JP2011176499A - Wireless communication system, base station, repeater, and wireless communication method - Google Patents

Wireless communication system, base station, repeater, and wireless communication method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a wireless line capacity between a repeater and a base station in accordance with a communication condition of a mobile station wirelessly connected to the repeater. <P>SOLUTION: A base station 12 wirelessly connects to a repeater wirelessly connecting to one or more mobile stations and communicates these mobile stations via the repeater. The base station 12 includes: a limitation target selection part 34 which selects one of mobile stations wirelessly communicating the base station 12 at the same timing as the repeater, as a limitation target in response to a request from the repeater for increasing the wireless line capacity between the repeater and the base station 12; and a transmission power control part 36 which reduces a wireless line capacity between the mobile station selected as the limitation target and the base station 12, and increases the wireless line capacity between the repeater and the base station 12 as much as the reduction of the wireless line capacity. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線通信システム、基地局、中継装置、および無線通信方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication system, a base station, a relay device, and a wireless communication method.

屋内や地下街など基地局からの電波が直接届きにくい場所には、基地局と移動局との間の通信を中継する中継装置(リピータ)が設置されることがある。これにより、移動局は中継装置を介して基地局に接続することが可能となり、基地局のサービスエリアが拡張される。   A relay device (repeater) that relays communication between a base station and a mobile station may be installed in a place where radio waves from a base station are difficult to reach directly, such as indoors and underground shopping malls. As a result, the mobile station can connect to the base station via the relay device, and the service area of the base station is expanded.

ただし、複数の移動局が中継装置に無線接続すると、中継装置と基地局との間の無線回線容量がボトルネックとなり、それら移動局と基地局との間で送受されるデータの伝送効率が低下しやすくなる。このため、中継装置に無線接続する移動局の通信状況に応じて、中継装置と基地局との間の無線回線容量を増加させる技術が望まれている。   However, when a plurality of mobile stations are wirelessly connected to the relay device, the radio channel capacity between the relay device and the base station becomes a bottleneck, and the transmission efficiency of data transmitted and received between these mobile stations and the base station decreases. It becomes easy to do. Therefore, there is a demand for a technique for increasing the radio channel capacity between the relay device and the base station according to the communication status of the mobile station wirelessly connected to the relay device.

この点、引用文献1には、接続先の基地局との通信チャネルの品質が劣化した場合に、ハンドオーバにより接続先の基地局を切り替える中継装置が開示されている。   In this regard, the cited document 1 discloses a relay device that switches a connection destination base station by handover when the quality of a communication channel with the connection destination base station deteriorates.

特開2001−61174号公報JP 2001-61174 A

しかしながら、引用文献1に記載された中継装置では、ハンドオーバを行うために周辺に2以上の基地局が存在することが必要となる上、ハンドオーバによるデータ伝送効率の低下が新たに問題となる。   However, in the relay apparatus described in the cited document 1, it is necessary that two or more base stations exist in the vicinity in order to perform the handover, and a decrease in data transmission efficiency due to the handover becomes a new problem.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、中継装置に無線接続する移動局の通信状況に応じて、中継装置と基地局との間の無線回線容量を増加させることができる無線通信システム、基地局、中継装置、および無線通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and wireless communication capable of increasing the wireless channel capacity between a relay device and a base station according to the communication status of a mobile station wirelessly connected to the relay device. It is an object to provide a system, a base station, a relay device, and a wireless communication method.

上記課題を解決するために、本発明に係る無線通信システムは、基地局と、前記基地局および1以上の移動局のそれぞれと無線接続し、前記基地局と前記1以上の移動局との間の通信を中継する中継装置と、を含む無線通信システムであって、前記中継装置は、前記1以上の移動局の通信状況に基づいて、当該中継装置と前記基地局との間の無線回線容量を増加させるよう要求する容量増加要求を前記基地局に送信する要求手段を含み、前記基地局は、前記中継装置からの前記容量増加要求に応じて、前記中継装置と同じタイミングで当該基地局と無線通信を行う移動局のいずれかを制限対象として選定する選定手段と、前記制限対象として選定された移動局と当該基地局との間の無線回線容量を減少させるとともに、該減少させた無線回線容量に応じた容量だけ前記中継装置と当該基地局との間の無線回線容量を増加させる回線容量制御手段と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a wireless communication system according to the present invention wirelessly connects a base station to each of the base station and one or more mobile stations, and between the base station and the one or more mobile stations. A wireless communication system including a relay device that relays the communication of the wireless communication system, wherein the relay device has a wireless channel capacity between the relay device and the base station based on a communication status of the one or more mobile stations. Requesting means for transmitting to the base station a capacity increase request for requesting to increase the base station, in response to the capacity increase request from the relay apparatus, the base station and the base station at the same timing. Selection means for selecting any one of mobile stations performing wireless communication as a restriction target, and reducing the wireless channel capacity between the mobile station selected as the restriction target and the base station, and the reduced wireless line Characterized in that it comprises a, and bandwidth control means for increasing the radio network capacity between the only volume corresponding to the amount the relay device and the base station.

本発明では、基地局が、中継装置からの容量増加要求に応じて、中継装置と同じタイミングで自局と無線通信を行う移動局のいずれかとの間の無線回線容量を減少させることにより、中継装置との間の無線回線容量の増分を優先的に確保する。このため、中継装置に無線接続する移動局の通信状況に応じて、中継装置と基地局との間の無線回線容量を増加させることができる。   In the present invention, in response to a capacity increase request from the relay device, the base station reduces the radio channel capacity between any of the mobile stations that perform radio communication with the own station at the same timing as the relay device, thereby relaying Precisely secure an increase in the radio channel capacity with the device. For this reason, the radio channel capacity between the relay device and the base station can be increased according to the communication status of the mobile station wirelessly connected to the relay device.

また、本発明の一態様では、前記要求手段は、前記中継装置と前記1以上の移動局との間の無線回線容量と、前記中継装置と前記基地局との間の無線回線容量と、の比較結果に基づいて、前記容量増加要求を前記基地局に送信してもよい。   In one aspect of the present invention, the requesting unit includes: a radio channel capacity between the relay device and the one or more mobile stations; and a radio channel capacity between the relay device and the base station. The capacity increase request may be transmitted to the base station based on the comparison result.

この態様によれば、中継装置と移動局との間の無線回線容量と、中継装置と基地局との間の無線回線容量と、の間の不均衡が是正されるため、中継装置に無線接続する移動局と基地局との間で送受されるデータの伝送効率の低下を抑制することができる。   According to this aspect, since the imbalance between the wireless channel capacity between the relay device and the mobile station and the wireless channel capacity between the relay device and the base station is corrected, wireless connection to the relay device is achieved. It is possible to suppress a decrease in transmission efficiency of data transmitted and received between the mobile station and the base station.

また、本発明の一態様では、前記選定手段は、前記中継装置と同じタイミングで前記基地局と無線通信を行う移動局のうち、前記基地局との間の無線回線容量が所定容量以上である移動局の少なくとも1つを前記制限対象として選定してもよい。   Also, in one aspect of the present invention, the selection unit has a radio channel capacity between the base station and a mobile station that performs radio communication with the base station at the same timing as the relay apparatus, which is greater than or equal to a predetermined capacity. At least one of the mobile stations may be selected as the restriction target.

この態様によれば、中継装置と同じタイミングで行われている基地局と移動局との無線通信の切断を防ぎつつ、基地局と中継装置との間の無線回線容量を増加させることができる。   According to this aspect, it is possible to increase the radio channel capacity between the base station and the relay device while preventing disconnection of the radio communication between the base station and the mobile station performed at the same timing as the relay device.

また、本発明の一態様では、前記中継装置は、前記基地局から当該中継装置に送信される下り信号の受信品質を前記基地局に通知する手段をさらに含み、前記基地局は、前記中継装置から通知される前記下り信号の受信品質に基づいて、前記中継装置に送信される下り信号の変調方式を決定する変調方式決定手段をさらに含み、前記回線容量制御手段は、前記制限対象として選定された移動局に送信される下り信号の送信電力を減少させるとともに、該減少させた送信電力に応じた電力だけ前記中継装置に送信される下り信号の送信電力を増加させてもよい。   In the aspect of the invention, the relay device further includes means for notifying the base station of reception quality of a downlink signal transmitted from the base station to the relay device, and the base station includes the relay device. Further comprising modulation scheme determining means for determining a modulation scheme of the downlink signal transmitted to the relay apparatus based on the reception quality of the downlink signal notified from the network, and the line capacity control means is selected as the restriction target The transmission power of the downlink signal transmitted to the mobile station may be decreased, and the transmission power of the downlink signal transmitted to the relay apparatus may be increased by the power corresponding to the decreased transmission power.

この態様によれば、下り信号の送信電力配分を調整することによって、中継装置と基地局との間の無線回線容量を増加させることができる。   According to this aspect, the radio channel capacity between the relay device and the base station can be increased by adjusting the transmission power distribution of the downlink signal.

また、本発明の一態様では、前記回線容量制御手段は、前記制限対象として選定された移動局に対する無線チャネルの割り当てを減少させるとともに、該減少させた無線チャネルの割り当てに応じた量だけ前記中継装置に対する無線チャネルの割り当てを増加させてもよい。   Also, in one aspect of the present invention, the line capacity control means reduces the radio channel assignment to the mobile station selected as the restriction target, and also performs the relay by an amount corresponding to the reduced radio channel assignment. The allocation of radio channels to the device may be increased.

この態様によれば、無線チャネルの割り当て配分を調整することによって、中継装置と基地局との間の無線回線容量を増加させることができる。   According to this aspect, it is possible to increase the radio channel capacity between the relay device and the base station by adjusting the radio channel allocation distribution.

また、本発明に係る基地局は、1以上の移動局のそれぞれと無線接続する中継装置と無線接続し、前記中継装置を介して前記1以上の移動局と通信を行う基地局であって、前記中継装置と当該基地局との間の無線回線容量を増加させるよう前記中継装置から要求された場合に、前記中継装置と同じタイミングで当該基地局と無線通信を行う移動局のいずれかを制限対象として選定する選定手段と、前記制限対象として選定された移動局と当該基地局との間の無線回線容量を減少させるとともに、該減少させた無線回線容量に応じた容量だけ前記中継装置と当該基地局との間の無線回線容量を増加させる回線容量制御手段と、を含むことを特徴とする。   The base station according to the present invention is a base station that is wirelessly connected to a relay device that is wirelessly connected to each of one or more mobile stations, and communicates with the one or more mobile stations via the relay device, When a request is made from the relay device to increase the radio channel capacity between the relay device and the base station, any mobile station that performs radio communication with the base station at the same timing as the relay device is restricted. Selecting means for selecting as a target, and reducing the radio channel capacity between the base station and the mobile station selected as the restriction target, and the relay device and the capacity corresponding to the reduced radio channel capacity Circuit capacity control means for increasing the capacity of the radio channel with the base station.

また、本発明に係る中継装置は、基地局および1以上の移動局のそれぞれと無線接続し、前記基地局と前記1以上の移動局との間の通信を中継する中継装置であって、当該中継装置からの容量増加要求に応じて、当該中継装置と同じタイミングで前記基地局と無線通信を行う移動局のいずれかを制限対象として選定する選定手段と、前記制限対象として選定された移動局と前記基地局との間の無線回線容量を減少させるとともに、該減少させた無線回線容量に応じた容量だけ当該中継装置と前記基地局との間の無線回線容量を増加させる回線容量制御手段と、を含む前記基地局に対して、前記1以上の移動局の通信状況に基づいて、前記容量増加要求を送信する要求手段を含むことを特徴とする。   The relay device according to the present invention is a relay device that wirelessly connects to each of a base station and one or more mobile stations, and relays communication between the base station and the one or more mobile stations, In response to a capacity increase request from a relay device, selection means for selecting any of the mobile stations that perform radio communication with the base station at the same timing as the relay device, and the mobile station selected as the restriction target A channel capacity control means for decreasing the radio channel capacity between the relay station and the base station by a capacity corresponding to the decreased radio channel capacity, and , Including a request means for transmitting the capacity increase request based on the communication status of the one or more mobile stations.

また、本発明に係る無線通信方法は、基地局と、前記基地局および1以上の移動局のそれぞれと無線接続し、前記基地局と前記1以上の移動局との間の通信を中継する中継装置と、を含む無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記中継装置が、前記1以上の移動局の通信状況に基づいて、当該中継装置と前記基地局との間の無線回線容量を増加させるよう要求する容量増加要求を前記基地局に送信するステップと、前記基地局が、前記中継装置からの前記容量増加要求に応じて、前記中継装置と同じタイミングで当該基地局と無線通信を行う移動局のいずれかを制限対象として選定するステップと、前記基地局が、前記制限対象として選定された移動局と当該基地局との間の無線回線容量を減少させるとともに、該減少させた無線回線容量に応じた容量だけ前記中継装置と当該基地局との間の無線回線容量を増加させるステップと、を含むことを特徴とする。   In addition, the wireless communication method according to the present invention is a relay that wirelessly connects a base station to each of the base station and one or more mobile stations, and relays communication between the base station and the one or more mobile stations. A wireless communication method in a wireless communication system including the device, wherein the relay device increases a radio channel capacity between the relay device and the base station based on a communication status of the one or more mobile stations. Transmitting a capacity increase request to request to the base station, and the base station performs wireless communication with the base station at the same timing as the relay apparatus in response to the capacity increase request from the relay apparatus Selecting one of the mobile stations as a restriction target, and the base station reduces the radio channel capacity between the mobile station selected as the restriction target and the base station, and Characterized in that it comprises the steps of: increasing the wireless network capacity between only capacity according to the bandwidth the relay device and the base station.

本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radio | wireless communications system which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係るTDDフレーム構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the TDD frame structure which concerns on this embodiment. 基地局から送信される下り信号の送信電力(送信スペクトラム)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the transmission power (transmission spectrum) of the downlink signal transmitted from a base station. 図3Aに示す送信電力で送信された下り信号の受信電力(受信スペクトラム)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the reception power (reception spectrum) of the downlink signal transmitted with the transmission power shown to FIG. 3A. 中継装置からの高速モード要求に応じて基地局から送信される下り信号の送信電力の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the transmission power of the downlink signal transmitted from a base station according to the high speed mode request | requirement from a relay apparatus. 図4Aに示す送信電力で送信された下り信号の受信電力の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the reception power of the downlink signal transmitted with the transmission power shown to FIG. 4A. 本実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the base station which concerns on this embodiment. CNRと変調方式との対応関係を定義したテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the table which defined the correspondence of CNR and a modulation system. 本実施形態に係る基地局における無線回線容量の調整処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the adjustment process of the radio channel capacity in the base station which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る中継装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the relay apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る中継装置における高速モード要求処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the high-speed mode request process in the relay apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る基地局におけるスロット(無線チャネル)の割り当て配分の調整処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the adjustment process of the allocation allocation of the slot (radio channel) in the base station which concerns on this embodiment.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システム10の構成を示す図である。図1に示すように、無線通信システム10は、基地局12と、複数の移動局14と、基地局12のカバーエリア18−1内に設置された中継装置16と、を含んで構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless communication system 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the wireless communication system 10 includes a base station 12, a plurality of mobile stations 14, and a relay device 16 installed in a cover area 18-1 of the base station 12. .

基地局12は、OFDMA方式およびTDMA/TDD方式により、自局のカバーエリア18−1内に位置する移動局14(ここでは移動局14−1〜14−5)および中継装置16のそれぞれと無線通信を行う。なお、移動局14には、携帯電話機、通信カード、通信機能を内蔵した携帯情報端末などが該当する。   The base station 12 wirelessly communicates with each of the mobile station 14 (in this case, the mobile stations 14-1 to 14-5) and the relay device 16 located in the cover area 18-1 of the own station by the OFDMA method and the TDMA / TDD method. Communicate. The mobile station 14 corresponds to a mobile phone, a communication card, a portable information terminal with a built-in communication function, and the like.

中継装置16は、基地局12と無線接続するとともに、自装置のカバーエリア18−2内に位置する移動局14(ここでは移動局14−6,14−7)と無線接続する。そして、中継装置16は、基地局12に対しては移動局として動作し、移動局14に対しては基地局として動作することにより、基地局12とカバーエリア18−2内に位置する移動局14との間の通信を中継する。これにより、中継装置16のカバーエリア18−2内に位置する移動局14は、中継装置16を介して基地局12に接続することが可能となる。つまり、基地局12のサービスエリアがカバーエリア18−1とカバーエリア18−2とを合わせた範囲に拡張される。   The relay device 16 is wirelessly connected to the base station 12 and wirelessly connected to the mobile station 14 (here, the mobile stations 14-6 and 14-7) located in the cover area 18-2 of the own device. The relay device 16 operates as a mobile station with respect to the base station 12 and operates as a base station with respect to the mobile station 14, so that the mobile station is located within the cover area 18-2 with the base station 12. 14 is relayed. As a result, the mobile station 14 located within the cover area 18-2 of the relay device 16 can be connected to the base station 12 via the relay device 16. That is, the service area of the base station 12 is expanded to a range including the cover area 18-1 and the cover area 18-2.

図2は、無線通信システム10におけるTDDフレーム構成の一例を示す図である(横軸:シンボル(時間)、縦軸:サブチャネル(周波数))。図2に示すように、無線通信システム10では、1つのTDDフレームに、基地局12が移動局14および/または中継装置16に無線信号を送信する下りサブフレームと、基地局12が移動局14および/または中継装置16から送信された無線信号を受信する上りサブフレームと、基地局12が送信から受信に切り替えるためのガード時間TTG(Transmit Transition Gap)と、基地局12が受信から送信に切り替えるためのガード時間RTG(Receive Transition Gap)と、が設けられている。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a TDD frame configuration in the wireless communication system 10 (horizontal axis: symbol (time), vertical axis: subchannel (frequency)). As shown in FIG. 2, in the wireless communication system 10, the base station 12 transmits a radio signal to the mobile station 14 and / or the relay device 16 in one TDD frame, and the base station 12 transmits the mobile station 14. And / or an uplink subframe for receiving a radio signal transmitted from the relay device 16, a guard time TTG (Transmit Transition Gap) for the base station 12 to switch from transmission to reception, and the base station 12 to switch from reception to transmission Guard time RTG (Receive Transition Gap).

基地局12が移動局14または中継装置16に割り当てる無線チャネルの最小単位は、「スロット」と呼ばれ、各スロットは、周波数方向に定められた複数のサブチャネルのいずれかと、時間方向に定められた複数のOFDMシンボルのいずれかと、に属する。なお、複数のサブチャネルは、それぞれ複数のサブキャリアから構成されている。   The minimum unit of the radio channel that the base station 12 allocates to the mobile station 14 or the relay device 16 is called a “slot”, and each slot is determined in the time direction with one of a plurality of subchannels defined in the frequency direction. Belonging to any one of a plurality of OFDM symbols. Note that each of the plurality of subchannels includes a plurality of subcarriers.

このうち、上りサブフレームのスロットは、上りデータ伝送用として移動局14または中継装置16に割り当てられるデータ・バースト(ここでは上りバースト#1〜6)、レンジングサブチャネルなどとして用いられる。   Among these, the slot of the uplink subframe is used as a data burst (in this case, uplink bursts # 1 to 6) assigned to the mobile station 14 or the relay device 16 for uplink data transmission, a ranging subchannel, and the like.

一方、下りサブフレームのスロットは、下りデータ伝送用として移動局14または中継装置16に割り当てられるデータ・バースト(ここでは下りバースト#1〜6)、プリアンブル、FCH(Frame Control Header:フレーム制御ヘッダ)、下りサブフレームにおけるスロット割り当てを示すDL−MAP(Downlink Map)、上りサブフレームにおけるスロット割り当てを示すUL−MAP(Uplink Map)などとして用いられる。基地局12は、DL−MAPおよびUL−MAPによって、スロットの割り当てを1フレームごとに変更することができる。   On the other hand, the slot of the downlink subframe is a data burst (here, downlink burst # 1 to 6), preamble, FCH (Frame Control Header) assigned to the mobile station 14 or the relay device 16 for downlink data transmission. DL-MAP (Downlink Map) indicating slot allocation in the downlink subframe, UL-MAP (Uplink Map) indicating slot allocation in the uplink subframe, and the like. The base station 12 can change the slot assignment for each frame by DL-MAP and UL-MAP.

なお、基地局として動作する中継装置16とその中継装置16に無線接続する移動局14との間でも、図2に示すTDDフレーム構成と同様のTDDフレーム構成が用いられる。   Note that a TDD frame configuration similar to the TDD frame configuration shown in FIG. 2 is also used between the relay device 16 operating as a base station and the mobile station 14 wirelessly connected to the relay device 16.

以下では、図2に示すように、上りバースト#1および下りバースト#1が移動局14−1に、上りバースト#2および下りバースト#2が中継装置16に、それぞれ割り当てられており、移動局14−1が中継装置16と同じタイミングで基地局12と無線通信を行っているものとする。   In the following, as shown in FIG. 2, uplink burst # 1 and downlink burst # 1 are assigned to mobile station 14-1, and uplink burst # 2 and downlink burst # 2 are assigned to relay device 16, respectively. 14-1 is performing wireless communication with the base station 12 at the same timing as the relay device 16.

図3Aは、下りバースト#1,#2を介して、基地局12から移動局14および中継装置16にそれぞれ送信される下り信号の送信電力(送信スペクトラム)の一例を示す図である。図3Aに示す例では、全サブキャリアで送信電力が一定であり(バースト平均電力がPa[dBm])、移動局14−1に送信される下り信号の送信電力と中継装置16に送信される下り信号の送信電力とは等しい。   FIG. 3A is a diagram illustrating an example of transmission power (transmission spectrum) of a downlink signal transmitted from the base station 12 to the mobile station 14 and the relay device 16 via the downlink bursts # 1 and # 2, respectively. In the example shown in FIG. 3A, the transmission power is constant for all subcarriers (burst average power is Pa [dBm]), and the downlink signal transmission power transmitted to the mobile station 14-1 is transmitted to the relay device 16. It is equal to the transmission power of the downlink signal.

図3Bは、図3Aに示す送信電力で送信された下り信号の移動局14および中継装置16における受信電力(受信スペクトラム)の一例を示す図である。中継装置16は移動局14−1よりも基地局12から離れた場所に設置されているため(図1参照)、基地局12から送信された下り信号の中継装置16における受信電力は、移動局14−1におけるそれよりも低い。また、中継装置16における下り信号のCNR(Carrier to Noise Ratio:搬送波対雑音電力比、受信品質の指標の1つ)も、移動局14−1におけるそれより低い。   FIG. 3B is a diagram illustrating an example of reception power (reception spectrum) in the mobile station 14 and the relay device 16 of the downlink signal transmitted with the transmission power illustrated in FIG. 3A. Since the relay device 16 is installed at a location farther from the base station 12 than the mobile station 14-1 (see FIG. 1), the received power of the downlink signal transmitted from the base station 12 at the relay device 16 is Lower than that in 14-1. In addition, the CNR (Carrier to Noise Ratio) of the downlink signal in the relay device 16 is also lower than that in the mobile station 14-1.

下り信号のCNRが低下すると、下り信号に伝送効率の低い変調方式を適用せざるを得なくなり、下り回線容量が低下する。このため、複数の移動局14が中継装置16に無線接続すると、中継装置16と基地局12との間の下り回線容量がボトルネックとなって、基地局12からそれら移動局14に送信されるデータの伝送効率が低下しやすくなる。   When the CNR of the downlink signal is reduced, it is necessary to apply a modulation scheme with low transmission efficiency to the downlink signal, and the downlink capacity is reduced. For this reason, when a plurality of mobile stations 14 are wirelessly connected to the relay device 16, the downlink capacity between the relay device 16 and the base station 12 becomes a bottleneck and is transmitted from the base station 12 to the mobile stations 14. Data transmission efficiency tends to decrease.

そこで無線通信システム10では、このような場合に、基地局12が、中継装置16からの要求(高速モード要求)に応じて、中継装置16と同じタイミングで自局と無線通信を行う移動局14のいずれか(ここでは移動局14−1)との間の下り回線容量を減少させることにより、中継装置16との間の下り回線容量の増分を優先的に確保する。   Accordingly, in such a case, in the wireless communication system 10, the base station 12 performs wireless communication with the own station at the same timing as the relay device 16 in response to a request (high-speed mode request) from the relay device 16. By reducing the downlink capacity with any of the mobile stations 14-1 (here, the mobile station 14-1), an increase in the downlink capacity with the relay apparatus 16 is preferentially secured.

たとえば、中継装置16と移動局14−6,14−7との間の下り回線容量が中継装置16と基地局12との間の下り回線容量を大きく上回った場合、基地局12は、中継装置16からの高速モード要求に応じて、図4Aに示すように、中継装置16と同じタイミングで自局と無線通信を行う移動局14−1に送信する下り信号の送信電力を低下させるとともに、その減少させた送信電力に応じた電力だけ中継装置16に送信する下り信号の送信電力を増加させる(バースト平均電力はPa[dBm]に維持される)。   For example, if the downlink capacity between the relay device 16 and the mobile stations 14-6 and 14-7 greatly exceeds the downlink capacity between the relay device 16 and the base station 12, the base station 12 In response to the high-speed mode request from 16, as shown in FIG. 4A, the transmission power of the downlink signal transmitted to the mobile station 14-1 that performs radio communication with the own station at the same timing as the relay device 16 is reduced, and The transmission power of the downlink signal transmitted to the relay device 16 is increased by the power corresponding to the decreased transmission power (burst average power is maintained at Pa [dBm]).

これにより、図4Bに示すように、基地局12から送信された下り信号の中継装置16における受信電力が上昇し、中継装置16における下り信号のCNRも増大する。   As a result, as shown in FIG. 4B, the reception power of the downlink signal transmitted from the base station 12 in the relay device 16 increases, and the CNR of the downlink signal in the relay device 16 also increases.

このように、無線通信システム10では、中継装置16と無線接続する1以上の移動局14の通信状況に応じて、中継装置16とそれら移動局14との間の下り回線容量と、中継装置16と基地局12との間の下り回線容量と、の間の不均衡が是正されるため、中継装置16を介して基地局12からそれら移動局14に送信されるデータの伝送効率の低下を抑制することができる。   As described above, in the wireless communication system 10, the downlink capacity between the relay device 16 and the mobile stations 14, the relay device 16, according to the communication status of one or more mobile stations 14 wirelessly connected to the relay device 16. And the downlink capacity between the base station 12 and the base station 12 are corrected, so that a decrease in transmission efficiency of data transmitted from the base station 12 to the mobile station 14 via the relay device 16 is suppressed. can do.

以下では、上記処理を実現するために基地局12および中継装置16が備える構成を具体的に説明する。   Hereinafter, a configuration of the base station 12 and the relay device 16 for realizing the above processing will be specifically described.

[基地局12の構成]
図5は、基地局12の機能ブロック図である。図5に示すように、基地局12は、アンテナ20、受信部22、復調部24、制御部26(メッセージ解析部28、チャネル割当部30、変調方式決定部32、制限対象選定部34、送信電力制御部36、メッセージ生成部38)、記憶部40、変調部42、および送信部44を含んで構成される。
[Configuration of base station 12]
FIG. 5 is a functional block diagram of the base station 12. As shown in FIG. 5, the base station 12 includes an antenna 20, a receiving unit 22, a demodulating unit 24, a control unit 26 (a message analyzing unit 28, a channel allocating unit 30, a modulation scheme determining unit 32, a restriction target selecting unit 34, a transmission The power control unit 36, the message generation unit 38), the storage unit 40, the modulation unit 42, and the transmission unit 44 are configured.

アンテナ20は、移動局14および/または中継装置16から送信される無線信号を受信し、受信された無線信号を受信部22に出力する。また、アンテナ20は、送信部44から供給される無線信号を移動局14および/または中継装置16に対して送信する。なお、無線信号の受信および送信は、図2に示す上りサブフレームおよび下りサブフレームにそれぞれ対応するよう、時分割で切り替えられる。   The antenna 20 receives a radio signal transmitted from the mobile station 14 and / or the relay device 16 and outputs the received radio signal to the receiving unit 22. Further, the antenna 20 transmits the radio signal supplied from the transmission unit 44 to the mobile station 14 and / or the relay device 16. Note that reception and transmission of radio signals are switched in time division so as to correspond to the uplink subframe and the downlink subframe shown in FIG.

受信部22は、低雑音増幅器、周波数変換器、帯域通過フィルタ、およびA/D変換器を含んで構成される。受信部22は、アンテナ20から入力される無線信号を、低雑音増幅器で増幅した後、中間周波数信号にダウンコンバートし、さらにデジタル信号に変換してから、復調部24に出力する。   The receiving unit 22 includes a low noise amplifier, a frequency converter, a band pass filter, and an A / D converter. The receiving unit 22 amplifies the radio signal input from the antenna 20 with a low noise amplifier, then down-converts it to an intermediate frequency signal, converts it to a digital signal, and then outputs it to the demodulating unit 24.

復調部24は、FFT(Fast Fourier Transform)部、直並列変換器、並直列変換器、および誤り検出部を含んで構成される。復調部24は、受信部22から入力されるデジタル信号に、直並列変換、GI(Guard Interval)の除去、1次復調(高速フーリエ変換)、並直列変換、時分割分離処理、2次復調(シンボルデマッピング)、復号、誤り検出などを施し、得られた受信データを制御部26に出力する。   The demodulator 24 includes an FFT (Fast Fourier Transform) unit, a serial-parallel converter, a parallel-serial converter, and an error detection unit. The demodulator 24 converts the digital signal input from the receiver 22 into serial / parallel conversion, removal of GI (Guard Interval), primary demodulation (fast Fourier transform), parallel / serial conversion, time division separation processing, secondary demodulation ( Symbol demapping), decoding, error detection, and the like are performed, and the obtained received data is output to the control unit 26.

制御部26は、たとえばCPUおよびCPUの動作を制御するプログラムで構成され、基地局12の各部を制御する。特に、制御部26は、メッセージ解析部28、チャネル割当部30、変調方式決定部32、制限対象選定部34、送信電力制御部36、およびメッセージ生成部38を機能的に含み、基地局12が送信する下り信号の変調方式および送信電力の制御などを行う。   The control unit 26 includes, for example, a CPU and a program that controls the operation of the CPU, and controls each unit of the base station 12. In particular, the control unit 26 functionally includes a message analysis unit 28, a channel allocation unit 30, a modulation scheme determination unit 32, a restriction target selection unit 34, a transmission power control unit 36, and a message generation unit 38, and the base station 12 Controls the modulation method and transmission power of the downlink signal to be transmitted.

記憶部40は、たとえば半導体メモリ素子で構成され、基地局12の動作に必要となるプログラム、データ、図6に示すテーブルなどを記憶する。なお、図6は、CNRと変調方式との対応関係を定義したテーブルの一例を示す図である。   The storage unit 40 is composed of, for example, a semiconductor memory element, and stores a program, data, a table shown in FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a table defining a correspondence relationship between CNR and modulation scheme.

ここで、制御部26の機能的構成をより詳細に説明する。   Here, the functional configuration of the control unit 26 will be described in more detail.

メッセージ解析部28は、図2に例示する上りサブフレームの構成に基づいて、復調部24から入力される受信データに含まれる移動局14および/または中継装置16からの各種メッセージを識別し、そのメッセージの内容を解析する。たとえば、メッセージ解析部28は、移動局14および/または中継装置16からの接続要求メッセージを識別し、その接続要求メッセージからその送信元が移動局14および中継装置16のいずれであるかを区別するための端末IDを取得する。また、メッセージ解析部28は、中継装置16からの高速モード要求を含むメッセージを識別する。この高速モード要求は、中継装置16と基地局12との間の無線回線容量を増加させるよう要求する容量増加要求である。また、メッセージ解析部28は、復調部24から入力される受信データの中から、移動局14および/または中継装置16で検出された下り信号(下りバーストを介して基地局12から移動局14および/または中継装置16に送信される無線信号)のCNRを取得する。   The message analysis unit 28 identifies various messages from the mobile station 14 and / or the relay device 16 included in the reception data input from the demodulation unit 24 based on the configuration of the uplink subframe illustrated in FIG. Analyze the message content. For example, the message analysis unit 28 identifies a connection request message from the mobile station 14 and / or the relay device 16 and distinguishes whether the transmission source is the mobile station 14 or the relay device 16 from the connection request message. To obtain a terminal ID. Further, the message analysis unit 28 identifies a message including the high speed mode request from the relay device 16. This high speed mode request is a capacity increase request for requesting to increase the radio channel capacity between the relay device 16 and the base station 12. The message analysis unit 28 also receives a downlink signal (from the base station 12 to the mobile station 14 via the downlink burst) detected by the mobile station 14 and / or the relay device 16 from the reception data input from the demodulation unit 24. (Or a radio signal transmitted to the relay device 16).

チャネル割当部30は、移動局14および/または中継装置16に対して、スロット(無線チャネル)を割り当てる。すなわち、チャネル割当部30は、下りサブフレームに含まれるスロットの少なくとも1つを下りバーストとして、上りサブフレームに含まれるスロットの少なくとも1つを上りバーストとして、移動局14および/または中継装置16に割り当てる。このとき、チャネル割当部30は、移動局14および/または中継装置16が送受するデータの量や通信種別に応じた優先度などに基づいて、それらに割り当てる下りバーストおよび上りバーストを決定してもよい。   The channel allocation unit 30 allocates slots (radio channels) to the mobile station 14 and / or the relay device 16. That is, the channel allocator 30 sets at least one slot included in the downlink subframe as a downlink burst and at least one slot included in the uplink subframe as an uplink burst to the mobile station 14 and / or the relay device 16. assign. At this time, the channel allocation unit 30 may determine the downlink burst and the uplink burst to be allocated to the mobile station 14 and / or the relay device 16 based on the amount of data transmitted and received and the priority according to the communication type. Good.

変調方式決定部32は、移動局14および/または中継装置16から通知される下り信号(下りバーストを介して基地局12から移動局14および/または中継装置16に送信される無線信号)のCNRに基づいて、次フレーム(またはそれ以降)における下りバーストの変調方式を決定する。また、変調方式決定部32は、上り信号(上りバーストを介して移動局14および/または中継装置16から基地局12に送信される無線信号)のCNRに基づいて、次フレーム(またはそれ以降)における上りバーストの変調方式を決定する。   The modulation scheme determination unit 32 receives the CNR of the downlink signal (radio signal transmitted from the base station 12 to the mobile station 14 and / or the relay device 16 via the downlink burst) notified from the mobile station 14 and / or the relay device 16. Based on the above, a downlink burst modulation scheme in the next frame (or later) is determined. Also, the modulation scheme determination unit 32 determines the next frame (or later) based on the CNR of the uplink signal (the radio signal transmitted from the mobile station 14 and / or the relay device 16 to the base station 12 via the uplink burst). Determines the uplink burst modulation method in.

この変調方式の決定には、たとえば、記憶部40に記憶されている、CNRと変調方式との対応関係(高いCNRには伝送効率の高い変調方式が対応し、低いCNRには伝送効率の低い変調方式が対応している)を定義したテーブル(図6参照)が用いられる。なお、CNRの代わりに、RSSI(Received Signal Strength Indication:受信信号強度)、SINR(Signal to Interference and Noise Ratio:信号対干渉および雑音電力比)、FER(Frame Error Rate:フレーム誤り率)などの他の受信品質を用いてもよい。これらの受信品質は、復調部24での1次復調(高速フーリエ変換)により得られる複素シンボル列、復調部24での誤り検出の結果、移動局14および/または中継装置16からフィードバックされる情報などから取得することができる。   In determining the modulation method, for example, the correspondence relationship between the CNR and the modulation method stored in the storage unit 40 (a modulation method having a high transmission efficiency corresponds to a high CNR, and a transmission efficiency is low to a low CNR. A table (see FIG. 6) defining a modulation method is used. Other than CNR, RSSI (Received Signal Strength Indication), SINR (Signal to Interference and Noise Ratio), FER (Frame Error Rate), etc. May be used. These received qualities are the complex symbol sequence obtained by the primary demodulation (fast Fourier transform) in the demodulator 24, the error detection result in the demodulator 24, and the information fed back from the mobile station 14 and / or the relay device 16. And so on.

制限対象選定部34は、中継装置16からの高速モード要求に応じて、中継装置16と同じタイミングで基地局12と無線通信を行う移動局14のいずれかを制限対象として選定する。ここで、制限対象選定部34は、中継装置16と同じタイミングで基地局12と無線通信を行う移動局14のうち、基地局12との間の無線回線容量が所定容量以上である移動局14を制限対象として選定してもよい。   In response to a high-speed mode request from the relay device 16, the restriction target selection unit 34 selects any of the mobile stations 14 that perform wireless communication with the base station 12 at the same timing as the relay device 16 as a restriction target. Here, of the mobile stations 14 that perform radio communication with the base station 12 at the same timing as the relay device 16, the restriction target selection unit 34 has a radio channel capacity with the base station 12 that is greater than or equal to a predetermined capacity. May be selected as a restriction target.

たとえば、制限対象選定部34は、中継装置16と同じタイミングで基地局12と無線通信を行う移動局14のうち、基地局12に割り当てられた下りバーストの変調方式が変調効率最下位の変調方式(図6に示す例ではQPSK)ではないものを制限対象として選定してもよい。なお、制限対象の候補が複数ある場合、制限対象選定部34は、より伝送効率の高い変調方式の下りバーストが割り当てられた移動局14を制限対象として選定することが好ましい。   For example, the restriction target selecting unit 34 has the modulation scheme with the lowest modulation efficiency assigned to the base station 12 among the mobile stations 14 that perform radio communication with the base station 12 at the same timing as the relay device 16. What is not (QPSK in the example shown in FIG. 6) may be selected as a restriction target. When there are a plurality of restriction target candidates, it is preferable that the restriction target selecting unit 34 selects the mobile station 14 to which a downlink burst having a modulation scheme with higher transmission efficiency is assigned as the restriction target.

送信電力制御部36は、制限対象選定部34により制限対象として選定された移動局14と基地局12との間の無線回線容量を減少させるとともに、その減少させた無線回線容量に応じた容量だけ中継装置16と基地局12との間の無線回線容量を増加させる。具体的には、送信電力制御部36は、中継装置16からの高速モード要求に応じて、制限対象として選定された移動局14に送信される下り信号の送信電力を減少させるとともに、その減少させた送信電力に応じた電力だけ中継装置16に送信される下り信号の送信電力を増加させるよう、送信部44を制御する。   The transmission power control unit 36 reduces the radio channel capacity between the mobile station 14 and the base station 12 selected as the restriction target by the restriction target selection unit 34, and only the capacity corresponding to the reduced radio channel capacity. The radio channel capacity between the relay device 16 and the base station 12 is increased. Specifically, the transmission power control unit 36 reduces the transmission power of the downlink signal transmitted to the mobile station 14 selected as the restriction target in response to the high speed mode request from the relay device 16 and reduces the transmission power. The transmission unit 44 is controlled to increase the transmission power of the downlink signal transmitted to the relay device 16 by the power corresponding to the transmission power.

なお、調整の前後でバースト平均電力が一定となるよう下り信号の送信電力を増減させれば、送信部44における信号の線形性が維持されやすくなる。また、下り信号の送信電力の減少量および増加量は、予め定められた固定値であってもよいし、基地局12と移動局14および/または中継装置16との間で送受されるデータの量に応じた可変値であってもよい。   In addition, if the transmission power of the downlink signal is increased or decreased so that the burst average power is constant before and after the adjustment, the linearity of the signal in the transmission unit 44 is easily maintained. Further, the amount of decrease and increase in the transmission power of the downlink signal may be a predetermined fixed value, or the amount of data transmitted / received between the base station 12 and the mobile station 14 and / or the relay device 16. It may be a variable value according to the amount.

メッセージ生成部38は、移動局14および/または中継装置16宛ての制御メッセージや送信データを生成し、それらが図2に例示する下りサブフレームの構成に基づいて送信されるよう変調部42に出力する。たとえば、メッセージ生成部38は、チャネル割当部30で決定された下りバーストを示すDL−MAP、チャネル割当部30で決定された上りバーストを示すUL−MAP、変調方式決定部32で決定された下りバーストの変調方式、変調方式決定部32で決定された上りバーストの変調方式などを含む制御メッセージを生成し、変調部42に出力する。   The message generation unit 38 generates control messages and transmission data addressed to the mobile station 14 and / or the relay device 16, and outputs them to the modulation unit 42 so that they are transmitted based on the configuration of the downlink subframe illustrated in FIG. To do. For example, the message generation unit 38 includes a DL-MAP indicating a downlink burst determined by the channel allocation unit 30, a UL-MAP indicating an uplink burst determined by the channel allocation unit 30, and a downlink determined by the modulation scheme determination unit 32. A control message including the burst modulation scheme and the uplink burst modulation scheme determined by the modulation scheme determination unit 32 is generated and output to the modulation unit 42.

変調部42は、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部、直並列変換器、並直列変換器、および符号化回路を含んで構成される。変調部42は、制御部26から入力される移動局14および/または中継装置16宛ての制御メッセージや送信データに、誤り検出符号の付加、符号化、1次変調(シンボルマッピング)、時分割多重処理、直並列変換、2次変調(逆高速フーリエ変換)、GIの付加、並直列変換などを施し、得られたデジタル信号を送信部44に出力する。   The modulation unit 42 includes an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit, a serial-parallel converter, a parallel-serial converter, and an encoding circuit. The modulation unit 42 adds error detection code to the control message and transmission data addressed to the mobile station 14 and / or the relay device 16 input from the control unit 26, encodes, primary modulation (symbol mapping), time division multiplexing. Processing, serial / parallel conversion, secondary modulation (inverse fast Fourier transform), addition of GI, parallel / serial conversion, and the like are performed, and the obtained digital signal is output to the transmitter 44.

送信部44は、電力増幅器、周波数変換器、帯域通過フィルタ、およびD/A変換器を含んで構成される。送信部44は、変調部42から入力されるデジタル信号を、アナログ信号に変換した後、無線信号にアップコンバートし、電力増幅器で送信出力レベルまで増幅してから、アンテナ20に供給する。   The transmission unit 44 includes a power amplifier, a frequency converter, a band pass filter, and a D / A converter. The transmission unit 44 converts the digital signal input from the modulation unit 42 into an analog signal, then up-converts the digital signal into a radio signal, amplifies the signal to a transmission output level with a power amplifier, and supplies the signal to the antenna 20.

[基地局12の動作]
次に、図7に基づいて、基地局12の動作の一部を説明する。図7は、基地局12における無線回線容量の調整処理の一例を示す図である。本処理は、中継装置16との無線通信が開始された後に実行される。
[Operation of base station 12]
Next, a part of the operation of the base station 12 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of adjustment processing of the radio channel capacity in the base station 12. This process is executed after wireless communication with the relay device 16 is started.

図7に示すように、まず基地局12は、中継装置16から通知される下り信号(基地局12から中継装置16に送信された無線信号)のCNRを取得する(S100)。次に、基地局12は、中継装置16に割り当てる下りバーストを決定するとともに、S100で取得された下り信号のCNRに基づいてその下りバーストを介して中継装置16に送信する下り信号の変調方式を決定する(S102)。   As shown in FIG. 7, first, the base station 12 acquires the CNR of a downlink signal (a radio signal transmitted from the base station 12 to the relay device 16) notified from the relay device 16 (S100). Next, the base station 12 determines a downlink burst to be assigned to the relay device 16 and sets a modulation method for the downlink signal to be transmitted to the relay device 16 via the downlink burst based on the CNR of the downlink signal acquired in S100. Determine (S102).

ここで、中継装置16から高速モードの要求があれば(S104:Y)、基地局12は、中継装置16と同じタイミングで基地局12と無線通信を行っている移動局14があるか否かを確認する(S106)。中継装置16と同じタイミングで基地局12と無線通信を行っている移動局14があれば(S106:Y)、基地局12は、その移動局14(制限対象の候補)に送信する下り信号の変調方式を取得し、その変調方式が伝送効率が最下位の変調方式であるか否かを確認する(S108)。そして、その変調方式が伝送効率最下位の変調方式でなければ(S108:N)、基地局12は、その移動局14の少なくとも1つを制限対象として選定し、制限対象として選定された移動局14に送信する下り信号の送信電力を減少させる(S110)。   If there is a request for the high speed mode from the relay device 16 (S104: Y), the base station 12 determines whether there is a mobile station 14 that is performing radio communication with the base station 12 at the same timing as the relay device 16. Is confirmed (S106). If there is a mobile station 14 that is performing radio communication with the base station 12 at the same timing as the relay device 16 (S106: Y), the base station 12 transmits a downlink signal to be transmitted to the mobile station 14 (candidate for restriction). A modulation method is acquired, and it is confirmed whether or not the modulation method is the modulation method with the lowest transmission efficiency (S108). If the modulation scheme is not the lowest modulation scheme (S108: N), the base station 12 selects at least one of the mobile stations 14 as a restriction target, and the mobile station selected as the restriction target. The transmission power of the downlink signal transmitted to 14 is reduced (S110).

その後、基地局12は、S110で減少させた送信電力に応じた電力だけ中継装置16に送信する下り信号の送信電力を増加させる(S112)。なお、中継装置16と同じタイミングで基地局12と無線通信を行っている移動局14がない場合(S106:N)、基地局12は、平均送信電力の上限を超えない範囲で、中継装置16に送信する下り信号の送信電力を増加させる(S112)。   Thereafter, the base station 12 increases the transmission power of the downlink signal transmitted to the relay device 16 by the power corresponding to the transmission power decreased in S110 (S112). Note that if there is no mobile station 14 that is performing radio communication with the base station 12 at the same timing as the relay device 16 (S106: N), the base station 12 may not exceed the upper limit of the average transmission power. The transmission power of the downlink signal to be transmitted is increased (S112).

S112の後または中継装置16から高速モードの要求がない場合(S104:N)、基地局12は、中継装置16との通信が終了するまでS100からの処理を繰り返し実行する(S114)。これにより、中継装置16からの高速モード要求に応じて、基地局12から送信される下り信号の中継装置16における受信電力が上昇し、中継装置16における下り信号のCNRも増大する。その結果、基地局12から中継装置16に送信される下り信号の変調方式が伝送効率のより高いものに変更されると、中継装置16と基地局12との間の下り回線容量も増加する。   After S112 or when there is no request for the high speed mode from the relay device 16 (S104: N), the base station 12 repeatedly executes the processing from S100 until the communication with the relay device 16 ends (S114). Thereby, in response to the high-speed mode request from the relay device 16, the received power of the downlink signal transmitted from the base station 12 in the relay device 16 increases, and the CNR of the downlink signal in the relay device 16 also increases. As a result, when the modulation method of the downlink signal transmitted from the base station 12 to the relay device 16 is changed to one with higher transmission efficiency, the downlink capacity between the relay device 16 and the base station 12 also increases.

[中継装置16の構成]
図8は、中継装置16の機能ブロック図である。図8に示すように、中継装置16は、アンテナ50−1,50−2、送受信部52−1,52−2、変復調部54−1,54−2、制御部56(メッセージ解析部58、チャネル割当部60、変調方式決定部62、回線容量算出部64、高速モード要求部66、メッセージ生成部68)、および記憶部70を含んで構成される。
[Configuration of Relay Device 16]
FIG. 8 is a functional block diagram of the relay device 16. As shown in FIG. 8, the relay device 16 includes antennas 50-1 and 50-2, transmission / reception units 52-1 and 52-2, modulation / demodulation units 54-1 and 54-2, a control unit 56 (message analysis unit 58, A channel allocation unit 60, a modulation scheme determination unit 62, a channel capacity calculation unit 64, a high-speed mode request unit 66, a message generation unit 68), and a storage unit 70 are configured.

このうち、アンテナ50−1、送受信部52−1、および変復調部54−1は、基地局12との無線通信に用いられる構成(中継装置16が基地局12に対して移動局として動作するための構成)であり、アンテナ50−2、送受信部52−2、および変復調部54−2は、移動局14との無線通信に用いられる構成(中継装置16が移動局14に対して基地局として動作するための構成)である。   Among these, the antenna 50-1, the transmitting / receiving unit 52-1, and the modem unit 54-1 are configured to be used for wireless communication with the base station 12 (because the relay device 16 operates as a mobile station with respect to the base station 12). The antenna 50-2, the transmission / reception unit 52-2, and the modulation / demodulation unit 54-2 are used for wireless communication with the mobile station 14 (the relay device 16 serves as a base station for the mobile station 14). Configuration for operation).

つまり、基地局12から送信された無線信号は、アンテナ50−1で受信され、送受信部52−1、変復調部54−1、制御部56、変復調部54−2、および送受信部52−2を介して、アンテナ50−2から中継装置16に無線接続している移動局14に対して送信される。逆に、中継装置16に無線接続している移動局14から送信された無線信号は、アンテナ50−2で受信され、送受信部52−2、変復調部54−2、制御部56、変復調部54−1、および送受信部52−1を介して、アンテナ50−1から中継装置16が無線接続している基地局12に対して送信される。   That is, a radio signal transmitted from the base station 12 is received by the antenna 50-1, and is transmitted through the transmission / reception unit 52-1, the modulation / demodulation unit 54-1, the control unit 56, the modulation / demodulation unit 54-2, and the transmission / reception unit 52-2. Via the antenna 50-2 to the mobile station 14 wirelessly connected to the relay device 16. Conversely, a radio signal transmitted from the mobile station 14 that is wirelessly connected to the relay device 16 is received by the antenna 50-2, and is transmitted / received to the transmitting / receiving unit 52-2, the modem unit 54-2, the control unit 56, and the modem unit 54. -1 and the transmission / reception unit 52-1, the relay device 16 is transmitted to the base station 12 wirelessly connected from the antenna 50-1.

アンテナ50−1,50−2は、基地局12および移動局14から送信される無線信号を受信し、受信された無線信号を送受信部52−1,52−2にそれぞれ出力する。また、アンテナ50−1,50−2は、送受信部52−1,52−2から供給される無線信号を基地局12および移動局14に対してそれぞれ送信する。なお、アンテナ50−1による無線信号の受信および送信(アンテナ50−2による無線信号の受信および送信)は、時分割で切り替えられる。   The antennas 50-1 and 50-2 receive radio signals transmitted from the base station 12 and the mobile station 14, and output the received radio signals to the transmission / reception units 52-1 and 52-2, respectively. The antennas 50-1 and 50-2 transmit the radio signals supplied from the transmission / reception units 52-1 and 52-2 to the base station 12 and the mobile station 14, respectively. Note that reception and transmission of radio signals by the antenna 50-1 (reception and transmission of radio signals by the antenna 50-2) are switched in a time division manner.

送受信部52−1,52−2は、低雑音増幅器、電力増幅器、周波数変換器、帯域通過フィルタ、A/D変換器、およびD/A変換器を含んで構成される。送受信部52−1,52−2は、アンテナ50−1,50−2から入力される無線信号を、低雑音増幅器で増幅した後、中間周波数信号にダウンコンバートし、さらにデジタル信号に変換してから、変復調部54−1,54−2にそれぞれ出力する。また、送受信部52−1,52−2は、変復調部54−1,54−2から入力されるデジタル信号を、アナログ信号に変換した後、無線信号にアップコンバートし、電力増幅器で送信出力レベルまで増幅してから、アンテナ50−1,50−2にそれぞれ供給する。   The transmission / reception units 52-1 and 52-2 include a low noise amplifier, a power amplifier, a frequency converter, a band pass filter, an A / D converter, and a D / A converter. The transmission / reception units 52-1 and 52-2 amplify the radio signals input from the antennas 50-1 and 50-2 using a low noise amplifier, down-convert them into intermediate frequency signals, and further convert them into digital signals. Are output to the modems 54-1 and 54-2, respectively. The transmission / reception units 52-1 and 52-2 convert the digital signals input from the modulation / demodulation units 54-1 and 54-2 into analog signals, and then up-convert them into radio signals, and transmit power levels with a power amplifier. And then supplied to the antennas 50-1 and 50-2.

変復調部54−1,54−2は、FFT部、IFFT部、直並列変換器、並直列変換器、誤り検出部、および符号化回路を含んで構成される。変復調部54−1,54−2は、送受信部52−1,52−2からそれぞれ入力されるデジタル信号に、直並列変換、GIの除去、1次復調(高速フーリエ変換)、並直列変換、時分割分離処理、2次復調(シンボルデマッピング)、復号、誤り検出などを施し、得られた受信データを制御部56に出力する。変調部42は、制御部56から入力される基地局12および移動局14宛ての制御メッセージや送信データに、誤り検出符号の付加、符号化、1次変調(シンボルマッピング)、時分割多重処理、直並列変換、2次変調(逆高速フーリエ変換)、GIの付加、並直列変換などを施し、得られたデジタル信号を送受信部52−1,52−2にそれぞれ出力する。   The modems 54-1 and 54-2 include an FFT unit, an IFFT unit, a serial-parallel converter, a parallel-serial converter, an error detection unit, and an encoding circuit. The modulation / demodulation units 54-1 and 54-2 convert the digital signals input from the transmission / reception units 52-1 and 52-2 to serial / parallel conversion, GI removal, primary demodulation (fast Fourier transform), parallel / serial conversion, Time division separation processing, secondary demodulation (symbol demapping), decoding, error detection, and the like are performed, and the obtained received data is output to the control unit 56. The modulation unit 42 adds error detection codes to the control message and transmission data addressed to the base station 12 and the mobile station 14 and transmission data input from the control unit 56, encodes, primary modulation (symbol mapping), time division multiplexing processing, Serial-parallel conversion, secondary modulation (inverse fast Fourier transform), GI addition, parallel-serial conversion, and the like are performed, and the obtained digital signals are output to the transmission / reception units 52-1 and 52-2, respectively.

制御部56は、たとえばCPUおよびCPUの動作を制御するプログラムで構成され、中継装置16の各部を制御する。特に、制御部56は、メッセージ解析部58、チャネル割当部60、変調方式決定部62、回線容量算出部64、高速モード要求部66、およびメッセージ生成部68を機能的に含み、基地局12と中継装置16との間の無線回線容量を増加させるよう基地局12に要求するための処理、中継装置16に無線接続する1以上の移動局14と基地局12との間の通信を中継するための制御、などを行う。   The control unit 56 includes, for example, a CPU and a program that controls the operation of the CPU, and controls each unit of the relay device 16. In particular, the control unit 56 functionally includes a message analysis unit 58, a channel allocation unit 60, a modulation scheme determination unit 62, a channel capacity calculation unit 64, a high-speed mode request unit 66, and a message generation unit 68. Processing for requesting the base station 12 to increase the radio channel capacity between the relay device 16 and relaying communication between the base station 12 and one or more mobile stations 14 wirelessly connected to the relay device 16 Control, etc.

記憶部70は、たとえば半導体メモリ素子で構成され、中継装置16の動作に必要となるプログラム、データ、図6に示すテーブルなどを記憶する。   The storage unit 70 is composed of, for example, a semiconductor memory element, and stores programs and data necessary for the operation of the relay device 16, the table shown in FIG.

ここで、制御部56の機能的構成をより詳細に説明する。   Here, the functional configuration of the control unit 56 will be described in more detail.

メッセージ解析部58は、図2に例示するような上りサブフレームの構成に基づいて、変復調部54−1,54−2から入力される受信データに含まれる基地局12および移動局14からの各種メッセージをそれぞれ識別し、そのメッセージの内容を解析する。たとえば、メッセージ解析部58は、変復調部54−1から入力される受信データの中から基地局12からの制御メッセージを識別し、その制御メッセージより基地局12から割り当てられた下りバーストとその下りバーストを介して基地局12から送信される下り信号の変調方式を取得する。また、メッセージ解析部58は、変復調部54−2から入力される受信データの中から、移動局14で検出された下り信号(中継装置16が移動局14に割り当てた下りバーストを介して、中継装置16からその移動局14に送信される無線信号)のCNRを取得する。   Based on the uplink subframe configuration illustrated in FIG. 2, the message analysis unit 58 performs various operations from the base station 12 and the mobile station 14 included in the received data input from the modems 54-1 and 54-2. Identify each message and analyze the contents of the message. For example, the message analysis unit 58 identifies the control message from the base station 12 from the received data input from the modulation / demodulation unit 54-1, the downlink burst allocated from the base station 12 based on the control message, and the downlink burst. To obtain the modulation scheme of the downlink signal transmitted from the base station 12 via the. Further, the message analysis unit 58 relays the downlink signal detected by the mobile station 14 from the reception data input from the modem unit 54-2 (via the downlink burst assigned to the mobile station 14 by the relay device 16). The CNR of the radio signal transmitted from the device 16 to the mobile station 14 is acquired.

チャネル割当部60は、中継装置16に無線接続している移動局14に対して、スロット(無線チャネル)を割り当てる。すなわち、チャネル割当部60は、下りサブフレームに含まれるスロットの少なくとも1つを下りバーストとして、上りサブフレームに含まれるスロットの少なくとも1つを上りバーストとして、移動局14に割り当てる。このとき、チャネル割当部60は、移動局14が送受するデータの量や通信種別に応じた優先度などに基づいて、その移動局14に割り当てる下りバーストおよび上りバーストを決定してもよい。   The channel assignment unit 60 assigns a slot (wireless channel) to the mobile station 14 wirelessly connected to the relay device 16. That is, the channel allocation unit 60 allocates to the mobile station 14 at least one slot included in the downlink subframe as a downlink burst and at least one slot included in the uplink subframe as an uplink burst. At this time, the channel allocation unit 60 may determine the downlink burst and the uplink burst allocated to the mobile station 14 based on the amount of data transmitted / received by the mobile station 14 and the priority according to the communication type.

変調方式決定部62は、移動局14から通知される下り信号(中継装置16が移動局14に割り当てた下りバーストを介して、中継装置16からその移動局14に送信される無線信号)のCNRに基づいて、次フレーム(またはそれ以降)における下りバーストの変調方式を決定する。また、変調方式決定部62は、上り信号(中継装置16が移動局14に割り当てた上りバーストを介して、その移動局14から中継装置16に送信される無線信号)のCNRに基づいて、次フレーム(またはそれ以降)における上りバーストの変調方式を決定する。   The modulation scheme determination unit 62 receives the CNR of the downlink signal notified from the mobile station 14 (the radio signal transmitted from the relay apparatus 16 to the mobile station 14 via the downlink burst assigned to the mobile station 14 by the relay apparatus 16). Based on the above, a downlink burst modulation scheme in the next frame (or later) is determined. In addition, the modulation scheme determination unit 62 determines the next based on the CNR of the uplink signal (the radio signal transmitted from the mobile station 14 to the relay device 16 via the uplink burst assigned by the relay device 16 to the mobile station 14). Determine the modulation method of the upstream burst in the frame (or later).

この変調方式の決定には、たとえば、記憶部70に記憶されている、CNRと変調方式との対応関係(高いCNRには伝送効率の高い変調方式が対応し、低いCNRには伝送効率の低い変調方式が対応している)を定義したテーブル(図6参照)が用いられる。なお、CNRの代わりに、RSSI、SINR、FERなどの他の受信品質を用いてもよい。   In determining the modulation method, for example, the correspondence between the CNR and the modulation method stored in the storage unit 70 (a high CNR corresponds to a modulation method with high transmission efficiency, and a low CNR has low transmission efficiency) A table (see FIG. 6) defining a modulation method is used. Note that other reception qualities such as RSSI, SINR, and FER may be used instead of CNR.

回線容量算出部64は、中継装置16とその中継装置16に無線接続している1以上の移動局との間の無線回線容量と、中継装置16と基地局12との間の無線回線容量と、を算出する。たとえば、回線容量算出部64は、各移動局14に割り当てる下りバーストを構成するスロットの数と、その下りバーストを介して送信される下り信号の変調方式と、に基づいて、それら移動局14に送信する下り信号の伝送レート(移動局側伝送レート)を算出する。また、回線容量算出部64は、基地局12から割り当てられた下りバーストを構成するスロットの数と、その下りバーストを介して送信される下り信号の変調方式と、に基づいて、基地局12から送信される下り信号の伝送レート(基地局側伝送レート)を算出する。   The line capacity calculation unit 64 includes a radio line capacity between the relay apparatus 16 and one or more mobile stations wirelessly connected to the relay apparatus 16, and a radio line capacity between the relay apparatus 16 and the base station 12. , Is calculated. For example, the channel capacity calculation unit 64 assigns to each mobile station 14 based on the number of slots constituting the downlink burst allocated to each mobile station 14 and the modulation scheme of the downlink signal transmitted via the downlink burst. The transmission rate of the downlink signal to be transmitted (transmission rate on the mobile station side) is calculated. In addition, the channel capacity calculation unit 64 receives the number of slots constituting the downlink burst allocated from the base station 12 and the modulation scheme of the downlink signal transmitted via the downlink burst from the base station 12. The transmission rate of the downlink signal to be transmitted (base station side transmission rate) is calculated.

高速モード要求部66は、中継装置16とその中継装置16に無線接続している1以上の移動局との間の無線回線容量と、中継装置16と基地局12との間の無線回線容量と、の比較結果に基づいて、中継装置16と基地局12との間の無線回線容量を増加させるよう要求する高速モード要求(容量増加要求)を基地局12に送信する。   The high-speed mode request unit 66 includes a radio channel capacity between the relay device 16 and one or more mobile stations wirelessly connected to the relay device 16, and a radio channel capacity between the relay device 16 and the base station 12. Based on the comparison result of, a high-speed mode request (capacity increase request) is transmitted to the base station 12 for requesting an increase in the radio channel capacity between the relay device 16 and the base station 12.

たとえば、高速モード要求部66は、回線容量算出部64により算出された移動局側伝送レートと基地局側伝送レートとを比較し、移動局側伝送レートが基地局側伝送レートの所定係数倍を超えたタイミングで、高速モード要求を送信してもよい。こうすれば、中継装置16と移動局14との間の下り回線容量が中継装置16と基地局12との間の下り回線容量を大きく上回った場合に、それらの間の不均衡が是正されるため、中継装置16を介して基地局12からそれら移動局14に送信されるデータの伝送効率の低下を抑制することができる。   For example, the high-speed mode request unit 66 compares the mobile station side transmission rate calculated by the channel capacity calculation unit 64 with the base station side transmission rate, and the mobile station side transmission rate increases a predetermined coefficient multiple of the base station side transmission rate. The high-speed mode request may be transmitted at a timing exceeding this. In this way, when the downlink capacity between the relay device 16 and the mobile station 14 greatly exceeds the downlink capacity between the relay device 16 and the base station 12, the imbalance between them is corrected. Therefore, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency of data transmitted from the base station 12 to the mobile stations 14 via the relay device 16.

メッセージ生成部68は、基地局12および移動局14宛ての制御メッセージや送信データを生成し、それらが図2に例示するような下りサブフレームの構成に基づいて送信されるよう変復調部54−1,54−2にそれぞれ出力する。たとえば、メッセージ生成部68は、高速モード要求を含む制御メッセージを生成し、変復調部54−1に出力する。また、メッセージ生成部68は、チャネル割当部60で決定された下りバーストを示すDL−MAP、チャネル割当部60で決定された上りバーストを示すUL−MAP、変調方式決定部62で決定された下りバーストの変調方式、変調方式決定部62で決定された上りバーストの変調方式などを含む制御メッセージを生成し、変復調部54−2に出力する。   The message generation unit 68 generates control messages and transmission data addressed to the base station 12 and the mobile station 14 and transmits / receives them based on the configuration of the downlink subframe as illustrated in FIG. , 54-2. For example, the message generation unit 68 generates a control message including the high speed mode request and outputs the control message to the modem unit 54-1. In addition, the message generation unit 68 includes a DL-MAP indicating a downlink burst determined by the channel allocation unit 60, a UL-MAP indicating an uplink burst determined by the channel allocation unit 60, and a downlink determined by the modulation scheme determination unit 62. A control message including the burst modulation scheme, the uplink burst modulation scheme determined by the modulation scheme determination section 62, and the like are generated and output to the modulation / demodulation section 54-2.

[中継装置16の動作]
次に、図9に基づいて、中継装置16の動作の一部を説明する。図9は、中継装置16における高速モード要求処理の一例を示す図である。
[Operation of Relay Device 16]
Next, a part of the operation of the relay device 16 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of high-speed mode request processing in the relay device 16.

図9に示すように、まず中継装置16は、中継装置16に無線接続している1以上の移動局14から通知される下り信号(中継装置16から移動局14に送信された無線信号)のCNRを取得する(S200)。次に、中継装置16は、各移動局14に割り当てる下りバーストを決定するとともに、S200で取得された下り信号のCNRに基づいてその下りバーストを介して各移動局14に送信する下り信号の変調方式を決定する(S202)。そして、中継装置16は、各移動局14に割り当てる下りバーストを構成するスロットの数と、その下りバーストを介して送信される下り信号の変調方式と、に基づいて、それら移動局14に送信する下り信号の伝送レート(移動局側伝送レート)を算出する(S204)。   As shown in FIG. 9, the relay device 16 first transmits a downlink signal (a radio signal transmitted from the relay device 16 to the mobile station 14) notified from one or more mobile stations 14 wirelessly connected to the relay device 16. A CNR is acquired (S200). Next, the relay device 16 determines a downlink burst to be assigned to each mobile station 14 and modulates a downlink signal to be transmitted to each mobile station 14 via the downlink burst based on the CNR of the downlink signal acquired in S200. A method is determined (S202). Then, the relay device 16 transmits to the mobile stations 14 based on the number of slots constituting the downlink burst allocated to each mobile station 14 and the modulation scheme of the downlink signal transmitted via the downlink burst. The downlink signal transmission rate (mobile station side transmission rate) is calculated (S204).

次に、中継装置16は、基地局12から割り当てられた下りバーストと、その下りバーストを介して送信される下り信号の変調方式と、を取得する(S206)。そして、中継装置16は、基地局12から割り当てられた下りバーストを構成するスロットの数と、その下りバーストを介して送信される下り信号の変調方式と、に基づいて、基地局12から送信される下り信号の伝送レート(基地局側伝送レート)を算出する(S208)。   Next, the relay device 16 acquires the downlink burst allocated from the base station 12 and the modulation method of the downlink signal transmitted via the downlink burst (S206). Then, the relay device 16 is transmitted from the base station 12 based on the number of slots constituting the downlink burst allocated from the base station 12 and the modulation method of the downlink signal transmitted via the downlink burst. The downlink signal transmission rate (base station side transmission rate) is calculated (S208).

その後、中継装置16は、S204で算出された移動局側伝送レートと、S208で算出された基地局側伝送レートと、を比較し、その比較結果に基づいて、高速モードの要求が必要か否かを判断し(S210)、高速モードの要求が必要であると判断されると(S210:Y)、基地局12に対して高速モード要求を送信する(S212)。たとえば、中継装置16は、移動局側伝送レートが基地局側伝送レートの所定係数倍を超えている場合に、高速モードの要求が必要であると判断してもよい。   Thereafter, the relay device 16 compares the mobile station side transmission rate calculated in S204 with the base station side transmission rate calculated in S208, and whether or not a request for the high speed mode is necessary based on the comparison result. If it is determined that the request for the high speed mode is necessary (S210: Y), the high speed mode request is transmitted to the base station 12 (S212). For example, the relay device 16 may determine that the request for the high speed mode is necessary when the mobile station side transmission rate exceeds a predetermined coefficient multiple of the base station side transmission rate.

以上説明した無線通信システム10によれば、基地局12が、中継装置16からの高速モード(容量増加要求)に応じて、中継装置16と同じタイミングで自局と無線通信を行う移動局14のいずれかとの間の下り回線容量を減少させることにより、中継装置16との間の下り回線容量の増分を優先的に確保する。このため、中継装置16に無線接続する1以上の移動局14の通信状況に応じて、中継装置16と基地局12との間の下り回線容量を増加させることができる。つまり、中継装置16とそれら移動局14との間の下り回線容量と、中継装置16と基地局12との間の下り回線容量と、の間の不均衡が是正されるため、中継装置16を介して基地局12からそれら移動局14に送信されるデータの伝送効率の低下を抑制することができる。   According to the wireless communication system 10 described above, the base station 12 performs the wireless communication with the mobile station 14 at the same timing as the relay apparatus 16 according to the high speed mode (capacity increase request) from the relay apparatus 16. By decreasing the downlink capacity with either one, an increase in downlink capacity with the relay device 16 is preferentially secured. Therefore, the downlink capacity between the relay device 16 and the base station 12 can be increased according to the communication status of one or more mobile stations 14 wirelessly connected to the relay device 16. That is, since the imbalance between the downlink capacity between the relay apparatus 16 and the mobile station 14 and the downlink capacity between the relay apparatus 16 and the base station 12 is corrected, the relay apparatus 16 is Thus, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency of data transmitted from the base station 12 to the mobile stations 14 via the base station 12.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the above embodiment.

たとえば、上記実施形態では、基地局12が下り信号の送信電力配分を調整することによって、中継装置16と基地局12との間の下り回線容量を増加させる例を示したが、基地局12がスロット(無線チャネル)の割り当て配分を調整することによって、中継装置16と基地局12との間の無線回線容量を増加させてもよい。   For example, in the above embodiment, the base station 12 increases the downlink capacity between the relay device 16 and the base station 12 by adjusting the transmission power distribution of the downlink signal, but the base station 12 The radio channel capacity between the relay device 16 and the base station 12 may be increased by adjusting the allocation distribution of slots (radio channels).

図10は、基地局におけるスロット(無線チャネル)の割り当て配分の調整処理の一例を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of slot (radio channel) allocation distribution adjustment processing in the base station.

図10に示すように、まず基地局12は、中継装置16から高速モード要求があった場合に、中継装置16に割り当て可能な空きスロットが存在するか否かを確認する(S300)。そして、中継装置16に割り当て可能な空きスロットが存在しなければ(S300:N)、基地局12は、中継装置16と同じタイミングで基地局12と無線通信を行っている移動局14があるか否かを確認する(S302)。ここで、中継装置16と同じタイミングで基地局12と無線通信を行っている移動局14があれば(S302:Y)、基地局12は、その移動局14(制限対象の候補)に割り当てるスロットの数を減らせるか否か(たとえば下りバーストおよび/または上りバーストが2以上のスロットから構成されているか否か)を確認する(S304)。   As shown in FIG. 10, first, when there is a high speed mode request from the relay device 16, the base station 12 checks whether there is an empty slot that can be allocated to the relay device 16 (S300). If there is no free slot that can be allocated to the relay device 16 (S300: N), the base station 12 has a mobile station 14 that is performing radio communication with the base station 12 at the same timing as the relay device 16. It is confirmed whether or not (S302). Here, if there is a mobile station 14 that is performing radio communication with the base station 12 at the same timing as the relay device 16 (S302: Y), the base station 12 assigns a slot to the mobile station 14 (candidate for restriction). It is confirmed whether or not the number can be reduced (for example, whether the downlink burst and / or the uplink burst is composed of two or more slots) (S304).

そして、その移動局14に割り当てるスロットの数を減らせる場合(S304:Y)、基地局12は、その移動局14の少なくとも1つを制限対象として選定し、制限対象として選定された移動局14に割り当てるスロットの数を減少させる(S306)。   When the number of slots allocated to the mobile station 14 can be reduced (S304: Y), the base station 12 selects at least one of the mobile stations 14 as a restriction target, and the mobile station 14 selected as the restriction target. The number of slots allocated to is reduced (S306).

こうして、中継装置16に割り当て可能な空きスロットが確保されると(S306またはS300:Y)、基地局12は、中継装置16に下りバーストおよび/または上りバーストとして割り当てるスロットの数を増加させる(S308)。   Thus, when an empty slot that can be allocated to the relay device 16 is secured (S306 or S300: Y), the base station 12 increases the number of slots allocated to the relay device 16 as a downlink burst and / or an uplink burst (S308). ).

このようにしても、中継装置16に無線接続する移動局14の通信状況に応じて、中継装置16と基地局12との間の無線回線容量を増加させることができる。   Even in this case, the radio channel capacity between the relay device 16 and the base station 12 can be increased according to the communication status of the mobile station 14 wirelessly connected to the relay device 16.

なお、本発明は、OFDMA方式およびTDMA/TDD方式を採用する無線通信システムに限らず、基地局と中継装置とそれらに無線接続する複数の移動局とを含む無線通信システム全般に広く適用可能である。   The present invention is not limited to a wireless communication system that employs OFDMA and TDMA / TDD, but can be widely applied to all wireless communication systems including a base station, a relay device, and a plurality of mobile stations that are wirelessly connected to them. is there.

10 無線通信システム、12 基地局、14 移動局、16 中継装置、18 カバーエリア、20,50 アンテナ、22 受信部、24 復調部、26,56 制御部、28,58 メッセージ解析部、30,60 チャネル割当部、32,62 変調方式決定部、34 制限対象選定部、36 送信電力制御部、38,68 メッセージ生成部、40,70 記憶部、42 変調部、44 送信部、52 送受信部、54 変復調部、64 回線容量算出部、66 高速モード要求部。   10 wireless communication system, 12 base station, 14 mobile station, 16 relay device, 18 cover area, 20, 50 antenna, 22 receiving unit, 24 demodulating unit, 26, 56 control unit, 28, 58 message analyzing unit, 30, 60 Channel allocation unit, 32, 62 Modulation method determination unit, 34 Restriction target selection unit, 36 Transmission power control unit, 38, 68 Message generation unit, 40, 70 Storage unit, 42 Modulation unit, 44 Transmission unit, 52 Transmission / reception unit, 54 Modulation / demodulation unit, 64 channel capacity calculation unit, 66 high-speed mode request unit.

Claims (8)

基地局と、
前記基地局および1以上の移動局のそれぞれと無線接続し、前記基地局と前記1以上の移動局との間の通信を中継する中継装置と、
を含む無線通信システムであって、
前記中継装置は、前記1以上の移動局の通信状況に基づいて、当該中継装置と前記基地局との間の無線回線容量を増加させるよう要求する容量増加要求を前記基地局に送信する要求手段を含み、
前記基地局は、
前記中継装置からの前記容量増加要求に応じて、前記中継装置と同じタイミングで当該基地局と無線通信を行う移動局のいずれかを制限対象として選定する選定手段と、
前記制限対象として選定された移動局と当該基地局との間の無線回線容量を減少させるとともに、該減少させた無線回線容量に応じた容量だけ前記中継装置と当該基地局との間の無線回線容量を増加させる回線容量制御手段と、
を含む、
ことを特徴とする無線通信システム。
A base station,
A relay apparatus that wirelessly connects to each of the base station and the one or more mobile stations, and relays communication between the base station and the one or more mobile stations;
A wireless communication system comprising:
The relay device transmits a capacity increase request for requesting the base station to increase a radio channel capacity between the relay device and the base station based on a communication status of the one or more mobile stations. Including
The base station
In response to the capacity increase request from the relay device, selection means for selecting any of the mobile stations that perform radio communication with the base station at the same timing as the relay device;
The radio channel capacity between the mobile station selected as the restriction target and the base station is reduced, and the radio channel between the relay apparatus and the base station is reduced by a capacity corresponding to the reduced radio channel capacity. Circuit capacity control means for increasing capacity;
including,
A wireless communication system.
請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記要求手段は、前記中継装置と前記1以上の移動局との間の無線回線容量と、前記中継装置と前記基地局との間の無線回線容量と、の比較結果に基づいて、前記容量増加要求を前記基地局に送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1, wherein
The request means increases the capacity based on a comparison result between a radio channel capacity between the relay device and the one or more mobile stations and a radio channel capacity between the relay device and the base station. Sending a request to the base station;
A wireless communication system.
請求項1または2に記載の無線通信システムにおいて、
前記選定手段は、前記中継装置と同じタイミングで前記基地局と無線通信を行う移動局のうち、前記基地局との間の無線回線容量が所定容量以上である移動局の少なくとも1つを前記制限対象として選定する、
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1 or 2,
The selection means restricts at least one of the mobile stations that perform radio communication with the base station at the same timing as the relay apparatus, and has a radio channel capacity with the base station that is greater than or equal to a predetermined capacity. Select as a target
A wireless communication system.
請求項1から3のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記中継装置は、前記基地局から当該中継装置に送信される下り信号の受信品質を前記基地局に通知する手段をさらに含み、
前記基地局は、前記中継装置から通知される前記下り信号の受信品質に基づいて、前記中継装置に送信される下り信号の変調方式を決定する変調方式決定手段をさらに含み、
前記回線容量制御手段は、前記制限対象として選定された移動局に送信される下り信号の送信電力を減少させるとともに、該減少させた送信電力に応じた電力だけ前記中継装置に送信される下り信号の送信電力を増加させる、
ことを特徴とする無線通信システム。
In the radio | wireless communications system in any one of Claim 1 to 3,
The relay device further includes means for notifying the base station of reception quality of a downlink signal transmitted from the base station to the relay device,
The base station further includes a modulation scheme determining means for determining a modulation scheme of a downlink signal transmitted to the relay device based on reception quality of the downlink signal notified from the relay device;
The line capacity control means reduces a transmission power of a downlink signal transmitted to the mobile station selected as the restriction target, and transmits a downlink signal transmitted to the relay apparatus by a power corresponding to the reduced transmission power. Increase the transmit power of the
A wireless communication system.
請求項1から3のいずれかに記載の無線通信システムにおいて、
前記回線容量制御手段は、前記制限対象として選定された移動局に対する無線チャネルの割り当てを減少させるとともに、該減少させた無線チャネルの割り当てに応じた量だけ前記中継装置に対する無線チャネルの割り当てを増加させる、
ことを特徴とする無線通信システム。
In the radio | wireless communications system in any one of Claim 1 to 3,
The line capacity control means decreases the radio channel assignment to the mobile station selected as the restriction target and increases the radio channel assignment to the relay apparatus by an amount corresponding to the reduced radio channel assignment. ,
A wireless communication system.
1以上の移動局のそれぞれと無線接続する中継装置と無線接続し、前記中継装置を介して前記1以上の移動局と通信を行う基地局であって、
前記中継装置と当該基地局との間の無線回線容量を増加させるよう前記中継装置から要求された場合に、前記中継装置と同じタイミングで当該基地局と無線通信を行う移動局のいずれかを制限対象として選定する選定手段と、
前記制限対象として選定された移動局と当該基地局との間の無線回線容量を減少させるとともに、該減少させた無線回線容量に応じた容量だけ前記中継装置と当該基地局との間の無線回線容量を増加させる回線容量制御手段と、
を含むことを特徴とする基地局。
A base station that wirelessly connects to a relay device that wirelessly connects to each of the one or more mobile stations, and communicates with the one or more mobile stations via the relay device;
When a request is made from the relay device to increase the radio channel capacity between the relay device and the base station, any mobile station that performs radio communication with the base station at the same timing as the relay device is restricted. Selection means to select as a target,
The radio channel capacity between the mobile station selected as the restriction target and the base station is reduced, and the radio channel between the relay apparatus and the base station is reduced by a capacity corresponding to the reduced radio channel capacity. Circuit capacity control means for increasing capacity;
A base station comprising:
基地局および1以上の移動局のそれぞれと無線接続し、前記基地局と前記1以上の移動局との間の通信を中継する中継装置であって、
当該中継装置からの容量増加要求に応じて、当該中継装置と同じタイミングで前記基地局と無線通信を行う移動局のいずれかを制限対象として選定する選定手段と、
前記制限対象として選定された移動局と前記基地局との間の無線回線容量を減少させるとともに、該減少させた無線回線容量に応じた容量だけ当該中継装置と前記基地局との間の無線回線容量を増加させる回線容量制御手段と、
を含む前記基地局に対して、前記1以上の移動局の通信状況に基づいて、前記容量増加要求を送信する要求手段、
を含むことを特徴とする中継装置。
A relay device that wirelessly connects to each of a base station and one or more mobile stations, and relays communication between the base station and the one or more mobile stations,
In response to a capacity increase request from the relay device, a selection unit that selects any of the mobile stations that perform radio communication with the base station at the same timing as the relay device,
The radio channel capacity between the mobile station selected as the restriction target and the base station is reduced, and the radio channel between the relay device and the base station is reduced by a capacity corresponding to the reduced radio channel capacity. Circuit capacity control means for increasing capacity;
Request means for transmitting the capacity increase request to the base station including the one or more mobile stations based on the communication status of the one or more mobile stations,
A relay device comprising:
基地局と、
前記基地局および1以上の移動局のそれぞれと無線接続し、前記基地局と前記1以上の移動局との間の通信を中継する中継装置と、
を含む無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記中継装置が、前記1以上の移動局の通信状況に基づいて、当該中継装置と前記基地局との間の無線回線容量を増加させるよう要求する容量増加要求を前記基地局に送信するステップと、
前記基地局が、前記中継装置からの前記容量増加要求に応じて、前記中継装置と同じタイミングで当該基地局と無線通信を行う移動局のいずれかを制限対象として選定するステップと、
前記基地局が、前記制限対象として選定された移動局と当該基地局との間の無線回線容量を減少させるとともに、該減少させた無線回線容量に応じた容量だけ前記中継装置と当該基地局との間の無線回線容量を増加させるステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
A base station,
A relay apparatus that wirelessly connects to each of the base station and the one or more mobile stations, and relays communication between the base station and the one or more mobile stations;
A wireless communication method in a wireless communication system including:
The relay apparatus transmitting to the base station a capacity increase request for requesting to increase a radio channel capacity between the relay apparatus and the base station based on a communication status of the one or more mobile stations; ,
In response to the capacity increase request from the relay device, the base station selects any of mobile stations that perform radio communication with the base station at the same timing as the relay device;
The base station reduces the radio channel capacity between the mobile station selected as the restriction target and the base station, and the relay device and the base station have a capacity corresponding to the reduced radio channel capacity. Increasing the wireless link capacity between
A wireless communication method comprising:
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