JP4680047B2 - Wireless relay system and method - Google Patents
Wireless relay system and method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4680047B2 JP4680047B2 JP2005350461A JP2005350461A JP4680047B2 JP 4680047 B2 JP4680047 B2 JP 4680047B2 JP 2005350461 A JP2005350461 A JP 2005350461A JP 2005350461 A JP2005350461 A JP 2005350461A JP 4680047 B2 JP4680047 B2 JP 4680047B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- station
- relay
- base station
- subscriber
- relay station
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
本発明は、無線中継システムおよび方法に関する。 The present invention relates to a wireless relay system and method.
近年、広範なエリアでの高速無線アクセスを可能とする通信規格であるIEEE802.16標準規格の実用化に向け、研究開発が盛んに行われている。このIEEE802.16では、基地局と加入者局との上り・下りの通信を分ける方法として、時間領域で送受信を切り換えるTDD(Time Division Duplex;時分割複信)方式と、周波数領域で送信と受信を分割するFDD(Frequency Division Duplex)方式とが利用される。
例えばTDD方式では、送受信される各フレームが下りのDL(Down Link)サブフレームと上りのUL(Up Link)サブフレームに分けられて通信が行われる。図2に示すように、これらサブフレーム内のデータは、通信相手毎にさらに細かく分割されたバーストデータとして伝送されるが、その通信相手がどの時間(区間)にデータを送信しまたは受信すればよいのかは、基地局が作成するDL−MAP、UL−MAP(これらはDLバースト#1に含まれている)という区間割当て情報に定義されており、各加入者局はこれらの「時間割表」にしたがってデータ通信を行うことになる。このように、IEEE802.16では基地局が主導的に通信を制御する仕組みをとっている。
In recent years, research and development has been actively conducted toward the practical use of the IEEE 802.16 standard, which is a communication standard that enables high-speed wireless access in a wide area. In this IEEE802.16, as a method for separating uplink / downlink communication between a base station and a subscriber station, a TDD (Time Division Duplex) system for switching between transmission and reception in the time domain, and transmission and reception in the frequency domain An FDD (Frequency Division Duplex) method is used.
For example, in the TDD scheme, each frame to be transmitted and received is divided into a downlink DL (Down Link) subframe and an uplink UL (Up Link) subframe for communication. As shown in FIG. 2, the data in these subframes is transmitted as burst data that is further finely divided for each communication partner, but if the communication partner transmits or receives data at any time (section). Whether it is good is defined in section allocation information such as DL-MAP and UL-MAP (which are included in DL burst # 1) created by the base station, and each subscriber station has their “time table”. Data communication is performed according to the above. As described above, IEEE802.16 employs a mechanism in which the base station takes the initiative in controlling communication.
また、IEEE802.16では、各ノードの接続形態すなわちネットワークトポロジとして、PMP(Point-to-Multipoint)型とMesh型の2つが規定されている。ここで、PMP型は一般的なセルラシステムと同様に、基本的には基地局1つに対して複数の加入者局が収容された構成であり、基地局は自エリア内に位置する加入者局の通信をカバーする。一方、Mesh型では、多数の加入者局が数珠繋ぎに接続された構成を有し、アドホック的に複数端末(加入者局)によりマルチホップが行われることで通信が実現される。
ところで、一般に無線通信においては、電波を受信できないエリアを減らして通信可能な圏内(カバレッジエリア)を充実させることが重要である。例えば、IEEE802.16では2GHz以上の周波数帯を使用することが想定されているが、この周波数帯の特性上、地形や周辺建造物などの影響を受けて電波の受信状況が不安定となったり、さらに屋内や地下においては圏外となって通信不可能となることが考えられる。こうした状況を解決する方法の一つとして、中継局を設けて基地局と加入者局との間の通信電波を中継させることでより広いカバレッジエリアを確保する、という方法がある。また、基地局−加入者局間に距離があるため高いスループットを得られない加入者局に対し、中継局を配置することによってより大きな多値変調方式が選択可能となることにより、スループット向上の効果が得られることも期待できる。 By the way, in general, in wireless communication, it is important to enhance the coverage area (coverage area) by reducing the area where radio waves cannot be received. For example, in IEEE802.16, it is assumed that a frequency band of 2 GHz or higher is used. However, due to the characteristics of this frequency band, reception of radio waves may be unstable due to the influence of topography and surrounding buildings. In addition, indoors and underground, it may be out of service area and communication is impossible. As one method for solving such a situation, there is a method of securing a wider coverage area by providing a relay station and relaying communication radio waves between a base station and a subscriber station. In addition, a larger multi-level modulation scheme can be selected by arranging a relay station for a subscriber station that cannot obtain high throughput due to the distance between the base station and the subscriber station, thereby improving throughput. Expected to be effective.
IEEE802.16の場合、上記のMeshモードは、そもそもその構成上、各加入者局が中継局として機能していることから容易にカバレッジエリアの拡大を図ることができるが、次のような制約があるため実用的ではないという問題がある。すなわち、Meshモードはオプションとしての規格でありフレームの構成にPMPモードとの互換性がない点、マルチホップを用いるためPMPモードに比べてフレームのオーバーヘッドが多くスループットが低下してしまう点、サポートされている複信方式がTDD方式のみである点、などの制約である。
一方、PMP型にはこのようなMesh型の制約はない反面、現状のPMP標準化規格では中継に関して規定されていないため、カバレッジエリアを拡大するには高コストな基地局を増設する以外に手段がない。そこで、PMP型のIEEE802.16システムにおいて、対象エリアに想定される収容ユーザ数に見合う簡易的な中継局を設置してこれを利用することができれば、コスト面で大きなメリットのある高品質な通信システムを構築可能となることが期待される。
In the case of IEEE802.16, the above Mesh mode can easily expand the coverage area because each subscriber station functions as a relay station in the first place, but there are the following restrictions. Therefore, there is a problem that it is not practical. In other words, the Mesh mode is an optional standard and is not compatible with the PMP mode in the frame configuration, and because it uses multi-hop, it has a higher frame overhead than the PMP mode and lowers the throughput. The limitation is that the duplex method is only the TDD method.
On the other hand, the PMP type does not have such a Mesh type limitation, but the current PMP standardization standard does not specify relaying. Therefore, in order to expand the coverage area, there is a means other than adding a high-cost base station. Absent. Therefore, in a PMP type IEEE802.16 system, if a simple relay station corresponding to the number of accommodated users assumed in the target area can be installed and used, high-quality communication with great cost advantages can be achieved. It is expected that the system can be constructed.
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信範囲の拡大およびスループットの向上を容易かつ柔軟に実現できる無線中継システムおよびその方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a radio relay system and method that can easily and flexibly realize expansion of communication range and improvement of throughput.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、請求項1に記載の発明は、基地局によって指定された帯域を用いてデータを送受信する無線通信において、中継局および該中継局の通信圏内にいる加入者局に同一の識別子を通知する手段と、前記識別子を通知された加入者局のみが使用できる帯域を設定する手段と、を備え、前記設定された帯域を使って加入者局がデータを送信し、そのデータを前記中継局が前記基地局へ中継することを特徴とする無線中継システムである。
The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の無線中継システムにおいて、各加入者局から送られるデータに基づいて該加入者局との通信を前記中継局に中継させるか否かを判断する手段を備え、中継させると判断された加入者局に対して、前記識別子が通知されることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の無線中継システムにおいて、前記中継局に記憶手段を設け、前記基地局から送信される加入者局の前記識別子が、前記中継局に通知されている識別子と同一である場合に、該加入者局を中継対象として前記記憶手段に記憶することを特徴とする。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれかの項に記載の無線中継システムにおいて、前記基地局に収容されている加入者局の数と前記中継局がデータを中継する加入者局の数とに基づいて、該中継される加入者局のみが使用できる前記帯域を適応的に割当てる手段を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless relay system according to any one of the first to third aspects, the number of subscriber stations accommodated in the base station and the number of the relay stations are data. And a means for adaptively allocating the bandwidth that can be used only by the relayed subscriber station based on the number of subscriber stations that relay the channel.
また、請求項5に記載の発明は、基地局によって指定された帯域を用いてデータを送受信する無線通信において、中継局および該中継局の通信圏内にいる加入者局に同一の識別子が通知され、前記識別子を通知された加入者局のみが使用できる帯域を前記基地局が設定して、前記設定された帯域を使って加入者局がデータを送信し、そのデータを前記中継局が前記基地局へ中継することを特徴とする無線中継方法である。 According to the fifth aspect of the present invention, in wireless communication in which data is transmitted and received using a band designated by a base station, the same identifier is notified to a relay station and a subscriber station within the communication range of the relay station. The base station sets a band that can be used only by the subscriber station notified of the identifier, and the subscriber station transmits data using the set band, and the relay station transmits the data to the base station. A radio relay method characterized by relaying to a station.
本発明によれば、識別子によって中継局単位で加入者局をグループ化して当該グループ専用の通信帯域を割り当て、その帯域を使って加入者局からのデータが基地局へ送られるので、基地局の通信圏内に位置しない加入者局であっても無線通信が可能となり、通信範囲の拡大を実現することができる。
また、基地局−加入者局間に距離があるため高いスループットを得られない加入者局に対して、中継局を配置することによってより大きな多値変調方式を選択することが可能となり、スループットの向上を実現することができる。
また、本発明をIEEE802.16標準規格の無線システムに適用した場合、同規格に定義済みのMCAメッセージを利用して識別子を通知できるので、中継機能を導入することによる同規格に対する修正が比較的少ないというメリットがある。
また、中継局単位でグループ化するので、基地局と直接接続する加入者局、および中継局で中継する加入者局のそれぞれの数等に応じて適応的に帯域割当てを行うことで、様々な通信状況の変化に柔軟に対応できる中継を行うことが可能である。
According to the present invention, subscriber stations are grouped in units of relay stations by an identifier, a communication band dedicated to the group is allocated, and data from the subscriber station is transmitted to the base station using the band. Even a subscriber station that is not located within the communication range can perform wireless communication, and the communication range can be expanded.
In addition, it is possible to select a larger multi-level modulation scheme by arranging a relay station for a subscriber station that cannot obtain high throughput due to the distance between the base station and the subscriber station. Improvements can be realized.
In addition, when the present invention is applied to a wireless system of the IEEE802.16 standard, the identifier can be notified using an MCA message defined in the standard, so that the modification to the standard by introducing the relay function is relatively easy. There is a merit that there are few.
In addition, since grouping is performed in units of relay stations, various bandwidths are adaptively allocated according to the number of subscriber stations that are directly connected to the base station and subscriber stations that are relayed by the relay station. It is possible to perform relaying that can flexibly cope with changes in communication conditions.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図1は、本発明の一実施形態による無線中継システムの構成を示した図である。同図において、基地局(BS)10と直接通信を行うことのできる範囲に中継局(RS)20が位置し、また2つの加入者局(SS1、SS2)30・40は中継局20と通信できるが基地局10とは直接通信できない位置に存在している。このように本発明は、複数の加入者局が中継局を介して基地局に収容されたPMP型のネットワーク構成を前提とするものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless relay system according to an embodiment of the present invention. In the figure, a relay station (RS) 20 is located in a range where direct communication with the base station (BS) 10 can be performed, and two subscriber stations (SS1, SS2) 30 and 40 communicate with the
図2は、IEEE802.16のTDD方式でのPMPモードにおいて使用されるフレームの構造を示した図である。同図に示すように、通信されるデータは各フレーム(…、フレームn−1、フレームn、フレームn+1、フレームn+2、…)に分割されて伝送され、各フレームはDLサブフレームとULサブフレームとからなっている。
DLサブフレームは、先頭部分のブロードキャストメッセージと、その後に続く各加入者局宛ての実データの入るバーストデータ(DLバースト#2以降)とから構成され、ブロードキャストメッセージはプリアンブル、FCH、およびDLバースト#1から構成される。さらに、DLバースト#1にはUCD(Uplink Channel Descriptor)、DCD(Downlink Channel Descriptor)、および上述したDL−MAP、UL−MAPが含まれている。ブロードキャストメッセージは、通信パラメータを上記各要素データ内に定義したものであり、ブロードキャストモードで送信されて全加入者局によって受信される。
FIG. 2 is a diagram showing the structure of a frame used in the PMP mode in the IEEE 802.16 TDD system. As shown in the figure, the data to be communicated is divided into each frame (..., Frame n-1, frame n, frame n + 1, frame n + 2,...), And each frame is divided into a DL subframe and a UL subframe. It is made up of.
The DL subframe is composed of a broadcast message at the head part and burst data (after DL burst # 2) into which actual data addressed to each subscriber station enters. The broadcast message includes a preamble, FCH, and DL burst #. 1 is composed. Furthermore,
また、ULサブフレームは、先頭部分のコンテンションインターバル(以下、コンテンション期間)と、それに続く各加入者局からのバーストデータとから構成される。コンテンション期間は、通信を始めたい加入者局がその旨を基地局に伝えるために利用するスロットであり、イニシャルレンジング用とBW(Bandwidth)リクエスト用の2つの部分からなっている。
イニシャルレンジング用スロットは、各加入者局が最初に通信を開始(例えば電源投入時など)する際に自分の存在を通知するため、BWリクエスト用スロットは、実際に通信を行いデータを送信するのに必要な帯域を要求するために、それぞれ用いられる。各加入者局はコンテンション期間において、CW(Contention Window)値に基づくバックオフ制御により自由に発言(送信)をすることができ、基地局では送信のあった順にそれに対する処理が行われる。なお、コンテンション期間は全てのフレームに設けることは必要でなく、通信のスループットを上げるために数フレーム毎、例えば偶奇いずれかのフレームにのみ設けられていてもよい。
The UL subframe is composed of a contention interval (hereinafter referred to as a contention period) at the beginning, and subsequent burst data from each subscriber station. The contention period is a slot used by a subscriber station that wants to start communication to inform the base station of the contention period, and is composed of two parts for initial ranging and BW (Bandwidth) request.
The initial ranging slot notifies its existence when each subscriber station first starts communication (for example, when the power is turned on), so the BW request slot actually communicates and transmits data. Is used to request the necessary bandwidth. Each subscriber station can freely speak (send) by back-off control based on a CW (Contention Window) value in the contention period, and the base station performs processing in the order of transmission. Note that the contention period does not need to be provided for all frames, and may be provided for every several frames, for example, only one of the odd and odd frames in order to increase the communication throughput.
次に、時系列的に第1フレームから第8フレームまでを示した図3〜図10を用いて、本実施形態による無線中継システムで行われる処理について詳細に説明する。
なお、ここでは、中継局20についてのレンジング処理は完了しているものとして話を進める。レンジング処理とは、基地局10との通信を開始するための準備として、各端末(ここでは中継局20)が自分の存在を通知したり、変調方式の決定や受信パワー等の調整を行う処理のことである。具体的には、前述したイニシャルレンジング用のコンテンション期間において所定の要求命令(RNG−REQ;レンジングリクエスト)を端末が送信することでレンジング処理が開始され、最終的に基地局10からの応答命令(RNG−RSP;レンジングレスポンス)を受信することでレンジング処理が終了する。
以下、本無線中継システムにおける各処理を段階毎に分けて説明する。
Next, processing performed in the wireless relay system according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 10 showing the first frame to the eighth frame in time series.
Here, the description proceeds with the assumption that the ranging process for the
Hereinafter, each process in the wireless relay system will be described separately for each stage.
1. 中継局のレジストレーション
まず、中継局20は、基地局10からのブロードキャストメッセージを受信する。上述したように、ブロードキャストメッセージには、中継局20がDLサブフレーム内のどのデータを受信すればよいかを指定したDL−MAPが含まれており、中継局20はこれを参照することにより、基地局10から送信されたREG−RSP(レジストレーションレスポンス)命令を受信する(中継局20はこれに対応する要求命令(REG−REQ;レジストレーションリクエスト)を上記のレンジング処理完了後に送信済みであるものとする)。このREG−RSPの受信によりレジストレーションが完了する。<第1フレーム(図3)の(1)(2)(図中の丸数字を括弧で表す。以下同様)>
1. Registration of Relay Station First, the
ここで、本実施形態では、レジストレーションの要求命令REG−REQ内にはCID(コネクションID)と呼ばれるパラメータが記述されているが、このパラメータには予め定めた0(ゼロ)以外の値を設定しておくことで、REG−REQを受信した基地局10はそれを送信したのが中継局20であることを識別できるようになっている。なお、同パラメータの値0は、通常のレンジング処理用に予約されている値であるためここでは使用できない。
In this embodiment, a parameter called CID (connection ID) is described in the registration request command REG-REQ. A value other than a predetermined value 0 (zero) is set in this parameter. By doing so, the
2. 中継用コネクションの確立
レジストレーションが完了すると、中継局20はBWリクエスト用のコンテンション期間において、CW値によるバックオフ制御を用いて基地局10へBW−REQ(Bandwidthリクエスト)命令を送信する。基地局10は、同命令を受信すると要求に応じた帯域を設定し、それを反映させたUL−MAPを作成してブロードキャストメッセージとして中継局20へ送信する。中継局20は、そのUL−MAPにて指定された帯域(時間)に従ってDSA−REQ(Dynamic Service Additionリクエスト)を基地局10に送信する。ここで、DSA−REQは新規にデータ通信用のコネクションを確立するために用いられるメッセージであり、中継局20の配下にある加入者局から送信されたデータを基地局10へ中継するためのコネクションを作るのがここでの目的である。<第1フレーム(図3)の(3)、第2フレーム(図4)の(1)(2)>
2. Establishment of Relay Connection When the registration is completed, the
基地局10はDSA−REQを受けてUL−MAPを更新し、ブロードキャストメッセージを中継局20へ送信する。これにより、UL−MAPで指定された帯域を持つ中継用のコネクションが、ULサブフレーム内に確立されることとなる。以降、加入者局から送信されるデータのうち、UL−MAPにより特定の帯域を割り当てられていないデータ(例えば後述するRNG−REQやBW−REQ)は、ここで作られた中継用のコネクションを通って基地局10へ転送される。<第3フレーム(図5)の(1)(4)>
The
3. マルチキャストグループの作成
一方、中継局20のレジストレーションが完了すると、基地局10は中継局20がデータの中継を担う端末局であると認識して、以下の処理を行う。
すなわち、まず基地局10は、中継局20がデータを転送するための帯域をDLサブフレーム内に確保し、それをDL−MAPにより指定する。中継局20は、受信したブロードキャストメッセージをDL−MAPに従って自分のエリア内に存在する加入者局に送信(ブロードキャスト)する。ただし、この時、転送されるブロードキャストメッセージ内のDL−MAPおよびUL−MAPのパラメータである「スタートタイム」に、ここでの中継時間を加算するものとする。<第3フレーム(図5)の(1)(2)>
3. On the other hand, when registration of the
That is, first, the
さらに基地局10は、上記送信済みのDL−MAPで指定した帯域にて、MCA−REQ(Multicast Assignmentリクエスト)を中継局20へ送信する。このMCA−REQメッセージは、マルチキャストグループへ/からのJoin/Leaveを行うためのものであるが、ここではJoin命令として使用する。図11に、同メッセージのフォーマットを示す。マルチキャストグループに所属するメンバーは、MCA−REQにより指定されるパラメータ「マルチキャストCID」を共有しており、これらのメンバーが同IDを持つデータを受信することで、マルチキャストの通信が実現される。なお、MCA−REQの送信先は、パラメータ「プライマリマネジメントCID」に指定されており、その数値はレンジング処理において付与されているものとする。<第3フレーム(図5)の(3)>
Further, the
中継局10は、上記のMCA−REQ(Join)を受信すると自分がそのマルチキャストCIDで識別されるグループに所属していることを認識する。こうして、基地局10から通知されたマルチキャストCIDを介して、中継局20をメンバーに有するマルチキャストグループが作成されることになる。本実施形態ではこのように、マルチキャストの機能として用意されているMCA−REQメッセージを利用して、中継用のグループを指定するID(マルチキャストCID)を中継局20に通知している。<第3フレーム(図5)の(3)>
When receiving the MCA-REQ (Join), the
なお、上記のようにして作成されたマルチキャストグループが、(本来のマルチキャスト通信向けのものではなく)加入者局との中継を制御するためのものであることを明示するために、MCA−REQ内のパラメータであるMulticast group typeにその旨を表す数値を新たに定義しておくこともできる。
また、加入者局30・40も中継局20と同じマルチキャストグループに所属する必要があるが、その処理については後述する(5)の処理において説明する。
In order to clearly indicate that the multicast group created as described above is for controlling relay with the subscriber station (not for original multicast communication), the MCA-REQ includes It is also possible to newly define a numerical value indicating that in Multicast group type which is a parameter of.
The
4. 加入者局からのレンジング要求
上述したように、基地局10から送られたブロードキャストメッセージは、中継局20によってそのエリア内に存在する加入者局に転送される。加入者局30・40は、周波数のサーチを行うなどの方法によりこのブロードキャストメッセージを受信し、得られたUL−MAPを参照することでULサブフレーム内のイニシャルレンジング用のコンテンション期間を把握する。<第4フレーム(図6)の(1)(2)>
4). Ranging Request from Subscriber Station As described above, the broadcast message sent from the
ここで、中継局20が所属するマルチキャストグループが上記のようにして作成されたため、そのマルチキャストグループのためのコンテンション期間が基地局10によって新たに設定されている。すなわち、ここでは、基地局10に対するコンテンション期間(基地局と直接接続する端末が利用する)と中継局20に対するコンテンション期間(中継局の配下にある端末が利用する)の2つが設けられている。加入者局30・40は、この時点では自分が基地局10と中継局20のどちらに収容されているかを判断できないため、全加入者局用に設けられている基地局向けコンテンション期間を利用して送信を行うものとする。
なお、上記マルチキャストグループのためのコンテンション期間は、当該マルチキャストグループに含まれる加入者局の数に応じて、その大きさ(区間長)を適応的に決定するものとする。このようにすることで、ネットワーク構成に合った最適な帯域割当てが可能である。
Here, since the multicast group to which the
The contention period for the multicast group is adaptively determined in size (section length) according to the number of subscriber stations included in the multicast group. By doing so, it is possible to allocate the optimum bandwidth according to the network configuration.
加入者局30・40は、上記コンテンション期間(基地局に対するイニシャルレンジング用)において、CW値によるバックオフ制御を用いてRNG−REQ命令を送信する。同命令は、中継局20により受信されて、第3フレームで作られた中継用のコネクションを使って基地局10へ転送される。<第4フレーム(図6)の(3)(4)>
この時、中継局20は、受信したRNG−REQとそれを送信した加入者局の識別子(MACアドレス等)を加入者局リストとして記憶しておく。また、基地局10は、中継局20に割り当てた中継用のコネクション区間において加入者局30・40からのリクエストを受信したことによって、当該加入者局のリクエストを中継局20経由で受信したと判断する。
The
At this time, the
基地局10は、RNG−REQを送信してきた各加入者局に対して、基地局10と直接接続するか中継局20に通信を中継させるかを判断する。その判断手法としては、例えば次のような方法を適用する。
すなわち、既に基地局10が直接接続したことのある加入者局の履歴リストを、基地局10が記憶しておき、判断対象の加入者局がそのリストに入っていれば基地局10と、入っていなければ中継局20と接続させるという判断を行う。本実施形態では、図1に示したように、加入者局30・40は基地局10からの電波が届かない場所に位置しているので履歴リストに入っていないことになり、中継局20に接続すると判断される。
The
That is, the
また、図1の構成とは異なるが、加入者局が基地局からの電波を受信できる位置にいる場合には、電波の受信パワーを考慮してどちらに接続するかを決めるという判断を行うこともできる。 Also, unlike the configuration of FIG. 1, when the subscriber station is in a position where it can receive radio waves from the base station, a decision is made to determine which one to connect in consideration of the reception power of the radio waves. You can also.
5. 基地局からのレンジング応答と加入者局のマルチキャストグループへの参加
このようにして加入者局30・40の接続形態が決定すると、基地局10は受信したRNG−REQに対応するRNG−RSPを送信する。また、本実施形態では上記の通り加入者局30・40は中継局20の配下に置くと判断されたので、基地局10は中継局20に既に通知されているのと同一のマルチキャストCIDをセットしたMCA−REQも送信する。なおここで、ブロードキャストメッセージ内のDL−MAPには、基地局10−中継局20間の通信用帯域と共に、加入者局30・40への中継用の帯域も指定されており、RNG−RSPとMCA−REQはこれらの帯域に従って送受信される。<第5フレーム(図7)の(1)〜(4)>
5. Ranging response from the base station and participation of the subscriber station in the multicast group When the connection form of the
中継局20は、受信したRNG−RSPとMCA−REQ(に含まれるマルチキャストCID)、および記憶しておいた加入者局リストから、加入者局30・40が自分の配下にあること、すなわち同じマルチキャストグループに所属することを認識する。そして、これらのメッセージを上記DL−MAPで指定された中継用の帯域を使って加入者局30・40に中継する。<第5フレーム(図7)の(5)(6)>
From the received RNG-RSP and MCA-REQ (multicast CID included) and the stored subscriber station list, the
加入者局30・40は、RNG−RSPを受信することでレンジング処理を完了し、またMCA−REQを受信してマルチキャストCIDを取得することで上記のマルチキャストグループに所属したことを認識する。これにより、加入者局30・40は、中継局20を介して、すなわち中継局20に対する(マルチキャストグループ用の)コンテンション期間を利用することにより、データ送信に必要な帯域を要求できるようになり、基地局10との通信を開始することが可能となる。その具体的な処理は次に説明する(6)の通りである。
The
なお、基地局10が、加入者局30・40を中継局20の配下に置かず基地局10と直接通信させると判断した場合には、上記のMCA−REQは送信されず、RNG−RSPだけが送信される。すると、加入者局30・40はマルチキャストCIDの通知を受けないことになり、基地局10と直接接続が行われることを認識する。この場合、以降は従来の通常のシーケンスに従って通信が行われる。
When the
6. 加入者局のレジストレーション
マルチキャストグループに所属する加入者局がコンテンション期間を使って行う通信の処理は、メッセージの種類によらず基本的に全て同じであるが、ここでは加入者局30・40が基地局10に対してレジストレーションをする処理を例にとって説明する。
加入者局30・40は、マルチキャストグループ用のコンテンション期間を利用して通信を開始する。このコンテンション期間は、中継局20と同じマルチキャストCIDを持っている端末のみが使うことを許可されているものである。加入者局30・40は、上記コンテンション期間のBWリクエスト用スロットにおいて、CW値によるバックオフ制御を用いてBW−REQを送信する。同メッセージは中継局20により受信され、第3フレームで作られた中継用のコネクションを使って基地局10へ転送される。<第6フレーム(図8)の(3)(4)>
6). Registration of subscriber stations The communication processing performed by the subscriber stations belonging to the multicast group using the contention period is basically the same regardless of the type of message, but here the
The
基地局10は、同命令を受信すると要求に応じた帯域(加入者局30・40から中継局20への送信、および中継局20による基地局10への転送をそれぞれ行うための帯域)を設定し、それを反映させたUL−MAPを作成してブロードキャストメッセージとして中継局20へ送信する。また中継局20はそのブロードキャストメッセージを加入者局30・40へ中継する。加入者局30・40は、得られたUL−MAPで指定された帯域に従ってREG−REQを中継局20へ送信し、中継局20は、同様に指定帯域に従って当該REG−REQを基地局10へ転送する。<第7フレーム(図9)の(1)〜(4)>
When the
基地局10は、受信したREG−REQに対応するREG−RSPを送信する。ここで送信先の加入者局30・40は中継局20の配下にあるから、基地局10はこのフレームのブロードキャストメッセージ内のDL−MAPに、基地局10−中継局20間の通信用帯域と加入者局30・40への中継用の帯域とを指定しており、REG−RSPはこれらの帯域に従って送受信される。中継局20は指定された帯域を使ってREG−RSPを中継し、加入者局30・40によってREG−RSPが受信されることで、レジストレーションが完了する。<第8フレーム(図10)の(1)〜(4)>
The
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、複信方式としてTDDを用いた場合について説明したが、FDD方式に適用することも可能である。この場合、DLサブフレームとULサブフレームは、異なる周波数を使って同時に送受信されることになる。
As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible to
For example, in the present embodiment, the case where TDD is used as the duplex system has been described, but the present invention can also be applied to the FDD system. In this case, the DL subframe and the UL subframe are simultaneously transmitted and received using different frequencies.
また、中継局は、基地局の下に複数並列に設置することもできるし、複数を多段に構成することもできる。ただし、複数の中継局にはそれぞれ異なるマルチキャストCIDを付与するものとする。
また、中継局20が記憶している加入者局リストは、例えば図12に示すように、中継の対象とする加入者局とそうでない加入者局を分けて記憶するようにし、第5フレームで中継局20と同じマルチキャストCIDを通知された加入者局(A、B、Dとする)についてのみ、中継対象として登録するようにしてもよい。この時、マルチキャストCIDを通知されなかった加入者局(C、Eとする)は当該中継局で中継されず、基地局10に直接接続されることになる。
Further, a plurality of relay stations can be installed in parallel under the base station, and a plurality of relay stations can be configured in multiple stages. However, a different multicast CID is assigned to each of the plurality of relay stations.
In addition, the subscriber station list stored in the
この発明は、次世代の高速無線通信規格IEEE802.16における無線中継システムに用いて好適である。 The present invention is suitable for use in a wireless relay system according to the next-generation high-speed wireless communication standard IEEE802.16.
10…基地局 20…中継局 30、40…加入者局
10 ...
Claims (5)
中継局および該中継局の通信圏内にいる加入者局に同一の識別子を通知する手段と、
前記識別子を通知された加入者局のみが使用できる帯域を設定する手段と、
を備え、
前記設定された帯域を使って加入者局がデータ送信に必要な帯域を要求する命令を送信し、その命令を前記中継局が前記基地局へ中継する
ことを特徴とする無線中継システム。 In wireless communication that transmits and receives data using the band specified by the base station,
Means for notifying the relay station and the same identifier to a subscriber station within the communication range of the relay station;
Means for setting a band that can be used only by the subscriber station notified of the identifier;
With
A wireless relay system, wherein a subscriber station transmits a command requesting a bandwidth required for data transmission using the set bandwidth, and the relay station relays the command to the base station.
中継させると判断された加入者局に対して、前記中継局にあらかじめ通知されている識別子と同一の識別子が通知される
ことを特徴とする請求項1に記載の無線中継システム。 Communication with the subscribers station comprises means for determining whether to relay to the relay station,
The wireless relay system according to claim 1, wherein an identifier identical to an identifier previously notified to the relay station is notified to a subscriber station determined to be relayed.
前記基地局から前記識別子を通知された加入者局を中継対象として前記記憶手段に記憶する
ことを特徴とする請求項2に記載の無線中継システム。 A storage means is provided in the relay station,
Radio relay system according to 請 Motomeko 2 and to store in the memory means the subscriber station is notified the identifier from the base station as a relay target.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかの項に記載の無線中継システム。 Before SL relay station based on the number of subscriber stations for relaying data, according to claim 1 in which only the subscriber station is notified the identifier is characterized in that it comprises means for allocating adaptively a bandwidth that can be used The wireless relay system according to any one of claims 1 to 3.
中継局および該中継局の通信圏内にいる加入者局に同一の識別子が通知され、
前記識別子を通知された加入者局のみが使用できる帯域を前記基地局が設定して、
前記設定された帯域を使って加入者局がデータ送信に必要な帯域を要求する命令を送信し、その命令を前記中継局が前記基地局へ中継する
ことを特徴とする無線中継方法。 In wireless communication that transmits and receives data using the band specified by the base station,
The same identifier is notified to the relay station and the subscriber station within the communication range of the relay station,
The base station sets a band that can be used only by the subscriber station to which the identifier is notified,
A wireless relay method, wherein a subscriber station transmits a command for requesting a bandwidth required for data transmission using the set bandwidth, and the relay station relays the command to the base station.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005350461A JP4680047B2 (en) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | Wireless relay system and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005350461A JP4680047B2 (en) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | Wireless relay system and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007158662A JP2007158662A (en) | 2007-06-21 |
JP4680047B2 true JP4680047B2 (en) | 2011-05-11 |
Family
ID=38242455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005350461A Active JP4680047B2 (en) | 2005-12-05 | 2005-12-05 | Wireless relay system and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4680047B2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BRPI0714168A2 (en) | 2006-06-30 | 2012-12-25 | Nokia Corp | relay |
US8958460B2 (en) | 2008-03-18 | 2015-02-17 | On-Ramp Wireless, Inc. | Forward error correction media access control system |
CN102265651B (en) | 2008-12-26 | 2014-10-29 | 富士通株式会社 | Radio communication system and radio communication method |
JP5402946B2 (en) * | 2009-01-29 | 2014-01-29 | 富士通株式会社 | Wireless communication system, wireless communication method, and relay device |
US8363699B2 (en) | 2009-03-20 | 2013-01-29 | On-Ramp Wireless, Inc. | Random timing offset determination |
US7639726B1 (en) * | 2009-03-20 | 2009-12-29 | On-Ramp Wireless, Inc. | Downlink communication |
CN102143239B (en) * | 2010-02-02 | 2015-01-28 | 华为技术有限公司 | Method and device for realizing communication between different networks |
JP5582238B2 (en) * | 2013-09-03 | 2014-09-03 | 富士通株式会社 | Wireless communication system, wireless communication method, and relay device |
JP5582239B2 (en) * | 2013-09-03 | 2014-09-03 | 富士通株式会社 | Wireless communication system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003500954A (en) * | 1999-05-21 | 2003-01-07 | アンサンブル、コミュニケーション、インコーポレーテッド | Method and apparatus for allocating bandwidth |
JP2005086350A (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Brother Ind Ltd | Radio station, operation control program, and operation control method |
-
2005
- 2005-12-05 JP JP2005350461A patent/JP4680047B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003500954A (en) * | 1999-05-21 | 2003-01-07 | アンサンブル、コミュニケーション、インコーポレーテッド | Method and apparatus for allocating bandwidth |
JP2005086350A (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Brother Ind Ltd | Radio station, operation control program, and operation control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007158662A (en) | 2007-06-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4680047B2 (en) | Wireless relay system and method | |
KR101078673B1 (en) | Relay system and method for bandwith assignment and scheduling | |
US7769399B2 (en) | Apparatus and method for managing connection identifiers in multi-hop relay broadband wireless access system | |
US8068454B2 (en) | System for enabling mobile coverage extension and peer-to-peer communications in an ad hoc network and method of operation therefor | |
CN101366203B (en) | Method and apparatus for managing connection identifiers in a multi-hop relay wireless access communication system | |
US8774218B2 (en) | Frame constructing and frame processing methods, device and system in multi-hop access network | |
US7872999B2 (en) | Method and relay station for aggregating service connection identifiers in IEEE 802.16 | |
EP2204925B1 (en) | Broadcast message transmission method in a multihop relay network | |
EP2018073A1 (en) | Relay station, base station and method for extending a coverage area of a base station in a radio network | |
KR101771026B1 (en) | Method and apparatus for data communication while base station is disrupted troyed in wireless communication system | |
US20090221288A1 (en) | Method for implementing random access of new access node and communication system thereof | |
US20080025280A1 (en) | System and method for relaying data | |
JP2006196985A (en) | Media access control method of radio system and media access control program of repeater station | |
JP2009521825A (en) | Communication method using relay station in wireless communication system | |
WO2018123127A1 (en) | Device and method for wireless communication, and non-transitory computer-readable medium containing program | |
KR100871338B1 (en) | Apparatus and method for capability negotiation in a multi-hop relay broadband wireless access communication system | |
EP4218190A1 (en) | Technique for radio resource allocation in a relayed radio communication | |
JP4476985B2 (en) | Relay station connection destination selection method, relay station and program to which IEEE 802.16 is applied | |
JP2007068092A (en) | Wireless communication method and relay station | |
JP2007006199A (en) | Media access control method and program of relay station in high speed radio access system | |
KR101498056B1 (en) | Method of supporting a Multicast and Broadcast service in wireless access system supporting relay | |
JP4863950B2 (en) | Wireless communication system, wireless relay method, base station apparatus, relay station apparatus, and wireless relay program | |
KR20090073855A (en) | Apparatus and method for allocating resource in a communication system | |
WO2009074986A2 (en) | Wimax method of communication |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20071016 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071016 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080813 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080814 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100921 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101122 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20101124 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110125 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110202 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4680047 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140210 Year of fee payment: 3 |