JP5431418B2 - 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9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9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. 9 shows an overview of routing in a prior art wireless multi-hop network.
In FIG. 9, 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9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. 9, 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9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. 9, 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9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. 9, 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 as a route. 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9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. 9, 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10は、従来技術における無線局装置の構成例を示す。
図10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. 10 shows a configuration example of a radio station apparatus in the prior art.
In FIG. 10, 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、終端する。なお、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 performing the above routing process, the communication control unit 127 generates and terminates a request packet and a response packet. At that time, necessary information is managed as a database through the wireless metric management means 130 for managing the wireless metric value which is the communication state with the surrounding wireless stations.

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ク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 there is an unstable link somewhere on the route, that link is the communication characteristic of all routes. 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、ひとつの基地局と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、送信元および宛先を示す識別子情報を記載した無線パケットをマルチホップで再送中継する無線通信システムにおいて、基地局および無線局は、無線パケットの送受信を行う第1の無線通信手段と、当該第1の無線通信手段より低い周波数帯域で制御信号の送受信を行う第2の無線通信手段とを備え、基地局は、無線パケットの送信および再送中継に関するスケジューリング情報を生成し、第2の無線通信手段を介して複数の無線局へ制御信号として送信するスケジューリング情報送信手段を備え、無線局は、第2の無線通信手段を介して受信する制御信号から、無線パケットの送信および再送中継に関するスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報受信手段と、無線パケットの送信のための帯域要求情報を生成し、第2の無線通信手段を介して基地局へ制御信号として送信する帯域要求情報送信手段と、自局が無線回線を介して接続される基地局の識別子を取得する基地局識別子取得手段と、第1の無線通信手段を介して受信した無線パケットから取得した送信元または宛先を示す識別子が、基地局の識別子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、またはスケジューリング情報のいずれかに従い、第1の無線通信手段を介して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または宛先を示す識別子のいずれかが基地局の識別子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、スケジューリング情報で指示されたタイミングで受信した無線パケットを送信する無線パケット送信手段と、識別子一致判断手段で宛先を示す識別子情報が自局の識別子情報と一致すると判断された際に、受信した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。   A first aspect of the invention is a wireless packet that includes one base station and a plurality of wireless stations, and describes identifier information indicating a transmission source and a destination between the base station and a wireless station of a communication partner in the wireless station. In a wireless communication system that relays and retransmits a multi-hop, a base station and a wireless station transmit and receive a control signal in a frequency band lower than that of the first wireless communication unit that transmits and receives a wireless packet, and the first wireless communication unit. Scheduling information transmitted to the plurality of radio stations via the second radio communication unit as a control signal by generating scheduling information related to radio packet transmission and retransmission relay. The radio station includes a transmission unit, and the radio station performs scheduling related to radio packet transmission and retransmission relay from a control signal received via the second radio communication unit. Scheduling information receiving means for acquiring information, band request information transmitting means for generating band request information for transmitting a wireless packet, and transmitting it as a control signal to the base station via the second wireless communication means, A base station identifier acquiring means for acquiring an identifier of a base station connected via a wireless line, and an identifier indicating a transmission source or destination acquired from a wireless packet received via a first wireless communication means, Identifier matching judgment means for judging whether or not the identifier of the mobile station or the identifier indicating the own station, and the retransmission relay termination condition described in the wireless packet, or the retransmission relay termination condition defined on the system, or Retransmission relay for determining whether or not to perform retransmission relay of a wireless packet received via the first wireless communication unit according to any of the scheduling information When it is determined that the identifier indicating the transmission source or the destination matches the identifier of the base station by the execution determination unit and the identifier match determination unit, and the retransmission relay execution determination unit determines that the retransmission relay should be performed When the wireless packet transmitting means for transmitting the wireless packet received at the timing indicated by the scheduling information and the identifier match determination means determine that the identifier information indicating the destination matches the identifier information of the own station, the received wireless Wireless packet termination means for terminating the packet and extracting data.

第1の発明の無線通信システムにおいて、第1の無線通信手段は10GHzを超える高周波数帯で通信を行い、第2の無線通信手段は10GHz以下の低周波数帯で通信を行う構成である。   In the wireless communication system of the first invention, the first wireless communication means performs communication in a high frequency band exceeding 10 GHz, and the second wireless communication means performs communication in a low frequency band of 10 GHz or less.

第1の発明の無線通信システムにおいて、スケジューリング情報は、少なくとも無線パケットを特定する情報、送信および再送中継する際の送信開始のタイミング、再送中継の実施判断のための情報を含む。   In the wireless communication system of the first invention, the scheduling information includes at least information for specifying a wireless packet, transmission start timing for transmission and retransmission relay, and information for determining whether to perform retransmission relay.

第1の発明の無線通信システムにおいて、帯域要求情報送信手段は、帯域要求情報を制御信号として送信してから所定時間内にスケジューリング情報を含む制御信号を受信しない場合に、再度第2の無線通信手段を介して基地局へ帯域要求情報の制御信号を送信する構成である。   In the wireless communication system of the first invention, the bandwidth request information transmitting means transmits the second wireless communication again when the bandwidth request information is transmitted as a control signal and a control signal including scheduling information is not received within a predetermined time. The bandwidth request information control signal is transmitted to the base station via the means.

第2の発明は、ひとつの基地局と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、送信元および宛先を示す識別子情報を記載した無線パケットをマルチホップで再送中継する無線通信方法において、基地局および無線局は、第1の無線通信手段を用いて無線パケットの送受信を行うステップと、第2の無線通信手段を用いて当該第1の無線通信手段より低い周波数帯域で制御信号の送受信を行うステップを有し、基地局は、スケジューリング情報送信手段を用いて無線パケットの送信および再送中継に関するスケジューリング情報を生成し、第2の無線通信手段を介して複数の無線局へ制御信号として送信するステップを有し、無線局は、スケジューリング情報受信手段を用いて、第2の無線通信手段を介して受信する制御信号から、無線パケットの送信および再送中継に関するスケジューリング情報を取得するステップと、帯域要求情報送信手段を用いて、無線パケットの送信のための帯域要求情報を生成し、第2の無線通信手段を介して基地局へ制御信号として送信するステップと、基地局識別子取得手段を用いて、自局が無線回線を介して接続される基地局の識別子を取得するステップと、識別子一致判断手段を用いて、第1の無線通信手段を介して受信した無線パケットから取得した送信元または宛先を示す識別子が、基地局の識別子または自局を示す識別子と一致するか否かを判断するステップと、再送中継実施判断手段を用いて、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、またはスケジューリング情報のいずれかに従い、第1の無線通信手段を介して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ステップと、無線パケット送信手段を用いて、識別子一致判断手段で送信元または宛先を示す識別子のいずれかが基地局の識別子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、スケジューリング情報で指示されたタイミングで受信した無線パケットを送信するステップと、無線パケット終端手段を用いて、識別子一致判断手段で宛先を示す識別子情報が自局の識別子情報と一致すると判断された際に、受信した無線パケットを終端してデータを抜き出すステップとを有する。   A second invention is a wireless packet that includes one base station and a plurality of wireless stations, and describes identifier information indicating a transmission source and a destination between the base station and a wireless station of a communication partner in the wireless station. In the wireless communication method for relaying retransmissions in multihop, the base station and the wireless station transmit and receive wireless packets using the first wireless communication means, and the first wireless communication means uses the first wireless communication means A step of transmitting and receiving a control signal in a frequency band lower than that of the wireless communication means, wherein the base station generates scheduling information related to transmission and retransmission relay of the wireless packet using the scheduling information transmitting means, and the second wireless communication means And transmitting the control signal as a control signal to a plurality of wireless stations via the second wireless communication means using the scheduling information receiving means. A step of obtaining scheduling information related to transmission and retransmission relay of a wireless packet from a received control signal, and bandwidth request information for transmitting the wireless packet is generated using bandwidth request information transmitting means, and the second wireless communication Transmitting as a control signal to the base station via the means, using the base station identifier obtaining means, obtaining an identifier of the base station to which the local station is connected via a wireless line, and identifier matching judgment means And determining whether the identifier indicating the transmission source or destination acquired from the wireless packet received via the first wireless communication means matches the identifier of the base station or the identifier indicating the own station; Using the retransmission relay execution determining means, the retransmission relay termination condition described in the wireless packet, or the retransmission relay termination condition defined on the system, Or determining whether to repeat or repeat the retransmission of the wireless packet received via the first wireless communication means according to any of the scheduling information, and using the wireless packet transmitting means, the identifier match determining means At the timing indicated in the scheduling information when it is determined that either the identifier indicating the source or the destination matches the identifier of the base station and the retransmission relay execution determining means determines that the retransmission relay should be performed. The step of transmitting the received wireless packet and the wireless packet termination unit terminate the received wireless packet when the identifier match determination unit determines that the identifier information indicating the destination matches the identifier information of the local station. Extracting data.

第2の発明の無線通信方法において、第1の無線通信手段は10GHzを超える高周波数帯で通信を行い、第2の無線通信手段は10GHz以下の低周波数帯で通信を行う。   In the wireless communication method of the second invention, the first wireless communication means performs communication in a high frequency band exceeding 10 GHz, and the second wireless communication means performs communication in a low frequency band of 10 GHz or less.

第2の発明の無線通信方法において、スケジューリング情報は、少なくとも無線パケットを特定する情報、送信および再送中継する際の送信開始のタイミング、再送中継の実施判断のための情報を含む。   In the wireless communication method of the second invention, the scheduling information includes at least information for specifying a wireless packet, transmission start timing for transmission and retransmission relay, and information for determining whether to perform retransmission relay.

第2の発明の無線通信方法において、帯域要求情報送信手段は、帯域要求情報を制御信号として送信してから所定時間内にスケジューリング情報を含む制御信号を受信しない場合に、再度第2の無線通信手段を介して基地局へ帯域要求情報の制御信号を送信する。   In the wireless communication method of the second invention, the bandwidth request information transmitting means transmits the second wireless communication again when the bandwidth request information is transmitted as a control signal and a control signal including scheduling information is not received within a predetermined time. A bandwidth request information control signal is transmitted to the base station via the means.

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ク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, multiple wireless stations are involved in retransmission relay, so even if there are unstable links 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.

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. 本発明の実施例におけるスケジューリング・マップ情報S−MAPを示す図である。It is a figure which shows the scheduling map information S-MAP in the Example of this invention. 本発明の実施例における低周波数帯通信の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the low frequency band communication in the Example of this invention. 本発明の実施例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 the Example of 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装置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 apparatus 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以下に説明する低周波数帯通信の制御情報のひとつと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 a user in the area as one of control information for low frequency band communication described below. 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されることになるため、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. Since signals from multiple radio stations are combined and received on the receiving side, it is expected that there will be variations in characteristics for each radio station, but the gain is improved by the number of relay stations for 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、12−1〜12−6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12−1〜12−6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 12-6 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 12-6, 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12−1〜12−2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12−1〜12−2が再送中継を行い、無線局12−3〜12−4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12−1〜12−2と、受信していた無線局12−3〜12−4が再送中継を行い、無線局12−5〜12−6がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット#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12−1〜12−4と、受信していた無線局12−5〜12−6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 12-2 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 12-2 perform retransmission relaying, and the radio stations 12-3 to 12-12. -4 receives this wireless packet. In the next time slot # 3, the base station 11 and the radio stations 12-1 to 12-2 that were transmitting in the previous time slot # 2 and the received radio stations 12-3 to 12-4 are relayed by retransmission. The wireless stations 12-5 to 12-6 receive this wireless packet. In the next time slot # 4, the base station 11 and the radio stations 12-1 to 12-4 that have been transmitting in the previous time slot # 3 and the radio stations 12-5 to 12-6 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12−5〜12−6がこの無線パケットを受信する。次のタイムスロット#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12−5〜12−6が再送中継を行い、無線局12−3〜12−4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12−5〜12−6と、受信していた無線局12−3〜12−4が再送中継を行い、無線局12−1〜12−2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12−3〜12−6と、受信していた無線局12−1〜12−2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 a wireless packet in time slot # 5, the wireless stations 12-5 to 12-6 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 12-5 to 12-6 perform retransmission relay, and the wireless stations 12-3 to 12-12. -4 receives this wireless packet. In the next time slot # 7, the radio station 13 and radio stations 12-5 to 12-6 that were transmitting in the previous time slot # 6 and the radio stations 12-3 to 12-4 that have been receiving are relayed by retransmission. The wireless stations 12-1 to 12-2 receive the wireless packet. In the next time slot # 8, the radio station 13 and radio stations 12-3 to 12-6 that were transmitting in the previous time slot # 7 and the radio stations 12-1 to 12-2 that have been receiving are relayed by retransmission. 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(以下に示す低周波数帯通信における制御情報を含む)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、当該無線システム以外の別の手段から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。同様に、ハードウエア的に全てまたは一部の機能を統合的に内在した回路の中で、等価な処理を実施することも可能である。   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 obtained from a radio packet (including control information in low frequency band communication described below) received from the base station, or may be referred to from a database owned 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 the information based on information from another means other than the wireless system. 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. Similarly, equivalent processing can be performed in a circuit in which all or some of the functions are integrated in hardware.

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 )、再送中継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。繰り返し再送中継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 relay execution conditions are met, retransmission relay is performed (S9). The relay is terminated (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 relay 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、再送中継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 radio packet (S10), the transmitting station proceeds to the process S5 in the same manner as when the radio packet is received, and the subsequent processing is the same as when the radio packet is received and meets the retransmission relay implementation conditions. Whether or not to perform retransmission is determined, and depending on the result of the determination, retransmission relay termination (S8) or retransmission relay execution (S9) is performed.

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。再送中継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 the retransmission relay 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、再送中継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。
また、フレーム構成を定義しておき、例えば各再送中継はそのフレーム内でのみ実施し、次のフレームでは再送中継を行わないとして、再送中継の回数を制限しても構わない。
Further, when the time slot (hop count) in which the retransmission relay is continued is defined as the retransmission relay 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.
In addition, the frame configuration may be defined, and for example, each retransmission relay may be performed only within the frame, and the retransmission relay may not be performed in the next frame, and the number of retransmission relays may be limited.

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).

ここで、基地局のサービスエリア内に存在する無線局を基地局が制御するための技術について具体的に説明する。
本発明の対象となる無線通信システムは、上述したように、周波数資源が枯渇しつつある使い勝手の良いマイクロ波を避け、より高い周波数帯として例えばミリ波帯などを用いることを想定している。典型的な例として、IEEE802.15.3c などの標準規格などで規定される60GHz帯などを用いる場合を想定してみる。まず、自由空間伝搬損Lは周波数f(波長λ)、距離R、光速Cに対して以下の式で与えられる。
L=(4πR/λ)2=(4πfR/C)2 …(1)
Here, a technique for the base station to control a radio station existing in the service area of the base station will be specifically described.
As described above, the wireless communication system that is the subject of the present invention assumes that, for example, a millimeter wave band is used as a higher frequency band while avoiding a user-friendly microwave whose frequency resources are being depleted. As a typical example, let us assume a case where a 60 GHz band defined by a standard such as IEEE802.15.3c is used. First, the free space propagation loss L is given by the following equation with respect to the frequency f (wavelength λ), the distance R, and the speed of light C.
L = (4πR / λ) 2 = (4πfR / C) 2 (1)

式(1) より、同一距離の場合に周波数が大きくなるほど損失は大きくなることが分かる。例えば、免許不要のマイクロ波帯として利用される 2.4GHz帯と60GHz帯を比較すれば、周波数は25倍となる。dB表示で比較すれば、損失は約28dBの差となって表れる。   From equation (1), it can be seen that the loss increases as the frequency increases for the same distance. For example, if the 2.4 GHz band and the 60 GHz band, which are used as unlicensed microwave bands, are compared, the frequency will be 25 times. When compared in dB, the loss appears as a difference of about 28 dB.

ここで一般に、周波数が高くなると小型の高利得アンテナを利用することが可能になること、逆に周波数が低い場合には高利得化には大きなアンテナが必要になることが知られている。基地局側では、あまりビーム幅の狭い指向性アンテナを利用しすぎるとサービスエリアを一括でカバーしきれなくなる点と、基地局側には多少は大きなアンテナを設置することも可能であることを考慮すれば、基地局側に想定しうるアンテナ利得は周波数帯の差にあまり影響を受けないことが想定される。一方、一般の無線局側については、小型のアンテナが必須であるために周波数によりアンテナ利得に差が出るのは必然的である。このアンテナ利得差を仮に10dBと仮定すれば、式(1) による28dBと合わせて、 2.4GHz帯と60GHz帯とでは周波数に依存して約18dBの回線利得差が存在する。このため、この回線利得差に起因してミリ波帯では直接通信できない無線局との通信を実現するために、マルチホップの中継を利用することを想定した。ちなみに、この18dBという回線設計上の利得差は、仮に伝送路での伝搬損失の減衰係数を3乗とすると、到達可能な伝送距離が4倍となることに相当する。つまり、概算すれば、ミリ波を用いて数ホップ(例えば4ホップ)程度のマルチホップ中継でカバーできるエリアは、マイクロ波であれば基地局と直接通信が可能である。   In general, it is known that a small high-gain antenna can be used when the frequency is high, and that a large antenna is required for high gain when the frequency is low. On the base station side, if too much directional antenna with a narrow beam width is used too much, it will not be possible to cover the service area all at once, and it is also possible to install a slightly larger antenna on the base station side In this case, it is assumed that the antenna gain that can be assumed on the base station side is not significantly affected by the difference between the frequency bands. On the other hand, on the general radio station side, since a small antenna is essential, it is inevitable that the antenna gain varies depending on the frequency. Assuming that this antenna gain difference is 10 dB, there is a line gain difference of about 18 dB depending on the frequency in the 2.4 GHz band and the 60 GHz band together with 28 dB according to the equation (1). For this reason, it is assumed that multi-hop relay is used in order to realize communication with a wireless station that cannot communicate directly in the millimeter wave band due to this line gain difference. Incidentally, the gain difference in the line design of 18 dB corresponds to the reachable transmission distance being quadrupled if the attenuation factor of the propagation loss in the transmission path is set to the third power. That is, if roughly estimated, an area that can be covered by multi-hop relay of several hops (for example, 4 hops) using millimeter waves can be directly communicated with a base station if it is a microwave.

もともと、マイクロ波帯では周波数資源が枯渇しつつあるために、特に広帯域の高速データ通信を行うための周波数帯域としてミリ波等の高い周波数帯を想定したが、制御情報等の限定的な情報であれば、マイクロ波帯の周波数資源を活用して通信を実現することも可能である。極端な言い方をすれば、僅かなマイクロ波帯の周波数資源を用いて、周波数資源が潤沢なミリ波帯でマイクロ波帯の周波数資源の 100倍の情報量を伝送可能とするならば、ミリ波帯の周波数資源を 100倍有効活用したとみなすことができるかもしれない。   Originally, since frequency resources are being depleted in the microwave band, a high frequency band such as millimeter wave is assumed as a frequency band for performing broadband high-speed data communication. However, limited information such as control information is used. If there is, it is possible to realize communication by utilizing frequency resources in the microwave band. To put it in an extreme way, if it is possible to transmit 100 times the amount of information in the millimeter-wave band with abundant frequency resources using the few frequency resources in the microwave band, It may be considered that the band's frequency resources have been used 100 times more effectively.

本発明は、以上の想定に基づき、基地局および各無線局が高周波数帯と低周波数帯の2つの周波数帯に対応する無線インタフェースを有し、高周波数帯で先願の再送中継によるデータ通信を行い、低周波数帯で再送中継のためのスケジューリング情報を含む制御信号を送受信し、再送中継を効率よく行うようにする。   The present invention is based on the above assumption, and the base station and each radio station have a radio interface corresponding to two frequency bands, a high frequency band and a low frequency band, and data communication by retransmission relay of a prior application in the high frequency band. And transmitting / receiving a control signal including scheduling information for retransmission relay in a low frequency band so that retransmission relay is performed efficiently.

ここで、高周波数帯は10GHzを超える準ミリ波帯やミリ波帯とし、その周波数帯を用いて行うデータ通信を高周波数帯通信という。低周波数帯は10GHz以下のマイクロ波帯とし、その周波数帯を用いて行う制御信号の通信を低周波数帯通信という。   Here, the high frequency band is a quasi-millimeter wave band or millimeter wave band exceeding 10 GHz, and data communication performed using the frequency band is referred to as high frequency band communication. The low frequency band is a microwave band of 10 GHz or less, and communication of control signals using the frequency band is called low frequency band communication.

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、高周波数帯(例えばミリ波帯)では、広帯域高速でユーザデータ等の無線パケットを転送する高周波数帯通信を行う。一方、高周波数帯より低い低周波数帯(例えばマイクロ波帯)では、再送中継のためのスケジューリング情報を含む制御信号を転送する低周波数帯通信を行う。高周波数帯通信と低周波数帯通信は同時並行的に行われる。このようなマルチバンドでの通信を行うために、基地局11および無線局12−1〜12−6および宛先の無線局13は複数の無線通信機能を備え、それに伴い高周波数帯用のアンテナと低周波数帯用のアンテナを備える。
FIG. 5 shows an operation example of retransmission relay in the embodiment of the present invention.
In FIG. 5, in a high frequency band (for example, a millimeter wave band), high frequency band communication is performed in which wireless packets such as user data are transferred at high speed over a wide band. On the other hand, in a low frequency band (for example, a microwave band) lower than the high frequency band, low frequency band communication for transferring a control signal including scheduling information for retransmission relay is performed. High frequency band communication and low frequency band communication are performed in parallel. In order to perform such multi-band communication, the base station 11, the radio stations 12-1 to 12-6, and the destination radio station 13 have a plurality of radio communication functions, and accordingly, an antenna for a high frequency band and An antenna for a low frequency band is provided.

なお、ここでは便宜上、高周波数帯通信と低周波数帯通信のタイムスロットを同期が取れた同一のタイムスロットとして図示したが、実際のシステム設計ではスロット長なども異なる場合があるので、必ずしも同一のタイムスロットを利用する必要はない。   Here, for the sake of convenience, the time slots for high frequency band communication and low frequency band communication are illustrated as the same synchronized time slot, but the actual system design may have different slot lengths and the like, so the same time slot is not necessarily used. There is no need to use time slots.

高周波数帯通信における再送中継の手順は、図2に示す基本動作例と同様である。ただし、基地局11は、タイムスロット#1での送信に合わせて、またはそれよりも先行して、ダウンリンクにおけるスケジューリング情報を収容したスケジューリング・マップ情報S−MAP1を低周波数帯通信で送信し、無線局12−1〜12−6および宛先の無線局13が受信する。   The procedure of retransmission relay in high frequency band communication is the same as the basic operation example shown in FIG. However, the base station 11 transmits scheduling map information S-MAP1 containing scheduling information in the downlink in accordance with the transmission in the time slot # 1 or in advance thereof, by low frequency band communication, The radio stations 12-1 to 12-6 and the destination radio station 13 receive them.

タイムスロット#1では、基地局11が送信した無線パケットを無線局12−1〜12−2が受信する。無線局12−1〜12−2は、スケジューリング・マップ情報S−MAP1で指示されたタイムスロット#2で再送中継を行う。また、基地局11もタイムスロット#2で2回目の送信を行う。   In time slot # 1, the radio stations 12-1 to 12-2 receive the radio packet transmitted by the base station 11. The radio stations 12-1 to 12-2 perform retransmission relaying in the time slot # 2 indicated by the scheduling map information S-MAP1. The base station 11 also performs the second transmission in time slot # 2.

タイムスロット#2では、基地局11および無線局12−1〜12−2が送信した無線パケットを無線局12−3〜12−4が受信する。無線局12−3〜12−4は、スケジューリング・マップ情報S−MAP1で指示されたタイムスロット#3にて再送中継を行う。また、基地局11は3回目の送信を行い、無線局12−1〜12−2は2回目の再送中継を行う。   In time slot # 2, radio stations 12-3 to 12-4 receive radio packets transmitted by base station 11 and radio stations 12-1 to 12-2. The radio stations 12-3 to 12-4 perform retransmission relaying in the time slot # 3 indicated by the scheduling map information S-MAP1. In addition, the base station 11 performs the third transmission, and the wireless stations 12-1 to 12-2 perform the second retransmission relay.

タイムスロット#3では、基地局11および無線局12−1〜12−4が送信した無線パケットを無線局12−5〜12−6が受信する。無線局12−5〜12−6は、スケジューリング・マップ情報S−MAP1で指示されたタイムスロット#4にて再送中継を行う。また、基地局11は4回目の送信を行い、無線局12−1〜12−2は3回目の再送中継を行い、無線局12−3〜12−4は2回目の再送中継を行う。なお、例えばタイムスロット#3で無線局12−5〜12−6以外の無線局が無線パケットを受信しても、スケジューリング・マップ情報S−MAP1が当該無線局の再送中継を指示してしなければ、再送中継は行われない。   In time slot # 3, the radio stations 12-5 to 12-6 receive the radio packets transmitted by the base station 11 and the radio stations 12-1 to 12-4. The radio stations 12-5 to 12-6 perform retransmission relaying in time slot # 4 indicated by the scheduling map information S-MAP1. The base station 11 performs the fourth transmission, the wireless stations 12-1 to 12-2 perform the third retransmission relay, and the wireless stations 12-3 to 12-4 perform the second retransmission relay. For example, even when a wireless station other than the wireless stations 12-5 to 12-6 receives a wireless packet in time slot # 3, the scheduling map information S-MAP1 must instruct retransmission relay of the wireless station. In this case, retransmission relay is not performed.

タイムスロット#4では、基地局11および無線局12−1〜12−6が送信した無線パケットを宛先の無線局13が受信し、終端する。   In time slot # 4, the destination radio station 13 receives and terminates radio packets transmitted by the base station 11 and the radio stations 12-1 to 12-6.

一方、例えば無線局13がアップリンクでの帯域要求を行う場合には、低周波数帯通信において帯域要求情報Reqを送信する。ここでは、タイムスロット#5で送信した場合を示している。基地局11は、タイムスロット#5で当該帯域要求情報Reqを受信すると、アップリンクにおけるタイムスロット#7〜#10のスケジューリング情報を記載したスケジューリング・マップ情報S−MAP2をタイムスロット#6で低周波数帯通信で送信し、無線局12−1〜12−6および無線局13が受信する。   On the other hand, for example, when the wireless station 13 makes a bandwidth request in the uplink, the bandwidth request information Req is transmitted in low frequency band communication. Here, a case where transmission is performed in time slot # 5 is shown. When the base station 11 receives the bandwidth request information Req in the time slot # 5, the base station 11 transmits the scheduling map information S-MAP2 in which the scheduling information of the time slots # 7 to # 10 in the uplink is written in the time slot # 6 at a low frequency. The wireless stations 12-1 to 12-6 and the wireless station 13 receive the data through band communication.

タイムスロット#7では、無線局13は、スケジューリング・マップ情報S−MAP2で指示されたタイムスロット#7で無線パケットを送信し、無線局12−5〜12−6が受信する。無線局12−5〜12−6は、スケジューリング・マップ情報S−MAP2で指示されたタイムスロット#8で再送中継を行う。また、無線局13も2回目の送信を行う。以下同様に、タイムスロット#8〜#10では、各無線局12−1〜12−6がスケジューリング・マップ情報S−MAP2の指示により無線パケットの再送中継を繰り返し、基地局11に到達する。   In the time slot # 7, the wireless station 13 transmits a wireless packet in the time slot # 7 indicated by the scheduling map information S-MAP2, and the wireless stations 12-5 to 12-6 receive the wireless packet. The radio stations 12-5 to 12-6 perform retransmission relaying in the time slot # 8 indicated by the scheduling map information S-MAP2. The wireless station 13 also performs the second transmission. Similarly, in time slots # 8 to # 10, the wireless stations 12-1 to 12-6 repeat retransmission of wireless packets according to the instruction of the scheduling map information S-MAP2 and reach the base station 11.

またここでは説明を省略したが、以上の再送中継においては、上述の基本動作で説明したように、受信した無線パケットに収容された識別子を参照し、その識別子が自局の識別子ないしは自局を管理する基地局の識別子と一致するか否かの判断結果をもとに再送中継を実施する。さらに、スケジューリング・マップ情報には下記に示すように基地局の識別子が含まれており、これにより受信したスケジューリング・マップ情報が自局が従うべきものか否かを判断する。さらには、自局が接続すべき基地局を判断する際に、この低周波数帯通信を複数の基地局から受信できた場合に、この低周波数帯通信の信号の受信強度が最も高い基地局に接続するとしても構わない。   Although the description is omitted here, in the above retransmission relay, as described in the above basic operation, the identifier contained in the received wireless packet is referred to, and the identifier is the identifier of the own station or the own station. Retransmission relay is performed based on the determination result of whether or not it matches the identifier of the base station to be managed. Further, the scheduling map information includes an identifier of the base station as shown below, and it is determined whether or not the received scheduling map information should be followed by the own station. Furthermore, when determining the base station to which the local station should be connected, if the low frequency band communication can be received from a plurality of base stations, the base station having the highest received signal strength of the low frequency band communication is selected. You can connect.

なお、高周波数帯通信は、基地局11および各無線局12−1〜12−6,13が同期したタイミングで動作する必要がある。例えば、OFDM変調方式を用いたシステムであれば、基地局11および各無線局12−1〜12−6,13はシンボルタイミングを同期させると共に、複数OFDMシンボルで構成されるタイムスロットの識別も可能なように設定されている。このタイミング同期には、例えばGPSなどを用いても構わないし、高周波数帯通信または低周波数帯通信、電波時計等のその他の無線システムにおける信号を用いても構わない。   Note that the high frequency band communication needs to operate at a timing at which the base station 11 and the wireless stations 12-1 to 12-6 and 13 are synchronized. For example, in the case of a system using the OFDM modulation scheme, the base station 11 and each of the radio stations 12-1 to 12-6 and 13 can synchronize symbol timing and also identify time slots composed of a plurality of OFDM symbols. It is set so that. For this timing synchronization, for example, GPS may be used, or signals in other wireless systems such as high frequency band communication or low frequency band communication, a radio clock, etc. may be used.

スケジューリング・マップ情報S−MAP1,2には、再送中継に係わる様々な条件が記載されており、例えば (1)どの無線パケットに関する情報であるかを示す条件、 (2)送信開始のタイミング、 (3)再送中継の実施判断のための情報などが含まれている。   In the scheduling map information S-MAP 1 and 2, various conditions related to retransmission relay are described. For example, (1) a condition indicating which radio packet is related to, (2) transmission start timing, ( 3) Includes information for determining whether to perform retransmission relaying.

上記の (1)に関しては、例えば送信を開始する無線局が何らかの条件に従い無線パケットの識別用のID(通し番号など)を無線パケット内に設定し、受信した無線局はその無線パケットの識別用IDを参照することで、どの無線パケットがどのタイムスロットに対応するかを関係付けている。アップリンクの送信元となる無線局13では、スケジューリング・マップ情報S−MAP2で自局への帯域割り当てを知ると共に、ここに記載の無線パケットの識別用のIDを送信する無線パケットの識別IDとして用いる。なお、この無線パケットの識別IDに関しては、上述の通し番号以外にも例えば送信元無線局の識別子と宛先無線局の識別子を用いて代用することも可能であるし、無線パケットの受信されたタイムスロットに関する情報に対応する無線パケットがいずれであるかを推定して運用することとしても構わない。   Regarding (1) above, for example, a wireless station that starts transmission sets an ID (serial number or the like) for identifying a wireless packet in a wireless packet according to some condition, and the received wireless station has an ID for identifying the wireless packet. Is associated with which time slot corresponds to which radio packet. The radio station 13 serving as the uplink transmission source knows the bandwidth allocation to the own station by using the scheduling map information S-MAP2, and transmits the ID for identifying the radio packet described here as the identification ID of the radio packet to be transmitted. Use. As for the identification ID of this wireless packet, it is possible to substitute, for example, the identifier of the source wireless station and the identifier of the destination wireless station in addition to the serial number described above, and the time slot in which the wireless packet is received It is also possible to operate by estimating which wireless packet corresponds to the information on the information.

上記 (2)に関しては、図5に示したような基地局および端末局の双方が認識可能なタイムスロット番号で指示する場合の他、例えば全ての無線局が共通に同期したOFDMシンボルタイミング刻みでシンボルタイミングに通し番号を付与しておき、そのどのシンボルタイミングから送信(または受信)開始すれば良いかを指示することとしてもよい。このタイミング情報は、例えば所定のビット数のカウンタで管理可能であり、そのビット数で管理可能なシンボル長を超えると値が一巡するようなモジュロ的な値で表記しても構わない。   Regarding the above (2), in addition to the case of indicating by the time slot number that can be recognized by both the base station and the terminal station as shown in FIG. A serial number may be assigned to the symbol timing to instruct which symbol timing should be used to start transmission (or reception). This timing information can be managed by, for example, a counter having a predetermined number of bits, and may be expressed as a modulo value such that the value makes a round when the symbol length that can be managed by the number of bits is exceeded.

上記 (3)に関しては、エリア内の全ての無線局を何らかの方法でグループ化しておき、そのどのグループに所属している無線局が再送中継を実施すべきかを指示してもよい。例えば、多数の無線局が存在し、全ての局が同時に再送中継を行う必要がなければ、識別番子の末尾がバイナリ表示で「1」の無線局といった指示であってもよい。同様に各無線局が乱数を発生させ、所定の値以下(または以上)の無線局のみが再送中継を実施しても構わない。さらに、位置情報などを活用した指示であっても構わない。その他、再送中継の上限回数が2回目までの無線局などに限るというような指示をしても構わない。この上限回数は、例えば再送中継に関与可能な無線局の数などをもとに、毎回動的に変更することも可能である。   With regard to (3) above, all the radio stations in the area may be grouped by some method, and it may be instructed which radio station to which the group belongs should perform retransmission relay. For example, if there are a large number of wireless stations and it is not necessary for all the stations to perform retransmission relay at the same time, an instruction such as a wireless station whose identification number ends with a binary display “1” may be used. Similarly, each radio station may generate a random number, and only a radio station having a predetermined value or less (or more) may perform retransmission relaying. Furthermore, an instruction using position information or the like may be used. In addition, an instruction may be given that the upper limit number of retransmission relays is limited to a wireless station up to the second time. This upper limit number of times can also be changed every turn based on, for example, the number of radio stations that can participate in retransmission relay.

図6は、本発明の実施例におけるスケジューリング・マップ情報S−MAPを示す。
図6において、スケジューリング・マップ情報S−MAPは、全体制御情報31、情報要素32−1〜32−8を有する。スケジューリング・マップ情報S−MAPに収容する情報の内容は上述の通りであるが、その具体的なイメージの例として、ひとつの無線パケットとして構成されたスケジューリング・マップ情報内に収容される情報の構成をここでは示す。
FIG. 6 shows scheduling map information S-MAP in the embodiment of the present invention.
In FIG. 6, the scheduling map information S-MAP includes overall control information 31 and information elements 32-1 to 32-8. The content of the information accommodated in the scheduling map information S-MAP is as described above. As an example of the specific image, the configuration of the information accommodated in the scheduling map information configured as one radio packet. Is shown here.

ここでは、ダウンリンクのデータ伝送に続けて、アップリンクの割り当てを同時に行った場合の例を示している。スケジューリング・マップ情報の先頭部分には、全体に係わる制御情報として全体制御情報31が収容され、ここでは基地局の識別子(AP−ID)を明示することで、どのエリアのどの基地局の配下の無線局宛の情報かを示す。ここで、基地局と無線局のタイムスロット番号の認識を一致させるための方法として、例えば比較的長周期のフレームに対する通し番号と、その各フレーム内のローカルなアドレス情報としてのタイムスロット番号の組み合わせで指定することが考えられるが、このような場合には、全体制御情報31内に長周期のフレーム番号(Fr#)を収容し、フレーム内のローカルなタイムスロット番号(TS#)は情報要素32−1〜32−8内に記載することが効率的である。また、全体制御情報31内には、そのスケジューリング・マップ情報内に収容される情報要素32−1〜32−8の数(# of IE)を収容してもよい。この場合、情報要素32−1〜32−8の数はフレーム毎に可変に設定することもできるし、その結果、フレーム長も毎回異なる設定とすることができる。   Here, an example is shown in which uplink allocation is performed simultaneously with downlink data transmission. In the head part of the scheduling map information, the overall control information 31 is accommodated as control information relating to the whole. Here, by specifying the identifier (AP-ID) of the base station, the base station of which base station in which area is subordinate. Indicates whether the information is addressed to the radio station. Here, as a method for matching the recognition of the time slot numbers of the base station and the radio station, for example, a combination of a serial number for a relatively long cycle frame and a time slot number as local address information in each frame In such a case, a long-period frame number (Fr #) is accommodated in the overall control information 31, and the local time slot number (TS #) in the frame is an information element 32. It is efficient to describe in -1 to 32-8. Further, the overall control information 31 may contain the number of information elements 32-1 to 32-8 (# of IE) accommodated in the scheduling map information. In this case, the number of information elements 32-1 to 32-8 can be variably set for each frame, and as a result, the frame length can be set to be different every time.

次に、各情報要素32−1〜32−8に収容される情報の例を説明する。ここでの例では、タイムスロット番号(TS#)に加え、伝送する無線パケットの送信元無線局の識別子(S−ID)と宛先無線局の識別子(D−ID)が付与され、さらに各無線パケットにシーケンス番号(SN)を付与している。上述の通り、このシーケンス番号は如何なるものでも構わないため、ここでは基地局「A」に係わる高周波数帯通信における全ての無線パケットに共通の通し番号を付与している。したがって、各情報要素32−1〜32−4では再生中継に伴い同一のシーケンス番号「1」が付与され、各情報要素32−5〜32−8では同一のシーケンス番号「2」が付与されている。さらに、必須ではないが信号の流れとしてダウンリンク方向(DL)とアップリンク方向(UL)の方向指示(Dir)を行っている。   Next, an example of information accommodated in each information element 32-1 to 32-8 will be described. In this example, in addition to the time slot number (TS #), an identifier (S-ID) of a source radio station and an identifier (D-ID) of a destination radio station of a radio packet to be transmitted are given, and each radio A sequence number (SN) is assigned to the packet. As described above, any sequence number may be used, and here, a common serial number is assigned to all radio packets in the high frequency band communication related to the base station “A”. Therefore, the same sequence number “1” is assigned to each information element 32-1 to 32-4 along with regenerative relay, and the same sequence number “2” is assigned to each information element 32-5 to 32-8. Yes. Furthermore, although it is not essential, direction indication (Dir) of the downlink direction (DL) and the uplink direction (UL) is performed as a signal flow.

さらに、再送中継の可否として、タイムスロット#2〜#4およびタイムスロット#6〜#8の区間では再送中継を実施するために、情報要素32−2〜32−4および32−6〜32−8の中継指示(Relay )で中継実施を意味する「Yes 」が表記されている。一方、初回送信に相当するタイムスロット#1および#5の区間では、新規送信に伴う再送中継停止を意図して情報要素32−1および32−5の中継指示(Relay )では中継不可を意味する「No」が表記されている。さらに、再送の条件として、その情報要素で指し示された無線パケットを受信後に行う再送中継の上限回数を再送カウンタ(RC)として指示している。例えば、情報要素32−1で示された無線パケットをタイムスロット#1で受信した際に、その無線パケットの再送中継する回数の上限は残り3回(RC:3)であることを認識することができる。同様に、情報要素32−2で示された無線パケットをタイムスロット#2で再送中継した際に、その無線パケット送信後において、再送中継する回数の上限は残り2回(RC:2)であることから、その前の情報要素32−1による指示との整合性は担保されている。このように、再送カウンタやその他の情報も合わせてスケジューリング・マップ情報に収容することは可能である。   Further, as to whether or not retransmission relay is possible, in order to perform retransmission relay in the time slots # 2 to # 4 and time slots # 6 to # 8, information elements 32-2 to 32-4 and 32-6 to 32- In the relay instruction (Relay) in FIG. 8, “Yes” indicating relay execution is written. On the other hand, in the time slots # 1 and # 5 corresponding to the initial transmission, the relay instruction (Relay) of the information elements 32-1 and 32-5 means that relaying is impossible with the intention of stopping the retransmission relay accompanying the new transmission. “No” is written. Furthermore, as a retransmission condition, an upper limit number of retransmission relays to be performed after receiving the wireless packet indicated by the information element is indicated as a retransmission counter (RC). For example, when the wireless packet indicated by the information element 32-1 is received in time slot # 1, it is recognized that the upper limit of the number of times that the wireless packet is retransmitted is 3 times (RC: 3). Can do. Similarly, when the wireless packet indicated by the information element 32-2 is retransmitted in time slot # 2, after the wireless packet is transmitted, the upper limit of the number of retransmissions is 2 (RC: 2). Therefore, consistency with the instruction by the previous information element 32-1 is ensured. In this way, it is possible to accommodate the retransmission counter and other information together in the scheduling map information.

この状況は、アップリンクに係わる情報要素32−5〜32−8に関しても同様である。なお、情報要素32−5では、送信元無線局の識別子「z」および宛先無線局の識別子「A」が指示されていることから、無線局「z」は、自局に対しアップリンクの帯域割り当てがなされたことを知ることができる。   This situation is the same for the information elements 32-5 to 32-8 related to the uplink. In the information element 32-5, since the identifier “z” of the transmission source radio station and the identifier “A” of the destination radio station are instructed, the radio station “z” transmits the uplink bandwidth to the own station. You can know that the assignment has been made.

以上は一例を示したものであり、その他のどのような形式でスケジューリング・マップ情報が記述されていても構わない。OFDMAを採用したシステムであれば、割り当てサブキャリア番号もこのスケジューリング・マップ情報に含まれるべきであるし、伝送レートを時々刻々と変化させる適応変調であれば伝送モード(QPSK、16QAM等の変調方式と誤り訂正の符号化率等)の指示であったり、パケット長に関する指示であったり、その他の様々な情報がここに収容されても構わない。また、上述の一部を省略したものであっても当然構わない。   The above is an example, and the scheduling map information may be described in any other format. If the system adopts OFDMA, the assigned subcarrier number should also be included in this scheduling map information, and if it is adaptive modulation that changes the transmission rate every moment, the transmission mode (QPSK, 16QAM, etc.) And error correction coding rate, etc.), packet length instructions, and other various information may be stored here. Of course, the above-mentioned part may be omitted.

また、ここでは低周波数帯通信のスケジューリング・マップ情報のみを用いて再送中継の指示を行う場合を例に示したが、高周波数帯通信で伝達される情報と低周波数帯通信で伝達される情報との組み合わせで指示を行っても構わない。例えば、図6では再送カウンタ情報(RC)も低周波数帯通信のスケジューリング・マップ情報に収容していたが、このような情報は高周波数帯通信のデータ内に収容していても同様の動作は可能である。また、各タイムスロットのスロット長が通信の都度、可変である場合を想定すれば、低周波数帯通信のスケジューリング・マップ情報にて1スロットの長さを報知する一方、システム上のルールとして1フレームは4スロットで構成され且つフレームを超えた再送中継は行わないとの前提条件があれば、低周波数帯通信で報知される情報と、システム上で定められた再送中継の終了条件の組み合わせから、時間軸上では何処までが再送中継すべきかを把握することも可能である。このように、低周波数帯通信で報知される情報とその他の情報の組み合わせにより再送中継の実施可否判断を行う構成としても構わない。この際、基地局および端末局は、どの組み合わせで再送中継の実施可否判断を行うのかは既知である。   Also, here, an example has been shown in which retransmission relay instruction is performed using only scheduling map information of low frequency band communication, but information transmitted in high frequency band communication and information transmitted in low frequency band communication You may give instructions in combination. For example, in FIG. 6, retransmission counter information (RC) is also accommodated in the scheduling map information for low frequency band communication. However, even if such information is accommodated in data for high frequency band communication, the same operation is performed. Is possible. Assuming that the slot length of each time slot is variable for each communication, the length of one slot is reported by the scheduling map information of low frequency band communication, while one frame as a rule on the system. If there is a precondition that retransmission is not performed over 4 frames and exceeds the frame, a combination of information broadcast in the low frequency band communication and a retransmission relay termination condition defined on the system, On the time axis, it is also possible to grasp how far to repeat retransmission. In this way, it may be configured to determine whether or not to perform retransmission relay based on a combination of information broadcast in low frequency band communication and other information. At this time, it is known in which combination the base station and the terminal station determine whether to perform retransmission relay.

なお、上述の帯域要求情報とは一般的な帯域要求のための制御情報であり、その内容は如何なるものであっても良い。通常であれば、帯域要求を行う対象の基地局の識別子、端末局の識別子、無線パケットのサイズ(伝送速度を考慮したシンボル長でも良い)などを含み、必要に応じて基地局までのマルチホップ中継のホップ数(所要の再送中継の回数)や、その他の情報を含んでいても構わない。   The bandwidth request information described above is control information for a general bandwidth request, and the content thereof may be any. Normally, it includes the identifier of the base station to which the bandwidth request is made, the identifier of the terminal station, the size of the radio packet (may be a symbol length considering the transmission speed), etc., and if necessary, multi-hop to the base station The number of relay hops (the number of required retransmission relays) and other information may be included.

本発明の実施例における高周波数帯通信に関する再送中継の動作フローは、基本的に図4に示した処理と同様であり、図5に記載の動作の場合には図4の処理S5において、低周波帯通信で受信したスケジューリング・マップ情報S−MAP1,2で指示された条件との一致不一致の条件判断を行うことになる。図6のスケジューリング・マップ情報を例に取れば、各タイムスロット番号(TS#)毎のRelay情報がYesであり、その直前のタイムスロットに対応した情報要素において再送カウンタ(RC)が1以上であることが、条件判断において用いられる。また、図6を例にとれば、再送中継を終了すべきタイムスロット#4および#8では、再送カウンタ(RC)が0となっており、これにより次のタイムスロットに再送中継を継続しないことが認識できる。一方で、タイムスロット#2〜#4および#6〜#8では中継指示(Relay )において、中継実施を意味する「Yes 」が表記されているため、これらのタイムスロットでは再送中継を実施する。   The operation flow of retransmission relay related to high frequency band communication in the embodiment of the present invention is basically the same as the processing shown in FIG. 4, and in the case of the operation shown in FIG. Judgment is made on whether or not the condition is in agreement with the condition designated by the scheduling map information S-MAP 1 and 2 received by the frequency band communication. Taking the scheduling map information of FIG. 6 as an example, the Relay information for each time slot number (TS #) is Yes, and the retransmission counter (RC) is 1 or more in the information element corresponding to the immediately preceding time slot. Something is used in condition judgment. Further, taking FIG. 6 as an example, the retransmission counter (RC) is 0 in time slots # 4 and # 8 where retransmission relay should be terminated, so that retransmission relay is not continued in the next time slot. Can be recognized. On the other hand, in time slots # 2 to # 4 and # 6 to # 8, “Yes” indicating relay execution is written in the relay instruction (Relay), so retransmission relay is executed in these time slots.

図7は、本発明の実施例における低周波数帯通信に関する処理フローを示す。図7(a) は、基地局から高周波数帯通信のダウンリンクのデータ送信時の処理フロー、図7(b) は、無線局から基地局に対してアップリンクの帯域要求を行う際の処理フロー、図7(c) は、基地局が無線局から帯域要求を受信した際の処理フローを示す。これらの処理は、高周波数帯通信と同時並行的に実施することが可能である。   FIG. 7 shows a processing flow relating to low frequency band communication in the embodiment of the present invention. Fig. 7 (a) shows the processing flow when downlink data is transmitted from the base station in the high frequency band communication, and Fig. 7 (b) shows the processing when the radio station makes an uplink bandwidth request to the base station. FIG. 7C shows a processing flow when the base station receives a bandwidth request from the radio station. These processes can be performed concurrently with the high frequency band communication.

図7(a) において、基地局から配下の無線局に対し、高周波数帯通信のダウンリンクでて送信すべきデータがあると判断すると(S11)、高周波数帯通信のダウンリンクにて送信すべき無線パケットの送信に関するスケジューリングを実施する(S12)。ここでは、初回の送信に加えて、再送中継もあわせたスケジューリングを実施する。その結果をスケジューリング・マップ情報S−MAPとして生成し(S14)、スケジューリング・マップ情報S−MAPを低周波数帯通信にて送信し(S14)、処理を終了する(S15)。   In FIG. 7 (a), when it is determined that there is data to be transmitted on the downlink of the high frequency band communication from the base station to the subordinate radio station (S11), the data is transmitted on the downlink of the high frequency band communication. Scheduling related to transmission of the radio packet to be performed is performed (S12). Here, in addition to the initial transmission, scheduling is also performed that includes retransmission relay. The result is generated as scheduling map information S-MAP (S14), the scheduling map information S-MAP is transmitted by low frequency band communication (S14), and the process is terminated (S15).

次に、図7(b) において、無線局から基地局宛にアップリンクで送信したいデータがあると判断された場合(S16)、帯域要求情報を生成し(S17)、帯域要求情報を低周波数帯通信にて送信する(S18)。所定の時間以内に自局のアップリンクの割り当てに関するスケジューリング・マップ情報S−MAPの受信を確認できない場合には(S19)、再度、処理S18に戻り帯域要求情報の送信を行う(S18)。一方、自局のアップリンクの割り当てに関するスケジューリング・マップ情報S−MAPの受信を確認できた場合には、高周波数帯通信において、スケジューリング・マップ情報S−MAPの指示に従い無線パケットを送信し、処理を終了する(S20)。   Next, in FIG. 7B, when it is determined that there is data to be transmitted from the radio station to the base station via the uplink (S16), band request information is generated (S17), and the band request information is changed to the low frequency. Transmit by band communication (S18). If the reception of the scheduling map information S-MAP related to the uplink allocation of the local station cannot be confirmed within a predetermined time (S19), the process returns to the process S18 again to transmit the bandwidth request information (S18). On the other hand, when the reception of the scheduling map information S-MAP relating to the uplink allocation of the own station can be confirmed, the radio packet is transmitted in accordance with the instruction of the scheduling map information S-MAP in the high frequency band communication, and the processing Is finished (S20).

次に、図7(c) において、基地局が図7(b) の処理S18にて送信された帯域要求情報を受信すると(S21)、送信および再送中継を含めた高周波数帯通信のスケジューリングを実施し(S22)、この結果をもとにスケジューリング・マップ情報S−MAPを生成し(S23)、スケジューリング・マップ情報S−MAPを送信し(S24)処理を終了する(S25)。   Next, in FIG. 7 (c), when the base station receives the bandwidth request information transmitted in step S18 of FIG. 7 (b) (S21), scheduling of high frequency band communication including transmission and retransmission relay is performed. Implementation (S22), scheduling map information S-MAP is generated based on the result (S23), scheduling map information S-MAP is transmitted (S24), and the process is terminated (S25).

なお、低周波数帯通信に関してはどのような無線標準規格を用いても構わない。今回の無線システムのために独自の規格を構築してもよいし、IEEE802.11やWiMAX(Worldwide interoperability for microwave access)等の既存の無線標準規格をそのまま流用しても構わない。例えばIEEE802.11であれば、処理S14、処理S18、処理S24などでは無線パケットの送信前にキャリアセンスを行い、他の通信および干渉が使用する低周波数帯においてないことを事前に確認する必要がある。高周波数帯通信の通信開始時には、そのタイミングないしはそれに先行してスケジューリング・マップ情報の送信が必要になるため、スケジューリング・マップ情報の送信がキャリアセンス等によりある程度の時間だけ遅延すると、スケジューリング内容を実現できない状況が発生する可能性があるが、この場合には送信前にスケジューリング・マップ情報の修整を行う必要がある。   Note that any wireless standard may be used for low frequency band communication. An original standard may be established for this wireless system, or an existing wireless standard such as IEEE802.11 or WiMAX (Worldwide interoperability for microwave access) may be used as it is. For example, in the case of IEEE 802.11, in processing S14, processing S18, processing S24, etc., it is necessary to perform carrier sense before transmitting a wireless packet and to confirm beforehand that it is not in a low frequency band used for other communication and interference. is there. At the start of communication in high frequency band communication, scheduling map information must be transmitted in advance or at the timing, so if the scheduling map information transmission is delayed by a certain amount of time due to carrier sense, etc., the scheduling content is realized. However, in this case, it is necessary to modify the scheduling map information before transmission.

図8は、本発明の実施例における無線局装置の構成例を示す。
図8において、本実施例の無線局装置は、図3に示す無線局装置の基本構成に対して、制御信号用無線機能部33とアンテナ34が追加された構成である。基本的な動作は図3と同様であるが、制御信号用無線機能部33とアンテナ34を実装することで、高周波数帯通信とは別の低周波数帯通信を可能としている。
FIG. 8 shows a configuration example of a radio station apparatus in the embodiment of the present invention.
In FIG. 8, the radio station apparatus of the present embodiment has a configuration in which a control signal radio function unit 33 and an antenna 34 are added to the basic configuration of the radio station apparatus shown in FIG. The basic operation is the same as that in FIG. 3, but the low frequency band communication different from the high frequency band communication is enabled by mounting the control signal radio function unit 33 and the antenna 34.

アンテナ34で受信した信号は、制御信号用無線機能部33で低周波数帯通信の信号処理を行い、その結果得られる制御情報を通信制御部27に入力する。ここで得られた制御情報に従い送受信動作を行うと共に、再送中継に関する情報は再送中継実施判断手段31にも転送され、再送中継実施判断手段31で再送中継の実施可否判断を行う。すなわち、この制御情報をもとに、図4の処理S5の再送条件判断を実施する。再送中継を実施する場合には、無線パケットの生成および送信処理を行う。   The signal received by the antenna 34 is subjected to signal processing for low frequency band communication by the control signal radio function unit 33, and control information obtained as a result is input to the communication control unit 27. The transmission / reception operation is performed in accordance with the control information obtained here, and information regarding retransmission relay is also transferred to the retransmission relay execution determination unit 31, and the retransmission relay execution determination unit 31 determines whether or not retransmission relay can be performed. That is, based on this control information, the retransmission condition determination in the process S5 of FIG. 4 is performed. When performing retransmission relaying, radio packet generation and transmission processing are performed.

また、無線局において、インタフェース部25に外部からデータが入力され、無線パケット終端手段24に入力後に通信制御部27に基地局宛に信号送信を行う要求が入力されると、通信制御部27では低周波数帯通信における帯域要求情報の送信要求を制御信号用無線機能部33に入力し、ここで帯域要求情報を生成し、低周波数帯通信としてアンテナ34を介して送信する。ここでは制御信号用無線機能部33とひとまとめに示したが、ここではRF信号処理からベースバンド信号処理、MACレイヤの信号処理等を全て含むものとする。   In the wireless station, when data is input from the outside to the interface unit 25 and input to the wireless packet terminator 24 and then a request for signal transmission to the base station is input to the communication control unit 27, the communication control unit 27 A transmission request for band request information in the low frequency band communication is input to the control signal wireless function unit 33, where the band request information is generated and transmitted through the antenna 34 as the low frequency band communication. Here, the control signal wireless function unit 33 is collectively shown, but here, all of RF signal processing, baseband signal processing, MAC layer signal processing, and the like are included.

なお、これまでの説明では低周波数帯通信にて転送される制御信号は、再送中継の実施判断情報を含むスケジューリング情報、帯域要求情報を代表例として説明したがその他のいかなる制御信号を低周波数帯通信で転送しても構わない。また逆に、全ての制御信号が低周波数帯通信で行われる必要もない。   In the above description, the control signal transferred in the low frequency band communication has been described with the scheduling information including the retransmission relay execution determination information and the band request information as a representative example, but any other control signal is transmitted in the low frequency band. You may transfer by communication. Conversely, it is not necessary for all control signals to be performed in low frequency band communication.

1−1〜1−2 基地局
2−1〜2−7、3−1〜3−7 無線局
4−1〜4−2 無線パケット
5−1〜5−2 各基地局のサービスエリア
100 ネットワーク
11 基地局
12−1〜12−1 再送中継を行う無線局
13 宛先の無線局
21 無線局装置
22 無線部
23 ベースバンド信号処理部
24 無線パケット終端手段
25 インタフェース部
26 アンテナ
27 通信制御部
28 識別子取得手段
29 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 制御部全体
33 制御信号用無線機能部
34 アンテナ
1-1 to 1-2 Base station 2-1 to 2-7, 3-1 to 3-7 Radio station 4-1 to 4-2 Radio packet 5-1 to 5-2 Service area of each base station 100 Network DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Base station 12-1-12-1 Radio station which performs resending relay 13 Destination radio station 21 Radio station apparatus 22 Radio | wireless part 23 Baseband signal processing part 24 Radio packet termination means 25 Interface part 26 Antenna 27 Communication control part 28 Identifier Acquisition means 29 Identifier match determination means 30 Base station identifier acquisition means 31 Retransmission relay execution determination means 32 Overall control section 33 Control signal radio function section 34 Antenna

Claims (8)

ひとつの基地局と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、送信元および宛先を示す識別子情報を記載した無線パケットをマルチホップで再送中継する無線通信システムにおいて、
前記基地局および前記無線局は、前記無線パケットの送受信を行う第1の無線通信手段と、当該第1の無線通信手段より低い周波数帯域で制御信号の送受信を行う第2の無線通信手段とを備え、
前記基地局は、前記無線パケットの送信および再送中継に関するスケジューリング情報を生成し、前記第2の無線通信手段を介して前記複数の無線局へ前記制御信号として送信するスケジューリング情報送信手段を備え、
前記無線局は、
前記第2の無線通信手段を介して受信する前記制御信号から、前記無線パケットの送信および再送中継に関するスケジューリング情報を取得するスケジューリング情報受信手段と、
前記無線パケットの送信のための帯域要求情報を生成し、前記第2の無線通信手段を介して前記基地局へ前記制御信号として送信する帯域要求情報送信手段と、
自局が無線回線を介して接続される前記基地局の識別子を取得する基地局識別子取得手段と、
前記第1の無線通信手段を介して受信した前記無線パケットから取得した送信元または宛先を示す識別子が、前記基地局の識別子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、または前記スケジューリング情報のいずれかに従い、前記第1の無線通信手段を介して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または宛先を示す識別子のいずれかが前記基地局の識別子と一致すると判断され、かつ前記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、前記スケジューリング情報で指示されたタイミングで受信した前記無線パケットを送信する無線パケット送信手段と、
前記識別子一致判断手段で宛先を示す識別子情報が自局の識別子情報と一致すると判断された際に、受信した前記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 wireless packet that includes one base station and a plurality of wireless stations, and that describes identifier information indicating a transmission source and a destination in a multi-hop manner between the base station and a wireless station of a communication partner in the wireless station. In a wireless communication system that relays retransmissions,
The base station and the wireless station include: a first wireless communication unit that transmits and receives the wireless packet; and a second wireless communication unit that transmits and receives a control signal in a lower frequency band than the first wireless communication unit. Prepared,
The base station includes scheduling information transmission means for generating scheduling information related to transmission and retransmission relay of the radio packet and transmitting the scheduling signal as the control signal to the plurality of radio stations via the second radio communication means,
The radio station is
Scheduling information receiving means for obtaining scheduling information related to transmission and retransmission relay of the wireless packet from the control signal received via the second wireless communication means;
Band request information transmitting means for generating band request information for transmission of the radio packet and transmitting as the control signal to the base station via the second radio communication means;
Base station identifier acquisition means for acquiring an identifier of the base station to which the local station is connected via a wireless line;
Identifier match determination for determining whether an identifier indicating a transmission source or a destination acquired from the wireless packet received via the first wireless communication means matches an identifier of the base station or an identifier indicating the own station Means,
The radio received via the first radio communication unit in accordance with either the retransmission relay end condition described in the radio packet, the retransmission relay end condition defined on the system, or the scheduling information Retransmission relay execution determining means for determining whether or not to perform retransmission relay of a packet;
When it is determined by the identifier match determination means that either the identifier indicating the transmission source or the destination matches the identifier of the base station, and when the retransmission relay execution determination means determines that retransmission relay should be performed, Wireless packet transmitting means for transmitting the wireless packet received at the timing indicated by the scheduling information;
Radio identifier termination means for terminating the received radio packet and extracting data when the identifier match determination means determines that the identifier information indicating the destination matches the identifier information of the local station. Wireless communication system.
請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記第1の無線通信手段は10GHzを超える高周波数帯で通信を行い、前記第2の無線通信手段は10GHz以下の低周波数帯で通信を行う構成である
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 wireless communication system, wherein the first wireless communication unit performs communication in a high frequency band exceeding 10 GHz, and the second wireless communication unit performs communication in a low frequency band of 10 GHz or less.
請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記スケジューリング情報は、少なくとも前記無線パケットを特定する情報、送信および再送中継する際の送信開始のタイミング、再送中継の実施判断のための情報を含む
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 wireless communication system, wherein the scheduling information includes at least information for identifying the wireless packet, transmission start timing for transmission and retransmission relay, and information for determining whether to perform retransmission relay.
請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記帯域要求情報送信手段は、前記帯域要求情報を前記制御信号として送信してから所定時間内に前記スケジューリング情報を含む前記制御信号を受信しない場合に、再度前記第2の無線通信手段を介して前記基地局へ前記帯域要求情報の前記制御信号を送信する構成である
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 band request information transmitting means transmits the band request information as the control signal again, and when the control signal including the scheduling information is not received within a predetermined time, the band request information transmitting means again passes through the second wireless communication means. A wireless communication system, wherein the control signal of the bandwidth request information is transmitted to the base station.
ひとつの基地局と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、送信元および宛先を示す識別子情報を記載した無線パケットをマルチホップで再送中継する無線通信方法において、
前記基地局および前記無線局は、第1の無線通信手段を用いて前記無線パケットの送受信を行うステップと、第2の無線通信手段を用いて当該第1の無線通信手段より低い周波数帯域で制御信号の送受信を行うステップを有し、
前記基地局は、スケジューリング情報送信手段を用いて前記無線パケットの送信および再送中継に関するスケジューリング情報を生成し、前記第2の無線通信手段を介して前記複数の無線局へ前記制御信号として送信するステップを有し、
前記無線局は、
スケジューリング情報受信手段を用いて、前記第2の無線通信手段を介して受信する前記制御信号から、前記無線パケットの送信および再送中継に関するスケジューリング情報を取得するステップと、
帯域要求情報送信手段を用いて、前記無線パケットの送信のための帯域要求情報を生成し、前記第2の無線通信手段を介して前記基地局へ前記制御信号として送信するステップと、
基地局識別子取得手段を用いて、自局が無線回線を介して接続される前記基地局の識別子を取得するステップと、
識別子一致判断手段を用いて、前記第1の無線通信手段を介して受信した前記無線パケットから取得した送信元または宛先を示す識別子が、前記基地局の識別子または自局を示す識別子と一致するか否かを判断するステップと、
再送中継実施判断手段を用いて、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、または前記スケジューリング情報のいずれかに従い、前記第1の無線通信手段を介して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ステップと、
無線パケット送信手段を用いて、前記識別子一致判断手段で送信元または宛先を示す識別子のいずれかが前記基地局の識別子と一致すると判断され、かつ前記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、前記スケジューリング情報で指示されたタイミングで受信した前記無線パケットを送信するステップと、
無線パケット終端手段を用いて、前記識別子一致判断手段で宛先を示す識別子情報が自局の識別子情報と一致すると判断された際に、受信した前記無線パケットを終端してデータを抜き出すステップとを有する
ことを特徴とする無線通信方法。
A wireless packet that includes one base station and a plurality of wireless stations, and that describes identifier information indicating a transmission source and a destination in a multi-hop manner between the base station and a wireless station of a communication partner in the wireless station. In a wireless communication method for relay retransmission,
The base station and the radio station perform transmission and reception of the radio packet using a first radio communication unit, and control in a lower frequency band than the first radio communication unit using a second radio communication unit The step of transmitting and receiving signals;
The base station generates scheduling information regarding transmission and retransmission relay of the radio packet using scheduling information transmission means, and transmits the scheduling information as the control signal to the plurality of radio stations via the second radio communication means. Have
The radio station is
Using scheduling information receiving means to obtain scheduling information related to transmission and retransmission relay of the wireless packet from the control signal received via the second wireless communication means;
Generating bandwidth request information for transmission of the wireless packet using bandwidth request information transmitting means, and transmitting the control signal to the base station via the second wireless communication means;
Using the base station identifier acquisition means, acquiring the identifier of the base station to which the own station is connected via a wireless line;
Whether the identifier indicating the transmission source or destination acquired from the wireless packet received via the first wireless communication means using the identifier matching determination means matches the identifier of the base station or the identifier indicating the own station Determining whether or not,
Using the retransmission relay execution determining means, according to either the retransmission relay termination condition described in the wireless packet, the retransmission relay termination condition defined on the system, or the scheduling information, Determining whether to repeat or terminate retransmission of the wireless packet received via the communication means; and
Using wireless packet transmission means, it is determined that either the identifier indicating the source or the destination matches the identifier of the base station by the identifier match determination means, and retransmission relay should be performed by the retransmission relay execution determination means Transmitting the wireless packet received at the timing indicated by the scheduling information when it is determined,
Using the wireless packet termination means, and terminating the received wireless packet and extracting data when the identifier match determination means determines that the identifier information indicating the destination matches the identifier information of the own station. A wireless communication method.
請求項5に記載の無線通信方法において、
前記第1の無線通信手段は10GHzを超える高周波数帯で通信を行い、前記第2の無線通信手段は10GHz以下の低周波数帯で通信を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
The wireless communication method according to claim 5, wherein
The wireless communication method, wherein the first wireless communication means performs communication in a high frequency band exceeding 10 GHz, and the second wireless communication means performs communication in a low frequency band of 10 GHz or less.
請求項5に記載の無線通信方法において、
前記スケジューリング情報は、少なくとも前記無線パケットを特定する情報、送信および再送中継する際の送信開始のタイミング、再送中継の実施判断のための情報を含む
ことを特徴とする無線通信方法。
The wireless communication method according to claim 5, wherein
The scheduling information includes at least information for identifying the radio packet, transmission start timing for transmission and retransmission relay, and information for determining whether to perform retransmission relay.
請求項5に記載の無線通信方法において、
前記帯域要求情報送信手段は、前記帯域要求情報を前記制御信号として送信してから所定時間内に前記スケジューリング情報を含む前記制御信号を受信しない場合に、再度前記第2の無線通信手段を介して前記基地局へ前記帯域要求情報の前記制御信号を送信する
ことを特徴とする無線通信方法。
The wireless communication method according to claim 5, wherein
The band request information transmitting means transmits the band request information as the control signal again, and when the control signal including the scheduling information is not received within a predetermined time, the band request information transmitting means again passes through the second wireless communication means. The wireless communication method, wherein the control signal of the bandwidth request information is transmitted to the base station.
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CN105009474A (en) * 2013-02-07 2015-10-28 交互数字专利控股公司 Physical layer (phy) design for a low latencymillimeter wave (mmw) backhaul system
US9924509B2 (en) 2013-09-27 2018-03-20 Qualcomm Incorporated Techniques for configuring an adaptive frame structure for wireless communications using unlicensed radio frequency spectrum
JP2017017618A (en) * 2015-07-03 2017-01-19 日本電信電話株式会社 Communication control method and relay station device
EP3627723A1 (en) * 2015-07-24 2020-03-25 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Improved prose relay ue activation
CN110326329B (en) * 2017-03-01 2022-10-14 三菱电机株式会社 Wireless communication device and computer-readable storage medium
JP2024041112A (en) * 2022-09-14 2024-03-27 キヤノン株式会社 Communication devices, communication systems, control methods and programs

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