JP4492966B2 - Ieee802.16における中継局を介した接続識別子付与方法、プログラム、中継局及び基地局 - Google Patents

Ieee802.16における中継局を介した接続識別子付与方法、プログラム、中継局及び基地局 Download PDF

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本発明は、IEEE802.16における中継局を介した接続識別子付与方法、プログラム、中継局及び基地局に関する。
IEEE802.16は、BWA(Broadband Wireless Access)サービスを提供可能な高速無線アクセスシステムの標準規格である。現在、IEEE802.16標準化会合では、データを中継することによってカバレッジ範囲を拡大するMMR(Mobile Multihop Relay)技術に関し、メディアアクセス制御(Medium Access Control)及び物理層を規定するための検討が開始されている。このMMR技術によれば、基地局BS(Base Station)は、その基地局BS圏内の固定局SS(Subscriber Station)又は移動局MS(Mobile Subscriber Station)と通信をすると共に、基地局BS圏内の中継局RS(Relay Station)を介して、基地局BS圏外の固定局SS又は移動局MSとも通信をすることができる。
IEEE802.16の高速無線アクセスシステムは、基本的に、固定局SS向けBWAサービスの提供を目的とした標準規格である(例えば非特許文献1参照、IEEE802.16−2004)。ここでは、PMP(Point-to-Multipoint)及びMeshの2つのネットワークトポロジが規定されている。PMPは、一般的なセルラシステムと同様、基本的に「BS:SS=1:多」でネットワークを構成する。一方、Meshは、固定局SS同士をマルチホップでネットワークを構成する。
更に、IEEE802.16−2004を、移動局MS向けBWAサービス提供を目的として修正した高速無線システムの標準規格もある(例えば非特許文献2参照、IEEE802.16e−2005)。変調方式としては、シングルキャリア、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式が採用されている。ネットワークトポロジとしては、PMPのみが規定されている。
非特許文献1及び2によれば、カバレッジエリアの拡大を目的とする中継機能については全く考慮されていない。電力増幅の中継を行う場合、中継局RSは、中継局RS−固定局SS間の通信状況によって決定された、所望Burst Profileを単に増幅して転送する。従って、基地局BS−中継局RS間の通信状況が考慮されず、結果的に基地局BS−中継局RS−固定局SS間の整合が取れない。
また、IEEE802.16−2004標準規格のMeshトポロジを用いてカバレッジエリア拡大を図ることはできる。しかし、Meshはオプション扱いであって、フレーム構成についてPMPと互換性が無い。また、PMPと比較して、フレームのオーバヘッドが多く、スループットに影響する。複信方式は、TDD(Time Division Duplex)しかサポートしていない。
更に、使用周波数帯として2GHz以上が想定されている。その周波数特性上、固定局SS又は移動局MSは、地形や周辺建造物などの影響により受信状況が不安定となり、屋内や地下では圏外による利用不可となる可能性が高い。このような状況の場合、同規格のPMPでは、新たに基地局BSを設置するしかない。
従来技術に基づくOFDMA方式のイニシャルレンジングシーケンスによれば、最初に、移動局MSが、ランダムなイニシャルレンジングコードを生成し、CDMA(Code Division Multiple Access)によって基地局BSへ送信する。これに対し、基地局BSは、レンジング応答RNG−RSP(Ranging Response)を移動局MSへ返信する。その後、移動局MSは、基地局BSとの間でレンジング要求RNG−REQ(Ranging Request)及びRNG−RSPによるメッセージ交換が行われる。これは、基地局BS−移動局MS間で送信電力及びタイミングを調整するために、複数回繰り返される。これら調整が完了すると、基地局BSは、移動局MSに接続識別子CID(Connection IDentifier)を割り当て、そのCIDを含むRNG−RSPを移動局MSへ送信する。
尚、他の従来技術として、MACフレームを、更なるMACフレームでカプセル化して伝送するMAC-in-MACという技術がある。この技術は、IEEE 802.1ah標準化委員会において、標準化検討がなされている。
IEEE Std802.16-2004、IEEE Standard for Local and metropolitan area networks, Part 16 :Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems IEEE Std802.16e-2005、IEEE Standard for Local and metropolitan area networks, Part 16 :Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems, Amendment2:Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and MobileOperation in Licensed Bands and Corrigendum 1 IEEE P802.1ahドラフト3.01(ProviderBackbone Bridges)、[online]、[平成18年10月13日検索]、インターネット<URL:http://www.ieee802.org/1/pages/802.1ah.html>
IEEE802.16における基地局BSが、中継局RSを介して移動局MSと通信する場合、基地局BSが通信する移動局MSは、膨大な数となる。基地局BSが、中継局RSによって階層化された移動局MSのネットワークトポロジを特定するためには、別途、標準規格以外のシーケンスを必要とする。しかしながら、このように別途のシーケンスを設けることは、ネットワーク全体の負荷となってしまう。また、ネットワークトポロジの階層化に応じて、中継局RSが、受信したMACフレームを中継局RSのMACヘッダでカプセル化して転送すると、ホップ数が多くなるに従って、MACヘッダのオーバヘッドも大きくなってしまう。
従って、本発明は、IEEE802.16を適用した高速無線アクセスシステムについて、中継局RSが介在したネットワークトポロジを簡易に特定することによりネットワークリソースの効率化を図ることができる、中継局を介した接続識別子付与方法、プログラム、中継局及び基地局を提供することを目的とする。
本発明によれば、IEEE802.16のOFDMA方式における中継局を介した接続識別子付与方法であって、
接続識別子のCID(Connection IDentifier)が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局及び該第1の中継局圏内に存在する移動局又は第2の中継局に割り当てられる中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
中継局が、レンジング要求を基地局又は上位中継局へ送信する第1のステップと、
基地局又は上位中継局が、中継局に割り当てるCIDと中継ドメインとを含むレンジング応答を、中継局へ送信する第2のステップと、
中継局圏内の移動局又は下位中継局が、レンジング要求を中継局へ送信する第3のステップと、
中継局が、基地局又は上位中継局から受信した中継ドメインの中から1つのCIDを含むレンジング応答を、移動局又は下位中継局へ送信する第4のステップと
を有することを特徴とする。
本発明によれば、IEEE802.16のOFDMA方式における中継局を介した接続識別子付与方法であって、
接続識別子のCIDが、移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局に割り当てられる第1の中継ドメインと、該第1の中継局圏内に存在する第2の中継局に割り当てられる第2の中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
中継局が、レンジング要求を基地局又は上位中継局へ送信する第1のステップと、
基地局又は上位中継局が、中継局に割り当てるCIDと中継ドメインとを含むレンジング応答を、中継局へ送信する第2のステップと、
中継局圏内の移動局又は下位中継局が、レンジング要求を中継局へ送信する第3のステップと、
中継局が、基地局又は上位中継局から受信した中継ドメインの中から1つのCIDを含むレンジング応答を、移動局又は下位中継局へ送信する第4のステップと
を有することを特徴とする。
本発明の接続識別子付与方法における他の実施形態によれば、CIDは、マネージメントCIDであり、Basic CID及びPrimary CIDからなることも好ましい。
本発明によれば、IEEE802.16のOFDMA方式における中継局であって、
接続識別子のCIDが、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局及び該第1の中継局圏内に存在する移動局又は第2の中継局に割り当てられる中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
基地局又は上位中継局へ、レンジング要求を送信するレンジング要求送信手段と、
基地局又は上位中継局から、当該中継局に割り当てるCIDと中継ドメインとを含むレンジング応答を受信するレンジング応答受信手段と、
中継局配下の移動局又は下位中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
基地局又は上位中継局から受信した中継ドメインの中から1つのCIDを含むレンジング応答を、移動局又は下位中継局へ送信するレンジング応答送信手段と
を有することを特徴とする。
本発明によれば、IEEE802.16のOFDMA方式における中継局であって、
接続識別子のCIDが、移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局に割り当てられる第1の中継ドメインと、該第1の中継局圏内に存在する第2の中継局に割り当てられる第2の中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
基地局又は上位中継局へ、レンジング要求を送信するレンジング要求送信手段と、
基地局又は上位中継局から、当該中継局に割り当てるCIDと中継ドメインとを含むレンジング応答を受信するレンジング応答受信手段と、
中継局配下の移動局又は下位中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
基地局又は上位中継局から受信した中継ドメインの中から1つのCIDを含むレンジング応答を、移動局又は下位中継局へ送信するレンジング応答送信手段と
を有することを特徴とする。
本発明によれば、IEEE802.16のOFDMA方式における基地局であって、
接続識別子のCIDが、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局及び該第1の中継局圏内に存在する移動局又は第2の中継局に割り当てられる中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
中継局へ、当該中継局に割り当てるCIDと中継ドメインとを含むレンジング応答を送信するレンジング応答送信手段と
を有し、CIDによって中継局及び移動局のネットワークトポロジの階層構造を認識することを特徴とする。
本発明によれば、IEEE802.16のOFDMA方式における基地局であって、
接続識別子のCIDが、移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局に割り当てられる第1の中継ドメインと、該第1の中継局圏内に存在する第2の中継局に割り当てられる第2の中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
中継局へ、当該中継局に割り当てるCIDと中継ドメインとを含むレンジング応答を送信するレンジング応答送信手段と
を有し、CIDによって中継局及び移動局のネットワークトポロジの階層構造を認識することを特徴とする。
本発明によれば、IEEE802.16のOFDMA方式における中継局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
接続識別子のCIDが、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局及び該第1の中継局圏内に存在する移動局又は第2の中継局に割り当てられる中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
基地局又は上位中継局へ、レンジング要求を送信するレンジング要求送信手段と、
基地局又は上位中継局から、当該中継局に割り当てるCIDと中継ドメインとを含むレンジング応答を受信するレンジング応答受信手段と、
中継局配下の移動局又は下位中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
基地局又は上位中継局から受信した中継ドメインの中から1つのCIDを含むレンジング応答を、移動局又は下位中継局へ送信するレンジング応答送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
本発明によれば、IEEE802.16のOFDMA方式における中継局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
接続識別子のCIDが、移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局に割り当てられる第1の中継ドメインと、該第1の中継局圏内に存在する第2の中継局に割り当てられる第2の中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
基地局又は上位中継局へ、レンジング要求を送信するレンジング要求送信手段と、
基地局又は上位中継局から、当該中継局に割り当てるCIDと中継ドメインとを含むレンジング応答を受信するレンジング応答受信手段と、
中継局配下の移動局又は下位中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
基地局又は上位中継局から受信した中継ドメインの中から1つのCIDを含むレンジング応答を、移動局又は下位中継局へ送信するレンジング応答送信手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
本発明によれば、IEEE802.16のOFDMA方式における基地局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
接続識別子のCIDが、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局及び該第1の中継局圏内に存在する移動局又は第2の中継局に割り当てられる中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
中継局へ、当該中継局に割り当てるCIDと中継ドメインとを含むレンジング応答を送信するレンジング応答送信手段と
を有し、CIDによって中継局及び移動局のネットワークトポロジの階層構造を認識するようにコンピュータを機能させることを特徴とする。
本発明によれば、IEEE802.16のOFDMA方式における基地局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
接続識別子のCIDが、移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局に割り当てられる第1の中継ドメインと、該第1の中継局圏内に存在する第2の中継局に割り当てられる第2の中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
中継局へ、当該中継局に割り当てるCIDと中継ドメインとを含むレンジング応答を送信するレンジング応答送信手段と
を有し、CIDによって中継局及び移動局のネットワークトポロジの階層構造を認識するようにコンピュータを機能させることを特徴とする。
本発明の接続識別子付与方法、プログラム、中継局及び基地局によれば、IEEE802.16高速無線アクセスシステムについて、基地局BSによって割り当てられる接続識別子CIDが、中継局を含むネットワークトポロジの階層構造に対応付けられているために、中継局RSが介在したネットワークトポロジを簡易に特定することができる。従って、基地局BSは、移動局MSが経由している中継局RSを容易に特定でき、ネットワーク全体の経路を把握し、その経路情報に基づいた帯域割当をすることができる。
以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態におけるネットワークシステム構成図である。
図1によれば、IEEE802.16高速無線アクセスシステムのPMPについて、中継局RSが存在するネットワークトポロジが表されている。基地局BS圏内には、移動局MS1及びMS2と中継局RS1及びRS2とが存在する。中継局RS1圏内には、移動局MS3及びMS4と、中継局RS11とが存在する。また、中継局RS11圏内には、移動局MS7及びMS8が存在する。移動局MS7及びMS8は、中継局RS11及び中継局RS1を介して、基地局BSと通信する。一方、中継局RS2圏内には、移動局MS5及びMS6が存在する。
ここで、中継局RS及び移動局MSに割り当てられるマネージメントCIDについて説明する。移動局MSを特定するためのCIDには、Basic CID、Primary Management CID、Transport CID、AAS initial ranging CID、Multicast polling CID、Padding CID、Broadcast CID等がある。これらの中で、以下の3つのCIDを「マネージメントCID」と称す。
(1)Basic CID
移動局MSのイニシャルレンジング時に、基地局BSから付与され、遅延が許容できない制御用MACメッセージのMACヘッダとして用いられる(上下リンク共通)。具体的には、BR(Bandwidth Request)、RNG(Ranging)、SBC(SS Basic Capability)、ARQ(Automatic Repeat Request)等のMACヘッダに用いられる。
(2)Primary Management CID (以下Primary CIDという)
Basic CIDと同様に、移動局MSのイニシャルレンジング時に、基地局BSから付与され、遅延が許容できる制御用MACメッセージのMACヘッダとして用いられる(上下リンク共通)。具体的には、REG(Registration)、DSA/DSC/DSD(Dynamic Service Addition/Change/Deletion)等のMACヘッダに用いられる。
(3)Secondary Management CID
移動局MSのイニシャルレンジング後に、基地局BSから付与され、高レイヤの制御用メッセージに用いられる(上下リンク共通)。具体的には、SNMP(Simple Network Management Protocol)、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)等のMACヘッダに用いられる。
図1によれば、基地局BS圏内の移動局MS1及びMS2には、Basic CID=1〜99及びPrimary CID=m+(1〜99)の中から割り当てられる。mは、予め固定された値である。
図1によれば、移動局MS1にはBasic CID=1及びPrimary CID=m+1が割り当てられ、移動局MS2にはBasic CID=2及びPrimary CID=m+2が割り当てられる。以下は、基地局BSが移動局MS1及びMS2に対して返信するRNG−RSPメッセージのTLV(Type-Length-Value)情報である。
[移動局MS1]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=1
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+1
[移動局MS2]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=2
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+2
ここで、基地局BS圏内の中継局RS1及びRS2には、Basic CID=100〜199、200〜299、300〜399、・・・(100個単位)と、Primary CID=m+(100〜199)、m+(200〜299)、m+(300〜399)、・・・(100個単位)との中から割り当てられる。
図1によれば、中継局RS1にはBasic CID=100及びPrimary CID=m+100が割り当てられ、中継局RS2にはBasic CID=200及びPrimary CID=m+200が割り当てられている。以下は、基地局BSが中継局RS1及びRS2に対して返信するRNG−RSPメッセージのTLV情報である。
[中継局RS1]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=100(中継局RS1用Basic CID)
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+100(中継局RS1用Primary CID)
Basic CIDs / Primary CIDsの数:Type=40、Length=1、Variable-length=99
(中継局RS1配下のBasic CID=101から連続するCID範囲数:101〜199)
(中継局RS1配下のPrimary CID=m+101から連続するCID範囲数:m+(101〜199))
[中継局RS2]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=200(中継局RS2用Basic CID)
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+200(中継局RS2用Primary CID)
Basic CIDs / Primary CIDsの数:Type=40、Length=1、Variable-length=99
(中継局RS2配下のBasic CID=201から連続するCID範囲数:201〜299)
(中継局RS2配下のPrimary CID=m+201から連続するCID範囲数:m+(201〜299))
中継局RS1及びRS2が基地局BSへ送信するRNG−REQには、送信元局が中継局である旨を明示する情報が含まれている。基地局BSは、受信したRNG−REQの送信元局が中継局であると判断した際に、一定範囲のBasic CID及びPrimary CIDを、中継局RSへ割り当てる。
次に、中継局RS1圏内の移動局MS3及びMS4には、Basic CID=101〜199及びPrimary CID=m+(101〜199)の中から割り当てられる。図1によれば、移動局MS3にはBasic CID=101及びPrimary CID=m+101が割り当てられ、移動局MS2にはBasic CID=102及びPrimary CID=m+102が割り当てられる。以下は、中継局RS1が移動局MS3及びMS4に対して返信するRNG−RSPメッセージのTLV情報である。
[移動局MS3]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=101
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+101
[移動局MS4]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=102
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+102
ここで、中継局RS1圏内の中継局RS11には、Basic CID=150〜159及びPrimary CID=m+(150〜159)が割り当てられる。即ち、中継局RS1(基地局BSからみて1ホップ目の上位中継局RS)の圏内に存在する中継局RS11(基地局BSからみて2ホップ目)には、上位中継局RS1に割り当てられたマネージメントCIDの範囲の中で、一定範囲のマネージメントCIDが割り当てられる。
図1によれば、中継局RS11には、Basic CID=150及びPrimary CID=m+150が割り当てられる。以下は、中継局RS1が中継局RS11に対して返信するRNG−RSPメッセージのTLV情報である。
[中継局RS11]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=150(中継局RS11用Basic CID)
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+150(中継局RS11用Primary CID)
Basic CIDs / Primary CIDsの数:Type=40、Length=1、Variable-length=9
(中継局RS11配下のBasic CID=151から連続するCID範囲数:151〜159)
(中継局RS11配下のPrimary CID=m+151から連続するCID範囲数:m+(151〜159))
中継局RS11が中継局RS1へ送信するRNG−REQには、送信元局が中継局である旨を明示する情報が含まれている。中継局RS1は、受信したRNG−REQの送信元局が中継局であると判断した際に、一定範囲のBasic CID及びPrimary CIDを、中継局RS11へ割り当てる。
次に、中継局RS11圏内の移動局MS7及びMS8には、Basic CID=151〜159及びPrimary CID=m+(151〜159)の中から割り当てられる。図1によれば、移動局MS7にはBasic CID=151及びPrimary CID=m+151が割り当てられ、移動局MS8にはBasic CID=152及びPrimary CID=m+152が割り当てられる。以下は、中継局RS11が移動局MS7及びMS8に対して返信するRNG−RSPメッセージのTLV情報である。
[移動局MS7]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=151
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+151
[移動局MS8]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=152
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+152
次に、中継局RS2圏内の移動局MS5及びMS6には、Basic CID=201〜299及びPrimary CID=m+(201〜299)の中から割り当てられる。図1によれば、移動局MS5にはBasic CID=201及びPrimary CID=m+201が割り当てられ、移動局MS6にはBasic CID=202及びPrimary CID=m+202が割り当てられる。以下は、中継局RS2が移動局MS5及びMS6に対して返信するRNG−RSPメッセージのTLV情報である。
[移動局MS5]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=201
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+201
[移動局MS6]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=202
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+202
前述したように、図1によれば、Basic CIDは表1のように割り当てられ、Primary CIDは表2のように割り当てられる。
Figure 0004492966
Figure 0004492966
図2は、図1の第1の実施形態におけるレンジングシーケンスである。
(S201)中継局RS1は、基地局BSへRNG−REQ(Ranging Request)を送信する。RNG−REQのMACヘッダには、Initial Ranging CID=0x0000が付与される。RNG−REQのTLVには、「RSフラグ」が設けられる。「RSフラグ」が1の場合、中継局RSからのレンジング要求であることを明示する。逆に、「RSフラグ」が0又は無い場合、移動局MSからのレンジング要求であることを明示する。尚、中継局RS用に別途、Initial Ranging CIDを規定してもよい。
RNG-REQ_Message_Format() {
Management Message Type = 4 (8bit)
Reserved (8bit)
TLV Encoded Information (variable)
}
[TLV Encoded Information]
RS Flag:Type=30、Length=1、Value(Bit0)=1(RS)
(S202)基地局BSは、中継局RS1へ、RNG−RSP(Ranging Response)を返信する。RNG−RSPのMACヘッダには、Initial Ranging CID=0x0000が付与される。尚、中継局RS用にInitial Ranging CIDを別途規定した場合には、それを用いる。
RNG−RSPのTLV Encoded Informationには、中継局RS1に付与するBasic CID及びPrimary CIDと、中継局RS1配下の移動局MS及び中継局RSに割り当てるBasic CID範囲及びPrimary CID範囲が付与される。
RNG-RSP_Message_Format() {
Management Message Type = 5 (8bit)
Reserved (8bit)
TLV Encoded Information (variable)
}
[TLV Encoded Information]
Basic CID:Type=9、Length=2、value=中継局RS用Basic CID
Primary CID:Type=10、Length=2、value=中継局RS用Primary CID
♯of Basic CIDs / Primary CIDs:Type=40、Length=1、
value=中継局RS配下のCIDの範囲
(中継局RS用Basic CIDから連続するCID範囲数)
(S203)移動局MS3は、中継局RS1へRNG−REQを送信する。RNG−REQのTLV内の「RSフラグ」が0又は無いために、移動局MSからのレンジング要求であることを明示する。
(S204)中継局RS1は、移動局MS3へ、RNG−RSPを返信する。RNG−RSPのTLV Encoded Informationには、移動局MS3に付与するBasic CID及びPrimary CIDが付与される。このBasic CID及びPrimary CIDは、中継局RS1に割り当てられた中継ドメインの中から選択されたものである。
RNG-RSP_Message_Format() {
Management Message Type = 5 (8bit)
Reserved (8bit)
TLV Encoded Information (variable)
}
[TLV Encoded Information]
Basic CID:Type=9、Length=2、value=101
Primary CID:Type=10、Length=2、value=m+101
(S205)移動局MS4は、中継局RS1へRNG−REQを送信する。RNG−REQのTLV内の「RSフラグ」が0又は無いために、移動局MSからのレンジング要求であることを明示する。
(S206)中継局RS1は、移動局MS4へ、RNG−RSPを返信する。RNG−RSPのTLV Encoded Informationには、移動局MS4に付与するBasic CID=102及びPrimary CID=m+102が付与される。このBasic CID及びPrimary CIDは、中継局RS1に割り当てられた中継ドメインの中から選択されたものである。
(S207)中継局RS11は、中継局RS1へRNG−REQを送信する。RNG−REQのTLV内の「RSフラグ」は、1になっており、中継局RSからのレンジング要求であることを明示する。
(S208)中継局RS1は、中継局RS11へ、RNG−RSPを返信する。RNG−RSPのTLV Encoded Informationには、中継局RS11に付与するBasic CID=150及びPrimary CID=m+150と、中継局RS11配下の移動局MS及び中継局RSに割り当てるCID範囲=9とが付与される。
(S209)移動局MS7は、中継局RS11へRNG−REQを送信する。RNG−REQのTLV内の「RSフラグ」が0又は無いために、移動局MSからのレンジング要求であることを明示する。
(S210)中継局RS11は、移動局MS7へ、RNG−RSPを返信する。RNG−RSPのTLV Encoded Informationには、移動局MS7に付与するBasic CID=151及びPrimary CID=m+151が付与される。このBasic CID及びPrimary CIDは、中継局RS11に割り当てられた中継ドメインの中から選択されたものである。
図3は、図1の第1の実施形態におけるサービス追加シーケンスである。
(S301)移動局MS3は、中継局RS1へ、帯域要求のためのBW−REQ(BandWidth Request)を送信する。BW−REQのMACヘッダには、移動局MS3のBasic CID=101が付与される。
(S302)中継局RS1は、移動局MS3から受信したBW−REQを、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したBW−REQのMACヘッダのBasic CID=101によって、中継局RS1を介した移動局MS3から送信されたものであることを認識する。
(S303)移動局MS4は、中継局RS1へ、帯域要求のためのBW−REQを送信する。BW−REQのMACヘッダには、移動局MS4のBasic CID=102が付与される。
(S304)中継局RS1は、移動局MS3から受信したBW−REQを、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したBW−REQのMACヘッダのBasic CID=102によって、中継局RS1を介した移動局MS4から送信されたものであることを認識する。
(S305)移動局MS7は、中継局RS11へ、BW−REQを送信する。BW−REQのMACヘッダには、移動局MS7のBasic CID=151が付与される。
(S306)中継局RS11は、移動局MS7から受信したBW−REQを、中継局RS1へ転送する。
(S307)中継局RS1は、中継局RS11から受信したBW−REQを、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したBW−REQのMACヘッダのBasic CID=152によって、中継局RS11及びRS1を介した移動局MS7から送信されたものであることを認識する。
(S311)移動局MS3は、中継局RS1へ、所望QoS要求のためのDSA−REQを送信する。DSA−REQのMACヘッダには、移動局MS3のPrimary CID=m+101が付与される。
(S312)中継局RS1は、移動局MS3から受信したDSA−REQを、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したDSA−REQのMACヘッダのPrimary CID=m+101によって、中継局RS1を介した移動局MS3から送信されたものであることを認識する。
(S313)基地局BSは、中継局RS1へ、Primary CID=m+101を含むDSA−RSPを送信する。
(S314)中継局RS1は、基地局BSから受信したDSA−RSPを、移動局MS3へ転送する。
(S315)移動局MS4は、中継局RS1へ、所望QoS要求のためのDSA−REQを送信する。DSA−REQのMACヘッダには、移動局MS4のPrimary CID=m+102が付与される。
(S316)中継局RS1は、移動局MS4から受信したDSA−REQを、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したDSA−REQのMACヘッダのPrimary CID=m+102によって、中継局RS1を介した移動局MS4から送信されたものであることを認識する。
(S317)基地局BSは、中継局RS1へ、Primary CID=m+102を含むDSA−RSPを送信する。
(S318)中継局RS1は、基地局BSから受信したDSA−RSPを、移動局MS4へ転送する。
(S319)移動局MS7は、中継局RS11へ、DSA−REQを送信する。DSA−REQのMACヘッダには、移動局MS7のPrimary CID=m+151が付与される。
(S320)中継局RS11は、移動局MS7から受信したDSA−REQを、中継局RS1へ転送する。
(S321)中継局RS1は、中継局RS11から受信したDSA−REQを、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したDSA−REQのMACヘッダのPrimary CID=m+151によって、中継局RS1及びRS11を介した移動局MS7から送信されたものであることを認識する。
(S322)基地局BSは、中継局RS1へ、Primary CID=m+151を含むDSA−RSPを送信する。
(S323)中継局RS1は、基地局BSから受信したDSA−RSPを、中継局RS11へ転送する。
(S324)中継局RS11は、中継局RS1から受信したDSA−RSPを、移動局MS7へ転送する。
図4は、図1の第1の実施形態におけるデータ転送シーケンスである。
(S401)移動局MS3は、中継局RS1へデータを送信する。データのMACヘッダには、移動局MS3のTransport CID=101が付与される。
(S402)中継局RS1は、移動局MS3から受信したデータを、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したデータのMACヘッダのTransport CID=101によって、中継局RS1を介した移動局MS3から送信されたものであることを認識する。
(S403)移動局MS4は、中継局RS1へデータを送信する。データのMACヘッダには、移動局MS4のTransport CID=102が付与される。
(S404)中継局RS1は、移動局MS4から受信したデータを、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したデータのMACヘッダのTransport CID=102によって、中継局RS1を介した移動局MS4から送信されたものであることを認識する。
(S405)移動局MS7は、中継局RS11へデータを送信する。データのMACヘッダには、移動局MS7のTransport CID=151が付与される。
(S406)中継局RS11は、移動局MS7から受信したデータを、中継局RS1へ転送する。中継局RS1は、中継局RS11から受信したデータのMACヘッダのTransport CID=151によって、中継局RS11を介した移動局MS7から送信されたものであることを認識する。
(S407)中継局RS1は、中継局RS11から受信したデータを、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したデータのMACヘッダのTransport CID=151によって、中継局RS1及び中継局RS11を介した移動局MS7から送信されたものであることを認識する。
図1のシステム構成に基づく第1の実施形態によれば、移動局MSが移動することなく、ネットワークトポロジの階層構造が変化しない場合には、CIDの付与が有効に機能する。しかしながら、移動局MS移動し、ネットワークトポロジの階層構造が変化する場合、移動局MSは、新たな中継局RS又は基地局BSの配下で、新たなCIDの付与を要求する必要がある。そこで、ネットワークトポロジの階層構造が変化した場合であっても、移動局MSに新たにCIDを付与することなく、基地局BSがCIDに基づいてネットワークトポロジを把握することができる第2の実施形態について、次に説明する。
図5は、本発明の第2の実施形態におけるネットワークシステム構成図である。
図5によれば、図1と比較して、中継局RS11の先に、即ち基地局BSからみて3ホップ先に、中継局RS111を更に備えている。また、中継局RS2の先に、即ち基地局BSからみて2ホップ先に、中継局RS21を更に備えている。
表3は、移動局MSのCID範囲と、中継局RSのCID範囲とが表されている。
Figure 0004492966
表4は、中継局RSについて、基地局BSからみたホップ数に応じたCID割り当てが表されている。
Figure 0004492966
図5によれば、i=99として割り当てられており、全ての移動局MSには、Basic CID=1〜99及びPrimary CID=m+(1〜99)の中から割り当てられる。mは、予め固定された値である。
また、図5によれば、j=10及びk=100として割り当てられている。そうすると、以下の表5及び表6のように割り当てられる。尚、最上位RSとは、基地局BSと直接的に通信可能な中継局RSを表す。
Figure 0004492966
Figure 0004492966
図5によれば、全ての移動局MSには、Basic CID=1〜99及びPrimary CID=m+(1〜99)の中から、以下のように割り当てられている。
Figure 0004492966
また、基地局BS圏内の中継局RS1及びRS2(基地局BSから1ホップ目の中継局)には、Basic CID=100〜109と、Primary CID=m+(100〜109)の中から割り当てられる。
図5によれば、中継局RS1にはBasic CID=100及びPrimary CID=m+100が割り当てられ、中継局RS2にはBasic CID=101及びPrimary CID=m+101が割り当てられている。以下は、基地局BSが中継局RS1及びRS2に対して返信するRNG−RSPメッセージのTLV情報である。
[中継局RS1]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=100(中継局RS1用Basic CID)
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+100(中継局RS1用Primary CID)
j=10(1ホップあたりの最大収容RS数)
k=100(最上位RS局の最大収容RS数)
[中継局RS2]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=101(中継局RS2用Basic CID)
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+101(中継局RS2用Primary CID)
j=10(1ホップあたりの最大収容RS数)
k=100(最上位RS局の最大収容RS数)
中継局RS1及びRS2が基地局BSへ送信するRNG−REQには、送信元局が中継局である旨を明示する情報が含まれている。基地局BSは、受信したRNG−REQの送信元局が中継局であると判断した際に、一定範囲のBasic CID及びPrimary CIDを、中継局RSへ割り当てる。
次に、中継局RS1圏内の中継局RS11(基地局BSから2ホップ目の中継局)には、Basic CID=110〜119及びPrimary CID=m+(110〜119)が割り当てられる。即ち、中継局RS11には、基地局BSからみて1ホップの中継局RS1に割り当てられるCID範囲の、次のCID範囲が割り当てられる。
図5によれば、中継局RS11には、Basic CID=110及びPrimary CID=m+110が割り当てられる。以下は、中継局RS1が中継局RS11に対して返信するRNG−RSPメッセージのTLV情報である。
[中継局RS11]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=110(中継局RS11用Basic CID)
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+110(中継局RS11用Primary CID)
j=10(1ホップあたりの最大収容RS数)
k=100(最上位RS局の最大収容RS数)
中継局RS11が中継局RS1へ送信するRNG−REQには、送信元局が中継局である旨を明示する情報が含まれている。中継局RS1は、受信したRNG−REQの送信元局が中継局であると判断した際に、一定範囲のBasic CID及びPrimary CIDを、中継局RS11へ割り当てる。
次に、中継局RS11圏内の中継局RS111(基地局BSから3ホップ目の中継局)には、Basic CID=120〜129及びPrimary CID=m+(120〜129)が割り当てられる。即ち、中継局RS111には、基地局BSからみて2ホップの中継局RS11に割り当てられるCID範囲の、次のCID範囲が割り当てられる。
図5によれば、中継局RS111には、Basic CID=120及びPrimary CID=m+120が割り当てられる。以下は、中継局RS11が中継局RS111に対して返信するRNG−RSPメッセージのTLV情報である。
[中継局RS111]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=120(中継局RS111用Basic CID)
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+120(中継局RS111用Primary CID)
j=10(1ホップあたりの最大収容RS数)
k=100(最上位RS局の最大収容RS数)
中継局RS111が中継局RS11へ送信するRNG−REQには、送信元局が中継局である旨を明示する情報が含まれている。中継局RS11は、受信したRNG−REQの送信元局が中継局であると判断した際に、一定範囲のBasic CID及びPrimary CIDを、中継局RS111へ割り当てる。
更に、中継局RS2圏内の中継局RS21(基地局BSから2ホップ目の中継局)には、Basic CID=210〜219及びPrimary CID=m+(210〜219)が割り当てられる。即ち、中継局RS21には、基地局BSからみて1ホップの中継局RS2に割り当てられるCID範囲の、次のCID範囲が割り当てられる。
図5によれば、中継局RS21には、Basic CID=210及びPrimary CID=m+210が割り当てられる。以下は、中継局RS2が中継局RS21に対して返信するRNG−RSPメッセージのTLV情報である。
[中継局RS21]
Basic CID:Type=9、Length=2、Value=210(中継局RS21用Basic CID)
Primary CID:Type=10、Length=2、Value=m+210(中継局RS21用Primary CID)
j=10(1ホップあたりの最大収容RS数)
k=100(最上位RS局の最大収容RS数)
中継局RS21が中継局RS2へ送信するRNG−REQには、送信元局が中継局である旨を明示する情報が含まれている。中継局RS2は、受信したRNG−REQの送信元局が中継局であると判断した際に、一定範囲のBasic CID及びPrimary CIDを、中継局RS21へ割り当てる。
図6は、図5の第2の実施形態におけるレンジングシーケンスである。
(S601)中継局RS1は、基地局BSへRNG−REQを送信する。RNG−REQのMACヘッダには、Initial Ranging CID=0x0000が付与される。
(S602)基地局BSは、中継局RS1へ、RNG−RSPを返信する。RNG−RSPのMACヘッダには、Initial Ranging CID=0x0000が付与される。RNG−RSPのTLV Encoded Informationには、中継局RS1に付与するBasic CID及びPrimary CIDと、1ホップあたりの最大収容RS数jと、最上位RS局の最大収容RS数kが付与される。
RNG-RSP_Message_Format() {
Management Message Type = 5 (8bit)
Reserved (8bit)
TLV Encoded Information (variable)
}
[TLV Encoded Information]
Basic CID:Type=9、Length=2、value=中継局RS用Basic CID
Primary CID:Type=10、Length=2、value=中継局RS用Primary CID
j=10(1ホップあたりの最大収容RS数)
k=100(最上位RS局の最大収容RS数)
(S603)中継局RS1自身が、移動局MSに割当可能なCID範囲を基地局BSから取得するために、中継局RS1は、基地局BSへCID−REQを送信する。
(S604)基地局BSは、中継局RS1が割当可能なCID範囲を含むCID−RSPを、中継局RS1へ返信する。
(S605)移動局MS3は、中継局RS1へRNG−REQを送信する。RNG−REQのTLV内の「RSフラグ」が0又は無いために、移動局MSからのレンジング要求であることを明示する。
(S606)中継局RS1は、移動局MS3へ、RNG−RSPを返信する。RNG−RSPのTLV Encoded Informationには、移動局MS3に付与するBasic CID=3及びPrimary CID=m+3が付与される。このBasic CID及びPrimary CIDは、中継局RS1に割り当てられた基本ドメインの中から選択されたものである。
(S607)移動局MS4は、中継局RS1へRNG−REQを送信する。RNG−REQのTLV内の「RSフラグ」が0又は無いために、移動局MSからのレンジング要求であることを明示する。
(S608)中継局RS1は、移動局MS4へ、RNG−RSPを返信する。RNG−RSPのTLV Encoded Informationには、移動局MS4に付与するBasic CID=4及びPrimary CID=m+4が付与される。このBasic CID及びPrimary CIDは、中継局RS1に割り当てられた基本ドメインの中から選択されたものである。
(S609)中継局RS11は、中継局RS1へRNG−REQを送信する。RNG−REQのTLV内の「RSフラグ」は、1になっており、中継局RSからのレンジング要求であることを明示する。
(S610)中継局RS1は、中継局RS11へ、RNG−RSPを返信する。RNG−RSPのTLV Encoded Informationには、中継局RS11に付与するBasic CID=110及びPrimary CID=m+110と、1ホップあたりの最大収容RS数j=10と、最上位中継局の最大収容RS数k=100とが付与される。
(S611)中継局RS11自身が、移動局MSに割当可能なCID範囲を中継局RS1から取得するために、中継局RS11は、中継局RS1へCID−REQを送信する。
(S612)中継局RS1は、中継局RS11が割当可能なCID範囲を含むCID−RSPを、中継局RS11へ返信する。
(S613)移動局MS7は、中継局RS11へRNG−REQを送信する。RNG−REQのTLV内の「RSフラグ」が0又は無いために、移動局MSからのレンジング要求であることを明示する。
(S614)中継局RS11は、移動局MS7へ、RNG−RSPを返信する。RNG−RSPのTLV Encoded Informationには、移動局MS7に付与するBasic CID=7及びPrimary CID=m+7が付与される。このBasic CID及びPrimary CIDは、中継局RS11に割り当てられた基本ドメインの中から選択されたものである。
図7は、図5の第2の実施形態におけるサービス追加シーケンスである。
(S701)移動局MS3は、中継局RS1へ、帯域要求のためのBW−REQを送信する。BW−REQのMACヘッダには、移動局MS3のBasic CID=3が付与される。また、移動局MS4も、中継局RS1へ、帯域要求のためのBW−REQを送信する。BW−REQのMACヘッダには、移動局MS4のBasic
CID=4が付与される。
(S702)中継局RS1は、移動局MS3から受信したBW−REQと、移動局MS4から受信したBW−REQとを包括した1つのBW−REQを、基地局BSへ送信する。このBW−REQのMACヘッダには、Basic CID=100が含まれる。これにより、基地局BSは、中継局RS1配下の移動局MS3及びMS4から送信されたものであることを認識する。
(S703)移動局MS7は、中継局RS11へ、BW−REQを送信する。BW−REQのMACヘッダには、移動局MS7のBasic CID=7が付与される。
(S704)中継局RS11は、移動局MS7から受信したBW−REQを、中継局RS11のBasic CID=110を含むMACヘッダによってカプセル化して、中継局RS1へ転送する。
(S705)中継局RS1は、中継局RS11から受信したBW−REQを、中継局RS1のMACヘッダによってカプセル化せずにそのまま、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したBW−REQのMACヘッダのBasic CID=110によって、中継局RS11配下の移動局MS7から送信されたものであることを認識する。
(S706)移動局MS3は、中継局RS1へ、所望QoS要求のためのDSA−REQを送信する。DSA−REQのMACヘッダには、移動局MS3のPrimary CID=m+3が付与される。
(S707)中継局RS1は、移動局MS3から受信したDSA−REQを、中継局RS1のPrimary CID=m+100を含むMACヘッダによってカプセル化して、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したDSA−REQのMACヘッダのPrimary
CID=m+100によって、中継局RS1配下の移動局MS3から送信されたものであることを認識する。
(S708)基地局BSは、中継局RS1へ、Primary CID=m+100及びPrimary CID=m+3を含むDSA−RSPを送信する。
(S709)中継局RS1は、基地局BSから受信したDSA−RSPについて、Primary CID=m+100のMACヘッダを取り除き、移動局MS3へ、Primary CID=m+3を含むDSA−RSPを送信する。
(S710)移動局MS4は、中継局RS1へ、所望QoS要求のためのDSA−REQを送信する。DSA−REQのMACヘッダには、移動局MS4のPrimary CID=m+4が付与される。
(S711)中継局RS1は、移動局MS4から受信したDSA−REQを、中継局RS1のPrimary CID=m+100を含むMACヘッダによってカプセル化して、基地局BSへ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したDSA−REQのMACヘッダのPrimary CID=m+100によって、中継局RS1配下の移動局MS4から送信されたものであることを認識する。
(S712)基地局BSは、中継局RS1へ、Primary CID=m+100及びPrimary CID=m+4を含むDSA−RSPを送信する。
(S713)中継局RS1は、基地局BSから受信したDSA−RSPについて、Primary CID=m+100のMACヘッダを取り除き、移動局MS4へ、Primary CID=m+4を含むDSA−RSPを送信する。
(S714)移動局MS7は、中継局RS11へ、所望QoS要求のためのDSA−REQを送信する。DSA−REQのMACヘッダには、移動局MS7のPrimary CID=m+7が付与される。
(S715)中継局RS11は、移動局MS7から受信したDSA−REQを、中継局RS11のPrimary CID=m+110を含むMACヘッダによってカプセル化して、中継局RS1へ転送する。
(S716)中継局RS1は、中継局RS11から受信したDSA−REQを、中継局RS1のMACヘッダによってカプセル化せずにそのまま、中継局RS1へ転送する。このように既に、移動局MSからのMACメッセージが、中継局RSのMACヘッダでカプセル化されていれば、そのまま、次の転送先へ転送する。基地局BSは、中継局RS1から受信したDSA−REQのMACヘッダのPrimary CID=m+110によって、中継局RS11配下の移動局MS7から送信されたものであることを認識する。
(S717)基地局BSは、中継局RS1へ、Primary CID=m+110及びPrimary CID=m+7を含むDSA−RSPを送信する。
(S718)中継局RS1は、基地局BSから受信したDSA−RSPを、そのまま、中継局RS11へ転送する。
(S719)中継局RS11は、中継局RS1から受信したDSA−RSPについて、Primary CID=m+110のMACヘッダを取り除き、移動局MS7へ、Primary CID=m+7を含むDSA−RSPを送信する。
図8は、図5の第2の実施形態におけるデータ転送シーケンスである。
(S801)移動局MS3は、中継局RS1へデータを送信する。データのMACヘッダには、移動局MS3のTransport CID=3が付与される。
(S802)移動局MS4は、中継局RS1へデータを送信する。データのMACヘッダには、移動局MS4のTransport CID=4が付与される。
(S803)中継局RS1は、移動局MS3から受信したデータと、移動局MS4から受信したデータとを、中継局RS1のBasic CID=100のMACヘッダによってカプセル化して、基地局BSへ送信する。
(S804)移動局MS7は、中継局RS11へデータを送信する。データのMACヘッダには、移動局MS7のTransport CID=7が付与される。
(S805)中継局RS11は、移動局MS7から受信したデータを、中継局RS11のBasic CID=110のMACヘッダによってカプセル化して、中継局RS1へ送信する。
(S806)中継局RS1は、中継局RS11から受信したデータを、中継局RS1のMACヘッダによってカプセル化せずにそのまま、基地局BSへ送信する。基地局BSは、中継局RS1から受信したデータのMACヘッダのTransport CID=110によって、中継局RS11配下の移動局MS7から送信されたものであることを認識する。
図9は、本発明における中継局RSの機能構成図である。
中継局RSは、IEEE802.16のOFDMA方式に基づくものである。図4によれば、中継局RSは、レンジング要求送信部101と、レンジング応答受信部102と、レンジング要求受信部103と、レンジング応答送信部104と、無線通信インタフェース部111と、レンジング処理部112と、CID蓄積管理部113と、MACメッセージ転送部114とを有する。これら機能部は、中継局RSに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。
無線通信インタフェース部111は、基地局BS又は上位中継局RSとの間の第1の無線リンクと、移動局MS又は下位中継局RSとの間の第2の無線リンクとを接続する。
レンジング要求送信部101は、基地局BS又は上位中継局RSへ、RNG−REQを送信する。RNG−REQには、送信元局が中継局である旨を明示した情報が含まれる。
レンジング応答受信部102は、基地局BS又は上位中継局RSから、当該中継局に割り当てる接続識別子と中継ドメインとを含むRNG−RSPを受信する。
レンジング要求受信部103は、当該中継局配下の移動局MS又は下位中継局RSから、RNG−REQを受信する。
レンジング応答送信部104は、基地局BS又は上位中継局RSから受信した中継ドメインの中から1つの接続識別子を含むレンジング応答RNG−RSPを、移動局MS又は下位中継局RSへ送信する。
レンジング処理部112は、レンジング要求送信部101及びレンジング応答受信部102を用いて基地局BS(又は上位中継局RS)との間で、レンジングシーケンスを実行する。また、レンジング処理部112は、レンジング要求受信部103及びレンジング応答送信部104を用いて移動局MS(又は下位中継局RS)との間で、レンジングシーケンスを実行する。
CID蓄積管理部113は、レンジングシーケンスによって得られたCIDを蓄積管理する。CIDは、当該中継局RSに割り当てられたCIDの中継ドメインを、当該中継局RS圏内に存在する移動局MSに対するドメインと、当該中継局圏内に存在する下位中継局に割り当てられるドメインとに区分される。
MACメッセージ転送部114は、移動局MSから受信したBW−REQを、基地局BSへ転送する。BW−REQのMACヘッダには、Basic CIDが含まれる。また、MACメッセージ転送部114は、移動局MSから受信したDSA−REQを、基地局BSへ転送し、基地局BSから受信したDSA−RSPを、移動局MSへ転送する。DSA−REQのMACヘッダには、Primary
CIDが含まれる。
図10は、本発明における基地局BSの機能構成図である。
図10によれば、基地局BSは、IEEE802.16のOFDMA方式に基づくものである。基地局BSは、レンジング要求受信部202と、レンジング応答送信部204と、無線通信インタフェース部211と、レンジング処理部212と、CID蓄積管理部213と、MACメッセージ処理部214とを有する。これら機能部は、基地局BSに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。
無線通信インタフェース部211は、移動局MS又は中継局RSとの間の無線リンクを接続する。
レンジング要求受信部202は、RNG−REQを受信する。中継局RSから送信されたRNG−REQには、送信元局が中継局である旨を明示した情報が含まれる。
レンジング応答送信部204は、中継局RSへ、当該中継局に割り当てる接続識別子と中継ドメインとを含むRNG−RSPを送信する。
レンジング処理部212は、レンジング要求受信部202及びレンジング応答送信部204を用いて中継局RSとの間で、レンジングシーケンスを実行する。
CID蓄積管理部213は、レンジングシーケンスによって得られたCIDを蓄積管理する。CIDは、基地局BS圏内に存在する移動局MSに割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する中継局及び該中継局圏内に存在する移動局に割り当てられる中継ドメインとに、区分されて蓄積される。また、CIDは、当該中継局RSに割り当てられたCIDの中継ドメインを、当該中継局RS圏内に存在する移動局MSに対するドメインと、当該中継局圏内に存在する下位中継局に割り当てられるドメインとに区分される。これにより、CIDによって中継局RS及び移動局MSのネットワークトポロジの階層構造を認識することができる。
MACメッセージ処理部214は、中継局RS又は移動局MSから受信したBW−REQを処理する。BW−REQのMACヘッダには、Basic CIDが含まれる。また、MACメッセージ処理部214は、中継局RS又は移動局MSとの間で、DSA−REQ/RSPを送受信する。DSAのMACヘッダには、Primary
CIDが含まれる。
以上、詳細に説明したように、本発明の接続識別子付与方法、プログラム、中継局及び基地局によれば、IEEE802.16高速無線アクセスシステムについて、基地局BSによって割り当てられる接続識別子CIDが、中継局を含むネットワークトポロジの階層構造に対応付けられているために、中継局RSが介在したネットワークトポロジを簡易に特定することができる。従って、基地局BSは、移動局MSが経由している中継局RSを容易に特定でき、ネットワーク全体の経路を把握し、その経路情報に基づいた帯域割当をすることができる。
前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
本発明の第1の実施形態におけるネットワークシステム構成図である。 図1の第1の実施形態におけるレンジングシーケンスである。 図1の第1の実施形態におけるサービス追加シーケンスである。 図1の第1の実施形態におけるデータ転送シーケンスである。 本発明の第2の実施形態におけるネットワークシステム構成図である。 図5の第2の実施形態におけるレンジングシーケンスである。 図5の第2の実施形態におけるサービス追加シーケンスである。 図5の第2の実施形態におけるデータ転送シーケンスである。 本発明における中継局RSの機能構成図である。 本発明における基地局BSの機能構成図である。
符号の説明
1 中継局
101 レンジング要求送信部
102 レンジング応答受信部
103 レンジング要求受信部
104 レンジング応答送信部
111 無線通信インタフェース部
112 レンジング処理部
113 CID蓄積管理部
114 MACメッセージ転送部
2 基地局
202 レンジング要求受信部
204 レンジング応答送信部
211 無線通信インタフェース部
212 レンジング処理部
213 CID蓄積管理部
214 MACメッセージ処理部
3 移動局

Claims (11)

  1. IEEE802.16のOFDMA方式における中継局を介した接続識別子付与方法であって、
    接続識別子のCID(Connection IDentifier)が、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局及び該第1の中継局圏内に存在する移動局又は第2の中継局に割り当てられる中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
    前記中継局が、レンジング要求を前記基地局又は上位中継局へ送信する第1のステップと、
    前記基地局又は上位中継局が、前記中継局に割り当てるCIDと前記中継ドメインとを含むレンジング応答を、前記中継局へ送信する第2のステップと、
    前記中継局圏内の移動局又は下位中継局が、レンジング要求を前記中継局へ送信する第3のステップと、
    前記中継局が、前記基地局又は上位中継局から受信した前記中継ドメインの中から1つのマネージメントCIDを含むレンジング応答を、前記移動局又は下位中継局へ送信する第4のステップと
    を有することを特徴とする接続識別子付与方法。
  2. IEEE802.16のOFDMA方式における中継局を介した接続識別子付与方法であって、
    接続識別子のCIDが、移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局に割り当てられる第1の中継ドメインと、該第1の中継局圏内に存在する第2の中継局に割り当てられる第2の中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
    前記中継局が、レンジング要求を前記基地局又は上位中継局へ送信する第1のステップと、
    前記基地局又は上位中継局が、前記中継局に割り当てるCIDと前記中継ドメインとを含むレンジング応答を、前記中継局へ送信する第2のステップと、
    前記中継局圏内の移動局又は下位中継局が、レンジング要求を前記中継局へ送信する第3のステップと、
    前記中継局が、前記基地局又は上位中継局から受信した前記中継ドメインの中から1つのマネージメントCIDを含むレンジング応答を、前記移動局又は下位中継局へ送信する第4のステップと
    を有する
    ことを特徴とする接続識別子付与方法。
  3. 前記CIDは、マネージメントCIDであり、Basic CID及びPrimary CIDからなることを特徴とする請求項1又は2に記載の接続識別子付与方法。
  4. IEEE802.16のOFDMA方式における中継局であって、
    接続識別子のCIDが、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局及び該第1の中継局圏内に存在する移動局又は第2の中継局に割り当てられる中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
    前記基地局又は上位中継局へ、レンジング要求を送信するレンジング要求送信手段と、
    前記基地局又は上位中継局から、当該中継局に割り当てるCIDと前記中継ドメインとを含むレンジング応答を受信するレンジング応答受信手段と、
    前記中継局配下の移動局又は下位中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
    前記基地局又は上位中継局から受信した前記中継ドメインの中から1つのCIDを含むレンジング応答を、前記移動局又は下位中継局へ送信するレンジング応答送信手段と
    を有することを特徴とする中継局。
  5. IEEE802.16のOFDMA方式における中継局であって、
    接続識別子のCIDが、移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局に割り当てられる第1の中継ドメインと、該第1の中継局圏内に存在する第2の中継局に割り当てられる第2の中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
    前記基地局又は上位中継局へ、レンジング要求を送信するレンジング要求送信手段と、
    前記基地局又は上位中継局から、当該中継局に割り当てるCIDと前記中継ドメインとを含むレンジング応答を受信するレンジング応答受信手段と、
    前記中継局配下の移動局又は下位中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
    前記基地局又は上位中継局から受信した前記中継ドメインの中から1つのCIDを含むレンジング応答を、前記移動局又は下位中継局へ送信するレンジング応答送信手段と
    を有することを特徴とする中継局。
  6. IEEE802.16のOFDMA方式における基地局であって、
    接続識別子のCIDが、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局及び該第1の中継局圏内に存在する移動局又は第2の中継局に割り当てられる中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
    前記中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
    前記中継局へ、当該中継局に割り当てるCIDと前記中継ドメインとを含むレンジング応答を送信するレンジング応答送信手段と
    を有し、前記CIDによって前記中継局及び前記移動局のネットワークトポロジの階層構造を認識することを特徴とする基地局。
  7. IEEE802.16のOFDMA方式における基地局であって、
    接続識別子のCIDが、移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局に割り当てられる第1の中継ドメインと、該第1の中継局圏内に存在する第2の中継局に割り当てられる第2の中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
    前記中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
    前記中継局へ、当該中継局に割り当てるCIDと前記中継ドメインとを含むレンジング応答を送信するレンジング応答送信手段と
    を有し、前記CIDによって前記中継局及び前記移動局のネットワークトポロジの階層構造を認識することを特徴とする基地局。
  8. IEEE802.16のOFDMA方式における中継局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
    接続識別子のCIDが、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局及び該第1の中継局圏内に存在する移動局又は第2の中継局に割り当てられる中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
    前記基地局又は上位中継局へ、レンジング要求を送信するレンジング要求送信手段と、
    前記基地局又は上位中継局から、当該中継局に割り当てるCIDと前記中継ドメインとを含むレンジング応答を受信するレンジング応答受信手段と、
    前記中継局配下の移動局又は下位中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
    前記基地局又は上位中継局から受信した前記中継ドメインの中から1つのCIDを含むレンジング応答を、前記移動局又は下位中継局へ送信するレンジング応答送信手段と
    してコンピュータを機能させることを特徴とする中継局用プログラム。
  9. IEEE802.16のOFDMA方式における中継局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
    接続識別子のCIDが、移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局に割り当てられる第1の中継ドメインと、該第1の中継局圏内に存在する第2の中継局に割り当てられる第2の中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
    前記基地局又は上位中継局へ、レンジング要求を送信するレンジング要求送信手段と、
    前記基地局又は上位中継局から、当該中継局に割り当てるCIDと前記中継ドメインとを含むレンジング応答を受信するレンジング応答受信手段と、
    前記中継局配下の移動局又は下位中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
    前記基地局又は上位中継局から受信した前記中継ドメインの中から1つのCIDを含むレンジング応答を、前記移動局又は下位中継局へ送信するレンジング応答送信手段と
    してコンピュータを機能させることを特徴とする中継局用プログラム。
  10. IEEE802.16のOFDMA方式における基地局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
    接続識別子のCIDが、基地局圏内に存在する移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局及び該第1の中継局圏内に存在する移動局又は第2の中継局に割り当てられる中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
    前記中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
    前記中継局へ、当該中継局に割り当てるCIDと前記中継ドメインとを含むレンジング応答を送信するレンジング応答送信手段と
    を有し、前記CIDによって前記中継局及び前記移動局のネットワークトポロジの階層構造を認識するようにコンピュータを機能させることを特徴とする基地局用プログラム。
  11. IEEE802.16のOFDMA方式における基地局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
    接続識別子のCIDが、移動局に割り当てられる基本ドメインと、基地局圏内に存在する第1の中継局に割り当てられる第1の中継ドメインと、該第1の中継局圏内に存在する第2の中継局に割り当てられる第2の中継ドメインとに、ネットワークの階層構造に応じて予め区分されており、
    前記中継局から、レンジング要求を受信するレンジング要求受信手段と、
    前記中継局へ、当該中継局に割り当てるCIDと前記中継ドメインとを含むレンジング応答を送信するレンジング応答送信手段と
    を有し、前記CIDによって前記中継局及び前記移動局のネットワークトポロジの階層構造を認識するようにコンピュータを機能させることを特徴とする基地局用プログラム。
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