JP2013046388A - Radio relay device and radio communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線中継装置および無線通信方法に関するものである。 The present invention relates to a wireless relay device and a wireless communication method.
無線端末が無線基地局と通信するためには、無線基地局からの無線電波が届く範囲(サービスエリア)に無線端末が位置する必要がある。しかし、山岳地帯や高層ビル等が建ち並ぶ市街地には障害物が多いため無線電波が届きにくい領域が存在する。また、屋外に設置された無線基地局からは、電波が届かない領域(例えば、建物の内部や地下)が多く存在する。特に、IEEE標準規格802.16eを基に規格化されたWiMAX(登録商標)(WiMAX:Worldwide Interoperability for Microwave Access)等の高速無線通信方式においては、2.5GHz以上の周波数帯が使用されるが、このような高周波数帯の電波は直進性が強く障害物を回りこむ性質が弱いため、障害物の影響を強く受ける。このような電波が届かない領域をカバーするため、無線基地局と無線端末との間の無線電波を中継する無線中継装置(レピータ)が必要となる。 In order for a wireless terminal to communicate with a wireless base station, the wireless terminal needs to be located in a range (service area) where wireless radio waves from the wireless base station can reach. However, there are areas where it is difficult for radio waves to reach because there are many obstacles in urban areas where mountainous areas and high-rise buildings are lined up. In addition, there are many areas (for example, the inside of a building and the basement) where radio waves do not reach from radio base stations installed outdoors. In particular, in a high-speed wireless communication system such as WiMAX (registered trademark) (WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access) standardized based on the IEEE standard 802.16e, a frequency band of 2.5 GHz or more is used. Such radio waves in a high frequency band are highly influenced by obstacles because they have a high degree of straightness and a weak property of going around obstacles. In order to cover such a region where radio waves do not reach, a radio relay device (repeater) that relays radio waves between the radio base station and the radio terminal is required.
サービス初期においては、無線基地局は主要拠点にのみ設置されていることが多く、電波が届かない領域が多く点在するため、電波が届かない領域に無線中継装置を設置することでサービスエリアを拡大することが好ましい。しかしながら、サービスが円熟期に達すると、無線基地局の増設により無線基地局でカバーできるサービスエリアが拡大する。その結果、既設の無線中継装置を使用しなくても、無線中継装置のエリア内に存在する無線端末が無線基地局と通信可能な場合がある。 In the initial stage of service, radio base stations are often installed only at major bases, and there are many areas where radio waves do not reach.Therefore, by installing radio relay devices in areas where radio waves do not reach, It is preferable to enlarge. However, when the service reaches maturity, the service area that can be covered by the radio base station is expanded by adding the radio base station. As a result, there are cases where a wireless terminal existing in the area of the wireless relay device can communicate with the wireless base station without using an existing wireless relay device.
無線中継装置を使用しなくても当該無線中継装置エリア内の無線端末が無線基地局と通信可能な場合、当該無線中継装置が消費する電力は無駄であるため、この消費電力を低減することが好ましい。 If the wireless terminal in the wireless relay device area can communicate with the wireless base station without using the wireless relay device, the power consumed by the wireless relay device is useless, so this power consumption can be reduced. preferable.
例えば、無線基地局の消費電力を低減する方法として、受信信号の信号品質を検出して信号品質が良好な場合は送信出力を抑制することにより消費電力を低減する方法などが知られている(特許文献1参照)。 For example, as a method of reducing the power consumption of a radio base station, a method of reducing the power consumption by detecting the signal quality of a received signal and suppressing the transmission output when the signal quality is good is known ( Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の方法は、送信出力を抑制するだけであるため、送信出力に直接関連する部分の消費電力を送信出力の抑制分だけ低減できるのみであり、消費電力の低減効果は限定的である。 However, since the method described in Patent Document 1 only suppresses the transmission output, it can only reduce the power consumption of the portion directly related to the transmission output by the suppression amount of the transmission output, and the effect of reducing the power consumption is Limited.
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、無線基地局からの電波のサービス部における電界強度を推定し、当該電界強度に基づいて無線端末との間の通信機能を停止することができる無線中継装置および無線通信方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is to estimate the electric field strength in the service unit of the radio wave from the radio base station and stop the communication function with the wireless terminal based on the electric field strength. An object of the present invention is to provide a wireless relay device and a wireless communication method.
上記目的を達成する第1の観点に係る無線中継装置の発明は、
無線基地局と無線端末との間で送受信される電波を中継する無線中継装置であって、
前記無線基地局と電波を送受信する基地局側通信部と、
前記無線端末と電波を送受信する端末側通信部と、
前記端末側通信部からの電波の前記基地局側通信部における第1電界強度、および、前記端末側通信部の送信電力情報を取得する基地局側制御部と、
前記端末側通信部の動作を制御する端末側制御部と
を備え、
前記基地局側制御部は、前記無線基地局からの電波の前記基地局側通信部における第2電界強度を前記基地局側通信部から取得し、
前記端末側制御部は、
前記基地局側制御部から前記第1電界強度および前記送信電力情報を取得し、該第1電界強度および該送信電力情報に基づいて、前記端末側通信部から前記基地局側通信部への伝搬損失を算出し、
前記第2電界強度および前記伝搬損失から、前記無線基地局からの電波の前記端末側通信部における第3電界強度を推定し、
前記第3電界強度が所定の閾値より大きい場合は前記端末側通信部の動作を停止する
ことを特徴とする。
The invention of the wireless relay device according to the first aspect of achieving the above object is as follows:
A wireless relay device that relays radio waves transmitted and received between a wireless base station and a wireless terminal,
A base station side communication unit that transmits and receives radio waves to and from the wireless base station;
A terminal-side communication unit that transmits and receives radio waves to and from the wireless terminal;
A first electric field strength in the base station side communication unit of radio waves from the terminal side communication unit, and a base station side control unit for obtaining transmission power information of the terminal side communication unit;
A terminal side control unit for controlling the operation of the terminal side communication unit,
The base station side control unit obtains, from the base station side communication unit, a second electric field strength in the base station side communication unit of radio waves from the radio base station,
The terminal side control unit
Propagating from the terminal side communication unit to the base station side communication unit based on the first field strength and transmission power information, acquiring the first field strength and the transmission power information from the base station side control unit Calculate the loss,
From the second electric field strength and the propagation loss, the third electric field strength in the terminal side communication unit of the radio wave from the radio base station is estimated,
When the third electric field strength is greater than a predetermined threshold, the operation of the terminal side communication unit is stopped.
第2の観点に係る発明は、第1の観点に係る無線中継装置であって、前記端末制御部は、前記第1電界強度と前記送信電力情報との差分から前記伝搬損失を算出し、前記第2電界強度から前記伝搬損失をひいて前記第3電界強度を推定することを特徴とする。 The invention according to a second aspect is the wireless relay device according to the first aspect, wherein the terminal control unit calculates the propagation loss from a difference between the first electric field strength and the transmission power information, and The third electric field strength is estimated by subtracting the propagation loss from the second electric field strength.
第3の観点に係る発明は、第1または第2の観点に係る無線中継装置であって、前記端末側制御部は、起動時に自動的に前記伝搬損失を算出し、定期的に前記第3電界強度を推定することを特徴とする。 The invention according to a third aspect is the wireless relay device according to the first or second aspect, wherein the terminal-side control unit automatically calculates the propagation loss at startup, and periodically performs the third The electric field strength is estimated.
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 As described above, the solution of the present invention has been described as an apparatus. However, the present invention can be realized as a method, a program, and a storage medium storing the program, which are substantially equivalent to these. It should be understood that these are also included.
例えば、本発明を方法として実現させた第4の観点に係る無線通信方法の発明は、
無線基地局と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の無線通信方法であって、該無線中継装置は、
前記無線基地局と電波を送受信する基地局側通信部と、
前記無線端末と電波を送受信する端末側通信部と
を備え、
前記端末側通信部からの電波の前記基地局側通信部における第1電界強度を取得するステップと、
前記端末側通信部の送信電力情報を取得するステップと、
前記第1電界強度および前記送信電力情報に基づいて、前記端末側通信部から前記基地局側通信部への伝搬損失を算出するステップと、
前記無線基地局からの電波の前記基地局側通信部における第2電界強度を取得するステップと、
前記第2電界強度および前記伝搬損失から、前記無線基地局からの電波の前記端末側通信部における第3電界強度を推定するステップと、
前記第3電界強度が所定の閾値より大きい場合は端末側通信部の動作を停止するステップと
を含むことを特徴とする。
For example, the invention of the wireless communication method according to the fourth aspect of realizing the present invention as a method is as follows:
A wireless communication method of a wireless relay device that relays data transmitted and received between a wireless base station and a wireless terminal, the wireless relay device comprising:
A base station side communication unit that transmits and receives radio waves to and from the wireless base station;
A terminal-side communication unit that transmits and receives radio waves with the wireless terminal;
Obtaining a first electric field strength in the base station side communication unit of radio waves from the terminal side communication unit;
Obtaining transmission power information of the terminal-side communication unit;
Calculating a propagation loss from the terminal side communication unit to the base station side communication unit based on the first electric field strength and the transmission power information;
Obtaining a second electric field strength in the base station side communication unit of radio waves from the radio base station;
Estimating a third electric field strength in the terminal-side communication unit of radio waves from the radio base station from the second electric field strength and the propagation loss;
And a step of stopping the operation of the terminal side communication unit when the third electric field strength is larger than a predetermined threshold value.
本発明によれば、無線基地局からの電波のサービス部における電界強度を推定し、当該電界強度に基づいて無線端末との間の通信機能を停止することができる無線中継装置および無線通信方法を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a radio relay apparatus and a radio communication method capable of estimating an electric field strength in a service unit of radio waves from a radio base station and stopping a communication function with a radio terminal based on the electric field strength. Can be provided.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略図である。無線通信システムは、無線基地局と無線端末と無線中継装置10とから構成されている。無線中継装置10は、無線基地局と無線端末との間で送受信されるデータを中継する。
FIG. 1 is a schematic diagram of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. The wireless communication system includes a wireless base station, a wireless terminal, and a
図2は、本発明の一実施形態に係る無線中継装置の概略構成を示す機能ブロック図である。無線中継装置10は、ドナーノード20とサービスノード30とを備える。
FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the wireless relay device according to the embodiment of the present invention. The
まず、ドナーノード20の機能ブロックについて説明する。ドナーノード20は、基地局側通信部22と基地局側制御部24とを備える。
First, functional blocks of the
基地局側通信部22は、アンテナを介して無線基地局とデータを送受信する。基地局側通信部22は、無線基地局からの電波を受信し、ダウンコンバートしてベースバンド信号に変換し端末側通信部32に出力する。また、基地局側通信部22は、端末側通信部32からアップリンクデータをベースバンド信号として受け取り、アップコンバートして無線信号に変換し無線基地局へ送信する。
The base station
また、基地局側通信部22は、起動時やサーチ時などにおいて、周辺の無線基地局、および、自身のサービスノード30からの電波を受信する。
In addition, the base station
基地局側制御部24は、基地局側通信部22をはじめとしてドナーノード20の全体の動作を制御する。基地局側制御部24は、CPU(中央処理装置)等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ(例えばDSP(デジタルシグナルプロセッサ))によって構成したりすることもできる。
The base station
基地局側制御部24は、基地局側通信部22が受信している無線基地局からの電波から、通信確立中の無線基地局のドナーノード20における電界強度Pdを取得する。
The base station
基地局側制御部24は、サーチ時などにおいて、端末側制御部34からサービスノード30の基地局IDを取得する。基地局側制御部24は、当該基地局IDに基づいて、基地局側通信部22が受信している信号の中から、サービスノード30からの電波のドナーノード20における電界強度を取得する。また、基地局側制御部24は、当該基地局IDに基づいて、基地局側通信部22が受信した電波の中から、サービスノード30の下り電波情報(DCD:Downlink Channel Descriptor)を取得する。下り電波情報には、サービスノード30の送信電力情報などが含まれている。
The base station
続いて、サービスノード30の機能ブロックについて説明する。サービスノード30は、端末側通信部32と端末側制御部34とを備える。
Subsequently, functional blocks of the
端末側通信部32は、アンテナを介して無線端末とデータを送受信する。端末側通信部32は、基地局側通信部22からダウンリンクデータをベースバンド信号として受け取り、アップコンバートして無線信号に変換し無線端末に送信する。また、端末側通信部32は、無線端末からの電波を受信し、ダウンコンバートしてベースバンド信号に変換し基地局側通信部22に出力する。
The terminal
端末側制御部34は、端末側通信部32をはじめとしてサービスノード30の全体の動作を制御する。端末側制御部34は、CPU等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ(例えばDSP)によって構成したりすることもできる。なお、本実施形態においては、ドナーノード20が基地局側制御部24を備え、サービスノード30が端末側制御部34を備えるというように、ドナーノード20およびサービスノード30の各々が制御部を備える構成として説明したが、本発明は、この構成に限定されるわけではない。例えば、ドナーノード20とサービスノード30とを1つの制御部で制御する構成とすることもできる。
The terminal
端末側制御部34は、サーチ時などにおいて、基地局側制御部24から、サービスノード30からの電波のドナーノード20における電界強度を取得する。また、端末側制御部34は、基地局側制御部24から、基地局側通信部22がサービスノード30から受信した信号に含まれるサービスノード30の送信電力情報を取得する。
The terminal-
端末側制御部34は、基地局側制御部24から取得した、サービスノード30からの電波のドナーノード20における電界強度、および、サービスノード30の送信電力情報から、サービスノード30からドナーノード20への経路の伝搬損失Lを算出する。当該伝搬損失は、図3に示すようなサービスノード30からドナーノード20への経路における伝搬損失である。端末側制御部34は、伝搬損失Lを例えば以下の数式により算出する。
伝搬損失L=(サービスノード30の送信電力情報)−(サービスノード30からの電波のドナーノード20における電界強度)
From the
Propagation loss L = (transmission power information of service node 30) − (electric field strength at
端末側制御部34は、通信確立中の無線基地局からの電波のドナーノード20における電界強度Pdを基地局側制御部24から取得する。端末側制御部34は、伝搬損失Lおよび電界強度Pdに基づいて、無線基地局からの電波のサービスノード30における電界強度Psを推定する。端末側制御部34は、電界強度Psを例えば以下の数式により算出する。
電化強度Ps=電界強度Pd−伝搬損失L
The terminal-
Electrification strength Ps = field strength Pd−propagation loss L
端末側制御部34は、電界強度Psが予め定めておいた所定の閾値より大きい場合は、無線中継装置10による中継をしなくても、無線端末は無線基地局と通信可能であると判断し、端末側通信部32を停止してサービスノード30の通信機能を停止する。これにより、無線中継装置10は、端末側通信部32が使用している分の消費電力を低減することができる。
When the electric field strength Ps is larger than a predetermined threshold value, the terminal-
また、端末側制御部34は、電界強度Psが予め定めておいた所定の閾値以下の場合は、無線中継装置10による中継なしでは、無線端末は無線基地局と通信できなくなると判断し、端末側通信部32をそのまま動作させ、サービスノード30の通信機能を継続する。
Further, when the field strength Ps is equal to or less than a predetermined threshold value, the terminal-
図4のフローチャートを参照しながら、無線中継装置10がサービスノード30とドナーノード20との間の伝搬損失を算出する処理を説明する。無線中継装置10は、例えば、起動時やサーチ時などに図4に示す処理を自動的に実行する。
A process in which the
無線中継装置10は周辺の無線基地局等のサーチを行い、基地局側通信部22は、周辺の無線基地局、および、自身のサービスノード30からの電波を受信する(ステップS101)。基地局側制御部24は、端末側制御部34からサービスノード30の基地局IDを取得する(ステップS102)。
The
基地局側制御部24は、サービスノード30の基地局IDに基づいて、基地局側通信部22が受信している信号から、サービスノード30からの電波のドナーノード20における電界強度を取得する。(ステップS103)。基地局側制御部24は、当該基地局IDに基づいて、基地局側通信部22からの電波に含まれるサービスノード30の送信出力情報を取得する(ステップS104)。
Based on the base station ID of the
端末側制御部34は、基地局側制御部24から、サービスノード30からの電波のドナーノード20における電界強度、および、サービスノード30の送信電力情報を取得し、サービスノード30からドナーノード20への伝搬損失Lを算出する(ステップS105)。
The terminal-
続いて、図5のフローチャートを参照しながら、無線中継装置10がサービスノード30の通信機能を停止するか否かを決定する処理を説明する。無線中継装置10は、定期的に図5に示す処理を自動的に実行する。
Next, a process for determining whether or not the
基地局側通信部22は、無線基地局からの電波を受信する(ステップS201)。基地局側制御部24は、受信した電波から通信確立中の無線基地局のドナーノード20における電界強度Pdを取得する(ステップS202)。
The base station
端末側制御部34は、基地局側制御部24から通信確立中の無線基地局からの電波のドナーノード20における電界強度Pdを取得する。端末側制御部34は、当該電界強度Pd、および、図4のフローチャートによる処理から算出済みの伝搬損失Lから、サービスノード30における電界強度Psを推定する(ステップS203)。
The terminal-
端末側制御部34は、推定したサービスノード30における電界強度Psが、無線中継装置10による中継をしなくても、無線端末が無線基地局と通信可能なレベルであるか否かを判断するため、当該電界強度Psを予め定めておいた所定の閾値と比較する(ステップS204)。
The terminal-
端末側制御部34は、サービスノード30における電界強度Psが所定の閾値より大きい場合、端末側通信部32を停止してサービスノード30の通信機能を停止する(ステップS205)。端末側制御部34は、サービスノード30における電界強度Psが所定の閾値以下の場合、端末側通信部32を停止せずサービスノード30の通信機能をそのまま継続する(ステップS205)。
When the electric field strength Ps in the
このように、本実施形態によれば、無線中継装置10は、無線端末が無線中継装置10による中継をしなくても無線基地局と通信可能である場合はサービスノード30の通信機能を停止することにより消費電力を低減することができる。
Thus, according to the present embodiment, the
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, functions included in each member, each means, each step, etc. can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of means, steps, etc. can be combined or divided into one. Is possible.
なお、本実施形態の説明においては、サービスノード30とドナーノード20との間の伝搬損失を、サービスノード30からの電波をドナーノード20で受信して算出したが、ドナーノード20からの電波をサービスノード30で受信して算出してもよい。
In the description of the present embodiment, the propagation loss between the
10 無線中継装置
20 ドナーノード
22 基地局側通信部
24 基地局側制御部
30 サービスノード
32 端末側通信部
34 端末側制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記無線基地局と電波を送受信する基地局側通信部と、
前記無線端末と電波を送受信する端末側通信部と、
前記端末側通信部からの電波の前記基地局側通信部における第1電界強度、および、前記端末側通信部の送信電力情報を取得する基地局側制御部と、
前記端末側通信部の動作を制御する端末側制御部と
を備え、
前記基地局側制御部は、前記無線基地局からの電波の前記基地局側通信部における第2電界強度を前記基地局側通信部から取得し、
前記端末側制御部は、
前記基地局側制御部から前記第1電界強度および前記送信電力情報を取得し、該第1電界強度および該送信電力情報に基づいて、前記端末側通信部から前記基地局側通信部への伝搬損失を算出し、
前記第2電界強度および前記伝搬損失から、前記無線基地局からの電波の前記端末側通信部における第3電界強度を推定し、
前記第3電界強度が所定の閾値より大きい場合は前記端末側通信部の動作を停止する
ことを特徴とする無線中継装置。 A wireless relay device that relays radio waves transmitted and received between a wireless base station and a wireless terminal,
A base station side communication unit that transmits and receives radio waves to and from the wireless base station;
A terminal-side communication unit that transmits and receives radio waves to and from the wireless terminal;
A first electric field strength in the base station side communication unit of radio waves from the terminal side communication unit, and a base station side control unit for obtaining transmission power information of the terminal side communication unit;
A terminal side control unit for controlling the operation of the terminal side communication unit,
The base station side control unit obtains, from the base station side communication unit, a second electric field strength in the base station side communication unit of radio waves from the radio base station,
The terminal side control unit
Propagating from the terminal side communication unit to the base station side communication unit based on the first field strength and transmission power information, acquiring the first field strength and the transmission power information from the base station side control unit Calculate the loss,
From the second electric field strength and the propagation loss, the third electric field strength in the terminal side communication unit of the radio wave from the radio base station is estimated,
The wireless relay device, wherein when the third electric field strength is greater than a predetermined threshold, the operation of the terminal side communication unit is stopped.
前記無線基地局と電波を送受信する基地局側通信部と、
前記無線端末と電波を送受信する端末側通信部と
を備え、
前記端末側通信部からの電波の前記基地局側通信部における第1電界強度を取得するステップと、
前記端末側通信部の送信電力情報を取得するステップと、
前記第1電界強度および前記送信電力情報に基づいて、前記端末側通信部から前記基地局側通信部への伝搬損失を算出するステップと、
前記無線基地局からの電波の前記基地局側通信部における第2電界強度を取得するステップと、
前記第2電界強度および前記伝搬損失から、前記無線基地局からの電波の前記端末側通信部における第3電界強度を推定するステップと、
前記第3電界強度が所定の閾値より大きい場合は端末側通信部の動作を停止するステップと
を含むことを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method of a wireless relay device that relays data transmitted and received between a wireless base station and a wireless terminal, the wireless relay device comprising:
A base station side communication unit that transmits and receives radio waves to and from the wireless base station;
A terminal-side communication unit that transmits and receives radio waves with the wireless terminal;
Obtaining a first electric field strength in the base station side communication unit of radio waves from the terminal side communication unit;
Obtaining transmission power information of the terminal-side communication unit;
Calculating a propagation loss from the terminal side communication unit to the base station side communication unit based on the first electric field strength and the transmission power information;
Obtaining a second electric field strength in the base station side communication unit of radio waves from the radio base station;
Estimating a third electric field strength in the terminal-side communication unit of radio waves from the radio base station from the second electric field strength and the propagation loss;
And a step of stopping the operation of the terminal side communication unit when the third electric field strength is larger than a predetermined threshold.
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WO2022113651A1 (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | 株式会社デンソー | Relay device, first communication device, and second communication device |
JP7448508B2 (en) | 2021-09-06 | 2024-03-12 | 矢崎総業株式会社 | Signal processing device, RoF transceiver, optical fiber wireless system, and signal processing method |
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2011
- 2011-08-26 JP JP2011185203A patent/JP2013046388A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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