JP2008048286A - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御情報非送信リレー局2aは、端末3aに制御情報を送信せずデータのみを送信する。制御情報送信リレー局2bは、データと制御情報を端末3bに送信する。無線通信装置1の送信領域設定手段1aは、端末3a,3b、制御情報非送信リレー局2a、および制御情報送信リレー局2bと無線通信を行うフレームのダウンリンクサブフレーム内に、制御情報送信リレー局2bから配下の端末3bへデータ送信するための領域を設定する。
【選択図】図1
Description
図19は、通信システムのその1を示した図である。図には、BS111、RS112、MS113,114が示してある。また、BS111の通信範囲を示したエリア121およびRS112の通信範囲を示したエリア122が示してある。
IEEE Std 802.16-2004 IEEE Std 802.16e-2005
図1は、無線通信装置の概要を示した図である。図には、無線通信装置1、制御情報非送信リレー局2a、制御情報送信リレー局2b、および端末3a,3bが示してある。
図2は、第1の実施の形態に係る通信システムの構成例を示した図である。図には、BS11、RS21,22、およびMS31〜33が示してある。また、図には、BS11の通信範囲を示したエリア41、RS21の通信範囲を示したエリア42、およびRS22の通信範囲を示したエリア43が示してある。なお、図に示すCは、BS11、RS21,22、およびMS31〜33で送受信される、例えば、プリアンブルやマップ情報などの制御情報を示している。Dは、BS11、RS21,22、およびMS31〜33で送受信されるデータを示している。
図3は、BSの機能ブロック図である。図に示すようにBS11は、リソースマネジメント部50、上位レイヤ制御部61、バッファ62、DLHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)送信バッファ63、ULHARQ受信バッファ64、送信部65、および受信部66を有している。
BS−MS下り送信領域設定部53cは、BS11から配下のMS33へデータを送信する領域を設定する。
制御情報送信RS−MS下り送信領域設定部53eは、制御情報を送信するRS22からRS22配下のMS33へデータを送信する領域を設定する。
ULサブフレーム制御部54のMS−BS上り送信領域設定部54aは、BS11配下のMS31からBS11へデータを送信する領域を設定する。
MS−制御情報非送信RS上り送信領域設定部54cは、制御情報を送信しないRS21配下のMS32からRS21へデータを送信する領域を設定する。
DLサブフレーム制御部53およびULサブフレーム制御部54で決定したフレーム構成は、制御情報生成部56によって制御情報としてまとめられ、送信部65からBS制御情報送信領域(例えば、図8の期間D1が対応する)で送信される。制御情報を受信したRS21,22、MS31〜33は、制御情報によって指示された領域で送受信を行う。また、制御情報には、プリアンブル生成部55で生成された、フレームタイミングを知らせるためのプリアンブルも含まれる。
図4は、制御情報のデータ構成例を示した図である。BS11からRS21,22およびMS31,32に送信される制御情報は、図に示すように時間方向とサブチャネル方向とに、プリアンブルの情報とマップ情報とが割当てられる。各マップ内には、送受信時刻、送受信期間が示してある。この制御情報を受信したRS21,22およびMS31,32は、受信した制御情報のマップ情報を基に、自身の使用できる送受信領域を認識し、その領域内で信号の送受信を行う。
図5は、RSから送信される制御情報のデータ構成例を示した図である。RS22からMS33へ送信される制御情報は、図に示すように時間方向とサブチャネル方向とに、プリアンブル情報とマップ情報とが割当てられる。各マップ内には、送受信時刻、送受信期間が示してある。この制御情報を受信したMS33は、受信した制御情報のマップ情報を基に、自身の使用できる送受信領域を認識し、その領域内で信号の送受信を行う。なお、図5の制御情報は、RS22がBS11から受信した制御情報に基づいて生成する。
図6は、DLサブフレームの設定フローを示した図である。DLサブフレームは、以下のステップに基づいて、6つの領域が設定される。
[ステップS3]BS11は、BS11から配下のMS31へデータを送信する領域を設定する。
ここで、制御情報を送信するRS22の配下のMS33は、BS11が送信するフレームタイミングとは異なるフレームタイミングで動作している。BS11のULサブフレームの期間では、BS11の配下のMS31,32はデータ送信をするが、このときRS22の配下のMS33がDLサブフレームの受信動作をしていると、MS31,32の送信する信号がMS33に対して干渉してしまう。
なお、以上のステップで設定される領域について、ステップS1で設定される領域以外は、DLサブフレーム内での順序を問わない。
図7は、ULサブフレームの設定フローを示した図である。ULサブフレームは、以下のステップに基づいて、4つの領域が設定される。
[ステップS12]BS11は、制御情報を送信するRS22配下のMS33がRS22へデータを送信する領域を設定する。
[ステップS13]BS11は、制御情報を送信しないRS21配下のMS32がRS21へデータを送信する領域を設定する。
なお、以上で設定される領域は、ULサブフレーム内での順序を問わない。ただし、DLサブフレームとULサブフレームの順序は必ずDLが先になるようにする。これは、DLサブフレーム内の制御情報にフレーム全体の構成が載っており、RS21,22、MS31,32はその制御情報を基に送受信動作を行うためである。
図8は、フレームのフォーマットを示した図である。図に示すように、時刻0(フレームの先頭)において、制御情報がBS11からブロードキャストされ、RS21,22、MS31,32で受信される。
時刻D1+D2から期間D3の領域では、BS11からRS21,22へデータ送信が行われる。このとき、RS21,22のそれぞれへのデータ送信は、時分割多重、サブチャネル分割多重、符号分割多重、空間分割多重のいずれでもよいが、RS21,22で信号が分離できるようにする必要がある
時刻D1+D2+D3から期間D4の領域では、RS21からMS32へのデータ送信が行われる。RS21は、制御情報を送らないので、RS21から送信する領域の情報は、予めBS11からの制御情報によりRS21とMS32に通知しておく。
時刻TDLsubframe+U1+U2から期間U3の領域では、MS33からRS22へデータが送信される。ここで、制御情報を送信するRS22配下のMS33の送信領域は、RS22から送信された制御情報によって指定されている。
[ステップS21]BS11は、RS21,22、MS31,32へ制御情報をブロードキャスト(図中BC)する領域を設定する。RS21,22、MS31,32は、ネットワークにエントリーするためにBS11から送信される制御情報を受信し、フレームのタイミングを検出する。従って、この制御情報は、フレームの先頭で送信する必要がある。
[ステップS23]BS11は、配下のMS31へデータを送信する領域を設定する。
[ステップS24]BS11は、制御情報を送信するRS22から、その配下のMS33へ制御情報をブロードキャストする領域を設定する。制御情報を受信したRS22およびMS33は、制御情報を受信した時刻をフレームの先頭と認識し、フレームのタイミングを検出することができる。
ここで、制御情報を送信するRS22の配下のMS33は、BS11が送信するフレームタイミングとは異なるフレームタイミングで動作している。BS11のULサブフレーム期間では、BS11の配下のMS31,32はデータを送信するが、このときRS22配下のMS33がDLサブフレームの受信動作をしていると、MS31,32が送信する信号がMS33に対して干渉してしまう。
なお、以上で設定される領域は、上記のステップの順番で並ぶように設定する。
[ステップS31]BS11は、RS21,22がBS11へデータを送信する領域を設定する。
[ステップS33]BS11は、制御情報を送信するRS22配下のMS33がRS22へデータを送信する領域を設定する。
[ステップS34]BS11は、制御情報を送信しないRS21配下のMS32がRS21へデータを送信する領域を設定する。
次に、以上のような領域設定によって構成されるフレームについて説明する。
時刻D1+D2+D3から期間D4の領域では、RS21からMS32へのデータ送信が行われる。RS21は、制御情報を送らないので、RS21から送信する領域の情報は、予めBS11からの制御情報によりRS21とMS32とに通知しておく。
時刻TDLsubframe+U1+U2から期間U3の領域では、MS32からRS21へデータが送信される。ここで、制御情報を送信するRS22配下のMS33の送信領域は、RS33から送信される制御情報によって指定されている。
送信動作と受信動作の切り替えには遅延が伴うので、その間は送受信動作ができなくなるが、以上のように送信領域を設定すると、RS21,22における1フレーム中の送受信動作の切り替え回数を最も少なくすることができる。
[ステップS41]BS11は、RS21,22、MS31,32へ制御情報をブロードキャスト(図中BC)する領域を設定する。RS21,22、MS31,32は、ネットワークにエントリーするためにBS11から送信される制御情報を受信し、フレームのタイミングを検出する。従って、制御情報は、フレームの先頭で送信する必要がある。
[ステップS43]BS11は、制御情報を送信するRS22から、その配下のMS33へ制御情報をブロードキャストする領域を設定する。この制御情報を受信したRS22またはMS33は、この制御情報を受信した時刻をフレームの先頭と認識し、フレームのタイミングを検出することができる。
なお、図の枠71に示すように、制御情報を送信するRS22が、制御情報を送信する領域においては、BS11はデータを送信しない。従って、BS11は、ステップS44,S46でデータを送信する。
[ステップS61]BS11は、RS21,22がBS11へデータを送信する領域を設定する。
なお、図の枠74に示すように、BS11と制御情報を送信するRS22との両方の制御情報が見えるエリアに存在するMSにおいては、それぞれ異なる送信領域となるようにする。すなわち、ステップS62,S63のMSには、それぞれ異なる送信領域となるように領域を設定する。同じ領域とすると干渉してしまうからである。
次に、以上のような領域設定によって構成されるフレームについて説明する。
時刻D1+D2+D3から期間D4の領域では、BS11とRS22の両方の制御情報が届くエリアにいるMSのうち、BS11配下のMSへ、BS11からデータを送信する。なお、図のBS→MSTxに対応するBS→MSRxが図示されていないが、これはデータを受信するMSが図2に図示されていないからである。
同じリソースを使って送信を行っている領域(図のD6,U4)では、MS32,33は、互いの制御情報が見えないところにいるので干渉が発生しない。よって、リソースの有効活用が可能となる。
[ステップS71]BS11は、RS21,22、MS31,32へ制御情報をブロードキャスト(図中BC)する領域を設定する。RS21,22、MS31,32は、ネットワークにエントリーするためにBS11から送信される制御情報を受信し、フレームのタイミングを検出する。従って、制御情報は、フレームの先頭で送信する必要がある。
[ステップS73]BS11は、制御情報を送信するRS22から、その配下のMS32へ制御情報をブロードキャストする領域を設定する。制御情報を受信したRS22またはMS33は、制御情報を受信した時刻をフレームの先頭と認識し、フレームのタイミングを検出することができる。
また、枠76に示すように、MSでの干渉が閾値以下になる場合、BS11、RS21,22は、同じリソースを使用し、干渉が閾値以上になる場合は、異なるリソースを使用する。
[ステップS81]BS11は、RS21,22がBS11へデータを送信する領域を設定する。
次に、以上のような領域設定によって構成されるフレームについて説明する。
また、時刻D1+D2から期間D4の領域では、BS11、RS21,22が配下のMS31〜33へデータ送信する。このとき、RS22の送信領域だけは、時刻D1+D2+D3からとなる。また、各MS31〜33で予想される干渉が閾値以下である場合は、BS11とRS21,22は、同じリソースを使用し、干渉が閾値以上である場合は、異なるリソースを使用する。このデータ送信が終了すると、BS11のフレームタイミングにおけるDLサブフレーム領域が終了し、ULサブフレーム領域が始まる。
(付記1) 無線通信を行う無線通信装置において、
端末、データのみを送信する制御情報非送信リレー局、および前記データと制御情報とを送信する制御情報送信リレー局と無線通信を行うフレームのダウンリンクサブフレーム内に、前記制御情報送信リレー局から配下の前記端末へデータ送信するための領域を設定する送信領域設定手段、
を有することを特徴とする無線通信装置。
当該無線通信装置と前記制御情報送信リレー局との一方の前記制御情報しか認識できないエリアに存在する前記端末の、当該無線通信装置へのデータ送信と、前記制御情報送信リレー局へのデータ送信との領域を、重ねて設定する第2の重複領域設定手段と、
をさらに有することを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
前記端末から当該無線通信装置へのデータ送信と、前記端末から前記制御情報送信リレー局および前記制御情報非送信リレー局へのデータ送信との領域を、無線通信の干渉が閾値以下の場合、重ねて設定する第2の閾値重複領域設定手段と、
をさらに有することを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
(付記8) 前記制御情報を前記端末、前記制御情報非送信リレー局、および前記制御情報送信リレー局に送信する領域を前記フレームの先頭に設定する制御情報送信領域設定手段をさらに有することを特徴とする付記1記載の無線通信装置。
前記基地局が無線通信を行うフレームのダウンリンクサブフレーム内に、前記端末に送信する前記制御情報と前記データとの領域が収まるように設定する送信領域設定手段、
を有することを特徴とする無線通信装置。
前記基地局が、無線通信を行うフレームのダウンリンクサブフレーム内に、前記制御情報送信リレー局から配下の前記端末へデータ送信するための領域を設定する、
ことを特徴とする無線通信方法。
1a 送信領域設定手段
2a 制御情報非送信リレー局
2b 制御情報送信リレー局
3a,3b 端末
Claims (10)
- 無線通信を行う無線通信装置において、
端末、データのみを送信する制御情報非送信リレー局、および前記データと制御情報とを送信する制御情報送信リレー局と無線通信を行うフレームのダウンリンクサブフレーム内に、前記制御情報送信リレー局から配下の前記端末へデータ送信するための領域を設定する送信領域設定手段、
を有することを特徴とする無線通信装置。 - 前記フレームのアップリンクサブフレーム内に、前記制御情報送信リレー局の配下の前記端末から前記制御情報送信リレー局へデータ送信するための領域を設定するアップリンク送信領域設定手段をさらに有することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
- 前記フレームのアップリンクサブフレームの先頭に、前記制御情報送信リレー局と前記制御情報非送信リレー局とが当該無線通信装置にデータ送信するための領域を設定するリレー局送信領域設定手段をさらに有することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
- 前記制御情報送信リレー局と前記制御情報非送信リレー局とが前記データを送受信するための領域を間隔が空くように前記フレームに設定するリレー局領域設定手段をさらに有することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
- 当該無線通信装置と前記制御情報送信リレー局との一方の前記制御情報しか認識できないエリアに存在する前記端末への、当該無線通信装置からのデータ送信と、前記制御情報送信リレー局からのデータ送信との領域を、重ねて設定する第1の重複領域設定手段と、
当該無線通信装置と前記制御情報送信リレー局との一方の前記制御情報しか認識できないエリアに存在する前記端末の、当該無線通信装置へのデータ送信と、前記制御情報送信リレー局へのデータ送信との領域を、重ねて設定する第2の重複領域設定手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 当該無線通信装置から配下の前記端末へのデータ送信と、前記制御情報送信リレー局および前記制御情報非送信リレー局から配下の前記端末へのデータ送信との領域を、無線通信の干渉が閾値以下の場合、重ねて設定する第1の閾値重複領域設定手段と、
前記端末から当該無線通信装置へのデータ送信と、前記端末から前記制御情報送信リレー局および前記制御情報非送信リレー局へのデータ送信との領域を、無線通信の干渉が閾値以下の場合、重ねて設定する第2の閾値重複領域設定手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記フレームは、前記ダウンリンクサブフレームとアップリンクサブフレームとの順で構成されていることを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
- 前記制御情報を前記端末、前記制御情報非送信リレー局、および前記制御情報送信リレー局に送信する領域を前記フレームの先頭に設定する制御情報送信領域設定手段をさらに有することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
- 基地局と端末との間で送受信されるデータを中継し、前記端末に制御情報を送信する無線通信装置において、
前記基地局が無線通信を行うフレームのダウンリンクサブフレーム内に、前記端末に送信する前記制御情報と前記データとの領域が収まるように設定する送信領域設定手段、
を有することを特徴とする無線通信装置。
- 基地局、端末、データのみ送信する制御情報非送信リレー局、および前記データと制御情報とを送信する制御情報送信リレー局とを有する無線通信システムの無線通信方法において、
前記基地局が、無線通信を行うフレームのダウンリンクサブフレーム内に、前記制御情報送信リレー局から配下の前記端末へデータ送信するための領域を設定する、
ことを特徴とする無線通信方法。
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