JP2014192618A - Communication system and communication control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信システムおよび通信制御方法に関し、特に、無線中継装置を含む通信システムおよび通信制御方法に関するものである。 The present invention relates to a communication system and a communication control method, and more particularly to a communication system including a radio relay device and a communication control method.
通信端末が基地局と通信するためには、基地局からの無線電波が届く範囲に通信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。 In order for a communication terminal to communicate with a base station, the communication terminal needs to be located in a range where radio waves from the 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.
基地局を増設することによって、このような電波が届かない領域をカバーしていくことも可能である。しかしながら、コスト低減の観点などから、無線中継装置を設置することにより、このような電波が届かない領域をカバーする場合も多い。 By adding more base stations, it is possible to cover such areas where radio waves do not reach. However, from the viewpoint of cost reduction and the like, the installation of a wireless relay device often covers an area where such radio waves do not reach.
無線中継装置は、複数の周辺基地局から無線信号を受信し、各基地局から受信する無線信号の受信電力強度や受信信号品質などに基づいて接続する基地局を選択する(例えば、特許文献1参照)。受信電力強度の指標は、例えば、RSSI(Received Signal Strength Indicator)であり、受信信号品質の指標は、例えば、SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)である。 The radio relay apparatus receives radio signals from a plurality of neighboring base stations, and selects a base station to be connected based on the received power intensity, received signal quality, and the like of radio signals received from each base station (for example, Patent Document 1). reference). The received power strength indicator is, for example, RSSI (Received Signal Strength Indicator), and the received signal quality indicator is, for example, SINR (Signal to Interference and Noise Ratio).
しかしながら、無線中継装置が、上記のように、基地局から受信する無線信号の受信電力強度や受信信号品質などに基づいて接続する基地局を選択しても、通信システム全体として最適なスループットを達成できない場合があった。 However, even when the wireless relay device selects a base station to be connected based on the received power intensity or the received signal quality of the wireless signal received from the base station as described above, the optimum throughput is achieved for the entire communication system. There were cases where it was not possible.
例えば、基地局は光ファイバなどの通信回線によってネットワークに接続しているが、小容量の低速回線でネットワークに接続されている基地局を、無線中継装置が接続先として選択する場合があった。この場合、当該通信回線の容量不足により、無線中継装置と基地局との間の通信環境が良好であっても、当該無線中継装置と接続する通信端末が無線通信を行えず、その結果、通信システム全体として最適なスループットを達成できない場合があった。 For example, although the base station is connected to the network by a communication line such as an optical fiber, the base station connected to the network by a low-capacity low-speed line may be selected as the connection destination by the radio relay apparatus. In this case, even if the communication environment between the wireless relay device and the base station is good due to insufficient capacity of the communication line, the communication terminal connected to the wireless relay device cannot perform wireless communication. In some cases, the overall throughput of the system could not be achieved.
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、基地局とネットワークとの間の接続に高速回線や低速回線が混在して用いられている通信システムにおいて、通信システム全体のスループットを向上させることができる通信システムおよび通信制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of such points is to improve the throughput of the entire communication system in a communication system in which a high-speed line and a low-speed line are mixedly used for connection between a base station and a network. It is an object of the present invention to provide a communication system and a communication control method that can be used.
上記課題を解決するため、本発明に係る通信システムは、複数の基地局と、通信端末と、基地局と通信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とを含む通信システムであって、前記各基地局は、当該基地局とネットワークとを接続している通信回線についての回線情報を送信し、前記無線中継装置は、少なくとも1つの前記基地局から前記回線情報を受信し、当該回線情報に基づいて、接続する基地局を選択する。 In order to solve the above problems, a communication system according to the present invention is a communication system including a plurality of base stations, a communication terminal, and a wireless relay device that relays data transmitted and received between the base station and the communication terminal. Each base station transmits line information about a communication line connecting the base station and the network, and the wireless relay device receives the line information from at least one of the base stations, Based on the line information, the base station to be connected is selected.
また、本発明に係る通信システムにおいて、前記各基地局は、当該基地局と前記ネットワークとを接続している通信回線が高速回線であるか否かを示すフラグを、前記回線情報として送信し、前記無線中継装置は、前記フラグにより高速回線で前記ネットワークに接続していると判定した基地局を優先的に接続先として選択することが好ましい。 In the communication system according to the present invention, each base station transmits a flag indicating whether or not a communication line connecting the base station and the network is a high-speed line as the line information, It is preferable that the radio relay apparatus preferentially selects a base station determined to be connected to the network through a high-speed line based on the flag as a connection destination.
また、本発明に係る通信システムにおいて、前記無線中継装置は、高速回線で前記ネットワークに接続していると判定した前記基地局が複数ある場合は、当該複数の基地局の中で、受信電力強度が最大である基地局を優先的に接続先として選択することが好ましい。 Further, in the communication system according to the present invention, when there are a plurality of the base stations that are determined to be connected to the network through a high-speed line, the wireless relay device receives received power intensity among the plurality of base stations. It is preferable to preferentially select the base station having the maximum as the connection destination.
また、本発明に係る通信システムにおいて、前記無線中継装置は、高速回線で前記ネットワークに接続していると判定した前記基地局がない場合は、受信電力強度が最大である基地局を優先的に接続先として選択することが好ましい。 Further, in the communication system according to the present invention, when there is no base station that determines that the wireless relay device is connected to the network through a high-speed line, the base station with the highest received power strength is given priority. It is preferable to select the connection destination.
また、本発明に係る通信システムにおいて、前記基地局は、報知チャネルの空きビットを用いて前記回線情報を送信することが好ましい。 In the communication system according to the present invention, it is preferable that the base station transmits the line information using a vacant bit of a broadcast channel.
また、上記課題を解決するため、本発明に係る通信制御方法は、複数の基地局と、通信端末と、基地局と通信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とを含む通信システムにおける通信制御方法であって、前記各基地局が、当該基地局とネットワークとを接続している通信回線についての回線情報を送信するステップと、前記無線中継装置が、少なくとも1つの前記基地局から前記回線情報を受信するステップと、前記無線中継装置が、前記回線情報に基づいて、接続する基地局を選択するステップとを含む。 In order to solve the above problems, a communication control method according to the present invention includes a plurality of base stations, a communication terminal, and a radio relay apparatus that relays data transmitted and received between the base station and the communication terminal. A communication control method in a communication system, wherein each base station transmits line information about a communication line connecting the base station and a network, and the radio relay apparatus includes at least one base Receiving the line information from a station, and the wireless relay device selecting a base station to be connected based on the line information.
本発明によれば、基地局とネットワークとの間の接続に高速回線や低速回線が混在して用いられている通信システムにおいて、通信システム全体のスループットを向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the throughput of the whole communication system can be improved in the communication system in which the high-speed line and the low speed line are mixed and used for the connection between a base station and a network.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments according to 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通信システムの概略図である。通信システム10は、複数の基地局100(100aおよび100b)と、無線中継装置200と、ネットワーク300と、通信端末400とを含む。以下、基地局100aと基地局100bとに共通する内容を説明する場合は、単に基地局100と記載する。
FIG. 1 is a schematic diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention. The communication system 10 includes a plurality of base stations 100 (100a and 100b), a
なお、図1においては、基地局100が2台、無線中継装置200が1台、通信端末400が1台の場合を示しているが、これは一例であり、基地局100は3台以上、無線中継装置200は2台以上、通信端末400は2台以上であってもよい。
1 shows a case where there are two
基地局100は、ネットワーク300と光ファイバなどの通信回線によって接続されている。基地局100aは、通信回線20でネットワーク300と接続されており、基地局100bは、通信回線30でネットワーク300と接続されている。通信回線には、高速回線や低速回線などがある。高速回線は大容量であるため、高速回線でネットワーク300に接続している基地局100が無線中継装置200と接続しても容量不足になる可能性は小さい。しかしながら、低速回線は小容量であるため、低速回線でネットワーク300に接続している基地局100が無線中継装置200と接続すると、容量不足により、無線中継装置200に接続している通信端末400が無線通信を行えなくなってしまう場合がある。
無線中継装置200は、接続先として選択した基地局100と通信端末400との間で無線通信により送受信されるデータを中継する。
The
図2は、本発明の一実施形態に係る基地局の概略ブロック図である。基地局100は、通信部110、制御部120および記憶部130を備える。
FIG. 2 is a schematic block diagram of a base station according to an embodiment of the present invention. The
通信部110は、無線中継装置200と、または、通信端末400と直接、アンテナを介して無線通信によりデータを送受信する。
The
通信部110は、アップリンクにおいては、無線中継装置200または通信端末400から受信した無線信号をダウンコンバートしてベースバンド信号に変換し、AD変換などの処理をした後、データを制御部120に提供する。また、通信部110は、ダウンリンクにおいては、制御部120から受け取った送信データにDA変換などの処理を行い、DA変換後のベースバンド信号をアップコンバートして送信用の無線信号を生成し、無線中継装置200または通信端末400に送信する。
In uplink,
制御部120は、基地局100の各機能ブロックをはじめとして基地局100の全体を制御及び管理している。制御部120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
制御部120は、通信部110から受け取ったデータを、通信回線を介してネットワーク300に送信する。また、制御部120は、ネットワーク300から通信回線を介して受け取ったデータを、通信部110に提供する。
The
制御部120は、基地局100とネットワーク300との間を接続している通信回線についての回線情報を、ダウンリンクの制御信号に含ませて通信部110に送信させる。例えば、制御部120は、基地局100とネットワーク300との間を接続している通信回線が高速回線であるか低速回線であるかを、報知チャネルの空きビットに識別ビットを設けて、高速回線であることを示すフラグを立てることにより報知させる。
The
例えば、基地局100aとネットワーク300とを接続している通信回線20が高速回線である場合、制御部120は、通信回線20が高速回線であることを示すフラグを立てる。また、例えば、基地局100bとネットワーク300とを接続している通信回線30が低速回線である場合、制御部120は、通信回線20が高速回線であることを示すフラグを立てない。
For example, when the
記憶部130は、基地局100とネットワーク300との間がどのような通信回線で接続されているかについての回線情報を記憶している。
The
図3は、本発明の一実施形態に係る無線中継装置の概略ブロック図である。無線中継装置200は、端末側通信部210、基地局側通信部220、制御部230および記憶部240を備える。
FIG. 3 is a schematic block diagram of a wireless relay device according to an embodiment of the present invention. The
端末側通信部210は、アップリンクにおいては、通信端末400から受信した無線信号をダウンコンバートしてベースバンド信号に変換し、当該ベースバンド信号を基地局側通信部220に提供する。
In the uplink, the terminal-
端末側通信部210は、ダウンリンクにおいては、基地局側通信部220から受け取ったベースバンド信号をアップコンバートして無線信号に変換し、当該無線信号を通信端末400に送信する。
In the downlink, the terminal-
基地局側通信部220は、アップリンクにおいては、端末側通信部210から受け取ったベースバンド信号をアップコンバートして無線信号に変換し、当該無線信号を基地局100に送信する。
In the uplink, the base station
基地局側通信部220は、ダウンリンクにおいては、基地局100から受信した無線信号をダウンコンバートしてベースバンド信号に変換し、当該ベースバンド信号を端末側通信部210に提供する。
In the downlink, the base station
制御部230は、無線中継装置200の各機能ブロックをはじめとして無線中継装置200の全体を制御及び管理している。制御部230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(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
制御部230は、電源立ち上げ時などに、セルサーチを行うように無線中継装置200を制御し、周辺の基地局100を検出する。
The
制御部230は、セルサーチで検出した各周辺基地局100から受信する無線信号の受信電力強度を検出する。受信電力強度の指標は、例えばRSSIである。
The
また、制御部230は、セルサーチで検出した各周辺基地局100から、当該周辺基地局100とネットワーク300とを接続する通信回線についての回線情報を受信する。例えば、制御部230は、基地局100から受信した報知チャネルに設けられた識別ビットに高速回線であることを示すフラグが立っていると、当該基地局100が高速回線でネットワーク300と接続していると判定する。
In addition, the
制御部230は、基地局100から受信した回線情報に基づいて、高速回線でネットワーク300と接続していると判定した基地局100を優先的に接続先の基地局として選択する。高速回線でネットワーク300と接続していると判定した基地局100が複数ある場合、または、高速回線でネットワーク300と接続していると判定した基地局100がない場合は、制御部230は、受信電力強度が大きい基地局を、優先的に接続先の基地局として選択する。
Based on the line information received from
記憶部240は、各種情報を記憶する。
The
図4に示すフローチャートを参照しながら、本発明の一実施形態に係る基地局100の動作について説明する。
The operation of the
制御部120は、電源立ち上げ時などの通信開始時に、基地局100が高速回線でネットワーク300に接続されているか否かを判定する(ステップS101)。
The
ステップS101において、基地局100が高速回線でネットワーク300に接続されていると判定した場合、制御部120は、高速回線でネットワーク300に接続されていることを示すフラグを立てる(ステップS102)。
If it is determined in step S101 that the
ステップS101において、基地局100が高速回線でネットワーク300に接続されていないと判定した場合、制御部120は、高速回線でネットワーク300に接続されていることを示すフラグを立てない(ステップS103)。
If it is determined in step S101 that the
制御部120は、ステップS102またはステップS103の結果に応じて、フラグを立て、または、フラグを立てずに、報知チャネルを通信部110に送信させる(ステップS104)。
Based on the result of step S102 or step S103,
図5に示すフローチャートを参照しながら、本発明の一実施形態に係る無線中継装置200の動作について説明する。
The operation of the
制御部230は、電源立ち上げ時などの通信開始時に、セルサーチを実行し、周辺の基地局100を検出する(ステップS201)。
The
制御部230は、各周辺基地局100から受信した無線信号の受信電力強度を検出する(ステップS202)。
The
制御部230は、各周辺基地局100から受信した報知チャネルに含まれるフラグを検出する(ステップS203)。なお、ステップS202とS203の順番は逆でもよいし同時でもよい。
The
制御部230は、受信した報知チャネルに高速回線であることを示すフラグが立っている基地局100があるか否かを判定する(ステップS204)。
The
ステップS204において、高速回線であることを示すフラグが立っている基地局100があると判定した場合、制御部230は、ネットワーク300に高速回線で接続している基地局の中で、受信電力強度が最大の基地局100を接続先として選択する(ステップS205)。
If it is determined in step S204 that there is a
ステップS204において、高速回線であることを示すフラグが立っている基地局100がないと判定した場合、制御部230は、受信電力強度が最大の基地局100を接続先として選択する(ステップS206)。
If it is determined in step S204 that there is no
このように、本実施形態によれば、無線中継装置200が、基地局100とネットワーク300とを接続している通信回線についての回線情報を取得し、高速回線でネットワーク300に接続している基地局100を優先的に接続先として選択することにより、基地局100とネットワーク300とを接続する通信回線の容量不足により、通信端末400が無線通信できなくなることを抑制し、通信システム全体のスループットを向上させることができる。
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。 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.
また、本実施形態においては、基地局100と通信端末400との間の無線通信を1台の無線中継装置200で中継する場合を例に挙げて説明したが、複数の無線中継装置200で中継する構成であっても、本発明は適用可能である。
Further, in the present embodiment, the case where the wireless communication between the
10 通信システム
100 基地局
110 通信部
120 制御部
130 記憶部
200 無線中継装置
210 端末側通信部
220 基地局側通信部
230 制御部
240 記憶部
300 ネットワーク
400 通信端末
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (6)
前記各基地局は、当該基地局とネットワークとを接続している通信回線についての回線情報を送信し、
前記無線中継装置は、少なくとも1つの前記基地局から前記回線情報を受信し、当該回線情報に基づいて、接続する基地局を選択する通信システム。 A communication system including a plurality of base stations, a communication terminal, and a wireless relay device that relays data transmitted and received between the base station and the communication terminal,
Each base station transmits line information about a communication line connecting the base station and the network,
The wireless relay device receives the channel information from at least one of the base stations, and selects a base station to be connected based on the channel information.
前記各基地局は、当該基地局と前記ネットワークとを接続している通信回線が高速回線であるか否かを示すフラグを、前記回線情報として送信し、
前記無線中継装置は、前記フラグにより高速回線で前記ネットワークに接続していると判定した基地局を優先的に接続先として選択することを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 1,
Each of the base stations transmits, as the line information, a flag indicating whether or not a communication line connecting the base station and the network is a high-speed line,
The wireless relay device preferentially selects a base station determined to be connected to the network through a high-speed line by the flag as a connection destination.
前記無線中継装置は、高速回線で前記ネットワークに接続していると判定した前記基地局が複数ある場合は、当該複数の基地局の中で、受信電力強度が最大である基地局を優先的に接続先として選択することを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 2,
When there are a plurality of base stations that are determined to be connected to the network through a high-speed line, the wireless relay device gives priority to a base station having the maximum received power intensity among the plurality of base stations. A communication system characterized by being selected as a connection destination.
前記無線中継装置は、高速回線で前記ネットワークに接続していると判定した前記基地局がない場合は、受信電力強度が最大である基地局を優先的に接続先として選択することを特徴とする通信システム。 The communication system according to claim 2,
The wireless relay device, when there is no base station determined to be connected to the network through a high-speed line, preferentially selects a base station with the highest received power intensity as a connection destination. Communications system.
前記各基地局が、当該基地局とネットワークとを接続している通信回線についての回線情報を送信するステップと、
前記無線中継装置が、少なくとも1つの前記基地局から前記回線情報を受信するステップと、
前記無線中継装置が、前記回線情報に基づいて、接続する基地局を選択するステップと
を含む通信制御方法。 A communication control method in a communication system including a plurality of base stations, a communication terminal, and a wireless relay device that relays data transmitted and received between the base station and the communication terminal,
Each base station transmitting line information about a communication line connecting the base station and a network; and
The wireless relay device receiving the line information from at least one of the base stations;
The wireless relay device selecting a base station to be connected based on the line information.
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