JP5437185B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信端末との間で無線信号の送受信を行う通信部を備えた第１無線基地局と、無線通信端末に対して無線信号の送信を行う通信部を備えた第２無線基地局と、を具備する無線通信システムに関する。

従来、無線通信システムでは、無線基地局のカバレッジエリア内に位置する無線通信端末が、下りリンクにおいて当該無線基地局から無線信号を受信し、上りリンクにおいて当該無線基地局に対して無線信号を送信する（例えば、特許文献１）。また、かかる無線通信システムにおいて、下りリンクにおける無線信号の送信電力は、無線基地局のパワーアンプにおいて所望の送信電力に増幅される。このように、かかる無線通信システムでは、下りリンクにおける無線信号の送信電力が無線基地局のパワーアンプで増幅されるので、無線通信端末が下りリンクで無線信号を受信可能なカバレッジエリアが十分に確保される。

ところで、近年、無線通信システム全体の消費電力の低減が望まれている。上述のような無線通信システムでは、無線基地局のパワーアンプにおいて下りリンクの無線信号の送信電力を増幅するために用いられる電力が、無線通信システム全体の消費電力の多くを占めている。したがって、上述のような無線通信システムにおいて、無線通信システム全体の消費電力を低減させるためには、下りリンクにおける無線信号の送信電力を低減させることが有効である。

特開平５−３４４０４８号公報

しかしながら、無線通信システム全体の消費電力を低減させるために、下りリンクにおける無線信号の送信電力を低減させると、無線通信端末が下りリンクで無線信号を受信可能なカバレッジエリアを十分に確保することができなくなってしまうという問題点があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、無線通信端末が下りリンクで無線信号を受信可能なカバレッジエリアを十分に確保しながら下りリンクにおける無線信号の送信電力を低減可能とし、無線通信システム全体の消費電力を低減可能な無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の第１側面に係る無線通信システムは、下りリンクにおいて無線通信端末に対して下りデータを送信する送信部と、上りリンクにおいて前記無線通信端末から上りデータを受信する受信部と、を備え、上りリンクのカバレッジエリアと該上りリンクのカバレッジエリアよりも狭い下りリンクのカバレッジエリアとの双方を有する第１無線基地局と、下りリンクにおいて前記無線通信端末に対して下りデータを送信する送信部を備え、前記第１無線基地局の前記上りリンクのカバレッジエリアよりも狭い下りリンクのカバレッジエリアを有する第２無線基地局と、を具備し、前記第１無線基地局の前記下りリンクのカバレッジエリアと前記第２無線基地局の前記下りリンクのカバレッジエリアとを合わせた下りリンクの合計のカバレッジエリアが、前記第１無線基地局の前記上りリンクのカバレッジエリアと略同等となるように、前記第１無線基地局の周りに前記第２無線基地局が配置されることを特徴とする。

この構成によれば、第１無線基地局及び第２無線基地局の下りリンクのカバレッジエリアは、第１無線基地局の上りリンクのカバレッジエリアよりも狭いので、下りリンクにおける無線信号の送信電力を低減させることができる。一方で、第１無線基地局の下りリンクのカバレッジエリアと第２無線基地局の下りリンクのカバレッジエリアとを合わせた合計のカバレッジエリアが、第１無線基地局の上りリンクのカバレッジエリアと略同等となるように、第１無線基地局の周りに第２無線基地局が配置されているので、無線通信端末が下りリンクで無線信号を受信可能なカバレッジエリアを十分に確保することができる。したがって、無線通信端末が下りリンクで無線信号を受信可能なカバレッジエリアを十分に確保しながら下りリンクにおける無線信号の送信電力を低減できる。

本発明によれば、無線通信端末が下りリンクで無線信号を受信可能なカバレッジエリアを十分に確保しながら下りリンクにおける無線信号の送信電力を低減可能とし、無線通信システム全体の消費電力を低減可能な無線通信システムを提供できる。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの概念図である。 本発明の第１の実施形態に係るＴＲＸ基地局の機能構成図である。 本発明の第１の実施形態に係るＴＸ基地局の機能構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線通信端末の機能構成図である 本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの通信開始動作を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの下りリンクの通信動作を示すシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの上りリンクの通信動作を示すシーケンス図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
［第１の実施形態］
＜無線通信システムの全体概略構成＞
図１は、第１の実施形態に係る無線通信システムの概念図である。図１に示すように、第１の実施形態に係る無線通信システムは、無線通信端末１０と、ＴＲＸ基地局２０と、ＴＸ基地局３０−１乃至３０−６と、から構成される。

無線通信端末１０は、携帯電話端末、ノートパソコンなどの無線通信可能な端末である。上りリンクにおいて、無線通信端末１０は、ＧＰＲＳ／ＵＭＴＳ方式、ＬＴＥ方式、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ方式、Ｗｉｍａｘ方式、Ｗ−ＬＡＮ方式などの各種無線通信方式を用いて、ＴＲＸ基地局２０に対して無線信号を送信する。一方、下りリンクにおいて、無線通信端末１０は、上述のような各種無線通信方式を用いて、ＴＲＸ基地局２０又はＴＸ基地局３０−１乃至３０−６のいずれかから、無線信号を受信する。

ＴＲＸ基地局２０（第１無線基地局）は、無線通信端末１０との間で無線信号を送受信する送受信機能を備えた無線基地局である。図１に示すように、ＴＲＸ基地局２０は、上りリンクのカバレッジエリアＵＡと、上りリンクのカバレッジエリアＵＡよりも狭い下りリンクのカバレッジエリアＤＡとの双方を有する。ＴＲＸ基地局２０は、上りリンクのカバレッジエリアＵＡ内に位置する無線通信端末１０から無線信号を受信する。ＴＲＸ基地局２０は、下りリンクのカバレッジエリアＤＡ内に位置する無線通信端末１０に対して無線信号を送信する。

ＴＸ基地局３０−１乃至３０−６（第２無線基地局）は、無線通信端末１０に対する無線信号の送信機能を備えるが、無線通信端末１０からの無線信号の受信機能を備えない無線基地局である。ＴＸ基地局３０−１乃至３０−６は、それぞれ、ＴＲＸ基地局２０の上りリンクのカバレッジエリアＵＡよりも狭い下りリンクのカバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６を有する。ＴＸ基地局３０−１乃至３０−６は、それぞれ、下りリンクのカバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６内に位置する無線通信端末１０に対して無線信号を送信する。

図１に示すように、第１の実施形態に係る無線通信システムでは、ＴＲＸ基地局２０の下りリンクのカバレッジエリアＤＡとＴＸ基地局３０−１乃至３０−６の下りリンクのカバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６とを合わせた下りリンクの合計のカバレッジエリアが、ＴＲＸ基地局２０の上りリンクのカバレッジエリアＵＡと略同等となるように、ＴＲＸ基地局２０の周りにＴＸ基地局３０−１乃至３０−６が配置される。

ここで、図１に示すＴＲＸ基地局２０とＴＸ基地局３０−１乃至３０−６との配置例による送信電力の低減効果について、従来技術と比較して詳述する。従来の無線基地局のカバレッジエリアは、上りリンクと下りリンクとで区別されていない。このようなカバレッジエリア内に位置する無線通信端末１０において所要受信電力Ｐ_ｔｈを満たすような無線基地局の送信電力Ｐ_ＴＲＸは、Ｒを上りリンクのカバレッジエリアＵＡの半径、Ａを所定の定数、距離減衰が半径の３乗に比例するものと仮定すると、次式で表わされる。
Ｐ_ＴＲＸ ＞ Ｐ_ｔｈ×Ｒ^３／Ａ

一方、図１に示す配置例では、ＴＲＸ基地局２０のカバレッジエリアは、上りリンクのカバレッジエリアＵＡと下りリンクのカバレッジエリアＤＡとに区別されている。また、図１に示す配置例では、下りリンクのカバレッジエリアＤＡの半径は、例えば、上りリンクのカバレッジエリアＵＡの半径の１／３に設定される。このような下りリンクのカバレッジエリアＤＡ内に位置する無線通信端末１０において所要受信電力Ｐ_ｔｈを満たすようなＴＲＸ基地局２０の送信電力Ｐ_ＴＸは、Ｒを上りリンクのカバレッジエリアＵＡの半径、Ａを所定の定数、距離減衰が半径の３乗に比例するものと仮定すると、次式で表わされる。
Ｐ_ＴＸ ＞ Ｐ_ｔｈ×Ｒ^３／Ａ×１／３^２
すなわち、図１に示す配置例においては、ＴＲＸ基地局２０の送信電力Ｐ_ＴＸは、従来の無線基地局の送信電力Ｐ_ＴＲＸと比較して１／９となる。

また、図１に示す配置例においては、ＴＸ基地局３０−１乃至３０−６が有する下りリンクのカバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６は、下りリンクのカバレッジエリアＤＡと同一の大きさであるため、各ＴＸ基地局３０の送信電力Ｐ_ＴＸも、従来の無線基地局の送信電力Ｐ_ＴＲＸと比較して１／９となる。

したがって、図１に示す配置例におけるＴＲＸ基地局２０の送信電力Ｐ_ＴＸと６つのＴＸ基地局３０−１乃至３０−６の送信電力Ｐ_ＴＸとの合計は、従来の無線基地局の送信電力Ｐ_ＴＲＸと比較して１／９＊７＝７／９となる。

以上のように、図１に示す配置例においては、ＴＲＸ基地局２０及びＴＸ基地局３０−１乃至３０−６の下りリンクのカバレッジエリアＤＡ及びＤＡ１乃至ＤＡ６は、ＴＲＸ基地局２０の上りリンクのカバレッジエリアＵＡ（すなわち、従来の無線基地局のカバレッジエリア）よりも狭いので、ＴＲＸ基地局２０及び各ＴＲＸ基地局３０からの無線信号の送信電力の合計を７／９に削減できる。一方で、ＴＲＸ基地局２０の下りリンクのカバレッジエリアＤＡとＴＸ基地局３０−１乃至３０−６の下りリンクのカバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６とを合わせた合計のカバレッジエリアが、ＴＲＸ基地局２０の上りリンクのカバレッジエリアと略同等となるように、ＴＲＸ基地局２０の周りにＴＸ基地局３０が配置されているので、無線通信端末１０が下りリンクで無線信号を受信可能なカバレッジエリアを十分に確保できる。したがって、無線通信端末１０が下りリンクで無線信号を受信可能なカバレッジエリアを十分に確保しながらＴＲＸ基地局２０及びＴＸ基地局３０−１乃至３０−６から送信する無線信号の送信電力を低減可能とし、無線通信システム全体の消費電力を低減できる。

なお、第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、ＴＲＸ基地局２０の周りに配置されるＴＸ基地局３０の数は、図１に示す６個に限られるものではない。ＴＲＸ基地局２０の送信電力Ｐ_ＴＸと複数のＴＸ基地局３０の送信電力Ｐ_ＴＸとの合計が従来の無線基地局の送信電力よりも削減できるという条件を満たせば、ＴＸ基地局３０の数はどのような数であってもよい。同様に、上述の条件を満たせば、下りリンクのカバレッジエリアＤＡ及びＤＡ１乃至ＤＡ６の半径は、上りリンクのカバレッジエリアＵＡの半径の１／３に限られるものではない。また、下りリンクのカバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６の大きさは、それぞれ異なっていてもよい。また、下りリンクのカバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６の大きさは、下りリンクのカバレッジエリアＤＡと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

＜無線通信システムの詳細構成＞
次に、第１の実施形態に係る無線通信システムの詳細構成について説明する。第１の実施形態に係る無線通信システムを構成する各装置（すなわち、無線通信端末１０、ＴＲＸ基地局２０、ＴＸ基地局３０）は、それぞれ、プロセッサ、メモリ、送受信回路などを含むハードウェアを有しており、メモリには、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールが記憶されている。後述する各装置の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。図２は、第１の実施形態に係るＴＲＸ基地局２０の機能構成図であり、図３は、第１の実施形態に係るＴＸ基地局３０の機能構成図であり、図４は、第１の実施形態に係る無線通信端末１０の機能構成図である。

（１）ＴＲＸ基地局２０
図２に示すように、ＴＲＸ基地局２０は、伝送路インターフェース２１、送信部２２、受信部２３、再送制御部２４、上りデータ判断部２５、ＴＸ基地局決定部２６を具備する。

伝送路インターフェース２１は、不図示の上位装置（例えば、Ｓ−ＧＷなど）又はＴＸ基地局３０との通信インターフェースである。伝送路インターフェース２１は、不図示の上位装置から受信した下りデータを送信部２２に出力する。また、伝送路インターフェース２１は、後述する再送制御部２４から入力された送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）をＴＸ基地局３０に送信する。

送信部２２は、下りリンクにおいて、無線通信端末１０に対して、下りデータを送信する。具体的には、送信部２２は、伝送路インターフェース２１から入力された下りデータに対して誤り訂正符号化処理、変調処理、周波数変換処理等を施して、無線信号を生成する。送信部２２は、生成した無線信号の送信電力を増幅して、増幅された送信電力で無線信号を無線通信端末１０に送信する。また、送信部２２は、無線通信端末１０に対して、後述する上りデータ判断部２５から入力された上りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を送信する。

受信部２３は、上りリンクにおいて、無線通信端末１０から無線信号を受信する。具体的には、受信部２３は、無線通信端末１０からの無線信号に対して周波数変換処理、復調処理、誤り訂正復号処理等を施して、上りデータを受信する。また、受信部２３は、無線通信端末１０から、下りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信し、受信した下りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を再送制御部２４に入力する。また、受信部２３は、無線通信端末１０から、後述するＴＸ基地局情報を受信し、受信したＴＸ基地局情報をＴＸ基地局決定部２６に入力する。

再送制御部２４は、ＴＲＸ基地局２０又はＴＸ基地局３０から送信される下りデータの再送制御を行う。具体的には、再送制御部２４は、受信部２３から下りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が入力された場合、当該下りデータがＴＲＸ基地局２０から送信されたか否かを判断する。

再送制御部２４は、下りデータがＴＲＸ基地局２０から送信されたものではないと判断された場合、受信部２３から入力された下りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を、伝送路インターフェース２１を介して、当該下りデータを送信したＴＸ基地局３０に対して転送する。一方、再送制御部２４は、下りデータがＴＲＸ基地局２０から送信されたものであると判断された場合で、かつ、受信部２３から無線通信端末１０で下りデータの受信に失敗したことを示す送達確認信号（ＮＡＣＫ）が入力された場合、当該下りデータを再送するように送信部２２に指示する。

上りデータ判断部２５は、受信部２３が上りデータの受信に成功したか否かを判断する。上りデータ判断部２５は、受信部２３が上りデータの受信に成功したと判断された場合、その旨を示す上りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ）を生成する。一方、上りデータ判断部２５は、上りデータの受信に失敗したと判断された場合、その旨を示す上りデータ用の送達確認信号（ＮＡＣＫ）を生成する。

また、上りデータ判断部２５は、無線通信端末１０とＴＲＸ基地局２０との間に下りリンクの通信コネクションが設定されている場合、生成した上りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を送信部２２に出力する。一方、上りデータ判断部２５は、無線通信端末１０とＴＸ基地局３０との間に下りリンクの通信コネクションが設定されている場合、生成した上りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を伝送路インターフェース２１に出力する。

ＴＸ基地局決定部２６は、受信部２３から入力されたＴＸ基地局情報に基づいて、ＴＲＸ基地局２０の周りに配置された複数のＴＸ基地局３０の中から無線通信端末１０が下りデータを受信すべきＴＸ基地局３０を決定する。ここで、ＴＸ基地局情報とは、無線通信端末１０の周辺のＴＸ基地局３０の情報であり、例えば、ＴＸ基地局３０の識別情報や、ＴＸ基地局３０から報知された制御信号の受信電力を示す情報などが含まれる。ＴＸ基地局決定部２６は、例えば、無線通信端末１０における制御信号の受信電力が最も高いＴＸ基地局３０を、無線通信端末１０が下りリンクの通信を行うＴＸ基地局３０として決定してもよい。ＴＸ基地局決定部２６は、決定したＴＸ基地局３０を、送信部２２を介して無線通信端末１０に通知する。

（２）ＴＸ基地局３０
図３に示すように、ＴＸ基地局３０は、伝送路インターフェース３１、送信部３２、再送制御部３３を有する。

伝送路インターフェース３１は、不図示の上位装置（例えば、Ｓ−ＧＷなど）又はＴＲＸ基地局２０との通信インターフェースである。伝送路インターフェース３１は、不図示の上位装置から受信した下りデータを送信部３２に出力する。また、伝送路インターフェース３１は、ＴＲＸ基地局２０から受信した下りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を再送制御部３３に出力する。一方、伝送路インターフェース３１は、ＴＲＸ基地局２０から受信した上りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を送信部３２に出力する。

送信部３２は、下りリンクにおいて、無線通信端末１０に対して、下りデータを送信する。具体的には、送信部３２は、伝送路インターフェース３１から入力された下りデータに対して誤り訂正符号化処理、変調処理、周波数変換処理等を施して、無線信号を生成する。送信部３２は、生成した無線信号の送信電力を増幅して、増幅された送信電力で無線信号を無線通信端末１０に送信する。また、送信部３２は、無線通信端末１０に対して、伝送路インターフェース３１から入力された上りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を送信する。

再送制御部３３は、ＴＸ基地局３０から送信される下りデータの再送制御を行う。具体的には、再送制御部３３は、伝送路インターフェース３１から無線通信端末１０で下りデータの受信に失敗したことを示す送達確認信号（ＮＡＣＫ）が入力された場合、当該下りデータを再送するように送信部３２に指示する。

（３）無線通信端末１０
図４に示すように、無線通信端末１０は、送信部１１、受信部１２、下りデータ判断部１３、再送制御部１４、通信制御部１５を具備する。

送信部１１は、上りリンクにおいて、ＴＲＸ基地局２０に対して、上りデータを送信する。具体的には、送信部１１は、自端末内で生成された上りデータに対して誤り訂正符号化処理、変調処理、周波数変換処理等を施して、無線信号を生成する。送信部１１は、生成した無線信号の送信電力を増幅して、増幅された送信電力で無線信号をＴＲＸ基地局２０に送信する。また、送信部１１は、ＴＲＸ基地局２０に対して、後述する下りデータ判断部１３から入力された下りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を送信する。また、送信部１１は、ＴＲＸ基地局２０に対して、後述する通信制御部１５から入力されたＴＸ基地局情報を送信する。

受信部１２は、下りリンクにおいて、ＴＲＸ基地局２０又はＴＸ基地局３０から下りデータを受信する。具体的には、受信部１２は、ＴＲＸ基地局２０又はＴＸ基地局３０からの受信信号に対して周波数変換処理、復調処理、誤り訂正復号処理等を施して、下りデータを受信する。また、受信部１２は、ＴＲＸ基地局２０又はＴＸ基地局３０から、上りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信し、受信した上りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を再送制御部１４に入力する。また、受信部１２は、ＴＲＸ基地局２０から、ＴＲＸ基地局２０の周りに配置された複数のＴＸ基地局３０の中から無線通信端末１０が下りデータを受信すべきＴＸ基地局３０の情報を受信する。

下りデータ判断部１３は、受信部１２が下りデータの受信に成功したか否かを判断する。下りデータ判断部１３は、受信部１２が下りデータの受信に成功したと判断された場合、その旨を示す下りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ）を生成する。一方、下りデータ判断部１３は、下りデータの受信に失敗したと判断された場合、その旨を示す下りデータ用の送達確認信号（ＮＡＣＫ）を生成する。下りデータ判断部１３は、生成した下りデータ用の送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を送信部２２に出力する。

再送制御部１４は、ＴＲＸ基地局２０に対して送信される上りデータの再送制御を行う。具体的には、再送制御部１４は、ＴＲＸ基地局２０で上りデータの受信に失敗したことを示す送達確認信号（ＮＡＣＫ）が受信部１２から入力された場合、当該上りデータを再送するように送信部１１に指示する。

通信制御部１５は、上りリンク及び下りリンクの通信制御処理を行う。具体的には、通信制御部１５は、上述のＴＸ基地局情報を生成し、送信部１１を介してＴＲＸ基地局２０に送信する。また、通信制御部１５は、受信部１２によって無線通信端末１０が下りデータを受信すべきＴＸ基地局３０の情報が受信された場合、当該ＴＸ基地局３０との間の通信コネクションの設定処理を行う。

＜無線通信システムの動作＞
次に、図５乃至図７を参照し、以上のように構成された第１の実施形態に係る無線通信システムの動作について説明する。
（１）通信開始動作
図５は、第１の実施形態に係る無線通信システムの通信開始動作を示すシーケンス図である。図５において、無線通信端末１０は、図１に示すＴＲＸ基地局２０が有する下りリンクのカバレッジエリアＤＡ内に位置せず、ＴＲＸ基地局２０の周辺に配置されたＴＸ基地局３０−１乃至３０−６が有する下りリンクのカバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６のいずれかに位置するものとする。

図５に示すように、無線通信端末１０は、自端末の近隣に存在するＴＸ基地局３０を検出し、検出したＴＸ基地局３０の情報であるＴＸ基地局情報をＴＲＸ基地局２０に通知する（ステップＳ１０１）。例えば、無線通信端末１０は、ＴＲＸ基地局２０に対して無線通信端末１０とＴＲＸ基地局２０との間の通信コネクションの設定を要求する際に（すなわち、「ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ」を送信する際に）、上述のＴＸ基地局情報を通知してもよい。

ＴＲＸ基地局２０は、無線通信端末１０からのＴＸ基地局情報に基づいて、無線通信端末１０が下り信号を受信すべきＴＸ基地局３０を決定する（ステップＳ１０２）。上述のように、ＴＸ基地局情報には、例えば、ＴＸ基地局３０の識別情報や、ＴＸ基地局３０から報知された制御信号の受信電力情報などが含まれる。例えば、ＴＲＸ基地局２０は、無線通信端末１０における制御信号の受信電力が最も高いＴＸ基地局３０を、下りデータを受信すべきＴＸ基地局３０として決定してもよい。

ＴＲＸ基地局２０は、ステップＳ１０２で決定されたＴＸ基地局３０を、無線通信端末１０に通知する（ステップＳ１０３）。例えば、ＴＲＸ基地局２０は、無線通信端末１０とＴＲＸ基地局２０との間の通信コネクションを設定する際に（すなわち、「ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ」を送信する際に）、決定されたＴＸ基地局３０を通知してもよい。或いは、ＴＲＸ基地局２０は、無線通信端末１０とＴＲＸ基地局２０との間に設定されている通信コネクションを更新する際に（すなわち、「ＲＲＣ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ」を送信する際に）、決定されたＴＸ基地局３０を通知してもよい。

無線通信端末１０は、ステップＳ１０３で通知されたＴＸ基地局３０との間で、通信コネクションの設定処理を行う（ステップＳ１０４）。無線通信端末１０は、通知されたＴＸ基地局３０との間の通信コネクションの設定処理が完了すると、その旨をＴＲＸ基地局２０に通知する（ステップＳ１０５）。

（２）下りリンクの通信動作
次に、図５で説明したように、無線通信端末１０とＴＸ基地局３０との間に通信コネクションが設定された場合の下りリンクの通信動作について説明する。図６は、第１の実施形態に係る無線通信システムの下りリンクの通信動作を示すシーケンス図である。なお、図６において、無線通信端末１０とＴＲＸ基地局２０との間には、通信コネクションが設定されているものとする。

図６に示すように、ＴＸ基地局３０は、下りリンクを用いて、無線通信端末１０に対して下りデータを送信する（ステップＳ２０１）。なお、ＴＸ基地局３０は、無線通信端末１０に対して、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などの共有チャネルを用いて下りデータを送信してもよいし、個別チャネルを用いて下りデータを送信してもよい。

無線通信端末１０は、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤにおける再送制御のために、ＴＸ基地局３０から送信された下りデータの受信に成功したか否かを判断する（ステップＳ２０２）。

ＴＸ基地局３０から送信された下りデータの受信に成功したと判断された場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、無線通信端末１０は、ＴＲＸ基地局２０に対して、その旨を示す送達確認信号（ＡＣＫ）を送信する（ステップＳ２０３）。ＴＲＸ基地局２０は、ＴＸ基地局３０に対して、無線通信端末１０から受信した送達確認信号（ＡＣＫ）を転送する（ステップＳ２０４）。なお、ＴＲＸ基地局２０は、不図示の集中局を介して、ＴＸ基地局３０に対して無線通信端末１０から受信した送達確認信号（ＡＣＫ）を転送してもよい。

一方、ＴＸ基地局３０から送信された下りデータの受信に失敗したと判断された場合、（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、無線通信端末１０は、ＴＲＸ基地局２０に対して、その旨を示す送達確認信号（ＮＡＣＫ）を送信する（ステップＳ２０５）。ＴＲＸ基地局２０は、ＴＸ基地局３０に対して、無線通信端末１０から受信した送達確認信号（ＮＡＣＫ）を転送する（ステップＳ２０６）。なお、ＴＲＸ基地局２０は、不図示の集中局を介して、ＴＸ基地局３０に対して無線通信端末１０から受信した送達確認信号（ＮＡＣＫ）を送信してもよい。

このように、ＴＸ基地局３０は、無線通信端末１０からの無線信号の受信機能を備えていないが、ＴＲＸ基地局２０を介して無線通信端末１０からの送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信することができる。したがって、第１の実施形態に係る無線通信システムのように、ＴＸ基地局３０が無線通信端末１０と下りリンクの通信のみを行い、上りリンクの通信を行わないようにした場合であっても、ＴＸ基地局３０は、下りデータの再送制御を適切に行うことができる。

（３）上りリンクの通信動作
次に、図５で説明したように、無線通信端末１０とＴＸ基地局３０との間に通信コネクションが設定された場合における上りリンクの通信動作について説明する。図７は、第１の実施形態に係る無線通信システムの上りリンクの通信動作を示すシーケンス図である。なお、図７において、無線通信端末１０とＴＲＸ基地局２０との間には、通信コネクションが設定されているものとする。

図７に示すように、無線通信端末１０は、上りリンクにおいて、ＴＲＸ基地局２０に対して、上りデータを送信する（ステップＳ３０１）。なお、無線通信端末１０は、ＴＲＸ基地局２０に対して、ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などの共有チャネルを用いて上りデータを送信してもよいし、個別チャネルを用いて上りデータを送信してもよい。

ＴＲＸ基地局２０は、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤにおける再送制御のために、無線通信端末１０から送信された上りデータの受信に成功したか否かを判断する（ステップＳ３０２）。

無線通信端末１０から送信された上りデータの受信に成功したと判断された場合（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、ＴＲＸ基地局２０は、ＴＸ基地局３０に対して、その旨を示す送達確認信号（ＡＣＫ）を送信する（ステップＳ３０３）。なお、ＴＲＸ基地局２０は、不図示の集中局を介して、ＴＸ基地局３０に対して送達確認信号（ＡＣＫ）を送信してもよい。ＴＸ基地局３０は、無線通信端末１０に対して、ＴＲＸ基地局２０から受信した送達確認信号（ＡＣＫ）を転送する（ステップＳ３０４）。

一方、無線通信端末１０から送信された上りデータの受信に失敗したと判断された場合、（ステップＳ３０２；Ｎｏ）、ＴＲＸ基地局２０は、ＴＸ基地局３０に対して、その旨を示す送達確認信号（ＮＡＣＫ）を送信する（ステップＳ３０５）。なお、ＴＲＸ基地局２０は、不図示の集中局を介して、ＴＸ基地局３０に対して送達確認信号（ＮＡＣＫ）を送信してもよい。ＴＸ基地局３０は、無線通信端末１０に対して、ＴＲＸ基地局２０から受信した送達確認信号（ＮＡＣＫ）を転送する（ステップＳ３０６）。

このように、図７に示す場合において、無線通信端末１０は、ＴＸ基地局３０を介してＴＲＸ基地局２０からの送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信することができる。したがって、第１の実施形態に係る無線通信システムのように、無線通信端末１０が、上りリンクの通信をＴＲＸ基地局２０と行い、下りリンクの通信をＴＲＸ基地局２０とは異なるＴＸ基地局３０と行う場合であっても、無線通信端末１０は、上りデータの再送制御を適切に行うことができる。

＜作用・効果＞
第１の実施形態に係る無線通信システムによれば、ＴＲＸ基地局２０及びＴＸ基地局３０−１乃至３０−６の下りリンクのカバレッジエリアＤＡ及びＤＡ１乃至ＤＡ６は、ＴＲＸ基地局２０の上りリンクのカバレッジエリアＵＡよりも狭いので、ＴＲＸ基地局２０及び各ＴＸ基地局３０から下りリンクにおける無線信号の送信電力を低減させることができる。一方で、ＴＲＸ基地局２０の下りリンクのカバレッジエリアＤＡとＴＸ基地局３０の下りリンクのカバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６とを合わせた合計のカバレッジエリアが、ＴＲＸ基地局２０の上りリンクのカバレッジエリアＵＡと略同等となるように、ＴＲＸ基地局２０の周りに各ＴＸ基地局３０が配置されているので、無線通信端末１０が下りリンクで無線信号を受信可能なカバレッジエリアを十分に確保することができる。したがって、無線通信端末１０が下りリンクで無線信号を受信可能なカバレッジエリアを十分に確保しながらＴＲＸ基地局２０及び各ＴＸ基地局３０からの無線信号の送信電力を低減でき、無線通信システム全体の消費電力を低減できる。

［その他の実施形態］
上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。

例えば、ＴＲＸ基地局２０の下りリンクのカバレッジエリアＤＡは、カバレッジエリアＤＡに在圏する無線通信端末１０の数に応じて変更されてもよい。同様に、ＴＸ基地局３０−１乃至３０−６の下りリンクのカバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６は、それぞれ、カバレッジエリアＤＡ１乃至ＤＡ６に在圏する無線通信端末１０の数に応じて変更されてもよい。

以上のように、本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１０…無線通信端末、２０…ＴＲＸ基地局、３０、３０−１〜３０−６…ＴＸ基地局、１１…送信部、１２…受信部、１３…下りデータ判断部、１４…再送制御部、１５…通信制御部、２１…伝送路インターフェース、２２…送信部、２３…受信部、２４…再送制御部、２５…上りデータ判断部、２６…ＴＸ基地局決定部、３１…伝送路インターフェース、３２…送信部、３３…再送制御部、ＤＡ、ＤＡ１〜ＤＡ６…下りリンクのカバレッジエリア、ＵＡ…上りリンクのカバレッジエリア、

Claims (6)

1. 下りリンクにおいて無線通信端末に対して下りデータを送信する送信部と、上りリンクにおいて前記無線通信端末から上りデータを受信する受信部と、を備え、上りリンクのカバレッジエリアと該上りリンクのカバレッジエリアよりも狭い下りリンクのカバレッジエリアとの双方を有する第１無線基地局と、
   下りリンクにおいて前記無線通信端末に対して下りデータを送信する送信部を備え、前記第１無線基地局の前記上りリンクのカバレッジエリアよりも狭い下りリンクのカバレッジエリアを有する第２無線基地局と、
   を具備し、
   前記第１無線基地局の前記下りリンクのカバレッジエリアと前記第２無線基地局の前記下りリンクのカバレッジエリアとを合わせた下りリンクの合計のカバレッジエリアが、前記第１無線基地局の前記上りリンクのカバレッジエリアと略同等となるように、前記第１無線基地局の周りに前記第２無線基地局が配置されることを特徴とする無線通信システム。
2. 前記第１無線基地局は、前記無線通信端末が前記下りデータを受信すべき第２無線基地局を決定し、決定された第２無線基地局を該無線通信端末に通知することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記無線通信端末は、前記第２無線基地局から送信された下りデータの受信に成功したか否かを判断し、判断結果を前記第１無線基地局に対して送信し、
   前記第１無線基地局は、前記無線通信端末から受信した前記判断結果を前記第２無線基地局に対して送信し、
   前記第２無線基地局は、前記第１無線基地局から受信した前記判断結果に基づいて、前記無線通信端末に対して送信する下りデータの再送制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
4. 前記第１無線基地局は、前記無線通信端末から送信された上りデータの受信に成功したか否かを判断し、判断結果を前記第２無線基地局に対して送信し、
   前記第２無線基地局は、前記第１無線基地局から受信した前記判断結果を前記無線通信端末に対して送信し、
   前記無線通信端末は、前記第２無線基地局から受信した前記判断結果に基づいて、前記第１無線基地局に対して送信する上りデータの再送制御を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
5. 前記第１無線基地局の前記下りリンクのカバレッジエリアの大きさは、該カバレッジエリアに在圏する無線通信端末の数に応じて、変更されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
6. 前記第２無線基地局の前記下りリンクのカバレッジエリアの大きさは、該カバレッジエリアに在圏する無線通信端末の数に応じて、変更されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の無線通信システム。
   

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