JP5420599B2 - Wireless communication system and wireless communication method - Google Patents

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

本発明は、送信元無線局が宛先無線局との間で無線パケットの送受信を行う無線通信システムにおいて、送信元無線局と宛先無線局の間の距離が離れている、ないしは見通し外などの理由で直接的な無線通信が困難な場合を含む環境でも安定した無線通信を行う無線通信システムおよび無線通信方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication system in which a transmission source wireless station transmits and receives a wireless packet to and from a destination wireless station, and the distance between the transmission source wireless station and the destination wireless station is long or out of sight. The present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication method for performing stable wireless communication even in an environment including a case where direct wireless communication is difficult.

特に、送信元無線局と宛先無線局の間の直接通信が困難となる場合に、送信元無線局および宛先無線局の周辺に位置する複数の無線局が無線パケットを正常に受信できた際に、これらの無線局が協調してマルチホップ中継を行うための中継伝送技術に関する。   In particular, when direct communication between the source radio station and the destination radio station becomes difficult, when a plurality of radio stations located around the source radio station and the destination radio station have successfully received radio packets. In addition, the present invention relates to a relay transmission technique for these radio stations to perform multi-hop relay cooperatively.

近年、無線通信の普及が目覚しい。携帯電話等の移動通信から、準静止環境でのスポット的な無線LANサービスの提供、光ファイバ等の有線回線の代替として無線回線を各家庭に提供するFWA(Fixed Wireless Access )サービスの提供など、様々な形で無線通信の利点を利用したサービスが展開されている。この際、ビジネス的な見地からは、少ない基地局設備で広範囲のエリアをカバーし、より多くのユーザ端末を収容することが望ましい。しかし一般には、ひとつの基地局がカバーできるエリア面積は、そのシステム固有の条件(例えば周波数、送信出力、アンテナ利得、アンテナ設置場所、変調方式等)や伝搬環境により異なる。例えば、無線局の送信側の機能として、大出力の送信アンプを備えていた場合には、より広い領域をサービスエリアに設定することが可能である。また、一般には低い周波数ほど遠くまで伝達する。   In recent years, the spread of wireless communication has been remarkable. From mobile communications such as mobile phones, provision of spot wireless LAN services in quasi-stationary environments, provision of FWA (Fixed Wireless Access) services that provide wireless lines to homes as an alternative to wired lines such as optical fibers, etc. Services utilizing the advantages of wireless communication are being developed in various forms. At this time, from a business standpoint, it is desirable to cover a wide area with a small number of base station facilities and accommodate more user terminals. However, in general, the area area that can be covered by a single base station varies depending on conditions specific to the system (for example, frequency, transmission output, antenna gain, antenna installation location, modulation method, etc.) and propagation environment. For example, when a high-power transmission amplifier is provided as a function on the transmission side of a radio station, a wider area can be set as a service area. In general, a lower frequency is transmitted farther away.

しかし、線形性の高い高機能の大出力送信アンプを利用することは、装置の価格を押し上げることになり、さらには電波法等の規定による送信出力の上限もあり、あまり大出力の送信アンプを利用してサービスエリア拡大を図るのは好ましくない。一方で、周波数の低いマイクロ波帯などは使い勝手の良い周波数帯として多くのシステムで利用されているために、既に周波数資源は枯渇しつつある状況であり、新たなシステムへの免許の割り当ては期待できない。   However, using a high-function, high-power transmission amplifier with high linearity will increase the price of the equipment, and there is also an upper limit on the transmission output according to regulations such as the Radio Law, so a transmission amplifier with too much power will be used. It is not desirable to expand the service area by using it. On the other hand, low frequency microwave bands are being used in many systems as easy-to-use frequency bands, so the frequency resources are already being depleted and it is expected that licenses will be allocated to new systems. Can not.

この結果、比較的高い周波数帯を用いて広いサービスエリアに対してサービス提供を図る場合、回線設計から得られるサービスエリア面積はビジネス的な採算性の視点からは十分と言えないことが多い。この場合の対策としては、エリア内の多数の無線局を利用して、無線によるマルチホップネットワークを構築して中継伝送することが考えられる。この様なマルチホップネットワークの例としては、例えばIEEE802.11sと呼ばれる無線LAN規格におけるメッシュワークなどが有名であり(非特許文献1参照)、ここでは送信元無線局から宛先無線局へデータを到達させるためのルーチングとしてAODV等の方式が提案されている。   As a result, when providing a service to a wide service area using a relatively high frequency band, the service area area obtained from the circuit design is often not sufficient from the viewpoint of business profitability. As a countermeasure in this case, it is conceivable to construct a wireless multi-hop network using many wireless stations in the area and perform relay transmission. As an example of such a multi-hop network, for example, a meshwork in a wireless LAN standard called IEEE802.11s is famous (see Non-Patent Document 1). Here, data arrives from a source radio station to a destination radio station. A routing method such as AODV has been proposed.

図8は、従来技術の無線マルチホップネットワークにおけるルーチングの概要を示す。
図8において、100はネットワーク、101〜104は無線局(詳細には、101は送信元無線局、102は宛先無線局、103〜104は中継ノード)を表し、各無線局間リンクの数値は無線メトリック値を表す。例えば、ネットワーク100から無線局103にデータを転送する場合には、単純に無線局101と無線局103が直接的に無線回線を介して通信を行うことで対処可能である。一方、無線局101と直接的に通信を行うことができない無線局102に対してデータを転送する場合には、送信元無線局101→中継ノード103→宛先無線局102のルートと、送信元無線局101→中継ノード104→宛先無線局102のルートの様に、複数の選択肢が存在するルートの中から最適なルートを検索するルーチング処理が必要になる。
FIG. 8 shows an overview of routing in a prior art wireless multi-hop network.
In FIG. 8, reference numeral 100 denotes a network, 101 to 104 are wireless stations (specifically, 101 is a transmission source wireless station, 102 is a destination wireless station, and 103 to 104 are relay nodes). Represents a radio metric value. For example, when data is transferred from the network 100 to the wireless station 103, the wireless station 101 and the wireless station 103 can simply cope with each other by directly communicating via a wireless line. On the other hand, when data is transferred to the wireless station 102 that cannot directly communicate with the wireless station 101, the route of the transmission source wireless station 101 → the relay node 103 → the destination wireless station 102 and the transmission source wireless As in the route of the station 101 → the relay node 104 → the destination wireless station 102, a routing process for searching for an optimum route from routes having a plurality of options is required.

このルーチング処理では、まず各無線局間で運用可能な伝送速度、トラフィック量、干渉量などの無線回線の状態を示す指標として定義された無線メトリックを利用する。説明を簡単にするため、ここでは無線メトリック値が少ない方が無線回線の状態が好ましいとする。例えば、図8において、送信元無線局101と中継ノード103との間の無線メトリック値は「12」、送信元無線局101と中継ノード104との間の無線メトリック値は「10」、中継ノード103と宛先無線局102との間の無線メトリック値は「20」、中継ノード104と宛先無線局102との間の無線メトリック値は「12」となっている。この条件において、ルーチングを行うための処理を以下に示す。   In this routing process, first, a wireless metric defined as an index indicating the state of a wireless line such as a transmission speed, a traffic amount, and an interference amount that can be operated between wireless stations is used. In order to simplify the description, it is assumed here that the state of the wireless line is preferable when the wireless metric value is small. For example, in FIG. 8, the wireless metric value between the transmission source wireless station 101 and the relay node 103 is “12”, the wireless metric value between the transmission source wireless station 101 and the relay node 104 is “10”, and the relay node. The radio metric value between 103 and the destination radio station 102 is “20”, and the radio metric value between the relay node 104 and the destination radio station 102 is “12”. Processing for performing routing under these conditions is shown below.

(ステップ1)各無線局は、相互に近隣の無線局との間で無線メトリックを交換する。
(ステップ2)送信元無線局101は、リクエストパケットをマルチホップネットワーク内にブロードキャストする。具体的には、送信元無線局101からは近隣の中継ノード103〜104に対し、無線メトリック値を収容したリクエストパケットを送付する。
(Step 1) Each radio station exchanges radio metrics with neighboring radio stations.
(Step 2) The source wireless station 101 broadcasts a request packet in the multihop network. Specifically, a request packet containing a radio metric value is sent from the transmission source radio station 101 to neighboring relay nodes 103 to 104.

(ステップ3)各中継ノード103〜104は、受信したリクエストパケット内の無線メトリック値に、次の無線局との間の無線メトリック値を追加(積算または加算)したリクエストパケットを更に先の無線局に宛てて送信する。図8においては、中継ノード103および中継ノード104共に中継先が宛先無線局102のみなので、この局宛にリクエストパケットを送信する。 (Step 3) Each relay node 103 to 104 further adds a request packet obtained by adding (accumulating or adding) a radio metric value to the next radio station to the radio metric value in the received request packet. Send to. In FIG. 8, since both the relay node 103 and the relay node 104 have only the destination wireless station 102 as a relay destination, a request packet is transmitted to this station.

(ステップ4)宛先無線局102では、受信したリクエストパケットに収容された無線メトリック値を参照し、経路全体で積算または加算された無線メトリック値が最小なものを選択する。図8においては、経路として送信元無線局101→中継ノード103→宛先無線局102のルートは無線メトリック値「12」と「20」の積算(または加算)値、送信元無線局101→中継ノード104→宛先無線局102のルートは無線メトリック値「10」と「12」の積算(または加算)値となるので、経路としては送信元無線局101→中継ノード104→宛先無線局102のルートが好ましいと判断される。 (Step 4) The destination radio station 102 refers to the radio metric value accommodated in the received request packet, and selects the one with the minimum radio metric value accumulated or added over the entire route. In FIG. 8, the route of the transmission source radio station 101 → the relay node 103 → the destination radio station 102 is the integrated (or addition) value of the radio metric values “12” and “20”, and the transmission source radio station 101 → the relay node. Since the route of 104 → destination wireless station 102 is an integrated (or added) value of the radio metric values “10” and “12”, the route of the source wireless station 101 → relay node 104 → destination wireless station 102 is the route. It is judged preferable.

(ステップ5)宛先無線局102は、レスポンスパケットを用いて選択されたルートを中継ノードに通知する。図8においては、中継ノード104宛てにレスポンスパケットを送付する。 (Step 5) The destination wireless station 102 notifies the relay node of the route selected using the response packet. In FIG. 8, a response packet is sent to the relay node 104.

(ステップ6)レスポンスパケットを受け取った中継ノード104は、この経路上の先の無線局に対しレスポンスパケットを転送する。具体的には、送信元無線局101にレスポンスパケットを送信し、マルチホップネットワーク内では送信元無線局101、中継ノード104、宛先無線局102のルートを選択して通信を行うことを決定する。 (Step 6) The relay node 104 that has received the response packet transfers the response packet to the previous wireless station on this route. Specifically, a response packet is transmitted to the transmission source radio station 101, and in the multi-hop network, the route of the transmission source radio station 101, the relay node 104, and the destination radio station 102 is selected and communication is determined.

以上がマルチホップネットワークにおけるルーチングの概要である。一般的に、多数の無線局が混在する場合には、論理的なルートの数は膨大となり、それらの中から最適なルートを選択するためには時間がかかる。したがって、この様なルーチング処理を適切に行うためには、ある程度の期間は当該マルチホップネットワークのトポロジーに変化がない、ないしは各ルートの個別のリンクの状態はある程度の期間は定常的で変化が小さいという前提が必要となる。   The above is an outline of routing in a multi-hop network. In general, when a large number of radio stations coexist, the number of logical routes becomes enormous, and it takes time to select an optimum route from among them. Therefore, in order to appropriately perform such routing processing, there is no change in the topology of the multi-hop network for a certain period, or the state of the individual link of each route is constant for a certain period and the change is small. This assumption is necessary.

図9は、従来技術における無線局装置の構成例を示す。
図9において、121は無線局装置、122は無線部、123はベースバンド信号処理部、124は無線パケット終端手段、125はインタフェース部、126はアンテナ、127は通信制御部、128は識別子取得手段、129は識別子一致判断手段、130は無線メトリック管理手段、131は制御部全体を示す。ここでの無線局装置とは、基地局および端末局を含む一般的な無線局装置であり、基本的な動作は、以下に説明するとおりである。なお、基地局であれば配下の端末局を管理するための機能などが追加されることになるが、例えばこれらの機能は通信制御部127の機能の一部と見ることができる。
FIG. 9 shows a configuration example of a radio station apparatus in the prior art.
In FIG. 9, 121 is a radio station apparatus, 122 is a radio unit, 123 is a baseband signal processing unit, 124 is a radio packet termination unit, 125 is an interface unit, 126 is an antenna, 127 is a communication control unit, and 128 is an identifier acquisition unit. Reference numeral 129 denotes an identifier match determination unit, 130 denotes a radio metric management unit, and 131 denotes the entire control unit. The radio station apparatus here is a general radio station apparatus including a base station and a terminal station, and the basic operation is as described below. In addition, if it is a base station, the function for managing the subordinate terminal station etc. will be added, For example, these functions can be seen as a part of function of the communication control part 127. FIG.

無線局装置121は、無線回線を介した信号をアンテナ126で受信し、無線部122で帯域外信号のフィルタリング、ローノイズアンプによる信号増幅、RF周波数からベースバンド帯への周波数変換、アナログ信号からデジタル信号へのA/D変換等の処理を行う。デジタル化されたベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部123に入力され、タイミング検出、物理レイヤに関するヘッダ情報の終端、復調処理、誤り訂正などの一連のベースバンド信号処理が施される。ここでの具体的な処理内容は、この無線局装置が備える無線方式に依存したものとなるが、以下で説明する基本動作はその無線方式には依存しない。   The radio station apparatus 121 receives a signal via a radio line by an antenna 126, and performs filtering of an out-of-band signal by the radio unit 122, signal amplification by a low-noise amplifier, frequency conversion from an RF frequency to a baseband, and analog signal to digital Processing such as A / D conversion to a signal is performed. The digitized baseband signal is input to the baseband signal processing unit 123 and subjected to a series of baseband signal processing such as timing detection, termination of header information related to the physical layer, demodulation processing, and error correction. The specific processing content here depends on the radio system provided in the radio station apparatus, but the basic operation described below does not depend on the radio system.

ベースバンド信号処理部123から出力される復調処理された信号は無線パケット終端手段124に入力され、ここで無線通信用のフォーマットからイーサネット(登録商標)等の有線ネットワーク上で通信されるパケットのフォーマットに変換される。この無線パケットには、いわゆるヘッダ領域等のオーバヘッドが含まれており、各種の制御情報や誤り検出用のビットの終端が行われる。例えば、誤り検出機能で誤りなしと判断された無線パケットは、ヘッダ情報から宛先や送信元等を示す識別子が取り出され、これを通信制御部127に転送する。通信制御部127ではこれらのヘッダ情報を管理するが、この中から識別子取得手段128が宛先の識別子を抜き出し、識別子一致判断手段129にて自局の識別子との一致/不一致判定を行う。この結果は通信制御部127にフィードバックされ、宛先が自局であると判断された場合には、通信制御部127は無線パケット終端手段124に対してデータの出力を指示し、フォーマット変換されたパケットをインタフェース部125にて電気的な条件等を調整して、外部に対して出力する。   The demodulated signal output from the baseband signal processing unit 123 is input to the wireless packet termination unit 124, where the format of the packet communicated on the wired network such as Ethernet (registered trademark) from the wireless communication format. Is converted to This wireless packet includes overhead such as a so-called header area, and terminates various control information and error detection bits. For example, for a wireless packet determined to have no error by the error detection function, an identifier indicating a destination, a transmission source, or the like is extracted from the header information and transferred to the communication control unit 127. The communication control unit 127 manages the header information. The identifier acquisition unit 128 extracts the destination identifier from the header information, and the identifier match determination unit 129 determines match / mismatch with the own station identifier. This result is fed back to the communication control unit 127, and when it is determined that the destination is the local station, the communication control unit 127 instructs the wireless packet termination unit 124 to output data, and the format-converted packet The interface unit 125 adjusts electrical conditions and the like and outputs them to the outside.

逆に外部よりパケットが入力された際には、インタフェース部125を介して無線パケット終端手段124に入力され、ここで通信制御部124からの指示に従いヘッダ情報を付加し、更には誤り検出符号などを付加して無線パケットを生成する。ここでは宛先無線局の識別子に加え、送信元の識別子として自局の識別子が付与されている。この信号をベースバンド信号処理部123に入力し、ここで物理レイヤに関するヘッダ情報の付加や誤り訂正のための符号化に加え各種変調処理を施し、さらにプリアンブル信号の付加などを行い無線パケットのベースバンド信号を生成する。この信号は無線部122に入力され、デジタル信号からアナログ信号に変換するD/A変換、周波数変換、帯域外信号のフィルタリング、信号増幅などを行い、アンテナ126より送信される。   Conversely, when a packet is input from the outside, it is input to the wireless packet termination unit 124 via the interface unit 125, where header information is added according to an instruction from the communication control unit 124, and further an error detection code, etc. Is added to generate a wireless packet. Here, in addition to the identifier of the destination wireless station, the identifier of the own station is given as the identifier of the transmission source. This signal is input to the baseband signal processing unit 123, where various modulation processes are performed in addition to the addition of header information related to the physical layer and the encoding for error correction, and the preamble signal is added to the base of the radio packet. Generate a band signal. This signal is input to the wireless unit 122, performs D / A conversion for converting a digital signal into an analog signal, frequency conversion, filtering of out-of-band signals, signal amplification, and the like, and is transmitted from the antenna 126.

なお、上述のルーチング処理を行う場合には、通信制御部127にてリクエストパケットやレスポンスパケットを生成、終端し、その際には周辺の無線局との間の通信状態である無線メトリック値を管理するための無線メトリック管理手段130を介して必要な情報をデータベース化して管理する。   When the above routing process is performed, the communication control unit 127 generates and terminates a request packet and a response packet, and manages a wireless metric value that is a communication state with surrounding wireless stations at that time. The necessary information is stored in a database through the wireless metric management means 130 for management.

以上の一連の信号処理は全体的な概要を説明したものであり、詳細には更に細かい処理が含まれるが、例えば無線部における送信と受信の切り替えに相当する時分割スイッチの管理などの各種タイミング管理から様々な制御情報の生成/終端など、通信制御部127が中心となって制御を行う。また、ここでは敢えて識別子取得手段128、識別子一致判断手段129、無線メトリック管理手段130を通信制御部127から切り離して説明を行ったが、これら全てをひとつの制御部全体131と捉えることも可能である。つまりハードウエア的に異なる別回路として構成をする必要はなく、ソフトウエア的な処理を行うひとつの回路として制御部全体131が存在し、その内部処理的に論理的な機能が分かれているとみなすことが可能である。   The series of signal processing described above is an overview of the entire process, and details include more detailed processing. For example, various timings such as management of a time division switch corresponding to switching between transmission and reception in the radio unit The communication control unit 127 performs control mainly from management to generation / termination of various control information. Further, here, the identifier acquisition unit 128, the identifier match determination unit 129, and the wireless metric management unit 130 have been described separately from the communication control unit 127, but it is also possible to regard all of these as one control unit 131. is there. In other words, it is not necessary to configure as a separate circuit different in hardware, and the entire control unit 131 exists as one circuit that performs software processing, and it is considered that logical functions are separated in its internal processing. It is possible.

青木秀憲他「IEEE802.11s 無線LANメッシュネットワーク技術」NTT DoCoMoテクニカル・ジャーナルVol.14 No.2 pp.14-pp.22, 2006年7月Hidenori Aoki et al. “IEEE802.11s Wireless LAN Mesh Network Technology” NTT DoCoMo Technical Journal Vol.14 No.2 pp.14-pp.22, July 2006

以上のルーチングを伴うマルチホップ中継には以下の課題が存在する。
(1) 従来技術のルーチング処理は、開始から完了までの間に時間がかかるため、中継ノードとなりうる各無線局のトポロジーや各リンクの通信状態が急激に変動する場合、頻繁に再ルーチングが必要となる。この頻発する再ルーチングのオーバヘッドにより通信効率が低下する。
The following problems exist in the multi-hop relay with the above routing.
(1) Since the routing processing of the prior art takes time from the start to the completion, frequent rerouting is necessary when the topology of each radio station that can be a relay node and the communication state of each link change rapidly. It becomes. This frequent rerouting overhead reduces communication efficiency.

(2) ルーチングにより選択される通信は1対1通信を複数段組み合わせたものであるために、経路上の何処かに不安定なリングが存在する場合には、そのリンクが全経路の通信特性を左右するボトルネックになるリスクがある。   (2) Since the communication selected by routing is a combination of multiple stages of one-to-one communication, if an unstable ring exists somewhere on the path, the link is the communication characteristic of all paths. There is a risk of becoming a bottleneck that affects

上記の(1) の問題について、例えば高速移動する多数の車に搭載された無線局により構成されるマルチホップネットワークを考える。この場合、各車は高速で移動しており、特に互いに逆方向に向かう車が混在したネットワークでは、トポロジーは急激に変動することになる。多数の車が中継ノードになりうる場合、様々なルートに対して検索をかけると最適ルート検索には時間がかかる。例えば、ルーチングに1秒程度の時間を要すると仮定する。各車が時速60kmで移動していれば、互いに逆方向に進む車同士の相対速度は時速 120kmとなる。この速度で1秒間に移動する距離は約33mであるから、この距離の移動に伴ってトポロジーは大きく変化する。すなわち、ルーチング開始時の上記(ステップ1)で取得した無線メトリック値はルーチング完了時において全く別の値に変化しており、さらにその状態で1秒間通信を継続したとすると累積で車は約67m移動したことになる。この間には、見通しが確保されていたはずのリンクの間に別の車が入り、見通しがさえぎられる状況にもなりうる。すなわち、通信状態が安定していると考えられる時間スケールに対して、ルーチングに要する時間は無視できるほど十分に小さな時間スケールになければならない。しかし、上記の自動車間の無線マルチホップネットワークではこの条件を満たすことはできない。   Regarding the above problem (1), for example, consider a multi-hop network composed of radio stations mounted in a large number of vehicles moving at high speed. In this case, each car is moving at a high speed, and in particular, in a network in which cars traveling in opposite directions are mixed, the topology changes rapidly. When a large number of vehicles can serve as relay nodes, it takes time to search for an optimum route when searching for various routes. For example, assume that routing takes about 1 second. If each car is moving at 60 km / h, the relative speed of cars traveling in opposite directions will be 120 km / h. Since the distance moved per second at this speed is about 33 m, the topology changes greatly with the movement of this distance. That is, the radio metric value obtained in the above (step 1) at the start of routing changes to a completely different value at the completion of routing, and if communication is continued for 1 second in that state, the accumulated car is about 67 m. It has moved. During this time, another car may enter the link where the line of sight should have been secured, and the line of sight may be interrupted. That is, the time required for routing must be small enough to be negligible with respect to the time scale in which the communication state is considered to be stable. However, this condition cannot be satisfied in the above-described wireless multi-hop network between automobiles.

上記の(2) の問題について、例えばネットワークに接続された基地局が周辺の家庭に対してFWAサービスを提供する場合を考える。この場合の基地局は比較的高所にアンテナを設置していて、各ユーザ宅とは見通しが取れる可能性が高い。しかし、距離に伴う伝搬減衰が避けられないため、距離が大きくなると受信レベルが低下し、この結果として直接通信をすることが可能なエリアは限定される。この様な状態でマルチホップネットワークをユーザ宅内に設定されたFWAの端末局を中継ノードとして活用する場合を考える。   Regarding the above problem (2), consider a case where a base station connected to a network provides an FWA service to neighboring households. In this case, the base station has an antenna installed at a relatively high place, and it is highly likely that each user's home can be seen. However, since propagation attenuation with distance is inevitable, the reception level decreases as the distance increases, and as a result, the area where direct communication is possible is limited. Consider a case where an FWA terminal station in which a multi-hop network is set in the user's home is used as a relay node in such a state.

各中継ノードは基地局に対して低い所に設置されているため、中継ノード間は見通しが確保できる可能性は低い。さらに、局所的に中継ノードとなりうる無線局の密度が非常に低い領域がある場合には、中継ノードと中継ノードとの通信の品質が劣化することとなり、選択された経路の中の何れかのリンクが不安定であると全体としての通信品質も不安定になる。そもそもこの様な問題が発生する理由は、基地局と一般の端末局の装置上の条件や設置環境が非対称であり、基地局と各端末局との通信は比較的条件的に良好であることが期待される一方、端末局と端末局との間の通信では基地局との通信に比べて一般的に通信品質が劣るため、その非対称性を補う要素がなければマルチホップネットワークの中継の効率は低下する。   Since each relay node is installed at a low place with respect to the base station, it is unlikely that a line of sight can be secured between the relay nodes. Furthermore, when there is an area where the density of radio stations that can locally become relay nodes is very low, the quality of communication between the relay nodes and the relay nodes deteriorates, and any of the selected routes If the link is unstable, the communication quality as a whole also becomes unstable. In the first place, the reason why such a problem occurs is that the conditions and installation environment of the base station and the general terminal station are asymmetric, and the communication between the base station and each terminal station is relatively good. However, communication between terminal stations is generally inferior in communication quality compared to communication with base stations, so if there is no element to compensate for the asymmetry, the efficiency of relaying in a multihop network Will decline.

このように、マルチホップネットワークのトポロジーが急激に変化する場合や、マルチホップネットワーク内の基地局と端末局の間の非対象性が見られるような場合には、上記(1) ,(2) の問題を解決するための新たな技術が求められることになる。   As described above, when the topology of the multi-hop network changes abruptly or when there is a non-target between the base station and the terminal station in the multi-hop network, the above (1), (2) New technology to solve this problem will be required.

本発明は、マルチホップネットワークのトポロジーが急激に変化する場合でも、そのトポロジーの変化の影響を抑えて安定した通信を可能とし、また経路上のどこかに不安定なリンクが存在する場合でも、その不安定なリンクが全経路の通信特性を左右するボトルネックになるリスクを回避して安定した通信を可能とする無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。   The present invention enables stable communication by suppressing the influence of the topology change even when the topology of the multi-hop network rapidly changes, and even when an unstable link exists somewhere on the route, An object of the present invention is to provide a wireless communication system and a wireless communication method that enable stable communication while avoiding the risk that the unstable link becomes a bottleneck that affects the communication characteristics of all paths.

第1の発明は、ひとつの基地局および複数の無線局により構成され、基地局と無線局の中の通信相手の無線局との間で、直接的にまたはマルチホップ中継を行いながら無線パケットの送受信を行う無線通信システムにおいて、無線局が、自局が送信する無線パケットを一定のレベル以上で受信可能な地理的な領域、もしくは受信可能な無線局を示す信号到達領域の情報を取得して、基地局へ通知する手段を備え、基地局が、無線局が取得した信号到達領域の情報を収集する信号到達領域取得手段を備え、基地局が、取得した各無線局の信号到達領域の情報を参照し、基地局および各無線局が同じ周波数チャネルを用いて互いに干渉することなく同時刻に送信可能なタイムスロットを決定し、当該タイムスロットで当該無線パケットを送信する無線パケット送信手段を備え、無線局が、受信した無線パケットの送信元無線局および宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが基地局の識別子情報または自局を示す識別子と一致するか否かを判断する識別子一致判断手段と、無線パケット内に記載された再送中継の終了条件またはシステム上で定められた再送中継の終了条件のいずれかに従い、受信した無線パケットの再送中継を実施すべきか終了すべきかを判断する再送中継実施判断手段と、識別子一致判断手段で送信元無線局または宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが基地局の識別子情報と一致すると判断され、かつ再送中継実施判断手段で再送中継を実施すべきと判断された際に、受信した無線パケットの再送中継を行う無線パケット送信手段と、識別子一致判断手段で送信元無線局または宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが自局の識別子情報と一致すると判断された際に、該無線パケットを終端してデータを抜き出す無線パケット終端手段とを備える。   The first invention is composed of one base station and a plurality of radio stations, and the radio packet is transmitted directly or while performing multi-hop relay between the base station and a radio station of a communication partner in the radio station. In a wireless communication system that performs transmission / reception, a wireless station acquires information on a geographical area where a wireless packet transmitted by the local station can be received at a certain level or higher, or a signal arrival area indicating a receivable wireless station. , Comprising means for notifying the base station, the base station comprising signal arrival area acquisition means for collecting information on the signal arrival area acquired by the radio station, and the base station acquiring information on the signal arrival area of each radio station The base station and each radio station use the same frequency channel to determine a time slot that can be transmitted at the same time without interfering with each other, and transmit the radio packet in the time slot Line packet transmission means, and the wireless station determines whether any of the identifier information indicating the transmission source wireless station and the destination wireless station of the received wireless packet matches the identifier information of the base station or the identifier indicating the own station. According to either the identifier match determination means to be determined and the retransmission relay termination condition described in the wireless packet or the retransmission relay termination condition defined in the system, whether or not to perform retransmission relay of the received wireless packet should be terminated. The retransmission relay execution determining means for determining whether the identifier information indicating the source radio station or the destination radio station matches the identifier information of the base station, and the retransmission relay execution determining means When it is determined that retransmission relay should be performed, the packet is transmitted by a wireless packet transmission unit that performs retransmission relay of the received wireless packet and an identifier match determination unit When any one of identifier information indicating the radio station or the destination radio station is determined to match the identifier information of its own station, and a radio packet terminator for extracting data terminates the wireless packet.

第1の発明の無線通信システムにおいて、無線パケット送信手段は、次の無線パケットを送信するタイムスロットとして、前の無線パケットを送信してからN回のタイムスロットで各無線局の信号が到達する領域と自局が送信する信号が到達する領域とを対比して、重複がないことにより、基地局および各無線局が同じ周波数チャネルを用いて互いに干渉することなく同時刻に送信可能なタイムスロットであると決定する。   In the radio communication system of the first invention, the radio packet transmitting means transmits a signal of each radio station in N time slots after transmitting the previous radio packet as a time slot for transmitting the next radio packet. By comparing the area and the area where the signal transmitted by the local station reaches, there is no overlap, so that the base station and each radio station can transmit at the same time without interfering with each other using the same frequency channel It is determined that

第2の発明は、ひとつの基地局および複数の無線局により構成され、基地局と無線局の中の通信相手の無線局との間で、直接的にまたはマルチホップ中継を行いながら無線パケットの送受信を行う無線通信システムの無線通信方法において、無線局が、自局が送信する無線パケットを一定のレベル以上で受信可能な地理的な領域、もしくは受信可能な無線局を示す信号到達領域の情報を取得して、基地局へ通知するステップを有し、基地局が、無線局が取得した信号到達領域の情報を収集する信号到達領域取得ステップを有し、基地局が、取得した各無線局の信号到達領域の情報を参照し、基地局および各無線局が同じ周波数チャネルを用いて互いに干渉することなく同時刻に送信可能なタイムスロットを決定し、当該タイムスロットで当該無線パケットを送信する無線パケット送信ステップを有し、無線局が、受信した無線パケットの送信元無線局および宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが基地局の識別子情報または自局を示す識別子と一致するか否かを判断する識別子一致判断ステップと、無線パケット内に記載された再送中継の終了条件またはシステム上で定められた再送中継の終了条件のいずれかに従い、受信した無線パケットの再送中継を実施すべきか終了すべきかを判断する再送中継実施判断ステップと、識別子一致判断ステップで送信元無線局または宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが基地局の識別子情報と一致すると判断され、かつ再送中継実施判断ステップで再送中継を実施すべきと判断された際に、受信した無線パケットの再送中継を行う無線パケット送信ステップと、識別子一致判断ステップで送信元無線局または宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが自局の識別子情報と一致すると判断された際に、該無線パケットを終端してデータを抜き出す無線パケット終端ステップとを有する。   The second invention is composed of one base station and a plurality of radio stations, and the radio packet is transmitted directly or while performing multi-hop relay between the base station and a radio station of a communication partner in the radio station. In a wireless communication method of a wireless communication system that performs transmission / reception, information on a geographical area where a wireless station can receive a wireless packet transmitted by the local station at a certain level or more, or information on a signal arrival area indicating a wireless station that can be received And the base station has a signal arrival area acquisition step for collecting information on the signal arrival area acquired by the wireless station, and the base station acquires each wireless station acquired by the base station. The base station and each radio station use the same frequency channel to determine time slots that can be transmitted at the same time without interfering with each other. A wireless packet transmission step of transmitting a line packet, wherein the wireless station is one of identifier information indicating a transmission source wireless station and a destination wireless station of the received wireless packet, or an identifier indicating the base station The identifier match determination step for determining whether or not the packets match, and the retransmission relay of the received wireless packet according to either the retransmission relay termination condition described in the wireless packet or the retransmission relay termination condition defined in the system Re-transmission relay execution determination step for determining whether to perform or end, and the identifier match determination step determines that either of the identifier information indicating the transmission source radio station or the destination radio station matches the identifier information of the base station, and When it is determined that retransmission relay should be performed in the retransmission relay execution determination step, a wireless parameter that performs retransmission relay of the received wireless packet is determined. When it is determined that either of the identifier information indicating the source wireless station or the destination wireless station matches the identifier information of the local station in the packet transmission step and the identifier match determination step, the wireless packet is terminated and data is stored. And a radio packet termination step to be extracted.

第2の発明の無線通信方法において、無線パケット送信ステップは、次の無線パケットを送信するタイムスロットとして、前の無線パケットを送信してからN回のタイムスロットで各無線局の信号が到達する領域と自局が送信する信号が到達する領域とを対比して、重複がないことにより、基地局および各無線局が同じ周波数チャネルを用いて互いに干渉することなく同時刻に送信可能なタイムスロットであると決定する。   In the wireless communication method of the second invention, in the wireless packet transmission step, as a time slot for transmitting the next wireless packet, a signal of each wireless station arrives in N time slots after transmitting the previous wireless packet. By comparing the area and the area where the signal transmitted by the local station reaches, there is no overlap, so that the base station and each radio station can transmit at the same time without interfering with each other using the same frequency channel It is determined that

本発明の無線通信システムおよび無線通信方法は、送信元無線局と宛先無線局が直接的にデータ通信を行うことが困難な状況において、マルチホップで再送中継することで送信元無線局と宛先無線局の間の通信を実現する際に、1対1の通信を多段に組み合わせたルートの最適化を図るルーチング処理を必要とせずに実現することが可能となる。その結果、マルチホップネットワークのトポロジーが急激に変化する場合であっても、そのトポロジーの変化の影響を抑えて安定した通信を提供することが可能となる。   The wireless communication system and the wireless communication method of the present invention enable the transmission source wireless station and the destination wireless station to perform relay relay in a multi-hop manner in a situation where it is difficult for the transmission source wireless station and the destination wireless station to directly perform data communication. When communication between stations is realized, it is possible to realize without requiring a routing process for optimizing a route in which one-to-one communication is combined in multiple stages. As a result, even when the topology of the multi-hop network changes abruptly, it becomes possible to provide stable communication while suppressing the influence of the topology change.

また、1対1の通信を多段に組み合わせる代わりに、複数の無線局が再送中継に関与することで、経路上の何処かに不安定なリングが存在する場合であっても、その他の多数の経路が同時並行的に運用されているために、不安定な局所的なリンクが全経路の通信特性を左右するボトルネックになるリスクを回避することが可能となる。   Also, instead of combining one-to-one communication in multiple stages, a plurality of wireless stations are involved in retransmission relay, so even if there is an unstable ring somewhere on the route, many other Since routes are operated in parallel, it is possible to avoid the risk that unstable local links become a bottleneck that affects the communication characteristics of all routes.

さらに、本発明は、基地局および無線局が送信する信号の信号到達領域を利用することにより、同一周波数チャネルを用いて同一時刻に無線パケットを送信する基地局および無線局を制御し、周波数再利用効率を向上させることができる。   Furthermore, the present invention controls the base station and the radio station that transmit radio packets at the same time using the same frequency channel by using the signal arrival area of the signal transmitted by the base station and the radio station. Utilization efficiency can be improved.

本発明における再送中継が適用されるシステム構成例を示す図である。It is a figure which shows the system configuration example to which the retransmission relay in this invention is applied. 本発明における再送中継の基本動作例を示す図である。It is a figure which shows the basic operation example of the retransmission relay in this invention. 本発明における無線局装置の基本構成例を示す図である。It is a figure which shows the basic structural example of the radio station apparatus in this invention. 本発明における再送中継の基本処理フローを示す図である。It is a figure which shows the basic processing flow of the retransmission relay in this invention. 本発明の実施例における再送中継の動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the retransmission relay in the Example of this invention. 基地局が用いる信号到達領域管理テーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the signal arrival area management table which a base station uses. 本発明における基地局のパケット送信処理フローを示す図である。It is a figure which shows the packet transmission processing flow of the base station in this invention. 従来技術の無線マルチホップネットワークにおけるルーチングの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the routing in the radio | wireless multihop network of a prior art. 従来技術における無線局装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the radio station apparatus in a prior art.

以下、図面を参照して本発明の無線通信システムの実施例について説明する。まず個々の実施例の説明の前に、全体的な基本動作について説明する。なお、本明細書においては「再送中継」という用語を用いているが、これはマルチホップ中継を行う際の1対1の通信を多段に組み合わせた通信と異なり、ヘッダ領域に記載される送信元および宛先無線局の識別子を書き換えることなしに中継することを意識したものであり、いわゆる誤り訂正のための再送(ARQ:Automatic Repeat reQest )を意味したものではない。   Embodiments of a wireless communication system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the overall basic operation will be described before the description of the individual embodiments. In this specification, the term “retransmission relay” is used, but this is different from communication in which one-to-one communication at the time of multi-hop relay is combined in multiple stages, and the transmission source described in the header area It is intended to relay without rewriting the identifier of the destination wireless station, and does not mean so-called retransmission for error correction (ARQ: Automatic Repeat reQest).

図1は、本発明における再送中継が適用されるシステム構成例を示す。
図1において、1−1〜1−2は基地局、2−1〜2−7および3−1〜3−7は無線局、4−1〜4−2は無線パケット、5−1〜5−2は各基地局のサービスエリア、100はネットワークを表す。
FIG. 1 shows a system configuration example to which the retransmission relay according to the present invention is applied.
In FIG. 1, 1-1 to 1-2 are base stations, 2-1 to 2-7 and 3-1 to 3-7 are radio stations, 4-1 to 4-2 are radio packets, 5-1 to 5 -2 represents the service area of each base station, and 100 represents a network.

ネットワーク100に接続された基地局1−1,1−2は、それぞれがサービスエリア5−1,5−2を形成する。サービスエリア5−1は基地局1−1により管理されたエリアで、サービスエリア5−2は基地局1−2により管理されたエリアである。サービスエリア5−1内には無線局2−1〜2−7が存在し、サービスエリア5−2内には無線局3−1〜3−7が存在する。無線局2−1〜2−3は基地局1−1と通信できるが、その他の無線局2−4〜2−7は基地局1−1と直接通信を行うことはできない。なお、ここでのサービスエリアとは、たとえば、基地局1−1により管理される無線局によりマルチホップネットワークとして拡張される、無線局が基地局1−1と通信可能なエリアをいう。各基地局1−1〜1−2および各無線局2−1〜3−7にはそれぞれ識別子が付与されており、例えば基地局1−1には「A」、基地局1−2には「B」、無線局2−1には「a」、無線局2−2には「b」、…、無線局3−7には「n」の識別子が付与されている。   Base stations 1-1 and 1-2 connected to the network 100 form service areas 5-1 and 5-2, respectively. The service area 5-1 is an area managed by the base station 1-1, and the service area 5-2 is an area managed by the base station 1-2. Radio stations 2-1 to 2-7 exist in the service area 5-1, and radio stations 3-1 to 3-7 exist in the service area 5-2. The radio stations 2-1 to 2-3 can communicate with the base station 1-1, but the other radio stations 2-4 to 2-7 cannot directly communicate with the base station 1-1. The service area here refers to an area that is expanded as a multi-hop network by a radio station managed by the base station 1-1 and in which the radio station can communicate with the base station 1-1. Each of the base stations 1-1 to 1-2 and each of the wireless stations 2-1 to 3-7 is assigned an identifier. For example, the base station 1-1 has “A”, and the base station 1-2 has The identifier of “B”, “a” for the wireless station 2-1, “b” for the wireless station 2-2,..., “N” for the wireless station 3-7.

各サービスエリア5−1〜5−2に所属する無線局2−1〜3−7は、そのサービスエリアを管理する基地局の識別子を把握しているものとする。この把握方法は如何なるものであっても良く、例えばFWAサービスであればサービス契約時にサービスエリア毎の基地局情報を設定しても構わないし、無線局の位置が分かればネットワーク上ないしは無線局が備えるデータベースと位置情報を参照して基地局の識別子を把握しても良い。さらには、基地局がエリア内のユーザに対して通知しても構わない。この様にして、例えばサービスエリア5−1内の無線局2−1〜2−7は、自局を管理する基地局1−1の識別子が「A」であることを事前に認識している。   Assume that the radio stations 2-1 to 3-7 belonging to each service area 5-1 to 5-2 know the identifier of the base station that manages the service area. This grasping method may be any method. For example, in the case of an FWA service, base station information for each service area may be set at the time of service contract. If the position of the wireless station is known, it is provided on the network or the wireless station. The identifier of the base station may be grasped by referring to the database and the position information. Furthermore, the base station may notify the users in the area. In this way, for example, the wireless stations 2-1 to 2-7 in the service area 5-1 recognize in advance that the identifier of the base station 1-1 that manages the own station is “A”. .

次に、ネットワーク100から無線局2−7に送信すべきデータが存在する場合を考える。このデータはネットワーク100から基地局1−1に入力され、基地局1−1は、ヘッダ領域に送信元識別子「A」と宛先識別子「g」を含む無線パケット4−1を生成し、これを送信する。この無線パケット4−1は基地局1−1の近傍の無線局2−1〜2−3が受信する。例えば、無線局2−1は無線パケット4−1を受信すると、そのヘッダ領域に付与された送信元識別子「A」と宛先識別子「g」を認識する。ここで、自局を管理する基地局1−1の識別子が「A」であることから、送信元が自局を管理する基地局1−1であると認識することができる。この様な条件の無線パケット4−1を受け取った無線局2−1〜2−3はその無線パケットを再送中継し、それを無線局2−4〜2−6が受信できたとする。これらの無線局2−4〜2−6も同様に、無線パケット4−1と同等の無線パケットを受信し、そのヘッダ領域に付与された送信元識別子「A」と宛先識別子「g」を認識する。   Next, consider a case where there is data to be transmitted from the network 100 to the radio station 2-7. This data is input from the network 100 to the base station 1-1, and the base station 1-1 generates a wireless packet 4-1 including a transmission source identifier “A” and a destination identifier “g” in the header area. Send. This wireless packet 4-1 is received by wireless stations 2-1 to 2-3 in the vicinity of the base station 1-1. For example, when the wireless station 2-1 receives the wireless packet 4-1, the wireless station 2-1 recognizes the transmission source identifier “A” and the destination identifier “g” given to the header area. Here, since the identifier of the base station 1-1 that manages the own station is “A”, it can be recognized that the transmission source is the base station 1-1 that manages the own station. Assume that the wireless stations 2-1 to 2-3 that have received the wireless packet 4-1 under such conditions retransmit the wireless packet and the wireless stations 2-4 to 2-6 have received it. Similarly, these wireless stations 2-4 to 2-6 receive the wireless packet equivalent to the wireless packet 4-1, and recognize the transmission source identifier “A” and the destination identifier “g” given to the header area thereof. To do.

ここで、無線局2−4〜2−6も自局を管理する基地局1−1の識別子が「A」であることから、送信元が自局を管理する基地局1−1であると認識することができる。そして同様にその無線パケットを再送中継し、それを無線局2−7が受信する。無線局2−7は、受信した無線パケットのヘッダ領域に付与された送信元識別子「A」と宛先識別子「g」を認識し、宛先識別子が自局の識別子と一致することを認識する。これにより、この無線パケットが自局宛であることを認識し、この無線パケットを終端し、中に収容されたデータを取り出すことができる。この様にして、基地局1−1から無線局2−7への通信を実現する。   Here, since the identifier of the base station 1-1 that manages the wireless station 2-4 to 2-6 is "A", the transmission source is the base station 1-1 that manages the local station. Can be recognized. Similarly, the radio packet is retransmitted and received by the radio station 2-7. The wireless station 2-7 recognizes the transmission source identifier “A” and the destination identifier “g” given to the header area of the received wireless packet, and recognizes that the destination identifier matches the identifier of the own station. As a result, it is possible to recognize that this wireless packet is addressed to the own station, terminate this wireless packet, and take out the data contained therein. In this way, communication from the base station 1-1 to the radio station 2-7 is realized.

次に、マルチホップネットワークの下流から上流方向へのアップリンクの通信に関して説明する。例えば、無線局3−7からネットワーク100側に送信すべきデータが存在する場合を考える。無線局3−7は、ヘッダ領域に送信元識別子「n」と宛先識別子「B」を含む無線パケット4−2を生成し、これを送信する。この無線パケットは無線局3−7の近傍の無線局3−4〜3−6が受信する。例えば、無線局3−4は無線パケット4−2を受信すると、そのヘッダ領域に付与された送信元識別子「n」と宛先識別子「B」を認識する。ここで、自局を管理する基地局1−2の識別子が「B」であることから、宛先が自局を管理する基地局1−2であると認識することができる。この様な条件の無線パケット4−2を受け取った無線局3−4〜3−6は、その無線パケットを再送中継し、これを無線局3−1〜3−3が受信できたとする。これらの無線局3−1〜3−3も同様に、無線パケット4−2と同等の無線パケットを受信し、そのヘッダ領域に付与された送信元識別子「n」と宛先識別子「B」を認識する。   Next, uplink communication from the downstream to the upstream of the multihop network will be described. For example, consider a case where there is data to be transmitted from the wireless station 3-7 to the network 100 side. The wireless station 3-7 generates a wireless packet 4-2 including a transmission source identifier “n” and a destination identifier “B” in the header area, and transmits this. This wireless packet is received by wireless stations 3-4 to 3-6 in the vicinity of the wireless station 3-7. For example, when receiving the wireless packet 4-2, the wireless station 3-4 recognizes the transmission source identifier “n” and the destination identifier “B” given to the header area. Here, since the identifier of the base station 1-2 that manages the own station is “B”, it can be recognized that the destination is the base station 1-2 that manages the own station. Assume that the wireless stations 3-4 to 3-6 that have received the wireless packet 4-2 under such conditions retransmit the wireless packet and that the wireless stations 3-1 to 3-3 have received it. Similarly, these wireless stations 3-1 to 3-3 receive a wireless packet equivalent to the wireless packet 4-2 and recognize the transmission source identifier “n” and the destination identifier “B” given to the header area. To do.

ここで、無線局3−1〜3−3も自局を管理する基地局1−2の識別子が「B」であることから、宛先が自局を管理する基地局1−2であると認識することができる。そして同様に、その無線パケットを再送中継し、これを基地局1−2が受信する。基地局1−2は、受信した無線パケットのヘッダ領域に付与された送信元識別子「n」と宛先識別子「B」を認識し、宛先識別子が自局の識別子と一致することを認識する。これにより、この無線パケットが自局宛であることを認識し、この無線パケットを終端し、中に収容されたデータを取り出しネットワーク100に転送することができる。この様にして、無線局3−7から基地局1−2への通信を実現する。   Here, since the identifier of the base station 1-2 that manages its own station is “B”, the wireless stations 3-1 to 3-3 also recognize that the destination is the base station 1-2 that manages its own station. can do. Similarly, the wireless packet is retransmitted and received by the base station 1-2. The base station 1-2 recognizes the transmission source identifier “n” and the destination identifier “B” given to the header area of the received wireless packet, and recognizes that the destination identifier matches the identifier of the own station. As a result, it is possible to recognize that this wireless packet is addressed to the own station, terminate this wireless packet, take out the data accommodated therein, and transfer it to the network 100. In this way, communication from the radio station 3-7 to the base station 1-2 is realized.

ここで注意しておくこととして、例えば近接するサービスエリアからの電波の漏れ込み等により、無線局3−4が再送中継した無線パケット4−2と同等の信号を、基地局1−1の配下(基地局1−1のサービスエリア5−1内に存在することを意味する)の例えば無線局2−3や無線局2−6が受信できたとする。この際、無線局2−3または2−6は、受信した無線パケットのヘッダ領域に付与された送信元識別子「n」と宛先識別子「B」を認識することができるが、そのいずれも自局を管理する基地局1−1の識別子「A」と一致しないため、再送中継を行うことはない。   It should be noted here that, for example, a signal equivalent to the wireless packet 4-2 retransmitted by the wireless station 3-4 due to leakage of radio waves from a nearby service area is transmitted to the base station 1-1. It is assumed that, for example, the radio station 2-3 or the radio station 2-6 (which means that the radio station 2-3 exists in the service area 5-1 of the base station 1-1) has been received. At this time, the wireless station 2-3 or 2-6 can recognize the transmission source identifier “n” and the destination identifier “B” given to the header area of the received wireless packet. Since it does not match the identifier “A” of the base station 1-1 that manages the retransmission, retransmission relay is not performed.

以上が基本的な動作である。その特徴は、再送中継を行う無線局は複数存在し、それらは全て同一の内容の信号を同一周波数でかつ同一タイミングで送信する点にある。それぞれの無線局の周波数誤差が無視できる場合には、若干のタイミング誤差があったとしても、それはあたかもマルチパスの信号と等価な信号とみなすことができる。しかも、図1では3つの無線局が同時に送信するため、総送信電力は3倍となり、かつ物理的に異なる場所からの信号であるためにダイバーシチ効果も得られる。受信側では複数の無線局からの信号が合成されて受信することになるため、無線局毎に特性のばらつきが出ることは予想されるが、平均受信電力について中継局の数だけ利得が向上するため、システム全体としての回線利得が大幅に改善することが期待される。特に、局所的に見通しが利かないリンクがあっても、複数の無線局から信号を受信可能で、かつ受信側も複数の候補が存在するために、ダイバーシチ効果は非常に大きい。さらに、1対1の通信を多段に構成する構成ではないため、最適なルートを選定するルーチング処理が不要であり、トポロジーの急激な変化にも柔軟に対応可能である。   The above is the basic operation. The feature is that there are a plurality of radio stations that perform retransmission relay, and all of them transmit signals of the same content at the same frequency and at the same timing. When the frequency error of each radio station can be ignored, even if there is a slight timing error, it can be regarded as a signal equivalent to a multipath signal. In addition, in FIG. 1, since three radio stations transmit at the same time, the total transmission power is tripled, and a diversity effect is also obtained because the signals are from physically different places. On the receiving side, signals from multiple radio stations are combined and received, so it is expected that the characteristics will vary from radio station to radio station, but the gain is improved by the number of relay stations with respect to the average received power. Therefore, it is expected that the line gain of the entire system is greatly improved. In particular, even if there is a locally unrecognizable link, signals can be received from a plurality of radio stations, and a plurality of candidates exist on the receiving side, so the diversity effect is very large. Furthermore, since the one-to-one communication is not configured in multiple stages, a routing process for selecting an optimum route is unnecessary, and it is possible to flexibly cope with a sudden change in topology.

図2は、本発明における再送中継の基本動作例を示す。
図2において、11は基地局、12−1〜12−9は再送中継を行う無線局、13は宛先の無線局を表す。図2(1) は基地局11および無線局12−1〜12−9および宛先の無線局13の位置関係を示し、図2(2) はタイムスロット#1〜#8における各無線局の送信または受信状態を示し、横軸は時間を示す。
FIG. 2 shows a basic operation example of retransmission relay in the present invention.
In FIG. 2, 11 is a base station, 12-1 to 12-9 are radio stations that perform retransmission relay, and 13 is a destination radio station. 2 (1) shows the positional relationship between the base station 11, the radio stations 12-1 to 12-9, and the destination radio station 13, and FIG. 2 (2) shows the transmission of each radio station in the time slots # 1 to # 8. Or a reception state is shown and a horizontal axis shows time.

タイムスロット#1では、基地局11が無線局13宛てに無線パケットを送信すると、無線局12−1〜12−3がこの信号を受信する。次のタイムスロット#2では、前のタイムスロット#1で送信していた基地局11と、受信していた無線局12−1〜12−3が再送中継を行い、無線局12−4〜12−6がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット#3では、前のタイムスロット#2で送信していた基地局11および無線局12−1〜12−3と、受信していた無線局12−4〜12−6が再送中継を行い、無線局12−7〜12−9がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット#4では、前のタイムスロット#3で送信していた基地局11および無線局12−1〜12−6と、受信していた無線局12−7〜12−9が送信動作を行い、この無線パケットを宛先の無線局13が受信する。これにより、基地局11が送信した無線パケットを宛先の無線局13で受信することができる。   In time slot # 1, when the base station 11 transmits a radio packet to the radio station 13, the radio stations 12-1 to 12-3 receive this signal. In the next time slot # 2, the base station 11 transmitting in the previous time slot # 1 and the receiving radio stations 12-1 to 12-3 perform retransmission relaying, and the radio stations 12-4 to 12-12. -6 receives this radio packet. In the next time slot # 3, the base station 11 and the radio stations 12-1 to 12-3 transmitting in the previous time slot # 2 and the receiving radio stations 12-4 to 12-6 repeat retransmission The wireless stations 12-7 to 12-9 receive this wireless packet. In the next time slot # 4, the base station 11 and the radio stations 12-1 to 12-6 that have been transmitting in the previous time slot # 3 and the radio stations 12-7 to 12-9 that have received the transmission operation The destination wireless station 13 receives this wireless packet. Thereby, the wireless packet transmitted by the base station 11 can be received by the destination wireless station 13.

同様に、無線局13が基地局11宛てに無線パケットを送信する場合、タイムスロット#5で無線局13が無線パケットを送信すると、無線局12−7〜12−9がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット#6では、前のタイムスロット#5で送信していた無線局13と、受信していた無線局12−7〜12−9が再送中継を行い、無線局12−4〜12−6がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット#7では、前のタイムスロット#6で送信していた無線局13および無線局12−7〜12−9と、受信していた無線局12−4〜12−6が再送中継を行い、無線局12−1〜12−3がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット#8では、前のタイムスロット#7で送信していた無線局13および無線局12−4〜12−9と、受信していた無線局12−1〜12−3が再送中継を行い、この無線パケットを宛先の基地局11が受信する。これにより、無線局13が送信した無線パケットを基地局11で受信することができる。   Similarly, when the wireless station 13 transmits a wireless packet addressed to the base station 11, when the wireless station 13 transmits the wireless packet in time slot # 5, the wireless stations 12-7 to 12-9 receive this wireless packet. . In the next time slot # 6, the wireless station 13 transmitting in the previous time slot # 5 and the receiving wireless stations 12-7 to 12-9 perform retransmission relaying, and the wireless stations 12-4 to 12-12. -6 receives this radio packet. In the next time slot # 7, the radio station 13 and radio stations 12-7 to 12-9 transmitting in the previous time slot # 6 and the receiving radio stations 12-4 to 12-6 repeat retransmission The wireless stations 12-1 to 12-3 receive this wireless packet. In the next time slot # 8, the radio station 13 and radio stations 12-4 to 12-9 that were transmitting in the previous time slot # 7 and the radio stations 12-1 to 12-3 that were received are retransmitted. The destination base station 11 receives this wireless packet. As a result, the radio packet transmitted by the radio station 13 can be received by the base station 11.

ここでは、所定のタイムスロットまでの間は、各無線局は受信した無線パケットを何度も繰り返して送信し続ける。この様にして、トータルの送信電力を高めることで、最終的な無線パケットの送達を確実なものにすることができる。   Here, until a predetermined time slot, each wireless station continues to repeatedly transmit the received wireless packet. In this manner, the final radio packet delivery can be ensured by increasing the total transmission power.

図3は、本発明における無線局装置の基本構成例を示す。
図3において、21は無線局装置、22は無線部、23はベースバンド信号処理部、24は無線パケット終端手段、25はインタフェース部、26はアンテナ、27は通信制御部、28は識別子取得手段、29は識別子一致判断手段、30は基地局識別子取得手段、31は再送中継実施判断手段、32は制御部全体を示す。従来技術の説明でも述べたとおり、ここでの無線局装置とは、基地局および端末局を含む一般的な無線局装置であり、基地局であれば配下の端末局を管理するための機能などが追加されることになるが、これらの機能は通信制御部27の機能の一部と見ることができるため、基本的には以下の説明で基地局および端末局を含めた理解が可能である。
FIG. 3 shows a basic configuration example of a radio station apparatus according to the present invention.
In FIG. 3, 21 is a radio station device, 22 is a radio unit, 23 is a baseband signal processing unit, 24 is a radio packet termination unit, 25 is an interface unit, 26 is an antenna, 27 is a communication control unit, and 28 is an identifier acquisition unit. , 29 is an identifier match determination unit, 30 is a base station identifier acquisition unit, 31 is a retransmission relay execution determination unit, and 32 is an entire control unit. As described in the description of the prior art, the wireless station device here is a general wireless station device including a base station and a terminal station. If it is a base station, a function for managing a terminal station under its control, etc. However, since these functions can be regarded as a part of the functions of the communication control unit 27, it is basically possible to understand including the base station and the terminal station in the following description. .

基本的な動作は従来技術の通りであるが、自局宛の無線パケット以外を再送中継する場合の動作が異なるので、その点に絞ってここでは説明を行う。無線回線を介した信号をアンテナ26で受信し、無線部22、ベースバンド信号処理部23で処理された信号は無線パケット終端手段24に入力され、ここで無線通信用のフォーマットからネットワーク上で一般的なパケットのフォーマットに変換される。ここでは、この無線パケットに付与されたヘッダ情報が取り出され、これを通信制御部27に転送する。通信制御部27ではこれらのヘッダ情報を管理するが、この中から識別子取得手段28が送信元識別子および宛先識別子を抜き出し、識別子一致判断手段29にて自局の識別子および自局が接続する基地局の識別子との一致/不一致判定を行う。この結果は通信制御部27にフィードバックされ、宛先が自局であると判断された場合には、通信制御部27は無線パケット終端手段24に対してデータの出力を指示し、フォーマット変換されたパケットをインタフェース部25にて電気的な条件等を調整して、外部に対して出力する。   The basic operation is the same as that of the prior art, but the operation in the case of retransmitting a packet other than the wireless packet addressed to the own station is different. Therefore, only this point will be described here. A signal via a wireless line is received by the antenna 26, and the signal processed by the wireless unit 22 and the baseband signal processing unit 23 is input to the wireless packet terminator 24. Is converted to a typical packet format. Here, the header information attached to the wireless packet is taken out and transferred to the communication control unit 27. The communication control unit 27 manages the header information. The identifier acquisition unit 28 extracts the source identifier and the destination identifier from the header information, and the identifier match determination unit 29 connects the local station identifier and the local station to which the local station is connected. A match / mismatch determination with the identifier is performed. This result is fed back to the communication control unit 27, and when it is determined that the destination is the local station, the communication control unit 27 instructs the wireless packet termination unit 24 to output data, and the format-converted packet Is output to the outside by adjusting the electrical conditions and the like in the interface unit 25.

一方、識別子一致判断手段29にて、送信元識別子または宛先識別子が自局宛ではないが自局が接続する基地局の識別子と一致すると判定した際には、この結果を再送中継実施判定手段31に通知し、再送中継実施判定手段31では後述する様々な判断条件を加味して再送中継の実施の可否を判断し、その結果を通信制御部27に通知する。通信制御部27では再送中継の実施指示を受けた際には、無線パケット終端手段24に対して受信した無線パケットをそのまま、ないしはヘッダ情報を所定のルールで変更し、誤り検出符号化などの処理を施し無線パケットを更新し、これをベースバンド信号処理部23、無線部22、アンテナ26を介して無線回線に送信する。この様にして再送中継を実施する。   On the other hand, when the identifier match determining unit 29 determines that the source identifier or the destination identifier is not addressed to the own station but matches the identifier of the base station to which the own station is connected, this result is used as the retransmission relay execution determining unit 31. The retransmission relay execution determination means 31 determines whether or not the retransmission relay can be performed in consideration of various determination conditions described later, and notifies the communication control unit 27 of the result. When the communication control unit 27 receives an instruction to perform retransmission relay, the wireless packet termination unit 24 receives the wireless packet as it is or changes the header information according to a predetermined rule, and performs processing such as error detection coding. The wireless packet is updated, and this is transmitted to the wireless line via the baseband signal processing unit 23, the wireless unit 22, and the antenna 26. In this way, retransmission relay is performed.

なお、無線パケットのヘッダ情報の変更ルールや、再送中継実施判断の判断条件等は以下の実施例の中で説明を行うが、これらの例に限定されない。また、基地局識別子取得手段30は、基地局により報知された基地局識別子を通信制御部27が取得することにより、または自ら備えている様々な情報の中から、自局が接続すべき基地局の識別子情報を取得する。すなわち、基地局の識別子は基地局から受信した無線パケットから取得したものでも構わないし、自局がもつデータベースなどから参照したものでも構わない。この場合、当該無線局がGPS等の自局の位置情報を取得できる場合には、当該位置情報とデータベース上の基地局の位置に基づいて、最も近い基地局に対応する識別子を取得するなど、別の情報をもとにして取得することも可能である。また、FWAサービスなどの場合であれば、契約時、機器設置時などに設定しても構わない。この様に、基地局識別子取得手段30による「識別子の取得」の意図するところは、必ずしも能動的な取得である必要はなく、装置内の設定値の読み込みやデータベースからの検索という処理であっても良い。この様に様々な形で取得される識別子情報を基地局識別子取得手段30が管理し、識別子一致判断手段29の問合せに対して応答する。また、通信制御部27、識別子取得手段28、識別子一致判断手段29、基地局識別子取得手段30、再送中継実施判断手段31は、通信制御部27から切り離して説明を行ったが、これら全てをひとつの制御部全体32と捉えることも可能である。すなわち、ハードウエア的に異なる別回路として構成する必要はなく、ソフトウエア的な処理を行うひとつの回路として制御部全体32が存在し、その内部処理的に論理的な機能が分かれているとみなすことも可能である。   In addition, although the change rule of the header information of a radio | wireless packet, the judgment conditions of retransmission relay implementation judgment, etc. are demonstrated in the following examples, it is not limited to these examples. Also, the base station identifier acquisition means 30 is a base station to which the own station is to be connected when the communication control unit 27 acquires the base station identifier notified by the base station or from various information provided by itself. Get identifier information. That is, the identifier of the base station may be acquired from a radio packet received from the base station, or may be referred to from a database held by the own station. In this case, if the wireless station can acquire the position information of its own station such as GPS, an identifier corresponding to the nearest base station is acquired based on the position information and the position of the base station on the database, etc. It is also possible to acquire based on other information. In the case of an FWA service or the like, it may be set at the time of contracting or at the time of equipment installation. As described above, the purpose of “acquisition of identifier” by the base station identifier acquisition means 30 is not necessarily active acquisition, but is processing of reading setting values in the apparatus and searching from a database. Also good. Thus, the base station identifier acquisition means 30 manages the identifier information acquired in various forms, and responds to the inquiry of the identifier match determination means 29. The communication control unit 27, the identifier acquisition unit 28, the identifier match determination unit 29, the base station identifier acquisition unit 30, and the retransmission relay execution determination unit 31 have been described separately from the communication control unit 27. It can also be regarded as the entire control unit 32 of the above. That is, it is not necessary to configure as a separate circuit different in hardware, and the entire control unit 32 exists as one circuit that performs software processing, and the logical functions are considered to be separated in its internal processing. It is also possible.

以上は無線回線で無線パケットを受信した場合の動作であるが、外部よりパケットが入力された際には、当然ながら識別子などの参照を省略して従来技術と同様の送信動作を行うことになる。ただし、従来技術ではルーチングのための動作が規定されていたが、ここではルーチングを行わずに無線パケットの転送を行うので、これらの機能は必要ない。   The above is the operation when a wireless packet is received through a wireless line, but when a packet is input from the outside, naturally the reference such as the identifier is omitted and the transmission operation similar to the conventional technique is performed. . However, in the prior art, the operation for routing is specified, but here, since the wireless packet is transferred without performing routing, these functions are not necessary.

以上の一連の信号処理は全体的な概要を説明したものであり、詳細には更に細かい処理が含まれるが、例えば無線部における送信と受信の切り替えに相当する時分割スイッチの管理などの各種タイミング管理から様々な制御情報の生成/終端など、通信制御部27が中心となって制御を行う。   The series of signal processing described above is an overview of the entire process, and details include more detailed processing. For example, various timings such as management of a time division switch corresponding to switching between transmission and reception in the radio unit The communication control unit 27 performs control mainly from management to generation / termination of various control information.

図4は、本発明における再送中継の基本処理フローを示す。
図4において、各無線局は無線パケットを受信する(S1 )と、受信した無線パケットの所定のフィールドから送信元識別子および宛先識別子を取得し(S2 )、宛先識別子が自局の識別子に一致するか否かを判定する(S3 )。一致した場合には、無線パケットを終端してデータの出力処理を実施し(S6 )、「再送中継なし」として処理を終了する(S7)。
FIG. 4 shows a basic processing flow of retransmission relay in the present invention.
In FIG. 4, when each wireless station receives a wireless packet (S1), it acquires a transmission source identifier and a destination identifier from predetermined fields of the received wireless packet (S2), and the destination identifier matches the identifier of its own station. Whether or not (S3). If they match, the wireless packet is terminated and data output processing is performed (S6), and the processing is terminated as "no retransmission relay" (S7).

一方、処理S3 にて一致しなかった場合は、送信元識別子または宛先識別子が自局を管理する基地局の識別子に一致するか否かを判断し(S4 )、一致しない場合には「再送中継なし」として処理を終了する(S7 )。一方、一致した場合には再送中継実施条件に合致するか否かの判断を行い(S5 )、再送実施条件に合致する場合には再送中継を実施し(S9 )、合致しない場合には再送中継を終了する(S8 )。なお、処理S9 にて再送中継を実施した場合には、再送中継の実施後に再度処理S5 に戻り、引き続き再送中継の実施条件に合致するか否かの判断を行う。繰り返し再送実施条件に合致する場合には、複数回の再送中継を継続し、条件に合致しなくなった段階で再送中継を終了する。なお、ここでの再送中継実施条件とは、以下の実施例でも具体例を示すが、例えば再送中継をどのタイムスロットまで継続するかや、何回まで再送中継を行ったら再送中継を終了するかなどの条件を意味する。   On the other hand, if they do not match in step S3, it is determined whether or not the source identifier or destination identifier matches the identifier of the base station that manages the own station (S4). The process is terminated as “none” (S7). On the other hand, if they match, it is determined whether or not the retransmission relay execution conditions are met (S5). If the retransmission execution conditions are met, retransmission relay is performed (S9). If they do not match, retransmission relay is performed. Is finished (S8). When retransmission relay is performed in step S9, the process returns to step S5 again after the retransmission relay is performed, and it is continuously determined whether or not the conditions for retransmission relay are met. If the repeated retransmission execution condition is met, the retransmission relay is continued a plurality of times, and the retransmission relay is terminated when the condition is not met. Note that the retransmission relay execution condition here is a specific example in the following embodiment. For example, to what time slot the retransmission relay is continued, and how many times the retransmission relay is repeated until the retransmission relay is finished. It means conditions such as.

以上の説明では、従来技術において説明したようなルーチング処理は一切伴わない。基地局または端末局が送信局となる場合には、必要に応じて無線パケットのヘッダ情報を適宜設定したり、フレーム条件や報知情報などを再送中継条件に適合させるなどの整合性を確保する必要がある。さらに、送信局は無線パケットの新規送信(S10)の後、無線パケットの受信時と同様に処理S5 に移行し、この後の処理は無線パケット受信時と同様であり、再送実施条件に合致するか否かの判断を行い、その判断結果により再送中継の終了(S8 )または再送中継実施(S9 )の処理を実施する。   The above description does not involve any routing processing as described in the prior art. When a base station or a terminal station is a transmitting station, it is necessary to ensure consistency such as setting header information of radio packets as needed or adapting frame conditions and broadcast information to retransmission relay conditions as necessary. There is. Further, after the new transmission of the wireless packet (S10), the transmitting station proceeds to the process S5 in the same manner as when receiving the wireless packet, and the subsequent processing is the same as when receiving the wireless packet and matches the retransmission execution condition. Whether or not retransmission relay is completed (S8) or retransmission relay execution (S9) is executed according to the determination result.

ここで、無線局が再送中継を繰り返す再送中継実施条件について説明する。再送実施条件として各無線局における再送回数を規定する場合は次のようになる。例えば、再送中継の実施は無線パケットを受信した次のタイムスロットのみの1回と限定しても構わない。同様に、無線パケットを受信した次のタイムスロットと更にその次のタイムスロットのみという様に2回と限定しても構わない。いずれにしても、先々の無線局で再送中継が繰り返されるが、各無線局における再送回数は限定される。   Here, the retransmission relay implementation condition in which the wireless station repeats the retransmission relay will be described. When the number of retransmissions at each radio station is specified as a retransmission execution condition, the following is performed. For example, the retransmission relay may be performed only once in the next time slot after receiving the wireless packet. Similarly, the number of times may be limited to twice, such as the next time slot after receiving the wireless packet and the next time slot only. In any case, retransmission relay is repeated at the previous wireless station, but the number of retransmissions at each wireless station is limited.

また、再送実施条件として再送中継が継続するタイムスロット(ホップ数)を規定する場合は次のようになる。無線パケット内に残りの再送回数を把握可能な条件として、例えば再送カウンタを記録しておき、無線パケットを受信した際に再送カウンタ数に残りがある場合には、残りがある間だけ再送中継を実施する。仮に再送カウンタ(以下「RC」という)が残りの再送回数を示すのであれば、RC=2と受信した場合には最初の再送中継時には、カウンタ値を1減算してRC=1、次の再送中継時にはRC=0として、このカウンタ値を更新して無線パケットに収容し、送信する。RC=0の無線パケットを受信した無線局は、次の再送中継を行わない。すなわち、最初に無線パケットを送信した無線局が再送カウンタに設定するタイムスロット(ホップ数)までの再送中継に限定される。なお、この動作では、再送中継の都度、無線パケットの中身は変更されることになるが、全ての無線局が同一のルールで無線パケットの中身を更新するため、結果的に同一の無線パケットを送信することが可能である。   Further, when a time slot (hop count) in which retransmission relaying is continued is defined as a retransmission execution condition, it is as follows. As a condition for grasping the remaining number of retransmissions in a wireless packet, for example, a retransmission counter is recorded, and when there is a remaining number of retransmission counters when a wireless packet is received, retransmission relay is performed only for the remaining period. carry out. If the retransmission counter (hereinafter referred to as “RC”) indicates the remaining number of retransmissions, when RC = 2 is received, the counter value is subtracted by 1 at the time of the first retransmission relay, and RC = 1, the next retransmission At the time of relaying, RC = 0 is set, the counter value is updated, accommodated in a radio packet, and transmitted. The radio station that has received the radio packet with RC = 0 does not perform the next retransmission relay. That is, it is limited to retransmission relays up to the time slot (hop count) set in the retransmission counter by the wireless station that first transmitted the wireless packet. In this operation, the contents of the radio packet are changed every time the relay is retransmitted. However, since all the radio stations update the contents of the radio packet with the same rule, the same radio packet is eventually transmitted. It is possible to send.

さらに、無線パケットの中継時にはタイムスロットに対してフレーム構成を設定し、同一フレーム内では再送中継を継続するが、フレーム終了時点で再送中継を打ち切り、次のフレームまで再送中継を持ち越さない構成としてもよい。また、無線パケットの送信とは別に、基地局から再送中継の実施の可否について指示を行い、その指示に従って再送中継の実施の可否を判断する構成としてもよい。   Furthermore, a frame configuration is set for the time slot when relaying a wireless packet, and retransmission relay is continued within the same frame, but the retransmission relay is terminated at the end of the frame and the retransmission relay is not carried forward until the next frame. Good. In addition to the transmission of the wireless packet, the base station may instruct whether to perform retransmission relay, and may determine whether to perform retransmission relay according to the instruction.

以上説明した再送中継の基本概念は、先願(特願2011−082022)に記載の発明の技術的特徴である。   The basic concept of retransmission relay described above is a technical feature of the invention described in the prior application (Japanese Patent Application No. 2011-082022).

このような再送中継を行う構成では、複数の無線局が協調することによるダイバーシチ効果や、ルーチング処理を伴わないことにより安定した通信を実現することができる。ただし、システムの特性を決定付ける要因としては、基地局または無線局が無線パケットを送信または再送中継する際のタイムスロットをどのように運用するかという点も重要となる。   In such a configuration that performs retransmission relay, stable communication can be realized by not involving a diversity effect by cooperation of a plurality of radio stations and routing processing. However, as a factor that determines the characteristics of the system, it is also important how to operate a time slot when the base station or the wireless station transmits or retransmits a wireless packet.

図5は、本発明の実施例における再送中継の動作例を示す。
図5において、11は基地局(A)、12−1〜12−9は無線局、13は宛先の無線局(Z)を示す。図5(1) は、基地局11および無線局12−1〜12−9,13の位置関係を示す。図5(2) は、タイムスロット#1〜#8における基地局および各無線局の送信または受信状態を表しており、横軸は時間を表す。また、信号到達領域#1〜#4は、それぞれ基地局11、無線局12−1〜12−3、無線局12−4〜12−6、無線局12−7〜12−9における送信信号の到達領域を示す。
FIG. 5 shows an operation example of retransmission relay in the embodiment of the present invention.
In FIG. 5, 11 is a base station (A), 12-1 to 12-9 are radio stations, and 13 is a destination radio station (Z). FIG. 5 (1) shows the positional relationship between the base station 11 and the radio stations 12-1 to 12-9,13. FIG. 5 (2) shows the transmission or reception states of the base station and each radio station in time slots # 1 to # 8, and the horizontal axis represents time. The signal arrival areas # 1 to # 4 are used to transmit signals in the base station 11, the radio stations 12-1 to 12-3, the radio stations 12-4 to 12-6, and the radio stations 12-7 to 12-9, respectively. Indicates the reach area.

本発明の特徴は、基地局11および各無線局12−1〜12−9の信号到達領域#1〜#4の情報を利用し、基地局11が無線パケットを送信するタイムスロットを制御するところにある。   The feature of the present invention is that the base station 11 uses the information of the signal arrival areas # 1 to # 4 of the radio stations 12-1 to 12-9 to control the time slot in which the base station 11 transmits radio packets. It is in.

信号到達領域#1〜#4とは、基地局11が管理する情報であり、基地局11および各無線局12−1〜12−9が無線パケットを送信したとき、該無線パケットを一定のレベル以上で受信可能な地理的な領域情報、もしくは受信可能な無線局のそのものの情報を示す。基地局11は本情報を管理し、再送中継の際に各無線局間において信号到達領域が重複しないように無線パケットを送信するタイムスロットを制御することで、同一チャネル干渉を抑制し、かつ不要な干渉回避による周波数再利用効率低下を抑えることが可能となる。   The signal arrival areas # 1 to # 4 are information managed by the base station 11, and when the base station 11 and the radio stations 12-1 to 12-9 transmit radio packets, the radio packets are set to a certain level. The geographical area information that can be received as described above, or the information of the receivable wireless station itself is shown. The base station 11 manages this information, and controls the time slot for transmitting the wireless packet so that the signal arrival areas do not overlap between the wireless stations at the time of retransmission relay, thereby suppressing co-channel interference and unnecessary. Therefore, it is possible to suppress a decrease in frequency reuse efficiency due to a simple interference avoidance.

本実施例では、無線パケットを受信した次のタイムスロットのみで再送中継する(再送中継数が1)場合について説明する。例えば、タイムスロット#1では、基地局11に隣接する無線局12−1〜12−3が受信できるとすると、これらの無線局12−1〜12−3が位置する(と予測される)領域として信号到達領域#1が定義できる。もしくは、基地局11からの信号を受信可能な無線局12−1〜12−3そのものを信号到達領域として定義してもよい。同様に、タイムスロット#2では、無線局12−1〜12−3に隣接する無線局12−4〜12−6が受信でき、これらの無線局12−4〜12−6が位置する(と予測される)領域として信号到達領域#2が定義できる。ここで、信号到達領域#2には、信号の伝達方向とは逆方向に存在する基地局11も含まれることになるが、過去に送信済みの無線パケットを受信した際にはそれを廃棄し再送中継を実施しないことにすれば、実質的には信号到達領域はタイムスロット毎に徐々に場所をシフトすることになる。このようにして、再送中継を行っても効果の少ないと思われる場合、すなわち過去に再送中継を実施した領域では送信する無線局の数を抑制することで、周囲のサービスエリアへの与干渉を低減することができる。   In this embodiment, a case will be described in which retransmission relaying is performed only in the next time slot after receiving a wireless packet (the number of retransmission relays is 1). For example, in time slot # 1, assuming that radio stations 12-1 to 12-3 adjacent to the base station 11 can receive, an area in which these radio stations 12-1 to 12-3 are located (predicted) The signal arrival area # 1 can be defined as Alternatively, the radio stations 12-1 to 12-3 themselves that can receive a signal from the base station 11 may be defined as a signal arrival area. Similarly, in the time slot # 2, the radio stations 12-4 to 12-6 adjacent to the radio stations 12-1 to 12-3 can receive, and these radio stations 12-4 to 12-6 are located ( Signal arrival region # 2 can be defined as a region to be predicted. Here, the signal arrival area # 2 includes the base station 11 that exists in the direction opposite to the signal transmission direction, but when a wireless packet that has been transmitted in the past is received, it is discarded. If the retransmission relay is not performed, the signal arrival area is practically shifted in place every time slot. In this way, when it seems that the effect is small even if retransmission relay is performed, that is, in the area where retransmission relay has been performed in the past, by suppressing the number of transmitting radio stations, interference to surrounding service areas is reduced. Can be reduced.

そこで、図5(1) に示す基地局11の信号到達領域#1と無線局12−7〜12−9の信号到達領域#4のように、互いに重複しない領域である組み合わせは同一タイムスロットに無線パケットを送信することが可能である。このような同時送信を行うために、基地局11の送信タイムスロット間隔を3とする、すなわちタイムスロット#1、#4、#7で無線パケットを送信する。仮に、送信タイムスロット間隔を2とすると、基地局11と無線局12−4〜12−6が同一タイムスロットに無線パケットを送信することになるが、互いの信号到達領域#1と信号到達領域#3は、無線局12−1〜12−3で重複しているため干渉し合い、無線局12−1〜12−3は信号を正確に受信できなくなる恐れがある。一方、送信タイムスロット間隔を4以上とすると、同一タイムスロットに無線パケットを送信する基地局および無線局は存在しないため干渉の恐れはなくなるが、周波数再利用効率は低下する。   Therefore, combinations such as signal arrival areas # 1 of the base station 11 and signal arrival areas # 4 of the radio stations 12-7 to 12-9 shown in FIG. Wireless packets can be transmitted. In order to perform such simultaneous transmission, the transmission time slot interval of the base station 11 is set to 3, that is, wireless packets are transmitted in time slots # 1, # 4, and # 7. If the transmission time slot interval is 2, the base station 11 and the radio stations 12-4 to 12-6 transmit radio packets in the same time slot. Since # 3 is overlapped by the wireless stations 12-1 to 12-3, they interfere with each other, and the wireless stations 12-1 to 12-3 may not be able to receive signals correctly. On the other hand, if the transmission time slot interval is 4 or more, there is no base station and radio station that transmit radio packets in the same time slot, so there is no risk of interference, but frequency reuse efficiency decreases.

このように、基地局が信号到達領域の情報を基に、基地局および各無線局が同一周波数チャネルを用いて無線パケットを送信可能なタイムスロットを制御することで互いの信号到達領域が重複しない、すなわち基地局および無線局が互いに干渉しない最小限の距離を維持しながら無線パケットの中継伝送を実施し、高い周波数再利用効率を達成することが可能となる。   In this way, the base stations and the radio stations control the time slots in which radio packets can be transmitted using the same frequency channel based on the information on the signal arrival areas, so that the signal arrival areas do not overlap each other. That is, it is possible to achieve high frequency reuse efficiency by performing relay transmission of wireless packets while maintaining a minimum distance where the base station and the wireless station do not interfere with each other.

図6は、基地局が用いる信号到達領域管理テーブルの例を示す。
ここでは、無線パケットを一定のレベル以上で受信可能な無線局の情報を、協調して再送中継を行う無線局毎に示している。図6(2) に示す信号到達領域管理テーブルは、1タイムスロットにおいて送信/受信する無線局を、無線パケットが中継される順、つまりホップ数順に並べている。このとき、タイムスロット#4において、基地局11の無線局12−1〜12−3宛ての送信は空間的に再利用可能であることがわかる。基地局11は、この信号到達領域管理テーブルに基づいて、無線パケットを送信可能なタイムスロットを判断する。
FIG. 6 shows an example of a signal arrival area management table used by the base station.
Here, information on wireless stations that can receive wireless packets at a certain level or higher is shown for each wireless station that performs retransmission relay in a coordinated manner. In the signal arrival area management table shown in FIG. 6 (2), the wireless stations that transmit / receive in one time slot are arranged in the order in which the wireless packets are relayed, that is, in the number of hops. At this time, it can be seen that the transmission of the base station 11 addressed to the radio stations 12-1 to 12-3 can be spatially reused in the time slot # 4. Based on this signal arrival area management table, the base station 11 determines a time slot in which a wireless packet can be transmitted.

ここで、信号到達領域は各無線局が取得し、基地局へ通知するのが一般的である。その取得は様々な形で実施可能である。例えば、無線局がGPS等の自局の位置情報を取得できる場合には、当該位置情報および送信する信号の減衰量に基づいて信号到達距離を算出し、信号到達領域としてもよい。また、信号を受信可能な周辺の無線局をキャリアセンスによって検知し、該無線局を信号到達領域としてもよい。そのようにして各無線局が取得した信号到達領域の情報を、再送中継によって基地局に通知したり、異なる周波数帯の制御チャネル等を用いて基地局に通知することにより、基地局は信号到達領域の情報を収集する。基地局が信号到達領域の情報を収集するタイミングは、ある時刻に基地局から集中制御的に無線局に指示を出してもよいし、システムとして予め定められた制御用のタイムスロットにて無線局が自律的に信号到達領域の情報を収集・通知する処理を実施してもよい。   Here, it is common for each wireless station to acquire the signal arrival area and notify the base station. The acquisition can be carried out in various ways. For example, when the wireless station can acquire the position information of its own station such as GPS, the signal arrival distance may be calculated based on the position information and the attenuation amount of the signal to be transmitted, and set as the signal arrival area. In addition, nearby wireless stations that can receive signals may be detected by carrier sense, and the wireless stations may be used as signal arrival areas. Thus, the base station notifies the base station of the signal arrival area information acquired by each wireless station by notifying the base station by retransmission relay or using a control channel of a different frequency band. Collect area information. The timing at which the base station collects signal arrival area information may be sent from the base station to the radio station in a centralized manner at a certain time, or in a control time slot predetermined as a system. May autonomously collect and notify the signal arrival area information.

基地局と各無線局の信号到達領域の情報は、時間と共に変化しているのが一般的であるため、所定の周期でそれぞれの上記の処理を行うようにしても構わない。   Since the information on the signal arrival areas of the base station and each radio station generally changes with time, the above-described processes may be performed at a predetermined cycle.

また、基地局がすべての無線局の信号到達領域の情報を取得できない場合、基地局近傍の信号到達領域の情報のみを用いることとして、再送中継を実施する他の無線局が送信している信号の電波強度を測定することも可能である。   In addition, when the base station cannot acquire information on the signal arrival areas of all the radio stations, only the information on the signal arrival areas in the vicinity of the base station is used, and signals transmitted by other radio stations that perform retransmission relaying. It is also possible to measure the radio field intensity.

FWAサービスなどの場合であれば、契約時、機器設置時などに設定しても構わない。このように様々な形で取得される信号到達領域の情報を基地局にて管理する。   In the case of an FWA service or the like, it may be set at the time of contracting or at the time of equipment installation. Information on the signal arrival area acquired in various forms in this way is managed by the base station.

また、信号到達領域の情報として、複数の無線局が協調して同時に送信した場合の信号到達領域を把握する必要があるため、個々の無線局から協調する無線局を選別し、信号到達領域を算出する。どの無線局が協調するかは、GPS等によって取得できる位置情報から互いに近接する無線局同士を協調する無線局群として推測してもよいし、基地局が協調する無線局を事前に定めておき、無線パケット中継伝送時に指示するなど、いかなる手段を用いても構わない。   In addition, as the signal arrival area information, it is necessary to grasp the signal arrival area when a plurality of radio stations cooperate and transmit simultaneously. Therefore, the cooperative radio station is selected from the individual radio stations, and the signal arrival area is determined. calculate. Which radio station cooperates may be inferred from the position information that can be acquired by GPS or the like as a group of radio stations that cooperate with each other, and the radio stations with which the base station cooperates are determined in advance. Any means such as instructing at the time of wireless packet relay transmission may be used.

次に、本実施形態の動作例について図5(2) を参照して説明する。
タイムスロット#1では、基地局11が無線パケットを送信すると、無線局12−1〜12−3はこの信号を受信する。次のタイムスロット#2では、前のタイムスロット#1で受信していた無線局12−1〜12−3は送信動作を行い、この信号を無線局12−4〜12−6が受信する。なお、当該信号を基地局11も受信するが廃棄する。次のタイムスロット#3では、前のタイムスロット#2で受信していた無線局12−4〜12−6は送信動作を行い、この信号を無線局12−7〜12−9が受信する。なお、当該信号を無線局12−1〜12−3も受信するが廃棄する。
Next, an operation example of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In time slot # 1, when the base station 11 transmits a wireless packet, the wireless stations 12-1 to 12-3 receive this signal. In the next time slot # 2, the radio stations 12-1 to 12-3 that were received in the previous time slot # 1 perform a transmission operation, and the radio stations 12-4 to 12-6 receive this signal. The base station 11 receives the signal but discards it. In the next time slot # 3, the radio stations 12-4 to 12-6 that received in the previous time slot # 2 perform a transmission operation, and the radio stations 12-7 to 12-9 receive this signal. The radio stations 12-1 to 12-3 also receive the signal but discard it.

次のタイムスロット#4では、前のタイムスロット#3で受信していた無線局12−7〜12−9は送信動作を行い、この信号を宛先の無線局13が受信する。なお、当該信号を無線局12−4〜12−7も受信するが廃棄する。同時に、基地局11が新たな無線パケットを送信し、無線局12−1〜12−3はこの信号を受信する。   In the next time slot # 4, the radio stations 12-7 to 12-9 that have been received in the previous time slot # 3 perform a transmission operation, and the destination radio station 13 receives this signal. The radio stations 12-4 to 12-7 also receive the signal but discard it. At the same time, the base station 11 transmits a new radio packet, and the radio stations 12-1 to 12-3 receive this signal.

次のタイムスロット#5では、前のタイムスロット#4で受信していた無線局12−1〜12−3は送信動作を行い、この信号を無線局12−4〜12−6が信号を受信する。なお、当該信号を基地局11も受信するが廃棄する。次のタイムスロット#6では、前のタイムスロット#5で受信していた無線局12−4〜12−6は送信動作を行い、この信号を無線局12−7〜12−9が受信する。なお、当該信号を無線局12−1〜12−3も受信するが廃棄する。   In the next time slot # 5, the radio stations 12-1 to 12-3 that have been received in the previous time slot # 4 perform a transmission operation, and the radio stations 12-4 to 12-6 receive the signals. To do. The base station 11 receives the signal but discards it. In the next time slot # 6, the radio stations 12-4 to 12-6 that have been received in the previous time slot # 5 perform a transmission operation, and the radio stations 12-7 to 12-9 receive this signal. The radio stations 12-1 to 12-3 also receive the signal but discard it.

次のタイムスロット#7では、前のタイムスロット#6で受信していた無線局12−7〜12−9は送信動作を行い、この信号を宛先の無線局13が受信する。なお、当該信号を無線局12−4〜12−7も受信するが廃棄する。同時に、基地局11が新たな無線パケットを送信し、無線局12−1〜12−3はこの信号を受信する。次のタイムスロット#8では、前のタイムスロット#7で受信していた無線局12−1〜12−3は送信動作を行い、この信号を無線局12−4〜12−6が信号を受信する。なお、当該信号を基地局11も受信するが廃棄する。   In the next time slot # 7, the radio stations 12-7 to 12-9 that have been received in the previous time slot # 6 perform a transmission operation, and the destination radio station 13 receives this signal. The radio stations 12-4 to 12-7 also receive the signal but discard it. At the same time, the base station 11 transmits a new radio packet, and the radio stations 12-1 to 12-3 receive this signal. In the next time slot # 8, the radio stations 12-1 to 12-3 that have been received in the previous time slot # 7 perform a transmission operation, and the radio stations 12-4 to 12-6 receive the signals. To do. The base station 11 receives the signal but discards it.

このように、基地局11が送信した無線パケットは各無線局間にて干渉することなく再送中継され、宛先の無線局13にて受信することが可能になる。   In this way, the radio packet transmitted by the base station 11 is retransmitted without interference between the radio stations, and can be received by the destination radio station 13.

図7は、本発明における基地局のパケット送信処理フローを示す。
図7において、新規の無線パケット送信処理を開始すると(S11)、信号到達領域管理テーブルを参照し、他の無線局における再送中継のタイムスロット利用状況を把握し(S12)、他の信号到達領域との重複があるか否かを判断する(S13)。ここでのタイムスロット利用情報は、図6(2) に示す信号到達領域管理テーブルから直接把握する他に、基地局近傍の他の無線局が無線信号を送信しているか否かを電波強度を測定し、推測することとしてもよい。電波強度から推測する場合、ステップS12では、電波強度がある閾値を超えるか否かが判断基準となる。たとえば、当該タイムスロットで送信した場合に、これを受信する無線局において、他の無線局が送信する信号の電波強度がある閾値を超える場合には重複があると判定する。ステップS13でYes の場合、現時点でのスロットでは新規の無線パケットの送信は行わず、1タイムスロットだけ待機し(S14)、次のタイムスロットにおける送信処理を実施するためにステップS12に戻る。一方、ステップS13でNoの場合、予め規定されている再送中継回数を考慮し、N回の再送中継を実施する場合にはN−1タイムスロットだけ待機し(S15)、新規の無線パケットの送信処理を行い(S16)、処理を終了する(S17)。
FIG. 7 shows a packet transmission processing flow of the base station in the present invention.
In FIG. 7, when a new wireless packet transmission process is started (S11), the signal arrival area management table is referred to grasp the time slot utilization status of retransmission relay in other wireless stations (S12). It is determined whether or not there is any overlap (S13). The time slot use information here is not only directly grasped from the signal arrival area management table shown in FIG. 6 (2) but also whether the other radio stations near the base station are transmitting radio signals. It may be measured and guessed. In the case of inferring from the radio wave intensity, whether or not the radio wave intensity exceeds a certain threshold is a determination criterion in step S12. For example, when transmitting in the time slot, a radio station that receives the time slot determines that there is an overlap if the radio field intensity of a signal transmitted from another radio station exceeds a certain threshold. If Yes in step S13, no new wireless packet is transmitted in the current slot, and only one time slot is waited (S14), and the process returns to step S12 to perform transmission processing in the next time slot. On the other hand, in the case of No in step S13, in consideration of a predetermined number of retransmission relays, when performing N retransmission relays, the system waits for N-1 time slots (S15) and transmits a new wireless packet. Processing is performed (S16), and the processing is terminated (S17).

なお、図5および図6の説明では、無線局の再送中継回数は1回として説明したが、2回以上でもよい。このとき、再送中継を実施する無線局の数に応じて信号到達領域を設定し、同一周波数チャネルを用いて同一時刻に送信可能な複数の基地局/無線局から、基地局が無線パケットを効率よく送信可能なタイムスロットを決定する。   In the description of FIG. 5 and FIG. 6, the number of retransmission relays of the wireless station has been described as one, but it may be two or more. At this time, the signal arrival area is set according to the number of radio stations performing retransmission relay, and the base station efficiently transmits radio packets from a plurality of base stations / radio stations that can transmit at the same time using the same frequency channel. Determine a time slot that can be transmitted well.

本発明は、基地局における動作を与えることによって実現されるものであり、基地局以外の無線局は、信号到達領域の情報を用いず、再送中継の動作フローは図4に示した基本動作の処理と同様である。再送中継回数が異なる場合には図4の処理S5において何回目の再送中継となるかが判断条件となる。   The present invention is realized by giving an operation in the base station. The wireless station other than the base station does not use the signal arrival area information, and the operation flow of the retransmission relay is the basic operation shown in FIG. It is the same as the processing. If the number of retransmission relays is different, the determination condition is the number of retransmission relays in step S5 of FIG.

1−1,1−2 基地局
2−1〜2−7、3−1〜3−7,101〜104 無線局
4−1,4−2 無線パケット
5−1,5−2 サービスエリア
100 ネットワーク
11,101 基地局
12−1〜12−9 再送中継を行う無線局
13 宛先の無線局
21,121 無線局装置
22,122 無線部
23,123 ベースバンド信号処理部
24,124 無線パケット終端手段
25,125 インタフェース部
26,126 アンテナ
27,127 通信制御部
28,128 識別子取得手段
29,129 識別子一致判断手段
30 基地局識別子取得手段
31 再送中継実施判断手段
32,131 制御部全体
130 無線メトリック管理手段
1-1, 1-2 Base stations 2-1 to 2-7, 3-1 to 3-7, 101 to 104 Wireless stations 4-1 and 4-2 Wireless packets 5-1 and 5-2 Service area 100 Network DESCRIPTION OF SYMBOLS 11,101 Base station 12-1-12-9 Radio station which performs resending relay 13 Destination radio station 21, 121 Radio station apparatus 22, 122 Radio part 23, 123 Baseband signal processing part 24, 124 Radio packet termination means 25 , 125 interface unit 26, 126 antenna 27, 127 communication control unit 28, 128 identifier acquisition unit 29, 129 identifier match determination unit 30 base station identifier acquisition unit 31 retransmission relay execution determination unit 32, 131 control unit 130 wireless metric management unit

Claims (4)

ひとつの基地局および複数の無線局により構成され、前記基地局と前記無線局の中の通信相手の無線局との間で、直接的にまたはマルチホップ中継を行いながら無線パケットの送受信を行う無線通信システムにおいて、
前記無線局が、自局が送信する無線パケットを一定のレベル以上で受信可能な地理的な領域、もしくは受信可能な無線局を示す信号到達領域の情報を取得して、前記基地局へ通知する手段を備え、
前記基地局が、前記無線局が取得した信号到達領域の情報を収集する信号到達領域取得手段を備え、
前記基地局が、前記取得した各無線局の信号到達領域の情報を参照し、基地局および各無線局が同じ周波数チャネルを用いて互いに干渉することなく同時刻に送信可能なタイムスロットを決定し、当該タイムスロットで当該無線パケットを送信する無線パケット送信手段を備え、
前記無線局が、
受信した無線パケットの送信元無線局および宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが前記基地局の識別子情報または自局を示す識別子と一致するか否かを判断する識別子一致判断手段と、
前記無線パケット内に記載された再送中継の終了条件またはシステム上で定められた再送中継の終了条件のいずれかに従い、受信した前記無線パケットの再送中継を実施すべきか終了すべきかを判断する再送中継実施判断手段と、
前記識別子一致判断手段で送信元無線局または宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが前記基地局の識別子情報と一致すると判断され、かつ再送中継実施判断手段で再送中継を実施すべきと判断された際に、受信した前記無線パケットの再送中継を行う無線パケット送信手段と、
前記識別子一致判断手段で送信元無線局または宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが自局の識別子情報と一致すると判断された際に、該無線パケットを終端してデータを抜き出す無線パケット終端手段と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
A radio comprised of one base station and a plurality of radio stations, which transmits and receives radio packets directly or while performing multi-hop relay between the base station and a radio station of a communication partner in the radio station In a communication system,
The radio station acquires information on a geographical area where radio packets transmitted by the own station can be received at a certain level or higher, or information on a signal arrival area indicating a receivable radio station, and notifies the base station of the information. With means,
The base station comprises signal arrival area acquisition means for collecting information on the signal arrival area acquired by the wireless station,
The base station refers to the acquired information on the signal arrival area of each radio station, and determines the time slot that the base station and each radio station can transmit at the same time without interfering with each other using the same frequency channel. The wireless packet transmitting means for transmitting the wireless packet in the time slot,
The wireless station is
Identifier match determining means for determining whether any of the identifier information indicating the source wireless station and the destination wireless station of the received wireless packet matches the identifier information of the base station or the identifier indicating the own station;
Retransmission relay for determining whether or not to perform retransmission relay of the received wireless packet according to either a retransmission relay termination condition described in the wireless packet or a retransmission relay termination condition defined on the system Implementation decision means;
It is determined by the identifier match determination means that either identifier information indicating a source radio station or a destination radio station matches the identifier information of the base station, and it is determined that retransmission relay execution determination means should perform retransmission relay. Wireless packet transmission means for performing retransmission relay of the received wireless packet,
Radio packet termination means for terminating the radio packet and extracting data when it is determined by the identifier match judgment means that either identifier information indicating the source radio station or the destination radio station matches the identifier information of the own station And a wireless communication system.
請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記無線パケット送信手段は、次の無線パケットを送信するタイムスロットとして、前の無線パケットを送信してからN回のタイムスロットで各無線局の信号が到達する領域と自局が送信する信号が到達する領域とを対比して、重複がないことにより、基地局および各無線局が同じ周波数チャネルを用いて互いに干渉することなく同時刻に送信可能なタイムスロットであると決定する
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1, wherein
The radio packet transmission means includes a time slot for transmitting the next radio packet, and a region in which a signal of each radio station arrives in N time slots after transmitting a previous radio packet and a signal transmitted by the own station. Compared with the reachable area, the base station and each radio station are determined to be time slots that can be transmitted at the same time without interfering with each other by using the same frequency channel because there is no overlap. Wireless communication system.
ひとつの基地局および複数の無線局により構成され、前記基地局と前記無線局の中の通信相手の無線局との間で、直接的にまたはマルチホップ中継を行いながら無線パケットの送受信を行う無線通信システムの無線通信方法において、
前記無線局が、自局が送信する無線パケットを一定のレベル以上で受信可能な地理的な領域、もしくは受信可能な無線局を示す信号到達領域の情報を取得して、前記基地局へ通知するステップを有し、
前記基地局が、前記無線局が取得した信号到達領域の情報を収集する信号到達領域取得ステップを有し、
前記基地局が、前記取得した各無線局の信号到達領域の情報を参照し、基地局および各無線局が同じ周波数チャネルを用いて互いに干渉することなく同時刻に送信可能なタイムスロットを決定し、当該タイムスロットで当該無線パケットを送信する無線パケット送信ステップを有し、
前記無線局が、
受信した無線パケットの送信元無線局および宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが前記基地局の識別子情報または自局を示す識別子と一致するか否かを判断する識別子一致判断ステップと、
前記無線パケット内に記載された再送中継の終了条件またはシステム上で定められた再送中継の終了条件のいずれかに従い、受信した前記無線パケットの再送中継を実施すべきか終了すべきかを判断する再送中継実施判断ステップと、
前記識別子一致判断ステップで送信元無線局または宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが前記基地局の識別子情報と一致すると判断され、かつ再送中継実施判断ステップで再送中継を実施すべきと判断された際に、受信した前記無線パケットの再送中継を行う無線パケット送信ステップと、
前記識別子一致判断ステップで送信元無線局または宛先無線局を示す識別子情報のいずれかが自局の識別子情報と一致すると判断された際に、該無線パケットを終端してデータを抜き出す無線パケット終端ステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。
A radio comprised of one base station and a plurality of radio stations, which transmits and receives radio packets directly or while performing multi-hop relay between the base station and a radio station of a communication partner in the radio station In a wireless communication method of a communication system,
The radio station acquires information on a geographical area where radio packets transmitted by the own station can be received at a certain level or higher, or information on a signal arrival area indicating a receivable radio station, and notifies the base station of the information. Has steps,
The base station has a signal arrival area acquisition step of collecting information of a signal arrival area acquired by the wireless station,
The base station refers to the acquired information on the signal arrival area of each radio station, and determines the time slot that the base station and each radio station can transmit at the same time without interfering with each other using the same frequency channel. And a wireless packet transmission step of transmitting the wireless packet in the time slot,
The wireless station is
An identifier match determination step for determining whether any of the identifier information indicating the source radio station and the destination radio station of the received radio packet matches the identifier information of the base station or the identifier indicating the own station;
Retransmission relay for determining whether or not to perform retransmission relay of the received wireless packet according to either a retransmission relay termination condition described in the wireless packet or a retransmission relay termination condition defined on the system An implementation decision step;
In the identifier match determination step, it is determined that either of the identifier information indicating the source radio station or the destination radio station matches the identifier information of the base station, and it is determined in the retransmission relay execution determination step that retransmission relay should be performed. A wireless packet transmission step for performing retransmission relay of the received wireless packet,
Radio packet termination step for terminating the radio packet and extracting data when it is determined in the identifier match judgment step that either identifier information indicating the source radio station or the destination radio station matches the identifier information of the own station And a wireless communication method.
請求項3に記載の無線通信方法において、
前記無線パケット送信ステップは、次の無線パケットを送信するタイムスロットとして、前の無線パケットを送信してからN回のタイムスロットで各無線局の信号が到達する領域と自局が送信する信号が到達する領域とを対比して、重複がないことにより、基地局および各無線局が同じ周波数チャネルを用いて互いに干渉することなく同時刻に送信可能なタイムスロットであると決定する
ことを特徴とする無線通信方法。
The wireless communication method according to claim 3,
In the wireless packet transmission step, as a time slot for transmitting the next wireless packet, an area in which the signal of each wireless station arrives in N time slots after transmitting the previous wireless packet and a signal transmitted by the own station are Compared with the reachable area, the base station and each radio station are determined to be time slots that can be transmitted at the same time without interfering with each other by using the same frequency channel because there is no overlap. Wireless communication method.
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