guī)定的無線通信系統(tǒng)中。該序列還可以應用于其它類型的無線通信系統(tǒng)。
首先，將描述每個設備的基本功能。
在圖1中，BS (基站)300表示無線基站，該無線基站是設置在其
中本無線通信系統(tǒng)提供無線通信服務的區(qū)域中的無線基站之一。因此，還存在提供與由本無線基站提供的區(qū)域相鄰的其它無線區(qū)域(未示出) 的其它無線基站。
在該無線通信系統(tǒng)中，通過被稱為MAP數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收信道定義數(shù)據(jù)來控制MS 100和RS 200的發(fā)送/接收信道(即，上行鏈路信道和下行鏈路信道)。
例如，該MAP數(shù)據(jù)包括發(fā)送/接收定時、用于發(fā)送/接收的子信道信息、表示調制方法和糾錯編碼方法的碼值、以及CID(連接ID)。MS 100 和RS 200根據(jù)該CID確定連接是否與它們自身相關，并且在該發(fā)送/接收定時通過與該CID相對應的子信道來執(zhí)行無線通信(無線信號的發(fā)送或接收)。因此，可以說，該MAP數(shù)據(jù)定義了發(fā)送/接收區(qū)(region)。應該注意，定義該上行鏈路方向(從MS 100到RS200 (或BS 300))的通信區(qū)的MAP數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)被稱為UL (上行鏈路)-MAP數(shù)據(jù)，而定義下行鏈路方向(從BS 300到RS 200 (或MSIOO))的通信區(qū)的MAP數(shù)據(jù) 的數(shù)據(jù)被稱為DL (下行鏈路)-MAP數(shù)據(jù)。
MS IOO表示無線終端，該無線終端存在于由BS 300提供的無線區(qū) 域中，從而能夠與BS 300進行通信。應該注意，允許該無線終端在改變位置的同時(例如，在移動時)進行通信。于是，當該無線終端移動到提供相鄰的另一無線區(qū)域的另一基站下時，執(zhí)行切換處理，并由此可以繼續(xù)進行無線通信。MS IOO可以與BS 300直接進行通信。然而，在該示例中，MS 100通過使用RS 200與BS 300進行無線通信。
RS 200表示中繼站，該中繼站被設置為使得該中繼站能夠與BS 300 進行通信，該RS 200基于從BS 300接收到的信號將信號發(fā)送到MS 100，或者相反地，基于從MS IOO接收到的信號將信號發(fā)送到BS 300，從而能夠消除上述的死區(qū)。
"測距和基本能力登記"
接下來，將參照圖1來描述用于開始無線終端與無線基站的連接的測距和基本能力登記序列。圖1示出了在執(zhí)行所謂的網(wǎng)絡登錄時的處理。應該注意，BS 300和RS 200分別產(chǎn)生MAP數(shù)據(jù)，并且發(fā)送該MAP 數(shù)據(jù)。即，BS 300發(fā)送用于定義與MS 100 (屬于該BS 300)和RS 200 (與該RS 200直接進行無線通信)的無線通信的發(fā)送/接收區(qū)的MAP數(shù) 據(jù)。此外，基于要發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)，BS300執(zhí)行調度，并且根據(jù)該調度產(chǎn)生MAP數(shù)據(jù)。
RS 200基于用于定義與MS 100 (屬于該RS 200)的無線通信的發(fā) 送/接收區(qū)的調度來產(chǎn)生MAP數(shù)據(jù)，并且發(fā)送該MAP數(shù)據(jù)。
通過定時、通過頻率以及通過擴頻碼等來分離由BS 300的MAP數(shù) 據(jù)定義的發(fā)送/接收區(qū)和由RS 200的MAP數(shù)據(jù)定義的發(fā)送/接收區(qū)，因此具有這樣的關系能夠執(zhí)行無線通信，而不彼此妨礙。
在圖1的(1)中，RS200發(fā)送作為同步信號的己知信號(即，前導信號)。然后，在該前導信號之后，使用MAP數(shù)據(jù)(包括UL-MAP數(shù)據(jù) 和DL-MAP數(shù)據(jù))。另外，在由該DL-MAP數(shù)據(jù)定義的發(fā)送區(qū)內，將用戶數(shù)據(jù)從RS 200發(fā)送到MS 100 (2)。
MS 100接收這樣從RS 200發(fā)送的前導信號，并且建立與RS 200已發(fā)送的無線幀的同步。應該注意，MS 100不必在RS 200和BS 300之間進行區(qū)分。這是因為在與BS 300的無線通信和與RS 200的無線通信之間，用于檢測前導信號并隨后根據(jù)MAP數(shù)據(jù)執(zhí)行發(fā)送/接收的處理是相同的。
MS IOO基于該前導接收MAP數(shù)據(jù)(DL和UL) (2)，檢測由MAP 數(shù)據(jù)定義的發(fā)送區(qū)，并且接收通過該發(fā)送區(qū)發(fā)送的DCD和UCD。應該注意，該DCD和該UCD是廣播的數(shù)據(jù)，因此作為廣播連接ID的BC存儲在DL-MAP數(shù)據(jù)中的該發(fā)送區(qū)的定義信息中以及該發(fā)送區(qū)中。在附圖中，設置在各個消息的頂部的BC、 IR、 Bms以及Brs表示用于發(fā)送的連接ID。即，BC、 IR、 Bms以及Brs分別表示廣播CID、初始測距CID、 MS的基本CID以及RS的基本CID。
作為該DCD (下行鏈路信道描述符)的功能，其定義了表示下行鏈路調制方法和糾錯編碼方法(包括編碼率)的碼值DIUC (下行鏈路內部使用碼)與該下行鏈路調制方法和糾錯編碼方法(包括編碼率)自身之
間的關系。例如，DIUC-3可以定義16QAM、巻積碼以及3/4的編碼率。因此，僅通過在DL-MAP中定義DIUC-3，可以通知RS 200或MS 100: 通過16QAM、巻積碼以及3/4的編碼率對該區(qū)進行編碼和調制。類似地， UCD (上行鏈路信道描述符)定義了表示上行鏈路調制方法和糾錯編碼方法(包括編碼率)的碼值U1UC (上行鏈路內部使用碼)與該上行鏈路調制方法和糾錯編碼方法(包括編碼率)自身之間的關系。
因此，通過從DCD和UCD接收DIUC和U1UC的定義，使得MS 100 或RS200能夠解釋DL-MAP或UL-MAP。通過在(2)中接收UL-MAP 數(shù)據(jù)或者通過接收到包括在后續(xù)幀中的UL-MAP數(shù)據(jù)(3)， MS 100獲得了這樣的發(fā)送區(qū)通過該發(fā)送區(qū)，允許發(fā)送表示MS100的連接請求的測距碼。該測距區(qū)是用于從MS IOO發(fā)送預定信號(即，CDMA測距碼) 的區(qū)。RS 200通過MAP數(shù)據(jù)將該區(qū)通知給MS 100。例如，該測距區(qū)可以是包括多個區(qū)的一個測距區(qū)，因此可以實現(xiàn)這樣的方式第一 MS在第一區(qū)內發(fā)送預定信號，同時第二 MS在第二區(qū)內發(fā)送預定信號。
例如，作為該CDMA測距碼(即，信號序列)，優(yōu)選的是，從預定數(shù)量或多個碼(即，信號序列組)中選擇性地使用。例如，當發(fā)送碼時， MS IOO選擇該多個碼中的一個碼，并且發(fā)送該碼。當對碼進行隨機選擇時，在選擇時即使多個MS共享這些代碼，也可以降低選擇相同碼的可能性。
在獲得用于測距信號的發(fā)送區(qū)以后，MS IOO可以從這些測距區(qū)當中選擇這些區(qū)中的任何一個區(qū)(例如，第一區(qū))，并且在所選擇的區(qū)中發(fā)送所選擇的CDMA碼(例如，碼l) (4)。
該CDMA測距碼是用于初始測距的CDMA碼。另一方面，當MS 100 以切換的方式來自另一 BS 300時，發(fā)送HO測距的CDMA碼。
RS 200接收在該測距信號的發(fā)送區(qū)內發(fā)送的CDMA測距碼，并且存儲諸如接收定時(例如，使用哪個區(qū))、碼的類型(在該示例中，上述的碼l)等的碼接收信息。此外，除了該碼接收信息以外，還測量碼接收時的頻率(子帶)相對于標準頻率的偏差、接收功率相對于標準接收功率的偏差、接收定時相對于標準定時的偏差(即，由MAP數(shù)據(jù)定義的測距
區(qū)的發(fā)送區(qū))等，并且存儲這些值作為校正值(即，MS100的發(fā)送參數(shù) 的校正值)。
然后，RS200將RNG-REQ消息發(fā)送給BS300 (5)。
作為該RNG-REQ消息的發(fā)送定時，使用了由BS 300發(fā)送的 UL-MAP定義的其中可以從RS 200向BS 300發(fā)送數(shù)據(jù)的區(qū)。即，使用了由BS 300定義的利用BS 300和RS 200之間的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收區(qū)的通信鏈路(MMR鏈路)。然而，在這種情況下，使用了上行鏈路方向上的MMR 鏈路。此外，對于該MMR鏈路，為了避免沖突，優(yōu)選地應該將不同的區(qū)指定給相應的RS。
作為該RNG-REQ消息的內容，可以使用請求測距的消息。具體地說，可以使用作為連接ID的RS200的基本CID (例如，由BS300指定的作為用于區(qū)分無線終端和屬于該BS 300的其它中繼站的ID的CID，即，Br)，并且該消息可以包括用于通知進行了新MS 100的登錄(即，存在請求連接的新MS 100)的數(shù)據(jù)(即，NewMS)。
優(yōu)選的是，上述New MS是每次發(fā)送包括New MS的RNG-REQ消息時都改變(遞增)的數(shù)據(jù)(即，數(shù)量)。例如，當RS 200在測距區(qū)的第一區(qū)接收到碼l，隨后在第二區(qū)中接收到碼2，并且發(fā)送針對相應碼的 RNG-REQ消息時，可以分別通過SN=1并隨后通過SN=2的設置來進行發(fā)送。
由此描述了在(5)中發(fā)送的消息的內容的示例。優(yōu)選的是，當碼接收時的頻率、接收功率電平以及定時的偏差處于預定范圍內(即，不需要進行校正；"成功"狀態(tài))時，可以將該消息發(fā)送給BS300。否貝lj，可以不將該消息發(fā)送給BS 300。這是因為當誤差較大時，MS100應該再次發(fā)送該CDMA碼，然后應該基于重新發(fā)送的CDMA碼來產(chǎn)生 RNG-REQ消息，并且應該將該RNG-REQ消息發(fā)送給BS 300。因此，可以減少要發(fā)送給BS 300的消息，從而可以降低BS 300的處理負荷。
接收到RNG-REQ的BS 300可以根據(jù)CID確定已由此發(fā)送了該消息的中繼站。然后，由于該消息表示進行了新MS100的登錄，所以BS300 參照獨立管理和存儲的BS 300自身的通信資源(即，無線信道、無線通
信單元等)、RS繁忙資源狀態(tài)等，并且確定是否可以接受該新的MS 100。
然后將該確定結果作為RNG-RSP消息發(fā)送到RS 200 (6)。這里要使用的發(fā)送區(qū)是由上述BS 300的MAP數(shù)據(jù)定義的MMR鏈路。作為該 CID，可以使用Br。
在該RNG-RSP消息中，例如，當可以接受該MS IOO時，可以包括 "成功"狀態(tài)，而當不能接受該MS 100時，可以包括"失敗(abort)" 狀態(tài)。如果需要，則還可以包括與從RS接收到的RNG-REQ中的New MS 相同的New MS。
當由此通知的狀態(tài)是"成功"時，己經(jīng)從BS 300接收到RNG-RSP 消息的RS200繼續(xù)MS 100的測距處理。即，當RS200接收到的測距碼的接收頻率、接收功率電平以及接收定時需要進行校正時，RS 200發(fā)送 RNG-RSP ("繼續(xù)"狀態(tài))作為包括對應校正值的響應消息。
這些校正值是在接收在上述示例中存儲的測距CDMA碼時獲得的那些校正值。為了檢索這些校正值，當這些校正值與New MS相對應地存儲時，可以使用該New MS可以作為檢索關鍵字。也可以使用任何其它的識別信息作為檢索關鍵字。
當不需要進行校正時，RS 200發(fā)送RNG-RSP ("成功")作為響應消息(7)。
另一方面，當從BS 300通知的狀態(tài)是"失敗"時，RS200將"失敗" 狀態(tài)的RNG-RSP發(fā)送到MS 100。由此接收到該"失敗"狀態(tài)的RNG-RSP 的MS 100停止對RS 200的連接處理，并隨后對其它BS或其它RS進行詢問。SP， MS100試圖接收其它前導。
應該注意，在BS的資源充足的情況下，RS 200可以省略響應于測距碼的接收而將RNG-REQ發(fā)送到BS 300以通知請求連接的MS 100的存在的步驟。即，可以省略(5)、 (6)中的與BS300進行的發(fā)送/接收，并且在(7)中可以發(fā)送RNG-RSP ("繼續(xù)"狀態(tài))或RNG-RSP ("成功" 狀態(tài))。因此，可以實現(xiàn)處理速度的提高。BS 300可以通知RS 200能夠通過該MMR鏈路處理的MS的數(shù)量，并且當實際上沒有超過該數(shù)量時， RS 200可以省略上述的處理。
應該注意，在與作為DL-MAP數(shù)據(jù)中的連接ID的IR (初始測距) 相對應的發(fā)送區(qū)中發(fā)送該RNG-RSP消息。該IR可以用作用于測距處理的一個唯一的ID。此時，由于RNG-RSP可以被已經(jīng)發(fā)送了 CDMA測距碼的所有無線終端接收到，所以優(yōu)選的是，將CDMA測距碼的接收信息存儲在RNG-RSP消息中，并由此指定該RNG-RSP的發(fā)送目的地。應該注意，在下述的示例中，RS 200存儲CDMA測距碼的接收信息，可以通過可用作關鍵字的New MS等來進行檢索，并且可以發(fā)送由此獲得的接收信息。
當狀態(tài)是"繼續(xù)"時，己經(jīng)接收到RNG-RSP的MS 100根據(jù)包括在 RNG-RSP中的校正值來調整頻率、發(fā)送功率和定時，然后MS 100再次將測距CDMA碼發(fā)送到RS 200 (未示出)。當狀態(tài)是"成功"時，MS 100 接收包括在UL-MAP數(shù)據(jù)(包括在同一幀或后續(xù)幀中)中的CDMA分配 IE。
作為包括在UL-MAP數(shù)據(jù)中的CDMA分配IE，使用BC作為連接 ID。因此，屬于該RS 200的所有無線終端能夠接收它。因此，MS 100 執(zhí)行MS 100自身已經(jīng)發(fā)送的碼的類型(碼1)和定時(區(qū)1)與存儲在 CDMA分配IE中的碼的接收信息的匹配。于是，當該匹配結果為一致時， MS IOO接收它作為對其自身發(fā)送的消息，并且檢測由該CDMA分配IE 定義的發(fā)送區(qū)。在RS 200側，存儲RS 200已分配的發(fā)送區(qū)與諸如NewMS 等的MS 100的識別信息之間的對應關系。
己經(jīng)由此接收到對其自身發(fā)送的CDMA分配正的MS 100經(jīng)由如上所述檢測到的發(fā)送區(qū)將包括作為MS 100的識別信息的MAC地址 (MSID)的RNG-RSP消息發(fā)送到RS 200 (9)。應該注意，作為連接ID，使用了 IR，該IR也被存儲在RNG-RSP消息中。
當經(jīng)由該發(fā)送區(qū)接收到由該CDMA分配IE指定的RNG-RSP消息時，RS 200指定與該發(fā)送區(qū)相對應的New MS，并且產(chǎn)生RNG-REQ消息并且將其發(fā)送到BS 300。
在這個階段中，已經(jīng)獲得了MS100的識別信息(MSID)。因此，作為該MSID被包括在RNG-REQ消息中的結果，可以看出，由RS 200發(fā) 送的RNG-REQ消息與來自MS 100的測距請求相對應。優(yōu)選的是，這里還應該包括New MS。
RS 200將作為RS 200的基本CID的Br添加到該信息中以獲得 RNG-REQ消息，并且經(jīng)由MMR鏈路將該RNG-REQ消息發(fā)送到BS 300 (10)。
當從RS 200接收到RNG-REQ消息時，BS 300從包括在該消息的頭部中的CID (Br)來識別發(fā)送該消息的RS200。此外，BS 300與RS 200 相關聯(lián)地存儲包括在有效負荷部分中的MS 100的MAC地址(MSID)。由此，BS 300能夠管理由MSID識別的MS 300屬于哪個RS。根據(jù)包括在RNG-RSP中的NewMS，可以檢查與已經(jīng)在(5)、 (6)中對其給出了狀態(tài)"成功"的MS相同的MS是否已經(jīng)發(fā)送了 RNG-REQ。當New MS 不與已經(jīng)從其接收到該消息(5)的MS IOO相對應時，可以拒絕后續(xù)處理，并且可以終止當前處理。
已經(jīng)接收到RNG-RSP消息的BS 300還對MS 100創(chuàng)建基本CID和主CID，添加MSID，從而產(chǎn)生RNG-RSP消息，該RNG-RSP消息隨后被返回到RS 200。此時，作為連接ID，可以使用Br。然后，通過使用 MMR鏈路(與上述相同)，經(jīng)由數(shù)據(jù)區(qū)來發(fā)送該RNG-RSP消息(11)。
已經(jīng)由此從BS 300接收到包括MS 100的基本CID和主CID的 RNG-RSP消息的RS 200將頭部中的連接ID轉換成IR，并且將已經(jīng)如此轉換的RNG-RSP消息傳送到MS 100 (12)。應該注意，該連接ID與對應數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)的定義信息一起存儲在DL-MAP數(shù)據(jù)中，另外，其被存儲在該發(fā)送區(qū)中所存儲的數(shù)據(jù)的頭部部分中。
基于作為DL-MAP數(shù)據(jù)的連接ID的IR， MS 100接收對應的數(shù)據(jù)發(fā) 送區(qū)，并且然后，MS 100接收包括基本CID和主CID的RNG-RSP消息。由于還存儲了 MSID，所以MS 100能夠容易地確定該消息是否為對于其自身的消息。
此后，MSIOO執(zhí)行用于通知其自身的能力的處理。即，通過使用由此獲得的基本CID作為連接ID， MS 100將SBC-REQ 消息發(fā)送到RS200。即，經(jīng)由通過UL-MAP數(shù)據(jù)指定為用于發(fā)送的區(qū)的
發(fā)送區(qū)來發(fā)送該SBC-REQ消息(包括基本CID) (13)。
已經(jīng)接收到SBC-REQ消息的RS 200經(jīng)由MMR鏈路將具有按照原樣使用的MS 100的基本CID的該SBC-REQ消息傳送到BS 300 (14)。
已經(jīng)接收到SBC-REQ消息的BS 300產(chǎn)生SBC-RSP消息，該 SBC-RSP消息用于將由此從MS IOO通知的MS 100的能力的那些功能當中的可以由MS 100、 RS 200以及BS 300中的每一個支持的功能通知給 MS 100。然后，經(jīng)由MMR鏈路將該SBC-RSP消息發(fā)送到RS 200 (15)。此時，MS100的基本CID被用作連接ID。應該注意，在BS300側，與 MS IOO相對應地存儲由此被通知的內容。
Br也可以用作該MMR鏈路的連接ID。在這種情況下，優(yōu)選的是，用于識別MS100的信息被存儲在該消息中。作為要存儲的信息，例如，可以使用MSID、 MS100的基本CID等。根據(jù)該信息，BS 300可以識別 MS 100，因此可以識別對其確定了要使用的能力的MS。作為另一種方法，還可以利用MMR鏈路通過使用以一對一的方式與MS 100的基本 CID相對應的另一CID來執(zhí)行消息的發(fā)送/接收((14)、 (15))。
RS 200將該SBC-RSP傳送到MS 100 (16)。該基本CID可以用作連接ID。
由此，已經(jīng)描述了測距和基本能力登記序列。因此，該碼的接收信息不必發(fā)送到BS 300。因此，可以防止信道效率的降低。此外，BS300 可以容易地執(zhí)行對MS 100的管理。
應該注意，在對MS 100和BS 300之間的消息進行中繼的過程中， RS 200可以獲得包括在該消息中的信息并且存儲該信息。
由此，BS 300和RS 200都能夠管理通過SBC-REQ和SBC-RSP消息通知的MS 100的MAC地址(MSID)、基本CID、主CID以及支持功能。
由此，RS 200能夠正確地選擇由MS支持的調制方法和糾錯編碼方法。另夕卜，RS200能夠響應于來自BS300的查詢而發(fā)送所存儲的內容。因此，RS200能夠用作備份設備。
"RS、 BS中的處理流程" 接下來，將描述各個設備中的處理流程。
圖2示出了當從MS 100接收到測距碼時RS 200的處理流程；圖3 示出了當從MS 100接收到RNG-REQ時RS 200的處理流程；圖4示出了當從BS 300接收到RNG-RSP時RS 200的處理流程；以及圖5示出了當接收到RNG-REQ時BS 300的處理流程。
當從MS 100接收到測距碼時RS 200的處理流程(圖2):
通過RS 200的控制部分來執(zhí)行該處理流程。
RS200確定是否已經(jīng)從MS100接收到測距碼(Sl)。當確定結果為 "否"時，RS 200再次執(zhí)行后續(xù)的接收(S1)。當該結果為"是"時， RS 200確定碼接收的狀態(tài)(S2)。當該狀態(tài)是"成功"(是)時，RS200 產(chǎn)生包括表示存在新的MS連接請求的信息"NewMS"的RNG-REQ消息(S3)，并且在將RS 200的基本CID添加到頭部的CID字段中的情況下將該消息發(fā)送到BS 300 (S4)。
當S2的結果為"否"(不是"成功")時，RS 200將包括狀態(tài)"繼續(xù)"的RNG-RSP消息發(fā)送到MS 100 (S5)。此時，初始測距(IR)被用作CID。
當從MS 100接收到RNG-REQ時RS 200的處理流程(圖3):
該處理流程主要由RS 200的控制部分來執(zhí)行。
RS 200確定是否已經(jīng)從MS 100接收到RNG-REQ (Sll)。當該結果為"否"時，執(zhí)行下一接收檢査(Sll)。當該結果為"是"時，確定CID 是否為IR (S12)。當該結果為"否"時，執(zhí)行MS IOO的周期性測距處理(S15)。即，作為此后應該周期性地執(zhí)行的測距處理，產(chǎn)生用于校正發(fā)送功率、發(fā)送定時、發(fā)送頻率等中的誤差的信號，并且將該信號發(fā)送到MS 100，而不是最初執(zhí)行的初始測距。
當S12的結果為"是"時，RS 200將接收到的RNG-REQ消息的頭部中的CID轉換成RS 200的基本CID,并將該RNG-REQ消息發(fā)送到 BS300 (S13、 S14)。 NewMS也可以被包括在該消息中。
當從BS 300接收到RNG-RSP時RS 200的處理流程(圖4):
該處理流程主要通過RS 200的控制部分來執(zhí)行。
首先，RS 200確定是否已經(jīng)接收到RNG-RSP (S21)。當該結果為 "否"時，再次執(zhí)行下一接收檢查(S21)。當該結果為"是"時，RS200 確定該CID是否不是IR (S22)。當該結果為IR ("否")時，RS 200執(zhí) 行RS 200的初始測距處理(S26)。
當S22的結果為"是"(例如，該CID為Br)時，確定是否存在"New MS"標志(S23)。當該結果為"否"時，確定是否存在MSID (S25)。當MSID存在("是")時，將RNG-RSP的頭部中的CID改變成IR，并且將RNG-RSP發(fā)送到MS 100(S29)。當MSID不存在時(S25中為"否")，作為RS 200自身的周期性測距處理，RS 200根據(jù)包括在RNG-RSP中的校正信息來調整頻率、發(fā)送功率和定時。
另一方面，當"NewMS"標志存在時(在S23中為"是")，確定狀態(tài)是否為"成功"(S24)。當狀態(tài)為"成功"("是，，)時，將包括狀態(tài)"成功"的RNG-RSP返回到MS 100 (S28)。當該狀態(tài)不是"成功"(在S24 中為"否")時，將包括狀態(tài)"失敗"的RNG-RSP返回到MS 100 (S27)。
當接收到RNG-REQ時BS 300的處理流程(圖5):
該處理流程主要通過BS 300的控制部分來執(zhí)行。
首先，BS 300確定是否已經(jīng)接收到RNG-REQ (S41)。當該結果為 "否"時，BS 300再次執(zhí)行下一接收檢查(S41)。當S41的結果為"是" 時，確定CID是否不是IR (S42)。當該結果為"否"(即，該CID是IR) 時，BS 300執(zhí)行與BS 300直接進行通信的MS 100或RS 200的初始測距處理(S52)。
當該CID不是IR (S42中為"是")時，確定該CID是否為RS200 的基本CID (S43)。當該結果為"否"時，BS 300執(zhí)行MS 100的周期性測距處理(S48)。
當該CID是RS 200的基本CID (S43中為"是")時，確定是否存在"New MS"標志(S44)。當"New MS"標志存在("是")時，確定是否可以接受新的MS 100 (S46)。當可以接受新的MSIOO ("是")時， BS 300產(chǎn)生包括狀態(tài)"成功"的RNG-RSP，并且通過使用與RNG-REQ 的CID相同的CID將該RNG-RSP發(fā)送到RS 200 (S50)。當不能接受新
的MS 100(S46中為"否")時，BS 300產(chǎn)生包括狀態(tài)"失敗"的RNG-RSP，并且通過使用與RNG-REQ的CID相同的CID將該RNG-RSP發(fā)送到RS 200 (S51)。
當不存在"New MS"標志(S44中為"否")時，BS 300確定是否存在MSMAC地址(MSID) (S41)。當不存在MSID ("否")時，BS 300 執(zhí)行RS200的周期性測距處理。當存在MSID (S41中為"是")時，BS 300與由包括在該消息的頭部中的CID表示的RS 200相關聯(lián)地存儲包括在RNG-REQ中的MAC地址(MSID) (S47)。然后，BS 300產(chǎn)生包括基本CID和主CID的RNG-RSP，并且通過使用與RNG-REQ的CID相同的CID將其發(fā)送到RS 200 (S49)。 "各個設備的結構"
圖6示出了BS 300的塊結構。
在圖6中，IO表示用于與RS 200或MS 100進行無線信號的發(fā)送/ 接收的天線；11表示發(fā)送/接收所共享的天線10的雙工機；12表示接收部分；13表示用于解調接收信號的解調部分；14表示用于解碼解調后的接收信號的解碼部分；15表示用于從接收信號提取控制數(shù)據(jù)以將其提供到測距控制部分26并且還將諸如用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送到分組再現(xiàn)部分16 的控制消息提取部分；16表示用于根據(jù)從該控制消息提取部分15傳送的數(shù)據(jù)產(chǎn)生分組以將該分組提供到NW接口部分17的分組再現(xiàn)部分。
17表示用于提供與路由設備(未示出，其連接到多個無線基站，并且執(zhí)行數(shù)據(jù)轉發(fā)控制)的接口 (在該示例中，用于分組通信)的NW接口部分；18表示分組識別部分，該分組識別部分識別包括在通過該NW 接口部分17接收到的分組數(shù)據(jù)中的IP地址，基于該IP地址識別目的地 MS 100 (例如，預先存儲IP地址數(shù)據(jù)和MS的ID之間的對應關系，并且獲得對應MS的ID)，并且還獲得與ID相對應的QoS信息(QoS也與 ID相對應地進行預先存儲)，將QoS信息提供給MAP信息產(chǎn)生部分21 以請求其分配頻帶，并且將從NW接口部分17接收到的分組數(shù)據(jù)存儲在分組緩沖器部分19中。
21表示MAP信息產(chǎn)生部分，該MAP信息產(chǎn)生部分響應于頻帶分配
請求，通過采用MS的ID作為關鍵字進行檢索來確定通信路由(或者，確定要使用的中繼站)，根據(jù)下行鏈路數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)中的任何一個中的QoS 來產(chǎn)生設置映射區(qū)域的MAP數(shù)據(jù)，并且還將指令提供給PDU產(chǎn)生部分 20，以根據(jù)該指令構成無線幀。
20表示PDU產(chǎn)生部分，該PDU產(chǎn)生部分產(chǎn)生PDU，以使得MAP 數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)被存儲在基于同步信號(前導)產(chǎn)生的無線幀的相應區(qū) 中，并且將其提供給編碼部分22。 22表示編碼部分；23表示調制部分； 24表示發(fā)送部分。該編碼部分22對PDU數(shù)據(jù)執(zhí)行諸如糾錯封裝等的編碼處理，該調制部分23對由此獲得的數(shù)據(jù)進行調制，并且該發(fā)送部分24 經(jīng)由天線IO作為無線電信號發(fā)送由此調制的數(shù)據(jù)。
25和26分別表示包括在BS 300的控制部分中的控制消息產(chǎn)生部分和測距控制部分，BS 300的控制部分用于執(zhí)行對BS 300的各個部分的控制。
該控制部分連接到存儲部分，在該存儲部分中存儲有BS 300應該存儲的各種數(shù)據(jù)。例如，存儲有對每個MS確定的能力信息、關于是否應該與MS直接進行通信的信息、以及關于哪個RS用于與MS進行通信的信息等。此外，該存儲部分還用于管理BS和RS資源的繁忙狀態(tài)。
該控制消息產(chǎn)生單元25根據(jù)來自測距控制部分26的指令產(chǎn)生各種控制消息，并且將它們提供到該PDU產(chǎn)生部分20作為發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，為了確保發(fā)送區(qū)，對該MAP信息產(chǎn)生部分21進行用于確保發(fā)送區(qū)的請求。此時，用于創(chuàng)建MAP數(shù)據(jù)(即，連接ID等)所需的信息也被提供給該MAP信息產(chǎn)生部分21。
26表示測距控制部分，用于分析由該控制消息提取部分15提取出的控制消息(例如，RNG-REQ)，分析包括在消息頭部中的CID，以及請求該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生RNG-RSP并且發(fā)送該RNG-RSP。
當該CID是用于初始測距(IR)的CID時，這意味著來自屬于BS 300 的MS或RS的測距請求消息。當不需要對MS的頻率、發(fā)送功率和定時進行校正時，通知該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生包括MAC地址(包括在 RNG-REQ中)、"成功"狀態(tài)、基本CID、主CID等的RNG-RSP，并且
在CID-IR的情況下發(fā)送該RNG-RSP。
另一方面，當需要進行上述校正時，通知該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn) 生包括MAC地址(包括在RNG-REQ中)、"繼續(xù)"狀態(tài)和必要的校正信息的RNG-RSP，并且在CID=IR的情況下發(fā)送該RNG-RSP。
當該CID不用于IR，但是為MS的基本CID時，執(zhí)行MS的周期性測距。與上述的IR的情況相同，通知該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生包括取決于是否需要進行校正的內容的RNG-RSP，并且通過使用RNG-REQ 的基本CID來發(fā)送該RNG-RSP。
當該CID不用于IR，但是為RS的基本CID時，要執(zhí)行的處理根據(jù) "NewMS"指示器是否存在于RNG-REQ消息的有效負荷部分中而不同。
當該"New MS"指示器不存在時，要執(zhí)行的處理根據(jù)是否存在MS MAC地址(MSID)而不同。當MS MAC地址(MSID)不存在時，執(zhí) 行RS的周期性測距處理。另一方面，當包括MSMAC地址時，該消息，即，接收到的RNG-REQ是從MS發(fā)送的RNG-REQ，并且隨后由RS進行中繼。此時，彼此相關聯(lián)地管理包括在RNG-REQ中的MS MAC地址和包括在RNG-REQ的頭部中的RS的基本CID，從而能夠識別經(jīng)由其連接MS的RS。接下來，通知該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生包括要被分配給MS的基本CID和主CID的RNG-RSP消息，并且通過使用該RS的基本CID來將該RNG-RSP消息發(fā)送到該RS。 MS管理表用于管理MS和 RS之間的關聯(lián)、以及MS的基本CID和主CID。
圖7示出了MS管理表的示例。
這示出了上述存儲部分的內容的一部分。
如圖7所示，該MS管理表管理并且存儲表示是否與MS的MAC地址(MSID)相對應地執(zhí)行經(jīng)由RS的通信的信息、表示當使用RS時使用哪個RS的信息、基本CID以及主CID。
當"NewMS"指示器存在時，確定是否能夠接受新的MS?？梢愿?據(jù)諸如無線資源繁忙狀態(tài)、管理表繁忙狀態(tài)等的各種資源的繁忙狀態(tài)來確定是否能夠接受新的MS。當能夠接受新的MS時，通知該控制消息產(chǎn) 生部分25產(chǎn)生包括"成功"狀態(tài)的RNG-RSP，并且通過使用與RNG-REQ
的CID相同的CID來將其發(fā)送到RS。另一方面，當不能接受新的MS 時，通知該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生包括"失敗"狀態(tài)的RNG-RSP，并且通過使用與RNG-REQ的CID相同的CID來將其發(fā)送到RS。圖8示出了RS200的塊結構。
在圖8中，30表示用于與BS或MS進行無線信號的發(fā)送/接受的天線；31表示發(fā)送/接收所共享的天線IO的雙工機；32表示接收部分；33 表示解調接收信號的解調部分；34表示解碼由此解調的信號的解碼部分； 35表示控制消息提取部分，該控制消息提取部分從經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)(從BS 接收的)提取MAP數(shù)據(jù)，將其提供給MAP信息產(chǎn)生和分析部分36，并且還將用于MS的數(shù)據(jù)從BS傳送到分組緩沖器部分38。另外，在從MS 接收無線信號的情況下也相同，接收數(shù)據(jù)被傳送到該分組緩沖器部分38 以發(fā)送到BS。此外，該控制消息提取部分35從接收到的消息提取控制消息(RNG-REQ， RNG-RSP等)，并且將其提供給測距控制部分39。
37表示碼接收部分，當從MS接收測距碼(初始測距、切換測距等) 時，該碼接收部分確定是否需要對接收信號的頻率、接收功率電平以及定時進行校正，并且將狀態(tài)(成功/失敗/繼續(xù))以及關于接收到的碼的信息(例如，諸如該碼的接收的幀號、子信道、碼值等的碼接收信息)與這些校正值一起通知給測距控制部分39。
39和40分別表示包括在用于控制RS 200的各個部分的控制部分中的測距控制部分和控制消息產(chǎn)生部分。
該控制部分連接到存儲部分。在該存儲部分中，存儲有RS200應該存儲的各種數(shù)據(jù)。例如，存儲有碼接收信息、校正信息等。
當從該碼接收部分37接收到信息時，并且當狀態(tài)是"成功"時，該測距控制部分39通知該控制消息產(chǎn)生部分40產(chǎn)生包括"New MS"指示器的RNG-REQ，并且通過RS的基本CID將其發(fā)送到BS。另一方面，當該狀態(tài)是"繼續(xù)"時，通知該控制消息產(chǎn)生部分40產(chǎn)生包括校正信息和關于該碼的信息的RNG-RSP消息，并且通過初始測距的CID將其發(fā) 送到MS。
此外，當從該控制消息提取部分35接收到RNG-REQ消息時，該測距控制部分39確定包括在該消息的頭部中的CID是否為初始測距的
CID。當其是用于IR的CID時，通知該控制消息產(chǎn)生部分40將該接收到的RNG-RSP消息的頭部的CID字段改變成為RS 200的基本CID，并且將其發(fā)送到BS。另一方面，當其不是用于IR的CID時，即，其是MS 的基本CID時，執(zhí)行MS的普通周期性測距處理。
此外，當從該控制消息提取部分35接收到RNG-RSP消息時，首先，確定該CID是否是用于初始測距的CID。當其是用于IR的CID時，執(zhí) 行RS 200的初始測距處理。即，當包括在該RNG-RSP中的MAC地址是自身MAC地址時，存儲包括在該消息中的基本CID和主CID，然后將其用于控制消息的后續(xù)發(fā)送/接收。另一方面，當其不是用于IR的CID 時，要執(zhí)行的處理根據(jù)該消息是否包括"NewMS"指示器而不同。當包括"NewMS"指示器時并且當該消息中包括"成功"狀態(tài)時，通知該控制消息產(chǎn)生部分40產(chǎn)生包括"成功"狀態(tài)的RNG-RSP消息，并且通過用于IR的CID將其返回到MS。然而，當不包括"成功"狀態(tài)時，通知該控制消息產(chǎn)生部分40產(chǎn)生包括"失敗"狀態(tài)的RNG-RSP消息，并且通過用于IR的CID將其返回到MS。在一個方面，當不包括"NewMS" 指示器時并且當該消息中包括MSID (即，MS MAC地址)時，通知該控制消息產(chǎn)生部分40將該接收到的RNG-RSP消息的頭部的CID字段轉換成用于IR的CID，并且將其返回給MS。
該控制消息產(chǎn)生單元40響應于來自該測距控制部分39的指令，產(chǎn) 生各種控制消息，并且將其提供給PDU產(chǎn)生部分41作為發(fā)送數(shù)據(jù)。此外，為了確保發(fā)送區(qū)，對MAP信息產(chǎn)生和分析部分36進行請求以確保發(fā)送區(qū)。此時，創(chuàng)建MAP數(shù)據(jù)所需的信息(連接ID等)也被提供給該 MAP信息產(chǎn)生和分析部分36。
該MAP信息產(chǎn)生和分析部分36使用從該控制消息提取部分35傳送的廣播CID，以根據(jù)從BS獲得的DL-MAP和UL-MAP來控制與BS的下行鏈路和上行鏈路通信(MMR鏈路)，并且還根據(jù)由其自身進行的調度來產(chǎn)生DL-MAP和UL-MAP，并且通過該廣播CID將其發(fā)送到MS。與BS 300中的情況相同，在RS 200通過其發(fā)送MAP數(shù)據(jù)和對應數(shù)據(jù)的
幀中包括了前導。這是因為應該在MS中建立同步。
38表示分組緩沖器部分。通過該分組緩沖器部分，根據(jù)由該MAP 信息產(chǎn)生和分析部分36產(chǎn)生的MAP數(shù)據(jù)，將分組數(shù)據(jù)傳送到該PDU產(chǎn) 生部分41以進行無線通信。
41表示PDU產(chǎn)生部分，該PDU產(chǎn)生部分獲得由MAP信息產(chǎn)生和分析部分36產(chǎn)生的MAP數(shù)據(jù)和在由該MAP數(shù)據(jù)定義的區(qū)中從該分組緩沖器部分38和該控制消息產(chǎn)生部分40發(fā)送的數(shù)據(jù)，并且將它們提供給編碼部分41作為全部的發(fā)送數(shù)據(jù)。
42表示該編碼部分，43表示調制部分。通過該編碼部分42對由該 PDU產(chǎn)生部分41提供的發(fā)送數(shù)據(jù)進行編碼，并且通過該調制部分43進行調制處理，以在由該MAP信息產(chǎn)生和分析部分36產(chǎn)生的發(fā)送定時和信道中發(fā)送用戶數(shù)據(jù)。然后，將由此獲得的數(shù)據(jù)提供給發(fā)送部分44。
44表示該發(fā)送部分，該發(fā)送部分將所提供的數(shù)據(jù)作為無線信號發(fā)送到MS或BS。第二實施方式的描述
在上述的第一實施方式中，RS 200自身產(chǎn)生MAP數(shù)據(jù)，并且將其發(fā)送到MS 100。然而，在現(xiàn)在將描述的本發(fā)明的第二實施方式中，BS 300 產(chǎn)生由RS 200發(fā)送到MS 100的MAP數(shù)據(jù)，并且經(jīng)由MMR鏈路發(fā)送該 MAP數(shù)據(jù)。因此，RS 200發(fā)送己經(jīng)從BS 300接收到的MAP數(shù)據(jù)作為 RS200自身要發(fā)送的MAP數(shù)據(jù)。
由此，RS 200可以將調度處理留給BS 300負責，因此，可以降低 RS200的處理負荷，由此可以使RS200的設備小型化。
圖9示出了用于開始與RS 200的連接的針對MS 100的測距和基本能力登記序列。
與圖1相比較，可以看出基于經(jīng)由MMR鏈路從BS 300提供給 RS 200的MAP數(shù)據(jù)(2)、 (4)和(10)(在數(shù)據(jù)區(qū)中接收)，來發(fā)送與圖1中的消息(2)、 (3)和(8)相對應的MAP數(shù)據(jù)(3)、 (5)和(11)。
艮口，在圖9中，(2)的消息被作為(3)發(fā)送，(4)的消息被作為(5) 發(fā)送，(10)的消息被作為(11)發(fā)送。其它的消息與圖1中上述的那些
消息相對應，并且對其執(zhí)行相同的處理。將簡要地描述該操作。
MS IOO首先從RS 200接收前導信號(1),并且建立同步。應該注意，此時，MS 100不在RS 200和BS 300之間進行區(qū)分，因此，將RS 200 識別為BS 300。
BS 300產(chǎn)生RS 200發(fā)送給MS 100的諸如DL-MAP和UL-MAP的 MAP信息，并且BS 300通過使用RS 200的基本CID經(jīng)由MMR鏈路通過采用數(shù)據(jù)區(qū)進行發(fā)送來將其發(fā)送到RS200 (2)。
己經(jīng)接收到MAP信息的RS 200隨后使用廣播CID來將接收到的 MAP信息發(fā)送到MS 100作為DL-MAP和UL-MAP數(shù)據(jù)(3)。應該注意， (2)和(3)的內容基本相同。然而，連接ID發(fā)生了改變。此外，當經(jīng) 由MMR鏈路通過數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)(即，由MAP區(qū)定義的發(fā)送區(qū))來發(fā)送消息(2)時，在RS 200執(zhí)行發(fā)送的MAP數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)內發(fā)送消息(3)。另外，下面描述的消息(4)和(10)具有相同的關系。
在接收到諸如DL-MAP、 UL-MAP、 DCD、 UCD等的消息以后，由此接收必要的信息，并且隨后接收定義測距區(qū)的UL-MAP (5)， MS 100 使用由該MAP指定的測距區(qū)來將測距CDMA碼發(fā)送到RS 200 (6)。另外，此時隨后通過RS 200對已經(jīng)由BS 300產(chǎn)生的UL-MAP進行發(fā)送和中繼。
然后，已經(jīng)接收到該碼的RS 200將RNG-REQ消息發(fā)送到BS 300 (7)，該RNG-REQ消息包括表示存在請求連接的MS 100的信息(即， "NewMS"指示器)、關于CDMA碼的接收信息(例如，該碼的接收的
幀號和子信道、碼值、狀態(tài)等)以及當應該校正MSIOO的發(fā)送參數(shù)時使
用的校正值。
此時，當頻率、接收功率電平和定時中的誤差位于預定值內時，給出"成功"狀態(tài)，而當這些誤差超過預定值時，給出"繼續(xù)"狀態(tài)。此外，通過使用由BS 300分配給RS 200的基本CID來發(fā)送該RNG-REQ 消息。因此，BS 300可以根據(jù)該消息的CID來確定哪個RS已經(jīng)接收到了連接請求。應該注意，在該序列中，假定用于初始測距的CDMA碼。
然而，在接收到當MS 100從另一 BS執(zhí)行切換時使用的HO測距的CDMA 碼的情況下，也執(zhí)行相同的操作。
對于BS 300自身的空閑資源或者RS 200的空閑資源，已經(jīng)接收到 RNG-REQ的BS 300參照該存儲部分的存儲數(shù)據(jù)，并由此確定是否能夠接受新的MS。然后，通過RNG-RSP消息將確定結果返回給RS 200 (8)。在該消息中，當可以接受新的MS 100時，當從RS 200接收到的RNG-REQ 消息中的狀態(tài)是"繼續(xù)"狀態(tài)時，除了 "NewMS"指示器以外，還包括 "繼續(xù)"狀態(tài)、CDMA碼接收信息以及校正信息。另一方面，當從RS200 接收到的RNG-REQ消息中的狀態(tài)是"成功"狀態(tài)時，包括"成功"狀態(tài)和CDMA碼接收信息。然后，通過使用RS 200的基本CID將該 RNG-RSP消息發(fā)送到RS 200。另一方面，當不能接受新的MS 100時，產(chǎn)生包括"失敗"狀態(tài)和CDMA碼接收信息的RNG-RSP消息，并且通過使用RS 200的基本CID將其發(fā)送到RS 200。
已經(jīng)從BS 300接收到RNG-RSP的RS 200產(chǎn)生RNG-RSP，其中，當該接收到的消息包括"New MS"指示器時，去除該"New MS"指示器，并且通過使用初始測距的CID將所產(chǎn)生的消息發(fā)送到MS 100 (9)。
當將"成功"狀態(tài)的RNG-RSP發(fā)送到RS 200時，BS 300產(chǎn)生包括 CDMA分配IE的UL-MAP來為MS 100分配頻帶，以通過MAP信息產(chǎn) 生部分21來發(fā)送RNG-REQ消息，并且通過使用RS 200的基本CID經(jīng) 由MMR鏈路將該UL-MAP發(fā)送到RS 200 (10)。
已經(jīng)接收到包括CDMA分配IE的UL-MAP的RS 200通過使用廣播CID將該消息發(fā)送到MS 100.(11)。
當狀態(tài)是"繼續(xù)"時，'已經(jīng)接收到RNG-RSP的MS 100根據(jù)包括在該RNG-RSP中的校正信息來調整頻率、接收功率電平和定時，并且再次將測距CDMA碼發(fā)送到RS 200 (未示出)。當狀態(tài)是"成功"時，MS 100 參照包括在UL-MAP消息中的CDMA分配IE，并且將RNG-REQ消息發(fā)送到RS 200，該RNG-REQ消息包括MS 100的MAC地址(MSID) (12)。
已經(jīng)從MS 100接收到RNG-REQ的RS 200使用RS 200的基本CID來替換包括在由MS 100發(fā)送的消息的頭部中的用于IR的CID，并且將該RNG-REQ發(fā)送到BS 300 (13)。
當接收到從MS 100傳送的RNG-REQ消息時，BS 300根據(jù)包括在該消息的頭部中的CID (RS 200的基本CID)來識別已經(jīng)發(fā)送了該消息的RS 200，并且與包括在有效負荷部分中的MS 100的MAC地址和RS 200相關聯(lián)地對其進行登記。由此，可以管理根據(jù)MAC地址識別的MS IOO屬于哪個RS。然后，BS 300產(chǎn)生包括作為已經(jīng)發(fā)送了該RNG-REQ 消息的MS 100的控制連接的基本CID和主CID的RNG-RSP，并且將該 RNG-RSP返回給RS200 (14)。
已經(jīng)從BS 300接收到包括MS 100的基本CID和主CID的RNG-RSP 的RS 200將該消息的頭部中的CID改變成用于初始測距的CID，并且將其傳送給MS 100 (15)。
已經(jīng)接收到包括基本CID和主CID的RNG-RSP的MS 100將 SBC-REQ消息發(fā)送到RS 200，以通知MS 100自身的能力(16)。
已經(jīng)從MS 100接收到SBC-REQ消息的RS 200將該SBC-REQ消息傳送到BS 300 (17)。
已經(jīng)從RS 200接收到SBC-REQ消息的BS 300產(chǎn)生SBC-RSP消息，并且將該SBC-RSP消息發(fā)送到RS 200，其中，該SBC-RSP消息用于將從MS IOO通知的能力的支持功能當中的可以由MS 100、 RS 200禾QBS 300中的每一個支持的功能通知給MS 100 (18)。此時，為了使RS 200 能夠識別哪個(what)具有包括在SBC-RSP中的支持功能，按照原樣使用包括在SBC-REQ消息的頭部中的MS IOO的基本CID，并且BS 300 將該SBC-RSP發(fā)送到RS 200。作為另一種方法，可以在頭部中使用RS 200的基本CID，并且在有效負荷中，可以包括表示MS 100的標識符(例如，MS 100的MAC地址或基本CID)。由此，RS 200能夠確定哪個MS 具有支持功能。
應該注意，在RS 200對MS 100和BS 300之間的消息進行中繼的過程中，RS200可以獲得包括在該消息中的信息。例如，BS300和RS200 都可以管理MS 100的MAC地址、基本CID、主CID以及由SBC-REQ/RSP消息通知的支持功能。
已經(jīng)接收到SBC-RSP消息的RS 200按照原樣將該SBC-RSP消息傳送給MS 100 (19)。
圖10到圖13分別示出了當從MS 100接收到測距碼時RS 200的處理流程、當從MS100接收到RNG-REQ時RS200的處理流程、當從BS 300接收到RNG-RSP時RS 200的處理流程、以及當接收到RNG-REQ 時BS 300的處理流程。
此外，本發(fā)明的第二實施方式中的BS 300的塊結構的示例與上述的第一實施方式中的BS 300的塊結構相同。
現(xiàn)在將參照圖6所示的BS 300的塊結構以及圖13中的處理流程來描述BS 300的操作。
在接收到消息以后(圖13的SIOI中為"是")，BS300從接收到的消息提取控制消息(RNG-REQ)，并且將該控制消息提供給測距控制部分26。
該測距控制部分26分析該RNG-REQ消息，分析包括在該消息的頭部中的CID，執(zhí)行下述的控制，并且請求控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生并發(fā) 送RNG-RSP消息。
當該CID是用于初始測距(IR)的CID (S102中為"否")時，這意味著，該消息與來自屬于該BS 300的MS 100或RS 200的測距請求消息相對應，并且因此，當不需要對MS100的頻率、發(fā)送功率以及定時進行校正時，通知控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生RNG-RSP消息，并且在CID-IR 的情況下發(fā)送該RNG-RSP消息，其中，該RNG-RSP消息包括MAC地址(包括在RNG-REQ中)、"成功"狀態(tài)、基本CID以及主CID (S115)。當需要進行校正時，通知該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生RNG-RSP消息，并且在CID-IR的情況下發(fā)送該RNG-RSP消息，其中，該RNG-RSP消息包括MAC地址(包括在RNG-REQ中)、"繼續(xù)"狀態(tài)、以及必要的校正信息(S115)。
當CID不是用于IR，但是為MS 100的基本CID (S102中為"是"，并且S103中為"否")時，執(zhí)行MS IOO的周期性測距(Slll)。與上述
針對IR的情況相同，通知該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生包括取決于是否
需要進行校正的內容的RNG-RSP，并且通過使用RNG-REQ的基本CID 來發(fā)送該RNG-RSP 。
當CID不是用于IR，但是為RS 200的基本CID (S103中為"是") 時，要執(zhí)行的處理根據(jù)RNG-REQ消息的有效負荷部分中是否包括"New MS"指示器而不同。
當沒有包括"NewMS"指示器(在S104中為"否")時，要執(zhí)行的處理根據(jù)是否存在MS MAC地址(MSID)而不同。當MSMAC地址不存在(在S105中為"否")時，執(zhí)行RS 200的周期性測距(Slll)。當 MSMAC地址存在(在S105中為"是")時，所接收的RNG-REQ消息表示在從MS IOO發(fā)送之后由RS 200進行中繼的消息。此時，彼此相關聯(lián)地管理RNG-REQ消息中的MAC地址以及包括在RNG-REQ消息的頭部中的基本CID (S108)，并且由此，可以識別當前與MS IOO連接的RS 200。接下來，通知該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生RNG-RSP消息，并且通過使用RS 200的基本CID的CID來發(fā)送該RNG-RSP消息，其中，該 RNG-RSP消息包括要分配給MS 100的基本CID和主CID (S112)。通過存儲在該存儲部分中的MS管理表來管理MS 100和RS 200之間的關聯(lián)、以及MS 100的基本CID和主CID。
當"NewMS"指示器存在(在S104中為"是")時，確定是否可以接受新的MS 100 (S106)?？梢愿鶕?jù)諸如無線資源的繁忙狀態(tài)、管理表中的繁忙狀態(tài)等的各個資源的繁忙狀態(tài)來進行該確定。當可以接受新的 MS 100 (在S106中為"是")時，當RNG-REQ中的狀態(tài)是"成功"時，通知該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生NRG-RSP消息，并且通過使用RS 200 的基本CID來發(fā)送該NRG-RSP消息，其中，該RNG-RSP消息包括"成功"狀態(tài)以及包括CDMA分配IE的UL-MAP (S107中為"是"，然后， S109和S113)。當包括在RNG-REQ中的狀態(tài)不是"成功"(S107中為"是") 時，通知該控制消息產(chǎn)生部分25產(chǎn)生RNG-RSP消息，并且通過使用RS 200的基本CID來發(fā)送該RNG-RSP消息，其中，該RNG-RSP消息包括來自RNG-REQ的狀態(tài)以及用于發(fā)送參數(shù)的校正值(S114)?；谂c通過
RNG-REQ通知的碼有關的信息來創(chuàng)建CDMA分配正。另一方面，當不能接受新的MS100 (S106中為"否")時，通知該控制消息產(chǎn)生部分25 產(chǎn)生包括"失敗"狀態(tài)的RNG-RSP消息，并且通過使用與RNG-REQ的 CID相同的CID將該RNG-RSP消息發(fā)送到RS 200 (S110)。
現(xiàn)在，將參照示出了 RS 200的塊結構的圖14以及圖10、 11和12 中的處理流程來描述RS 200的操作。
圖14中的塊結構基本上與圖8中的塊結構相同。然而，由于不需要產(chǎn)生MAP信息，所以提供MAP信息處理部分46，而不是圖8中的MAP 信息產(chǎn)生和分析部分36。其它部分與圖8中的相同，由此省略了重復描述。
當從MS 100接收到測距碼(用于初始測距、切換測距等)(圖10 的S61中為"是")時，該碼接收部分37確定是否需要對接收信號的頻率、接收功率電平以及定時進行校正，并且將其狀態(tài)(成功/失敗/繼續(xù))、例如接收到的碼的幀號、子信道、碼值等的碼接收信息通知給測距控制部分39。當需要進行校正時，要傳送給MS 100的校正值也被提供給該測距控制部分39。另外，這些校正值可以存儲在存儲部分中。
控制消息提取部分35從接收到的消息中提取控制消息(RNG-REQ、 RNG-RSP等)，將該控制消息提供給測距控制部分39，并且將從BS300 接收到的MAP數(shù)據(jù)以及要發(fā)送到MS 100的經(jīng)由MMR鏈路的數(shù)據(jù)區(qū)接收到的MAP數(shù)據(jù)提供給MAP信息處理部分46。
當從碼接收部分37接收到信息時，測距控制部分39通知控制消息產(chǎn)生部分40產(chǎn)生."NewMS"指示器和狀態(tài)(成功/失敗/繼續(xù))并且通過 RS 200的基本CID將它們發(fā)送到BS 300 (圖10中的S62、 S63)。當狀態(tài)是"繼續(xù)"時，校正值也被通知給控制消息產(chǎn)生部分40。
當從該控制消息提取部分35接收到RNG-REQ消息(圖11的S71 中為"是")時，測距控制部分39確定該消息的頭部是否具有用于初始測距的CID (S72)。當該CID是用于IR的CID ("是")時，通知控制消息產(chǎn)生部分40在將接收到的RNG-REQ消息的頭部中的CID字段改變?yōu)?RS 200的基本CID以后將該消息發(fā)送到BS 300 (圖11的S73、 S75)。
當該CID不是用于IR的CID (S72中為"否")時，艮卩，當該CID是MS 100的基本CID時，通知控制消息產(chǎn)生部分40將該狀態(tài)添加到接收到的 RNG-REQ消息中，并且如果需要，還可以添加用于頻率、接收功率電平和定時的校正信息，并且通過使用MS 100的基本CID將其發(fā)送到BS 300 (S74和S75)。
當從控制消息提取部分35接收到RNG-RSP消息(圖12的S81中為"是")時，該測距控制部分39首先確定該CID是否為用于初始測距的CID (S82)。當該CID是用于IR的CID ("否")時，該測距控制部分 39執(zhí)行RS 200的初始測距處理(S86)。即，當包括在RNG-RSP中的 MAC地址是其自身的MAC地址時，該消息中的基本CID和主CID被存儲在存儲部分中，并且用于后續(xù)控制消息的發(fā)送/接收。在一個方面，當該消息中包括用于IR的CID之外的CID (S82中為"是")時，隨后要執(zhí)行的處理根據(jù)該消息中是否包括"NewMS"指示器而不同(S83)。當包括"NewMS"指示器("是")時，當該消息中包括"成功"狀態(tài)(S84 中為"是")時，通知控制消息產(chǎn)生部分40產(chǎn)生包括"成功"狀態(tài)的 RNG-RSP消息，并且通過用于IR的CID將該RNG-RSP消息返回到MS 100 (S88)。當該消息中不包括"成功"狀態(tài)(S84中為"否")時，通知控制消息產(chǎn)生部分40產(chǎn)生包括"失敗"狀態(tài)的RNG-RSP消息，并且通過用于IR的CID將該RNG-RSP消息返回到MS 100 (S87)。在一個方面，當該消息中不包括"New MS"指示器(S83中為"否")時，并且該消息中包括MSID (即，MSMAC地址)(S85中為"是")時，通知控制消息產(chǎn)生部分40將接收到的RNG-REQ的頭部中的CID字段轉換成用于IR的CID，并且將其發(fā)送給MS 100 (S89)。當MSID不存在(S85 中為"否")時，RS 200根據(jù)包括在RNG-RSP中的校正信息來調整頻率、發(fā)送功率和定時，作為RS200自身的周期性測距處理(S90)。
該MAP信息處理部分46執(zhí)行PDU產(chǎn)生部分41的控制，以根據(jù)從控制消息提取部分35傳送的BS 300的MAP數(shù)據(jù)來創(chuàng)建MMR鏈路。此外，該MAP信息處理部分46控制PDU產(chǎn)生部分41等，以將經(jīng)由MMR 鏈路從BS 300接收到的要發(fā)送的MAP數(shù)據(jù)發(fā)送到MS 100。
在上述的第二實施方式中，當RS 200從MS 100接收到測距碼時， RS 200將碼接收信息發(fā)送到BS 300。結果，BS 300不必產(chǎn)生碼接收信息，并且因此降低了 BS 300的處理負荷。
此外，在第二實施方式中，使用由發(fā)送到屬于BS 300的BS200等的 MAP數(shù)據(jù)定義另一MMR鏈路(而不是測距信號的發(fā)送區(qū))來將碼接收信息發(fā)送到BS 300。結果，可以減少與也屬于該BS 300的另一MS 100 的測距信號的沖突。
此外，還在本實施方式中，由BS 300發(fā)送的MAP數(shù)據(jù)所定義的發(fā) 送區(qū)和由RS 200發(fā)送的MAP數(shù)據(jù)所定義的發(fā)送區(qū)可以具有這樣的關系它們通過定時、通過頻率(子信道)或通過擴頻碼等進行分離，從而無線通信不會彼此阻礙。為此，BS 300應該產(chǎn)生適當?shù)腗AP數(shù)據(jù)。第三實施方式的描述
在本發(fā)明的第三實施方式中，可以控制由于BS和RS之間的無線通信環(huán)境與RS和MS之間的無線通信環(huán)境可以彼此不同的事實而導致的發(fā) 送效率的降低。
應該注意，在本實施方式中，描述了認證序列的一個示例，可以在針對第一和第二實施方式的上述測距和基本能力登記序列之后執(zhí)行該認證序列。
圖15示出了優(yōu)選地應該在測距和基本能力登記序列結束之后執(zhí)行的認證序列。
在這個實施方式中，MS IOO在完成測距和基本能力登記序列之后執(zhí) 行認證序列o
首先，MS 100通過使用PKMv2-REQ消息將其自身的認證數(shù)據(jù)(例如，包括MS的公共密鑰的電子證書)發(fā)送到RS200 (1)。在圖15中，示出了一個示例，其中，在PKMv2-REQ消息中，封裝了EAP(可擴展認證協(xié)議RFC2284)分組。應該注意，此時，先前獲得的主CID被用作連接ID。由此，RS200和BS 300都能夠容易地識別MS 100。
已經(jīng)由此接收到PKMv2-REQ (EAP-transfer)的RS 200將該消息中繼到BS 300 (2)。這里，不必在RS處進行密碼解密。
已經(jīng)由此接收到PKMv2-REQ (EAP-transfer)的BS 300將電子證書傳送到外部服務器以獲得認證結果，并且由此執(zhí)行認證。當認證成功時，隨后產(chǎn)生由MS 100和BS 300共享的認證密鑰(AK)，另外，對于MS 100，產(chǎn)生包括該認證密鑰(AK或用于產(chǎn)生AK的參數(shù))的PKMv2-RSP (EAP-transfer)，然后將該PKMv2-RSP返回給RS 200 (3)。此時，優(yōu)選的是，通過使用包括在MS 100的電子證書中的公共密鑰來對AK或用于產(chǎn)生AK的參數(shù)進行加密。由此，僅具有對應的私有密鑰的MS 100自身能夠解密，并且由此，可以實現(xiàn)認證密鑰信息的安全傳送。
己經(jīng)由此接收到PKMv2-RSP (EAP-transfer)的RS200將該消息中繼到MSIOO (4)。此時，RS200沒有私有密鑰，因此不能夠對加密的認證密鑰信息進行解密。
在一個方面，BS 300將包括通過對認證密鑰信息(AK或用于產(chǎn)生 AK的參數(shù))進行加密而獲得的數(shù)據(jù)的PKMv2-RSP (key-transfer (AK)) 發(fā)送到RS200，從而由MS100使用的認證密鑰還由RS200共享(5)。在加密中，優(yōu)選的是，使用當RS 200執(zhí)行認證以與BS 300進行連接時共享的密鑰。RS200存儲該認證密鑰信息。
已經(jīng)由此接收到PKMv2-RSP (EAP-transfer)的MS 100檢測到該認證已經(jīng)成功。為了建立與BS300的安全關聯(lián)(g卩，加密方法等)，MS 100 發(fā)送PKMv2-REQ (SA-TEK-request) (6)。在該消息中，添加了通過對先前從MS 100獲得的認證密鑰信息獲得的AK和發(fā)送數(shù)據(jù)執(zhí)行預定計算 (例如，哈希計算等)而獲得的計算結果(例如，哈希值)。例如，根據(jù) AK產(chǎn)生的參數(shù)是函數(shù)F (x)的一個變量，并且作為使用發(fā)送數(shù)據(jù)D替代x的結果，獲得了計算結果F (D)。此外，在該消息中，包括了所需的加密方法(例如，AES、 DES、密鑰長度信息等)。
已經(jīng)由此接收到PKMv2-REQ (SA-TE-request)的RS200將該消息中繼到BS 300。
已經(jīng)由此接收到PKMv2-REQ (SA-TE-r叫uest)的BS 300對密碼進行解密，與上述情況相同，參照由MS100所要求的加密方法，選擇可以采用的加密方法，確定由在BS 300和MS IOO之間使用的加密方法(例
如，密鑰長度信息)構造的SA，并且通過PKMv2-RSP(SA-TEK-response) 將該SA信息返回到RS 200 (8)。應該注意，BS 300檢查包括在該消息中的計算結果(哈希值)是否與通過使用BS 300自身具有(存儲)的認證密鑰(AK或從AK獲得的參數(shù))和接收數(shù)據(jù)通過預定計算(例如，哈希計算)而獲得的計算結果一致。由此，BS 300確定該消息是否為來自已經(jīng)進行了認證并且由此是可信的MS100的消息。當其不可信時，應該拒絕該處理。
已經(jīng)由此接收到PKMv2-RSP (SA-TEK-response)的RS 200將該消息中繼到MS 100 (9)。
已經(jīng)由此接收到PKMv2-RSP(SA-TEK-response)并且由此與BS 300 共享SA的MS 100將與該SA相對應的從BS 300請求用于加密用戶數(shù)據(jù) 的加密密鑰的PKMv2-RSP (key-request)發(fā)送到RS 200 (10)。此時，與(6)相同，為了進行認證而添加該計算結果。
已經(jīng)由此接收到PKMv2-REQ (key-request)的RS 200將該消息中繼到BS 300 (11)。
已經(jīng)由此接收到PKMv2-REQ (key-request)的BS 300產(chǎn)生與SA相對應的加密密鑰(TEK:傳輸(traffic)加密密鑰)，通過使用與MS 100 共享的共享密鑰來對其進行加密，將其包括在PKMv2-RSP (key-reply) 中，并且將該消息發(fā)送到RS 200 (12)。另夕卜，此時為了進行認證，BS 300 使用添加在接收消息中的計算結果來檢查該數(shù)據(jù)是否為來自可信的MS 100的數(shù)據(jù)。然后，當其是可信的時，將該PKMv2-RSP發(fā)送到RS 200。
已經(jīng)由此接收到PKMv2-RSP (key-reply)的RS 200將該消息中繼到MS 100 (13)。
在一個方面，BS 300與RS 200共享密鑰信息(而不是密鑰自身的數(shù) 據(jù)，可以使用用于識別密鑰的信息、用于產(chǎn)生密鑰的參數(shù)等)。即，該密鑰信息(在該示例中為TEK，即密鑰自身)被加密，并且包括TEK的 PKMv2-RSP(key-transfer(TEK))(即由此加密的密鑰)被發(fā)送到RS 200。在密鑰的加密中，使用了在為了RS 200與BS 300進行連接而進行認證時共享的密鑰。在這種情況下，tek被用作共享的密鑰。然而，這還可以用作另一密鑰(私有密鑰等)。
因此，rs 200能夠獲得在bs 300和ms 100之間發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)所需的ak和tek。
結果，rs 200能夠對從ms 100或bs 300接收到的用戶數(shù)據(jù) (mac-pdu)進行解密，此外，將tek用于對密碼進行解密，從而rs 200能夠獲得加密之前的發(fā)送數(shù)據(jù)。
此外，rs200能夠通過修改(分割、與其他數(shù)據(jù)組合等)通過對加密進行解密而獲得的加密之前的發(fā)送數(shù)據(jù)(明語)來調整數(shù)據(jù)量。
例如，當經(jīng)由rs 200和ms 100之間的無線通信可獲得的數(shù)據(jù)傳輸速度低于經(jīng)由bs 300和rs 200之間的無線通信的可獲得的數(shù)據(jù)傳輸速度時，對mac-pdu的密碼進行解密，然后，將數(shù)據(jù)分割成多個 mac-pdu。于是，例如，對于每一個由此分割的數(shù)據(jù)，通過使用tek (共享的密鑰)來加密mac-pdu，和/或添加從每一個由此分割的數(shù)據(jù) 和ak獲得的預定計算結果(即，認證計算結果)。此后，逐個地發(fā)送數(shù) 據(jù)(每一個分割的數(shù)據(jù)通過不同幀中的相應的一個來發(fā)送)。結果，可以控制由于無線環(huán)境的差異所導致的發(fā)送效率的降低。應該注意，當發(fā)送用戶數(shù)據(jù)時可以不添加認證計算結果，而是僅在發(fā)送控制數(shù)據(jù)時添加認證計算結果(相同的方式還可以應用于后續(xù)處理)。
另一方面，當經(jīng)由rs 200和ms 100之間的無線通信可獲得的數(shù)據(jù) 傳輸速度高于經(jīng)由bs 300和rs 200之間的無線通信可獲得的數(shù)據(jù)傳輸速度時，將通過使用tek進行解密而獲得的mac-pdu組合在一起，然后再次通過使用tek來加密該組合的結果，和/或對其添加通過使用ak 的預定計算結果，然后在一個幀中進行發(fā)送。結果，可以避免無用的傳輸，并且可以將由此節(jié)省的資源分配給另一無線通信。
rs 200再次對經(jīng)解密的密碼進行加密的原因如下由于當從rs 200 接收mac-pdu時，ms100試圖將其作為一個單位進行解密，因此，當試圖對不完整的數(shù)據(jù)進行解密時會產(chǎn)生錯誤。特別是當ms 100沒有區(qū)分其是與rs 200還是與bs 300進行無線通信時，當由此由rs 200進行了
數(shù)據(jù)修改時會產(chǎn)生麻煩。當如上所述組合數(shù)據(jù)時也會產(chǎn)生相同的情形。
此外，作為RS 200通過使用AK來檢査被添加到從MS 100或BS 300發(fā) 送的控制消息中的認證計算結果的可靠性的結果，可以防止非可信分組的傳送，并且因此可以有效地利用無線資源。
圖8示出了第三實施方式中的中繼站的結構。
從MS 100或BS 300接收到的上述消息在由控制消息提取部分35 進行提取以后，被提供給控制消息產(chǎn)生部分40。
以下述的方式來產(chǎn)生并發(fā)送被發(fā)送到MS 100或BS 300的消息控制消息產(chǎn)生部分40基于接收到的控制消息(其隨后被提供給PDU產(chǎn)生部分41)來產(chǎn)生發(fā)送控制消息。
例如，在圖15中，在(1)和(2)之間、(3)和(4)之間、(6) 和(7)之間、(8)和(9)之間、(10)和(11)之間以及(12)和(13) 之間可以使用相同的消息?？刂葡a(chǎn)生部分40可以不對接收消息進行加密，可以按照原樣將其提供給PDU產(chǎn)生部分41，并且因此，可以從 PDU產(chǎn)生部分42來發(fā)送該接收消息。
在一個方面，對于圖15中的(5)和(14)中的消息，由于該消息是用于RS 200的消息，所以根據(jù)CID將該消息從控制消息提取部分35 提供給加密處理部分45 。該加密處理部分45通過使用在RS 200和BS 300 之間共享的密鑰來對密碼進行解密，由此獲得諸如作為認證密鑰信息(或者用于產(chǎn)生AK的參數(shù))的AK、作為加密密鑰信息的TEK等的信息，
并且存儲這些信息。
當如上所述執(zhí)行數(shù)據(jù)的分割和組合時，加密處理部分45從分組緩沖器部分38獲得發(fā)送分組，通過使用TEK來對密碼進行解密，然后執(zhí)行上述的對數(shù)據(jù)的分割和組合。然后，通過使用TEK再次對經(jīng)如此修改的數(shù)據(jù)進行加密(即，與其中BS 300執(zhí)行加密的加密相同類型的加密)，并且隨后將經(jīng)如此加密的數(shù)據(jù)提供給分組緩沖器部分38。因此，可以發(fā) 送經(jīng)如此修改后的數(shù)據(jù)。
應該注意，由MAP信息產(chǎn)生和分析部分36定義與經(jīng)如此修改的數(shù) 據(jù)相對應的發(fā)送區(qū)，并且由此發(fā)送該數(shù)據(jù)。
此外，當需要該認證數(shù)據(jù)時，加密處理部分45通過使用以相同的方
式存儲的AK (或用于AK的參數(shù))和發(fā)送數(shù)據(jù)來執(zhí)行預定計算，通過使用TEK來對已經(jīng)添加了該計算結果的數(shù)據(jù)進行加密，然后將其提供給分組緩沖器部分38。應該注意，此時可以刪除由MS 100添加的認證計算結果。
應該注意，當該無線通信系統(tǒng)采用自動重復請求(ARQ)控制系統(tǒng) 時，在對每個發(fā)送數(shù)據(jù)添加諸如序號等的識別信息之后，BS 300發(fā)送該數(shù)據(jù)。
在這種情況下，在RS 200中，作為對經(jīng)加密的序號進行解密的結果，可以在RS 200和MS 100之間獨立地執(zhí)行自動重復請求控制。
即，當該解碼部分34檢測到從BS 300到RS 200正確地執(zhí)行了數(shù)據(jù) 發(fā)送(即，通過使用添加到該數(shù)據(jù)中的CRC校驗位進行的確定而檢測到正確地執(zhí)行了接收)時，加密處理部分45對密碼進行解密，并且將接收數(shù)據(jù)存儲在分組緩沖器38中。
然后，當發(fā)送到MS 100時，RS 200的加密處理部分45以相同的格式獨立地將序號存儲到已經(jīng)如上所述進行了分割和組合的數(shù)據(jù)中，并隨后對其進行加密，并將其返回給分組緩沖器部分38。然后，將該數(shù)據(jù)從發(fā)送部分44發(fā)送到MS 100。由此，可以在RS 200和MS IOO之間執(zhí)行自動重復請求控制。應該注意，刪除了由BS 300添加的序號。應該注意，已經(jīng)添加了序號的數(shù)據(jù)(即，加密之前的數(shù)據(jù))被存儲在加密處理部分 45中。
即，當從RS200接收到的數(shù)據(jù)具有錯誤時，MS 100通過使用RS200 已經(jīng)添加的序號來識別該數(shù)據(jù)，并且對RS200進行重復請求。RS200通過控制消息提取部分35從MS IOO接收識別該序號的重復請求，然后，該控制消息提取部分35將對應的序號通知給加密處理部分45。該加密處理部分45從存儲部分讀取具有由此通知的序號的數(shù)據(jù)，通過使用TEK 來對其進行加密，并且將加密后的結果提供給分組緩沖器部分38。因此，由此執(zhí)行了響應于對MS 100的重復請求的數(shù)據(jù)發(fā)送。
此外，當RS 200檢測到來自BS 300的接收數(shù)據(jù)具有錯誤時，加密
處理部分45從通過解密而獲得的由BS 300添加的序號來識別該數(shù)據(jù)，生成用于將序號通知給BS 300的消息，并且將其提供給分組緩沖器部分 38。因此，執(zhí)行對BS 300的消息的發(fā)送。因此，對于期望的數(shù)據(jù)可以將重復請求發(fā)送給BS 300。
本發(fā)明不限于上述實施方式，在不脫離以下所要求保護的本發(fā)明的基本概念的情況下，可以進行變型和修改。
本申請基于2006年11月7日提交的日本在先申請No. 2006-301214，在此通過引用并入其全部內容。
權利要求
1、一種中繼站，該中繼站包括接收單元，其從預定的信號序列組接收表示連接請求的信號序列；控制單元，其產(chǎn)生表示存在新請求連接的無線終端的測距請求消息；以及發(fā)送單元，其將所述測距請求消息發(fā)送到無線基站。
2、一種無線基站，該無線基站包括-接收單元，其接收響應于表示來自無線終端的連接請求的信號序列的接收而從中繼站發(fā)送的測距請求消息；控制單元，其響應于所述接收確定是否新允許與所述無線終端的連接，并且產(chǎn)生包括所述確定結果的測距響應消息；以及發(fā)送單元，其將所述測距響應消息發(fā)送到所述中繼站。
3、一種中繼站，該中繼站包括接收單元，其從預定的信號序列組接收表示連接請求的信號序列；控制單元，其產(chǎn)生由所述接收單元接收到的所述信號序列的接收信息或者表示相對于在所述接收單元的接收時計算出的預定標準的偏差的校正值信息；以及發(fā)送單元，其將所述接收信息或所述校正值信息發(fā)送到無線基站。
4、一種中繼站，該中繼站包括接收單元，其從無線終端接收包括所述無線終端的標識符的第一測距請求消息；控制單元，其響應于所述接收而產(chǎn)生包括所述無線終端的標識符的第二測距請求消息；以及發(fā)送單元，其將所述第二測距請求消息發(fā)送到無線基站。
5、根據(jù)權利要求4所述的中繼站，其中包括在所述第二測距請求消息中的標識符被存儲在有效負荷或頭部中。
6、一種無線基站，該無線基站包括接收單元，其從中繼站接收測距請求消息；控制單元，其存儲包括在所述測距請求消息中的無線終端的識別信息，并且產(chǎn)生與所述測距請求消息相對應的測距響應消息；以及發(fā)送單元，其將所述測距響應消息發(fā)送到所述中繼站。
7、根據(jù)權利要求6所述的無線基站，其中所述控制單元將分配給所述無線終端的連接標識符包括在所述測距響應消息中；并且所述連接標識符與所述無線終端的標識符相對應地進行存儲。
8、一種無線通信方法，該無線通信方法包括以下步驟在中繼站中，從無線終端接收包括所述無線終端的標識符的第一測距請求消息，產(chǎn)生添加了所述無線終端的標識符的第二測距請求消息，以及將所述第二測距請求消息發(fā)送到無線基站；以及在所述無線基站中，接收所述第二測距請求消息，存儲包括在所述第二測距請求消息中的所述無線終端的標識符，產(chǎn)生與所述第二測距請求消息相對應的測距響應消息，并且將所述測距響應消息發(fā)送到所述中繼站。
9、一種無線通信方法，該無線通信方法包括以下步驟在中繼站中，從無線終端接收表示連接請求的信號序列，產(chǎn)生表示存在新請求連接的無線終端的測距請求消息，并且發(fā)送所述測距請求消息；以及在無線基站中，接收所述測距請求消息，確定是否新允許所述無線終端的連接，產(chǎn)生包括所述確定結果的測距響應消息，并且發(fā)送所述測距響應消息。
10、根據(jù)權利要求9所述的無線通信方法，其中當所述信號序列的接收滿足預定標準時，將所述測距請求消息發(fā)送到所述無線基站，而當不滿足所述預定標準時，不發(fā)送所述測距請求消息o
11、一種無線通信方法，該無線通信方法包括以下步驟在中繼站中，從無線終端接收表示連接請求的信號序列；以及在所述中繼站中，確定是否新允許所述無線終端的連接，產(chǎn)生包括所述確定結果的測距響應消息，并且將所述測距響應消息發(fā)送到所述無線終端。
12、一種中繼站，該中繼站包括接收單元，其從無線終端接收表示連接請求的信號序列；控制單元，其確定是否新允許所述無線終端的連接，并且產(chǎn)生包括所述確定結果的測距響應消息；以及發(fā)送單元，其將所述測距響應消息發(fā)送到所述無線終端。
13、一種無線基站，該無線基站包括控制單元，其產(chǎn)生用于無線終端和所述無線基站之間的通信的密鑰信息；以及發(fā)送單元，其將所述密鑰信息發(fā)送到所述無線終端和中繼站。
14、根據(jù)權利要求13所述的無線基站，其中所述密鑰信息包括共享密鑰或認證密鑰。
15、根據(jù)權利要求13所述的無線基站，其中在通過所述中繼站能夠對所述密鑰信息進行解密的密鑰對所述密鑰信息進行加密之后，所述控制單元發(fā)送所述密鑰信息。
16、一種中繼站，該中繼站包括接收單元，其接收從無線基站發(fā)送的消息；處理單元，其對使用包括在所述消息中的密鑰信息對在無線終端和所述無線基站之間發(fā)送的加密數(shù)據(jù)進行解密而獲得的數(shù)據(jù)進行修改；以及發(fā)送單元，其發(fā)送經(jīng)如此修改的數(shù)據(jù)。
17、根據(jù)權利要求16所述的中繼站，其中所述密鑰信息包括共享密鑰信息，并且由所述發(fā)送單元發(fā)送的數(shù)據(jù) 包括在所述修改之后通過使用所述共享密鑰信息進行加密而獲得的數(shù) 據(jù)。
18、一種中繼站，該中繼站包括接收單元，其接收從無線基站發(fā)送的消息；處理單元，其通過使用包括在所述消息中的認證密鑰信息，對添加了認證數(shù)據(jù)的在無線終端和無線基站之間發(fā)送的數(shù)據(jù)進行修改，并且將所述認證數(shù)據(jù)添加到經(jīng)如此修改的數(shù)據(jù)中；以及發(fā)送單元，其發(fā)送由所述處理單元添加了所述認證數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無線基站、中繼站以及無線通信方法。該中繼站包括接收單元，其從預定的信號序列組接收表示連接請求的信號序列；控制單元，其產(chǎn)生表示存在新請求連接的無線終端的測距請求消息；以及發(fā)送單元，其將所述測距請求消息發(fā)送到無線基站。
文檔編號H04W16/26GK101179853SQ20071015330
公開日2008年5月14日申請日期2007年9月14日優(yōu)先權日2006年11月7日
發(fā)明者奧田將人申請人:富士通株式會社

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