JP2010109644A - Wireless relay device and wireless relay method - Google Patents
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Description
本発明は、第1無線通信装置と第2無線通信装置との間で送受信されるデータを中継する無線中継装置および無線中継方法に関する。 The present invention relates to a wireless relay device and a wireless relay method for relaying data transmitted and received between a first wireless communication device and a second wireless communication device.
従来、第1無線通信装置(例えば、無線基地局)と第2無線通信装置(例えば、無線端末)との間で送受信されるデータを中継する無線中継装置が広く用いられている。当該無線中継装置は、第1無線通信装置と無線通信を実行する第1通信部と、第2無線通信装置と無線通信を実行する第2通信部とを備える。 Conventionally, a wireless relay device that relays data transmitted and received between a first wireless communication device (for example, a wireless base station) and a second wireless communication device (for example, a wireless terminal) has been widely used. The wireless relay device includes a first communication unit that performs wireless communication with the first wireless communication device, and a second communication unit that performs wireless communication with the second wireless communication device.
このような無線中継装置において、各アンテナの受信レベルを比較し、受信レベルの良好なアンテナを選択して無線通信を行うことによって、通信品質を改善する方法が提案されている(特許文献1参照)。具体的には、特許文献1に記載の無線中継装置は、当該無線中継装置に設けられたN本のアンテナそれぞれの受信レベルを比較し、N本のアンテナのうち受信レベルの高いA本(N>A)のアンテナを使用して受信を行う。送信の際には、A本のアンテナのうち最も受信レベルの高い1本のアンテナが使用される。
しかしながら、特許文献1に記載の無線中継装置においては、N本のアンテナのうち無線通信に同時に使用されるアンテナの本数は最大A本であり、(N−A)本のアンテナが無線通信に使用されないため、アンテナの使用効率が悪い問題があった。
However, in the wireless relay device described in
また、第1通信部における通信品質(例えばスループット)と、第2通信部における通信品質との間には差が生じることが多い。特許文献1に記載の無線中継装置では、第1通信部における通信品質と第2通信部における通信品質とのバランスを考慮していないため、無線中継装置においてデータを保持するバッファのオーバフローなどが発生し、データ中継を正常に継続することが困難になる問題があった。
In addition, there is often a difference between the communication quality (for example, throughput) in the first communication unit and the communication quality in the second communication unit. In the wireless relay device described in
そこで、本発明は、アンテナの使用効率を高めつつ、第1通信部における通信品質と第2通信部における通信品質との間に大きな差が生じてもデータ中継を正常に継続できる無線中継装置および無線中継方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a radio relay apparatus capable of normally continuing data relay even when a large difference occurs between the communication quality in the first communication unit and the communication quality in the second communication unit, while improving the antenna usage efficiency. An object is to provide a wireless relay method.
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第1の特徴は、間隔をおいて配置された複数のアンテナ(アンテナAnt1〜AntN)と、第1無線通信装置(例えば無線基地局BS)と無線通信を実行する第1通信部(ドナー側通信部110)と、第2無線通信装置(例えば無線端末MS)と無線通信を実行する第2通信部(リモート側通信部120)とを有し、前記第1無線通信装置と前記第2無線通信装置との間で送受信されるデータを中継する無線中継装置(無線中継装置100)であって、前記第1通信部が無線通信を実行する時間帯と前記第2通信部が無線通信を実行する時間帯とが重複する場合、前記複数のアンテナのうち、一部のアンテナを前記第1通信部に割り当て、残りのアンテナを前記第2通信部に割り当てるアンテナ割り当て部(アンテナ割り当て部141)と、前記第1通信部と前記第1無線通信装置との無線通信における通信品質と、前記第2通信部と前記第2無線通信装置との無線通信における通信品質との差分が閾値を超えたか否かを判定する判定部(判定部142)とを備え、前記第1通信部は、前記一部のアンテナを介して前記第1無線通信装置と無線通信を実行し、前記第2通信部は、前記残りのアンテナを介して前記第2無線通信装置と無線通信を実行し、前記アンテナ割り当て部は、前記判定部によって前記差分が前記閾値を超えたと判定された場合、前記第1通信部および前記第2通信部に対する前記複数のアンテナの割り当てを変更することによって前記差分を減少させることを要旨とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following features. First, the first feature of the present invention is that a plurality of antennas (antennas Ant 1 to Ant N ) arranged at intervals and a first wireless communication apparatus (for example, a wireless base station BS) perform wireless communication. A first communication unit (donor-side communication unit 110) and a second communication unit (remote-side communication unit 120) that performs wireless communication with a second wireless communication device (for example, a wireless terminal MS), the first wireless communication A wireless relay device (wireless relay device 100) that relays data transmitted and received between a device and the second wireless communication device, wherein the first communication unit performs wireless communication and the second communication An antenna allocation unit that allocates a part of the plurality of antennas to the first communication unit and allocates the remaining antennas to the second communication unit when the time period in which the unit performs wireless communication overlaps Antenna split The difference between the communication quality in wireless communication between the contact unit 141), the first communication unit and the first wireless communication device, and the communication quality in wireless communication between the second communication unit and the second wireless communication device is A determination unit (determination unit 142) that determines whether or not a threshold value has been exceeded, wherein the first communication unit performs wireless communication with the first wireless communication device via the partial antenna, Two communication units execute wireless communication with the second wireless communication device via the remaining antennas, and the antenna allocation unit determines that the difference exceeds the threshold when the determination unit determines that the difference exceeds the threshold value. The gist is to reduce the difference by changing assignment of the plurality of antennas to one communication unit and the second communication unit.
このような無線中継装置によれば、アンテナ割り当て部は、複数のアンテナのうち一部のアンテナを第1通信部に割り当て、複数のアンテナのうち残りのアンテナを第2通信部に割り当てる。第1通信部および第2通信部のそれぞれが同一の時間帯において無線通信を実行する場合、複数のアンテナの多くが無線通信に同時に使用されることになり、アンテナの使用効率を高めることができる。 According to such a radio relay device, the antenna allocation unit allocates some of the plurality of antennas to the first communication unit, and allocates the remaining antennas of the plurality of antennas to the second communication unit. When each of the first communication unit and the second communication unit performs wireless communication in the same time zone, many of the plurality of antennas are simultaneously used for wireless communication, and the use efficiency of the antenna can be improved. .
また、アンテナ割り当て部は、第1通信部における通信品質と第2通信部における通信品質との間の差分が閾値を超えた場合に、複数のアンテナの割り当てを変更することによって当該差分を減少させる。したがって、第1通信部における通信品質と第2通信部における通信品質との間に大きな差が生じてもデータ中継を正常に継続できる。 The antenna allocating unit reduces the difference by changing the allocation of the plurality of antennas when the difference between the communication quality in the first communication unit and the communication quality in the second communication unit exceeds a threshold value. . Therefore, even if there is a large difference between the communication quality in the first communication unit and the communication quality in the second communication unit, data relay can be continued normally.
本発明の第2の特徴は、間隔をおいて配置された複数のアンテナ(アンテナAnt1〜AntN)と、第1無線通信装置(例えば無線基地局BS)と無線通信を実行する第1通信部(ドナー側通信部110)と、第2無線通信装置(例えば無線端末MS)と無線通信を実行する第2通信部(リモート側通信部120)とを有し、前記第1無線通信装置と前記第2無線通信装置との間で送受信されるデータを中継する無線中継装置(無線中継装置100)であって、前記第1通信部が無線通信を実行する時間帯と前記第2通信部が無線通信を実行する時間帯とが重複する場合、前記複数のアンテナのうち、一部のアンテナを前記第1通信部に割り当て、残りのアンテナを前記第2通信部に割り当てるアンテナ割り当て部(アンテナ割り当て部141)と、前記データの中継が完了するまで前記データを保持するバッファ(バッファ部114a、バッファ部124a)におけるデータ保持量が閾値を超えたか否かを判定する判定部(判定部142)とを備え、前記第1通信部は、前記一部のアンテナを介して前記第1無線通信装置と無線通信を実行し、前記第2通信部は、前記残りのアンテナを介して前記第2無線通信装置と無線通信を実行し、前記アンテナ割り当て部は、前記判定部によって前記データ保持量が前記閾値を超えたと判定された場合、前記第1通信部および前記第2通信部に対する前記複数のアンテナの割り当てを変更することによって前記データ保持量を減少させることを要旨とする。
A second feature of the present invention is that a plurality of antennas (antennas Ant 1 to Ant N ) arranged at intervals and a first communication that performs wireless communication with a first wireless communication device (for example, a wireless base station BS). Unit (donor side communication unit 110), and a second communication unit (remote side communication unit 120) that performs wireless communication with a second wireless communication device (for example, a wireless terminal MS), and the first wireless communication device A wireless relay device (wireless relay device 100) that relays data transmitted to and received from the second wireless communication device, wherein a time zone during which the first communication unit performs wireless communication and the second communication unit When a time zone for performing wireless communication overlaps, an antenna allocation unit (antenna allocation) that allocates a part of the plurality of antennas to the first communication unit and allocates the remaining antennas to the second communication unit. Part 141) and a determination unit (determination unit 142) that determines whether or not the amount of data held in the buffer (
このような無線中継装置によれば、本発明の第1の特徴と同様に、複数のアンテナの多くが無線通信に同時に使用され、アンテナの使用効率を高めることができる。また、アンテナ割り当て部は、バッファにおけるデータ保持量が閾値を超えた場合に、複数のアンテナの割り当てを変更することによって当該データ保持量を減少させる。したがって、バッファがオーバフローすることを防止でき、データ中継を正常に継続できる。 According to such a wireless relay device, as in the first feature of the present invention, many of the plurality of antennas are simultaneously used for wireless communication, and the use efficiency of the antennas can be increased. Further, the antenna allocation unit reduces the data retention amount by changing the allocation of the plurality of antennas when the data retention amount in the buffer exceeds the threshold value. Therefore, the buffer can be prevented from overflowing, and data relay can be continued normally.
本発明の第3の特徴は、本発明の第1または第2の特徴に係り、前記第1無線通信装置および前記第2無線通信装置が時分割複信方式に従って前記データを送受信する場合、前記アンテナ割り当て部は、前記第1無線通信装置から前記第2無線通信装置へのデータ送信が実行される第1時間帯と、前記第2無線通信装置から前記第1無線通信装置へのデータ送信が実行される第2時間帯との間に設けられる無信号区間(TTG、RTG)において、前記第1通信部および前記第2通信部に対する前記複数のアンテナの割り当てを変更することを要旨とする。 A third feature of the present invention relates to the first or second feature of the present invention, wherein the first wireless communication device and the second wireless communication device transmit and receive the data according to a time division duplex method. The antenna allocating unit is configured to perform data transmission from the first wireless communication apparatus to the second wireless communication apparatus in a first time period in which data transmission is performed, and to transmit data from the second wireless communication apparatus to the first wireless communication apparatus. The gist is to change the assignment of the plurality of antennas to the first communication unit and the second communication unit in a non-signal period (TTG, RTG) provided between the second time slot to be executed.
本発明の第4の特徴は、本発明の第1〜第3の何れかの特徴に係り、前記アンテナ割り当て部は、前記複数のアンテナの割り当てを変更する際、前記複数のアンテナの中から通信品質が劣化した劣化アンテナを検出し、前記一部のアンテナに前記劣化アンテナが含まれる場合、前記一部のアンテナに含まれる前記劣化アンテナを、前記残りのアンテナの何れかと入れ替え、前記残りのアンテナに前記劣化アンテナが含まれる場合、前記残りのアンテナに含まれる前記劣化アンテナを、前記一部のアンテナの何れかと入れ替えることを要旨とする。 A fourth feature of the present invention relates to any one of the first to third features of the present invention, wherein the antenna assigning unit communicates from among the plurality of antennas when changing the assignment of the plurality of antennas. When a deteriorated antenna whose quality has deteriorated is detected and the deteriorated antenna is included in the partial antenna, the deteriorated antenna included in the partial antenna is replaced with one of the remaining antennas, and the remaining antenna When the degraded antenna is included in the antenna, the degraded antenna included in the remaining antennas is replaced with one of the partial antennas.
本発明の第5の特徴は、本発明の第1〜第3の何れかの特徴に係り、前記アンテナ割り当て部は、前記複数のアンテナの割り当てを変更する際、前記第1通信部における通信品質の劣化、または前記第2通信部における通信品質の劣化が生じたかを判定し、前記第1通信部における通信品質の劣化が生じたと判定した場合、前記残りのアンテナの少なくとも1つを前記第1通信部に割り当て、前記第2通信部における通信品質の劣化が生じたと判定した場合、前記一部のアンテナの少なくとも1つを前記第2通信部に割り当てることを要旨とする。 A fifth feature of the present invention relates to any one of the first to third features of the present invention, wherein the antenna allocating unit changes communication quality in the first communication unit when changing the allocation of the plurality of antennas. Or when the communication quality of the second communication unit has deteriorated, and when it is determined that the communication quality of the first communication unit has deteriorated, at least one of the remaining antennas is connected to the first communication unit. The gist is to assign at least one of the antennas to the second communication unit when it is determined that communication quality is deteriorated in the second communication unit.
本発明の第6の特徴は、本発明の第1〜第5の何れかの特徴に係り、前記第1通信部は、前記第2通信部が前記第2無線通信装置との無線通信を開始するよりも前に、前記第1無線通信装置との無線通信を開始し、前記アンテナ割り当て部は、前記第1通信部が前記第1無線通信装置との無線通信を開始する際に、前記第1無線通信装置との間の通信品質を前記複数のアンテナのそれぞれについて測定し、前記測定した通信品質が高い上位所定数のアンテナ、または前記測定した通信品質が所定値を上回るアンテナを前記一部のアンテナとして前記第1通信部に割り当てることを要旨とする。 A sixth feature of the present invention relates to any one of the first to fifth features of the present invention, wherein the second communication unit starts wireless communication with the second wireless communication device. Before the wireless communication device starts wireless communication with the first wireless communication device, and the antenna allocating unit starts the wireless communication with the first wireless communication device when the first communication unit starts wireless communication with the first wireless communication device. The communication quality with one wireless communication device is measured for each of the plurality of antennas, and the upper predetermined number of antennas with the high measured communication quality, or the antennas with the measured communication quality exceeding the predetermined value are the part The gist is that the antenna is assigned to the first communication unit.
本発明の第7の特徴は、本発明の第1〜第6の何れかの特徴に係り、前記第1通信部は、前記一部のアンテナを介して、同一の周波数帯を用いる信号系列を複数同時に送信または受信する多入力多出力型の無線通信を前記第1無線通信装置と実行し、前記第2通信部は、前記残りのアンテナを介して、同一の周波数帯を用いる信号系列を複数同時に送信または受信する多入力多出力型の無線通信を前記第2無線通信装置と実行することを要旨とする。 A seventh feature of the present invention relates to any one of the first to sixth features of the present invention, wherein the first communication unit transmits a signal sequence using the same frequency band via the partial antenna. A plurality of multi-input / multi-output type wireless communication for simultaneous transmission or reception is executed with the first wireless communication device, and the second communication unit transmits a plurality of signal sequences using the same frequency band via the remaining antennas. The gist of the present invention is to perform multi-input multi-output wireless communication simultaneously with transmission or reception with the second wireless communication device.
本発明の第8の特徴は、本発明の第1〜第7の何れかの特徴に係り、前記第1通信部が前記第1無線通信装置と無線通信を実行する時間帯と前記第2通信部が前記第2無線通信装置と無線通信を実行する時間帯とが重複しない場合、前記アンテナ割り当て部は、前記複数のアンテナのうち同一のアンテナを前記第1通信部および前記第2通信部に割り当てることを要旨とする。 An eighth feature of the present invention relates to any one of the first to seventh features of the present invention, wherein the first communication unit performs a time period for performing wireless communication with the first wireless communication device, and the second communication. The antenna assigning unit assigns the same antenna among the plurality of antennas to the first communication unit and the second communication unit when the unit does not overlap the time zone for performing wireless communication with the second wireless communication device The gist is to assign.
本発明の第9の特徴は、間隔をおいて配置された複数のアンテナと、第1無線通信装置と無線通信を実行する第1通信部と、第2無線通信装置と無線通信を実行する第2通信部とを有し、前記第1無線通信装置と前記第2無線通信装置との間で送受信されるデータを中継する無線中継装置において用いられる無線中継方法であって、前記第1通信部が無線通信を実行する時間帯と前記第2通信部が無線通信を実行する時間帯とが重複する場合、前記複数のアンテナのうち、一部のアンテナを前記第1通信部に割り当て、残りのアンテナを前記第2通信部に割り当てるステップと、前記第1通信部と前記第1無線通信装置との無線通信における通信品質と、前記第2通信部と前記第2無線通信装置との無線通信における通信品質との差分が閾値を超えたか否かを判定するステップと、前記判定するステップにおいて前記差分が前記閾値を超えたと判定された場合、前記第1通信部および前記第2通信部に対する前記複数のアンテナの割り当てを変更することによって前記差分を減少させるステップとを備え、前記第1通信部は、前記一部のアンテナを介して前記第1無線通信装置と無線通信を実行し、前記第2通信部は、前記残りのアンテナを介して前記第2無線通信装置と無線通信を実行することを要旨とする。 A ninth feature of the present invention is that a plurality of antennas arranged at intervals, a first communication unit that performs wireless communication with the first wireless communication device, and a first communication unit that performs wireless communication with the second wireless communication device. A wireless relay method used in a wireless relay device that relays data transmitted and received between the first wireless communication device and the second wireless communication device, the first communication portion When the time zone in which wireless communication is performed and the time zone in which the second communication unit performs wireless communication overlap, a part of the plurality of antennas is assigned to the first communication unit, and the remaining Assigning an antenna to the second communication unit, communication quality in wireless communication between the first communication unit and the first wireless communication device, and wireless communication between the second communication unit and the second wireless communication device Difference from communication quality is threshold Determining whether the difference exceeds the threshold in the determining step and changing the allocation of the plurality of antennas to the first communication unit and the second communication unit. The first communication unit performs wireless communication with the first wireless communication device via the partial antenna, and the second communication unit transmits the remaining antenna to the remaining antenna. The gist of the present invention is to perform wireless communication with the second wireless communication device via the network.
本発明の第10の特徴は、間隔をおいて配置された複数のアンテナと、第1無線通信装置と無線通信を実行する第1通信部と、第2無線通信装置と無線通信を実行する第2通信部とを有し、前記第1無線通信装置と前記第2無線通信装置との間で送受信されるデータを中継する無線中継装置において用いられる無線中継方法であって、前記第1通信部が無線通信を実行する時間帯と前記第2通信部が無線通信を実行する時間帯とが重複する場合、前記複数のアンテナのうち、一部のアンテナを前記第1通信部に割り当て、残りのアンテナを前記第2通信部に割り当てるステップと、前記データの中継が完了するまで前記データを保持するバッファにおけるデータ保持量が閾値を超えたか否かを判定するステップと、前記判定するステップにおいて前記データ保持量が前記閾値を超えたと判定された場合、前記第1通信部および前記第2通信部に対する前記複数のアンテナの割り当てを変更することによって前記データ保持量を減少させるステップとを備え、前記第1通信部は、前記一部のアンテナを介して前記第1無線通信装置と無線通信を実行し、前記第2通信部は、前記残りのアンテナを介して前記第2無線通信装置と無線通信を実行することを要旨とする。 A tenth feature of the present invention is that a plurality of antennas arranged at intervals, a first communication unit that performs wireless communication with the first wireless communication device, and a first communication unit that performs wireless communication with the second wireless communication device. A wireless relay method used in a wireless relay device that relays data transmitted and received between the first wireless communication device and the second wireless communication device, the first communication portion When the time zone in which wireless communication is performed and the time zone in which the second communication unit performs wireless communication overlap, a part of the plurality of antennas is assigned to the first communication unit, and the remaining A step of assigning an antenna to the second communication unit, a step of determining whether or not a data holding amount in a buffer holding the data exceeds a threshold until the data relay is completed, and a step of determining. Reducing the data retention amount by changing allocation of the plurality of antennas to the first communication unit and the second communication unit when it is determined that the data retention amount exceeds the threshold value. The first communication unit performs wireless communication with the first wireless communication device via the partial antenna, and the second communication unit communicates with the second wireless communication device via the remaining antenna. The gist is to execute wireless communication.
本発明によれば、アンテナの使用効率を高めつつ、第1通信部における通信品質と第2通信部における通信品質との間に大きな差が生じてもデータ中継を正常に継続できる無線中継装置および無線中継方法を提供できる。 According to the present invention, there is provided a radio relay apparatus capable of normally continuing data relay even when a large difference occurs between the communication quality in the first communication unit and the communication quality in the second communication unit while improving the antenna usage efficiency. A wireless relay method can be provided.
次に、図面を参照して、本発明の第1実施形態、第2実施形態、およびその他の実施形態を説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。 Next, a first embodiment, a second embodiment, and other embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings in the following embodiments, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
[第1実施形態]
第1実施形態では、(1)無線通信システムの概略構成、(2)無線中継装置の構成、(3)無線中継装置の動作、(4)作用・効果について説明する。
[First Embodiment]
In the first embodiment, (1) a schematic configuration of a wireless communication system, (2) a configuration of a wireless relay device, (3) an operation of the wireless relay device, and (4) actions and effects will be described.
(1)無線通信システムの概略構成
図1は、第1実施形態に係る無線通信システム10の全体概略構成図である。
(1) Schematic Configuration of Radio Communication System FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a radio communication system 10 according to the first embodiment.
図1に示すように、無線通信システム10は、無線基地局BS(第1無線通信装置)、無線端末MS(第2無線通信装置)、および無線中継装置100を有する。
As illustrated in FIG. 1, the radio communication system 10 includes a radio base station BS (first radio communication device), a radio terminal MS (second radio communication device), and a
無線中継装置100は、無線基地局BSおよび無線端末MSが送受信するデータを中継する。これにより、無線端末MSは、無線基地局BSによって形成される通信エリアであるセルの範囲外、あるいは、当該セルの端部(セルフリンジ)に位置していても、無線中継装置100を介してデータを無線基地局BSと送受信できる。
The
無線基地局BS、無線端末MSおよび無線中継装置100のそれぞれは複数のアンテナを有し、複数のアンテナを用いてデータを送受信することができる。すなわち、無線通信システム10には、多入力多出力型(MIMO)の無線通信(以下、MIMO通信)技術が導入されている。
Each of the radio base station BS, the radio terminal MS, and the
MIMO通信技術では、送信側は、送信するデータを複数のストリーム(信号系列)に変換し、同一の周波数帯を用いて、当該複数のストリームを複数のアンテナを介して同時に送信する。受信側は、複数のアンテナを介して複数のストリームを混信状態で受信した後に各ストリームに分離する。このようなMIMO通信技術では、並列的なデータ送受信が可能となり、実効的なデータ転送速度であるスループットを向上させることができる。なお、MIMO通信技術では、アンテナの使用本数(あるいはストリーム数)が多いほどスループットが高くなる。 In the MIMO communication technique, the transmission side converts data to be transmitted into a plurality of streams (signal series), and transmits the plurality of streams simultaneously through a plurality of antennas using the same frequency band. The receiving side receives a plurality of streams in an interference state via a plurality of antennas, and then separates them into each stream. With such a MIMO communication technique, parallel data transmission / reception is possible, and throughput, which is an effective data transfer rate, can be improved. In the MIMO communication technique, the throughput increases as the number of antennas used (or the number of streams) increases.
第1実施形態では、無線通信システム10は、WiMAX(IEEE802.16)に基づく構成を有する。例えば、無線通信システム10には、直交周波数分割多重アクセス(OFDMA)方式、および時分割複信(TDD)方式が採用されている。 In the first embodiment, the wireless communication system 10 has a configuration based on WiMAX (IEEE802.16). For example, the radio communication system 10 employs an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) scheme and a time division duplex (TDD) scheme.
OFDMA方式は、互いに直交する多数のサブキャリアを使用して多重接続を実現する。TDD方式は、1つの通信フレーム内においてアップリンクULの通信およびダウンリンクDLの通信を時分割で実行することにより、双方向通信を実現する。 The OFDMA scheme realizes multiple connections using a number of subcarriers orthogonal to each other. The TDD scheme realizes bidirectional communication by executing uplink UL communication and downlink DL communication in a time division within one communication frame.
(2)無線中継装置の構成
図2は、無線中継装置100の構成を示す機能ブロック図である。
(2) Configuration of Radio Relay Device FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the
図2に示すように、無線中継装置100は、ドナー側通信部110、リモート側通信部120(第2通信部)、アンテナAnt1〜AntN、アンテナ接続部130、および接続制御部140を有する。
As illustrated in FIG. 2, the
ドナー側通信部110は、無線基地局BS(第1無線通信装置)と無線通信を実行する第1通信部を構成する。リモート側通信部120は、無線端末MS(第2無線通信装置)と無線通信を実行する第2通信部を構成する。
The donor-
ドナー側通信部110は無線端末と同等の通信機能を具備し、リモート側通信部120は無線基地局と同等の通信機能を具備する。ドナー側通信部110およびリモート側通信部120は、イーサネット(登録商標)などを用いて有線接続されており、相互に通信可能である。
The donor-
アンテナAnt1〜AntNは、間隔をおいて配置され、アンテナ接続部130を介してドナー側通信部110およびリモート側通信部120に接続される。アンテナ接続部130は、複数のスイッチによって構成され、接続制御部140の制御下で、アンテナAnt1〜AntNのそれぞれをドナー側通信部110またはリモート側通信部120の少なくとも一方に接続する。接続制御部140は、ドナー側通信部110およびリモート側通信部120のそれぞれにおける通信状態を監視するとともに、アンテナ接続部130を制御する。
The antennas Ant 1 to Ant N are arranged at intervals, and are connected to the donor-
接続制御部140は、アンテナ割り当て部141および判定部142を有する。アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110が無線基地局BSと無線通信を実行する時間帯と、リモート側通信部120が無線端末MSと無線通信を実行する時間帯とが重複する場合、アンテナAnt1〜AntNのうち、一部のアンテナをドナー側通信部110に割り当て、残りのアンテナをリモート側通信部120に割り当てる。ここで、アンテナ割り当て部141は、残りのアンテナの全部をリモート側通信部120に割り当てることができるが、必ずしも残りのアンテナの全部をリモート側通信部120に割り当てなくてもよい。
The
アンテナ接続部130は、アンテナ割り当て部141によって割り当てられた一部のアンテナをドナー側通信部110に接続し、アンテナ割り当て部141によって割り当てられた残りのアンテナをリモート側通信部120に接続する。
The
ドナー側通信部110は、アンテナ接続部130によって接続された一部のアンテナを介して無線基地局BSとMIMO通信を実行できる。リモート側通信部120は、アンテナ接続部130によって接続された残りのアンテナを介して無線基地局BSとMIMO通信を実行できる。
The donor-
判定部142は、ドナー側通信部110と無線基地局BSとの無線通信における通信品質と、リモート側通信部120と無線端末MSとの無線通信における通信品質との差分が閾値を超えたか否かを判定する。第1実施形態では、判定部142における判定の対象となる通信品質としてスループットを用いる。ただし、判定部142は、スループットに代えて、受信電界強度(RSSI)、搬送波対干渉雑音比(CINR)、またはヘッダ誤り率などを判定してもよい。判定部142によってスループットの差分が閾値を超えたと判定された場合、アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110およびリモート側通信部120に対するアンテナAnt1〜AntNの割り当てを変更する。
The
ドナー側通信部110は、RF部1111〜111K、信号処理部112、制御部113、記憶部114およびI/F部115を有する。
Donor-
RF部1111〜111Kのそれぞれは、OFDMA方式を用いて、無線周波数(RF)信号を無線基地局BSと送受信する。具体的には、RF部1111〜111Kのそれぞれは、信号処理部112からの送信ストリームを送信RF信号に周波数変換するアップコンバータと、当該送信RF信号を増幅するパワーアンプと、アンテナ接続部130からの受信RF信号を増幅するローノイズ増幅器と、当該受信RF信号を周波数変換するダウンコンバータなどを有する。
Each of the RF units 111 1 to 111 K transmits and receives a radio frequency (RF) signal to and from the radio base station BS using the OFDMA method. Specifically, each of the RF units 111 1 to 111 K includes an up converter that converts the transmission stream from the
信号処理部112は、送信時において、制御部113からの送信データを複数の送信ストリームに変換し、当該送信ストリームをRF部1111〜111Kに振り分ける。信号処理部112は、受信時において、RF部1111〜111Kからの各受信ストリームを分離するとともに、分離した各受信ストリームを合成して受信データを得る。
At the time of transmission, the
制御部113は、例えばCPUなどによって構成され、ドナー側通信部110が具備する各種機能を制御する。制御部113は、信号処理部112からの受信データをリモート側通信部120に転送する。制御部113は、リモート側通信部120から転送された送信データを信号処理部112に入力する。
The
記憶部114は、例えばメモリによって構成され、ドナー側通信部110における制御などに用いられる各種情報を記憶する。記憶部114は、バッファ部114aを有する。バッファ部114aは、例えば、アップリンクULにおける送信待ちデータを、無線基地局BSへの送信が完了するまで保持する。I/F部115は、リモート側通信部120に接続される。
The
リモート側通信部120は、RF部1211〜121L、信号処理部122、制御部123、記憶部124、およびI/F部125を有する。例えば、リモート側通信部120のRF部1211〜121Lの個数Lは、ドナー側通信部110のRF部1111〜111Kの個数Kよりも多い。
The
RF部1211〜121Lのそれぞれは、OFDMA方式を用いて、RF信号を無線端末MSと送受信する。具体的には、RF部1211〜121Lのそれぞれは、信号処理部122からの送信ストリームを送信RF信号に周波数変換するアップコンバータと、当該送信RF信号を増幅するパワーアンプと、アンテナ接続部130からの受信RF信号を増幅するローノイズ増幅器と、当該受信RF信号を周波数変換するダウンコンバータなどを有する。
Each of the RF units 121 1 to 121 L transmits and receives an RF signal to and from the radio terminal MS using the OFDMA scheme. Specifically, each of the RF units 121 1 to 121 L includes an up-converter that converts the transmission stream from the
信号処理部122は、送信時において、制御部123からの送信データを複数の送信ストリームに変換し、当該送信ストリームをRF部1211〜121Lに振り分ける。信号処理部122は、受信時において、RF部1211〜121Lからの各受信ストリームを分離するとともに、分離した各受信ストリームを合成して受信データを得る。
At the time of transmission, the
制御部123は、例えばCPUなどによって構成され、リモート側通信部120が具備する各種機能を制御する。制御部123は、信号処理部122からの受信データをドナー側通信部110に転送する。制御部123は、ドナー側通信部110から転送された送信データを信号処理部122に入力する。
The
記憶部124は、例えばメモリによって構成され、リモート側通信部120における制御などに用いられる各種情報を記憶する。記憶部124は、バッファ部124aを有する。バッファ部124aは、例えば、ダウンリンクDLにおける送信待ちデータを、無線端末MSへの送信が完了するまで保持する。I/F部125は、ドナー側通信部110に接続される。
The
アンテナAnt1〜AntNの本数Nは、RF部1111〜111Kの個数K(あるいは、入出力ポート1161〜116Kの個数K)と、RF部1211〜121Lの個数L(あるいは、入出力ポート1261〜126Lの個数L)との和よりも少ない。すなわち、
N<K+L ・・・(1)
の関係が成り立つ。
Number N of
N <K + L (1)
The relationship holds.
さらに、アンテナAnt1〜AntNの本数Nをさらに削減する場合、Nの値は、KまたはLのうちいずれか大きい方と同数としてもよい。この場合、
N=MAX(K,L) ・・・(2)
の関係が成り立つ。ただし、アンテナAnt1〜AntNの本数Nの削減によるコスト削減よりも、通信性能の向上が優先される場合にはNの値を大きくしてもよい。
Moreover, when further reducing the number N of
N = MAX (K, L) (2)
The relationship holds. However, than the cost savings by reducing the number N of antennas Ant 1 ~Ant N, when the improvement of the communication performance is given priority may increase the value of N.
(3)無線中継装置の動作
次に、無線中継装置100の動作について説明する。具体的には、(3.1)動作フロー、(3.2)アンテナ変更タイミングについて説明する。
(3) Operation of Radio Relay Device Next, the operation of the
(3.1)動作フロー
図3は、第1実施形態に係る無線中継装置100の動作フローを示すフローチャートである。
(3.1) Operation Flow FIG. 3 is a flowchart showing an operation flow of the
まず、無線中継装置100の電源がオンすると、無線基地局BSに対する無線中継装置100のネットワークエントリ処理が開始される。
First, when the power of the
ステップS101において、アンテナ割り当て部141は、アンテナAnt1〜AntNの中からドナー側通信部110にアンテナを割り当てる。アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110へのアンテナ割り当てを、リモート側通信部120へのアンテナ割り当てよりも先に実行する。これは、電源オン時においてリモート側通信部120に無線端末MSが接続しておらず、また、ドナー側通信部110が無線基地局BSに接続しない限り、無線中継装置100に接続する無線端末MSが無線基地局BSと通信できないためである。
In step S101, the
ここで、アンテナAnt1〜AntNの本数Nがドナー側通信部110のRF部1111〜111Kの個数Kよりも多い場合、アンテナ割り当て部141は、アンテナAnt1〜AntNの中からドナー側通信部110に接続するアンテナを選択できる。この場合、アンテナ割り当て部141は、無線基地局BSとの間の通信品質(例えばRSSI、CINRまたはヘッダ誤り率)をアンテナAnt1〜AntNのそれぞれについて測定し、測定した通信品質が高い上位所定数のアンテナ、または測定したスループットが所定値を上回るアンテナをドナー側通信部110に割り当てる。ドナー側通信部110に割り当てられたアンテナは、アンテナ接続部130によってドナー側通信部110に接続される。
Here, when the number N of
ステップS102において、ドナー側通信部110は、アンテナ割り当て部141によって割り当てられたアンテナを介して、無線基地局BSへのネットワークエントリを実行する。これにより、ドナー側通信部110と無線基地局BSとの無線通信が開始される。
In step S102, the donor-
ただし、ステップS102において、ドナー側通信部110が無線基地局BSへのネットワークエントリに失敗する場合には、アンテナ割り当て部141は、ステップS101と同様にしてアンテナを割り当て直してもよい。
However, when the
ステップS103において、リモート側通信部120は、無線端末MSからのネットワークエントリ待ちの状態になる。その際、アンテナ割り当て部141は、無線端末MSからのネットワークエントリ用に、少なくとも1つのアンテナをリモート側通信部120に割り当てる。無線端末MSからのネットワークエントリ要求があると、ステップS104において、無線中継装置100に対する無線端末MSのネットワークエントリ処理が開始される。
In step S103, the
ステップS105において、アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110のアンテナ使用タイミングと、リモート側通信部120のアンテナ使用タイミングとが同一であるか否かを判定する。同一である場合には処理がステップS106に進み、異なる場合には処理がステップS107に進む。
In step S105, the
無線基地局BSおよび無線端末MSがTDD方式に従って通信する場合、通常は、ドナー側通信部110のアンテナ使用タイミングと、リモート側通信部120のアンテナ使用タイミングとが重複する。すなわち、リモート側通信部120は、ドナー側通信部110が無線基地局BSからデータを受信するのと同時に、データを無線端末MSに送信する。ドナー側通信部110は、リモート側通信部120が無線端末MSからデータを受信するのと同時に、データを無線基地局BSに送信する。しかしながら、リモート側通信部120およびドナー側通信部110のそれぞれの送受信タイミングを操作するような場合には、ドナー側通信部110のアンテナ使用タイミングと、リモート側通信部120のアンテナ使用タイミングとを異ならせることができる。
When the radio base station BS and the radio terminal MS communicate according to the TDD scheme, the antenna use timing of the donor-
ステップS106において、アンテナ割り当て部141は、アンテナAnt1〜AntNのうち未割り当てのアンテナをリモート側通信部120に割り当てる。
In step S <b> 106, the
一方、ステップS107において、アンテナ割り当て部141は、アンテナAnt1〜AntNの中からリモート側通信部120に割り当てるアンテナを選択する。ステップS107では、アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110に割り当てたアンテナをリモート側通信部120にも割り当てることができる。
On the other hand, in step S107, the
ドナー側通信部110およびリモート側通信部120のそれぞれにアンテナが割り当てられると、無線中継装置100は、無線基地局BSおよび無線端末MSが送受信するデータの中継を実行する。ここでドナー側通信部110におけるスループットとリモート側通信部120におけるスループットとの間に差がある場合、ドナー側通信部110またはリモート側通信部120の少なくとも一方においてデータのバッファリングが発生する。バッファ部114aまたはバッファ部124aにおけるデータ保持量が保持可能量を超えると、データの欠落(すなわちオーバフロー)が発生してしまう。
When antennas are assigned to the donor-
そこで、第1実施形態では、判定部142は、ドナー側通信部110におけるスループットと、リモート側通信部120におけるスループットとを測定および比較し、ドナー側通信部110におけるスループットとリモート側通信部120におけるスループットとの差分が閾値を超えたか否かを判定する(ステップS108)。当該差分が閾値を超えた場合には処理がステップS109に進み、当該差分が閾値を超えない場合には処理がステップS108に戻る。
Therefore, in the first embodiment, the
ステップS109において、ドナー側通信部110およびリモート側通信部120に対するアンテナAnt1〜AntNの割り当てを変更することによって、スループットの差分を減少させる。割り当ての変更処理としては、例えば次のA)またはB)の方法がある。
In step S109, the difference in throughput is reduced by changing the assignment of the antennas Ant 1 to Ant N to the donor-
A)アンテナ割り当て部141は、アンテナAnt1〜AntNの中から通信品質(ここでは、RSSI、CINR、ヘッダ誤り率、または通信相手からのフィードバックなど)が劣化した劣化アンテナを検出する。具体的には、アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110に割り当てられたアンテナのそれぞれについて無線基地局BSとの間の通信品質を測定し、リモート側通信部120に割り当てられたアンテナのそれぞれについて無線端末MSとの間の通信品質を測定し、これらの通信品質が所定値以下のアンテナを劣化アンテナとする。
A) The
そして、アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110に割り当てたアンテナに劣化アンテナが含まれると判定した場合、当該劣化アンテナを、リモート側通信部120に割り当てたアンテナの何れかと入れ替える。また、アンテナ割り当て部141は、リモート側通信部120に割り当てたアンテナに劣化アンテナが含まれる場合、当該劣化アンテナを、ドナー側通信部110に割り当てたアンテナの何れかと入れ替える。
If the
B)アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110における通信品質(ここでは、スループット、RSSI、CINR、ヘッダ誤り率など)の劣化、またはリモート側通信部120におけるの劣化が生じたかを判定する。具体的には、アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110およびリモート側通信部120のそれぞれにおける通信品質を閾値と比較し、閾値を下回った方において、品質劣化が生じたと判定する。
B) The
ドナー側通信部110における通信品質の劣化が生じたと判定した場合、アンテナ割り当て部141は、リモート側通信部120に割り当てたアンテナの少なくとも1つをドナー側通信部110に割り当てることによって、ドナー側通信部110のアンテナ数を増加させる。その際、リモート側通信部120のアンテナ数を減少させてもよい。
If it is determined that the communication quality in the donor-
一方、リモート側通信部120における通信品質の劣化が生じたと判定した場合、アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110に割り当てたアンテナの少なくとも1つをリモート側通信部120に割り当てることによって、リモート側通信部120のアンテナ数を増加させる。その際、ドナー側通信部110のアンテナ数を減少させてもよい。
On the other hand, if it is determined that the communication quality in the
このようなA)またはB)の処理によって、スループットの差分が解消される。ただし、アンテナ変更によってスループットの差分があまり減少しない場合や、逆に増加した場合には、アンテナ割り当て部141は、アンテナ変更が適切でなかったと判断し、変更前の状態に戻す、または再度割り当てを変更するといった処理を行ってもよい。
Through the processing of A) or B), the difference in throughput is eliminated. However, when the difference in throughput does not decrease so much due to the antenna change, or conversely increases, the
なお、ステップS105の処理は、本動作フローのように無線端末MSのネットワークエントリの際に実行される場合に限らず、その後の無線通信中に実行されてもよい。例えば、ドナー側通信部110およびリモート側通信部120が同時に無線通信をしている状況下で、ドナー側通信部110が無線通信を一時中断した場合、アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110に割り当てていたアンテナを当該中断期間においてリモート側通信部120にも割り当てることができる。
Note that the process of step S105 is not limited to the case where it is executed at the time of network entry of the wireless terminal MS as in this operation flow, and may be executed during the subsequent wireless communication. For example, when the donor
(3.2)アンテナ変更タイミング
次に、図4を参照して、アンテナ割り当て部141によるアンテナ割り当て変更のタイミングについて説明する。図4は、WiMAXにおける通信フレーム構成を示す図である。
(3.2) Antenna Change Timing Next, the antenna assignment change timing by the
図4に示すように、DL通信が実行されるDLサブフレーム(第1時間帯)と、UL通信が実行されるULサブフレーム(第2時間帯)とが1通信フレーム内で時分割に設けられている。 As shown in FIG. 4, a DL subframe (first time zone) in which DL communication is executed and a UL subframe (second time zone) in which UL communication is executed are provided in a time-sharing manner within one communication frame. It has been.
DLサブフレームの先頭部分は各種制御データが配置される領域であり、その後はデータバーストが配置されるバースト領域である。当該制御データは、同期の確立および維持に用いられる既知のシンボルであるプリアンブルや、データバーストの配置状況を示すMAPなどを含む。 The head portion of the DL subframe is an area where various control data is arranged, and thereafter a burst area where a data burst is arranged. The control data includes a preamble which is a known symbol used for establishing and maintaining synchronization, a MAP indicating a data burst arrangement state, and the like.
DLサブフレームとULサブフレームとの間には、無信号区間(TTG;Transmit Transition Gap、RTG;Receive Transition Gap)が設けられている。TTGは、DLからULへ切り替える際のガードタイムとして機能し、RTGは、ULからDLへ切り替える際のガードタイムとして機能する。 A no-signal section (TTG; Transmit Transition Gap, RTG; Receive Transition Gap) is provided between the DL subframe and the UL subframe. TTG functions as a guard time when switching from DL to UL, and RTG functions as a guard time when switching from UL to DL.
アンテナ割り当て部141は、無信号区間(TTG、RTG)においてアンテナ割り当てを変更する。ただし、DLサブフレームおよびULサブフレームのそれぞれにおけるバースト配置状況によっては、アンテナ割り当て部141は、DLサブフレーム内またはULサブフレーム内でアンテナ割り当てを変更してもよい。
The
例えば、図4に示すDLバースト#3〜#6が使用されていない場合には、OFDMシンボル番号“k+11”〜“ k+15”の期間において無信号区間と同様の状態になるため、当該期間内でアンテナ割り当てを変更できる。なお、アンテナ割り当ての変更に伴うアンテナ接続部130のアンテナ切り替え時間が0と見なせるほど小さい場合には、バーストの途中でアンテナ割り当てを変更してもよい。
For example, when the DL bursts # 3 to # 6 shown in FIG. 4 are not used, the state is the same as the no-signal period in the period of the OFDM symbol numbers “k + 11” to “k + 15”. You can change the antenna assignment. In addition, when the antenna switching time of the
さらに、WiMAXにおけるアイドル処理およびスキャンニング処理を利用して、意図的に無信号区間を生成してもよい。アイドル処理は、通信を一時中断する処理である。スキャンニングは、新たな接続先を探索するために、通信相手の通信を中断させることができる処理である。 Further, a no-signal section may be intentionally generated using idle processing and scanning processing in WiMAX. The idle process is a process for temporarily interrupting communication. Scanning is a process that can interrupt communication of a communication partner in order to search for a new connection destination.
(4)作用・効果
以上説明したように、第1実施形態に係るアンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110およびリモート側通信部120のそれぞれが同一の時間帯において無線通信を実行する場合に、アンテナAnt1〜AntNのうち一部のアンテナをドナー側通信部110に割り当て、アンテナAnt1〜AntNのうち残りのアンテナをリモート側通信部120に割り当てる。これにより、アンテナAnt1〜AntNの多くが無線通信に同時に使用されることになり、アンテナの使用効率を高めることができる。
(4) Operation and Effect As described above, the
また、アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110におけるスループットとリモート側通信部120におけるスループットとの間の差分が閾値を超えた場合に、アンテナAnt1〜AntNの割り当てを変更することによって当該差分を減少させる。したがって、ドナー側通信部110におけるスループットとリモート側通信部120におけるスループットとの間に大きな差が生じてもデータ中継を正常に継続できる。
Further, when the difference between the throughput in the donor-
第1実施形態によれば、アンテナ割り当て部141は、無信号区間であるTTGまたはRTGにおいて、ドナー側通信部110およびリモート側通信部120に対するアンテナAnt1〜AntNの割り当てを変更する。したがって、アンテナAnt1〜AntNの割り当て変更による通信の瞬断を防止できる。
According to the first embodiment, the
第1実施形態によれば、アンテナ割り当て部141は、上記A)またはB)の方法によってアンテナAnt1〜AntNの割り当てを変更する。A)の方法では、アンテナAnt1〜AntNの何れかにおいて通信品質が劣化したことによりスループットの差が大きくなった場合でも、品質劣化の原因となるアンテナを入れ替えることによって、スループットの差を小さくすることができる。B)の方法では、ドナー側通信部110またはリモート側通信部120のうち、スループットが劣化した方のアンテナ数を増加させることによって、スループットの差を小さくすることができる。
According to the first embodiment, the
第1実施形態によれば、ドナー側通信部110は、リモート側通信部120が無線端末MSとの無線通信(具体的には、ネットワークエントリ)を開始するよりも前に、無線基地局BSとの無線通信を開始する。アンテナ割り当て部141は、ドナー側通信部110が無線基地局BSとの無線通信を開始する際に、無線基地局BSとの間の通信品質をアンテナAnt1〜AntNのそれぞれについて測定し、測定した通信品質が高い上位所定数のアンテナ、または測定した通信品質が所定値を上回るアンテナをドナー側通信部110に割り当てる。
According to the first embodiment, the donor-
これにより、無線基地局BSへのネットワークエントリをより確実に実行可能となり、無線中継装置100に接続する無線端末MSが無線基地局BSとの通信を早期に開始できる。
Thereby, the network entry to the radio base station BS can be more reliably executed, and the radio terminal MS connected to the
第1実施形態によれば、ドナー側通信部110は、MIMO通信を無線基地局BSと実行し、リモート側通信部120は、MIMO通信を無線端末MSと実行するため、無線中継装置100は、データ中継速度を高速化でき、その結果、無線基地局BSおよび無線端末MSも高速な通信を実現できる。
According to the first embodiment, the donor-
第1実施形態によれば、ドナー側通信部110が無線基地局BSと無線通信を実行する時間帯と、リモート側通信部120が無線端末MSと無線通信を実行する時間帯とが異なる場合、アンテナ割り当て部141は、アンテナAnt1〜AntNのうち同一のアンテナをドナー側通信部110およびリモート側通信部120に割り当てることができる。したがって、式(2)に示したようにアンテナAnt1〜AntNの本数を削減できる。ただし、アンテナ割り当て部141は、必ずしも同一のアンテナをドナー側通信部110およびリモート側通信部120に割り当てなくてもよく、異なるアンテナをドナー側通信部110およびリモート側通信部120に割り当てることができる。
According to the first embodiment, when the time zone in which the donor-
[第2実施形態]
以下の第2実施形態では、第1実施形態と異なる点を説明する。上述した第1実施形態では、判定部142は、ドナー側通信部110におけるスループットと、リモート側通信部120におけるスループットとを測定および比較していた。第2実施形態においては、判定部142は、バッファ部114aおよびバッファ部124aにおけるデータ保持量を測定および比較する。なお、判定部142は、第1実施形態で説明した判定処理を第2実施形態において併用してもよい。
[Second Embodiment]
In the following second embodiment, differences from the first embodiment will be described. In the first embodiment described above, the
上述したように、バッファ部114aは、例えば、アップリンクULにおける送信待ちデータを、無線基地局BSへの送信が完了するまで保持する。バッファ部124aは、例えば、ダウンリンクDLにおける送信待ちデータを、無線端末MSへの送信が完了するまで保持する。
As described above, the
図5(a)に示すように、バッファ部114aおよびバッファ部124aに格納されるデータ量INが、読み出されるデータ量OUTよりも小さい場合には、送信バッファにデータが殆ど蓄積されない。
As shown in FIG. 5A, when the data amount IN stored in the
一方、図5(b)に示すように、データ量INがデータ量OUTよりも大きい場合には、バッファにおけるデータ保持量が増大する。そこで、第2実施形態に係る判定部142では、バッファ部114aおよびバッファ部124aにおけるデータ保持量が閾値THを超えたか否かを判定し、データ保持量が閾値THを超えた場合にアンテナ割り当て部141がアンテナ割り当ての変更を行う。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the data amount IN is larger than the data amount OUT, the data holding amount in the buffer increases. Therefore, the
図6は、第2実施形態に係る無線中継装置100の動作フローを示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation flow of the
ステップS201〜S207の処理は、第1実施形態と同様にして実行される。ステップS208において、判定部142は、バッファ部114aおよびバッファ部124aにおけるデータ保持量が閾値THを超えたか否かを判定する。ステップS209において、ドナー側通信部110およびリモート側通信部120に対するアンテナAnt1〜AntNの割り当てを変更することによって、データ保持量を減少させる。割り当ての変更処理としては、上記A)またはB)の方法が使用できる。ただし、アンテナ変更によってデータ保持量があまり減少しない場合や、逆に増加した場合には、アンテナ割り当て部141は、アンテナ変更が適切でなかったと判断し、変更前の状態に戻す、または再度割り当てを変更するといった処理を行ってもよい。
The processes in steps S201 to S207 are executed in the same manner as in the first embodiment. In step S208, the
[その他の実施形態]
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although this invention was described by embodiment, it should not be understood that the description and drawing which form a part of this indication limit this invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
上述した実施形態では、RF部1111〜111Kがドナー側通信部110に設けられ、RF部1211〜121Lがリモート側通信部120に設けられていたが、図7に示すように、RF部1111〜111KおよびRF部1211〜121Lをアンテナ接続部130側に設けてもよい。
In the embodiment described above, the RF units 111 1 to 111 K are provided in the donor-
上述した実施形態では、無線中継装置100がWiMAXにおいて用いられると説明したが、WiMAXに限らず、次世代PHSなどの他の無線通信システムに無線中継装置100を適用可能である。
In the above-described embodiment, it has been described that the
また、上述した実施形態では、マルチアンテナ通信技術の一つであるMIMO通信を無線中継装置100が実行する一例について説明した。しかしながら、MIMO通信に限らず、他のマルチアンテナ通信技術を無線中継装置100に適用してもよい。例えば、時空符号化(STC)や最大比合成(MRC)などのマルチアンテナ通信技術を無線中継装置100に適用可能である。
In the above-described embodiment, an example in which the
上述した実施形態では、無線中継装置100は、無線基地局BSと無線端末MSとの間においてデータ中継を実行していた。しかしながら、2つの無線端末MS同士が通信するような場合には、無線中継装置100は、これらの無線端末MS間で送受信されるデータを中継してもよい。あるいは、無線基地局BSと無線端末MSとの間において複数の無線中継装置100がデータ中継を行う場合には、無線中継装置100は、他の無線中継装置100間で送受信されるデータを中継してもよい。
In the above-described embodiment, the
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.
BS…無線基地局、MS…無線端末、10…無線通信システム、100…無線中継装置、110…ドナー側通信部、112…信号処理部、113…制御部、114…記憶部、114a…バッファ部、115…I/F部、120…リモート側通信部、122…信号処理部、123…制御部、124…記憶部、124a…バッファ部、125…I/F部、130…アンテナ接続部、140…接続制御部、141…アンテナ割り当て部、142…判定部、1111〜111K…RF部、1161〜116K…入出力ポート、1211〜121L…RF部、1261〜126L…入出力ポート
BS ... Radio base station, MS ... Radio terminal, 10 ... Radio communication system, 100 ... Radio relay device, 110 ... Donor side communication unit, 112 ... Signal processing unit, 113 ... Control unit, 114 ... Storage unit, 114a ...
Claims (10)
前記第1通信部が無線通信を実行する時間帯と前記第2通信部が無線通信を実行する時間帯とが重複する場合、前記複数のアンテナのうち、一部のアンテナを前記第1通信部に割り当て、残りのアンテナを前記第2通信部に割り当てるアンテナ割り当て部と、
前記第1通信部と前記第1無線通信装置との無線通信における通信品質と、前記第2通信部と前記第2無線通信装置との無線通信における通信品質との差分が閾値を超えたか否かを判定する判定部と
を備え、
前記第1通信部は、前記一部のアンテナを介して前記第1無線通信装置と無線通信を実行し、
前記第2通信部は、前記残りのアンテナを介して前記第2無線通信装置と無線通信を実行し、
前記アンテナ割り当て部は、前記判定部によって前記差分が前記閾値を超えたと判定された場合、前記第1通信部および前記第2通信部に対する前記複数のアンテナの割り当てを変更することによって前記差分を減少させる無線中継装置。 A plurality of antennas arranged at intervals, a first communication unit that performs wireless communication with the first wireless communication device, and a second communication unit that performs wireless communication with the second wireless communication device, A wireless relay device that relays data transmitted and received between a first wireless communication device and the second wireless communication device,
When the time zone in which the first communication unit performs wireless communication and the time zone in which the second communication unit performs wireless communication overlap, a part of the plurality of antennas is set to the first communication unit. An antenna allocating unit that allocates the remaining antennas to the second communication unit;
Whether or not the difference between the communication quality in wireless communication between the first communication unit and the first wireless communication device and the communication quality in wireless communication between the second communication unit and the second wireless communication device exceeds a threshold value And a determination unit for determining
The first communication unit performs wireless communication with the first wireless communication device via the partial antenna,
The second communication unit performs wireless communication with the second wireless communication device via the remaining antennas,
The antenna allocation unit reduces the difference by changing allocation of the plurality of antennas to the first communication unit and the second communication unit when the determination unit determines that the difference exceeds the threshold value. Wireless relay device to make.
前記第1通信部が無線通信を実行する時間帯と前記第2通信部が無線通信を実行する時間帯とが重複する場合、前記複数のアンテナのうち、一部のアンテナを前記第1通信部に割り当て、残りのアンテナを前記第2通信部に割り当てるアンテナ割り当て部と、
前記データの中継が完了するまで前記データを保持するバッファにおけるデータ保持量が閾値を超えたか否かを判定する判定部と
を備え、
前記第1通信部は、前記一部のアンテナを介して前記第1無線通信装置と無線通信を実行し、
前記第2通信部は、前記残りのアンテナを介して前記第2無線通信装置と無線通信を実行し、
前記アンテナ割り当て部は、前記判定部によって前記データ保持量が前記閾値を超えたと判定された場合、前記第1通信部および前記第2通信部に対する前記複数のアンテナの割り当てを変更することによって前記データ保持量を減少させる無線中継装置。 A plurality of antennas arranged at intervals, a first communication unit that performs wireless communication with the first wireless communication device, and a second communication unit that performs wireless communication with the second wireless communication device, A wireless relay device that relays data transmitted and received between a first wireless communication device and the second wireless communication device,
When the time zone in which the first communication unit performs wireless communication and the time zone in which the second communication unit performs wireless communication overlap, a part of the plurality of antennas is set to the first communication unit. An antenna allocating unit that allocates the remaining antennas to the second communication unit;
A determination unit that determines whether or not a data holding amount in a buffer that holds the data until the data relay is completed exceeds a threshold;
The first communication unit performs wireless communication with the first wireless communication device via the partial antenna,
The second communication unit performs wireless communication with the second wireless communication device via the remaining antennas,
The antenna allocating unit changes the allocation of the plurality of antennas to the first communication unit and the second communication unit when the determination unit determines that the data retention amount exceeds the threshold value. A wireless relay device that reduces the amount held.
前記複数のアンテナの中から通信品質が劣化した劣化アンテナを検出し、
前記一部のアンテナに前記劣化アンテナが含まれる場合、前記一部のアンテナに含まれる前記劣化アンテナを、前記残りのアンテナの何れかと入れ替え、
前記残りのアンテナに前記劣化アンテナが含まれる場合、前記残りのアンテナに含まれる前記劣化アンテナを、前記一部のアンテナの何れかと入れ替える請求項1〜3の何れか一項に記載の無線中継装置。 When the antenna allocation unit changes the allocation of the plurality of antennas,
Detecting a deteriorated antenna whose communication quality has deteriorated from the plurality of antennas;
When the degraded antenna is included in the partial antenna, the degraded antenna included in the partial antenna is replaced with any of the remaining antennas,
The radio relay device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the remaining antenna includes the degraded antenna, the degraded antenna included in the remaining antenna is replaced with one of the partial antennas. .
前記第1通信部における通信品質の劣化、または前記第2通信部における通信品質の劣化が生じたかを判定し、
前記第1通信部における通信品質の劣化が生じたと判定した場合、前記残りのアンテナの少なくとも1つを前記第1通信部に割り当て、
前記第2通信部における通信品質の劣化が生じたと判定した場合、前記一部のアンテナの少なくとも1つを前記第2通信部に割り当てる請求項1〜3の何れか一項に記載の無線中継装置。 When the antenna allocation unit changes the allocation of the plurality of antennas,
Determining whether communication quality degradation in the first communication unit or communication quality degradation in the second communication unit has occurred;
If it is determined that communication quality degradation has occurred in the first communication unit, assign at least one of the remaining antennas to the first communication unit;
The wireless relay device according to any one of claims 1 to 3, wherein when it is determined that communication quality has deteriorated in the second communication unit, at least one of the partial antennas is assigned to the second communication unit. .
前記アンテナ割り当て部は、前記第1通信部が前記第1無線通信装置との無線通信を開始する際に、前記第1無線通信装置との間の通信品質を前記複数のアンテナのそれぞれについて測定し、前記測定した通信品質が高い上位所定数のアンテナ、または前記測定した通信品質が所定値を上回るアンテナを前記一部のアンテナとして前記第1通信部に割り当てる請求項1〜5の何れか一項に記載の無線中継装置。 The first communication unit starts wireless communication with the first wireless communication device before the second communication unit starts wireless communication with the second wireless communication device,
The antenna allocation unit measures the communication quality with the first wireless communication device for each of the plurality of antennas when the first communication unit starts wireless communication with the first wireless communication device. The high-order predetermined number of antennas with high measured communication quality or the antennas with the measured communication quality exceeding a predetermined value are assigned to the first communication unit as the partial antennas. The wireless relay device described in 1.
前記第2通信部は、前記残りのアンテナを介して、同一の周波数帯を用いる信号系列を複数同時に送信または受信する多入力多出力型の無線通信を前記第2無線通信装置と実行する請求項1〜6の何れか一項に記載の無線中継装置。 The first communication unit performs, with the first wireless communication device, multi-input multiple-output wireless communication that simultaneously transmits or receives a plurality of signal sequences using the same frequency band via the partial antennas,
The said 2nd communication part performs the multi-input multiple-output type radio | wireless communication with the said 2nd radio | wireless communication apparatus which transmits or receives two or more signal sequences which use the same frequency band simultaneously via the said remaining antenna. The wireless relay device according to any one of 1 to 6.
第1無線通信装置と無線通信を実行する第1通信部と、
第2無線通信装置と無線通信を実行する第2通信部と
を有し、
前記第1無線通信装置と前記第2無線通信装置との間で送受信されるデータを中継する無線中継装置において用いられる無線中継方法であって、
前記第1通信部が無線通信を実行する時間帯と前記第2通信部が無線通信を実行する時間帯とが重複する場合、前記複数のアンテナのうち、一部のアンテナを前記第1通信部に割り当て、残りのアンテナを前記第2通信部に割り当てるステップと、
前記第1通信部と前記第1無線通信装置との無線通信における通信品質と、前記第2通信部と前記第2無線通信装置との無線通信における通信品質との差分が閾値を超えたか否かを判定するステップと、
前記判定するステップにおいて前記差分が前記閾値を超えたと判定された場合、前記第1通信部および前記第2通信部に対する前記複数のアンテナの割り当てを変更することによって前記差分を減少させるステップと
を備え、
前記第1通信部は、前記一部のアンテナを介して前記第1無線通信装置と無線通信を実行し、
前記第2通信部は、前記残りのアンテナを介して前記第2無線通信装置と無線通信を実行する無線中継方法。 A plurality of spaced antennas;
A first communication unit that performs wireless communication with the first wireless communication device;
A second communication unit that performs wireless communication with the second wireless communication device;
A wireless relay method used in a wireless relay device that relays data transmitted and received between the first wireless communication device and the second wireless communication device,
When the time zone in which the first communication unit performs wireless communication and the time zone in which the second communication unit performs wireless communication overlap, a part of the plurality of antennas is set to the first communication unit. And assigning the remaining antennas to the second communication unit;
Whether or not the difference between the communication quality in wireless communication between the first communication unit and the first wireless communication device and the communication quality in wireless communication between the second communication unit and the second wireless communication device exceeds a threshold value Determining
A step of reducing the difference by changing an assignment of the plurality of antennas to the first communication unit and the second communication unit when it is determined in the determining step that the difference exceeds the threshold value. ,
The first communication unit performs wireless communication with the first wireless communication device via the partial antenna,
The wireless communication method in which the second communication unit performs wireless communication with the second wireless communication device via the remaining antenna.
第1無線通信装置と無線通信を実行する第1通信部と、
第2無線通信装置と無線通信を実行する第2通信部と
を有し、
前記第1無線通信装置と前記第2無線通信装置との間で送受信されるデータを中継する無線中継装置において用いられる無線中継方法であって、
前記第1通信部が無線通信を実行する時間帯と前記第2通信部が無線通信を実行する時間帯とが重複する場合、前記複数のアンテナのうち、一部のアンテナを前記第1通信部に割り当て、残りのアンテナを前記第2通信部に割り当てるステップと、
前記データの中継が完了するまで前記データを保持するバッファにおけるデータ保持量が閾値を超えたか否かを判定するステップと、
前記判定するステップにおいて前記データ保持量が前記閾値を超えたと判定された場合、前記第1通信部および前記第2通信部に対する前記複数のアンテナの割り当てを変更することによって前記データ保持量を減少させるステップと
を備え、
前記第1通信部は、前記一部のアンテナを介して前記第1無線通信装置と無線通信を実行し、
前記第2通信部は、前記残りのアンテナを介して前記第2無線通信装置と無線通信を実行する無線中継方法。 A plurality of spaced antennas;
A first communication unit that performs wireless communication with the first wireless communication device;
A second communication unit that performs wireless communication with the second wireless communication device;
A wireless relay method used in a wireless relay device that relays data transmitted and received between the first wireless communication device and the second wireless communication device,
When the time zone in which the first communication unit performs wireless communication and the time zone in which the second communication unit performs wireless communication overlap, a part of the plurality of antennas is set to the first communication unit. And assigning the remaining antennas to the second communication unit;
Determining whether the data retention amount in the buffer that retains the data until the relay of the data is completed exceeds a threshold;
When it is determined in the determining step that the data retention amount exceeds the threshold value, the data retention amount is decreased by changing assignment of the plurality of antennas to the first communication unit and the second communication unit. With steps,
The first communication unit performs wireless communication with the first wireless communication device via the partial antenna,
The wireless communication method in which the second communication unit performs wireless communication with the second wireless communication device via the remaining antenna.
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