JP2012080534A - 混合型中継ノード、基地局及び混合型中継方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】周期的リファレンス信号を伝送することにより、中継ノードが如何なる中継モードで稼働しても、基地局は常に基地局−端末間リンク及び中継ノード−端末間リンクの双方のチャネル品質情報を取得することができる。そのため、基地局は基地局−端末間チャネル品質情報と中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて複数の稼働モードから中継ノードの稼働モードを選択し、中継ノードが選択された稼働モードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を生成して中継ノードに送信し、中継ノードは指示にしたがって選択された稼働モードで稼働する。これにより基地局は中継ノードの稼働モードを変更し、もっと優れたスループットを得ることができる。
【選択図】図10
Description
1)使用が簡単である。タイプ1中継ノードは基地局のすべての機能をほとんど備えているため、リソーススケジューリングが簡単に行なわれ、端末との間の制御信号交換も簡単に実現できる。
2)性能向上が著しい。タイプ1中継はセル分裂技術による性能利得のようなものを得ることができ、端末の伝送性能、特にセル周辺側に位置する端末の伝送性能に対する改善が著しい。
1)ノード配設に対する要求が高い。タイプ1中継の適用環境は中継ノード−端末間リンクの品質が基地局−端末間リンクの品質より遥かに優れている場合であり、これは中継ノードの配設に対して厳しい条件が求められることになる。中継ノードの配設が不合理であると、その役割が制限される場合があり、同時に導入されるリソースの消耗はスループット全体を下げてしまうこともある。
2)非常に複雑である。タイプ1中継ノードは機能上独立した基地局とほぼ同じであるため、マスタ基地局との間に互いに干渉する可能性があり、このようなバンド内干渉でシステムの伝送性能が著しく低下してしまう。そのため、セル間の干渉抑制技術(ICIC)の導入が必要となり、システムをさらに複雑にする。
1)柔軟に配設できる。タイプ2中継は使用環境に対して特別な条件が設けられておらず、空間ダイバーシティによる性能利得の特徴を利用して、様々なチャネル環境で性能を向上させることができる。
2)互いの干渉が小さい。タイプ2中継の稼働は完全に基地局によって制御されるため、基地局−中継ノード間または中継ノード間の干渉問題がほぼ生じない。
1)性能利得には限度がある。基地局のCRSリファレンス信号に対する干渉を防止するために、タイプ2中継ノードは自分のCRSリファレンス信号を送信してはならないように規定されている。これは中継ノードにしてもまたは基地局にしても中継ノード−端末間リンクの品質測定値を得ることがないことを意味する。この欠点により、基地局が連携伝送の伝送方法を最適化することができず、協調ダイバーシティの発生が可能であっても、性能向上は極めて制限される。
2)リソースの消耗が多い。タイプ2中継は基地局と中継ノード間の協調伝送の方式で稼働し、このような方式は基地局と中継ノードの無線リソースを同時に占用するため、リソース利用率はタイプ1中継より低くなる。
3)すべてのリソーススケジューリングは基地局によって統一に完成するため、基地局の複雑さと稼働量に対してさらに厳しい条件が求められる。
式2において、αは基地局−端末間リンクSN比γ1と中継ノード−端末間リンクSN比γ2の比率である。
Claims (25)
- 無線通信ネットワークにおける基地局と端末の間のデータ通信を中継する混合型中継ノードであって、
基地局と接続し、基地局との通信を介するシステムインターフェースと、
中継しようとするデータを処理し、複数の稼働モードで基地局と端末の間のデータ中継を実現する信号処理部と、
端末と接続し、端末との通信を介する信号送受信部と、
中継ノードと端末の間のチャネル状態を表す中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末状態情報テーブルと、周期的リファレンス信号を端末に送信する送信周期と前回の送信時刻が保持されているリファレンス信号周期テーブルと、が格納されたメモリ部と、
前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信し、当該周期的リファレンス信号を送信するタイミングで前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記前回の送信時刻を更新するとともに、前記端末からフィードバックされた当該中継ノードと端末の間のチャネル状態情報に基づいて、前記端末状態情報テーブルの中の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新し、更新後の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を前記基地局へ送信するリファレンス信号送信部と、
前記リファレンス信号送信部により前記リファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、且つ基地局からの前記更新後の中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて生成した、当該中継ノードが前記複数の稼働モードの中の一つの稼働モードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を受信した後に、前記信号処理部を当該一つの稼働モードで稼働させるモード制御部と、を備えることを特徴とする混合型中継ノード。 - 請求項1に記載の混合型中継ノードであって、
前記リファレンス信号送信部によりファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、前記混合型中継ノードと基地局および端末との間のデータ伝送を一時中断し、前記基地局からの周期的リファレンス信号送信指示を待ち、当該周期的リファレンス信号送信指示を受けた後に前記周期的リファレンス信号を生成して送信することを特徴とする混合型中継ノード。 - 請求項1に記載の混合型中継ノードであって、
前記周期的リファレンス信号はCRSリファレンス信号であることを特徴とする混合型中継ノード。 - 請求項1に記載の混合型中継ノードであって、
前記複数の稼働モードは、タイプ1中継(Type 1 Relay)モード、タイプ2中継(Type 2 Relay)モード、および前記混合型中継モードを稼働させない中継なしモードを含むことを特徴とする混合型中継ノード。 - 請求項1〜4のいずれかに記載の混合型中継ノードであって、
前記端末状態情報テーブルの中には前記端末の統計ブロックエラー率情報がさらに格納され、
前記基地局は前記混合型中継ノードから前記端末の統計ブロックエラー率情報を取得し、前記統計ブロックエラー率が所定のシステム閾値より大きいかどうかを判断し、大きいと判断した場合、当該混合型中継ノードに前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記送信周期を減少させるように指示することを特徴とする混合型中継ノード。 - 請求項5に記載の混合型中継ノードであって、
混合型中継ノードが周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するたびに、前記基地局は前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする混合型中継ノード。 - 請求項5に記載の混合型中継ノードであって、
前記基地局は一定の時間周期ごとに、前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする混合型中継ノード。 - 複数の稼働モードでデータ中継が可能な中継ノードを介して端末との間でデータ通信を行なう無線通信ネットワークにおける基地局であって、
中継ノード及び端末と接続し、中継ノードまたは端末との通信を介するシステムインターフェースと、
中継ノードまたは端末の間で伝送するデータを処理する信号処理部と、
基地局と端末の間のチャネル状態を表す基地局−端末間チャネル品質情報および中継ノードと端末の間のチャネル状態情報を表す中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末状態情報テーブルと、基地局と中継ノードの間のチャネル状態を表す基地局−中継ノード間チャネル品質情報および中継ノードが周期的リファレンス信号を端末に送信する送信周期と前回の送信時刻が保持されている中継状態情報テーブルと、が格納されたメモリ部と、
前記中継状態情報テーブルの中に格納されている前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するとともに、中継ノードが前記周期的リファレンス信号を前記端末に送信するように指示する周期的リファレンス信号送信指示を前記中継ノードに送信し、前記端末からフィードバックされた当該基地局と端末の間のチャネル状態情報および前記中継ノードから受信した中継ノードと端末の間のチャネル状態情報に基づいて、前記端末チャネル状態情報テーブルの中の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新するとともに、前記中継ノードからフィードバックされた、中継ノードが前記周期的リファレンス信号を端末に送信するタイミングで、前記中継状態情報テーブルの中の前記前回のリファレンス信号送信時刻を更新するリファレンス信号送信制御部と、
更新後の前記端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間チャネル品質情報と中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて、前記複数の稼働モードから中継ノードの稼働モードを選択し、中継ノードが選択された稼働ノードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を生成して前記中継ノードに送信する中継モード選択部と、を備えることを特徴とする基地局。 - 請求項8に記載の基地局であって、
前記リファレンス信号送信制御部は、リファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、中継ノードおよび端末との間のデータ伝送を一時中断し、前記中継ノードから返送された前記稼働状態指示情報に対する確認情報を受信した後に、中継ノードと端末の間のデータ伝送を再開することを特徴とする基地局。 - 請求項8に記載の基地局であって、
前記周期的リファレンス信号はCRSリファレンス信号であることを特徴とする基地局。 - 請求項8に記載の基地局であって、
前記複数の稼働モードは、タイプ1中継(Type 1 Relay)モード、タイプ2中継(Type 2 Relay)モード、および前記中継モードを稼働させない中継なしモードを含むことを特徴とする基地局。 - 請求項11に記載の基地局であって、
前記中継モード選択部は、更新後の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報の間の比率を算出し、当該比率と予め決められた上限閾値及び下限閾値とを比較し、当該比率が前記上限閾値より大きい場合、前記中継なしモードを前記中継ノードの稼働モードとして選択し、当該比率が前記下限閾値より小さい場合、前記タイプ1中継モードを前記中継ノードの稼働モードとして選択し、当該比率が前記上限閾値と前記下限閾値の間にある場合、前記タイプ2中継モードを前記中継ノードの稼働モードとして選択することを特徴とする基地局。 - 請求項12に記載の基地局であって、
前記上限閾値及び前記下限閾値は、タイプ1中継(Type 1 Relay)モード、タイプ2中継(Type 2 Relay)モード、および中継なしモードのときのスループットに基づいて確定することを特徴とする基地局。 - 請求項8〜13にいずれかに記載の基地局であって、
前記リファレンス信号送信制御部は、前記中継ノードから前記端末の統計ブロックエラー率情報を取得し、前記統計ブロックエラー率情報が所定のシステム閾値より大きいかどうかを判断し、大きいと判断した場合、前記中継状態情報テーブルの中の前記送信周期を減少させることを特徴とする基地局。 - 請求項14に記載の基地局であって、
前記中継ノードが周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するたびに、前記リファレンス信号送信制御部は前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする基地局。 - 請求項14に記載の基地局であって、
前記リファレンス信号送信制御部は、一定の時間周期ごとに、前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする基地局。 - 複数の稼働モードでデータ中継が可能な混合型中継ノードを介して無線通信ネットワークにおける基地局と端末の間のデータ通信を中継する混合型中継方法であって、
前記混合型中継ノードには、当該中継ノードと端末の間のチャネル状態を表す中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末状態情報テーブルと、当該中継ノードが周期的リファレンス信号を端末に送信する送信周期と前回の送信時刻が保持されているリファレンス信号周期テーブルと、が格納されており、
前記基地局には、基地局と端末の間のチャネル状態を表す基地局−端末間チャネル品質情報および前記中継ノード−端末間チャネル品質情報が保持されている端末チャネル状態情報テーブルと、基地局と中継ノードの間のチャネル状態を表す基地局−中継ノード間チャネル品質情報および中継ノードが前記周期的リファレンス信号を端末に送信する前記送信周期と前記前回の送信時刻が保持されている中継状態情報テーブルと、が格納されており、
前記方法は、
前記基地局が、前記中継状態情報テーブルの中に格納されている前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するとともに、中継ノードが前記周期的リファレンス信号を前記端末に送信するように指示する周期的リファレンス信号送信指示を前記中継ノードに送信するステップと、
前記中継ノードが、前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記送信周期と前記前回の送信時刻を参照して、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、且つ前記基地局から前記周期的リファレンス信号送信指示を受けた場合、前記周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信し、当該周期的リファレンス信号を送信するタイミングで前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記前回の送信時刻を更新するとともに、前記端末からフィードバックされた当該中継ノードと端末の間のチャネル状態情報に基づいて前記端末状態情報テーブルの中の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新し、更新後の前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を前記基地局に送信するステップと、
前記基地局が、前記端末からフィードバックされた当該基地局と端末の間のチャネル状態情報および前記中継ノードから受信した前記更新後の中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて、前記端末チャネル状態情報テーブルの中の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報を更新するとともに、前記中継ノードからフィードバックされた、中継ノードが周期的リファレンス信号を端末に送信する前記タイミングで、前記中継状態情報テーブルの中の前記前回のリファレンス信号送信時刻を更新するステップと、
前記基地局が更新後の端末チャネル状態情報テーブルの中の基地局−端末間チャネル品質情報と中継ノード−端末間チャネル品質情報に基づいて、前記複数の稼働モードから中継ノードの稼働モードを選択し、中継ノードが選択された稼働ノードで稼働するように指示する稼働状態指示情報を生成して前記中継ノードに送信するステップと、
前記中継ノードが当該稼働状態指示情報を受信した後に、当該稼働状態指示情報に指示された稼働モードで稼働するステップと、を含むことを特徴とする混合型中継方法。 - 請求項17に記載の中継方法であって、
前記基地局が、現在の時刻がリファレンス信号送信時刻に達していると判断した場合、中継ノードと端末の間のデータ伝送を一時中断し、前記中継ノードから返送された前記稼働状態指示情報に対する確認情報を受信した後に、中継ノードと端末の間のデータ伝送を再開することを特徴とする中継方法。 - 請求項17に記載の中継方法であって、
前記周期的リファレンス信号はCRSリファレンス信号であることを特徴とする中継方法。 - 請求項17に記載の中継方法であって、
前記複数の稼働モードは、タイプ1中継(Type 1 Relay)モード、タイプ2中継(Type 2 Relay)モード、および前記中継モードを稼働させない中継なしモードを含むことを特徴とする中継方法。 - 請求項20に記載の中継方法であって、
前記基地局は、更新後の前記基地局−端末間チャネル品質情報と前記中継ノード−端末間チャネル品質情報の間の比率を算出し、当該比率と予め決められた上限閾値及び下限閾値とを比較し、当該比率が前記上限閾値より大きい場合、前記中継なしモードを前記中継ノードの稼働モードとして選択し、当該比率が前記下限閾値より小さい場合、前記タイプ1中継モードを前記中継ノードの稼働モードとして選択し、当該比率が前記上限閾値と前記下限閾値の間にある場合、前記タイプ2中継モードを前記中継ノードの稼働モードとして選択することを特徴とする中継方法。 - 請求項21に記載の中継方法であって、
前記上限閾値及び前記下限閾値は、タイプ1中継(Type 1 Relay)モード、タイプ2中継(Type 2 Relay)モード、および中継なしモードのときのシステムスループットに基づいて確定することを特徴とする中継方法。 - 請求項17〜22のいずれかに記載の中継方法であって、
前記端末状態情報テーブルの中にはさらに前記端末の統計ブロックエラー率情報が格納されており、
前記基地局は、前記中継ノードから前記端末の統計ブロックエラー率情報を取得し、前記統計ブロックエラー率が所定のシステム閾値より大きいかどうかを判断し、大きいと判断した場合、前記中継状態情報テーブルの中の前記送信周期を減少させ、当該中継ノードに前記リファレンス信号周期テーブルの中の前記送信周期を減少させるように指示することを特徴とする中継方法。 - 請求項23に記載の中継方法であって、
前記中継ノードが周期的リファレンス信号を生成して前記端末に送信するたびに、前記基地局は前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする中継方法。 - 請求項23に記載の中継方法であって、
前記基地局は一定の時間周期ごとに、前記統計ブロックエラー率情報を取得し、判断を行なうことを特徴とする中継方法。
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