JP2013229798A - Radio communication system, radio communication device and radio communication control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基地局と複数の無線端末との間の無線通信を中継局により中継する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信制御方法に関する。 The present invention relates to a radio communication system, a radio communication apparatus, and a radio communication control method for relaying radio communication between a base station and a plurality of radio terminals by a relay station.
近年、基地局（アクセスポイント）と無線端末の間に中継局を介在することで、エリアカバー率を向上させる無線ＬＡＮ中継システムが注目されている。この無線ＬＡＮ中継システムは、通常の使用環境において発生しうる、無線端末が複数台でかつ基地局と中継局とが１台のみという状況では、従来のＣＳＭＡ／ＣＡでは全ての無線機器（基地局，中継局、無線端末）は公平に送信権を獲得できるため、複数端末をまとめた無線端末群に比較して基地局と中継局の送信機会が小さくなってしまい、中継局がシステムスループットのボトルネックとなってしまうとともに、下りのトラヒックが上りと比較して極端に小さくなってしまうという問題がある。この問題を解決するために、基地局、中継局及び無線端末のＣＳＭＡ／ＣＡのバックオフ機能におけるミニマムコンテンションウィンドウ（ＣＷｍｉｎ）を無線端末の台数に応じて適応的に制御し、無線端末の送信確率を基地局、中継局に比べて相対的に下げ、無線端末群の送信確率と、基地局、中継局の送信確率とを近づけることで、システムスループットの劣化を抑制する技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。 2. Description of the Related Art In recent years, wireless LAN relay systems that improve area coverage by interposing relay stations between base stations (access points) and wireless terminals have attracted attention. In a situation where there are a plurality of wireless terminals and only one base station and one relay station, this wireless LAN relay system can occur in a normal use environment. In the conventional CSMA / CA, all wireless devices (base stations) , Relay station, and wireless terminal) can acquire the transmission right fairly, so that the transmission opportunity of the base station and the relay station becomes smaller than that of a group of wireless terminals in which a plurality of terminals are combined, and the relay station has a bottleneck in system throughput. In addition to being a bottleneck, there is a problem that downstream traffic becomes extremely small compared to upstream. In order to solve this problem, the minimum contention window (CWmin) in the CSMA / CA back-off function of the base station, relay station, and wireless terminal is adaptively controlled according to the number of wireless terminals, and the wireless terminal transmits A technique has been proposed in which the probability is lowered relative to base stations and relay stations, and the transmission probability of the wireless terminal group is made closer to the transmission probabilities of the base station and relay stations, thereby suppressing system throughput degradation. (For example, refer nonpatent literature 1).
しかしながら、一部の無線端末が基地局と隠れ端末の関係（中継局の位置関係や障害などによって電波が到達できない状態のこと）にある場合には、隠れ端末の送信パケットと、基地局の送信パケットが頻繁にパケット衝突を起こす。そのため、非特許文献１の技術が適用されることにより送信確率が相対的に下げられている無線端末の送信確率がバックオフ制御によりさらに低下してしまい、隠れ端末の上りスループットが、他の無線端末の上りスループットと比較して大きく劣化するという問題がある。 However, if some wireless terminals are in a relationship between the base station and the hidden terminal (a state in which radio waves cannot reach due to the positional relationship or failure of the relay station), the transmission packet of the hidden terminal and the transmission of the base station Packets frequently cause packet collisions. Therefore, the transmission probability of the wireless terminal whose transmission probability is relatively lowered by applying the technology of Non-Patent Document 1 is further reduced by the back-off control, and the uplink throughput of the hidden terminal is reduced to other wireless There is a problem that it is greatly degraded compared to the uplink throughput of the terminal.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、一部の無線端末が基地局と隠れ端末の関係にある場合であっても、隠れ端末状態の無線端末の上りスループットが劣化することを抑制することができる無線通信システム、無線通信装置及び無線通信制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the uplink throughput of a wireless terminal in a hidden terminal state deteriorates even when some wireless terminals are in a relationship between a base station and a hidden terminal. An object of the present invention is to provide a wireless communication system, a wireless communication apparatus, and a wireless communication control method that can suppress the above-described problem.
本発明は、基地局と、該基地局に接続する中継局と、該中継局に接続し該中継局を介して前記基地局と通信する複数の無線端末により構成される無線通信システムであって、前記基地局と前記無線端末との間において隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出する隠れ端末検出手段と、前記基地局及び中継局が使用する第１のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっている無線端末が使用する第２のコンテンションウィンドウよりも小さく、かつ、前記第２のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっていない無線端末が使用する第３のコンテンションウィンドウよりも小さくなるように設定する制御手段とを備えたことを特徴とする。 The present invention is a radio communication system comprising a base station, a relay station connected to the base station, and a plurality of radio terminals connected to the relay station and communicating with the base station via the relay station. A hidden terminal detecting means for detecting the wireless terminal that is in a hidden terminal relationship between the base station and the wireless terminal; and a first contention window used by the base station and the relay station is the hidden terminal. A third contention used by a wireless terminal that is smaller than a second contention window used by a wireless terminal in a terminal relationship and the second contention window is not in a hidden terminal relationship. And control means for setting the window to be smaller than the tension window.
本発明は、前記隠れ端末検出手段は、隠れ端末を特定するために前記無線端末から送信した信号を前記基地局において受信した結果に基づいて前記基地局が認識できた前記無線端末を記載した認識端末リスト情報と、前記中継局の配下に所属する前記無線端末を記載した所属端末リスト情報とを比較した結果に基づき前記隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出することを特徴とする。 In the present invention, the hidden terminal detection unit is configured to recognize the wireless terminal that can be recognized by the base station based on a result of reception at the base station of a signal transmitted from the wireless terminal to identify the hidden terminal. The wireless terminal that is in the relationship of the hidden terminal is detected based on a result of comparing terminal list information and affiliated terminal list information that describes the wireless terminal belonging to the relay station. .
本発明は、基地局と、該基地局に接続する中継局と、該中継局に接続し該中継局を介して前記基地局と通信する複数の無線端末により構成される無線通信システムにおいて、前記中継局として動作する無線通信装置であって、前記基地局と前記無線端末との間において隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出する隠れ端末検出手段と、前記基地局及び中継局が使用する第１のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっている無線端末が使用する第２のコンテンションウィンドウよりも小さく、かつ、前記第２のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっていない無線端末が使用する第３のコンテンションウィンドウよりも小さくなるように設定する制御手段とを備えたことを特徴とする。 The present invention provides a wireless communication system including a base station, a relay station connected to the base station, and a plurality of wireless terminals connected to the relay station and communicating with the base station via the relay station. A wireless communication device that operates as a relay station, wherein a hidden terminal detection unit that detects the wireless terminal in a hidden terminal relationship between the base station and the wireless terminal, and the base station and the relay station The first contention window to be used is smaller than the second contention window used by the wireless terminal that has the hidden terminal relationship, and the second contention window has the hidden terminal relationship. And a control means for setting to be smaller than a third contention window used by a non-wireless terminal.
本発明は、基地局と、該基地局に接続する中継局と、該中継局に接続し該中継局を介して前記基地局と通信する複数の無線端末により構成される無線通信システムにおいて、前記基地局として動作する無線通信装置であって、前記基地局と前記無線端末との間において隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出する隠れ端末検出手段と、前記基地局及び中継局が使用する第１のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっている無線端末が使用する第２のコンテンションウィンドウよりも小さく、かつ、前記第２のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっていない無線端末が使用する第３のコンテンションウィンドウよりも小さくなるように設定する制御手段とを備えたことを特徴とする。 The present invention provides a wireless communication system including a base station, a relay station connected to the base station, and a plurality of wireless terminals connected to the relay station and communicating with the base station via the relay station. A wireless communication device that operates as a base station, wherein a hidden terminal detection unit that detects the wireless terminal that is in a hidden terminal relationship between the base station and the wireless terminal, and the base station and the relay station The first contention window to be used is smaller than the second contention window used by the wireless terminal that has the hidden terminal relationship, and the second contention window has the hidden terminal relationship. And a control means for setting to be smaller than a third contention window used by a non-wireless terminal.
本発明は、基地局と、該基地局に接続する中継局と、該中継局に接続し該中継局を介して前記基地局と通信する複数の無線端末により構成される無線通信システムが行う無線通信制御方法であって、前記中継局が、前記基地局と前記無線端末との間において隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出する隠れ端末検出ステップと、前記中継局が、前記基地局及び中継局が使用する第１のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっている無線端末が使用する第２のコンテンションウィンドウよりも小さく、かつ、前記第２のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっていない無線端末が使用する第３のコンテンションウィンドウよりも小さくなるように設定する制御ステップとを有することを特徴とする。 The present invention relates to a wireless communication system comprising a base station, a relay station connected to the base station, and a plurality of wireless terminals connected to the relay station and communicating with the base station via the relay station. A communication control method, wherein the relay station detects the wireless terminal that is in a hidden terminal relationship between the base station and the wireless terminal, and the relay station includes the base station The first contention window used by the station and the relay station is smaller than the second contention window used by the wireless terminal in the relationship of the hidden terminal, and the second contention window is hidden. And a control step for setting to be smaller than a third contention window used by a wireless terminal that is not in a terminal relationship.
本発明は、基地局と、該基地局に接続する中継局と、該中継局に接続し該中継局を介して前記基地局と通信する複数の無線端末により構成される無線通信システムが行う無線通信制御方法であって、前記基地局が、前記基地局と前記無線端末との間において隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出する隠れ端末検出ステップと、前記基地局が、前記基地局及び中継局が使用する第１のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっている無線端末が使用する第２のコンテンションウィンドウよりも小さく、かつ、前記第２のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっていない無線端末が使用する第３のコンテンションウィンドウよりも小さくなるように設定する制御ステップとを有することを特徴とする。 The present invention relates to a wireless communication system comprising a base station, a relay station connected to the base station, and a plurality of wireless terminals connected to the relay station and communicating with the base station via the relay station. A communication control method, wherein the base station detects the wireless terminal that is in a hidden terminal relationship between the base station and the wireless terminal, and the base station detects the base The first contention window used by the station and the relay station is smaller than the second contention window used by the wireless terminal in the relationship of the hidden terminal, and the second contention window is hidden. And a control step for setting to be smaller than a third contention window used by a wireless terminal that is not in a terminal relationship.
本発明によれば、隠れ端末状態にある無線端末は、他の無線端末と比較して送信権を得やすくなるため、衝突によって送信権取得確率が減少することを相殺でき、上りのスループットが劣化することを抑制することができるという効果が得られる。 According to the present invention, since a wireless terminal in a hidden terminal state can easily obtain a transmission right as compared with other wireless terminals, it can offset the decrease in transmission right acquisition probability due to a collision, and the uplink throughput is degraded. The effect that it can suppress doing is acquired.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による無線通信システムを説明する。図１は同実施形態の構成を示す模式図である。この図において、符号ＡＰは、基地局（アクセスポイント）である。符号ＳＴＡ１〜３は、基地局ＡＰとの間で無線通信を行う無線端末である。符号ＲＳは、基地局ＡＰと無線端末ＳＴＡ１〜３との間で無線通信を中継する中継局である。基地局ＡＰは、中継局ＲＳを介して、無線端末ＳＴＡ１〜３と無線通信を行う。ここで、基地局ＡＰと無線端末ＳＴＡ１、ＳＴＡ２との間は、互いにキャリアセンスをすることができる位置関係にあるが、基地局ＡＰと無線端末ＳＴＡ３との間は互いにキャリアセンスができない（この無線端末ＳＴＡ３を隠れ端末という）関係にあるものとする。したがって、基地局ＡＰと無線端末ＳＴＡ３は、送信前に互いの送信状況を知ることができず、よって、それぞれの送信した信号が衝突し、正しく中継局ＲＳにおいて受信されない状況が発生する。 Hereinafter, a wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the embodiment. In this figure, symbol AP is a base station (access point). Reference numerals STA1 to STA3 are wireless terminals that perform wireless communication with the base station AP. The symbol RS is a relay station that relays wireless communication between the base station AP and the wireless terminals STA1 to STA1. The base station AP performs wireless communication with the wireless terminals STA1 to STA3 via the relay station RS. Here, the base station AP and the wireless terminals STA1 and STA2 are in a positional relationship where carrier sense can be performed with each other, but the base station AP and the wireless terminal STA3 cannot perform carrier sense with each other (this wireless It is assumed that the terminal STA3 is in a relationship). Accordingly, the base station AP and the wireless terminal STA3 cannot know each other's transmission status before transmission, and therefore, a situation occurs in which the transmitted signals collide and are not correctly received by the relay station RS.
次に、図２を参照して、図１に示す中継局ＲＳの構成を説明する。図２は、図１に示す中継局ＲＳの構成を示すブロック図である。中継局ＲＳは、受信部１と、端末リスト管理部２と、隠れ端末検出部３と、送信パラメータ制御部４と送信部５を備える。受信部１は、基地局ＡＰより認識ＭＡＣアドレスリストを受信し、受信した認識ＭＡＣアドレスリストは隠れ端末検出部３に通知する。端末リスト管理部２は、無線端末が当該ネットワークに参加するためのアソシエーションの過程を通じて、中継局ＲＳ配下に所属する無線端末群（すべての無線端末を総称する）のＭＡＣアドレスを所属ＭＡＣアドレスリストとして保持する。
Next, the configuration of relay station RS shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of relay station RS shown in FIG. The relay station RS includes a reception unit 1, a terminal
隠れ端末検出部３は、端末リスト管理部２において記憶されている所属ＭＡＣアドレスリストと受信した認識ＭＡＣアドレスリストを比較し、基地局ＡＰと隠れ端末関係にある無線端末（隠れ端末）を特定する。送信パラメータ制御部４は、特定した隠れ端末の台数に基づき、無線端末ＳＴＡ１〜３、中継局ＲＳ、並びに基地局ＡＰの送信パラメータを算出する。送信パラメータ制御部４は、算出したパラメータを用いて、中継局ＲＳの送信確率を制御する。送信部５は、プローブパケットを基地局ＡＰ、無線端末群に対して送信するとともに、算出された各送信パラメータを、各無線端末ＳＴＡ１〜３、基地局ＡＰに対して送信する。
The hidden terminal detection unit 3 compares the belonging MAC address list stored in the terminal
なお、ここでは、中継局ＲＳが主体として隠れ端末の関係になっている無線端末を検出し、コンテンションウィンドウの制御を行うものとして説明する。この動作は基地局ＡＰが主体となり、中継局ＲＳを介して行うようにしてもよい。 Here, the description will be made assuming that the relay station RS detects a wireless terminal that is in a hidden terminal relationship and controls the contention window. This operation may be performed mainly by the base station AP and via the relay station RS.
次に、図３を参照して、図１に示す基地局ＡＰ、中継局ＲＳ及び無線端末ＳＴＡ１〜３の動作を説明する。図３は、図１に示す基地局ＡＰ、中継局ＲＳ及び無線端末ＳＴＡ１〜３の動作を示すシーケンス図である。中継局ＲＳは予め自身の配下に所属している無線端末ＳＴＡ１〜３を認識しており、端末リスト管理部２内に記憶されている所属ＭＡＣアドレスリスト上に所属無線端末のＭＡＣアドレスを保持している。無線端末ＳＴＡ１〜３が中継局ＲＳ配下に所属する処理動作については、既存のＩＥＥＥ８０２．１１規格等に沿ったものを用いればよい。
Next, operations of the base station AP, the relay station RS, and the radio terminals STA1 to STA3 illustrated in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a sequence diagram illustrating operations of the base station AP, the relay station RS, and the radio terminals STA1 to STA3 illustrated in FIG. The relay station RS recognizes the wireless terminals STA1 to STA3 belonging to itself in advance, and holds the MAC address of the associated wireless terminal on the assigned MAC address list stored in the terminal
中継局ＲＳは中継システム内の隠れ端末を特定するため、プローブパケットを基地局ＡＰ及び無線端末ＳＴＡ１〜３に対してマルチキャストする（ステップＳ１〜Ｓ４）。これを受信した無線端末ＳＴＡ１〜３は、自身のＭＡＣアドレスを情報として含んだ隠れ端末特定用のパケット（特定用パケット）を基地局ＡＰに対して送信する（ステップＳ５、Ｓ６）。事前に中継局ＲＳからプローブパケットを受信することにより、隠れ端末を特定するための処理動作に移行した基地局ＡＰは、特定用パケットを受信するとＡＣＫを無線端末（ここでは、無線端末ＳＴＡ１、ＳＴＡ２が該当するものとする）に対して返送する（ステップＳ７、Ｓ８）と共にその特定用パケットを送信した無線端末のＭＡＣアドレスを認識ＭＡＣアドレスリストに保持する。プローブパケット、特定用パケット、並びにＡＣＫはそれぞれの送信局がサポートする最低伝送レートの変調モードを用いて送信する。 The relay station RS multicasts a probe packet to the base station AP and the wireless terminals STA1 to STA1 to STA1 to STA3 in order to identify a hidden terminal in the relay system (steps S1 to S4). Receiving this, the wireless terminals STA1 to STA3 transmit a hidden terminal specifying packet (specification packet) including its own MAC address as information to the base station AP (steps S5 and S6). The base station AP that has shifted to the processing operation for identifying the hidden terminal by receiving the probe packet from the relay station RS in advance receives the identification packet and transmits an ACK to the wireless terminal (in this case, the wireless terminals STA1 and STA2). (Step S7, S8) and the MAC address of the wireless terminal that transmitted the specifying packet is held in the recognized MAC address list. The probe packet, the identification packet, and the ACK are transmitted using the modulation mode with the lowest transmission rate supported by each transmitting station.
基地局ＡＰからＡＣＫを受信した無線端末ＳＴＡ１、ＳＴＡ２は自身の特定用パケットが基地局ＡＰに届いたことを確認できるため、特定用パケットの再送を停止する。特定用パケットが基地局ＡＰに届かず、基地局ＡＰからのＡＣＫを受信できない無線端末ＳＴＡ３は、所定回数の再送を繰り返してもＡＣＫを受信できなかった場合は特定用パケットの送信を停止する。 The wireless terminals STA1 and STA2 that have received the ACK from the base station AP can confirm that their own specification packet has arrived at the base station AP, and therefore stop retransmission of the specification packet. The wireless terminal STA3 that cannot receive the ACK from the base station AP because the specifying packet does not reach the base station AP stops the transmission of the specifying packet when the ACK cannot be received even after repeating a predetermined number of retransmissions.
また、基地局ＡＰは特定用パケットを受信したことを確認するためのＡＣＫを送信しなくてもよい。その場合，無駄なパケットが送出されるのを防ぐ観点から、無線端末の特定用パケットの送信は１回のみにするのがよい。 Further, the base station AP does not have to transmit an ACK for confirming that the identifying packet has been received. In that case, from the viewpoint of preventing useless packets from being sent, it is preferable that the wireless terminal transmits the specifying packet only once.
基地局ＡＰは特定用パケットの受信が一定時間以上の間止まった後、認識ＭＡＣアドレスリストを中継局ＲＳに送信する（ステップＳ９）。中継局ＲＳの隠れ端末検出部３は基地局ＡＰから受信した認識ＭＡＣアドレスリストと、自身が端末リスト管理部２内に保持している所属ＭＡＣアドレスリストとを比較し、所属ＭＡＣアドレスリスト上に記載されているが、認識ＭＡＣアドレスリストに記載されていないＭＡＣアドレスリストを持つ無線端末ＳＴＡ３を、隠れ端末として特定する。
The base station AP transmits the recognized MAC address list to the relay station RS after reception of the specifying packet is stopped for a predetermined time or more (step S9). The hidden terminal detection unit 3 of the relay station RS compares the recognized MAC address list received from the base station AP with the belonging MAC address list held in the terminal
中継局ＲＳは、無線端末ＳＴＡ３のミニマムコンテンションウィンドウを無線端末ＳＴＡ１、ＳＴＡ２に比べて小さく設定するように、基地局ＡＰ及び無線端末ＳＴＡ１〜３に対して制御を行うための制御パケットを送信する（ステップＳ１０〜Ｓ１３）。すなわち、中継局ＲＳ及び基地局ＡＰが送信するために用いる第１のミニマムコンテンションウィンドウ（ＣＷ１）と、隠れ端末としての無線端末ＳＴＡ３が送信するために用いる第２のミニマムコンテンションウィンドウ（ＣＷ２）と、他の無線端末１、２が送信するために用いる第３のミニマムコンテンションウィンドウ（ＣＷ３）が、ＣＷ１＜ＣＷ２＜ＣＷ３の関係になるように設定する。
The relay station RS transmits a control packet for performing control to the base station AP and the radio terminals STA1 to STA1 so that the minimum contention window of the radio terminal STA3 is set smaller than those of the radio terminals STA1 and STA2. (Steps S10 to S13). That is, the first minimum contention window (CW1) used for transmission by the relay station RS and the base station AP and the second minimum contention window (CW2) used for transmission by the radio terminal STA3 as a hidden terminal Then, the third minimum contention window (CW3) used for transmission by the
なお、本実施形態における隠れ端末を検出するための動作は、一定周期で繰り返し実行するのが望ましい。繰り返しにより、隠れ端末の検出精度を向上させると共に、ネットワークに所属する無線端末の構成に変化があった場合にも対応が可能である。 In addition, it is desirable to repeatedly perform the operation for detecting the hidden terminal in the present embodiment at a constant period. By repeating, it is possible to improve detection accuracy of hidden terminals and cope with changes in the configuration of wireless terminals belonging to the network.
なお、本実施形態では、中継局ＲＳが主体として、隠れ端末を検出し、第１〜３のコンテンションウィンドウを設定することについて説明したが、基地局ＡＰが主体として動作してもよい。この場合に中継局ＲＳは、基地局ＡＰと無線端末ＳＴＡ１〜３との間の通信の中継を行うのみであり、隠れ端末を特定するためのプローブパケットの送信は基地局ＡＰが行うこととなる。また、基地局ＡＰは、認識ＭＡＣアドレスリストと、中継局ＲＳから受け取った所属ＭＡＣアドレスリストを比較することにより隠れ端末を特定すればよい。そして、基地局ＡＰは、中継局ＲＳ及び基地局ＡＰ自身が送信するために用いる第１のミニマムコンテンションウィンドウ（ＣＷ１）と、隠れ端末としての無線端末ＳＴＡ３が送信するために用いる第２のミニマムコンテンションウィンドウ（ＣＷ２）と、他の無線端末１、２が送信するために用いる第３のミニマムコンテンションウィンドウ（ＣＷ３）が、ＣＷ１＜ＣＷ２＜ＣＷ３の関係になるように設定する。
In the present embodiment, the relay station RS is mainly used to detect the hidden terminal and set the first to third contention windows. However, the base station AP may operate as the main body. In this case, the relay station RS only relays communication between the base station AP and the wireless terminals STA1 to STA1 to STA3, and the base station AP transmits probe packets for specifying hidden terminals. . Further, the base station AP may identify the hidden terminal by comparing the recognized MAC address list with the belonging MAC address list received from the relay station RS. The base station AP then transmits the first minimum contention window (CW1) used for transmission by the relay station RS and the base station AP itself, and the second minimum used by the radio terminal STA3 as a hidden terminal. The contention window (CW2) and the third minimum contention window (CW3) used for transmission by the
このように、基地局ＡＰと隠れ端末の関係にある無線端末ＳＴＡ３は基地局ＡＰのＲＴＳ／ＣＴＳを用いた送信状況が認識できないため、基地局ＡＰから中継局ＲＳへの送信と、無線端末ＳＴＡ３から中継局ＲＳへの送信が衝突してしまい、他の無線端末ＳＴＡ１、ＳＴＡ２と比較して通信ができない確率が高くなる。そのため無線端末ＳＴＡ３のスループットは他の無線端末と比較して劣化する。これを補償するため、中継局ＲＳは無線端末ＳＴＡ３のミニマムコンテンションウィンドウを無線端末ＳＴＡ１、ＳＴＡ２に比べて小さく設定するように無線端末ＳＴＡ１〜３に対して制御を行う。制御の方法はコマンドパケットを中継局ＲＳから無線端末ＳＴＡ１〜３に対して送信することで行うことができる。これにより、無線端末間のスループットの公平性を改善することができる。 Thus, since the wireless terminal STA3 in the relationship between the base station AP and the hidden terminal cannot recognize the transmission status using the RTS / CTS of the base station AP, the transmission from the base station AP to the relay station RS and the wireless terminal STA3 Transmission to the relay station RS collides with each other, and the probability that communication is not possible increases compared to the other wireless terminals STA1 and STA2. Therefore, the throughput of the wireless terminal STA3 is degraded as compared with other wireless terminals. In order to compensate for this, the relay station RS controls the radio terminals STA1 to STA3 so that the minimum contention window of the radio terminal STA3 is set smaller than those of the radio terminals STA1 and STA2. The control method can be performed by transmitting a command packet from the relay station RS to the radio terminals STA1 to STA1. Thereby, the fairness of the throughput between wireless terminals can be improved.
また、上記の制御は中継自体の効率を改善するため、基地局ＡＰのコンテンションウィンドウ制御と同時に用いることも可能である。その場合は基地局ＡＰのコンテンションウィンドウを、隠れ端末関係にある無線端末のミニマムコンテンションウィンドウよりも小さく設定するよう制御を行う。 In addition, since the above control improves the efficiency of the relay itself, it can be used simultaneously with the contention window control of the base station AP. In this case, control is performed so that the contention window of the base station AP is set smaller than the minimum contention window of the wireless terminal that is in a hidden terminal relationship.
以上説明したように、基地局、中継局、複数の無線端末により構成される無線中継システムでは、基地局と一部の無線端末とが隠れ端末の関係になってしまうことが発生する。この環境において、それぞれがキャリアセンスに従って送信を行うと、中継局でパケットが衝突し、正常に受信できなくなることから、特に隠れ端末の関係にある無線端末の上りのスループットが低下する問題がある。 As described above, in a wireless relay system including a base station, a relay station, and a plurality of wireless terminals, the base station and some wireless terminals may be in a hidden terminal relationship. In this environment, if transmission is performed according to carrier sense, packets are collided at the relay station and cannot be received normally, so that there is a problem that the uplink throughput of a wireless terminal that is in a hidden terminal relationship is lowered.
本実施形態では、基地局と隠れ端末の関係にある無線端末を検出し、この無線端末に対して小さいコンテンションウィンドウを設定するようにした。具体的には、中継局がプローブ信号を送信して、無線端末に対して応答信号を送信させ、基地局がこの応答信号を受信できた場合には、これらは隠れ端末の関係にはないと判断し、基地局がこの応答信号を受信できない場合には、これらは隠れ端末の関係にあると判断する。そして、検出した隠れ端末に対して、基地局及び中継局が使用するコンテンションウィンドウよりも大きく、かつ、他の無線端末が使用するコンテンションウィンドウよりも小さい値を設定するようにした。これにより、隠れ端末状態にある無線端末は、他の無線端末と比較して送信権を得やすくなるため、衝突により送信しにくくなることを防止でき、上りのスループットを増加させることができる。 In the present embodiment, a wireless terminal in a relationship between a base station and a hidden terminal is detected, and a small contention window is set for this wireless terminal. Specifically, when the relay station transmits a probe signal to transmit a response signal to the wireless terminal and the base station can receive the response signal, these are not related to the hidden terminal. If the base station cannot receive this response signal, it is determined that they are in a hidden terminal relationship. Then, a value larger than the contention window used by the base station and the relay station and smaller than the contention window used by other wireless terminals is set for the detected hidden terminal. As a result, since the wireless terminal in the hidden terminal state can easily obtain the transmission right as compared with other wireless terminals, it can be prevented from being difficult to transmit due to a collision, and the uplink throughput can be increased.
なお、図１に示す基地局及び中継局の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより隠れ端末検出処理及びコンテンションウィンドウ制御処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 Note that the program for realizing the functions of the base station and the relay station shown in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. A hidden terminal detection process and a contention window control process may be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行っても良い。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described with reference to drawings, the said embodiment is only the illustration of this invention, and it is clear that this invention is not limited to the said embodiment. is there. Accordingly, additions, omissions, substitutions, and other changes of the components may be made without departing from the technical idea and scope of the present invention.
基地局と複数の無線端末との間の通信を中継局により中継する無線通信システムにおいて、隠れ端末問題が発生した際に、隠れ端末状態にある無線端末のスループット低下を防止することが不可欠な用途に適用できる。 In a wireless communication system in which communication between a base station and a plurality of wireless terminals is relayed by a relay station, it is indispensable to prevent a decrease in throughput of a wireless terminal in a hidden terminal state when a hidden terminal problem occurs Applicable to.
ＡＰ・・・基地局、ＲＳ・・・中継局、ＳＴＡ１〜３・・・無線端末、１・・・受信部、２・・・端末リスト管理部、３・・・隠れ端末検出部、４・・・送信パラメータ制御部、５・・・送信部 AP ... base station, RS ... relay station, STA1-3 ... wireless terminal, 1 ... receiving unit, 2 ... terminal list management unit, 3 ... hidden terminal detection unit, 4. ..Transmission parameter control unit, 5 ... Transmission unit
Claims (6)
前記基地局と前記無線端末との間において隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出する隠れ端末検出手段と、
前記基地局及び中継局が使用する第１のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっている無線端末が使用する第２のコンテンションウィンドウよりも小さく、かつ、前記第２のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっていない無線端末が使用する第３のコンテンションウィンドウよりも小さくなるように設定する制御手段と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system comprising a base station, a relay station connected to the base station, and a plurality of wireless terminals connected to the relay station and communicating with the base station via the relay station,
Hidden terminal detection means for detecting the wireless terminal in a hidden terminal relationship between the base station and the wireless terminal;
The first contention window used by the base station and the relay station is smaller than the second contention window used by the wireless terminal in the hidden terminal relationship, and the second contention window is A wireless communication system, comprising: a control unit configured to set a size smaller than a third contention window used by the wireless terminal that is not in the hidden terminal relationship.
隠れ端末を特定するために前記無線端末から送信した信号を前記基地局において受信した結果に基づいて前記基地局が認識できた前記無線端末を記載した認識端末リスト情報と、前記中継局の配下に所属する前記無線端末を記載した所属端末リスト情報とを比較した結果に基づき前記隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。 The hidden terminal detection means includes
Recognized terminal list information describing the wireless terminal that the base station was able to recognize based on the result of receiving the signal transmitted from the wireless terminal to identify the hidden terminal at the base station, and under the relay station The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless terminal that is in the relationship of the hidden terminal is detected based on a result of comparison with belonging terminal list information that describes the wireless terminal to which the wireless terminal belongs.
前記基地局と前記無線端末との間において隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出する隠れ端末検出手段と、
前記基地局及び中継局が使用する第１のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっている無線端末が使用する第２のコンテンションウィンドウよりも小さく、かつ、前記第２のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっていない無線端末が使用する第３のコンテンションウィンドウよりも小さくなるように設定する制御手段と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。 Operates as the relay station in a wireless communication system including a base station, a relay station connected to the base station, and a plurality of wireless terminals connected to the relay station and communicating with the base station via the relay station A wireless communication device,
Hidden terminal detection means for detecting the wireless terminal in a hidden terminal relationship between the base station and the wireless terminal;
The first contention window used by the base station and the relay station is smaller than the second contention window used by the wireless terminal in the hidden terminal relationship, and the second contention window is A wireless communication apparatus comprising: a control unit configured to set a size smaller than a third contention window used by the wireless terminal that is not in the hidden terminal relationship.
前記基地局と前記無線端末との間において隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出する隠れ端末検出手段と、
前記基地局及び中継局が使用する第１のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっている無線端末が使用する第２のコンテンションウィンドウよりも小さく、かつ、前記第２のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっていない無線端末が使用する第３のコンテンションウィンドウよりも小さくなるように設定する制御手段と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。 Operates as the base station in a wireless communication system including a base station, a relay station connected to the base station, and a plurality of wireless terminals connected to the relay station and communicating with the base station via the relay station A wireless communication device,
Hidden terminal detection means for detecting the wireless terminal in a hidden terminal relationship between the base station and the wireless terminal;
The first contention window used by the base station and the relay station is smaller than the second contention window used by the wireless terminal in the hidden terminal relationship, and the second contention window is A wireless communication apparatus comprising: a control unit configured to set a size smaller than a third contention window used by the wireless terminal that is not in the hidden terminal relationship.
前記中継局が、前記基地局と前記無線端末との間において隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出する隠れ端末検出ステップと、
前記中継局が、前記基地局及び中継局が使用する第１のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっている無線端末が使用する第２のコンテンションウィンドウよりも小さく、かつ、前記第２のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっていない無線端末が使用する第３のコンテンションウィンドウよりも小さくなるように設定する制御ステップと
を有することを特徴とする無線通信制御方法。 A radio communication control method performed by a radio communication system comprising a base station, a relay station connected to the base station, and a plurality of radio terminals connected to the relay station and communicating with the base station via the relay station There,
A hidden terminal detecting step in which the relay station detects the wireless terminal in a hidden terminal relationship between the base station and the wireless terminal;
In the relay station, a first contention window used by the base station and the relay station is smaller than a second contention window used by a wireless terminal in the relationship of the hidden terminal, and the second And a control step of setting the contention window to be smaller than a third contention window used by the wireless terminal not in the hidden terminal relationship.
前記基地局が、前記基地局と前記無線端末との間において隠れ端末の関係になっている前記無線端末を検出する隠れ端末検出ステップと、
前記基地局が、前記基地局及び中継局が使用する第１のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっている無線端末が使用する第２のコンテンションウィンドウよりも小さく、かつ、前記第２のコンテンションウィンドウが前記隠れ端末の関係になっていない無線端末が使用する第３のコンテンションウィンドウよりも小さくなるように設定する制御ステップと
を有することを特徴とする無線通信制御方法。 A radio communication control method performed by a radio communication system comprising a base station, a relay station connected to the base station, and a plurality of radio terminals connected to the relay station and communicating with the base station via the relay station There,
A hidden terminal detection step in which the base station detects the wireless terminal in a hidden terminal relationship between the base station and the wireless terminal;
In the base station, the first contention window used by the base station and the relay station is smaller than the second contention window used by the wireless terminal in the hidden terminal relationship, and the second And a control step of setting the contention window to be smaller than a third contention window used by the wireless terminal not in the hidden terminal relationship.
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