JP4823357B2 - 通信システム - Google Patents
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Description
L=b+10nlogd (A)
ここで、d(メートル)はトランスミッタとレシーバのセパレーション(separation)であり、b(db)とnは経路損失パラメータであり、絶対経路損失はl=10(L/10)で与えられる。
L(SI)+L(ID)<L(SD) (B)
1つの送信リンクを2つの短い送信セグメントに分割すれば、経路損失と距離との間の非線形関係を利用できる。式(A)を用いた経路損失の簡単な理論的分析から、送信元装置から中間装置を介して送信先装置に信号を送信すると、送信元装置から送信先装置に直接送信するよりも全体的な経路損失は少なくでき、信号強度およびそれによるデータスループットの改善ができることが分かる。適切に実施すれば、マルチホップ通信システムにより、ワイヤレス送信を行うトランスミッタの送信パワーを低減することができ、干渉レベルが低くなり、電磁放射にさらされる量が減る。あるいは、全体的な経路損失が減ることにより、信号伝達に必要な放射送信パワーを増やさなくても、レシーバにおける受信信号品質が良くなる。
a. MS→BS
b. MS→RS1#→BS
c. MS→RS1#→RS2#→BS
d. MS→RS2#→BS
e. MS→RS2#→RS1#→BS
このシステムはMSのハンドオーバーの最適経路を決定する。この決定はリンク品質、QoSデマンド等に基づいて行われる。特に移動性が高い場合は、MSの状態は動的に変化するので、MSにおけるQoSレベルを許容範囲に維持するにはRS/BS選択アプローチが非常に重要である。
1. CINRやRSSIなどのリンク品質の規準は中継システムにおけるBS/RS選択には十分ではない。例えば、RS2#のCINRがRS1#よりよいが、RS2#にはMSのQoSレベルと同レベルにするために使える帯域幅が十分なければ、MSは中継局としてRS1#を選択することもある。
2. BS/RS選択について複数の規準を考える場合、シグナリングのオーバーヘッドが増大する。
3. 中継経路は、列挙した経路cと経路eのように、ツーホップより多い。それゆえ、マルチホップ経路のリンク品質をどう測定するか、オーバーヘッドの増大を小さくしつつ互いにどうシグナリングするかが問題となり得る。
4. 移動性の高いユーザをサポートするには、BS/RS選択を効率的にリフレッシュしなければならない。
提案するBS/RS選択方式の詳細
選択基準の定義、リレーポテンシャルPoR(Potential of Relay)
各経路はMSに対して中継局を使うポテンシャルを示すPoR値を有する。ポテンシャル値が大きいほど、その経路が中継経路として機能しなければならない確立が高い。各RSとMSは、経路のPoR値を入れたテーブルを有する。例えば、図2に示したように、RS1#はBSと通信する2つの経路「RS1#−BS1#」と「RS1#−RS2#−BS2#」を有するので、PoR経路テーブルは次のようなテーブルとなる。
ハンドオーバー時のRS/BS選択方法:
RSとMSによりPoR経路テーブルを保持(maintain)する。
ステップ1:RS/MSとBSとの間のリンクのPoRを更新する。
例えば、図3において、RS1#とRS2#は隣接するBSが1つだけなので、RS1#とRS2#の更新後のPoR経路テーブルは次のようになる:
ステップ2:RS/MSとそれに隣接するRSとの間の経路のPoRを更新する。
主要な利益
1. (ハンドオーバー時に最適なBSまたはRSを選択し、QoSを保証するという)性能の向上により、富士通のワイヤレスまたはケーブルによるOFDMA(WiMAX等)を競合他社と差別化できる。
2. 本方法は、非中継システムにおけるハンドオーバー、及びマルチホップ中継システムにおいて最適なBS/RSを選択するアプローチを提供する。
3. 最適なBS/RSを動的に選択することにより、MSは動的に変化する無線環境とQoSに対する要求に適応することができる。
4. 中継ポテンシャル(PoR)と呼ぶ新規な規準を定義し、様々なQoSやリンク品質に関係する規準(metrics)を結合し、BS/RS選択を支援してシグナリングのオーバーヘッドを削減する。この規準はマルチホップリンクやシングルホップリンクの品質を計算する実際的な方法を提供する。
5. 提案した選択方法のために遺伝的シグナリングメカニズムを設計した。これはIEEE802.16eと互換性がある。
6. 分散システムの場合にはより柔軟性がある。分散システムはBSの計算負荷及びシグナリング付加を解消(release)することができる。
7. RS領域を定義することにより、RSが他のRS及びMSに情報をブロードキャスト/送信する実際的な方法が得られる。
本発明の実施形態は、ハードウェアで実施してもよいし、1つ以上のプロセッサ上で動作するソフトウェアモジュールとして実施してもよいし、これらの組み合わせとして実施してもよい。
すなわち、実際にはマイクロプロセッサまたはデジタルシグナルプロセッサ(DSP)を用いて本発明を化体するトランスミッタの機能の一部または全部を実施してもよいことは、当業者のは明らかであろう。本発明はここに開示した方法の一部または全部を実行するデバイスまたは装置のプログラム(例えば、コンピュータプログラム及びコンピュータプログラム製品)として化体してもよい。本発明を化体するかかるプログラムは、コンピュータ読み取り可能媒体に格納したものでもよく、例えば信号の形態であってもよい。かかる信号はインターネットのウェブサイトからダウンロード可能なデータ信号であっても、キャリア信号上の信号であっても、その他の形態であってもよい。
(付記1)
通信システムにおいて使用する経路選択方法であって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、前記方法は、
前記マルチリンク経路の各リンクについて、送受信に関する前記リンクの好適性を示すリンク好適性情報を求める段階と、
前記マルチリンク経路について、前記経路の各リンクのリンク好適性情報を結合して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める段階と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する段階とを有する方法。
(付記2)
前記一装置はユーザ端末である、付記1に記載の装置。
(付記3)
前記一装置は移動端末である、付記1または2に記載の装置。
(付記4)
前記一装置は一通信リンクにより通信信号を受信し、他の通信リンクにより通信信号を送信する中継装置である、付記1ないし3いずれか一項に記載の方法。
(付記5)
前記中間装置は、一通信リンクにより通信信号を受信し、他の通信リンクにより通信信号を送信する中継装置である、付記4に記載の方法。
(付記6)
前記一装置に対して各経路の反対側の装置は基地局装置である、付記1ないし5いずれか一項に記載の方法。
(付記7)
前記経路のうち少なくとも2つはマルチリンク経路である、付記1ないし6いずれか一項に記載の方法。
(付記8)
各経路の各リンクについて、リンク好適性情報であって、単一リンク経路の場合には経路好適性情報であるリンク好適性情報を求める段階と、
各マルチリンク経路について、前記経路の各リンクのリンク好適性情報を結合して前記経路の経路好適性情報を求める段階と、
各経路について前記経路好適性情報に応じて前記選択を行う段階とを含む、
付記1ないし7いずれか一項に記載の方法。
(付記9)
求められる各リンク好適性情報は数値計数を含み、前記結合は関係する計数の数学的な結合を含む、付記1ないし8いずれか一項に記載の方法。
(付記10)
前記一装置において前記選択を行う段階を含む、付記1ないし9いずれか一項に記載の方法。
(付記11)
所定の選択基準により前記選択を行う段階を含む、付記1ないし10いずれか一項に記載の方法。
(付記12)
他の経路より好適性が高い経路を選択して、前記選択を行う段階を含む、付記1ないし11いずれか一項に記載の方法。
(付記13)
経路好適性情報が、好適性が所定の閾値より高いことを示す経路を選択して、前記選択を行う段階を含む、付記1ないし12いずれか一項に記載の方法。
(付記14)
前記リンクのリンク好適性情報は、そのリンクの構成要素の複数の係数の数学的結合の結果である結合係数を含む、付記1ないし13いずれか一項に記載の方法。
(付記15)
前記システムはOFDMまたはOFDMA通信システムである、付記1ないし14いずれか一項に記載の方法。
(付記16)
通信システムのコンピューティング装置により実行されると、前記システムに経路選択方法を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、前記方法は、
前記マルチリンク経路の各リンクについて、送受信に関する前記リンクの好適性を示すリンク好適性情報を求める段階と、
前記マルチリンク経路について、前記経路の各リンクのリンク好適性情報を結合して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める段階と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する段階とを有するコンピュータプログラム。
(付記17)
少なくとも3つの通信装置であって、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路である通信装置と、
前記マルチリンク経路の各リンクについて、送受信に関する前記リンクの好適性を示すリンク好適性情報を求める手段と、
前記マルチリンク経路について、前記経路の各リンクのリンク好適性情報を結合して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める手段と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する手段とを有する通信システム。
(付記18)
通信システムの通信装置において使用する経路選択方法であって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、前記方法は、
マルチリンク経路の各リンクまたはリンクグループについて、送受信に関わるリンクまたはリンクグループの好適性を示すリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を求める段階と、
前記マルチリンク経路について、前記経路の各リンクのリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を結合して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める段階と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する段階とを有する方法。
(付記19)
通信システムの通信装置のコンピューティング装置において実行されると、前記通信装置に経路選択方法を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、前記方法は、
マルチリンク経路の各リンクまたはリンクグループについて、送受信に関わるリンクまたはリンクグループの好適性を示すリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を求める段階と、
前記マルチリンク経路について、前記経路の各リンクのリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を結合して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める段階と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する段階とを有する方法。
(付記20)
通信システムの通信装置であって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、前記通信装置は、
マルチリンク経路の各リンクまたはリンクグループについて、送受信に関わるリンクまたはリンクグループの好適性を示すリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を求める手段と、
前記マルチリンク経路について、前記経路の各リンクのリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を結合して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める手段と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する手段とを有する通信装置。
(付記21)
ユーザ端末である、付記20に記載の通信装置。
(付記22)
移動端末である、付記20または21に記載の通信装置。
(付記23)
中継装置である、付記20ないし22いずれか一項に記載の通信装置。
(付記24)
通信システムにおいて使用する経路選択方法であって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、前記方法は、
前記マルチリンク経路の各リンクについて、送受信に関わる前記リンクの好適性を示すリンク好適性情報PoRを求める段階であって、各リンクのリンク好適性情報PoRは、装置Aと装置Bの間のリンクに対して次式で定義され、
少なくとも前記マルチリンク経路について、各リンクのPoRを乗算することにより前記経路の各リンクのリンク好適性情報を結合して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める段階と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する段階とを有する方法。
Claims (17)
- 通信システムにおいて使用する経路選択方法であって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、前記方法は、
各リンクについて、送受信に関する前記リンクの好適性を示すリンク好適性情報を求め記憶部のテーブルに保存する段階であって、前記リンク好適性情報はブロードキャストされる、段階と、
前記マルチリンク経路の場合には、前記テーブルに保存された前記経路の各リンクのリンク好適性情報を乗算して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める段階と、
前記単一リンク経路の場合には、前記リンク好適性情報から経路好適性情報を求める段階と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する段階とを有する方法。 - 前記一装置は、ユーザ端末または移動端末である、請求項1に記載の方法。
- 前記中間装置は、一通信リンクにより通信信号を受信し、他の通信リンクにより通信信号を送信する中継装置である、請求項2に記載の方法。
- 前記一装置が一方の終端位置に接続された前記通信経路において、他方の終端位置に接続された装置は基地局装置である、請求項1ないし3いずれか一項に記載の方法。
- 前記経路のうち少なくとも2つはマルチリンク経路である、請求項1ないし4いずれか一項に記載の方法。
- 求められる各リンク好適性情報は数値計数を含み、前記乗算は関係する計数の数学的な乗算を含む、請求項1ないし5いずれか一項に記載の方法。
- 前記一装置において前記選択する段階を含む、請求項1ないし6いずれか一項に記載の方法。
- 他の経路より好適性が高い経路を選択して、または経路好適性情報が、好適性が所定の閾値より高いことを示す経路を選択して、所定の選択基準により前記選択を行う段階を含む、請求項1ないし7いずれか一項に記載の方法。
- 前記リンクのリンク好適性情報は、そのリンクの構成要素の複数の係数の数学的乗算の結果である乗算係数を含む、請求項1ないし8いずれか一項に記載の方法。
- 前記システムはOFDMまたはOFDMA通信システムである、請求項1ないし9いずれか一項に記載の方法。
- 通信システムのコンピューティング装置に経路選択を行わせるコンピュータプログラムであって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、
前記コンピューティング装置に、
各リンクについて、送受信に関する前記リンクの好適性を示すリンク好適性情報を求め記憶部のテーブルに保存する段階であって、前記リンク好適性情報はブロードキャストされる、段階と、
前記マルチリンク経路の場合には、前記テーブルに保存された前記経路の各リンクのリンク好適性情報を乗算して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める段階と、
前記単一リンク経路の場合には、前記テーブルに保存された前記リンク好適性情報から経路好適性情報を求める段階と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する段階とを実行させるためのコンピュータプログラム。 - 少なくとも3つの通信装置であって、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路である通信装置と、
各リンクについて、送受信に関する前記リンクの好適性を示すリンク好適性情報を求める手段であって、前記リンク好適性情報はブロードキャストされる、手段と、
前記マルチリンク経路の場合には、前記経路の各リンクのリンク好適性情報を乗算して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める手段と、
前記単一リンク経路の場合には、前記リンク好適性情報から経路好適性情報を求める手段と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する手段とを有する通信システム。 - 通信システムの通信装置において使用する経路選択方法であって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、前記方法は、
各リンクまたはリンクグループについて、送受信に関わるリンクまたはリンクグループの好適性を示すリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を求め記憶部のテーブルに保存する段階であって、前記リンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報はブロードキャストされる段階と、
前記マルチリンク経路の場合には、前記テーブルに保存された前記経路の各リンクのリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を乗算して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める段階と、
前記単一リンク経路の場合には、前記リンク好適性情報から経路好適性情報を求める段階と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する段階とを有する方法。 - 通信システムの通信装置のコンピューティング装置に経路選択を行わせるコンピュータプログラムであって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、
前記コンピューティング装置に、
各リンクまたはリンクグループについて、送受信に関わるリンクまたはリンクグループの好適性を示すリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を求め記憶部のテーブルに保存する段階であって、前記リンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報はブロードキャストされる段階と、
前記マルチリンク経路の場合には、前記テーブルに保存された前記経路の各リンクのリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を乗算して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める段階と、
前記単一リンク経路の場合には、前記テーブルに保存された前記リンク好適性情報から経路好適性情報を求める段階と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する段階とを実行させるためのコンピュータプログラム。 - 通信システムの通信装置であって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、前記通信装置は、
各リンクまたはリンクグループについて、送受信に関わるリンクまたはリンクグループの好適性を示すリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を求める手段であって、前記リンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報はブロードキャストされる手段と、
前記マルチリンク経路の場合には、前記経路の各リンクのリンク好適性情報及び/またはリンクグループ好適性情報を乗算して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める手段と、
前記単一リンク経路の場合には、前記リンク好適性情報から経路好適性情報を求める手段と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する手段とを有する通信装置。 - 前記通信装置は、ユーザ端末、移動端末、及び/または中継装置である、請求項15に記載の通信装置。
- 通信システムにおいて使用する経路選択方法であって、
前記システムは少なくとも3つの通信装置を有し、前記装置のうちの一装置は少なくとも2つの通信経路で通信信号を送受信可能であり、前記経路はそれぞれ単一の通信リンクにより直接前記一装置から前記装置のうちの他の装置に伸びる単一リンク経路であるか、または前記一装置から前記他の装置に前記装置のうちの中間装置を介して間接的に伸びるマルチリンク経路であり、前記経路の少なくとも1つはかかるマルチリンク経路であり、前記方法は、
各リンクの場合には、送受信に関わる前記リンクの好適性を示すリンク好適性情報PoRを求め記憶部のテーブルに保存する段階であって、各リンクのリンク好適性情報PoRは、装置Aと装置Bの間のリンクに対して次式で定義され、
少なくとも前記マルチリンク経路の場合には、前記テーブルに保存された各リンクのPoRを乗算することにより前記経路の各リンクのリンク好適性情報を乗算して、送受信に関する前記経路の好適性を示す経路好適性情報を求める段階と、
前記単一リンク経路の場合には、前記リンク好適性情報から経路好適性情報を求める段階と、
前記経路好適性情報に応じて送受信する経路を選択する段階とを有する方法。
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