JP2007184940A - Method and apparatus for resource allocation in relay-based cellular configuration - Google Patents

Method and apparatus for resource allocation in relay-based cellular configuration Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve system throughput and channel utilization rate by effectively utilizing a resource allocation gain that may result from spatial independency. <P>SOLUTION: A method of resource allocation in relay-based cellular configuration according to the present invention includes: at a mobile terminal accessing a network, judging whether the terminal itself is a single-hop user or a double-hop user by monitoring notification information from a base station and a relay station in the network, further judging which relay station's coverage the terminal itself belongs to if the terminal is the double-hop user, and feeding the information of the relay station to which the terminal itself belongs back to the base station via the relevant relay station; at the base station, allocating a channel to the current mobile terminal; and between the base station and the mobile terminal, then transmitting data via the relay station to which the relevant mobile terminal belongs, using the allocated channel. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は通信システムにおけるリソース割当技術に関し、特にリレーベース(relay−based)のセルラでリソース割当を行う方法、及びこのリソース割当方法を用いる移動通信システムとリレー局に関する。   The present invention relates to a resource allocation technique in a communication system, and more particularly, to a relay-based cellular resource allocation method, and a mobile communication system and a relay station using the resource allocation method.

未来のセルラーネットワークは高いデータレート、広いカバレッジなどの特徴を有する。そのデータレートについて、国際電気通信連合の無線通信部門(ITU-R)M1645書類に係る要求に基づいて、低速移動ユーザ又は静止ユーザに対して1Gbpsに達し、高速移動ユーザに対して100Mbpsに達する要求されている。送信側パワー一定を既知とする前提で、送信される各ビットのエネルギーは送信されるデータレートと反比例する。つまり、データレートの絶えぬ向上に伴って、受信側の信号対雑音比Eb/Noが直線的に低下する。その結果、受信側がデータを正確に受信できなくなってしまう。これにより、セルのカバレッジに影響を与える。また、第三世代移動通信システム(3G)の動作周波数帯は2GHzであるが、次世代ネットワークに残された動作周波数帯は3Gの動作周波数帯より遥かに高く、例えば、約5GHzである。高い動作周波数帯は更に高いパスロスを引き起こし、且つ高い動作周波数帯はフェージングに対して更に敏感であることにより、セルのカバレッジ性能の悪化を促進している。   Future cellular networks have features such as high data rates and wide coverage. A request for the data rate to reach 1 Gbps for low-speed or stationary users and 100 Mbps for high-speed mobile users based on the requirements of the International Telecommunications Union Radiocommunication Division (ITU-R) M1645 document. Has been. Assuming that the power on the transmitting side is constant, the energy of each transmitted bit is inversely proportional to the data rate to be transmitted. That is, the signal-to-noise ratio Eb / No on the receiving side decreases linearly with the continuous improvement of the data rate. As a result, the receiving side cannot receive the data correctly. This affects cell coverage. The operating frequency band of the third generation mobile communication system (3G) is 2 GHz, but the operating frequency band left in the next generation network is much higher than the operating frequency band of 3G, for example, about 5 GHz. The high operating frequency band causes higher path loss, and the high operating frequency band is more sensitive to fading, thereby promoting the deterioration of cell coverage performance.

リレーは上記セルのカバレッジ悪化問題を解決する非常に有効的な方法の一つである。リレーの基本原理は容量との交換によってカバレッジを取得することである。リソース直交性の制限のため、リレー局は同じ周波数帯、コードチャネルで同時に異なる信号を送受信することができない。つまり、リレー局の受信と送信は直交的でなければならない。即ち、リレー局にとって異なる時間又は周波数帯で異なる信号を送受信することができる。ところが、遠近効果の影響のため、異なるコードチャネルを用いて異なる信号を送信することは一般に許可されない。   Relay is one of the most effective ways to solve the above problem of cell coverage deterioration. The basic principle of relay is to obtain coverage by exchanging with capacity. Due to resource orthogonality limitations, relay stations cannot simultaneously transmit and receive different signals in the same frequency band and code channel. In other words, the reception and transmission of the relay station must be orthogonal. That is, different signals can be transmitted and received at different times or frequency bands for the relay station. However, due to the effects of perspective, it is generally not permitted to transmit different signals using different code channels.

ここで、時分割デュプレックス、及び基地局からユーザまでの前方リンク(forward link)を例としてリレーの基本原理を更に説明する。伝統的なセルラーネットワークにおいて、ユーザに割り当てたタイムスロットはずっと基地局又はユーザによって信号の送信又は受信に用いられることができるが、リレーベースのセルラーネットワークにおいて、ユーザに割り当てたタイムスロットは二つの部分に分けられている。その中で、第一部分は基地局とリレー局間のデータ伝送に用いられ、第二部分はリレー局と移動端末間のデータ伝送に用いられている。従って、送信パワー一定の場合、同じ時間内に、リレーベースのセルラ構成におけるスループットは伝統的なネットワークの半分になる。以上は、リレー局が容量との交換によってカバレッジを取得する基本原理である。リレーベースのネットワークはセルのカバレッジを拡大することができる。換言すれば、同じ伝送距離の条件で、リレーベースネットワークは伝統的ネットワークよりシステムのパワー消耗を低減することができる。また、リレーは低いコスト、敷設しやすいなどのメリットを有している。具体的に、リレー設備が基地局設備より簡単であることで、基地局自分のコストが低減されている。なお、リレー局と基地局がワイヤレスリンクによって接続されて、光ファイバーネットワークを必要しないため、ネットワーク拡張のコストが更に節約される。   Here, the basic principle of the relay will be further described by taking time division duplex and a forward link from the base station to the user as examples. In traditional cellular networks, user-assigned time slots can be used for signal transmission or reception by the base station or user all the time, but in relay-based cellular networks, user-assigned time slots have two parts. It is divided into. Among them, the first part is used for data transmission between the base station and the relay station, and the second part is used for data transmission between the relay station and the mobile terminal. Thus, with constant transmission power, within the same time, the throughput in a relay-based cellular configuration is half that of a traditional network. The above is the basic principle that the relay station acquires coverage by exchanging with the capacity. Relay-based networks can increase cell coverage. In other words, relay-based networks can reduce system power consumption over traditional networks under the same transmission distance conditions. In addition, the relay has advantages such as low cost and easy installation. Specifically, since the relay facility is simpler than the base station facility, the cost of the base station itself is reduced. Note that the cost of network expansion is further saved because the relay station and the base station are connected by a wireless link and do not require an optical fiber network.

図1は四つのリレー局を含むセルラ構成を示す図である。図1におけるアクセスポイント(AP,Access Point)は一般にセルラ構成における基地局を指しており、各移動端末(MT,Mobile Terminal)は各ユーザを表しており、リレー局としての固定リレー局ステーション(FRS,Fixed Relay Station)はAPとMTとの間のデータ中継を実現している。一般に、リレーベースのセルラーシステムには一ホップユーザと二ホップユーザが含まれる。ここで、一ホップユーザは基地局によって直接にカバーされ得るユーザであって、リレー局の中継によらずに、直接に基地局と通信を行うことができる。例えば、図1におけるMT5、MT6とMT7である。二ホップユーザは基地局のカバレッジ以外に位置したユーザであって、これらのユーザにとってはリレー局の中継によってこそ基地局と通信を行うことができる。例えば、図1におけるMT1、MT2、MT3、MT4、MT8、MT9、MT10とMT11である。   FIG. 1 is a diagram showing a cellular configuration including four relay stations. In FIG. 1, an access point (AP) generally refers to a base station in a cellular configuration, each mobile terminal (MT, Mobile Terminal) represents each user, and a fixed relay station station (FRS) as a relay station. , Fixed Relay Station) realizes data relay between AP and MT. In general, relay-based cellular systems include one-hop users and two-hop users. Here, the one-hop user is a user who can be directly covered by the base station, and can directly communicate with the base station without being relayed by the relay station. For example, MT5, MT6 and MT7 in FIG. Two-hop users are users located outside the coverage of the base station, and for these users, communication with the base station can be performed only by relaying of the relay station. For example, MT1, MT2, MT3, MT4, MT8, MT9, MT10 and MT11 in FIG.

以下、固定タイムスロット長さの時分割多元接続(TDMA)システムを例として、同時に移動端末がセル内に均一に分布されていると仮定してから、図1を参照して三種類の従来のリレーベースのセルラ構成におけるチャネル割当方法を紹介する。   In the following, taking a time division multiple access (TDMA) system with a fixed time slot length as an example, it is assumed that the mobile terminals are evenly distributed in the cell at the same time. The channel allocation method in the relay-based cellular configuration is introduced.

第一チャネル割当方法で、基地局及び各リレー局は順に各ユーザにサービスを提供する。図2に示すように、このようなチャネル割当方法において、データ伝送に用いられるTDMAフレームには四つの長いタイムスロットと一つの短いタイムスロットが含まれる。前記四つの長いタイムスロット内で、基地局は各リレー局によってカバーされた二ホップユーザとのデータ伝送を、リレー局を経由して順に行う。前記短いタイムスロット内で、基地局はそのカバレッジ内の一ホップユーザ(例えばMT5)とデータ伝送を行う。ここで、各長いタイムスロットには二つの同じ長さの短いタイムスロットが更に含まれる。その中で、一つの短いタイムスロットは基地局とリレー局との間のデータ伝送に用いられ、一ホップタイムスロットとも称され、もう一つの短いタイムスロットはリレー局とこのリレー局によってカバーされたユーザとの間のデータ伝送に用いられ、二ホップタイムスロットとも称される。上記方法からわかるように、このチャネル割当方法ではチャネルリソースが再利用されなかったため、システムスループット及びチャネル利用率が非常に低い。   In the first channel allocation method, the base station and each relay station provide services to each user in turn. As shown in FIG. 2, in such a channel allocation method, a TDMA frame used for data transmission includes four long time slots and one short time slot. Within the four long time slots, the base station sequentially performs data transmission with the two-hop users covered by each relay station via the relay station. Within the short time slot, the base station performs data transmission with a one-hop user (eg, MT5) within its coverage. Here, each long time slot further includes two short slots of the same length. Among them, one short time slot was used for data transmission between the base station and the relay station, also called one-hop time slot, and another short time slot was covered by the relay station and this relay station It is used for data transmission with users and is also called a two-hop time slot. As can be seen from the above method, since the channel resource is not reused in this channel allocation method, the system throughput and the channel utilization rate are very low.

第二チャネル割当方法は下記の仮定に基づくものである。即ち、都市の環境下で、隣接する二つのリレー局は建物に隔てられることにより、各自にカバーされた移動端末とのデータ伝送を同時に行うことができる。例えば、FRS1とFRS2との間、及びFRS3とFRS4との間にそれぞれ建物があって、FRS1とFRS2、FRS3とFRS4はそれぞれ同時にデータを伝送することができると仮定する。この場合、図3に示すように、データ伝送に用いられるTDMAフレームフォーマットには総計七つの固定長さの短いタイムスロットが含まれる。ここで、前の四つの短いタイムスロット内で、基地局は順に各リレー局とデータ伝送を行う。隣接する二つのリレー局FRS1とFRS2は五つ目の短いタイムスロット内で同時に、各自にカバーされた二ホップユーザとデータ伝送を行う。隣接する他の二つのリレー局FRS3とFRS4は六つ目の短いタイムスロット内で同時に、各自にカバーされた二ホップユーザとタイムスロット伝送を行う。七つ目の短いタイムスロットは基地局とこの基地局にカバーされた一ホップユーザとの間のデータ伝送に用いられる。ここからわかるように、この方法では、システムのスループット及びチャネル利用率は一定の改善が図られた。   The second channel allocation method is based on the following assumptions. That is, in an urban environment, two adjacent relay stations are separated from each other by a building, so that data transmission with a mobile terminal covered by the relay station can be performed simultaneously. For example, assume that there are buildings between FRS1 and FRS2 and between FRS3 and FRS4, respectively, and that FRS1 and FRS2 and FRS3 and FRS4 can each transmit data simultaneously. In this case, as shown in FIG. 3, the TDMA frame format used for data transmission includes a total of seven fixed-length short time slots. Here, in the previous four short time slots, the base station sequentially performs data transmission with each relay station. Two adjacent relay stations FRS1 and FRS2 simultaneously perform data transmission with the two-hop users covered by each of them in the fifth short time slot. The other two adjacent relay stations FRS3 and FRS4 simultaneously perform time slot transmission with the two-hop users covered by each other within the sixth short time slot. The seventh short time slot is used for data transmission between the base station and the one-hop user covered by this base station. As can be seen, this method provided a certain improvement in system throughput and channel utilization.

第三チャネル割当方法では、第二チャネル割当方法の仮定条件の上で、スマートアンテナとマルチチャネルの概念を更に導入した。図4に示すように、このようなチャネル割当方法において、データ伝送に用いられるTDMAフレームフォーマットには総計二つの固定長さの短いタイムスロットが含まれる。その中で、一つ目の短いタイムスロット内で、基地局はスマートアンテナを用いて三つの周波数帯を占用して、四つのリレー局にデータをパラレルに伝送する。二つ目の短いタイムスロット内で、隣接する二つのリレー局、例えばFRS1とFRS2及びFRS3とFRS4は、それぞれ一つの周波数帯を占用して、基地局は一つの周波数帯を占用して、それらによってカバーされた二ホップ又は一ホップユーザにデータをパラレルに送信する。   In the third channel allocation method, the concept of smart antenna and multi-channel is further introduced on the assumption of the second channel allocation method. As shown in FIG. 4, in such a channel allocation method, the TDMA frame format used for data transmission includes a total of two fixed-length time slots. Among them, in the first short time slot, the base station occupies three frequency bands using a smart antenna and transmits data to four relay stations in parallel. Within the second short time slot, two adjacent relay stations, for example FRS1 and FRS2 and FRS3 and FRS4, each occupy one frequency band and the base station occupies one frequency band and Send data in parallel to two-hop or one-hop users covered by.

また、以下は可変タイムスロット長さの時分割多元接続(TDMA)システムを例として、図1を参照して他の三種類の従来のリレーベースのセルラ構成におけるチャネル割当方法を紹介する。ここで同様に、上記移動端末がセル内に均一に分布されていると仮定する。   In the following, referring to FIG. 1, channel allocation methods in three other conventional relay-based cellular configurations are introduced with reference to FIG. 1, taking a time division multiple access (TDMA) system with a variable time slot length as an example. Similarly, it is assumed that the mobile terminals are uniformly distributed in the cell.

第四チャネル割当方法で、基地局及び各リレー局は順に各ユーザにサービスを提供する。図5に示すように、データ伝送に用いられるTDMAフレームには四つの長いタイムスロットと一つの短いタイムスロットが含まれ、各タイムスロットに乗せられている内容は図2に示すフレーム構成と同じである。しかし、図5において、各長いタイムスロットに含まれる二つの短いタイムスロットの長さは等しくない。その目的は、前の短いタイムスロットにおける基地局とリレー局間のトラヒック量と、後ろの短いタイムスロットにおけるリレー局と移動端末間の通信トラヒックの大体同じを確保することにある。リレー局が受信アンテナゲインなど種々の要素の影響を受けるため、一般に、等量の情報が交互されれば、基地局とリレー局間のスループットはリレー局と移動端末間のスループットより多く、基地局とリレー局間のデータ伝送時間はリレー局と移動端末間のデータ伝送時間より少ない。従って、大体同じスループットを維持する前提で、各長いタイムスロットにおいて、一つ目の短いタイムスロットの長さは普通二つ目の短いタイムスロットの長さより小さい。ここで、第四チャネル割当方法でも第一チャネル割当方法のようにチャネルリソースが再利用されなかったので、そのシステムスループットとチャネル利用率が同様に非常に低い。   In the fourth channel allocation method, the base station and each relay station provide services to each user in turn. As shown in FIG. 5, the TDMA frame used for data transmission includes four long time slots and one short time slot, and the contents carried in each time slot are the same as the frame configuration shown in FIG. is there. However, in FIG. 5, the lengths of the two short time slots included in each long time slot are not equal. The purpose is to ensure approximately the same amount of traffic between the base station and the relay station in the previous short time slot and the communication traffic between the relay station and the mobile terminal in the subsequent short time slot. Since the relay station is affected by various factors such as the receiving antenna gain, generally, if the same amount of information is alternated, the throughput between the base station and the relay station is larger than the throughput between the relay station and the mobile terminal. The data transmission time between the relay station and the relay station is less than the data transmission time between the relay station and the mobile terminal. Therefore, on the premise of maintaining roughly the same throughput, in each long time slot, the length of the first short time slot is usually smaller than the length of the second short time slot. Here, since the channel resource is not reused in the fourth channel allocation method as in the first channel allocation method, the system throughput and the channel utilization rate are also very low.

上記第二チャネル割当方法に対応して、第五チャネル割当方法も下記の仮定に基づくものである。即ち、都市の環境下で、隣接する二つのリレー局は建物に隔てられることにより、同時にリレー局から移動端末への伝送を行うことができる。この場合、図6に示すように、データ伝送に用いられるTDMAフレームフォーマットにも総計七つの短いタイムスロットが含まれ、且つ各タイムスロットに乗せられている内容は図3に示すフレーム構成と同じである。図3に比べて、その区別はただ、図6に示す七つの短いタイムスロットの長さが同じではないことだけである。ここで、基地局とリレー局間のデータ伝送に占用される短いタイムスロットの長さは、リレー局と移動端末、及び基地局と移動端末間のデータ伝送に占用される短いタイムスロットより遥かに小さい。   Corresponding to the second channel allocation method, the fifth channel allocation method is also based on the following assumptions. That is, in an urban environment, two adjacent relay stations are separated from each other by a building, so that transmission from the relay station to the mobile terminal can be performed simultaneously. In this case, as shown in FIG. 6, the TDMA frame format used for data transmission also includes a total of seven short time slots, and the contents carried in each time slot are the same as the frame configuration shown in FIG. is there. Compared to FIG. 3, the only difference is that the lengths of the seven short time slots shown in FIG. 6 are not the same. Here, the length of the short time slot occupied for data transmission between the base station and the relay station is much longer than the short time slot occupied for data transmission between the relay station and the mobile terminal and between the base station and the mobile terminal. small.

第六チャネル割当方法では、上記第五チャネル割当方法の仮定条件の上で、スマートアンテナとマルチチャネルの概念を更に導入した。データ伝送に用いられるTDMAフレームフォーマットは図4に示すフレームフォーマットと大体同じである。その区別はただ、その中の一つ目の短いタイムスロットの長さが一般に二つ目の短いタイムスロットの長さより小さいことだけである。   In the sixth channel allocation method, the concept of smart antenna and multi-channel is further introduced on the assumption condition of the fifth channel allocation method. The TDMA frame format used for data transmission is almost the same as the frame format shown in FIG. The only difference is that the length of the first short time slot therein is generally less than the length of the second short time slot.

上記方法からわかるように、従来の第二、三、五及び第六チャネル割当方法において、チャネル再利用は行われたが、リレーベースのセルラ構成に空間の独立(spatial independence)リンクが存在するという本質的特性が利用されなかったため、この空間の独立性によってもたらされ得るリソース割当ゲインの有効利用ができない。これにより、システムリソースが一定程度浪費されてしまう。   As can be seen from the above method, in the conventional second, third, fifth and sixth channel allocation methods, channel reuse was performed, but there was a spatial independence link in the relay-based cellular configuration. Since the intrinsic property was not utilized, the resource allocation gain that can be brought about by this spatial independence cannot be used effectively. As a result, a certain amount of system resources is wasted.

上記の技術的問題を解決するため、本発明は、リレーベースのセルに空間の独立リンクが存在するという本質的特性を充分に利用することができ、この空間の独立性によってもたらされ得るスペースダイバーシティゲイン(space diversity gain)を有効に利用することにより、システムのスループット及びチャネル利用率を向上させる、リレーベースのセルにおいてリソース割当を行う方法を提供している。   To solve the above technical problem, the present invention can take full advantage of the inherent property that there is a spatial independent link in relay-based cells, and the space that can be provided by this spatial independence. A method is provided for performing resource allocation in relay-based cells that improves system throughput and channel utilization by effectively utilizing space diversity gain.

また、本発明の上記リレーベースのセルラ構成におけるリソース割当方法を実現するため、本発明は上記方法を応用したリレーベースのセルラー移動通信システム及び当該システムに用いられるリレー局を提供している。これにより、リレーベースのセルラーネットワークに空間の独立リンクが存在するという本質的特性を利用してリソース割当を行うことができ、さらに、システムのスループット及びチャネル利用率を増大させている。   In order to realize the resource allocation method in the relay-based cellular configuration of the present invention, the present invention provides a relay-based cellular mobile communication system to which the method is applied and a relay station used in the system. This allows resource allocation to take advantage of the essential property of spatial independent links in relay-based cellular networks, further increasing system throughput and channel utilization.

本発明の一アスペクトに基づいて、本発明に係るリレーベースのセルラ構成におけるリソース割当方法は、
ネットワークにアクセスしている移動端末が、基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報をモニターして自分が一ホップユーザであるかそれとも二ホップユーザであるかを判断して、自分が二ホップユーザであると判断すれば、受信された報知情報に基づいて自分がどのリレー局のカバレッジに属するかを判断し、且つ自分の所属するリレー局情報を当該リレー局を経由して基地局にフィードバックするステップaと、
前記基地局が、現在の移動端末にリソース割当準則に基づいてチャネルを割当て、且つ割当てたチャネルを当該移動端末の所属するリレー局を経由して前記移動端末に指示するステップbと、
前記基地局及び前記移動端末が、割当てられたチャネルを用いてデータ伝送を行うステップcと、を含む。
In accordance with one aspect of the present invention, a resource allocation method in a relay-based cellular configuration according to the present invention includes:
A mobile terminal accessing the network monitors broadcast information from the base station and all relay stations in the network to determine whether it is a one-hop user or a two-hop user, and If it is determined that it is a hop user, it determines which relay station it belongs to based on the received broadcast information, and relay station information to which it belongs to the base station via the relay station. Feedback step a,
The base station assigns a channel to the current mobile terminal based on resource allocation rules, and instructs the mobile terminal to the assigned channel via a relay station to which the mobile terminal belongs;
A step c in which the base station and the mobile terminal perform data transmission using an allocated channel.

ステップaにおいて前記基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報をモニターすることは、
基地局が報知チャネルで報知情報を周期的に報知するステップa1と、
基地局のカバレッジ内にあるリレー局が、基地局によって報知される報知情報を受信した後、基地局からの報知情報をそのカバレッジ内の移動端末に転送するステップa2と、
ネットワークにアクセスしている移動端末が、基地局によって送信される報知情報及びリレー局によって転送される報知情報を受信するステップa3と、を含む。
Monitoring broadcast information from the base station and all relay stations in the network in step a,
Step a1 in which the base station periodically broadcasts broadcast information through a broadcast channel;
After the relay station in the coverage of the base station receives the broadcast information broadcasted by the base station, step a2 for forwarding the broadcast information from the base station to the mobile terminal in the coverage;
Step a3 in which the mobile terminal accessing the network receives broadcast information transmitted by the base station and broadcast information transferred by the relay station.

ステップaにおいて、前記移動端末は、受信された基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報の信号対干渉電力と雑音比又は受信電力を測定することによって、自分が一ホップユーザであるかそれとも二ホップユーザであるかを判断し、
ステップaにおける前記判断は具体的に、
前記移動端末が、受信された基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報の信号対干渉電力と雑音比を測定するステップa4と、
その中から最大の信号対干渉電力と雑音比を有する報知情報を検索して、当該報知情報が基地局からのものであれば、当該移動端末は自分が一ホップユーザであると判断し、当該報知情報があるリレー局からのものであれば、当該移動端末は自分が二ホップユーザであると判断するステップa5と、を含む。
Whether the mobile terminal is a one-hop user by measuring the signal-to-interference power and noise ratio or received power of broadcast information from the received base station and all relay stations in the network in step a Or if you ’re a two-hop user,
Specifically, the determination in step a is as follows:
Step a4 in which the mobile terminal measures the signal-to-interference power and noise ratio of the broadcast information from the received base station and all relay stations in the network;
Search for broadcast information having the maximum signal-to-interference power and noise ratio from among them, and if the broadcast information is from a base station, the mobile terminal determines that it is a one-hop user, If the broadcast information is from a relay station, the mobile terminal includes step a5 for determining that the mobile terminal is a two-hop user.

ステップaにおいて、前記自分がどのリレー局のカバレッジに属するかを判断する移動端末は、最大の信号対干渉電力と雑音比を有する報知情報に付けられているリレー局の特徴情報に基づいて当該報知情報を転送したリレー局を識別し、且つ自分が当該リレー局のカバレッジに属すると判断する。   In step a, the mobile terminal that determines to which relay station the mobile terminal belongs belongs to the broadcast station based on the relay station characteristic information attached to the broadcast information having the maximum signal-to-interference power and noise ratio. The relay station that transferred the information is identified, and it is determined that it belongs to the coverage of the relay station.

前記特徴情報は各リレー局が報知する際に用いられる異なる時間及び/又はコードチャネル及び/又はチャネルの情報である。   The feature information is information on different times and / or code channels and / or channels used when each relay station broadcasts.

ステップbにおける前記リソース割当準則は、異なるリレー局のカバレッジ内に属する移動端末だけに同じチャネルを割当て、同じチャネルを多くて二つの移動端末だけに割当てることを含む。   The resource allocation rules in step b include assigning the same channel only to mobile terminals belonging to the coverage of different relay stations, and assigning the same channel to at most two mobile terminals.

ステップbにおいて前記現在の移動端末にチャネルを割当てることは、
基地局が、移動端末の所属するリレー局に基づいて、本セルのチャネルリソース割当て表の中で、前記移動端末の所属するリレー局と異なるリレー局の有するチャネルリソースを検索し、見つけたら、ステップb12を実行し、見つけなかったら、ステップb13を実行するステップb11と、
見付けられたチャネルリソースに再利用できるチャネルリソースがあるかどうかを判断して、あれば、当該移動端末にその中から一つの再利用できるチャネルを割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新し、なければ、ステップb13を実行するステップb12と、
現在の移動端末にチャネルを割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新するステップb13と、を含む。
Assigning a channel to the current mobile terminal in step b
When the base station searches for and finds a channel resource of a relay station different from the relay station to which the mobile terminal belongs in the channel resource allocation table of the cell based on the relay station to which the mobile terminal belongs, If b12 is executed and not found, step b11 is executed to execute step b13;
It is determined whether there is a channel resource that can be reused in the found channel resource. If there is one, a channel that can be reused is allocated to the mobile terminal, and the channel resource allocation table of this cell is updated. If not, step b12 for executing step b13;
Assigning a channel to the current mobile terminal and updating the channel resource assignment table of this cell; b13.

前記リソース割当準則は、一つ以上の再利用できるチャネルリソースがある場合に、現在アクセスしている移動端末の信号対干渉電力と雑音比に一番近いチャネルを割当てることを、更に含む。   The resource allocation rule further includes allocating a channel closest to the signal-to-interference power and noise ratio of a currently accessed mobile terminal when there is one or more reusable channel resources.

前記方法は、
リレー局が、基地局からリレー局までの信号対干渉電力と雑音比を周期的に測定し、且つ移動端末によって測定されたリレー局から各移動端末までの信号対干渉電力と雑音比を周期的に受信して、基地局に報告することと、
基地局が、リレー局によって報告された信号対干渉電力と雑音比に基づいて、自分が記録する本セル内チャネルリソース割当て表の中の、各移動端末によって占用されるチャネルリソース情報を更新することとを、更に含み、
ステップbにおいて、前記現在の移動端末にチャネルを割当てることは、
アクセスしている移動端末の所属するリレー局に基づいて、前記チャネルリソース割当て表の中で、前記移動端末の所属するリレー局と異なるリレー局の有するチャネルリソースを検索して、このようなチャネルリソースを見つけたら、ステップb22を実行し、見つけなかったら、ステップb24を実行するステップb21と、
見付けられたチャネルリソースに再利用できるチャネルリソースがあるかどうかを判断して、あれば、ステップb23を実行し、なければ、ステップb24を実行するステップb22と、
一つ以上の再利用できるチャネルリソースがあるかどうかを判断して、あれば、それぞれ、再利用できるチャネルリソースの信号対干渉電力と雑音比と、現在アクセスしている移動端末に対応する信号対干渉電力と雑音比とを比較して、その中から現在アクセスしている移動端末の信号対干渉電力と雑音比に一番近いチャネルを現在移動端末に割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新し、なければ、当該再利用できるチャネルを現在アクセスしている移動端末に割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新するステップb23と、
現在の移動端末にチャネルを割り当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新するステップb24と、を含む。
The method
The relay station periodically measures the signal-to-interference power and noise ratio from the base station to the relay station, and periodically measures the signal-to-interference power and noise ratio from the relay station to each mobile terminal measured by the mobile terminal. Receiving and reporting to the base station,
Based on the signal-to-interference power and noise ratio reported by the relay station, the base station updates the channel resource information occupied by each mobile terminal in the intra-cell channel resource allocation table recorded by itself. And further including
In step b, allocating a channel to the current mobile terminal
Based on the relay station to which the accessed mobile terminal belongs, the channel resource allocation table is searched for a channel resource possessed by a relay station different from the relay station to which the mobile terminal belongs, and such a channel resource is obtained. If found, execute step b22; if not found, execute step b24;
It is determined whether there is a channel resource that can be reused in the found channel resource, and if there is, step b23 is executed; otherwise, step b22 is executed;
It is determined whether there are one or more reusable channel resources, and if there are, the signal-to-interference power and noise ratio of the reusable channel resources and the signal pair corresponding to the currently accessed mobile terminal, respectively. Compare the interference power and noise ratio, assign the channel closest to the signal-to-interference power and noise ratio of the currently accessed mobile terminal to the current mobile terminal, and set the channel resource allocation table for this cell. If not updated, step b23 for allocating the reusable channel to the currently accessing mobile terminal and updating the channel resource allocation table of this cell;
B24 which allocates a channel to the current mobile terminal and updates the channel resource allocation table of this cell.

前記現在アクセスしている移動端末の信号対干渉電力と雑音比に一番近いチャネルを現在移動端末に割当てることは具体的に、
Specifically, allocating a channel closest to the signal-to-interference power and noise ratio of the currently accessed mobile terminal to the current mobile terminal,

を満足する移動端末によって占用されるチャネルを現在アクセスしている移動端末に割当てることであり、
ここで、min( )関数は最小値演算を表し、abs( )関数は絶対値演算を表し、
Assigning a channel occupied by a mobile terminal satisfying to the currently accessed mobile terminal,
Where min () function represents minimum value operation, abs () function represents absolute value operation,

は現在ネットワークにアクセスしている移動端末の第yホップタイムスロット内の信号対干渉電力と雑音比を表し、
Represents the signal-to-interference power and noise ratio in the y-th hop time slot of the mobile terminal currently accessing the network,

は本セルのもう一つ移動端末の第yホップタイムスロット内の信号対干渉電力と雑音比を表し、yの値は1又は2である。 Represents the signal-to-interference power and noise ratio in the y-th hop time slot of another mobile terminal of this cell, and the value of y is 1 or 2.

時分割多元接続システムにおいて、前記チャネルリソースはタイムスロットであり、
ステップcにおいて、前記基地局及び前記移動端末が、割当てられたチャネルを用いてデータ伝送を行うことは、
二つの二ホップ移動端末に二つの短いタイムスロットリソースを割当、一つ目の短いタイムスロットを、同時に、前記二つの移動端末中の一つ目移動端末の第一ホップタイムスロット及び二つ目移動端末の第二ホップタイムスロットとし、二つ目の短いタイムスロットを、同時に、前記一つ目移動端末の第二ホップタイムスロット及び前記二つ目移動端末の第一ホップタイムスロットとする、ことを含む。
In a time division multiple access system, the channel resource is a time slot;
In step c, the base station and the mobile terminal perform data transmission using an allocated channel,
Two short time slot resources are allocated to two two-hop mobile terminals, and the first short time slot is simultaneously assigned to the first hop time slot and the second mobile of the first mobile terminal in the two mobile terminals. The second hop time slot of the terminal, and the second short time slot simultaneously as the second hop time slot of the first mobile terminal and the first hop time slot of the second mobile terminal. Including.

前記短いタイムスロットリソースは時分割多元接続システムにおける基本的なタイムスロットリソースである。   The short time slot resource is a basic time slot resource in a time division multiple access system.

前記短いタイムスロットリソースは時分割多元接続システムにおける基本タイムスロットを二つのタイムスロットに分けた短いタイムスロットである。   The short time slot resource is a short time slot obtained by dividing a basic time slot in a time division multiple access system into two time slots.

ステップcにおける前記データ伝送のプロセスで、リレー局は、データパケットを受信した後、現在受信したデータパケットが自分によって転送されるべきであるかどうかを判断して、自分によって転送されるべきであれば、当該データパケットを転送し、そうでなければ、当該データパケットを捨てる。   In the process of data transmission in step c, after receiving the data packet, the relay station should determine whether the currently received data packet should be forwarded by itself and should be forwarded by itself. If so, the data packet is transferred. Otherwise, the data packet is discarded.

また、本発明の他の部分に基づいて、本発明は各セルには、一つの基地局、一つ以上のリレー局及び移動端末が含まれるリレーベースの移動通信システムを提供している。   Moreover, based on other parts of the present invention, the present invention provides a relay-based mobile communication system in which each cell includes one base station, one or more relay stations, and a mobile terminal.

ここで、前記基地局は、本セルのチャネルリソース割当て表を記録し、本セルにアクセスする移動端末に、当該チャネルリソース割当て表に基づいてチャネルを割当て、
前記リレー局は、
基地局又は移動端末からの受信信号を、前記リレー局が受信する際に受信し、送信待ちの信号を、前記リレー局が送信する際に基地局又は移動端末に送信するアンテナと、
前記受信した信号に対してダウンコンバータ、復調及び復号化などの操作処理を行い、処理後のデータを転送するかどうかを判断する受信素子と、
前記受信素子によって処理された、転送する必要のあるデータに対して符号化、変調及びアップコンバータ処理を行い、送信待ちの信号を生成する送信素子と、
前記送信素子によって生成された送信待ちの信号を、前記リレー局が送信する際に前記アンテナに出力し、前記アンテナによって受信された信号を、前記リレー局が受信する際に前記受信素子に接続して、リレー局の送信と受信機能間の変換を実現する送受信変換スイッチと、を更に備える。
Here, the base station records a channel resource allocation table of this cell, allocates a channel to a mobile terminal accessing this cell based on the channel resource allocation table,
The relay station is
An antenna that receives a reception signal from a base station or a mobile terminal when the relay station receives the signal, and transmits a signal waiting for transmission to the base station or the mobile terminal when the relay station transmits;
A receiving element that performs operations such as down-converter, demodulation and decoding on the received signal, and determines whether to transfer the processed data;
A transmitting element that performs encoding, modulation, and up-converter processing on the data that needs to be transferred, processed by the receiving element, and generates a signal waiting for transmission;
A signal waiting for transmission generated by the transmitting element is output to the antenna when the relay station transmits, and a signal received by the antenna is connected to the receiving element when the relay station receives the signal. And a transmission / reception conversion switch that realizes conversion between the transmission and reception functions of the relay station.

前記リレー局における受信素子は、
受信信号に対してダウンコンバータ処理を行うダウンコンバータモジュールと、
ダウンコンバータモジュールによってダウンコンバータ処理された後の信号に対して復調を行う復調モジュールと、
復調モジュールによって復調された後の信号に対して復号化を行う復号化モジュールと、
復号化モジュールによって復号化された後で得られるデータに対して識別を行い、かつ、転送する必要があるかどうかを判断する識別モジュールと、を更に備える。
The receiving element in the relay station,
A down-converter module that performs down-converter processing on the received signal;
A demodulation module that demodulates the signal after being downconverted by the downconverter module;
A decoding module for decoding the signal demodulated by the demodulation module;
An identification module is further provided for identifying the data obtained after being decrypted by the decryption module and determining whether it is necessary to transfer the data.

前記リレー局における送信素子は、
受信素子からの、転送する必要のあるデータに対して符号化を行う符号化モジュールと、
符号化モジュールによって符号化された後のデータに対して変調を行う変調モジュールと、
変調モジュールによって変調された後の信号に対してアップコンバータ処理を行うアップコンバータモジュールと、を更に備える。
The transmitting element in the relay station,
An encoding module for encoding data that needs to be transferred from the receiving element;
A modulation module that modulates the data after being encoded by the encoding module;
And an up-converter module that performs up-converter processing on the signal modulated by the modulation module.

本発明の他のアスペクトに基づいて、本発明はリレー局を提供している。当該リレー局は、
基地局又は移動端末からの受信信号を、前記リレー局が受信する際に受信し、送信待ちの信号を、前記リレー局が送信する際に基地局又は移動端末に送信するアンテナと、
前記受信した信号に対してダウンコンバータ、復調及び復号などの操作処理を行い、処理後のデータを転送するかどうかを判断する受信素子と、
受信素子によって処理された、転送する必要のあるデータに対して符号化、変調及びアップコンバータ処理を行い、送信待ちの信号を生成する送信素子と、
前記送信素子によって生成された送信待ちの信号を、前記リレー局が送信する際に前記アンテナに出力し、前記アンテナによって受信された信号を、前記リレー局が受信する際に前記受信素子に接続して、リレー局の送信と受信機能間の変換を実現する送受信変換スイッチと、を更に備える。
In accordance with another aspect of the present invention, the present invention provides a relay station. The relay station
An antenna that receives a reception signal from a base station or a mobile terminal when the relay station receives the signal, and transmits a signal waiting for transmission to the base station or the mobile terminal when the relay station transmits;
A receiving element that performs operations such as down-converter, demodulation and decoding on the received signal, and determines whether to transfer the processed data;
A transmitting element that performs encoding, modulation, and up-converter processing on the data that needs to be transferred, processed by the receiving element, and generates a signal waiting for transmission;
A signal waiting for transmission generated by the transmitting element is output to the antenna when the relay station transmits, and a signal received by the antenna is connected to the receiving element when the relay station receives the signal. And a transmission / reception conversion switch that realizes conversion between the transmission and reception functions of the relay station.

前記受信素子は、
受信信号に対してダウンコンバータ処理を行うダウンコンバータモジュールと、
ダウンコンバータモジュールによってダウンコンバータ処理された後の信号に対して復調を行う復調モジュールと、
復調モジュールによって復調された後の信号に対して復号化を行う復号化モジュールと、
復号化モジュールによって復号化された後で得られるデータに対して識別を行い、かつ、転送する必要があるかどうかを判断する識別モジュールとを、更に備える。
The receiving element is
A down-converter module that performs down-converter processing on the received signal;
A demodulation module that demodulates the signal after being downconverted by the downconverter module;
A decoding module for decoding the signal demodulated by the demodulation module;
An identification module is further provided for identifying the data obtained after being decrypted by the decryption module and determining whether it is necessary to transfer the data.

前記送信素子は、
受信素子からの、転送する必要のあるデータに対して符号化を行う符号化モジュールと、
符号化モジュールによって符号化された後のデータに対して変調を行う変調モジュールと、
変調モジュールによって変調された後の信号に対してアップコンバータ処理を行うアップコンバータモジュールと、を更に備える。
The transmitting element is
An encoding module for encoding data that needs to be transferred from the receiving element;
A modulation module that modulates the data after being encoded by the encoding module;
And an up-converter module that performs up-converter processing on the signal modulated by the modulation module.

ここからわかるように、本発明のリソース割当方法とリレーベースの移動通信システムにおいて再利用できるチャネルリソースを、リソース割当準則を利用して,ネットワークにアクセスしている移動端末に割当てることにより、リレーベースのセルラーネットワークに空間の独立リンクが存在するという本質的特性を充分に利用し、この空間の独立性によってもたらされ得るスペースダイバーシティゲインを有効に利用することができ、システムのスループットを向上させている。   As can be seen, the resource allocation method of the present invention and the channel resources that can be reused in the relay-based mobile communication system are allocated to the mobile terminals accessing the network using the resource allocation rules, thereby By taking full advantage of the inherent nature of spatial independent links in existing cellular networks, it is possible to effectively utilize the space diversity gain that can be provided by this spatial independence, improving system throughput. Yes.

具体的に、本発明の上記方法では、それぞれ二つのリレー局によってカバーされる二つの移動端末中の、一移動端末の第一ホップタイムスロットと第二ホップタイムスロット、及びもう一つ移動端末の第二ホップタイムスロットと第一ホップタイムスロットを再利用することにより、同じチャネルリソースを二つの移動端末に割当てることを可能にし、さらに、システムのスループット及びチャネル利用率を大いに向上させることを可能にしている。   Specifically, in the above method of the present invention, the first hop time slot and the second hop time slot of one mobile terminal and the other mobile terminal of two mobile terminals each covered by two relay stations. By reusing the second hop time slot and the first hop time slot, it is possible to allocate the same channel resource to two mobile terminals, and further to greatly improve the throughput and channel utilization of the system. ing.

また、本発明の上記方法によって提出される固定タイムスロット長さのフレームフォーマットでは、一ホップユーザによって占用されるタイムスロット長さと二ホップユーザの長いタイムスロット中の短いタイムスロット長さが同じであると仮定することにより、各ユーザに基地局との同じ通信能力を具備させることにより、ユーザ分布が均一の場合、各ユーザ間の公平性を確保することができる。   Also, in the fixed time slot length frame format submitted by the above method of the present invention, the time slot length occupied by one hop user is the same as the short time slot length in the long time slot of two hop users. By assuming that each user has the same communication capability with the base station, fairness among users can be ensured when the user distribution is uniform.

本発明の目的、技術方案とメリットを更に明確にするため、以下、図面を参照し、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。   In order to further clarify the objects, technical solutions, and merits of the present invention, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

リレーベースのセルラーネットワークに空間の独立リンクが存在するという本質的特性を充分に利用し、この空間の独立性によってもたらされ得るスペースダイバーシティゲインを有効に利用するために、本発明では、まず、リレーベースのセルにおいてリソース割当を行う方法を提供している。当該方法は図7に示すように、主に下記のステップを含む。   In order to make full use of the essential property of spatial independent links in relay-based cellular networks and to effectively utilize the space diversity gain that can be provided by this spatial independence, A method for allocating resources in a relay-based cell is provided. As shown in FIG. 7, the method mainly includes the following steps.

ステップ Aで、ネットワークにアクセスしている移動端末は、基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報をモニターし、モニターした報知情報に基づいて自分が基地局によって直接にカバーされた一ホップユーザであるか、それともリレー局にカバーされた二ホップユーザであるかを判断する。   In step A, the mobile terminal accessing the network monitors broadcast information from the base station and all relay stations in the network, and based on the broadcast information monitored, the mobile terminal is directly covered by the base station. It is determined whether the user is a user or a two-hop user covered by a relay station.

リレーベースのセルラー移動通信システムにおいて、基地局はその報知チャネルで報知情報を周期的に周知する。当該基地局のカバレッジ内のリレー局は基地局によって報知される周知情報を受信した後、基地局からの報知情報を転送していく。従って、前記ステップAにおいて、ネットワークにアクセスしている移動端末は基地局によって送信される、及びリレー局によって転送される報知情報をモニターすることができる。   In a relay-based cellular mobile communication system, a base station periodically broadcasts broadcast information through its broadcast channel. The relay station within the coverage of the base station receives the well-known information broadcast by the base station, and then forwards the broadcast information from the base station. Accordingly, in step A, the mobile terminal accessing the network can monitor the broadcast information transmitted by the base station and transferred by the relay station.

また、本ステップAにおいて、前記移動端末は、受信された、基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報の信号対干渉電力と雑音比(SINR,Signal-to-interference-plus-noise Ratio)又は受信電力を測定することによって、自分が一ホップユーザであるか、それとも二ホップユーザであるかを判断する。   In step A, the mobile terminal receives the signal-to-interference power and noise ratio (SINR, Signal-to-interference-plus-noise Ratio) of the broadcast information received from the base station and all relay stations in the network. Or by measuring the received power, it is determined whether the user is a one-hop user or a two-hop user.

上記判断する具体的な方法は、
前記移動端末が、受信された、基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報のSINRを測定するステップA1と、
その中から最大のSINRを有する報知情報を検索して、当該報知情報が基地局からのものであると判断したら、当該移動端末は自分が一ホップユーザであると判断し、当該報知情報が当該セル内のあるリレー局からのものであると判断したら、当該移動端末は自分が二ホップユーザであると判断するステップA2と、を含む。
The specific method of judging above is
Step A1 in which the mobile terminal receives SINR of broadcast information received from the base station and all relay stations in the network; and
If the broadcast information having the maximum SINR is searched from among them and it is determined that the broadcast information is from the base station, the mobile terminal determines that it is a one-hop user, and the broadcast information is If it is determined that the mobile terminal is from a certain relay station in the cell, the mobile terminal includes step A2 for determining that the mobile terminal is a two-hop user.

ステップBで、前記移動端末は自分が二ホップユーザであると判断すれば、さらに、受信された報知情報に基づいて自分がどのリレー局のカバレッジに属するかを判断し、且つ自分の所属するリレー局情報を、自分の所属するリレー局を経由して基地局にフィードバックする。   If it is determined in step B that the mobile terminal is a two-hop user, the mobile terminal further determines which relay station the mobile terminal belongs to based on the received broadcast information, and the relay to which the mobile terminal belongs The station information is fed back to the base station via the relay station to which the station belongs.

基地局からの報知情報を転送するとき、前記リレー局がそれ自分を唯一に標識できる特徴情報を前記報知情報に追加するため、ステップAに対応して、前記移動端末は、最大のSINRを有する報知情報を見付けた後、更に、報知情報に付けられているリレー局特徴情報に基づいて当該報知情報がどのリレー局からのものであるかを識別することができ、これにより、自分の所属するリレー局を判断することを可能にする。自分の所属するリレー局を判断した後で、移動端末が現有のパブリックチャネルを経由して自分によって測定されたSINR及び自分の所属するリレー局情報を当該リレー局に報知し、当該リレー局が受信した情報を基地局に転送することにより、当該移動端末の所属するリレー局が基地局に知られることが可能になる。   Corresponding to step A, the mobile terminal has the largest SINR in order to add to the broadcast information feature information that the relay station can uniquely identify itself when transferring broadcast information from a base station After finding the broadcast information, it is possible to identify from which relay station the broadcast information is based on the relay station characteristic information attached to the broadcast information. Allows to determine the relay station. After determining the relay station to which the mobile station belongs, the mobile terminal notifies the relay station of the SINR measured by the mobile terminal and the relay station to which the mobile terminal belongs, and the relay station receives it. By transferring the information to the base station, the relay station to which the mobile terminal belongs can be known to the base station.

ここで、前記特徴情報は、各リレー局が報知する際に用いられる各リレー局を唯一に標識できる異なる時間及び/又はコードチャネル(code channel)及び/又は周波数チャネル(frequecy channel)など情報であっていい。上記特徴情報によって、移動端末は受信された報知情報が基地局からのものであるか、それともリレー局からのものであるかを簡単に識別でき、リレー局からのものであれば、受信された報知情報がどのリレー局からのものであるかを当該特徴情報に基づいてさらに判断することもできる。   Here, the feature information is information such as a different time and / or code channel and / or frequency channel (frequecy channel) that can uniquely identify each relay station used when each relay station broadcasts. OK. With the above feature information, the mobile terminal can easily identify whether the received broadcast information is from the base station or from the relay station, and if it is from the relay station, it is received It is also possible to further determine which relay station the broadcast information is based on the feature information.

以下、前記特徴情報が異なる時間であることを例として、移動端末が如何にして異なる時間に示された特徴情報を用いることによって、受信された報知情報のソースを識別するかを詳細に説明する。   Hereinafter, taking as an example that the feature information is at different times, it will be described in detail how the mobile terminal identifies the source of the received broadcast information by using the feature information indicated at different times. .

報知チャネルにおいては、報知情報が周期的に送信されるものであるけれども、すべての時間軸を占用していないため、報知情報の送信が終わった後で、リレー局数(n)と同じ個数の固定長さのタイムスロットを定義し、各タイムスロット内で、相応のリレー局によって前記報知情報が報知されることができる。こうして、移動端末は、受信された報知情報の時間に基づいて受信された報知情報が基地局からのものであるか、それともある特定のリレー局からのものであるかを識別することができるようになった。   In the broadcast channel, the broadcast information is transmitted periodically, but since it does not occupy all the time axes, the number of relay stations (n) is the same as the number of relay stations after the broadcast of the broadcast information is finished. A fixed-length time slot is defined, and the broadcast information can be broadcast by a corresponding relay station in each time slot. Thus, the mobile terminal can identify whether the received broadcast information is from the base station or from a certain relay station based on the time of the received broadcast information. Became.

また、本発明のもう一つの好ましい実施例において、各リレー局は上記固定長さのタイムスロットで、基地局の報知情報を転送せずにシンボルシークエンス等のような自分を唯一に標識できる特定情報を送信しても良い。こうして、移動端末は依然として受信された情報の時間に基づいて情報のソースを判断でき、且つ各固定タイムスロットの長さを大いに短縮でき、これによって、システムのリソースを節約している。当該実施例において、各リレー局は任意の自己定義する他の時間で基地局の報知情報を転送することができる。   In another preferred embodiment of the present invention, each relay station uses the fixed-length time slot, and specific information that can uniquely identify itself such as a symbol sequence without transferring broadcast information of the base station. May be sent. In this way, the mobile terminal can still determine the source of information based on the time of the received information and can greatly reduce the length of each fixed time slot, thereby conserving system resources. In this embodiment, each relay station can transfer the broadcast information of the base station at any other self-defined time.

ステップCで、前記基地局はリソース割当準則に基づいて現在の移動端末のためにチャネルを割当て、割当てたチャネルを、相応のリレー局を経由して前記移動端末に指示する。   In step C, the base station allocates a channel for the current mobile terminal based on a resource allocation rule, and indicates the allocated channel to the mobile terminal via a corresponding relay station.

ステップDで、前記基地局及び前記移動端末は割当てられたチャネルを用いてデータ伝送を行う。ここで、一般に、基地局及び前記移動端末は当該移動端末の所属するリレー局を経由してデータ伝送を行う。   In step D, the base station and the mobile terminal perform data transmission using the allocated channel. Here, in general, the base station and the mobile terminal perform data transmission via a relay station to which the mobile terminal belongs.

上記ステップDにおける上記データ伝送のプロセスにおいて、リレー局は、データパケットを受信した後、現在受信したデータパケットが自分によって転送されるべきであるかどうかを更に判断して、自分によって転送されるべきであれば、当該データパケットを転送し、そうでなければ、何の操作もせずに当該データパケットを捨てる。   In the data transmission process in step D, after receiving the data packet, the relay station should further determine whether the currently received data packet should be forwarded by itself and should be forwarded by itself If so, the data packet is transferred, otherwise the data packet is discarded without any operation.

上記ステップCにおける前記リソース割当準則には、主に以下のことが含まれる。   The above-mentioned resource allocation rules in Step C mainly include the following.

1)同じチャネルを異なるリレー局のカバレッジ内に属する移動端末だけに割当てる。   1) Assign the same channel only to mobile terminals that belong to the coverage of different relay stations.

その原因は以下の通りである。   The cause is as follows.

リレー局は半二重で動作するものである。即ち、同じ時間と周波数リソースで同時に送受信できない。このとき、同じリレー局のカバレッジに属する二つのユーザに同じチャネルを割当てると、リレー局が基地局からの情報を受信すると共にユーザに情報を送信しなければならないことが出るが、これは一般に許可されない。無線周波数(radio frequency)の送信信号の強度が受信信号の強度より100〜120dBm高いため、この場合、受信信号が送信信号に完全に埋もれられることになる。その結果、リレー局が正確に受信できなくなってしまう。   The relay station operates in half duplex. That is, it cannot transmit and receive simultaneously with the same time and frequency resources. At this time, if the same channel is assigned to two users belonging to the same relay station coverage, the relay station must receive information from the base station and transmit information to the user. Not. In this case, since the intensity of the radio frequency transmission signal is 100 to 120 dBm higher than the intensity of the reception signal, the reception signal is completely buried in the transmission signal. As a result, the relay station cannot receive correctly.

2)同じチャネルを最大二つの移動端末だけに割当てる。   2) Assign the same channel only to a maximum of two mobile terminals.

その原因は以下の通りである。   The cause is as follows.

二つより多いユーザ、例えば、三つのユーザに同じチャネルを割当てると、あるタイムスロットで基地局が同時に異なる信号を二つのリレー局に送信する状況が出るが、同じチャネルであると共にマルチアンテナを使用しない条件において、このような状況は実現できないものになる。   If the same channel is assigned to more than two users, for example, three users, the base station may send different signals to two relay stations at the same time in a certain time slot. Under such conditions, this situation cannot be realized.

3)可変長さのタイムスロットを使用するシステムにおいて、一つ以上の再利用できるチャネルがあるとき、次式(1)を満足する移動端末を選択して現在アクセスしている移動端末と同じチャネルを割当てる。
3) In a system using variable-length time slots, when there are one or more reusable channels, the same channel as the mobile terminal that currently accesses the mobile terminal that satisfies the following equation (1) is selected. Is assigned.

ここで、min( )関数は最小値演算を表し、abs( )関数は絶対値演算を表し、
Where min () function represents minimum value operation, abs () function represents absolute value operation,

は現在ネットワークにアクセスしている移動端末の第yホップタイムスロット内のSINRを表し、
Represents the SINR in the y-th hop time slot of the mobile terminal currently accessing the network,

は本セルのもう一つ移動端末の第yホップタイムスロット内のSINRを表し、yの値は1又は2である。 Represents SINR in the y-th hop time slot of another mobile terminal of this cell, and the value of y is 1 or 2.

式(1)からわかるように、リソース割当準則3)は実質上は、現在ネットワークにアクセスしている移動端末の第一ホップタイムスロットとセル内もう一つ移動端末の第二ホップタイムスロットのSINR差の絶対値と、当該もう一つ移動端末の第一ホップタイムスロットと前記現在ネットワークにアクセスしている移動端末の第二タイムスロットのSINR差の絶対値と、の和が最小である条件を満足する移動端末を選択して現在ネットワークにアクセスしている移動端末と同じチャネルを割当てることである。つまり、現在ネットワークにアクセスしている移動端末のSINRに一番近い移動端末を選択して上記ネットワークにアクセスしている移動端末と同じチャネルを割当てる。   As can be seen from equation (1), the resource allocation rule 3) is effectively the SINR of the first hop time slot of the mobile terminal currently accessing the network and the second hop time slot of the other mobile terminal in the cell. The condition that the sum of the absolute value of the difference and the absolute value of the SINR difference between the first hop time slot of the other mobile terminal and the second time slot of the mobile terminal currently accessing the network is minimum. Selecting a satisfactory mobile terminal and assigning the same channel as the mobile terminal currently accessing the network. That is, the mobile terminal closest to the SINR of the mobile terminal currently accessing the network is selected, and the same channel as the mobile terminal accessing the network is assigned.

その原因は以下の通りである。   The cause is as follows.

タイムスロット長が調節でき、かつ、各タイムスロットのトラヒック量が大体同じである前提で、二つの二ホップユーザに同じチャネルを割当てると、割当てた後のタイムスロット長がスループットの低いユーザ(即ち、長さの比較的長いタイムスロット)のタイムスロット長になるべきである。また、SINRは一般的にスループットに影響を与えるキーパラメータの一つであるため、大抵この二つのタイムスロットの長さを表徴することができる。従って、前記リソース割当準則はSINRの一番近い二つのタイムスロットを選択して再利用することにより、再利用された後で無駄な時間をできる限り減少させ、チャネル利用率を向上させている。ここからわかるように、当該準則は可変タイムスロット長のシステムのみに適用される。   If the same channel is allocated to two two-hop users on the assumption that the time slot length can be adjusted and the traffic volume of each time slot is approximately the same, the time slot length after the allocation becomes a user with low throughput (i.e., Time slot length of a relatively long time slot). In addition, since SINR is one of the key parameters that generally affect the throughput, the length of these two time slots can usually be expressed. Therefore, the resource allocation rule selects and reuses the two time slots closest to SINR, thereby reducing the wasted time as much as possible after reuse and improving the channel utilization rate. As can be seen, this rule applies only to systems with variable time slot length.

説明すべきものとして、上記ステップCにおいて、現在アクセスしている移動端末にチャネルを割当てるため、基地局は本セルのチャネルリソース割当て表を記録する必要がある。当該チャネル割当て表には、少なくとも以下の項目が含まれ、即ち、移動端末の識別子と、所属するリレー局の識別子と、占用されるチャネルリソース及び当該チャネルリソースが再利用できるかどうかである。上記チャネルリソースが再利用できるかどうかという項目は上記割当準則2)によって判断されるものである。即ち、二つの移動端末に同じチャネルを割当てた後、当該チャネルリソースは再利用され得ないものと標識される。   As an explanation, in step C above, in order to allocate a channel to the currently accessed mobile terminal, the base station needs to record the channel resource allocation table of this cell. The channel assignment table includes at least the following items, that is, the identifier of the mobile terminal, the identifier of the relay station to which it belongs, the occupied channel resource and whether or not the channel resource can be reused. The item of whether the channel resource can be reused is determined by the allocation rule 2). That is, after assigning the same channel to two mobile terminals, the channel resource is marked as not reusable.

表1はTDMAシステムにおいて基地局が記録するチャネルリソース割当て表の一例を示している。表1の中で、チャネルリソースという項目は具体的に移動端末によって占用されるタイムスロットとして表される。
Table 1 shows an example of a channel resource allocation table recorded by the base station in the TDMA system. In Table 1, the item of channel resource is specifically expressed as a time slot occupied by the mobile terminal.

上記表1からわかるように、現在のセル内には合わせて五つの移動端末がアクセスされている。即ち、移動端末1、移動端末2、移動端末3、移動端末4と移動端末5である。ここで、移動端末1はリレー局1のカバレッジに属し、タイムスロット1を占用してデータ伝送を行う。移動端末2はリレー局2のカバレッジに属し、タイムスロット2を占用してデータ伝送を行う。移動端末3はリレー局3のカバレッジに属し、タイムスロット3を占用してデータ伝送を行う。移動端末4はリレー局4のカバレッジに属し、タイムスロット1を占用してデータ伝送を行う。移動端末5はリレー局1のカバレッジに属し、タイムスロット4を占用してデータ伝送を行う。割当準則2)に基づいて、移動端末1と移動端末4はみなタイムスロット1を占用しているため、他の移動端末と再利用を行うことができないが、他の移動端末に占用されているタイムスロット、例えばタイムスロット2と、タイムスロット3と、タイムスロット4は再利用できる。   As can be seen from Table 1 above, a total of five mobile terminals are accessed in the current cell. That is, mobile terminal 1, mobile terminal 2, mobile terminal 3, mobile terminal 4 and mobile terminal 5. Here, the mobile terminal 1 belongs to the coverage of the relay station 1 and occupies the time slot 1 to perform data transmission. The mobile terminal 2 belongs to the coverage of the relay station 2 and occupies the time slot 2 to perform data transmission. The mobile terminal 3 belongs to the coverage of the relay station 3, and uses the time slot 3 to transmit data. The mobile terminal 4 belongs to the coverage of the relay station 4 and occupies the time slot 1 to perform data transmission. The mobile terminal 5 belongs to the coverage of the relay station 1 and occupies the time slot 4 to perform data transmission. Based on the allocation rule 2), since the mobile terminal 1 and the mobile terminal 4 all occupy the time slot 1, they cannot be reused with other mobile terminals, but are occupied by other mobile terminals. Time slots, for example, time slot 2, time slot 3, and time slot 4, can be reused.

上記準則に基づいて、本セルのチャネルリソース割当て表を参照してから、基地局は上記ネットワークにアクセスしている移動端末の所属するリレー局及びSINRなどの情報に基づいて当該移動端末にチャネルを割当てることができる。基地局が移動端末にチャネルを割当てる具体的な方法は、主に下記のステップを含む。   Based on the above rules, after referring to the channel resource allocation table of this cell, the base station assigns a channel to the mobile terminal based on information such as a relay station to which the mobile terminal accessing the network belongs and SINR. Can be assigned. A specific method for a base station to assign a channel to a mobile terminal mainly includes the following steps.

ステップC1で、基地局は、アクセスしている移動端末の所属するリレー局に基づいて、自分が記録する本セルのチャネルリソース割当て表を検索し、判断して、その中から前記移動端末の所属するリレー局と異なるリレー局の有するチャネルリソースを検索して、このようなチャネルリソースが見つけたら、ステップC2を実行し、見つけなかったら、ステップC4を実行する。   In step C1, the base station searches and judges the channel resource allocation table of this cell recorded by itself based on the relay station to which the accessing mobile terminal belongs, and belongs to the mobile terminal from among them If channel resources of a relay station different from the relay station to be searched are found and such a channel resource is found, step C2 is executed, and if not found, step C4 is executed.

当該ステップは実質上は上記割当準則1)に基づいて行われたものである。即ち、同じチャネルを異なるリレー局のカバレッジ内に属する移動端末だけに割当てる。   This step is substantially performed based on the above allocation rule 1). That is, the same channel is allocated only to mobile terminals belonging to the coverage of different relay stations.

ステップC2で、ステップC1において見付けられたチャネルリソースに再利用できるチャネルリソースがあるかどうかを判断して、あれば、ステップC3を実行し、なければ、ステップC4を実行する。   In step C2, it is determined whether there is a channel resource that can be reused in the channel resource found in step C1, and if there is, step C3 is executed, and if not, step C4 is executed.

当該ステップは実質上は上記割当準則2)に基づいて行われたものである。即ち、同じチャネルを最大二つの移動端末だけに割当てる。   This step is substantially performed based on the above allocation rule 2). That is, the same channel is allocated only to a maximum of two mobile terminals.

ステップC3で、当該移動端末にその中から一つの再利用できるチャネルを割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新する。   In step C3, one reusable channel is allocated to the mobile terminal, and the channel resource allocation table of this cell is updated.

ステップC4で、現在の移動端末にチャネルを割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新する。ここで、一般に現在の移動端末に新しい直交チャネルリを割当てる。   In step C4, a channel is allocated to the current mobile terminal, and the channel resource allocation table of this cell is updated. Here, a new orthogonal channel is generally assigned to the current mobile terminal.

こうして、基地局は現在ネットワークにアクセスしている移動端末にチャネルを割当てた。   Thus, the base station assigned a channel to the mobile terminal that is currently accessing the network.

現在のシステムが可変タイムスロット長のシステムであれば、ステップC2で、再利用できるタイムスロットがあると判断した後、基地局はC3を実行せずに、次にステップC5を実行する。   If the current system is a system having a variable time slot length, after determining in step C2 that there is a time slot that can be reused, the base station does not execute C3 but then executes step C5.

ステップC5、C6で、一つ以上の再利用できるチャネルリソースがあるかどうかを判断して、あれば、ステップC7を実行し、なければ、ステップC6を実行して、当該再利用できるチャネルを現在アクセスしている移動端末に割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新する。   In steps C5 and C6, it is determined whether or not there is one or more reusable channel resources. If there are, re-execute step C7. Allocate to the accessing mobile terminal and update the channel resource allocation table of this cell.

ステップC7で、再利用できるチャネルリソースの所有するSINRと、現在アクセスしている移動端末に対応するSINRとをそれぞれ比較して、その中から現在アクセスしている移動端末のSINRに一番近いチャネルを現在移動端末に割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新する。   In step C7, the SINR owned by the reusable channel resource is compared with the SINR corresponding to the currently accessed mobile terminal, and the channel closest to the SINR of the currently accessed mobile terminal is selected. To the current mobile terminal, and the channel resource allocation table of this cell is updated.

図8は上記可変タイムスロット長のシステムにおいて、基地局が現在ネットワークにアクセスしている移動端末にチャネルを割当てる方法のフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart of a method for allocating a channel to a mobile terminal that is currently accessing the network in the base station with the variable time slot length.

上記ステップC5、C6とC7は実質上は割当準則3)に基づいて行われたものでる。ここからわかるように、上記操作を完成するため、基地局が記録するチャネルリソース割当て表には、各移動端末によって占用されるチャネルリソースのSINRが更に含まれる必要がある。これにより、基地局が各移動端末によって占用されるSINRを適時に取得することを可能にするため、上記方法は、
リレー局が、基地局からリレー局までのSINRを周期的に測定し、移動端末によって測定された、リレー局から各移動端末までのSINRを周期的に受信し、基地局に周期的に報知する必要があることと、
基地局が、リレー局によって報知された、各移動端末によって占用されるチャネルリソースのSINRに基づいて、前記チャネルリソース割当て表の中で各移動端末によって占用されるチャネルのSINRを更新することとを更に含む。
The above steps C5, C6 and C7 are substantially performed based on the allocation rule 3). As can be seen from this, in order to complete the above operation, the channel resource allocation table recorded by the base station needs to further include the SINR of the channel resource occupied by each mobile terminal. This allows the base station to obtain the SINR occupied by each mobile terminal in a timely manner,
The relay station periodically measures SINR from the base station to the relay station, periodically receives SINR from the relay station to each mobile terminal measured by the mobile terminal, and periodically notifies the base station of the SINR What you need and
The base station updates the SINR of the channel occupied by each mobile terminal in the channel resource allocation table based on the SINR of the channel resource occupied by each mobile terminal broadcast by the relay station; In addition.

表2は可変タイムスロット長のTDMAシステムにおいて基地局が記録するチャネルリソース割当て表の一例を示している。表2の中で、チャネルリソースという項目は具体的に移動端末によって占用されるタイムスロットとして表される。表2からわかるように、基地局が記録するチャネルリソース割当て表には、各移動端末によって占用されるチャネルリソース、及び当該チャネルリソースにおける第一ホップタイムスロットと第二ホップタイムスロットのSINRが記録されている。
Table 2 shows an example of a channel resource allocation table recorded by the base station in a TDMA system having a variable time slot length. In Table 2, the item “channel resource” is specifically expressed as a time slot occupied by the mobile terminal. As can be seen from Table 2, the channel resource allocation table recorded by the base station records the channel resources occupied by each mobile terminal and the SINRs of the first hop time slot and the second hop time slot in the channel resource. ing.

以下、例を挙げて可変タイムスロット長のシステムにおいて、基地局が上記方法を採用して移動端末にチャネルを割当てる実例を説明する。   Hereinafter, an example in which a base station allocates a channel to a mobile terminal using the above method in a variable time slot length system will be described.

ここで、現在基地局が記録する本セルのチャネルリソース割当て表が上記表2に示すとおりであると仮定すると共に、リレー局3のカバレッジ内にある移動端末6がネットワークにアクセスしていると仮定する。   Here, it is assumed that the channel resource allocation table of the current cell recorded by the base station is as shown in Table 2 above, and that the mobile terminal 6 within the coverage of the relay station 3 is accessing the network. To do.

そうすれば、上記ステップC1において、基地局はリレー局3ではないリレー局の有するチャネルリソースを表2の中で検索して、タイムスロット1、タイムスロット2とタイムスロット4を得る。   If it does so, in the said step C1, the base station will search the channel resource which the relay station which is not the relay station 3 has in Table 2, and will obtain the time slot 1, the time slot 2, and the time slot 4.

次に、ステップC2において、基地局はそれぞれタイムスロット1、タイムスロット2とタイムスロット4が再利用できるかどうかをチェックする。その結果、タイムスロット1は再利用できないが、タイムスロット2とタイムスロット4は再利用できる。   Next, in step C2, the base station checks whether time slot 1, time slot 2 and time slot 4 can be reused. As a result, time slot 1 cannot be reused, but time slot 2 and time slot 4 can be reused.

次に、ステップC5〜C7において、基地局は、現在アクセスしている移動端末のSINRをそれぞれ再利用できるタイムスロットの第一ホップと第二ホップのタイムスロットのSINRと比較する。現在アクセスしている移動端末のSINRが10.5と8であるため、割当準則3)の式1に基づいて、計算によってタイムスロット2のSINAが移動端末6に一番近いことが得られることにより、タイムスロット2を現在移動端末のチャネルリソースとして選択する。   Next, in steps C5 to C7, the base station compares the SINR of the currently accessed mobile terminal with the SINR of the first hop and the second hop of the time hop that can be reused. Since the SINR of the currently accessed mobile terminal is 10.5 and 8, the SINA of timeslot 2 is closest to the mobile terminal 6 by calculation based on Equation 1 of the allocation rule 3) Time slot 2 is selected as the channel resource of the current mobile terminal.

最後に、チャネルリソースの割当て結果に基づいて、本セルのチャネルリソース割当て表を更新する。このとき、割当準則2)に基づいたら、タイムスロット2が再利用できないため、タイムスロット2に対応する再利用できるかという項目を全部「NO」に直す。更新後のチャネルリソース割当て表は表3に示すとおりである。
Finally, the channel resource allocation table of this cell is updated based on the channel resource allocation result. At this time, based on the allocation rule 2), since the time slot 2 cannot be reused, all items regarding whether or not the time slot 2 can be reused are changed to “NO”. The updated channel resource allocation table is as shown in Table 3.

ここからわかるように、上記チャネル割当ての操作を経てから、基地局は現在ネットワークにアクセスしている移動端末に例えば、タイムスロット2を割当てる。   As can be seen from this, after the channel assignment operation, the base station assigns, for example, time slot 2 to the mobile terminal currently accessing the network.

特に説明すべきものとして、上記チャネルリソース割当方法によって各二ホップユーザのために割当てられたタイムスロットが実際に前述した長いタイムスロットであり、当該長いタイムスロットに二つの短いタイムスロットが更に含まれ、そのうち、一つの短いタイムスロットが基地局からリレー局へのデータ伝送に用いられ、即ち第一ホップタイムスロットであり、もう一つの短いタイムスロットがリレー局から基地局へのデータ伝送に用いられ、即ち第二ホップタイムスロットである。従って、このような二つのユーザに同じチャネルを割当てるとき、同じ時刻で基地局が一つの移動端末だけと通信を行うことを確保するために、一つ目のユーザの第一ホップタイムスロットと二つ目のユーザの第二ホップタイムスロットを上記長いタイムスロットの一つ目のタイムスロットに再利用し、二つ目のユーザの第一ホップタイムスロットと一つ目のユーザの第二ホップタイムスロットを上記長いタイムスロットの二つ目の短いタイムスロット内に割当 再利用する方式を採用することができる。これにより、二つのユーザが同じタイムスロットを利用することが実現される。 In particular, the time slot allocated for each two-hop user by the channel resource allocation method is actually the long time slot described above, and the long time slot further includes two short time slots, Among them, one short time slot is used for data transmission from the base station to the relay station, that is, the first hop time slot, and another short time slot is used for data transmission from the relay station to the base station, That is, the second hop time slot. Therefore, when allocating the same channel to two such users, the first hop time slot of the first user and the second hop time slot of the first user are ensured to ensure that the base station communicates with only one mobile terminal at the same time. The second user's second hop time slot is reused as the first time slot of the long time slot, the second user's first hop time slot and the first user's second hop time slot. Can be used in the second short time slot of the long time slot. This realizes that two users use the same time slot.

以下、図1に示す各セルに四つのリレー局が含まれるTDMAシステムを例として本発明のリソース割当方法を詳細に説明する。   Hereinafter, the resource allocation method of the present invention will be described in detail by taking as an example a TDMA system in which each cell shown in FIG. 1 includes four relay stations.

下記の実施例では、それぞれ従来の二つの異なるTDMAフレーム構成、即ち固定タイムスロット長のTDMAフレーム構成及び可変タイムスロット長のTDMAフレーム構成に対して、本発明の上記リソース割当方法によって再利用した後で使用されるTDMAフレーム構成を詳細に説明する。同様に、移動端末が前記セル内に均一に分布されていると仮定する。   In the following embodiments, two different TDMA frame configurations, ie, a fixed time slot length TDMA frame configuration and a variable time slot length TDMA frame configuration are reused by the resource allocation method of the present invention. The TDMA frame configuration used in FIG. Similarly, assume that mobile terminals are uniformly distributed within the cell.

(実施例1)
実施例1において、図2に示すフレーム構成に対してリソース割当を行う。図2に示すフレーム構成に対して、本発明の上記リソース割当方法を採用しては図9に示すフレーム構成を得ることができる。このようなフレーム構成はいかなるネットワーク状況に適用される。図9からわかるように、上記フレーム構成には合わせて五つの短いタイムスロットが含まれる。そのうち、一つ目の短いタイムスロット内で、基地局が第一リレー局FRS1とデータ伝送を行うと共に、第二リレー局FRS2がそれによってカバーされる移動端末とデータ伝送を行う。二つ目のタイムスロット内で、基地局が前記第二リレー局FRS2とデータ交互を行うと共に、前記第一リレー局FRS1がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。三つ目の短いタイムスロット内で、基地局が第三リレー局FRS3とデータ交互を行うと共に、第四リレー局FRS4がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。四つ目の短いタイムスロット内で、基地局が前記第四リレー局FRS4とデータ交互を行うと共に、前記第三リレー局FRS3がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。五つ目の短いタイムスロット内で、基地局がそれによってカバーされる移動端末、即ち、一ホップユーザとデータ交互を行う。
Example 1
In the first embodiment, resource allocation is performed for the frame configuration shown in FIG. If the resource allocation method of the present invention is adopted for the frame configuration shown in FIG. 2, the frame configuration shown in FIG. 9 can be obtained. Such a frame configuration is applied to any network situation. As can be seen from FIG. 9, the frame configuration includes a total of five short time slots. Among them, in the first short time slot, the base station performs data transmission with the first relay station FRS1, and the second relay station FRS2 performs data transmission with the mobile terminal covered thereby. In the second time slot, the base station performs data interchange with the second relay station FRS2 and the first relay station FRS1 performs data interchange with the mobile terminal covered thereby. In the third short time slot, the base station performs data interchange with the third relay station FRS3, and the fourth relay station FRS4 performs data interchange with the mobile terminal covered thereby. Within the fourth short time slot, the base station performs data interchange with the fourth relay station FRS4, and the third relay station FRS3 performs data interchange with the mobile terminal covered thereby. Within the fifth short time slot, the base station alternates data with the mobile terminal covered by it, ie, a one-hop user.

図9に示すフレーム構成からわかるように、実施例1において、実質上は、第一リレー局FRS1によってカバーされる一つの移動端末と、第二リレー局FRS2によってカバーされる一つの移動端末とに、同じタイムスロット(第一と第二の短いタイムスロット)を割当て、第三リレー局FRS3によってカバーされる一つの移動端末と、第四リレー局FRS4によってカバーされる一つの移動端末とに、同じタイムスロット(第三と第四の短いタイムスロット)を割当てる。このようなリソース割当方法によって、TDMAフレーム構成の長さが図2に示す九つの短いタイムスロットから図9に示す五つの短いタイムスロットに短縮されるため、システムのスループット及びチャネル利用率が有効に増大されている。実施例1における上記リソース割当方法を採用して得られるスループットは公式(2)によって計算されることができる。
As can be seen from the frame configuration shown in FIG. 9, in the first embodiment, there is substantially one mobile terminal covered by the first relay station FRS1 and one mobile terminal covered by the second relay station FRS2. , Assign the same time slot (first and second short time slot), the same for one mobile terminal covered by the third relay station FRS3 and one mobile terminal covered by the fourth relay station FRS4 Allocate time slots (third and fourth short time slots). This resource allocation method shortens the length of the TDMA frame structure from the nine short time slots shown in FIG. 2 to the five short time slots shown in FIG. Has been increased. Throughput obtained by employing the resource allocation method in the first embodiment can be calculated by the formula (2).

ここで、TPAP-FRSは基地局とリレー局間のスループットを表し、TPFRS-MTはリレー局と移動端末間のスループットを表し、TPAP-MTは基地局と移動端末間のスループットを表し、関数min( )は最小値演算を表す。 Here, TP AP-FRS represents the throughput between the base station and the relay station, TP FRS-MT represents the throughput between the relay station and the mobile terminal, and TP AP-MT represents the throughput between the base station and the mobile terminal. The function min () represents the minimum value calculation.

(実施例2)
実施例2において、図3に示すフレーム構成に対してリソース割当を行う。当該実施例は下記の仮定に基づく。即ち、都市の環境下で、隣接する二つのリレー局は建物に隔てられることにより、リレー局から移動端末への伝送を同時に行うことができる。
(Example 2)
In the second embodiment, resource allocation is performed for the frame configuration shown in FIG. This embodiment is based on the following assumptions. That is, in an urban environment, two adjacent relay stations are separated from each other by a building, so that transmission from the relay station to the mobile terminal can be performed simultaneously.

図3に示すフレーム構成に対して、本発明の上記リソース割当方法を採用しては図10に示すフレーム構成を得ることができる。図10からわかるように、前記フレーム構成には合わせて五つの短いタイムスロットが含まれる。そのうち、一つ目の短いタイムスロット内で、基地局が第一リレー局FRS1とデータ伝送を行う。二つ目のタイムスロット内で、前記第一リレー局FRS1がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行い、第二リレー局FRS2がそれにカバーされる移動端末とデータ交互を行うと共に、基地局がまた第三リレー局FRS3とデータ交互を行う。三つ目の短いタイムスロット内で、基地局が第四リレー局FRS4とデータ交互を行う。四つ目の短いタイムスロット内で、基地局が前記第二リレー局FRS2とデータ交互を行い、前記第四リレー局FRS4がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行うと共に、前記第三リレー局FRS3がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。五つ目の短いタイムスロット内で、基地局がそれによってカバーされる移動端末、即ち、一ホップユーザとデータ交互を行う。   The frame configuration shown in FIG. 10 can be obtained by employing the resource allocation method of the present invention for the frame configuration shown in FIG. As can be seen from FIG. 10, the frame configuration includes a total of five short time slots. Among them, the base station performs data transmission with the first relay station FRS1 within the first short time slot. In the second time slot, the first relay station FRS1 performs data alternation with the mobile terminal covered thereby, and the second relay station FRS2 performs data alternation with the mobile terminal covered thereby. Also performs data interchange with the third relay station FRS3. In the third short time slot, the base station performs data interchange with the fourth relay station FRS4. Within the fourth short time slot, the base station performs data interchange with the second relay station FRS2, the fourth relay station FRS4 performs data interchange with the mobile terminal covered thereby, and the third relay Station FRS3 performs data interchange with the mobile terminal covered thereby. Within the fifth short time slot, the base station alternates data with the mobile terminal covered by it, ie, a one-hop user.

図10に示すフレーム構成からわかるように、実施例2において、実質上は第三リレー局FRS3によってカバーされる一つの移動端末と、第二リレー局FRS2によってカバーされる一つの移動端末とに、同じタイムスロット(第二と第四の短いタイムスロット)を割当てると共に、隣接するリレー局の間に建物があるため、第一リレー局FRS1と第二リレー局FRS2とが同時にそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行うことができ、第三リレー局FRS3と第四リレー局FRS4とが同時にそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行うことができる。このようなリソース割当方法によって、TDMAフレーム構成の長さが、図3に示す七つの短いタイムスロットから図10に示す五つの短いタイムスロットに短縮されるため、システムのスループット及びチャネル利用率が増大されている。実施例2における上記リソース割当方法を採用して得られるスループットも公式(2)によって計算されることができる。   As can be seen from the frame configuration shown in FIG. 10, in the second embodiment, the mobile terminal substantially covered by the third relay station FRS3 and the mobile terminal covered by the second relay station FRS2, Because the same time slot (second and fourth short time slots) is allocated and there is a building between adjacent relay stations, the first relay station FRS1 and the second relay station FRS2 are simultaneously covered by it Data exchange can be performed with the terminal, and the third relay station FRS3 and the fourth relay station FRS4 can simultaneously perform data exchange with the mobile terminal covered thereby. This resource allocation method reduces the length of the TDMA frame structure from the seven short time slots shown in FIG. 3 to the five short time slots shown in FIG. 10, thus increasing the system throughput and channel utilization. Has been. Throughput obtained by adopting the resource allocation method in the second embodiment can also be calculated by the formula (2).

(実施例3)
実施例3において、図4に示すフレーム構成に対してリソース割当を行う。当該実施例は基地局でスマートアンテナを用い、且つ下記の仮定に基づく。即ち、都市の環境下で、隣接する二つのリレー局は建物に隔てられることにより、リレー局から移動端末への伝送を同時に行うことができる。
(Example 3)
In the third embodiment, resource allocation is performed for the frame configuration shown in FIG. This embodiment uses a smart antenna at the base station and is based on the following assumptions. That is, in an urban environment, two adjacent relay stations are separated from each other by a building, so that transmission from the relay station to the mobile terminal can be performed simultaneously.

図4に示すフレーム構成に対して、本発明の上記リソース割当方法を採用しては図11に示すフレーム構成を得ることができる。図11からわかるように、上記フレーム構成には合わせて三つの短いタイムスロットが含まれる。そのうち、一つ目の短いタイムスロット内で、基地局がスマートアンテナを経由して全てのリレー局とデータ交互を行う。二つ目の短いタイムスロット内で、前記第一リレー局FRS1がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行うと共に、前記第二リレー局FRS2がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。三つ目の短いタイムスロット内で、前記第三リレー局FRS3がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行い、前記第四リレー局FRS4がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行うと共に、基地局がそれによって直接にカバーされる移動端末、即ち一ホップユーザとデータ交互を行う。   By adopting the resource allocation method of the present invention for the frame configuration shown in FIG. 4, the frame configuration shown in FIG. 11 can be obtained. As can be seen from FIG. 11, the frame structure includes three short time slots. Among them, in the first short time slot, the base station exchanges data with all the relay stations via the smart antenna. Within the second short time slot, the first relay station FRS1 performs data alternation with the mobile terminal covered thereby, and the second relay station FRS2 performs data alternation with the mobile terminal covered thereby. . Within the third short time slot, the third relay station FRS3 performs data alternation with the mobile terminal covered thereby, and the fourth relay station FRS4 performs data alternation with the mobile terminal covered thereby. The base station performs data interchange with the mobile terminal directly covered by it, i.e. one-hop user.

図11に示すフレーム構成からわかるように、このようなリソース割当方法によっては、TDMAフレーム構成の長さが図4に示す二つの短いタイムスロットから図11に示す三つの短いタイムスロットに増加されるが、本実施例の上記方法で一つの周波数帯だけが用いられることにより、二つの周波数帯が節約されている。従って、システムのスループット及びチャネル利用率が図4に示す状況に比べて、比較的大幅に向上されている。実施例4における上記リソース割当方法を採用して得られるスループットは公式(3)によって計算されることができる。
As can be seen from the frame configuration shown in FIG. 11, depending on such a resource allocation method, the length of the TDMA frame configuration is increased from the two short time slots shown in FIG. 4 to the three short time slots shown in FIG. However, since only one frequency band is used in the above method of the present embodiment, two frequency bands are saved. Therefore, the system throughput and the channel utilization rate are relatively improved compared to the situation shown in FIG. Throughput obtained by employing the resource allocation method in the fourth embodiment can be calculated by the formula (3).

ここで、各パラメータの意味は公式(2)と同じである。   Here, the meaning of each parameter is the same as formula (2).

図12は本発明の実施例1、2、3と従来の第一、二、三チャネル割当方法で、スループットと、基地局から移動端末までの距離との関係図である。ここで、図12における最下方の実線曲線、正三角と逆三角を含む曲線はそれぞれ従来の第一、二、三チャネル割当方法によって得られるスループットと、基地局から移動端末までの距離との関係を示している。菱形を含む曲線は本発明の第1、2実施例によって得られるスループットと、基地局から移動端末までの距離との関係を示している。十字を含む曲線は本発明第3実施例によって得られるスループットと、基地局から移動端末までの距離との関係を示している。図12からわかるように、本発明の実施例1、2、3ではそれぞれ従来の第一、二、三チャネル割当方法に対して比較的大きな改善を行って、空間の独立性によってもたらされ得るスペースダイバーシティゲインを有効に利用することができ、これにより、システムのスループットが極めて向上されている。   FIG. 12 is a relationship diagram between the throughput and the distance from the base station to the mobile terminal in the first, second, and third embodiments of the present invention and the conventional first, second, and third channel allocation methods. Here, the lowermost solid curve in FIG. 12, the curve including the regular triangle and the inverted triangle is the relationship between the throughput obtained by the conventional first, second, and third channel allocation methods and the distance from the base station to the mobile terminal, respectively. Is shown. Curves including diamonds indicate the relationship between the throughput obtained by the first and second embodiments of the present invention and the distance from the base station to the mobile terminal. A curve including a cross indicates the relationship between the throughput obtained by the third embodiment of the present invention and the distance from the base station to the mobile terminal. As can be seen from FIG. 12, Embodiments 1, 2, and 3 of the present invention can be brought about by space independence, with relatively large improvements over the conventional first, second, and third channel allocation methods, respectively. Space diversity gain can be used effectively, which greatly improves system throughput.

(実施例4)
実施例4において、図5に示すフレーム構成に対してリソース割当を行う。図5に示すフレーム構成に対して、本発明の上記リソース割当方法を採用しては図13に示すフレーム構成を得ることができる。当該フレーム構成はいかなるネットワークアーキテクチャーに適用される。図13からわかるように、上記フレーム構成には合わせて五つの可変長さの短いタイムスロットが含まれる。そのうち、一つ目の短いタイムスロット内で、基地局が第一リレー局FRS1とデータ伝送を行うと共に、第二リレー局FRS2がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。二つ目の短いタイムスロット内で、基地局が前記第二リレー局FRS2とデータ交互を行うと共に、前記第一リレー局FRS1がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。三つ目の短いタイムスロット内で、基地局が第三リレー局FRS3とデータ交互を行うと共に、第四リレー局FRS4がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。四つ目の短いタイムスロット内で、基地局が前記第四リレー局FRS4とデータ交互を行うと共に、前記第三リレー局FRS3がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。五つ目の短いタイムスロット内で、基地局がそれによってカバーされる移動端末、即ち、一ホップユーザとデータ交互を行う。スループットが同じである条件で、リレー局と移動端末との間でデータ交互を行う所要時間が基地局とリレー局との間でデータ交互を行う所要時間より大きくなければならないため、前の四つの短いタイムスロットの長さはリレー局と移動端末がデータ交互を行う所要時間によって判断されるべきである。
(Example 4)
In the fourth embodiment, resource allocation is performed for the frame configuration shown in FIG. By adopting the resource allocation method of the present invention for the frame configuration shown in FIG. 5, the frame configuration shown in FIG. 13 can be obtained. The frame configuration can be applied to any network architecture. As can be seen from FIG. 13, the frame configuration includes a total of five variable length short time slots. Among these, in the first short time slot, the base station performs data transmission with the first relay station FRS1, and the second relay station FRS2 performs data interchange with the mobile terminal covered thereby. Within the second short time slot, the base station performs data interchange with the second relay station FRS2 and the first relay station FRS1 performs data interchange with the mobile terminal covered thereby. In the third short time slot, the base station performs data interchange with the third relay station FRS3, and the fourth relay station FRS4 performs data interchange with the mobile terminal covered thereby. Within the fourth short time slot, the base station performs data interchange with the fourth relay station FRS4, and the third relay station FRS3 performs data interchange with the mobile terminal covered thereby. Within the fifth short time slot, the base station alternates data with the mobile terminal covered by it, ie, a one-hop user. Since the time required for data alternating between the relay station and the mobile terminal must be longer than the time required for data alternating between the base station and the relay station under the condition that the throughput is the same, the previous four The length of the short time slot should be determined by the time required for data exchange between the relay station and the mobile terminal.

図13に示すフレーム構成からわかるように、実施例4において、実質上は、第一リレー局FRS1によってカバーされる一つの移動端末と、第二リレー局FRS2によってカバーされる一つの移動端末とに、同じタイムスロット(第一と第二の短いタイムスロット)を割当て、第三リレー局FRS3によってカバーされる一つの移動端末と、第四リレー局FRS4によってカバーされる一つの移動端末とが、同じタイムスロット(第三と第四の短いタイムスロット)を割当てた。このようなリソース割当方法によって、TDMAフレーム構成の長さが、図5に示す九つの短いタイムスロットから図13に示す五つの短いタイムスロットに短縮されるため、システムのスループット及びチャネル利用率が増大されている。実施例4における上記リソース割当方法を採用して得られるスループットは公式(4)によって計算されることができる。
As can be seen from the frame configuration shown in FIG. 13, in the fourth embodiment, in practice, one mobile terminal covered by the first relay station FRS1 and one mobile terminal covered by the second relay station FRS2 , Assign the same time slot (first and second short time slot), one mobile terminal covered by the third relay station FRS3 and one mobile terminal covered by the fourth relay station FRS4 are the same Assigned time slots (third and fourth short time slots). This resource allocation method shortens the length of the TDMA frame structure from the nine short time slots shown in FIG. 5 to the five short time slots shown in FIG. 13, thus increasing system throughput and channel utilization. Has been. Throughput obtained by employing the resource allocation method in the fourth embodiment can be calculated by the formula (4).

ここで、Packetは各短いタイムスロット内で伝送されるメッセージの容量を表し、関数max( )は最大値演算を表し、TPMP-MTは基地局から移動端末へのスループット又はリレー局から移動端末へのスループットを表し、ここで、MPはメディアポイント(Media Point)であって、基地局及びリレー局の総称であり、他のパラメータの意味は公式(2)のパラメータと同じである。 Here, Packet represents the capacity of the message transmitted in each short time slot, function max () represents the maximum value calculation, TP MP-MT represents the throughput from the base station to the mobile terminal or the relay station to the mobile terminal Where MP is a media point, which is a generic term for a base station and a relay station, and the meanings of the other parameters are the same as those of the formula (2).

(実施例5)
実施例5において、図6に示すフレーム構成に対してリソース割当を行っている。当該実施例は下記の仮定に基づく。即ち、都市の環境下で、隣接する二つのリレー局は建物に隔てられることにより、リレー局から移動端末への伝送を同時に行うことができる。
(Example 5)
In the fifth embodiment, resource allocation is performed for the frame configuration shown in FIG. This embodiment is based on the following assumptions. That is, in an urban environment, two adjacent relay stations are separated from each other by a building, so that transmission from the relay station to the mobile terminal can be performed simultaneously.

図6に示すフレーム構成に対して、本発明の上記リソース割当方法を採用しては図14に示すフレーム構成を得ることができる。図14からわかるように、上記フレーム構成には合わせて三つの短いタイムスロットが含まれる。そのうち、一つ目の短いタイムスロット内で、基地局が順に第三リレー局FRS3と第四リレー局FRS4とデータ交互を行うと共に、第一リレー局FRS1がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行い、第二リレー局FRS2もそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。二つ目の短いタイムスロット内で、基地局が順に第一リレー局FRS1と第二リレー局FRS2とデータ交互を行うと共に、第三リレー局FRS3がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行い、第四リレー局FRS4もそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。三つ目の短いタイムスロット内で、基地局がそれによってカバーされる移動端末、即ち一ホップユーザとデータ交互を行う。   The frame configuration shown in FIG. 14 can be obtained by adopting the resource allocation method of the present invention for the frame configuration shown in FIG. As can be seen from FIG. 14, the frame structure includes three short time slots. Among them, in the first short time slot, the base station sequentially performs data interchange with the third relay station FRS3 and the fourth relay station FRS4, and the first relay station FRS1 alternates data with the mobile terminal covered thereby. The second relay station FRS2 also performs data interchange with the mobile terminal covered by the second relay station FRS2. Within the second short time slot, the base station in turn alternates data with the first relay station FRS1 and the second relay station FRS2, and the third relay station FRS3 alternates data with the mobile terminal covered thereby. The fourth relay station FRS4 also performs data interchange with the mobile terminal covered by it. Within the third short time slot, the base station alternates data with the mobile terminal covered by it, ie one-hop user.

図14に示すフレーム構成からわかるように、隣接するリレー局の間に建物があるため、第一リレー局FRS1と第二リレー局FRS2がそれによってカバーされる移動端末とのデータ交互を同時に行うことができ、第三リレー局FRS3と第四リレー局FRS4がそれによってカバーされる移動端末とのデータ交互を同時に行うことができる。従って、実施例4において、実質上は第一リレー局FRS1によってカバーされる一つの移動端末及び第二リレー局FRS2によってカバーされる一つの移動端末に、第三リレー局FRS3によってカバーされる一つの移動端末及び第四リレー局FRS4によってカバーされる一つの移動端末に、同じタイムスロット(第一と第二の短いタイムスロット)を割当てる。このようなリソース割当方法によって、TDMAフレーム構成の長さが、図3に示す七つの短いタイムスロットから図14に示す三つの短いタイムスロットに短縮されるため、システムのスループット及びチャネル利用率が増大される。実施例5における上記リソース割当方法を採用して得られるスループットは公式(5)によって計算されることができる。
As can be seen from the frame configuration shown in FIG. 14, since there is a building between adjacent relay stations, the first relay station FRS1 and the second relay station FRS2 perform data alternating with the mobile terminals covered by them simultaneously. The third relay station FRS3 and the fourth relay station FRS4 can simultaneously perform data interchange with the mobile terminals covered thereby. Therefore, in the fourth embodiment, one mobile terminal covered by the first relay station FRS1 and one mobile terminal covered by the second relay station FRS2 are substantially covered by one relay terminal FRS3. The same time slot (first and second short time slots) is allocated to one mobile terminal covered by the mobile terminal and the fourth relay station FRS4. This resource allocation method shortens the length of the TDMA frame structure from the seven short time slots shown in FIG. 3 to the three short time slots shown in FIG. 14, thus increasing the system throughput and channel utilization. Is done. Throughput obtained by adopting the resource allocation method in the fifth embodiment can be calculated by the formula (5).

ここで、各パラメータの意味は公式(4)と同じである。   Here, the meaning of each parameter is the same as formula (4).

(実施例6)
実施例6において、図4に示すフレーム構成に対してリソース割当を行っている。当該実施例は基地局でスマートアンテナを用い、かつ下記の仮定に基づく。即ち、都市の環境下で、隣接する二つのリレー局は建物に隔てられることにより、リレー局から移動端末への伝送を同時に行うことができる。
(Example 6)
In the sixth embodiment, resource allocation is performed for the frame configuration shown in FIG. This embodiment uses a smart antenna at the base station and is based on the following assumptions. That is, in an urban environment, two adjacent relay stations are separated from each other by a building, so that transmission from the relay station to the mobile terminal can be performed simultaneously.

図4に示すフレーム構成に対して、本発明の上記リソース割当方法を採用しては図15に示すフレーム構成を得ることができる。図15からわかるように、上記フレーム構成には合わせて三つの短いタイムスロットが含まれる。そのうち、一つ目の短いタイムスロット内で、基地局がスマートアンテナによって全てのリレー局とデータ交互を行う。二つ目の短いタイムスロット内で、前記第一リレー局FRS1がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行うと共に、前記第二リレー局FRS2がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行う。三つ目の短いタイムスロット内で、前記第三リレー局FRS3がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行い、前記第四リレー局FRS4がそれによってカバーされる移動端末とデータ交互を行うと共に、基地局がそれによって直接にカバーされる移動端末、即ち一ホップユーザとデータ交互を行う。   By adopting the resource allocation method of the present invention for the frame configuration shown in FIG. 4, the frame configuration shown in FIG. 15 can be obtained. As can be seen from FIG. 15, the frame structure includes three short time slots. Among them, in the first short time slot, the base station performs data interchange with all the relay stations by the smart antenna. Within the second short time slot, the first relay station FRS1 performs data alternation with the mobile terminal covered thereby, and the second relay station FRS2 performs data alternation with the mobile terminal covered thereby. . Within the third short time slot, the third relay station FRS3 performs data alternation with the mobile terminal covered thereby, and the fourth relay station FRS4 performs data alternation with the mobile terminal covered thereby. The base station performs data interchange with the mobile terminal directly covered by it, i.e. one-hop user.

図15に示すフレーム構成からわかるように、このようなリソース割当方法によっては、TDMAフレーム構成の長さが図4に示す二つの短いタイムスロットから図15に示す三つの短いタイムスロットに増加されるが、本実施例の上記方法で一つの周波数帯だけが用いられるため、二つの周波数帯が節約されている。従って、システムのスループット及びチャネル利用率が図4に示す状況に比べて、比較的大幅に向上されている。実施例4における上記リソース割当方法を採用して得られるスループットは公式(6)によって計算されることができる。
As can be seen from the frame configuration shown in FIG. 15, depending on the resource allocation method, the length of the TDMA frame configuration is increased from the two short time slots shown in FIG. 4 to the three short time slots shown in FIG. However, since only one frequency band is used in the above method of the present embodiment, two frequency bands are saved. Therefore, the system throughput and the channel utilization rate are relatively improved compared to the situation shown in FIG. The throughput obtained by adopting the resource allocation method in the fourth embodiment can be calculated by the formula (6).

ここで、各パラメータの意味は公式(4)と同じである
図16は本発明の実施例4、5、6及び従来の第四、五、六チャネル割当方法で、スループットと、基地局から移動端末までの距離との関係を示している。ここで、図16における最下方の実線曲線、点線曲線と正三角を含む曲線はそれぞれ従来の第四、五、六チャネル割当方法によって得られるスループットと、基地局から移動端末までの距離との関係を示している。菱形を含む曲線は本発明の実施例4によって得られるスループットと、基地局から移動端末までの距離との関係を示している。六角星を含む曲線は本発明の実施例5によって得られるスループットと、基地局から移動端末までの距離との関係を示している。逆三角を含む曲線は本発明の実施例6によって得られるスループットと、基地局から移動端末までの距離との関係を示している。図16からわかるように、本発明の実施例4、5、6はそれぞれ従来の第四、五、六チャネル割当方法に対して比較的大きな改善を行って、空間の独立性によってもたらされ得るスペースダイバーシティゲインを有効に利用することができ、これにより、システムのスループットが極めて向上されている。
Here, the meaning of each parameter is the same as formula (4). FIG. 16 shows throughput, movement from the base station in the fourth, fifth, and sixth channel allocation methods according to the fourth, fifth, and sixth embodiments of the present invention. The relationship with the distance to the terminal is shown. Here, the lowermost solid curve, the dotted curve and the curve including the equilateral triangle in FIG. 16 are the relationship between the throughput obtained by the conventional fourth, fifth and sixth channel allocation methods and the distance from the base station to the mobile terminal, respectively. Is shown. A curve including a rhombus indicates a relationship between the throughput obtained by the fourth embodiment of the present invention and the distance from the base station to the mobile terminal. A curve including a hexagonal star indicates a relationship between the throughput obtained by the fifth embodiment of the present invention and the distance from the base station to the mobile terminal. A curve including an inverted triangle indicates the relationship between the throughput obtained by Embodiment 6 of the present invention and the distance from the base station to the mobile terminal. As can be seen from FIG. 16, Embodiments 4, 5, and 6 of the present invention can be brought about by space independence, with relatively large improvements over the conventional fourth, fifth, and sixth channel allocation methods, respectively. Space diversity gain can be used effectively, which greatly improves system throughput.

説明すべきものとして、上記好ましい実施例はTDMAシステムを例として説明されているが、本発明の上記リソース割当方法はTDMAに適用されるだけではなく、他のリレーベースのセルラー移動通信システムにも応用されることができる。   As described above, the preferred embodiment has been described by taking a TDMA system as an example, but the resource allocation method of the present invention is not only applied to TDMA but also applied to other relay-based cellular mobile communication systems. Can be done.

従来のリレーベースの移動通信システムに用いられているリレー局はみなアナログであって、基地局と移動端末からの情報に対して直接転送の方式を採用して中継を実現しているため、従来のリレーベースの移動通信システムでは本発明のリソース割当方法を実現することができない。   The relay stations used in the conventional relay-based mobile communication system are all analog, and the relay is realized by adopting the direct transfer method for the information from the base station and the mobile terminal. In the relay-based mobile communication system, the resource allocation method of the present invention cannot be realized.

このため、本発明はまた本発明の上記リソース割当方法を実現できる移動通信システム及び当該通信システムに用いられるリレー局を提供している。   Therefore, the present invention also provides a mobile communication system capable of realizing the resource allocation method of the present invention and a relay station used in the communication system.

本発明の上記リレーベースの移動通信システムの各セルには、主に、一つの基地局と、一つ以上のリレー局及び移動端末が含まれる。ここで、基地局と移動端末のハードウェア構成はそれぞれ従来の基地局及び移動端末のハードウェア構成と大体同じであるが、上記基地局がセル内各移動端末の所属するリレー局及び占用されるチャネルなど情報を記録するチャネルリソース割当て表を記録する必要がある。基地局は上記チャネルリソース割当て表に基づいてネットワークにアクセスする移動端末にチャネルリソース選択を行う。   Each cell of the relay-based mobile communication system of the present invention mainly includes one base station, one or more relay stations, and mobile terminals. Here, the hardware configurations of the base station and the mobile terminal are almost the same as the hardware configurations of the conventional base station and the mobile terminal, respectively, but the base station is occupied by the relay station to which each mobile terminal in the cell belongs. It is necessary to record a channel resource allocation table for recording information such as channels. The base station performs channel resource selection for the mobile terminal accessing the network based on the channel resource allocation table.

上記セルラー移動通信システムに用いられるリレー局は従来技術で用いられるリレー局と大きな相違がある。その内部構成は図17に示すように、主に、
基地局又は移動端末からの受信信号を、前記リレー局が受信する際に受信し、送信待ちの信号を、前記リレー局が送信する際に基地局又は移動端末に送信するアンテナと、
前記受信した信号に対してダウンコンバータ、復調及び復号などの操作処理を行い、処理後のデータを転送するかどうかを判断する受信素子と、
前記受信素子によって処理された、転送する必要のあるデータに対して符号化、変調及びアップコンバータ処理を行い、送信待ちの信号を生成する送信素子と、
前記送信素子によって生成された送信待ちの信号を、前記リレー局が送信する際に前記アンテナに出力し、前記アンテナによって受信された信号を、前記リレー局が受信する際に前記受信素子に接続して、リレー局の送信と受信機能間の変換を実現する送受信変換スイッチと、を備える。
The relay station used in the cellular mobile communication system is greatly different from the relay station used in the prior art. Its internal configuration is mainly as shown in FIG.
An antenna that receives a reception signal from a base station or a mobile terminal when the relay station receives the signal, and transmits a signal waiting for transmission to the base station or the mobile terminal when the relay station transmits;
A receiving element that performs operations such as down-converter, demodulation and decoding on the received signal, and determines whether to transfer the processed data;
A transmitting element that performs encoding, modulation, and up-converter processing on the data that needs to be transferred, processed by the receiving element, and generates a signal waiting for transmission;
A signal waiting for transmission generated by the transmitting element is output to the antenna when the relay station transmits, and a signal received by the antenna is connected to the receiving element when the relay station receives the signal. And a transmission / reception conversion switch that realizes conversion between the transmission and reception functions of the relay station.

ここで、前記受信素子は、受信信号に対してダウンコンバータ処理を行うダウンコンバータモジュールと、ダウンコンバータモジュールによってダウンコンバータ処理された後で出力された信号に対して復調を行う復調モジュールと、復調モジュールによって復調された後で出力される信号に対して復号化を行う復号化モジュールと、復号化モジュールによって復号化された後で出力されて、得られるデータに対して識別を行い、転送する必要があるかどうかを判断する識別モジュールと、を更に備える。   Here, the receiving element includes a down-converter module that performs a down-converter process on a received signal, a demodulating module that demodulates a signal output after being down-converted by the down-converter module, and a demodulating module A decoding module that decodes the signal that is output after being demodulated by the decoder, and the data that is output after being decoded by the decoding module and needs to be identified and transferred And an identification module for determining whether or not there is.

前記送信素子は、転送する必要のあるデータに対して符号化を行う符号化モジュールと、符号化モジュールによって符号化された後で出力されたデータに対して変調を行う変調モジュールと、変調モジュールによって変調された後で出力された信号に対してアップコンバータ処理を行うアップコンバータモジュールと、を更に備える。   The transmission element includes an encoding module that performs encoding on data that needs to be transferred, a modulation module that modulates data output after being encoded by the encoding module, and a modulation module. And an up-converter module that performs up-converter processing on the signal output after being modulated.

ここからわかるように、上記リレー局ベースの移動通信システムによって本発明の上記リソース割当方法を実現することが可能になる。これにより、リレー局ベースのセルラーネットワークに空間の独立リンクが存在するという本質的特性を利用してリソース割当を行うことができ、システムのスループット及びチャネル利用率を増大させている。 As can be seen, the resource allocation method of the present invention can be realized by the relay station based mobile communication system. This allows resource allocation to take advantage of the inherent property of having independent spatial links in a relay station based cellular network, increasing system throughput and channel utilization.

従来のリレーベースのセルラ構成を示す図である。It is a figure which shows the conventional relay-based cellular structure. 従来の第一チャネル割当方法を用いるTDMAフレーム構成図である。It is a TDMA frame block diagram using the conventional 1st channel allocation method. 従来の第二チャネル割当方法を用いるTDMAフレーム構成図である。It is a TDMA frame block diagram using the conventional 2nd channel allocation method. 従来の第三チャネル割当方法を用いるTDMAフレーム構成図である。It is a TDMA frame block diagram using the conventional 3rd channel allocation method. 従来の第四チャネル割当方法を用いるTDMAフレーム構成図である。FIG. 6 is a TDMA frame configuration diagram using a conventional fourth channel allocation method. 従来の第五チャネル割当方法を用いるTDMAフレーム構成図である。FIG. 9 is a TDMA frame configuration diagram using a conventional fifth channel allocation method. 本発明によるリレーベースのセルにおいてリソース割当を行う方法のフローチャートである。4 is a flowchart of a method for performing resource allocation in a relay-based cell according to the present invention. 本発明による可変タイムスロット長のTDMAシステムにおいて基地局が現在ネットワークにアクセスしている移動端末にチャネルを割当てる方法のフローチャートである。3 is a flowchart of a method for allocating a channel to a mobile terminal in which a base station is currently accessing a network in a variable time slot length TDMA system according to the present invention; 本発明の実施例1によるリソース割当をした後のフレーム構成図である。It is the frame block diagram after performing the resource allocation by Example 1 of this invention. 本発明の実施例2によるリソース割当をした後のフレーム構成図である。FIG. 10 is a frame configuration diagram after resource allocation according to Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施例3によるリソース割当をした後のフレーム構成図である。FIG. 10 is a frame configuration diagram after resource allocation according to Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施例1、2、3および従来の第一、二、三チャネル割当方法を用いるとき、スループットと、基地局から移動端末までの間の距離との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the throughput and the distance from the base station to the mobile terminal when using the first, second, and third embodiments of the present invention and the conventional first, second, and third channel allocation methods. 本発明の実施例4によるリソース割当をした後のフレーム構成図である。FIG. 10 is a frame configuration diagram after performing resource allocation according to Embodiment 4 of the present invention. 本発明の実施例5によるリソース割当をした後のフレーム構成図である。FIG. 10 is a frame configuration diagram after performing resource allocation according to Embodiment 5 of the present invention. 本発明の実施例6によるリソース割当をした後のフレーム構成図である。FIG. 10 is a frame configuration diagram after performing resource allocation according to Embodiment 6 of the present invention. 本発明の実施例4、5、6および従来の第四、五、六チャネル割当方法を用いるとき、スループットと、基地局から移動端末までの間の距離との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the throughput and the distance from the base station to the mobile terminal when using the fourth, fifth and sixth embodiments of the present invention and the conventional fourth, fifth and sixth channel allocation methods. 本発明によるリレー局の内部構成図である。It is an internal block diagram of the relay station by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

AP…基地局、MT…移動端末、FRS…リレー局、 AP ... base station, MT ... mobile terminal, FRS ... relay station,

Claims (20)

リレーベースのセルラ構成におけるリソース割当方法であって、
ネットワークにアクセスしている移動端末が、基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報をモニターして自分が一ホップユーザであるかそれとも二ホップユーザであるかを判断して、自分が二ホップユーザであると判断すれば、受信された報知情報に基づいて自分がどのリレー局のカバレッジに属するかを判断し、且つ自分の所属するリレー局情報を当該リレー局を経由して基地局にフィードバックするステップaと、
前記基地局が、現在の移動端末にリソース割当準則に基づいてチャネルを割当て、且つ割当てたチャネルを当該移動端末の所属するリレー局を経由して前記移動端末に指示するステップbと、
前記基地局及び前記移動端末が、割当てられたチャネルを用いてデータ伝送を行うステップcと
を含むことを特徴とするこの方法。
A resource allocation method in a relay-based cellular configuration, comprising:
A mobile terminal accessing the network monitors broadcast information from the base station and all relay stations in the network to determine whether it is a one-hop user or a two-hop user, and If it is determined that it is a hop user, it determines which relay station it belongs to based on the received broadcast information, and relay station information to which it belongs to the base station via the relay station. Feedback step a,
The base station assigns a channel to the current mobile terminal based on resource allocation rules, and instructs the mobile terminal to the assigned channel via a relay station to which the mobile terminal belongs;
The method comprising the step c wherein the base station and the mobile terminal perform data transmission using the assigned channel.
ステップaにおいて前記基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報をモニターすることは、
基地局が報知チャネルで報知情報を周期的に報知するステップa1と、
基地局のカバレッジ内にあるリレー局が、基地局によって報知される報知情報を受信した後、基地局からの報知情報をそのカバレッジ内の移動端末に転送するステップa2と、
ネットワークにアクセスしている移動端末が、基地局によって送信される報知情報及びリレー局によって転送される報知情報を受信するステップa3と
を含むことを特徴とする請求項1に記載のリソース割当方法。
Monitoring broadcast information from the base station and all relay stations in the network in step a,
Step a1 in which the base station periodically broadcasts broadcast information through a broadcast channel;
After the relay station in the coverage of the base station receives the broadcast information broadcasted by the base station, step a2 for forwarding the broadcast information from the base station to the mobile terminal in the coverage;
2. The resource allocation method according to claim 1, comprising a step a3 in which a mobile terminal accessing the network receives broadcast information transmitted by a base station and broadcast information transferred by a relay station.
ステップaにおいて、前記移動端末は、受信された基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報の信号対干渉電力と雑音比又は受信電力を測定することによって、自分が一ホップユーザであるかそれとも二ホップユーザであるかを判断し、
ステップaにおける前記判断は具体的に、
前記移動端末が、受信された基地局及びネットワーク内全てのリレー局からの報知情報の信号対干渉電力と雑音比を測定するステップa4と、
その中から最大の信号対干渉電力と雑音比を有する報知情報を検索して、当該報知情報が基地局からのものであれば、当該移動端末は自分が一ホップユーザであると判断し、当該報知情報があるリレー局からのものであれば、当該移動端末は自分が二ホップユーザであると判断するステップa5とを含む
ことを特徴とする請求項1に記載のリソース割当方法。
Whether the mobile terminal is a one-hop user by measuring the signal-to-interference power and noise ratio or received power of broadcast information from the received base station and all relay stations in the network in step a Or if you ’re a two-hop user,
Specifically, the determination in step a is as follows:
Step a4 in which the mobile terminal measures the signal-to-interference power and noise ratio of the broadcast information from the received base station and all relay stations in the network;
Search for broadcast information having the maximum signal-to-interference power and noise ratio from among them, and if the broadcast information is from a base station, the mobile terminal determines that it is a one-hop user, 2. The resource allocation method according to claim 1, further comprising step a5 of determining that the mobile terminal is a two-hop user if the broadcast information is from a relay station.
ステップaにおいて、前記自分がどのリレー局のカバレッジに属するかを判断する移動端末は、最大の信号対干渉電力と雑音比を有する報知情報に付けられているリレー局の特徴情報に基づいて当該報知情報を転送したリレー局を識別し、且つ自分が当該リレー局のカバレッジに属すると判断することを特徴とする請求項1に記載のリソース割当方法。   In step a, the mobile terminal that determines to which relay station the mobile terminal belongs belongs to the broadcast station based on the relay station characteristic information attached to the broadcast information having the maximum signal-to-interference power and noise ratio. 2. The resource allocation method according to claim 1, wherein the relay station that has transferred the information is identified and it is determined that the relay station belongs to the coverage of the relay station. 前記特徴情報は各リレー局が報知する際に用いられる異なる時間及び/又はコードチャネル及び/又はチャネルの情報であることを特徴とする請求項4に記載のリソース割当方法。   5. The resource allocation method according to claim 4, wherein the feature information is information on different times and / or code channels and / or channels used when each relay station broadcasts. ステップbにおける前記リソース割当準則は、同じチャネルを異なるリレー局のカバレッジ内に属する移動端末だけに割当てることを含む特徴とする請求項1に記載のリソース割当方法。   2. The resource allocation method according to claim 1, wherein the resource allocation rule in step b includes allocating the same channel only to mobile terminals belonging to the coverage of different relay stations. ステップbにおいて前記現在の移動端末にチャネルを割当てることは、
基地局が、移動端末の所属するリレー局に基づいて、本セルのチャネルリソース割当て表の中で、前記移動端末の所属するリレー局と異なるリレー局の有するチャネルリソースを検索し、見つけたら、ステップb12を実行し、見つけなかったら、ステップb13を実行するステップb11と、
見付けられたチャネルリソースに再利用できるチャネルリソースがあるかどうかを判断して、あれば、当該移動端末にその中から一つの再利用できるチャネルを割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新し、なければ、ステップb13を実行するステップb12と、
現在の移動端末にチャネルを割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新するステップb13と
を含むことを特徴とする請求項6に記載のリソース割当方法。
Assigning a channel to the current mobile terminal in step b
When the base station searches for and finds a channel resource of a relay station different from the relay station to which the mobile terminal belongs in the channel resource allocation table of the cell based on the relay station to which the mobile terminal belongs, If b12 is executed and not found, step b11 is executed to execute step b13;
It is determined whether there is a channel resource that can be reused in the found channel resource. If there is one, a channel that can be reused is allocated to the mobile terminal, and the channel resource allocation table of this cell is updated. If not, step b12 for executing step b13;
7. The resource allocation method according to claim 6, comprising a step b13 of allocating a channel to a current mobile terminal and updating a channel resource allocation table of the cell.
前記リソース割当準則は、一つ以上の再利用できるチャネルリソースがある場合に、現在アクセスしている移動端末の信号対干渉電力と雑音比に一番近いチャネルを割当てることを、更に含むことを特徴とする請求項6に記載のリソース割当方法。   The resource allocation rule further includes allocating a channel closest to a signal-to-interference power and a noise ratio of a currently accessed mobile terminal when there is one or more reusable channel resources. 7. The resource allocation method according to claim 6. 前記方法は、
リレー局が、基地局からリレー局までの信号対干渉電力と雑音比を周期的に測定し、且つ移動端末によって測定されたリレー局から各移動端末までの信号対干渉電力と雑音比を周期的に受信して、基地局に報告することと、
基地局が、リレー局によって報告された信号対干渉電力と雑音比に基づいて、自分が記録する本セル内チャネルリソース割当て表の中の、各移動端末によって占用されるチャネルリソース情報を更新することとを、更に含み、
ステップbにおいて、前記現在の移動端末にチャネルを割当てることは、
アクセスしている移動端末の所属するリレー局に基づいて、前記チャネルリソース割当て表の中で、前記移動端末の所属するリレー局と異なるリレー局の有するチャネルリソースを検索して、このようなチャネルリソースを見つけたら、ステップb22を実行し、見つけなかったら、ステップb24を実行するステップb21と、
見付けられたチャネルリソースに再利用できるチャネルリソースがあるかどうかを判断して、あれば、ステップb23を実行し、なければ、ステップb24を実行するステップb22と、
一つ以上の再利用できるチャネルリソースがあるかどうかを判断して、あれば、それぞれ、再利用できるチャネルリソースの信号対干渉電力と雑音比と、現在アクセスしている移動端末に対応する信号対干渉電力と雑音比とを比較して、その中から現在アクセスしている移動端末の信号対干渉電力と雑音比に一番近いチャネルを現在移動端末に割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新し、なければ、当該再利用できるチャネルを現在アクセスしている移動端末に割当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新するステップb23と、
現在の移動端末にチャネルを割り当て、且つ本セルのチャネルリソース割当て表を更新するステップb24と、を含む、
ことを特徴とする請求項8に記載のリソース割当方法。
The method
The relay station periodically measures the signal-to-interference power and noise ratio from the base station to the relay station, and periodically measures the signal-to-interference power and noise ratio from the relay station to each mobile terminal measured by the mobile terminal. Receiving and reporting to the base station,
Based on the signal-to-interference power and noise ratio reported by the relay station, the base station updates the channel resource information occupied by each mobile terminal in the intra-cell channel resource allocation table recorded by itself. And further including
In step b, allocating a channel to the current mobile terminal
Based on the relay station to which the accessed mobile terminal belongs, the channel resource allocation table is searched for a channel resource possessed by a relay station different from the relay station to which the mobile terminal belongs, and such a channel resource is obtained. If found, execute step b22; if not found, execute step b24;
It is determined whether there is a channel resource that can be reused in the found channel resource, and if there is, step b23 is executed; otherwise, step b22 is executed;
It is determined whether there are one or more reusable channel resources, and if there are, the signal-to-interference power and noise ratio of the reusable channel resources and the signal pair corresponding to the currently accessed mobile terminal, respectively. Compare the interference power and noise ratio, assign the channel closest to the signal-to-interference power and noise ratio of the currently accessed mobile terminal to the current mobile terminal, and set the channel resource allocation table for this cell. If not updated, step b23 for allocating the reusable channel to the currently accessing mobile terminal and updating the channel resource allocation table of this cell;
Assigning a channel to the current mobile terminal and updating the channel resource assignment table of this cell b24,
9. The resource allocation method according to claim 8, wherein
前記現在アクセスしている移動端末の信号対干渉電力と雑音比に一番近いチャネルを現在移動端末に割当てることは具体的に、
を満足する移動端末によって占用されるチャネルを現在アクセスしている移動端末に割当てることであり、
ここで、min( )関数は最小値演算を表し、abs( )関数は絶対値演算を表し、
は現在ネットワークにアクセスしている移動端末の第yホップタイムスロット内の信号対干渉電力と雑音比を表し、
は本セルのもう一つ移動端末の第yホップタイムスロット内の信号対干渉電力と雑音比を表し、yの値は1又は2である
ことを特徴とする請求項8又は請求項9に記載のリソース割当方法。
Specifically, allocating a channel closest to the signal-to-interference power and noise ratio of the currently accessed mobile terminal to the current mobile terminal,
Assigning a channel occupied by a mobile terminal satisfying to the currently accessed mobile terminal,
Where min () function represents minimum value operation, abs () function represents absolute value operation,
Represents the signal-to-interference power and noise ratio in the y-th hop time slot of the mobile terminal currently accessing the network,
Represents the signal-to-interference power and noise ratio in the y-th hop time slot of another mobile terminal of this cell, and the value of y is 1 or 2. Resource allocation method.
時分割多元接続システムにおいて、前記チャネルリソースはタイムスロットであり、
ステップcにおいて、前記基地局及び前記移動端末が、割当てられたチャネルを用いてデータ伝送を行うことは、
二つの二ホップ移動端末に二つの短いタイムスロットリソースを割当、一つ目の短いタイムスロットを、同時に、前記二つの移動端末中の一つ目移動端末の第一ホップタイムスロット及び二つ目移動端末の第二ホップタイムスロットとし、二つ目の短いタイムスロットを、同時に、前記一つ目移動端末の第二ホップタイムスロット及び前記二つ目移動端末の第一ホップタイムスロットとする、ことを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載のリソース割当方法。
In a time division multiple access system, the channel resource is a time slot;
In step c, the base station and the mobile terminal perform data transmission using an allocated channel,
Two short time slot resources are allocated to two two-hop mobile terminals, and the first short time slot is simultaneously assigned to the first hop time slot and the second mobile of the first mobile terminal in the two mobile terminals. The second hop time slot of the terminal, and the second short time slot simultaneously as the second hop time slot of the first mobile terminal and the first hop time slot of the second mobile terminal. Including,
2. The resource allocation method according to claim 1, wherein
前記短いタイムスロットリソースは時分割多元接続システムにおける基本的なタイムスロットリソースであることを特徴とする請求項11に記載のリソース割当方法。   12. The resource allocation method according to claim 11, wherein the short time slot resource is a basic time slot resource in a time division multiple access system. 前記短いタイムスロットリソースは時分割多元接続システムにおける基本タイムスロットを二つのタイムスロットに分けた短いタイムスロットであることを特徴とする請求項11に記載のリソース割当方法。   12. The resource allocation method according to claim 11, wherein the short time slot resource is a short time slot obtained by dividing a basic time slot in a time division multiple access system into two time slots. ステップcにおける前記データ伝送のプロセスで、リレー局は、データパケットを受信した後、現在受信したデータパケットが自分によって転送されるべきであるかどうかを判断して、自分によって転送されるべきであれば、当該データパケットを転送し、そうでなければ、当該データパケットを捨てる、ことを特徴とする請求項1に記載のリソース割当方法。   In the process of data transmission in step c, after receiving the data packet, the relay station should determine whether the currently received data packet should be forwarded by itself and should be forwarded by itself. 2. The resource allocation method according to claim 1, wherein the data packet is transferred, and if not, the data packet is discarded. 各セルには、一つの基地局、一つ以上のリレー局及び移動端末が含まれるリレーベースの移動通信システムであって、
前記基地局は、本セルのチャネルリソース割当て表を記録し、本セルにアクセスする移動端末に、当該チャネルリソース割当て表に基づいてチャネルを割当て、
前記リレー局は、
基地局又は移動端末からの受信信号を、前記リレー局が受信する際に受信し、送信待ちの信号を、前記リレー局が送信する際に基地局又は移動端末に送信するアンテナと、
前記受信した信号に対してダウンコンバータ、復調及び復号などの操作処理を行い、処理後のデータを転送するかどうかを判断する受信素子と、
前記受信素子によって処理された、転送する必要のあるデータに対して符号化、変調及びアップコンバータ処理を行い、送信待ちの信号を生成する送信素子と、
前記送信素子によって生成された送信待ちの信号を、前記リレー局が送信する際に前記アンテナに出力し、前記アンテナによって受信された信号を、前記リレー局が受信する際に前記受信素子に接続して、リレー局の送信と受信機能間の変換を実現する送受信変換スイッチと、を更に備える、
ことを特徴とするこのシステム。
Each cell is a relay-based mobile communication system including one base station, one or more relay stations, and a mobile terminal,
The base station records a channel resource allocation table of the cell, allocates a channel to a mobile terminal accessing the cell based on the channel resource allocation table,
The relay station is
An antenna that receives a reception signal from a base station or a mobile terminal when the relay station receives the signal, and transmits a signal waiting for transmission to the base station or the mobile terminal when the relay station transmits;
A receiving element that performs operations such as down-converter, demodulation and decoding on the received signal, and determines whether to transfer the processed data;
A transmitting element that performs encoding, modulation, and up-converter processing on the data that needs to be transferred, processed by the receiving element, and generates a signal waiting for transmission;
A signal waiting for transmission generated by the transmitting element is output to the antenna when the relay station transmits, and a signal received by the antenna is connected to the receiving element when the relay station receives the signal. A transmission / reception conversion switch that realizes conversion between the transmission and reception functions of the relay station,
This system characterized by that.
前記リレー局における受信素子は、
受信信号に対してダウンコンバータ処理を行うダウンコンバータモジュールと、
ダウンコンバータモジュールによってダウンコンバータ処理された後の信号に対して復調を行う復調モジュールと、
復調モジュールによって復調された後の信号に対して復号化を行う復号化モジュールと、
復号化モジュールによって復号化された後で得られるデータに対して識別を行い、かつ、転送する必要があるかどうかを判断する識別モジュールと
を更に備えることを特徴とする請求項15に記載のリレーベースの移動通信システム。
The receiving element in the relay station,
A down-converter module that performs down-converter processing on the received signal;
A demodulation module that demodulates the signal after being downconverted by the downconverter module;
A decoding module for decoding the signal demodulated by the demodulation module;
16. The relay according to claim 15, further comprising an identification module that performs identification on data obtained after being decrypted by the decryption module and determines whether transfer is necessary. Based mobile communication system.
前記リレー局における送信素子は、
受信素子からの、転送する必要のあるデータに対して符号化を行う符号化モジュールと、
符号化モジュールによって符号化された後のデータに対して変調を行う変調モジュールと、
変調モジュールによって変調された後の信号に対してアップコンバータ処理を行うアップコンバータモジュールと
を更に備えることを特徴とする請求項15に記載のリレーベースの移動通信システム。
The transmitting element in the relay station,
An encoding module for encoding data that needs to be transferred from the receiving element;
A modulation module that modulates the data after being encoded by the encoding module;
16. The relay-based mobile communication system according to claim 15, further comprising an up-converter module that performs up-converter processing on a signal after being modulated by the modulation module.
リレー局であって、
基地局又は移動端末からの受信信号を、前記リレー局が受信する際に受信し、送信待ちの信号を、前記リレー局が送信する際に基地局又は移動端末に送信するアンテナと、
前記受信した信号に対してダウンコンバータ、復調及び復号などの操作処理を行い、処理後のデータを転送するかどうかを判断する受信素子と、
受信素子によって処理された、転送する必要のあるデータに対して符号化、変調及びアップコンバータ処理を行い、送信待ちの信号を生成する送信素子と、
前記送信素子によって生成された送信待ちの信号を、前記リレー局が送信する際に前記アンテナに出力し、前記アンテナによって受信された信号を、前記リレー局が受信する際に前記受信素子に接続して、リレー局の送信と受信機能間の変換を実現する送受信変換スイッチと
を更に備えることを特徴とするこのリレー局。
A relay station,
An antenna that receives a reception signal from a base station or a mobile terminal when the relay station receives the signal, and transmits a signal waiting for transmission to the base station or the mobile terminal when the relay station transmits;
A receiving element that performs operations such as down-converter, demodulation and decoding on the received signal, and determines whether to transfer the processed data;
A transmitting element that performs encoding, modulation, and up-converter processing on the data that needs to be transferred, processed by the receiving element, and generates a signal waiting for transmission;
A signal waiting for transmission generated by the transmitting element is output to the antenna when the relay station transmits, and a signal received by the antenna is connected to the receiving element when the relay station receives the signal. The relay station further comprises a transmission / reception conversion switch for realizing conversion between transmission and reception functions of the relay station.
前記受信素子は、
受信信号に対してダウンコンバータ処理を行うダウンコンバータモジュールと、
ダウンコンバータモジュールによってダウンコンバータ処理された後の信号に対して復調を行う復調モジュールと、
復調モジュールによって復調された後の信号に対して復号化を行う復号化モジュールと、
復号化モジュールによって復号化された後で得られるデータに対して識別を行い、かつ、転送する必要があるかどうかを判断する識別モジュールとを
更に備えることを特徴とする請求項18に記載のリレー局。
The receiving element is
A down-converter module that performs down-converter processing on the received signal;
A demodulation module that demodulates the signal after being downconverted by the downconverter module;
A decoding module for decoding the signal demodulated by the demodulation module;
19. The relay according to claim 18, further comprising: an identification module that performs identification on data obtained after being decrypted by the decryption module and determines whether transfer is necessary. Bureau.
前記送信素子は、
受信素子からの、転送する必要のあるデータに対して符号化を行う符号化モジュールと、
符号化モジュールによって符号化された後のデータに対して変調を行う変調モジュールと、
変調モジュールによって変調された後の信号に対してアップコンバータ処理を行うアップコンバータモジュールと
を更に備えることを特徴とする請求項18に記載のリレー局。
The transmitting element is
An encoding module for encoding data that needs to be transferred from the receiving element;
A modulation module that modulates the data after being encoded by the encoding module;
19. The relay station according to claim 18, further comprising an up-converter module that performs an up-converter process on the signal modulated by the modulation module.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008311695A (en) * 2007-06-12 2008-12-25 Ntt Software Corp Access controller and access control method
WO2010047466A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-29 Lg Electronics Inc. Scheduling method in wireless communication system using relay station
WO2010145225A1 (en) * 2009-10-12 2010-12-23 中兴通讯股份有限公司 Method and system for relay node implementing random access

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101141796B (en) * 2006-09-08 2010-12-08 华为技术有限公司 Uplink resource multiplexing method of wireless relay system
CN101409927A (en) * 2007-10-11 2009-04-15 华为技术有限公司 Method and system for sending and obtaining base station information, and base station and access equipment
JP5038924B2 (en) * 2008-01-25 2012-10-03 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ Relay transmission system, base station, relay station and method
US20100291935A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Rudrapatna Ashok N Multi-stream wireless relay
EP3020245A4 (en) * 2013-07-11 2016-11-23 Nokia Technologies Oy Device-to-device synchronization method and apparatus for partial coverage
CN103442407B (en) * 2013-08-30 2016-06-08 西安电子科技大学 The system of selection of wireless relay in a kind of low-frequency range low-consumption wireless local area network

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002252587A (en) * 2001-02-26 2002-09-06 Hitachi Kokusai Electric Inc Tdma relay system
JP2003199172A (en) * 2001-10-17 2003-07-11 Hitachi Kokusai Electric Inc Digital wireless relay system and wireless relay system
JP2003258719A (en) * 2001-12-28 2003-09-12 Ntt Docomo Inc Radio communication system, base station, relay station, mobile station, and packet transmission control method
JP2005252677A (en) * 2004-03-04 2005-09-15 Kddi Corp Base station and relay communication apparatus in multihop cellular system, and radio resource allocating method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11122667A (en) * 1997-10-14 1999-04-30 Fujitsu Ltd Communication relay method, communication relay system and repeater

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002252587A (en) * 2001-02-26 2002-09-06 Hitachi Kokusai Electric Inc Tdma relay system
JP2003199172A (en) * 2001-10-17 2003-07-11 Hitachi Kokusai Electric Inc Digital wireless relay system and wireless relay system
JP2003258719A (en) * 2001-12-28 2003-09-12 Ntt Docomo Inc Radio communication system, base station, relay station, mobile station, and packet transmission control method
JP2005252677A (en) * 2004-03-04 2005-09-15 Kddi Corp Base station and relay communication apparatus in multihop cellular system, and radio resource allocating method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008311695A (en) * 2007-06-12 2008-12-25 Ntt Software Corp Access controller and access control method
WO2010047466A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-29 Lg Electronics Inc. Scheduling method in wireless communication system using relay station
US8570947B2 (en) 2008-10-21 2013-10-29 Lg Electronics Inc. Scheduling method in wireless communication system using relay station
WO2010145225A1 (en) * 2009-10-12 2010-12-23 中兴通讯股份有限公司 Method and system for relay node implementing random access
CN102045863A (en) * 2009-10-12 2011-05-04 中兴通讯股份有限公司 Method and system for implementing random access in relay station
CN102045863B (en) * 2009-10-12 2014-12-10 中兴通讯股份有限公司 Method and system for implementing random access in relay station

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