JP7341735B2 - Wireless communication unit and wireless network system using it - Google Patents

Wireless communication unit and wireless network system using it Download PDF

Info

Publication number
JP7341735B2
JP7341735B2 JP2019105706A JP2019105706A JP7341735B2 JP 7341735 B2 JP7341735 B2 JP 7341735B2 JP 2019105706 A JP2019105706 A JP 2019105706A JP 2019105706 A JP2019105706 A JP 2019105706A JP 7341735 B2 JP7341735 B2 JP 7341735B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
wireless communication
radio
base station
downstream
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
Application number
JP2019105706A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020202415A (en
Inventor
克彦 佐藤
祐介 江川
国充 新井
智志 前田
貞行 勝又
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd filed Critical Japan Radio Co Ltd
Priority to JP2019105706A priority Critical patent/JP7341735B2/en
Publication of JP2020202415A publication Critical patent/JP2020202415A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7341735B2 publication Critical patent/JP7341735B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

この発明は、無線ネットワーク通信を移動端末との間で行なうための無線通信ユニットに関するものであり、複数ユニット間の連携動作を容易に実現でき、広域エリアのカバーリング対応にも好適に使用可能な無線通信ユニットと、それを用いた無線ネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a wireless communication unit for performing wireless network communication with a mobile terminal, and can easily realize cooperative operation between multiple units and can be suitably used for wide area coverage. The present invention relates to a wireless communication unit and a wireless network system using the same.

例えば、3GPP仕様に基づく高速通信規格(例えば、LTE(Long Term Evolution)あるいはWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)の無線通信ネットワークにおいては、無線通信アクセス網を収容するEPC(Evolved Packet Core)をエリア内に構築することが必須であり、移動端末が接続する無線基地局は該EPCを介してIPパケットの送受信制御を受ける。一方、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットPCなどの移動端末の普及に伴い、海上や過疎地域、あるいは災害等により通信機能が喪失した地域など、EPCや無線基地局がインフラ的に整備されていない地域(以下、「無線非整備地域」と称する)においても、移動端末を利用したいという要望が高まっている。 For example, in wireless communication networks based on high-speed communication standards based on 3GPP specifications (for example, LTE (Long Term Evolution) or WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)), EPC (Evolved Packet Core) that accommodates the wireless communication access network is The wireless base station to which mobile terminals connect is controlled to send and receive IP packets via the EPC.On the other hand, with the spread of mobile terminals such as mobile phones, smartphones, and tablet PCs, You want to use your mobile terminal even in areas where EPC and wireless base stations are not well-developed (hereinafter referred to as "wireless undeveloped areas"), such as in depopulated areas, areas where communication functions have been lost due to disasters, etc. There is a growing demand for this.

こうした要望に応えるべく、例えば特許文献1には、無線基地局とEPC機能部とを一体化した複合型の無線通信ユニットが提案されている。このような無線通信ユニットを上記のような無線非整備地域に設置することで、該ユニットに含まれる無線基地局部により小規模ながら通信可能エリアが構築され、ユニット内のEPC機能部が通信制御を行なう形で、前記無線基地局部に接続する複数の移動端末間で無線通信を行なうことが可能となる。しかし、無線通信ユニット1台でカバーできる通信エリアは狭く、また、通信容量も限られている。この場合、無線非整備地域内に無線通信ユニットを複数台配置することも考えられるが、ユニット間での通信連携が考慮されておらず、異なる複合装置に接続された移動端末同士の通信ができない、という欠点がある。また、移動端末の接続台数が増えたり、動画データなどの大容量データの送受信がなされたりした場合など、エリア内の通信トラフィックが過剰となった場合は輻輳などの問題を生じやすい問題がある。 In order to meet these demands, for example, Patent Document 1 proposes a composite wireless communication unit that integrates a wireless base station and an EPC function unit. By installing such a wireless communication unit in an area with no wireless infrastructure, the wireless base station included in the unit will establish a small communication area, and the EPC function within the unit will control communication. By doing so, it becomes possible to perform wireless communication between a plurality of mobile terminals connected to the wireless base station section. However, the communication area that can be covered by one wireless communication unit is narrow, and the communication capacity is also limited. In this case, it is possible to arrange multiple wireless communication units in an area without wireless infrastructure, but communication coordination between units is not taken into account, and mobile terminals connected to different complex devices cannot communicate with each other. , there is a drawback. Furthermore, when the number of connected mobile terminals increases or large amounts of data such as video data are transmitted and received, and communication traffic within an area becomes excessive, problems such as congestion tend to occur.

そこで、特許文献2~7には、複数の無線通信ユニットを連携させ、移動端末からの通信トラフィックを各無線通信ユニットに分散して転送処理する構成が開示されている。具体的には、特許文献5の図6に、移動端末との通信をオフロードさせるための無線通信ユニット同士の連携経路として、衛星装置を経由する形態が開示されている。 Therefore, Patent Documents 2 to 7 disclose configurations in which a plurality of wireless communication units are linked and communication traffic from a mobile terminal is distributed and transferred to each wireless communication unit. Specifically, FIG. 6 of Patent Document 5 discloses a mode in which a satellite device is used as a cooperation route between wireless communication units to offload communication with a mobile terminal.

特開2016- 12841号公報Unexamined Japanese Patent Publication No. 2016-12841 特開2018-137661号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-137661 特開2018-137662号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-137662 特開2018-137663号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-137663 特開2018-137664号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-137664 特開2018-137665号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-137665 特開2018-137666号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-137666

特許文献2~7においては、複数の無線通信ユニットが相互接続されている様子が図示されている(例えば、特許文献2の図1等)。上述した衛星装置を経由したオフロード形態を除くと、この接続がいかなる実体にて構成されものかにつき、具体的な開示は文献中にてなされていない。しかし、仮に無線通信ユニット間が有線接続されていると考えた場合、無線非整備地域内の相応に広い通信エリア内に無線通信ユニットを分散配置しようとすれば、装置間を接続する通信ケーブルが非常に長くなる。その結果、信号品質及び通信容量の低下を招き、これを防止するための中継装置が必要となるなど、接続インフラ構築のためのコストが高騰する問題がある。さらに、列車や自動車、船舶など、無線通信ユニットが移動体に搭載される用途にあっては、各無線通信ユニットをケーブル接続することは物理的に不可能である。また、仮に無線通信ユニット同士も無線接続されていると考えた場合、複数の無線通信ユニットにより広い通信エリアをカバーリングする上での、それら無線通信ユニットの接続トポロジーについての考慮もなされていない。 Patent Documents 2 to 7 illustrate how a plurality of wireless communication units are interconnected (for example, FIG. 1 of Patent Document 2). Other than the above-mentioned offloading via the satellite device, there is no specific disclosure in the literature as to what kind of entity this connection is made of. However, if we assume that wireless communication units are connected by wire, if we try to distribute the wireless communication units in a relatively wide communication area in an area without wireless infrastructure, the communication cables that connect the devices It becomes very long. As a result, there is a problem in that signal quality and communication capacity deteriorate, and a relay device is required to prevent this, resulting in an increase in the cost of constructing a connection infrastructure. Furthermore, in applications where wireless communication units are mounted on moving objects such as trains, automobiles, and ships, it is physically impossible to connect each wireless communication unit with a cable. Furthermore, if it is assumed that wireless communication units are also wirelessly connected, no consideration is given to the connection topology of the wireless communication units when covering a wide communication area with a plurality of wireless communication units.

本発明の課題は、複数の無線通信ユニットを簡便な構造により無線連携させることが可能であり、ひいては複数ユニット間の連携動作を容易に実現できるとともに、無線通信ユニット同士の接続トポロジーをより柔軟に設定可能な無線通信ユニットと、それを用いた無線ネットワークシステムとを提供することにある。 An object of the present invention is to make it possible to wirelessly link multiple wireless communication units with a simple structure, thereby easily realizing cooperative operation between multiple units, and to make the connection topology between the wireless communication units more flexible. An object of the present invention is to provide a configurable wireless communication unit and a wireless network system using the same.

上記の課題を解決するために、本発明の無線通信ユニットは、 移動体上に搭載可能に構成され、無線ネットワーク通信を移動端末との間で行なうための無線通信ユニットであって、移動端末が端末用無線ベアラを介して接続可能な無線基地局部と、無線基地局部に有線接続され、該無線基地局部に対する上位ネットワーク制御部として機能するEPC(Evolved Packet Core)機能部と、EPC機能部に有線接続されるとともに、第一の別の無線通信ユニットである上流ユニットの無線基地局部(以下、上流無線基地局部という)と上流側のユニット間無線ベアラ(以下、上流ユニット間無線ベアラという)を介して接続可能な中継無線通信部とを備え、無線基地局部は、第二の別の無線通信ユニットである下流ユニットの中継無線通信部(以下、下流中継無線通信部という)と下流側のユニット間無線ベアラ(以下、下流ユニット間無線ベアラという)を介して接続可能とされ、EPC機能部は下流ユニット間無線ベアラ設定要求を無線基地局部に送信する一方、無線基地局部は下流ユニット間無線ベアラ設定要求を受けて下流中継無線通信部とともに下流ユニット間無線ベアラを構築するものであり、EPC機能部は端末用無線ベアラ設定求を無線基地局部に送信する一方、無線基地局部は端末用無線ベアラ設定要求を受けて移動端末とともに端末用無線ベアラを構築するものであり、中継無線通信部は、上流ユニットのEPC機能部(以下、上流EPC機能部という)が発行する上流ユニット間無線ベアラ設定要求を受信し、該上流ユニット間無線ベアラ設定要求を受けて上流無線基地局部とともに上流ユニット間無線ベアラを構築するものでありさらに、無線基地局部は、複数の下流ユニットの中継無線通信部が、それら下流ユニットに一対一に対応する下流ユニット間無線ベアラを介して接続可能とされてなることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a wireless communication unit of the present invention is a wireless communication unit configured to be mounted on a mobile body and for performing wireless network communication with a mobile terminal. A wireless base station unit that can be connected via a terminal radio bearer, an EPC (Evolved Packet Core) function unit that is connected by wire to the wireless base station unit and functions as an upper network control unit for the wireless base station unit, and a wired connection to the EPC function unit. and the wireless base station section of the upstream unit (hereinafter referred to as the upstream wireless base station section), which is a first another wireless communication unit, and the upstream inter-unit radio bearer (hereinafter referred to as the upstream inter-unit radio bearer). The wireless base station unit is equipped with a relay wireless communication unit that can be connected to a downstream unit, which is a second separate wireless communication unit (hereinafter referred to as “downstream relay wireless communication unit”), and a downstream unit. Connection is possible via a radio bearer (hereinafter referred to as a downstream inter-unit radio bearer), and the EPC function section sends a downstream inter-unit radio bearer setting request to the radio base station section, while the radio base station section performs downstream inter-unit radio bearer setting. In response to a request, the EPC function unit constructs a downstream inter-unit radio bearer together with the downstream relay radio communication unit, and the EPC function unit transmits a terminal radio bearer setting request to the radio base station unit, while the radio base station unit configures the terminal radio bearer setting. Upon receiving a request, the relay radio communication unit constructs a terminal radio bearer together with the mobile terminal, and the relay radio communication unit receives an inter-upstream unit radio bearer setting request issued by the EPC function unit of the upstream unit (hereinafter referred to as the “upstream EPC function unit”). and constructs an upstream inter-unit radio bearer together with the upstream radio base station in response to the upstream unit-to-unit radio bearer setting request. It is characterized in that it can be connected via an inter-downstream unit radio bearer that corresponds one-to-one with downstream units.

また、本発明の無線ネットワークシステムは、移動体上に搭載可能に構成され、無線ネットワーク通信を移動端末との間で行なうための無線通信ユニットであって、移動端末が端末用無線ベアラを介して接続可能な無線基地局部と、無線基地局部に有線接続され、該無線基地局部に対する上位ネットワーク制御部として機能するEPC(Evolved Packet Core)機能部と、EPC機能部に有線接続されるとともに、第一の別の無線通信ユニットである上流ユニットの無線基地局部(以下、上流無線基地局部という)と上流側ユニ
ット間無線ベアラ(以下、上流ユニット間無線ベアラという)を介して接続可能な中継無線通信部とを備え、無線基地局部は、第二の別の無線通信ユニットである下流ユニットの中継無線通信部(以下、下流中継無線通信部という)と下流側のユニット間無線ベアラ(以下、下流ユニット間無線ベアラという)を介して接続可能とされ、EPC機能部は下流ユニット間無線ベアラ設定要求を無線基地局部に送信する一方、無線基地局部は下流ユニット間無線ベアラ設定要求を受けて下流中継無線通信部とともに下流ユニット間無線ベアラを構築するものであり、EPC機能部は端末用無線ベアラ設定要求を無線基地局部に送信する一方、無線基地局部は端末用無線ベアラ設定要求を受けて移動端末とともに端末用無線ベアラを構築するものであり、中継無線通信部は、上流ユニットのEPC機能部(以下、上流EPC機能部という)が発行する上流ユニット間無線ベアラ設定要求を受信し、該上流ユニット間無線ベアラ設定要求を受けて上流無線基地局部とともに上流ユニット間無線ベアラを構築するものでありさらに、無線基地局部は、複数の下流ユニットの中継無線通信部が、それら下流ユニットに一対一に対応する下流ユニット間無線ベアラを介して接続可能とされてなり、無線基地局部を複数備えて無線通信ユニットを構成し、無線通信ユニットを複数配置して無線通信ユニット群を構成し、無線通信ユニット群は、互いに隣接する無線通信ユニットにより構成される無線通信ユニット対の基地局セルが一部重なる位置関係で前記ユニット間無線ベアラにより接続されるとともに、無線通信ユニット対の一方に接続された移動端末と他方に接続された移動端末とが、無線通信ユニット対及び該無線通信ユニット対を接続するユニット間無線ベアラを介してIPパケットの送受信を行なうことを特徴とする。
Further, the wireless network system of the present invention is a wireless communication unit configured to be mounted on a mobile body and for performing wireless network communication with a mobile terminal, wherein the mobile terminal communicates with the mobile terminal via a terminal radio bearer. a connectable wireless base station section, an EPC (Evolved Packet Core) functional section that is wired connected to the wireless base station section and functions as an upper network control section for the wireless base station section; A relay radio communication unit that can be connected to a radio base station unit of an upstream unit (hereinafter referred to as an upstream radio base station unit) which is another radio communication unit of the upstream unit via an upstream inter-unit radio bearer (hereinafter referred to as an upstream inter-unit radio bearer). The radio base station unit includes a relay radio communication unit of a downstream unit (hereinafter referred to as a downstream relay radio communication unit), which is a second separate radio communication unit, and a downstream inter-unit radio bearer (hereinafter referred to as a downstream unit inter-unit radio bearer). The EPC function section sends a downstream inter-unit radio bearer setting request to the radio base station section, while the radio base station section receives the downstream inter-unit radio bearer setting request and performs downstream relay radio communication. The EPC function unit constructs a downstream inter-unit radio bearer together with the mobile terminal, and the EPC function unit sends a terminal radio bearer setting request to the radio base station unit, while the radio base station unit receives the terminal radio bearer setting request and constructs the terminal radio bearer together with the mobile terminal. The relay radio communication unit receives an upstream unit-to-unit radio bearer setting request issued by an upstream unit's EPC function unit (hereinafter referred to as upstream EPC function unit), and constructs an upstream unit-to-unit radio bearer. Upon receiving a bearer setting request, the radio base station constructs an upstream inter-unit radio bearer together with the upstream radio base station , and the radio base station also allows the relay radio communication sections of multiple downstream units to correspond one-on-one to those downstream units. A wireless communication unit is configured by arranging a plurality of wireless communication units, a wireless communication unit group is configured by arranging a plurality of wireless communication units , and a wireless communication unit group is configured such that connection is possible via a radio bearer between downstream units. is a mobile terminal that is connected by the inter-unit radio bearer in a positional relationship in which the base station cells of a pair of radio communication units that are configured by mutually adjacent radio communication units partially overlap, and is connected to one of the pair of radio communication units. and a mobile terminal connected to the other transmit and receive IP packets via a pair of wireless communication units and an inter-unit radio bearer connecting the pair of wireless communication units.

上記本発明の無線通信ユニット(及び無線ネットワークシステム)は、その下位概念において、中継無線通信部は、上流ユニットが非接続の状態において新たな接続先となる上流ユニットの候補を検出した場合に、該上流ユニットの候補の無線基地局部に対し上流ユニット間無線ベアラを構築するためのアタッチ要求を送信することにより、上流ユニットの候補から上流ユニット間無線ベアラ設定要求を受信して上流ユニット間無線ベアラを構築する制御を行なう上流ユニット間無線ベアラ構築制御部を備えるものとして構成できる。 In the wireless communication unit (and wireless network system) of the present invention, in its subordinate concept, when the relay wireless communication unit detects a candidate for an upstream unit to be a new connection destination in a state where the upstream unit is not connected, By transmitting an attach request for constructing an upstream inter-unit radio bearer to the radio base station section of the upstream unit candidate, an upstream inter-unit radio bearer setting request is received from the upstream unit candidate, and the upstream inter-unit radio bearer is established. It can be configured to include an upstream unit-to-unit radio bearer construction control section that controls the construction of the upstream unit.

また、無線基地局部は、複数の下流ユニットの中継無線通信部が1つの無線基地局部に対し同時に接続可能とされるようにて構成できる。この場合、複数の下流ユニットの中継無線通信部は、同一周波数チャネル上に設定される下流ユニット間無線ベアラにより1つの無線基地局部に対し同時に接続されるように構成できる。さらに、無線基地局部は、下流ユニットの接続数が1以下の状態において、新たに接続される下流ユニットの候補からのアタッチ要求を受信した場合に、該アタッチ要求をEPC機能部に通知するとともに、該EPC機能部からの端末用無線ベアラ設定要求を受信して、下流ユニットの候補との間に下流ユニット間無線ベアラを構築する制御を行なう下流ユニット間無線ベアラ構築制御部を備えるものとして構成できる。 Further, the radio base station section can be configured such that the relay radio communication sections of a plurality of downstream units can be connected to one radio base station section at the same time. In this case, the relay radio communication sections of the plurality of downstream units can be configured to be simultaneously connected to one radio base station section by downstream inter-unit radio bearers set on the same frequency channel. Further, when the radio base station section receives an attach request from a candidate for a newly connected downstream unit in a state where the number of connected downstream units is one or less, the radio base station section notifies the EPC function section of the attach request, and It can be configured to include a downstream inter-unit radio bearer construction control section that receives a terminal radio bearer setting request from the EPC functional section and performs control to construct a downstream inter-unit radio bearer with a downstream unit candidate. .

一方、上記本発明の無線通信ユニットは、無線基地局部が1つのEPC機能部に複数接続され、各々下流ユニットの中継無線通信部が接続可能となるように構成することもできる。この場合、1つのEPC機能部に複数接続される無線基地局部に対し、下流ユニットの中継無線通信部が各々互いに異なる周波数チャネル上に設定される下流ユニット間無線ベアラにより接続されるように構成できる。さらに、無線基地局部は、下流ユニットが非接続の状態において、新たに接続される下流ユニットの候補からのアタッチ要求を受信した場合に、該アタッチ要求をEPC機能部に通知するとともに、該EPC機能部からの端末用無線ベアラ設定要求を受信して、下流ユニットの候補との間に下流ユニット間無線ベアラを構築する制御を行なう下流ユニット間無線ベアラ構築制御部を備えるものとして構成できる。
On the other hand, the wireless communication unit of the present invention can be configured such that a plurality of wireless base station sections are connected to one EPC function section, and each of the wireless base station sections can be connected to a relay wireless communication section of a downstream unit. In this case, the relay wireless communication units of the downstream units can be configured to be connected to a plurality of wireless base station units connected to one EPC functional unit by downstream inter-unit radio bearers set on mutually different frequency channels. . Further, when the wireless base station section receives an attach request from a candidate for a newly connected downstream unit while the downstream unit is not connected, the radio base station section notifies the EPC function section of the attach request, and The configuration may include a downstream inter-unit radio bearer construction control section that receives a terminal radio bearer setting request from the downstream unit candidate and performs control to construct a downstream inter-unit radio bearer with a downstream unit candidate.

中継無線通信部が、上流ユニットとは別の無線通信ユニットであって上流ユニットよりも高品質にて無線接続可能な切替候補ユニットが存在する場合に、新たな上流ユニットとして該切替候補ユニットに接続切り替えする上流ユニット接続切替制御部を有するように構成できる。 If there is a switching candidate unit that is a wireless communication unit different from the upstream unit and can be wirelessly connected with higher quality than the upstream unit, the relay wireless communication unit connects to the switching candidate unit as a new upstream unit. It can be configured to include an upstream unit connection switching control section for switching.

また、上流ユニット接続切替制御部が、上流ユニットとの間の通信品質の低下により該上流ユニットとの接続が切断されるに伴い、切替候補ユニットに接続切り替えするように構成できる。 Further, the upstream unit connection switching control section can be configured to switch the connection to the switching candidate unit when the connection with the upstream unit is cut due to a decrease in communication quality between the upstream unit and the upstream unit.

EPC機能部は無線基地局部に対し、下流ユニットとの間の下流ユニット間無線ベアラを一時的かつ強制的に切断する指示を行なう下流ユニット間無線ベアラ強制切断指示部を備える一方、無線基地局部は指示を受けて下流ユニット間無線ベアラの切断制御を行なう下流ユニット間無線ベアラ切断制御部を備え、上流ユニット接続切替制御部は、上流ユニット間無線ベアラが切断されるに伴い、該上流ユニット間無線ベアラにより上流ユニットとして接続されていた無線通信ユニットである旧上流ユニットと、切替候補ユニットとのそれぞれに対する通信品質評価を行ない、通信品質評価の結果に基づいて新たな上流ユニットとして接続するべき無線通信ユニットを決定するように構成できる。この場合、より具体的には上流ユニット接続切替制御部は、各無線通信ユニットからCQI参照信号を受信し、該CQI参照信号を用いてCQI情報を生成し、該CQI情報の内容に基づいて通信品質評価を行なうように構成できる。また、EPC機能部は、当該EPC機能部が属する無線通信ユニットへの下流ユニットの接続数が予め定められた上限数に達している場合には下流ユニット間無線ベアラ強制切断指示部が下流ユニット間無線ベアラを一時的かつ強制的に切断する指示を行なう一方、下流ユニットの接続数が上限数未満の場合は、下流ユニットの追加接続を許容するように構成できる。 The EPC function section includes a downstream inter-unit radio bearer forced disconnection instruction section that instructs the radio base station section to temporarily and forcibly disconnect the downstream inter-unit radio bearer with the downstream unit. The upstream unit connection switching control section includes a downstream inter-unit radio bearer disconnection control section that performs disconnection control of the downstream inter-unit radio bearer in response to an instruction, and an upstream unit connection switching control section that disconnects the upstream inter-unit radio bearer when the upstream inter-unit radio bearer is disconnected. The communication quality of the old upstream unit, which is the wireless communication unit that was connected as the upstream unit by the bearer, and the switching candidate unit are evaluated, and the wireless communication that should be connected as the new upstream unit based on the results of the communication quality evaluation is performed. Can be configured to determine units. In this case, more specifically, the upstream unit connection switching control section receives a CQI reference signal from each wireless communication unit, generates CQI information using the CQI reference signal, and communicates based on the content of the CQI information. It can be configured to perform quality evaluation. In addition, if the number of connections of downstream units to the wireless communication unit to which the EPC function unit belongs has reached a predetermined upper limit, the EPC function unit transmits a forced disconnection instruction unit for the downstream unit radio bearer to the wireless communication unit to which the EPC function unit belongs. While issuing an instruction to temporarily and forcibly disconnect a radio bearer, if the number of connected downstream units is less than the upper limit number, it can be configured to allow additional downstream units to be connected.

また、下流ユニット間無線ベアラ強制切断指示部は、接続中の下流ユニットとの距離を反映した下流ユニット距離情報を取得する下流ユニット距離情報取得部と、切替候補ユニットとの距離を反映した切替候補ユニット距離情報を取得する切替候補ユニット距離情報取得部と、取得された切替候補ユニット距離情報に反映される切替候補ユニットとの距離d1が、取得された下流ユニット距離情報に反映される下流ユニットとの距離dcよりも小さくなった場合に、下流ユニット間無線ベアラを一時的かつ強制的に切断する指示を行なうように構成できる。 In addition, the downstream unit inter-unit radio bearer forced disconnection instruction section includes a downstream unit distance information acquisition section that acquires downstream unit distance information that reflects the distance to the connected downstream unit, and a switching candidate that reflects the distance to the switching candidate unit. The distance d1 between the switching candidate unit distance information acquisition unit that acquires the unit distance information and the switching candidate unit reflected in the acquired switching candidate unit distance information is the distance d1 between the switching candidate unit that is reflected in the acquired downstream unit distance information and the downstream unit that is reflected in the acquired downstream unit distance information. When the distance dc becomes smaller than the distance dc, an instruction can be issued to temporarily and forcibly disconnect the downstream inter-unit radio bearer.

無線通信ユニットの現在位置を取得する現在位置取得部が設けられ、下流ユニット距離情報取得部及び切替候補ユニット距離情報取得部は、下流ユニット及び切替候補ユニットからそれぞれの現在位置を取得し、それらの現在位置の情報に基づいて前下流ユニットとの距離及び切替候補ユニットとの距離を各々算出するものとして構成できる。また、下流ユニット間無線ベアラ強制切断指示部は、下流ユニット間無線ベアラを切断する指示を予め定められた時間間隔にて周期的に出力するように構成することもできる。 A current position acquisition unit that acquires the current position of the wireless communication unit is provided, and the downstream unit distance information acquisition unit and the switching candidate unit distance information acquisition unit acquire the current positions of the downstream unit and the switching candidate unit, and It can be configured to calculate the distances to the upstream and downstream units and the distances to the switching candidate unit, respectively, based on current position information. Further, the downstream inter-unit radio bearer forced disconnection instruction section may be configured to periodically output an instruction to disconnect the downstream inter-unit radio bearer at predetermined time intervals.

さらに、EPC機能部は、無線基地局部の通信エリア内にて該無線基地局に端末用無線ベアラを介して接続中の複数の移動端末及び他の無線通信ユニットの中継無線通信部について、それら接続中の移動端末のノード特定情報を登録する接続中ノード登録部を備え、無線基地局部から転送されてくるIPパケットの送信先ノードを接続中ノード登録部の登録内容と照合し、送信先ノードが、接続中ノード登録部に登録されたノード特定情報のいずれかに対応する移動端末を示す場合には、IPパケットを該移動端末に無線基地局部にて折り返す形で転送する一方、送信先ノードが接続中ノード登録部に登録されていないノードを示す場合にはIPパケットを中継無線通信部及び無線基地局部の少なくともいずれかから無線通信ユニット外の送信先に転送する制御を行なうように構成できる。 Furthermore, the EPC function unit connects the relay radio communication units of a plurality of mobile terminals and other radio communication units that are connected to the radio base station via the terminal radio bearer within the communication area of the radio base station unit. The device is equipped with a connected node registration unit that registers node identification information of mobile terminals in the wireless base station unit, and compares the destination node of the IP packet transferred from the wireless base station unit with the registered contents of the connected node registration unit, and determines whether the destination node is the destination node. , when indicating a mobile terminal corresponding to any of the node identification information registered in the connected node registration unit, the IP packet is forwarded to the mobile terminal by loopback at the wireless base station unit, while the destination node When indicating a node that is not registered in the connected node registration section, the IP packet can be configured to be controlled to be transferred from at least one of the relay wireless communication section and the wireless base station section to a destination outside the wireless communication unit.

この場合、EPC機能部は、共有化された中継無線通信部のノード特定情報に基づき、IPパケットの転送テーブルを作成し、該転送テーブルを参照してIPパケットの転送制御を行なうとともに、無線ネットワークシステムに含まれる無線通信ユニットの数及び接続順序の少なくともいずれかが変更がなされた場合に、その変更内容に応じて転送テーブルの内容を更新する転送テーブル更新制御部を有するものとして構成することができる。 In this case, the EPC function unit creates an IP packet forwarding table based on the shared node identification information of the relay wireless communication unit, refers to the forwarding table to control the IP packet forwarding, and also controls the wireless network. The system may be configured to include a transfer table update control unit that updates the contents of the transfer table according to the change when at least one of the number and connection order of wireless communication units included in the system is changed. can.

本発明の無線通信ユニット及びこれを用いた無線ネットワークシステムにおいては、上流側の別の無線通信ユニットである上流ユニット(上流無線基地局部)と上流ユニット間無線ベアラを介して接続可能な中継無線通信部が設けられる。また、無線基地局部は、下流側の別の無線通信ユニットである下流ユニット(下流中継無線通信部)と下流ユニット間無線ベアラを介して接続可能とされる。その結果、複数の無線通信ユニットをユニット間無線ベアラにより接続することが可能となり、複数台の無線通信ユニットにより、より広いエリアをカバーする無線ネットワークシステムを容易に構築できる。そして、本発明においては、個々の無線通信ユニットの無線基地局部に対し、複数の下流ユニットの中継無線通信部が、それら下流ユニットに一対一に対応する下流ユニット間無線ベアラを介して接続可能とされる。つまり、1つの無線通信ユニットに対し複数の下流ユニットを接続できるので、複数の無線通信ユニットを直鎖状に配置する構成に限らず、1つの無線通信ユニットから下流側に複数の下流ユニット間無線ベアラを分岐させるスター形状のユニット配置も採用することが可能となる。これにより、無線通信ユニット同士の接続トポロジーをより柔軟に設定することができ、広い通信エリアについても効率的にカバーリングすることが可能となる。 In the wireless communication unit of the present invention and the wireless network system using the same, relay wireless communication connectable with an upstream unit (upstream wireless base station section) that is another wireless communication unit on the upstream side via a radio bearer between the upstream units A section will be established. Further, the radio base station section can be connected to a downstream unit (downstream relay radio communication section), which is another radio communication unit on the downstream side, via an inter-downstream unit radio bearer. As a result, it becomes possible to connect a plurality of wireless communication units using an inter-unit radio bearer, and it is possible to easily construct a wireless network system that covers a wider area using a plurality of wireless communication units. In the present invention, the relay radio communication sections of a plurality of downstream units can be connected to the radio base station section of each radio communication unit via downstream unit-to-unit radio bearers that correspond one-to-one to those downstream units. be done. In other words, since multiple downstream units can be connected to one wireless communication unit, it is not limited to a configuration in which multiple wireless communication units are arranged in a linear chain, and multiple downstream units can be connected downstream from one wireless communication unit. It is also possible to adopt a star-shaped unit arrangement in which bearers are branched. Thereby, the connection topology between wireless communication units can be set more flexibly, and even a wide communication area can be efficiently covered.

本発明の無線ネットワークシステムの構成単位となる無線通信ユニット対の概念を示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing the concept of a pair of wireless communication units that are constituent units of the wireless network system of the present invention. 図1の無線通信ユニット対の電気的構成の概略を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram schematically showing the electrical configuration of a pair of wireless communication units in FIG. 1. FIG. 本発明の無線通信ユニットの電気的構成の一例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of a wireless communication unit of the present invention. UE(移動端末)の電気的構成の一例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an electrical configuration of a UE (mobile terminal). IPパケットの概念図。A conceptual diagram of an IP packet. 3GPPのコントロールプレーンのプロトコルスタックを概念的に示す図。FIG. 2 is a diagram conceptually showing a 3GPP control plane protocol stack. 3GPPのユーザプレーンのプロトコルスタックを概念的に示す図。FIG. 2 is a diagram conceptually showing a 3GPP user plane protocol stack. 3GPPの下りリンクのチャネルマッピングを概念的に示す図。FIG. 3 is a diagram conceptually showing 3GPP downlink channel mapping. 同じく上りリンクのチャネルマッピングを概念的に示す図。FIG. 4 is a diagram conceptually showing uplink channel mapping. 周波数バンドチャネル、及びリソースブロックの関係を示す概念図。FIG. 3 is a conceptual diagram showing the relationship between frequency band channels and resource blocks. 本発明の無線ネットワークシステムの構成形態の一例を模式的に示す図。1 is a diagram schematically showing an example of a configuration of a wireless network system of the present invention. チャネルマップの概念図。Conceptual diagram of a channel map. UEに対するチャネル設定の処理の流れを示すフローチャート。5 is a flowchart showing the flow of channel setting processing for a UE. 無線通信ユニットの中継無線通信部の、上流側の別の無線通信ユニットに対するアタッチシーケンスを示す通信フロー図。FIG. 3 is a communication flow diagram showing an attach sequence of a relay wireless communication unit of a wireless communication unit to another upstream wireless communication unit. UE(移動端末)の無線通信ユニットに対するアタッチシーケンスを示す通信フロー図。FIG. 2 is a communication flow diagram showing an attach sequence of a UE (mobile terminal) to a wireless communication unit. 転送テーブルの概念図。Conceptual diagram of a transfer table. 転送テーブル更新処理の流れを示す図。FIG. 3 is a diagram showing the flow of transfer table update processing. 同一の無線通信ユニットに接続されたUE間でのIPパケット転送制御シーケンスを示す通信フロー図。FIG. 3 is a communication flow diagram showing an IP packet transfer control sequence between UEs connected to the same wireless communication unit. 隣接する無線通信ユニットに各々接続されたUE間でのIPパケット転送制御シーケンスを示す通信フロー図。FIG. 3 is a communication flow diagram showing an IP packet transfer control sequence between UEs connected to adjacent wireless communication units. 接続された3つの無線通信ユニットの両端に各々接続されたUE間でのIPパケット転送制御シーケンスを示す通信フロー図。FIG. 3 is a communication flow diagram showing an IP packet transfer control sequence between UEs connected to both ends of three connected wireless communication units. 接続された3つの無線通信ユニットの末端に位置する無線通信ユニットのルータを介して、IPパケットを外部ネットワークに転送する制御シーケンスを示す通信フロー図。The communication flow diagram which shows the control sequence which transfers an IP packet to an external network via the router of the wireless communication unit located at the end of three connected wireless communication units. 簡易ハンドオーバ処理の制御シーケンスを示す通信フロー図。FIG. 3 is a communication flow diagram showing a control sequence of simple handover processing. UEリスト(接続中ノード登録部)の概念を示す図。The figure which shows the concept of UE list (connected node registration part). UEリスト更新処理の流れを示す図。The figure which shows the flow of UE list update processing. 無線通信ネットワークシステムの先頭の無線通信ユニットに新たな無線通信ユニットをアタッチ・接続させるプロセスの一例を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a process for attaching and connecting a new wireless communication unit to the first wireless communication unit of the wireless communication network system. 無線通信ネットワークシステムの末尾の無線通信ユニットを無線通信ユニットにアタッチ・接続させるプロセスの一例を説明する図。The figure explaining an example of the process of attaching and connecting the wireless communication unit at the end of the wireless communication network system to the wireless communication unit. 無線通信ネットワークシステムにおいて、中間の無線通信ユニットが離脱した場合の再接続プロセスを説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a reconnection process when an intermediate wireless communication unit leaves the wireless communication network system. ユニット間距離に応じてユニット間無線ベアラを一時的に切断し、接近する無線通信ユニットを新たにアタッチさせる形でネットワークに組み込むプロセスを説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a process of temporarily disconnecting an inter-unit radio bearer depending on the inter-unit distance and incorporating an approaching radio communication unit into the network by newly attaching it. 図28に続く説明図。Explanatory diagram following FIG. 28. ユニット間無線ベアラを周期的に切断し、接近する無線通信ユニットを新たにアタッチさせる形でネットワークに組み込むプロセスを説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a process of periodically disconnecting inter-unit radio bearers and incorporating them into the network by newly attaching approaching radio communication units. ユニット間無線ベアラを周期的に切断するタイミングを、複数のユニット間無線ベアラ間で互いに異ならせる変形例を説明する図。FIG. 7 is a diagram illustrating a modification example in which the timing of periodically disconnecting an inter-unit radio bearer is made different between a plurality of inter-unit radio bearers. CQI表の一例を示す図。The figure which shows an example of a CQI table. ユニット間無線ベアラの切断に伴い、複数の無線通信ユニットが新たな接続先候補として競合する場合に、CQIに基づいて最終的な接続先を決定する接続調整処理の流れを示すフローチャート。12 is a flowchart showing the flow of connection adjustment processing for determining a final connection destination based on CQI when a plurality of wireless communication units compete as new connection destination candidates due to disconnection of an inter-unit radio bearer. ユニット位置情報によりユニット間距離に応じてユニット間無線ベアラを一時的に切断する処理の流れを示すフローチャート。7 is a flowchart showing a process flow for temporarily disconnecting an inter-unit radio bearer according to an inter-unit distance based on unit position information. 切断スケジューラを参照してユニット間無線ベアラを一時的に切断する処理の流れを示すフローチャート。10 is a flowchart showing the flow of processing for temporarily disconnecting an inter-unit radio bearer with reference to a disconnection scheduler. 無線基地局部への接続数が上限に達していない無線通信ユニットに対し、接近する無線通信ユニットを新たにアタッチさせる形でネットワークに組み込むプロセスを説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a process of incorporating a wireless communication unit whose number of connections to a wireless base station unit has not reached the upper limit into a network by newly attaching an approaching wireless communication unit. 複数の無線通信ユニットをツリー形態に接続した無線ネットワークシステムの一例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example of a wireless network system in which a plurality of wireless communication units are connected in a tree configuration. 1つの無線通信ユニットに3つの無線通信ユニットを接続した無線ネットワークシステムの一例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example of a wireless network system in which three wireless communication units are connected to one wireless communication unit. 複数の無線基地局部を備えた無線通信ユニットを用いて構成した無線ネットワークシステムの一例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example of a wireless network system configured using a wireless communication unit including a plurality of wireless base station sections.

以下、本発明を実施するための形態を添付の図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の無線ネットワークシステムの構成単位となる無線通信ユニット対の概念を一実施形態として示す模式図である。無線通信ユニット対は本発明の一実施形態である同一構成の無線通信ユニット1(A),1(B)からなり(以下、無線通信ユニット対1(A),1(B)ともいう)、それぞれ3GPPで規定された方式(本実施形態では、LTEとするが、WiMAXなど他の方式であってもよい)の通信プロトコルスタックに従い、UE(移動端末)5との間で無線通信を行なうものとして構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described based on the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing, as an embodiment, the concept of a pair of wireless communication units that are constituent units of a wireless network system of the present invention. The wireless communication unit pair consists of wireless communication units 1 (A) and 1 (B) having the same configuration, which is an embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as wireless communication unit pair 1 (A), 1 (B)), Each device performs wireless communication with the UE (mobile terminal) 5 according to a communication protocol stack of a method defined by 3GPP (in this embodiment, LTE is used, but other methods such as WiMAX may be used). It is configured as.

無線通信ユニット1(A),1(B)は、それぞれ移動体である大型船舶WS(A),WS(B)に設置され、後に詳述するユニット間無線ベアラ55により無線接続されている。各無線通信ユニット1(A),1(B)は、それぞれUE(移動端末)5が接続可能となるセル50(A),50(B)を形成する。また、大型船舶WS(A),WA(B)(例えば漁業母船、タンカーなど)の周囲では小船舶FB(例えば、漁船、タグボートなど)が操業をおこなっており、セル50(A)又はセル50(B)内の小船舶FBの乗員がUE5を携行している。それらUE5は、それぞれ最も近い無線通信ユニット1(A),1(B)に対し端末用無線ベアラ57により無線接続されている。なお、UE5は大型船舶WS(A),WA(B)の乗員が携行するものであってもよい。また、無線通信ユニット1(A),1(B)の設置先は船舶以外の移動体(車両など)であってもよいし、例えば陸上の所望の設置先に固定配置してもよい。 The wireless communication units 1(A) and 1(B) are installed in large ships WS(A) and WS(B), which are moving bodies, respectively, and are wirelessly connected by an inter-unit radio bearer 55, which will be described in detail later. Each radio communication unit 1(A), 1(B) forms a cell 50(A), 50(B) to which a UE (mobile terminal) 5 can connect, respectively. In addition, small vessels FB (for example, fishing boats, tugboats, etc.) are operating around large vessels WS (A) and WA (B) (for example, fishing mother ships, tankers, etc.), and cell 50 (A) or cell 50 The crew of the small boat FB in (B) is carrying UE5. These UEs 5 are wirelessly connected to the nearest wireless communication units 1 (A) and 1 (B) by a terminal radio bearer 57, respectively. Note that the UE 5 may be carried by the crew members of the large ships WS (A) and WA (B). Further, the wireless communication units 1(A) and 1(B) may be installed in a moving body (such as a vehicle) other than a ship, or may be fixedly installed at a desired installation location on land, for example.

図2は、無線通信ユニット1(A),1(B)の機能ブロック構成を示すものである。無線通信ユニット1(A),1(B)は電気的にはいずれも同一の構成を有する。そして、本明細書において複数の無線通信ユニット及びその構成要素を互いに区別して示す場合は、対応する構成要素に同一の番号を付与しつつ、該番号に続く形で括弧付きの大文字アルファベットを付与して示す。一方、無線通信ユニット間の区別を行なわずに各構成要素を示す場合は、括弧付きの大文字アルファベットを省略する場合がある。以下、無線通信ユニット1(A)側の符号を主体的に用いて説明するが、必要に応じて無線通信ユニット1(B)側についても、対応する符号を援用しつつ説明する。また、本明細書に添付の図面において無線ベアラを示す矢印線を破線にて示し、有線のベアラないし電気的な接続線は実線又は一点鎖線の矢印線で示している。 FIG. 2 shows a functional block configuration of wireless communication units 1(A) and 1(B). Wireless communication units 1(A) and 1(B) have the same electrical configuration. In this specification, when a plurality of wireless communication units and their components are shown to be distinguished from each other, the same number is given to the corresponding components, and a capital letter in parentheses is given following the number. Shown. On the other hand, when indicating each component without distinguishing between wireless communication units, the capital letters in parentheses may be omitted. Hereinafter, the description will mainly be made using the symbols on the side of the wireless communication unit 1 (A), but the description on the side of the wireless communication unit 1 (B) will also be made using the corresponding symbols as necessary. Further, in the drawings attached to this specification, arrow lines indicating radio bearers are shown as broken lines, and wired bearers or electrical connection lines are shown as solid lines or dashed-dotted arrow lines.

無線通信ユニット1(A)は、UE(移動端末)5が端末用無線ベアラ57を介して接続可能な無線基地局部4(A)(eNodeB(evolved NodeB))と、無線基地局部4(A)に有線接続され、該無線基地局部4(A)に対する上位ネットワーク制御部として機能するEPC(Evolved Packet Core)機能部3(A)とを有する。また、該EPC機能部3(A)には、上流側の無線通信ユニット1(B)(上流ユニット)の無線基地局部4(B)(上流無線基地局部)に対し上流側のユニット間無線ベアラ55(上流ユニット間無線ベアラ)を介して接続可能な中継無線通信部9(A)が有線接続されている。 The radio communication unit 1 (A) includes a radio base station section 4 (A) (eNodeB (evolved NodeB)) to which a UE (mobile terminal) 5 can connect via a terminal radio bearer 57, and a radio base station section 4 (A). The EPC (Evolved Packet Core) function section 3 (A) is connected by wire to the wireless base station section 4 (A) and functions as an upper network control section for the wireless base station section 4 (A). The EPC function section 3 (A) also has an upstream inter-unit radio bearer for the radio base station section 4 (B) (upstream radio base station section) of the upstream radio communication unit 1 (B) (upstream unit). A relay wireless communication section 9 (A) connectable via a wireless bearer 55 (upstream unit-to-unit wireless bearer) is connected by wire.

一方、無線通信ユニット1(B)は、同様の無線基地局部4(B)と、無線基地局部4(B)に有線接続され、該無線基地局部4(B)に対する上位ネットワーク制御部として機能するEPC機能部3(B)と、EPC機能部3(B)に有線接続される中継無線通信部9(B)を備える。該中継無線通信部9(B)は、無線通信ユニット1(B)の上流側にさらに別の無線通信ユニットが配置されていれば、その無線通信ユニットの無線基地局部に対しユニット間無線ベアラを介して接続可能である(図11参照)。また、無線基地局部4(B)は、下流側の無線通信ユニット1(A)(下流ユニット)の中継無線通信部9(A)(下流中継無線通信部)に対し、下流側のユニット間無線ベアラ55(下流ユニット間無線ベアラ)を介して接続可能とされている。つまり、ユニット間無線ベアラ55は、無線通信ユニット1(A)から見たときは上流ユニット間無線ベアラとなり、無線通信ユニット1(B)から見たときは下流ユニット間無線ベアラとなる。そして、ユニット間無線ベアラ55(下流ユニット間無線ベアラと上流ユニット間無線ベアラ)は、端末側無線ベア57ラと同一方式の無線プロトコルスタック、本実施形態においてはいずれもLTEの無線プロトコルスタックに従って構築される。 On the other hand, the wireless communication unit 1 (B) is connected by wire to a similar wireless base station section 4 (B) and the wireless base station section 4 (B), and functions as an upper network control section for the wireless base station section 4 (B). It includes an EPC function section 3 (B) and a relay wireless communication section 9 (B) connected by wire to the EPC function section 3 (B). If another radio communication unit is arranged upstream of the radio communication unit 1 (B), the relay radio communication unit 9 (B) transmits an inter-unit radio bearer to the radio base station of that radio communication unit. (See FIG. 11). In addition, the wireless base station section 4 (B) transmits the downstream inter-unit wireless communication to the relay wireless communication section 9 (A) (downstream relay wireless communication section) of the downstream wireless communication unit 1 (A) (downstream unit). Connection is possible via a bearer 55 (downstream inter-unit radio bearer). That is, the inter-unit radio bearer 55 becomes an upstream inter-unit radio bearer when viewed from the radio communication unit 1 (A), and becomes a downstream inter-unit radio bearer when seen from the radio communication unit 1 (B). The inter-unit radio bearer 55 (downstream inter-unit radio bearer and upstream inter-unit radio bearer) has the same radio protocol stack as the terminal side radio bearer 57, and in this embodiment, both are constructed according to the LTE radio protocol stack. be done.

そして、無線通信ユニット1(A)及び無線通信ユニット1(B)のいずれにおいても、無線基地局部4(A),4(B)は、複数の下流ユニットの中継無線通信部が、それら下流ユニットに一対一に対応する下流ユニット間無線ベアラを介して接続可能とされている。図2においては、無線通信ユニット1(B)の無線基地局部4(B)に対し、無線通信ユニット1(A)の中継無線通信部9(A)がユニット間無線ベアラ55(A)により、また、無線通信ユニット1(C)の中継無線通信部9(C)がユニット間無線ベアラ55(C)によりそれぞれ接続されている。つまり、無線基地局部は、複数の下流ユニットの中継無線通信部が1つの無線基地局部に対し同時に接続可能とされている。なお、無線通信ユニット1(C)もまた、無線基地局部4(C)及びEPC機能部3(C)を備えている。 In both the wireless communication unit 1 (A) and the wireless communication unit 1 (B), the wireless base station sections 4 (A) and 4 (B) are configured so that the relay wireless communication sections of the plurality of downstream units communicate with each other. Connection is possible via radio bearers between downstream units that correspond one-to-one. In FIG. 2, the relay radio communication unit 9 (A) of the radio communication unit 1 (A) communicates with the radio base station unit 4 (B) of the radio communication unit 1 (B) using the inter-unit radio bearer 55 (A). Further, the relay wireless communication sections 9 (C) of the wireless communication unit 1 (C) are connected to each other by an inter-unit radio bearer 55 (C). In other words, the radio base station section is such that the relay radio communication sections of a plurality of downstream units can be connected to one radio base station section at the same time. Note that the wireless communication unit 1 (C) also includes a wireless base station section 4 (C) and an EPC function section 3 (C).

次に、いずれの無線通信ユニット1(A),1(B)(以下、総称する場合は無線通信ユニット1という)においても、EPC機能部3は、コントロールプレーン側のゲートウェイとなるMME(Mobility Management Entity)2、ユーザプレーン側のゲートウェイとなるS-GW(Serving Gateway)6、EPC機能部3、及び該EPC機能部3の上流側ネットワーク要素(ここで、ルータ8(後述)及び中継無線通信部9)の結節点に位置し、上流側ネットワーク要素側(つまり、上流ユニット側)に向けたIPアドレス管理を行なうP-GW(PDN (Packet Data Network) Gateway)7を有する。また、無線基地局部4には複数のUE5が端末用無線ベアラ57を介して無線接続される。コントロールプレーン側において無線基地局部(eNodeB)4は、S1-MMEインターフェースを介してMME2に接続される。また、ユーザプレーン側において無線基地局部4は、S1-Uインターフェースを介してS-GW6に接続される。また、S-GW6はS5インターフェースを介してP-GW7と接続される。一方、一般的なLTEネットワークにおいては、複数の無線基地局は共通のコアネットワークに接続され、隣接する無線基地局のセル間をUEが移動する場合、コントロールプレーン側にて無線基地局同士を接続するX2インターフェースあるいはコアネットワーク側のS1インターフェースを介してハンドオーバ制御がなされる。しかし、本実施形態においては、無線通信ユニット1(A),1(B)のセル50(A),50(B)間をUEが移動する場合、両無線通信ユニット1(A),1(B)の無線基地局部4(A),4(B)はX2インターフェースにより接続されておらず、また、コアネットワークに相当するEPC機能部3(A),3(B)が互いに独立しているため、上記従来の形態のハンドオーバ制御がなされない。これに代わって、特有の簡易ハンドオーバ処理がなされるが、詳細については後述する。 Next, in both wireless communication units 1(A) and 1(B) (hereinafter collectively referred to as wireless communication unit 1), the EPC function unit 3 is connected to an MME (Mobility Management Entity) 2, an S-GW (Serving Gateway) 6 serving as a gateway on the user plane side, an EPC function unit 3, and upstream network elements of the EPC function unit 3 (here, a router 8 (described later) and a relay wireless communication unit 9), and has a P-GW (PDN (Packet Data Network) Gateway) 7 that manages IP addresses for the upstream network element side (that is, the upstream unit side). Further, a plurality of UEs 5 are wirelessly connected to the radio base station section 4 via a terminal radio bearer 57. On the control plane side, the radio base station unit (eNodeB) 4 is connected to the MME 2 via the S1-MME interface. Furthermore, on the user plane side, the wireless base station section 4 is connected to the S-GW 6 via the S1-U interface. Further, the S-GW 6 is connected to the P-GW 7 via the S5 interface. On the other hand, in a general LTE network, multiple wireless base stations are connected to a common core network, and when a UE moves between cells of adjacent wireless base stations, the wireless base stations are connected to each other on the control plane side. Handover control is performed via the X2 interface or the S1 interface on the core network side. However, in this embodiment, when a UE moves between cells 50(A) and 50(B) of radio communication units 1(A) and 1(B), both radio communication units 1(A) and 1( The wireless base station units 4(A) and 4(B) in B) are not connected by the X2 interface, and the EPC function units 3(A) and 3(B) corresponding to the core network are independent from each other. Therefore, the conventional handover control described above is not performed. Instead, a unique simple handover process is performed, the details of which will be described later.

図3は、無線通信ユニット1の電気的構成を示すブロック図である。EPC機能部3はマイコンハードウェアを主体に構成されており、CPU301、プログラム実行領域となるRAM302、マスクROM303(恒久的に書換えが不要なマイコンハードウェア周辺制御用等のファームウェアを格納している;以下、同様)及びそれらを相互に接続するバス306等からなる。また、バス306にはフラッシュメモリ305が接続され、ここにEPC用のLTEプロトコルスタックを含む通信ファームウェア305aと、前記LTEプロトコルスタックをプラットフォームとして、図2のMME2、S-GW6及びP-GW7の各機能を仮想的に実現するMMEエンティティ305b、S-GWエンティティ305c及びPーGWエンティティ305dの各プログラムがインストールされている。さらに、フラッシュメモリ305には、IPパケットの転送ルーティングを行なうための転送テーブル305e、接続中ノード登録部305f及びチャネルマップ305gも格納されている。 FIG. 3 is a block diagram showing the electrical configuration of the wireless communication unit 1. The EPC function unit 3 is mainly composed of microcomputer hardware, including a CPU 301, a RAM 302 serving as a program execution area, and a mask ROM 303 (stores firmware for microcomputer hardware peripheral control that does not require permanent rewriting); (the same applies hereinafter) and a bus 306 that interconnects them. Further, a flash memory 305 is connected to the bus 306, and communication firmware 305a including an LTE protocol stack for EPC is stored therein, and each of the MME2, S-GW6, and P-GW7 in FIG. 2 uses the LTE protocol stack as a platform. Programs for an MME entity 305b, an S-GW entity 305c, and a P-GW entity 305d that virtually implement functions are installed. Furthermore, the flash memory 305 also stores a transfer table 305e for performing IP packet transfer routing, a connected node registration section 305f, and a channel map 305g.

さらに、フラッシュメモリ305には、ネットワーク調整プログラム305hが格納されている。該プログラム305hは、無線基地局部4に対し、下流ユニットとの間の下流ユニット間無線ベアラを一時的かつ強制的に切断する指示を行なう機能を担うものである(その具体的な処理の流れは、図34~図35にて詳述する)。 Furthermore, the flash memory 305 stores a network adjustment program 305h. The program 305h has the function of instructing the radio base station section 4 to temporarily and forcibly disconnect the downstream inter-unit radio bearer with the downstream unit (the specific process flow is as follows). , detailed in FIGS. 34 and 35).

また、バス306には上流側通信インターフェース304A及び下流側通信インターフェース304Bが接続されている。P-GW用のIPパケットの入出力ポートは上流側通信インターフェース304Aに、S-GW用のIPパケットの入出力ポートは下流側通信インターフェース304Bにそれぞれ確保される。なお、上記の構成では、図2のMME2、S-GW6及びP-GW7をコンピュータハードウェア上での仮想機能ブロックとして構成しているが、各々独立したハードウェアロジックにより構成してもよい。 Further, an upstream communication interface 304A and a downstream communication interface 304B are connected to the bus 306. An input/output port for IP packets for P-GW is secured in the upstream communication interface 304A, and an input/output port for IP packets for S-GW is secured in the downstream communication interface 304B. In the above configuration, the MME 2, S-GW 6, and P-GW 7 in FIG. 2 are configured as virtual functional blocks on computer hardware, but each may be configured using independent hardware logic.

無線基地局部4はマイコンハードウェアを主体に構成されており、CPU401、プログラム実行領域となるRAM402、マスクROM403及びそれらを相互に接続するバス406等からなる。バス406にはフラッシュメモリ405が接続され、ここに無線基地局用のLTEプロトコルスタックを含む通信ファームウェア405aが格納されている。また、バス406には端末用無線ベアラの構築によりUEと無線接続するための無線通信部412と、通信インターフェース404が接続されている。通信インターフェース404はEPC機能部3の下流側通信インターフェース304Bと有線の通信バス31により接続されている。 The wireless base station unit 4 is mainly composed of microcomputer hardware, and includes a CPU 401, a RAM 402 serving as a program execution area, a mask ROM 403, a bus 406 that interconnects them, and the like. A flash memory 405 is connected to the bus 406, and communication firmware 405a including an LTE protocol stack for wireless base stations is stored therein. Further, a wireless communication unit 412 and a communication interface 404 are connected to the bus 406 for wirelessly connecting to the UE by constructing a terminal radio bearer. The communication interface 404 is connected to the downstream communication interface 304B of the EPC function section 3 via the wired communication bus 31.

中継無線通信部9はマイコンハードウェアを主体に構成されており、CPU901、プログラム実行領域となるRAM902、マスクROM903及びそれらを相互に接続するバス906等からなる。バス906にはフラッシュメモリ905が接続され、ここに中継無線通信部用のLTEプロトコルスタックを含む通信ファームウェア905a、及び上流ユニット接続切替制御プログラム905bが格納されている。また、バス906にはユニット間無線ベアラの構築により上流無線基地局部と無線接続するための無線通信部912と、通信インターフェース904が接続されている。通信インターフェース904はEPC機能部3の上流側通信インターフェース304Aと有線の通信バス30により接続されている。 The relay wireless communication unit 9 is mainly composed of microcomputer hardware, and includes a CPU 901, a RAM 902 serving as a program execution area, a mask ROM 903, a bus 906 that interconnects them, and the like. A flash memory 905 is connected to the bus 906, and stores communication firmware 905a including an LTE protocol stack for the relay wireless communication unit and an upstream unit connection switching control program 905b. Further, a wireless communication section 912 and a communication interface 904 are connected to the bus 906 for wirelessly connecting to an upstream wireless base station section by constructing an inter-unit radio bearer. The communication interface 904 is connected to the upstream communication interface 304A of the EPC function unit 3 via the wired communication bus 30.

中継無線通信部9において、通信ファームウェア905aに組み込まれている中継無線通信部用のLTEプロトコルスタックは、後述するUE(移動端末)用のプロトコルスタックと同一のものが使用される。換言すれば、中継無線通信部9の上流無線基地局部への接続手順は、UE(移動端末)の接続手順であるアタッチシーケンスと方式的には同一である。また、上流ユニット接続切替制御プログラム905bは、中継無線通信部9が上流ユニットの無線基地局部へアタッチする際に、その接続先候補として2つ以上の無線通信ユニットが存在する場合、より高品質にて接続できる無線通信ユニットを最終的に接続すべき上流ユニットとして選択する処理、あるいは、上流ユニットとは別の無線通信ユニットであって上流ユニットよりも高品質にて無線接続可能な切替候補ユニットが存在する場合に、新たな上流ユニットとして該切替候補ユニットに接続切り替えする処理を担うものである。 In the relay wireless communication unit 9, the LTE protocol stack for the relay wireless communication unit incorporated in the communication firmware 905a is the same as the protocol stack for the UE (mobile terminal) described later. In other words, the procedure for connecting the relay radio communication unit 9 to the upstream radio base station is the same as the attach sequence, which is the procedure for connecting a UE (mobile terminal). In addition, the upstream unit connection switching control program 905b allows for higher quality if there are two or more wireless communication units as connection destination candidates when the relay wireless communication unit 9 attaches to the wireless base station unit of the upstream unit. A process of selecting a wireless communication unit that can be connected to as the upstream unit to be finally connected, or a process of selecting a switching candidate unit that is a wireless communication unit different from the upstream unit and capable of wireless connection with higher quality than the upstream unit. If it exists, it is responsible for the process of connecting and switching to the switching candidate unit as a new upstream unit.

また、通信バス30には、EPC機能部3とインターネット等の外部ネットワーク60との間のIPパケットの送受信を中継するルータ8が接続されている(すなわち、EPC機能部3と中継無線通信部9との間にルータ8が設けられている)。 Further, a router 8 that relays transmission and reception of IP packets between the EPC function unit 3 and an external network 60 such as the Internet is connected to the communication bus 30 (that is, a router 8 is connected to the EPC function unit 3 and an external network 60 such as the Internet). (A router 8 is provided between the two.)

次に、無線通信ユニット1は、着脱式の二次電池モジュール21(例えば、リチウムイオン二次電池モジュールやニッケル水素二次電池モジュールなど)と、無線基地局部4、EPC機能部3、ルータ8及び中継無線通信部9の各機能回路ブロックと、二次電池モジュール21からの入力電圧を各機能回路ブロックの駆動電圧に変換して出力する電源回路部22とが可搬型筐体23に一体的に組付けられた構造を有する。これにより、無線通信ユニット1は、二次電池モジュール21から駆動電源電圧を自律的に調達でき、商用交流などの外部電源電圧が使用不能な設置場所(例えば海上など)においても問題なく使用可能である。可搬型筐体23は金属ないし強化型樹脂製の箱型であり、図3に示す例では、搬送ないし移動の便宜を図るため、可搬型筐体23の底部にキャスター24Cを、同じく背面に手押し用の取手24を設けている。 Next, the wireless communication unit 1 includes a removable secondary battery module 21 (for example, a lithium ion secondary battery module, a nickel metal hydride secondary battery module, etc.), a wireless base station section 4, an EPC function section 3, a router 8, and a Each functional circuit block of the relay wireless communication unit 9 and a power supply circuit unit 22 that converts the input voltage from the secondary battery module 21 into a driving voltage of each functional circuit block and outputs the drive voltage are integrated in a portable housing 23. It has an assembled structure. As a result, the wireless communication unit 1 can autonomously procure the driving power supply voltage from the secondary battery module 21, and can be used without problems even in installation locations where external power supply voltage such as commercial AC cannot be used (for example, at sea). be. The portable case 23 has a box shape made of metal or reinforced resin, and in the example shown in FIG. 3, casters 24C are provided at the bottom of the portable case 23, and casters 24C are placed on the back side for convenience of transportation or movement. A handle 24 is provided for use.

放電により二次電池モジュール21の出力電圧が下がった場合は、可搬型筐体23から二次電池モジュール21を取り外し、例えば図示しない商用交流電源や自家発電装置に接続された専用の充電器に装着して充電することが可能である。また、電源回路部22は、上記商用交流や移動体に設けられた集中電源部などの外部電源電圧も受電できるようになっており、上記駆動電源電圧に変換出力が可能である。さらに、当該外部電源電圧により二次電池モジュール21の充電を実行できるように構成することもできる。例えば電源回路部22が商用交流等から受電している状態で、停電により該受電が途絶えた場合は二次電池モジュール21からの受電に切り替えることで、無線通信ユニット1の動作が継続可能となるように構成することもできる。 If the output voltage of the secondary battery module 21 drops due to discharge, remove the secondary battery module 21 from the portable housing 23 and attach it to a dedicated charger connected to a commercial AC power source or private power generator (not shown), for example. It is possible to charge the battery. Further, the power supply circuit section 22 can also receive power from an external power supply voltage such as the above-mentioned commercial alternating current or a centralized power supply section provided in a moving body, and can convert and output the above-mentioned driving power supply voltage. Furthermore, it is also possible to configure the secondary battery module 21 to be charged using the external power supply voltage. For example, if the power supply circuit section 22 is receiving power from a commercial alternating current or the like and the power reception is interrupted due to a power outage, the operation of the wireless communication unit 1 can be continued by switching to receiving power from the secondary battery module 21. It can also be configured as follows.

次に、図4は、UE(移動端末)5の電気的構成の一例を示すブロック図である。UE5はマイコン100を処理主体として備えたスマートフォンとして構成されている。マイコン100は、CPU101、プログラム実行領域となるRAM102、ROM103、入出力部104及びそれらを相互に接続するバス106等からなる。また、バス106にはフラッシュメモリ105が接続され、ここにUE5の動作環境を構築するためのOS(図示せず)と、端末アプリ105b等がインストールされている。 Next, FIG. 4 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the UE (mobile terminal) 5. As shown in FIG. UE5 is configured as a smartphone including microcomputer 100 as a processing entity. The microcomputer 100 includes a CPU 101, a RAM 102 serving as a program execution area, a ROM 103, an input/output section 104, a bus 106 interconnecting them, and the like. Further, a flash memory 105 is connected to the bus 106, and an OS (not shown) for constructing the operating environment of the UE 5, a terminal application 105b, etc. are installed therein.

また、入出力部104にはグラフィックコントローラ1091を介してモニタ109が接続されている。モニタ109には入力部をなすタッチパネル110が重ね合わされ、モニタ109に表示形成される種々のソフト操作部(ボタンやアイコンなど:図13~図17参照)と協働して、UE5の動作制御に必要な種々の情報入力がなされるようになっている。タッチパネル110はタッチパネルコントローラ1101を介して入出力部104に接続されている。入出力部104には静止画ないし動画を撮影するためのカメラ111が接続されている。さらに、バス106には無線通信部112が接続されている。UE5は該無線通信部112にて、図2の無線通信ユニット1の無線基地局部4と端末用無線ベアラ57を介して無線接続される。 Further, a monitor 109 is connected to the input/output unit 104 via a graphic controller 1091. A touch panel 110 serving as an input unit is superimposed on the monitor 109, and works with various software operation units (buttons, icons, etc.: see FIGS. 13 to 17) displayed on the monitor 109 to control the operation of the UE 5. Various necessary information inputs are made. Touch panel 110 is connected to input/output section 104 via touch panel controller 1101. A camera 111 for taking still images or moving images is connected to the input/output unit 104. Furthermore, a wireless communication section 112 is connected to the bus 106. The UE 5 is wirelessly connected to the radio base station section 4 of the radio communication unit 1 in FIG. 2 via the terminal radio bearer 57 at the radio communication section 112.

図5は、UE5と無線通信ユニット1との間のデータ伝送に使用するIPパケットの構造を示す模式図である。IPパケット1300はIPヘッダ1301とペイロード1302とからなり、IPヘッダ1301にはPDU識別番号、データの送信元アドレス1301a、送信先アドレス1301bなどが書き込まれる。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of an IP packet used for data transmission between the UE 5 and the wireless communication unit 1. The IP packet 1300 consists of an IP header 1301 and a payload 1302, and a PDU identification number, a data source address 1301a, a destination address 1301b, and the like are written in the IP header 1301.

図6及び図7は、LTEシステムにおける無線プロトコルスタックを示し、図6はユーザプレーンのプロトコルスタックを、図7はコントロールプレーンのプロトコルスタックを示している。該無線プロトコルスタックは、OSI参照モデルのレイヤ1~レイヤ3に区分されており、レイヤ1はPHY(物理)層である。レイヤ2は、MAC(Medium Access Control:メディアアクセス制御)層、RLC(Radio Link Control:無線リンク制御)層、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol:パケットデータ暗号化)層を含む。レイヤ3は、RRC(Radio Resource Control:無線リソース制御)層及びNAS(Non-Access Stratum:非アクセス)層を含む。 6 and 7 show wireless protocol stacks in the LTE system, FIG. 6 shows a user plane protocol stack, and FIG. 7 shows a control plane protocol stack. The wireless protocol stack is divided into layers 1 to 3 of the OSI reference model, with layer 1 being the PHY (physical) layer. Layer 2 includes a MAC (Medium Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer. Layer 3 includes an RRC (Radio Resource Control) layer and a NAS (Non-Access Stratum) layer.

各層の役割は以下の通りである。
・PHY層:符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行なう。UE5及び中継無線通信部9のPHY層と無線基地局部(eNodeB)4のPHY層との間では、物理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・MAC層:データの優先制御、HARQによる再送制御処理、及びランダムアクセス手順等を行なう。UE5及び中継無線通信部9のMAC層と無線基地局部4のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。無線基地局部4のMAC層は、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式(MCS))及びUE5への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
The role of each layer is as follows.
- PHY layer: performs encoding/decoding, modulation/demodulation, antenna mapping/demapping, and resource mapping/demapping. Data and control signals are transmitted between the PHY layer of the UE 5 and the relay radio communication unit 9 and the PHY layer of the radio base station unit (eNodeB) 4 via a physical channel.
- MAC layer: Performs data priority control, HARQ retransmission control processing, random access procedures, etc. Data and control signals are transmitted between the MAC layer of the UE 5 and the relay radio communication unit 9 and the MAC layer of the radio base station unit 4 via a transport channel. The MAC layer of the radio base station unit 4 includes a scheduler that determines uplink and downlink transport formats (transport block size, modulation and coding scheme (MCS)) and resource blocks to be allocated to the UE 5.

・RLC層:MAC層及びPHY層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE5のRLC層と無線基地局部4のRLC層との間では、論理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
・PDCP層:PDUのヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行なう。
・RRC層:制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。UE5のRRC層と無線基地局部4のRRC層との間では、各種設定のためのメッセージ(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルを制御する。UE5のRRCと無線基地局部4のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE5はRRCコネクティッドモードとなり、そうでない場合はRRCアイドルモードとなる。
- RLC layer: transmits data to the RLC layer on the receiving side using the functions of the MAC layer and PHY layer. Data and control signals are transmitted between the RLC layer of the UE 5 and the RLC layer of the radio base station section 4 via logical channels.
- PDCP layer: Performs header compression/decompression, encryption/decryption of PDU.
- RRC layer: Defined only in the control plane that handles control signals. Messages for various settings (RRC messages) are transmitted between the RRC layer of the UE 5 and the RRC layer of the radio base station section 4. The RRC layer controls logical, transport and physical channels according to the establishment, re-establishment and release of radio bearers. If there is a connection (RRC connection) between the RRC of the UE5 and the RRC of the radio base station unit 4, the UE5 is in RRC connected mode, otherwise it is in RRC idle mode.

以上の層はコントロールプレーン及びユーザプレーンの双方にて使用される。一方、コントロールプレーンのみ、UE5、中継無線通信部9及びMME2には、RRC層よりさらに上位にセッション管理及びモビリティ管理等を行なうNAS層が設けられる。また、無線基地局部4のEPC機能部3側とのユーザデータ伝送インターフェースには、GTP-U(GPRS(General Packet Radio Service)Tunneling Protocol for User Plane)層が設けられている。GTP-U層は、接続先のUE5ないし中継無線通信部9の識別や、使用する無線ベアラの識別を行なうためのものである。 The above layers are used in both the control plane and the user plane. On the other hand, only the control plane, the UE 5, the relay wireless communication unit 9, and the MME 2 are provided with a NAS layer that performs session management, mobility management, etc. higher than the RRC layer. Further, a user data transmission interface between the radio base station section 4 and the EPC function section 3 side is provided with a GTP-U (GPRS (General Packet Radio Service) Tunneling Protocol for User Plane) layer. The GTP-U layer is for identifying the connection destination UE 5 or relay radio communication unit 9 and identifying the radio bearer to be used.

次に、図8は、LTEシステムにおける下りリンクのチャネルマッピングを示す。ここでは、論理チャネル(Downlink Logical Channel)、トランスポートチャネル(Downlink Transport Channel)及び物理チャネル(Downlink Physical Channel)相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。
・DTCH(Dedicated Traffic Channel:専用トラフィックチャネル)は、データの送信のための個別論理チャネルである。DTCHは、トランスポートチャネルであるDLSCH(Downlink Shared Channel:下りシェアドチャネル)にマッピングされる。
Next, FIG. 8 shows downlink channel mapping in the LTE system. Here, a mapping relationship between a logical channel (Downlink Logical Channel), a transport channel (Downlink Transport Channel), and a physical channel (Downlink Physical Channel) is shown. Below, they will be explained in order.
- DTCH (Dedicated Traffic Channel) is a dedicated logical channel for data transmission. DTCH is mapped to DLSCH (Downlink Shared Channel), which is a transport channel.

・DCCH(Dedicated Control Channel:専用制御チャネル):UE5とネットワークとの間の個別制御情報を送信するための論理チャネルである。DCCHは、UE5及び中継無線通信部9が無線基地局部4とRRC接続を有する場合に用いられる。DCCHは、DLSCHにマッピングされる。
・CCCH(Common Control Channel:共通制御チャネル):UE5及び中継無線通信部9と無線基地局部4との間の送信制御情報のための論理チャネルである。CCCHは、UE5及び中継無線通信部9が無線基地局部4との間でRRC接続を有していない場合に用いられる。CCCHは、DLSCHにマッピングされる。
- DCCH (Dedicated Control Channel): A logical channel for transmitting dedicated control information between the UE 5 and the network. DCCH is used when the UE 5 and the relay radio communication unit 9 have an RRC connection with the radio base station unit 4. DCCH is mapped to DLSCH.
- CCCH (Common Control Channel): A logical channel for transmitting control information between the UE 5, the relay radio communication section 9, and the radio base station section 4. CCCH is used when the UE 5 and the relay radio communication unit 9 do not have an RRC connection with the radio base station unit 4. CCCH is mapped to DLSCH.

・BCCH(Broadcast Control Channel:放送制御チャネル):システム情報配信のための論理チャネルである。BCCHは、トランスポートチャネルであるBCH(Broadcast Channel、放送チャネル)又はDLSCHにマッピングされる。
・PCCH(Paging Control Channel:ページング制御チャネル):ページング情報、及びシステム情報変更を通知するための論理チャネルである。PCCHは、トランスポートチャネルであるPCH(Paging Channel:ページングチャネル)にマッピングされる。
- BCCH (Broadcast Control Channel): A logical channel for distributing system information. The BCCH is mapped to a BCH (Broadcast Channel) or DLSCH, which is a transport channel.
- PCCH (Paging Control Channel): A logical channel for notifying paging information and system information changes. The PCCH is mapped to a PCH (Paging Channel), which is a transport channel.

また、トランスポートチャネルと物理チャネルとの間のマッピング関係は以下の通りである。
・DLSCH及びPCH:PDSCH(Physical Downlink Shared Channel:物理下りシェアドチャネル)にマッピングされる。DLSCHは、HARQ、リンクアダプテーション、及び動的リソース割当をサポートする。
・BCH:PBCH(Physical Broadcast Channel:物理ブロードキャストチャネル)にマッピングされる。
Further, the mapping relationship between transport channels and physical channels is as follows.
- DLSCH and PCH: mapped to PDSCH (Physical Downlink Shared Channel). DLSCH supports HARQ, link adaptation, and dynamic resource allocation.
- BCH: Mapped to PBCH (Physical Broadcast Channel).

次に、図9は、LTEシステムにおける上りリンクのチャネルマッピングを示す。図8と同様に、論理チャネル(Downlink Logical Channel)、トランスポートチャネル(Downlink Transport Channel)及び物理チャネル(Downlink Physical Channel)相互間のマッピング関係を示している。以下、順に説明する。 Next, FIG. 9 shows uplink channel mapping in the LTE system. Similar to FIG. 8, the mapping relationship between the logical channel (Downlink Logical Channel), the transport channel (Downlink Transport Channel), and the physical channel (Downlink Physical Channel) is shown. Below, they will be explained in order.

・CCCH(Common Control Channel:共通制御チャネル):UE5及び中継無線通信部9とEPC機能部3との間の制御情報を送信するために使用される論理チャネルであり、EPC機能部3と無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)接続を有していないUE5によって使用される。
・DCCH(Dedicated Control Channel:専用制御チャネル):1対1(point-to-point)の双方向の論理チャネルであり、UE5及び中継無線通信部9とEPC機能部3と間で個別の制御情報を送信するために利用するチャネルである。専用制御チャネルDCCHは、RRC接続を有しているUE5によって使用される。
・DTCH(Dedicated Traffic Channel:専用トラフィックチャネル):1対1の双方向論理チャネルであり、特定のUE又は中継無線通信部専用のチャネルであって、ユーザ情報の転送のために利用される。
- CCCH (Common Control Channel): A logical channel used to transmit control information between the UE 5, the relay radio communication unit 9, and the EPC function unit 3, and is a logical channel used to transmit control information between the UE 5, the relay radio communication unit 9, and the EPC function unit 3, and the EPC function unit 3 and radio resources. Used by UE5 that does not have a control (RRC: Radio Resource Control) connection.
・DCCH (Dedicated Control Channel): A point-to-point bidirectional logical channel that transmits individual control information between the UE 5, the relay radio communication unit 9, and the EPC function unit 3. This is the channel used to transmit. The dedicated control channel DCCH is used by UE5s that have an RRC connection.
- DTCH (Dedicated Traffic Channel): A one-to-one bidirectional logical channel, which is dedicated to a specific UE or relay radio communication unit, and is used to transfer user information.

・ULSCH(Uplink Shared Channel:上りリンク共用チャネル):HARQ)、動的適応無線リンク制御、間欠送信(DTX:Discontinuous Transmission)がサポートされるトランスポートチャネルである。
・RACH(Random Access Channel:ランダムアクセスチャネル):制限された制御情報が送信されるトランスポートチャネルである。
- It is a transport channel that supports ULSCH (Uplink Shared Channel: HARQ), dynamic adaptive radio link control, and discontinuous transmission (DTX).
- RACH (Random Access Channel): A transport channel on which limited control information is transmitted.

・PUCCH(Physical Uplink Control Channel:物理上りリンク制御チャネル):下りリンクデータに対する応答情報(ACK(Acknowledge)/NACK(Negative acknowledge))、下りリンクの無線品質情報(CQI:channel Quality Indiacator)、および、上りリンクデータの送信要求(スケジューリングリクエスト:Scheduling Request:SR)を無線基地局部4に通知するために使用される物理チャネルである。
・PUSCH(Physical Uplink Shared Channel:物理上りリンク共用チャネル):上りリンクデータを送信するために使用される物理チャネルである。
・PRACH(Physical Random Access Channel:物理ランダムアクセスチャネル):主にUE5から無線基地局部4への送信タイミング情報(送信タイミングコマンド)を取得するためのランダムアクセスプリアンブル送信に使用される物理チャネルである。ランダムアクセスプリアンブル送信はランダムアクセス手順の中で行なわれる。
- PUCCH (Physical Uplink Control Channel): Response information for downlink data (ACK (Acknowledge)/NACK (Negative acknowledge)), downlink radio quality information (CQI: channel Quality Indicator), and This is a physical channel used to notify the wireless base station section 4 of a request for transmission of uplink data (scheduling request: SR).
- PUSCH (Physical Uplink Shared Channel): A physical channel used to transmit uplink data.
- PRACH (Physical Random Access Channel): A physical channel mainly used for random access preamble transmission to obtain transmission timing information (transmission timing command) from the UE 5 to the radio base station section 4. Random access preamble transmission is performed during the random access procedure.

図9に示すように、上りリンクでは、次のようにトランスポートチャネルと物理チャネルのマッピングが行われる。上りリンク共用チャネルULSCHは、物理上りリンク共用チャネルPUSCHにマッピングされる。ランダムアクセスチャネルRACHは、物理ランダムアクセスチャネルPRACHにマッピングされる。物理上りリンク制御チャネルPUCCHは、物理チャネル単独で使用される。また、共通制御チャネルCCCH、専用制御チャネルDCCH、専用トラフィックチャネルDTCHは、上りリンク共用チャネルULSCHにマッピングされる。 As shown in FIG. 9, in the uplink, transport channels and physical channels are mapped as follows. The uplink shared channel ULSCH is mapped to the physical uplink shared channel PUSCH. Random access channel RACH is mapped to physical random access channel PRACH. The physical uplink control channel PUCCH is used as a physical channel alone. Further, the common control channel CCCH, dedicated control channel DCCH, and dedicated traffic channel DTCH are mapped to the uplink shared channel ULSCH.

次に、LTEシステムの下りリンクにおいては、UE5及び中継無線通信部9は無線基地局部4に対してOFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing、直交周波数分割多重)アクセス(OFDMA)により無線接続する。OFDMA方式は、周波数分割多重と時間分割多重とを複合させた二次元の多重化アクセス方式として特徴づけられる。具体的には、直交する周波数軸と時間軸のサブキャリアを分割してUE5に割り振り、各サブキャリアの信号がゼロ(0点)になるように、周波数軸上で直交するサブキャリアを分割する。サブキャリアを分割して周波数軸上に割り当てることにより、あるサブキャリアがフェージングの影響を受けても影響のない別のサブキャリアを選択することができるので、ユーザは無線環境に応じてより良好なサブキャリアを使用でき、無線品質を維持できる利点が生ずる。 Next, in the downlink of the LTE system, the UE 5 and the relay radio communication unit 9 wirelessly connect to the radio base station unit 4 using OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) access (OFDMA). The OFDMA system is characterized as a two-dimensional multiple access system that combines frequency division multiplexing and time division multiplexing. Specifically, orthogonal subcarriers on the frequency axis and time axis are divided and allocated to UE5, and the subcarriers that are orthogonal on the frequency axis are divided so that the signal of each subcarrier becomes zero (0 point). . By dividing subcarriers and allocating them on the frequency axis, even if one subcarrier is affected by fading, it is possible to select another subcarrier that is unaffected. This has the advantage that subcarriers can be used and wireless quality can be maintained.

そして、OFDMA方式においては、周波数軸と時間軸とが張る仮想平面上で定義されるリソースブロック(Resource Block:以下、RBともいう)が無線リソースとして採用される。RBは図10に示すように、上記平面を180kHz/0.5msecでマトリックスに区切ったブロックとして定義され、各ブロックは周波数軸上では15kHz間隔で隣接する12個のサブキャリアを、時間軸上ではフレームの1スロット分(7シンボル)を含む。このRBは時間軸上で隣接する2つ(1msec)を1組としてUE5及び中継無線通信部9に割り当てられる。他方、LTEシステムの上りリンクにおいても、SC-FDM(Single Career Frequency-Division Multiplexing)アクセス(SC-FDMA)が採用される点を除き、同様の概念のリソースブロックが無線リソースとして用いられる。OFDMAでは1つのリソースブロックが周波数軸上で12のサブキャリア(帯域幅:15kHz)に分割されるのに対し、SC-FDMAはサブキャリアへの分割がなされないシングルキャリア方式である。 In the OFDMA system, a resource block (hereinafter also referred to as RB) defined on a virtual plane extending between a frequency axis and a time axis is employed as a radio resource. As shown in Fig. 10, RB is defined as a block obtained by dividing the above plane into a matrix at 180 kHz/0.5 msec, and each block divides 12 adjacent subcarriers at 15 kHz intervals on the frequency axis, and Contains one slot (7 symbols) of the frame. These RBs are assigned to the UE 5 and the relay radio communication unit 9, with two RBs adjacent on the time axis (1 msec) as one set. On the other hand, in the uplink of the LTE system, resource blocks with a similar concept are used as radio resources, except that SC-FDM (Single Career Frequency-Division Multiplexing) access (SC-FDMA) is adopted. In OFDMA, one resource block is divided into 12 subcarriers (bandwidth: 15 kHz) on the frequency axis, whereas SC-FDMA is a single carrier system in which division into subcarriers is not performed.

例えば下りリンクへのリソースブロックの割当については、通常のLTEプロトコルにおいて次のような手順にて決定されている。UE5及び中継無線通信部9は、定められた周波数単位ごとに、eNodeB4より送信されるCQI参照信号を受信し、下りチャネルの受信品質を示す指示子であるCQIを測定してCQI情報を作成する。CQI情報は、図32に示すごとく、測定により得られる受信品質を変調方式毎に符号化率と周波数利用効率の2つのパラメータにて表したもので、上りリンクの制御チャネル(前述のPUCCH)を用いてUE5からeNodeB4にCQIインデクスを用いて報告される。 For example, allocation of resource blocks to the downlink is determined using the following procedure in the normal LTE protocol. The UE 5 and the relay radio communication unit 9 receive the CQI reference signal transmitted from the eNodeB 4 for each predetermined frequency unit, measure the CQI, which is an indicator indicating the reception quality of the downlink channel, and create CQI information. . As shown in Figure 32, CQI information represents the reception quality obtained through measurement using two parameters: coding rate and frequency utilization efficiency for each modulation method. The CQI index is reported from the UE5 to the eNodeB4 using the CQI index.

eNodeB4は、複数のUE5又は中継無線通信部9から通知されたCQI情報を基に、個々のUE5又は中継無線通信部9との無線ベアラに割り当てる。各UE5及び中継無線通信部9のCQI情報の内容に応じて受信信号レベルの高い周波数ブロックを各々のUE5及び中継無線通信部9に対して最適に割当てを行うことにより、UE5及び中継無線通信部9のダイバーシチ効果(マルチユーザダイバーシチ)を得ることができ、ユーザスループットおよびセル当りのスループットを向上できる。 The eNodeB 4 allocates a radio bearer with each UE 5 or the relay radio communication unit 9 based on the CQI information notified from the plurality of UEs 5 or the relay radio communication unit 9. By optimally allocating frequency blocks with high received signal levels to each UE 5 and relay radio communication unit 9 according to the content of CQI information of each UE 5 and relay radio communication unit 9, 9 diversity effect (multi-user diversity) can be obtained, and user throughput and throughput per cell can be improved.

図11は、上記の構成の無線通信ユニット1を採用した場合の、本発明の無線ネットワークシステムの構成例を示すものである。該無線ネットワークシステムにおいて無線通信ユニット群1(A)~1(D)は、互いに隣接する無線通信ユニット対(1(A)と1(B)、1(B)と1(C)、1(C)と1(D))の基地局セル(50(A)と50(B)、50(B)と50(C)、50(C)と50(D))が一部重なる位置関係で、ユニット間無線ベアラ55(A),55(B),55(C)により接続されている。また、無線通信ユニット1(C)の無線基地局部4(C)には2つの無線通信ユニット、具体的には無線通信ユニット1(B)の中継無線通信部9(B)がユニット間無線ベアラ55(B)により、また、無線通信ユニット1(D)の中継無線通信部9(D)がユニット間無線ベアラ55(C)により接続されている。ユニット間無線ベアラ55(B)とユニット間無線ベアラ55(C)とは同一の周波数チャネル(図11ではいずれもCH2)に設定されている。一方、無線通信ユニット1(B)からみて、下流ユニット間無線ベアラ55(A)と上流ユニット間無線ベアラ55(B)とは、異なる周波数チャネル(図11ではCH1とCH2)に設定されている。 FIG. 11 shows an example of the configuration of a wireless network system of the present invention in which the wireless communication unit 1 having the above configuration is employed. In the wireless network system, wireless communication unit groups 1(A) to 1(D) are arranged into adjacent wireless communication unit pairs (1(A) and 1(B), 1(B) and 1(C), 1( C) and 1(D)) base station cells (50(A) and 50(B), 50(B) and 50(C), 50(C) and 50(D)) partially overlap. , are connected by inter-unit radio bearers 55(A), 55(B), and 55(C). Furthermore, the radio base station section 4 (C) of the radio communication unit 1 (C) has two radio communication units, specifically, the relay radio communication section 9 (B) of the radio communication unit 1 (B) is an inter-unit radio bearer. 55(B), and the relay wireless communication section 9(D) of the wireless communication unit 1(D) is connected by the inter-unit radio bearer 55(C). The inter-unit radio bearer 55 (B) and the inter-unit radio bearer 55 (C) are set to the same frequency channel (both CH2 in FIG. 11). On the other hand, from the perspective of the wireless communication unit 1 (B), the downstream inter-unit radio bearer 55 (A) and the upstream inter-unit radio bearer 55 (B) are set to different frequency channels (CH1 and CH2 in FIG. 11). .

例えば無線通信ユニット対1(A),1(B)の一方に接続されたUE5(A)(移動端末)と他方に接続されたUE5(B)(移動端末)とが、無線通信ユニット対1(A),1(B)及び該無線通信ユニット対1(A),1(B)を接続するユニット間無線ベアラ55(A)を介してIPパケットの送受信を行なうことができる。無線通信ユニット群1(A)~1(D)は、例えば全てが前述の船舶や車両などの移動体上に搭載されていてもよいし、一部のもののみを移動体上に搭載し、残余のものを建物内などに固定設置するようにしてもよい。 For example, when a UE 5 (A) (mobile terminal) connected to one of the pair of wireless communication units 1 (A) and 1 (B) and a UE 5 (B) (mobile terminal) connected to the other, the pair of wireless communication units 1 (A), 1(B) and the inter-unit radio bearer 55(A) connecting the pair of wireless communication units 1(A) and 1(B), IP packets can be transmitted and received. For example, all of the wireless communication unit groups 1(A) to 1(D) may be mounted on a moving body such as the above-mentioned ship or vehicle, or only some of them may be mounted on a moving body, The remaining parts may be fixedly installed inside a building or the like.

また、図11においては、ユニット間無線ベアラ55(A),55(B)により接続された無線通信ユニットが3以上(図11では、4つ)となっている。この場合、無線通信ユニット群1(A)~1(D)の1つの無線通信ユニットをなす第一の無線通信ユニット1(A)に接続されたUE(移動端末)5(A)と、無線通信ユニット群1(A)~1(D)において第一の無線通信ユニット1(A)に対し1以上の中間の無線通信ユニット1(B),1(C)を隔てて配置される第二の無線通信ユニット1(C),1(D)に接続されたUE(移動端末)5(C),5(D)とが、第一の無線通信ユニット1(A)、中間の無線通信ユニット1(B),1(C)及び第二の無線通信ユニット1(C),1(D)と、それら無線通信ユニット1(A)~1(D)を接続するユニット間無線ベアラ55(A),55(B),55(C)とを介してIPパケットを送受信できるようになっている。このように、5同士の無線通信によるIPパケットの送受信が可能となる。 Moreover, in FIG. 11, the number of wireless communication units connected by the inter-unit radio bearers 55(A) and 55(B) is three or more (four in FIG. 11). In this case, a UE (mobile terminal) 5 (A) connected to the first wireless communication unit 1 (A) forming one wireless communication unit of the wireless communication unit groups 1 (A) to 1 (D) and a wireless In communication unit groups 1(A) to 1(D), a second wireless communication unit disposed with one or more intermediate wireless communication units 1(B) and 1(C) separated from the first wireless communication unit 1(A) The UEs (mobile terminals) 5(C), 5(D) connected to the wireless communication units 1(C), 1(D) are connected to the first wireless communication unit 1(A), the intermediate wireless communication unit 1(B), 1(C) and second wireless communication units 1(C), 1(D), and an inter-unit radio bearer 55(A) that connects these wireless communication units 1(A) to 1(D). ), 55(B), and 55(C). In this way, it becomes possible to send and receive IP packets through wireless communication between the five devices.

3GPP仕様の無線通信方式においては、該3GPPに規定された複数の周波数バンドのいずれが割り当てられる。この割り当てられる周波数バンドは、通信方式によって相違し、例えばLTEバンドとしてはバンド1、3、6、8、11、18、19、21、26、28、41及び42が使用されている。いずれのバンドも、予め定められた帯域幅の複数の周波数チャネルに分割され、EPC機能部3は、図2のユニット間無線ベアラ55及び端末用無線ベアラ57を、予め定められた周波数チャネルを選択して構築することとなる。すなわち、下流ユニット間チャネル、上流ユニット間チャネル及び端末側チャネルは、各々3GPPに規定される複数のバンドのいずれかに属する周波数チャネルとして設定される。 In the wireless communication system according to the 3GPP specifications, any one of a plurality of frequency bands defined by the 3GPP is assigned. The assigned frequency bands differ depending on the communication method, and for example, bands 1, 3, 6, 8, 11, 18, 19, 21, 26, 28, 41, and 42 are used as LTE bands. Each band is divided into a plurality of frequency channels with a predetermined bandwidth, and the EPC function unit 3 selects a predetermined frequency channel for the inter-unit radio bearer 55 and the terminal radio bearer 57 in FIG. It will be constructed as follows. That is, the downstream inter-unit channel, the upstream inter-unit channel, and the terminal-side channel are each set as a frequency channel belonging to one of a plurality of bands defined by 3GPP.

本実施形態において、EPC機能部3は、(下流)ユニット間無線ベアラ55の設定周波数チャネルを、予め定められた特定の1つの周波数チャネルである(下流)ユニット間チャネルに固定設定する。また、端末用無線ベアラ57の設定周波数チャネルである端末側チャネルについては、(下流)ユニット間チャネルと同一の周波数チャネルに設定される。つまり、EPC機能部3は、直下の無線基地局部4に対し、下流側の無線通信ユニット1の中継無線通信部9と移動端末5に対し同一の周波数チャネルを設定する。 In the present embodiment, the EPC function unit 3 fixes the setting frequency channel of the (downstream) inter-unit radio bearer 55 to a (downstream) inter-unit channel that is one specific predetermined frequency channel. Furthermore, the terminal side channel, which is the set frequency channel of the terminal radio bearer 57, is set to the same frequency channel as the (downstream) inter-unit channel. That is, the EPC function section 3 sets the same frequency channel for the wireless base station section 4 directly below the relay wireless communication section 9 of the wireless communication unit 1 on the downstream side and the mobile terminal 5.

端末用無線ベアラ57は、無線基地局部4に接続するUE5の台数や、伝送されるデータの容量に起因した通信トラフィックの混雑状況に応じて、同一バンド内で使用する周波数チャネルの数は適宜変更する必要がある。また、隣接する無線通信ユニットの重なりを有するセル間でUEが移動する場合、移動前のセルと移動後のセルとで各無線基地局部に接続する際の端末用無線ベアラ57の使用周波数チャネルが同一であるとセル間干渉の問題を生ずる。よって、UE(移動端末)5は、下流側のセルに移動したときは、移動先のセルの無線通信ユニット1の無線基地局部4に対し、その無線基地局部4から見た(下流)ユニット間無線ベアラ55の設定周波数チャネル((下流)ユニット間チャネル)に切り替える形で後述のハンドオーバ処理がなされる。他方、UE(移動端末)5が上流側のセルに移動したときは、移動先のセルの無線通信ユニット1の無線基地局部4に対し、その無線基地局部4から見た(上流)ユニット間無線ベアラ55の設定周波数チャネル((上流)ユニット間チャネル)に切り替える形で後述のハンドオーバ処理がなされる。つまり、UE(移動端末)5がセル間を移動するに伴い、端末側チャネルを逐次切り替える形で端末用無線ベアラ57が構築される。しかし、ユニット間無線ベアラ55については、多数のUE5が接続される各通信ユニット1からのIPパケットの伝送が集約されて通信トラフィック量が非常に大きくなるため、IPパケット伝送処理を可能な限りスムーズに行うことが求められる。このとき、個々のセル内のUE5の接続状況に応じて、ユニット間無線ベアラ55の周波数チャネル設定が頻繁に変更されてしまう状況が生じると、複数の無線通信ユニット1を横断するIPパケット伝送を行なおうとする際に、ユニット間無線ベアラ5での通信途絶等の問題が生じやすくなる。 The terminal radio bearer 57 changes the number of frequency channels used within the same band as appropriate, depending on the number of UEs 5 connected to the radio base station section 4 and the congestion status of communication traffic caused by the amount of data to be transmitted. There is a need to. In addition, when a UE moves between cells with overlapping adjacent radio communication units, the frequency channel used by the terminal radio bearer 57 when connecting to each radio base station section between the cell before movement and the cell after movement is If they are the same, a problem of inter-cell interference will occur. Therefore, when the UE (mobile terminal) 5 moves to a cell on the downstream side, the radio base station section 4 of the radio communication unit 1 of the cell to which the UE (mobile terminal) 5 has moved is located, and the inter-unit (downstream) unit as seen from the radio base station section 4 Handover processing, which will be described later, is performed by switching to the set frequency channel ((downstream) inter-unit channel) of the radio bearer 55. On the other hand, when the UE (mobile terminal) 5 moves to an upstream cell, the (upstream) inter-unit radio Handover processing, which will be described later, is performed by switching to the set frequency channel ((upstream) inter-unit channel) of the bearer 55. That is, as the UE (mobile terminal) 5 moves between cells, the terminal radio bearer 57 is constructed by sequentially switching terminal-side channels. However, regarding the inter-unit radio bearer 55, the transmission of IP packets from each communication unit 1 to which a large number of UEs 5 are connected is aggregated, resulting in a very large amount of communication traffic, so the IP packet transmission process is made as smooth as possible. You are required to do so. At this time, if a situation arises in which the frequency channel settings of the inter-unit radio bearer 55 are frequently changed depending on the connection status of the UE 5 in each cell, IP packet transmission across multiple radio communication units 1 may be interrupted. When attempting to do so, problems such as communication breakdown in the inter-unit radio bearer 5 are likely to occur.

図11のような、複数の無線通信ユニット1(A)~1(D)を接続する無線ネットワークシステムの構成においては、ユニット間無線ベアラ55による隣接ユニットの無線基地局部4との接続トポロジーが大きく変化しなければ、個々の無線通信ユニット1の中継無線通信部9の接続先となる無線基地局部4は固定されており、中継無線通信部9に対して周波数チャネル切替えを伴うハンドオーバ処理は不要となる。そこで、ユニット間無線ベアラ55について、予め定められた特定の1つの周波数チャネルであるユニット間チャネルに固定設定することで、ユニット間無線ベアラ55のチャネル切替えに伴う通信途絶等を効果的に防止でき、複数の無線通信ユニット1を横断する際のIPパケット伝送の安定性を大幅に向上することができる。 In the configuration of a wireless network system that connects a plurality of wireless communication units 1(A) to 1(D) as shown in FIG. If there is no change, the wireless base station section 4 to which the relay wireless communication section 9 of each wireless communication unit 1 is connected is fixed, and handover processing involving frequency channel switching is not required for the relay wireless communication section 9. Become. Therefore, by fixedly setting the inter-unit radio bearer 55 to an inter-unit channel that is one specific predetermined frequency channel, it is possible to effectively prevent communication interruptions caused by channel switching of the inter-unit radio bearer 55. , the stability of IP packet transmission when crossing multiple wireless communication units 1 can be greatly improved.

次に、図11において、無線通信ユニット1(A)のセル50(A)、無線通信ユニット1(B)のセル50(B)及び無線通信ユニット1(C)のセル50(C)とは互いに重なりを生じている。この場合、例えば無線通信ユニット1(B)から見て上流及び下流の無線通信ユニット1(A),1(C)を接続するユニット間無線ベアラ55(A),(B)のユニット間チャネルは、これを互いに異なる周波数チャネルに設定することで、ユニット間無線ベアラ55(A),(B)の構築に際して、これに関与する、互いに一部重なる複数のセル50(A)~50(C)の間で電波干渉を効果的に防止することができる。 Next, in FIG. 11, what are cell 50 (A) of wireless communication unit 1 (A), cell 50 (B) of wireless communication unit 1 (B), and cell 50 (C) of wireless communication unit 1 (C)? They overlap with each other. In this case, for example, the inter-unit channel of the inter-unit radio bearers 55 (A), (B) connecting the upstream and downstream radio communication units 1 (A), 1 (C) as seen from the radio communication unit 1 (B) is By setting these to mutually different frequency channels, when constructing the inter-unit radio bearers 55(A) and (B), a plurality of cells 50(A) to 50(C) that partially overlap each other are connected to each other. It is possible to effectively prevent radio wave interference between

より具体的には、無線通信ユニット1(A)~1(D)の各EPC機能部3は、(上流)ユニット間無線ベアラが構築される際に、下流ユニット間チャネルを、上流ユニット間無線ベアラに対して設定される上流ユニット間チャネルと異なる周波数チャネルに設定する一方、端末用チャネル群については、下流ユニット間チャネル及び上流ユニット間チャネルとのいずれとも異なる周波数チャネル群として設定している。例えば、無線通信ユニット1(B)に着目してみた場合、無線通信ユニット1(B)のEPC機能部3は、上流ユニット間無線ベアラ55(B)に対して設定される上流ユニット間チャネルを例えばCH2に設定する。一方、無線通信ユニット1(A)のEPC機能部3は、該無線通信ユニット1(A)から見た上流ユニット間無線ベアラ55(A)(無線通信ユニット1(B)から見れば下流ユニット間無線ベアラである)に対して設定される上流ユニット間チャネル(無線通信ユニット1(B)から見れば下流ユニット間チャネルである)を、上記CH2と相違するCH1に設定するのである。このとき、下流ユニット間チャネルCH1と上流ユニット間チャネルCH2とを同一バンド内の互いに異なる周波数チャネルとして設定することで、ユニット間無線ベアラを構築するための無線基地局部4及び中継無線通信部9のハードウェアを、単一バンド仕様にて簡便に構成できる利点が生ずる。 More specifically, each EPC function unit 3 of the wireless communication units 1(A) to 1(D) converts the downstream inter-unit channel into the upstream inter-unit radio when the (upstream) inter-unit radio bearer is constructed. The frequency channel is set to be different from the upstream inter-unit channel set for the bearer, while the terminal channel group is set as a frequency channel group different from both the downstream inter-unit channel and the upstream inter-unit channel. For example, when focusing on the wireless communication unit 1 (B), the EPC function section 3 of the wireless communication unit 1 (B) controls the upstream inter-unit channel set for the upstream inter-unit radio bearer 55 (B). For example, set it to CH2. On the other hand, the EPC function section 3 of the wireless communication unit 1 (A) is configured to provide an upstream inter-unit radio bearer 55 (A) as seen from the wireless communication unit 1 (A) (a downstream unit inter-unit radio bearer as seen from the wireless communication unit 1 (B)). The upstream inter-unit channel (which is the downstream inter-unit channel when viewed from the wireless communication unit 1 (B)) that is set for the radio bearer) is set to CH1, which is different from CH2. At this time, by setting the downstream inter-unit channel CH1 and the upstream inter-unit channel CH2 as mutually different frequency channels within the same band, the radio base station part 4 and the relay radio communication part 9 for constructing the inter-unit radio bearer are There is an advantage that the hardware can be easily configured with a single band specification.

また、端末側チャネルについては、上記同一バンドに属する周波数チャネルのうち、下流ユニット間チャネルと同一のチャネルに設定される。例えば、図11の無線ネットワークシステム全体に1つのバンドのみが割り当てられている場合、端末側チャネルは、同一バンドに属する周波数チャネルのうち、下流ユニット間チャネルと同一のチャネルを設定することで、端末用無線ベアラ構築も含めて無線基地局部4及び中継無線通信部9のハードウェアの単一バンド仕様化を図ることができ、装置構成の簡略化に寄与する。なお、端末側チャネルは、下流ユニット間チャネル及び上流ユニット間チャネルとして設定されるもの以外の残余の周波数チャネルから切り替え可能に選択してもよい。 Furthermore, the terminal side channel is set to the same channel as the downstream inter-unit channel among the frequency channels belonging to the same band. For example, if only one band is assigned to the entire wireless network system in FIG. The hardware of the radio base station section 4 and the relay radio communication section 9 including the construction of a radio bearer can be made into a single band specification, contributing to the simplification of the device configuration. Note that the terminal side channel may be switchably selected from the remaining frequency channels other than those set as the downstream inter-unit channel and the upstream inter-unit channel.

この場合、図11のように順次接続される複数の無線通信ユニット1の列において、セル間の重なりが生じないように定められた限界距離L内に接続経路長が収まっている複数の無線通信ユニット1(A)~1(D)について、これらを接続するユニット間無線ベアラ55(A)~55(C)のユニット間チャネルを、全て異なる周波数チャネルに設定することが望ましいといえる。他方、限界距離L内に接続経路長が収まっている無線通信ユニット1(A)~1(D)に対し、さらにその上流又は下流に別の無線通信ユニットが接続される場合は、該別の無線通信ユニットを接続するユニット間無線ベアラのユニット間チャネルを、上記限界距離L内の無線通信ユニットに割り振られたユニット間チャネルのいずれかと同じ周波数チャネルに設定することも可能である。例えば、図11において、無線通信ユニット1(A)のさらに上流側に新たな無線通信ユニットを接続する場合、該新たな無線通信ユニットからみて最も遠い無線通信ユニット1(A)の上流側ユニット間チャネルと同じ周波数チャネルCH1を、該新たな無線通信ユニットの下流側ユニット間チャネルとして設定することができる。また、接続先の無線基地局部が同一となる複数の無線通信ユニット1(B),1(D)(接続先の無線基地局は、図11では無線基地局部4(C))のユニット間無線ベアラ55(B),55(D)は、同一の周波数チャネル(図11ではCH2)に設定可能であり、チャネル制御の簡略化を図ることができる。 In this case, in a row of a plurality of wireless communication units 1 that are sequentially connected as shown in FIG. For units 1(A) to 1(D), it is desirable to set all the inter-unit channels of the inter-unit radio bearers 55(A) to 55(C) that connect these units to different frequency channels. On the other hand, when another wireless communication unit is connected upstream or downstream of wireless communication units 1(A) to 1(D) whose connection path lengths are within the limit distance L, It is also possible to set the inter-unit channel of the inter-unit radio bearer that connects the wireless communication units to the same frequency channel as any of the inter-unit channels allocated to the wireless communication units within the limit distance L. For example, in FIG. 11, when connecting a new wireless communication unit further upstream of wireless communication unit 1(A), the distance between the upstream units of wireless communication unit 1(A) that is farthest from the new wireless communication unit The same frequency channel CH1 as the channel can be set as the downstream inter-unit channel of the new wireless communication unit. In addition, inter-unit wireless communication between a plurality of wireless communication units 1(B) and 1(D) having the same wireless base station unit to connect to (the wireless base station to connect to is the wireless base station unit 4(C) in FIG. 11). Bearers 55(B) and 55(D) can be set to the same frequency channel (CH2 in FIG. 11), and channel control can be simplified.

また、本実施形態では、上記の同一バンドとして、3GPPに規定されたバンド28が採用されている。バンド28は、地上波アナログテレビ放送の停波にともない空きを生じたVHF帯(700MHz帯)に設定されている。バンド28は低周波数帯のため通信速度が幾分遅い関係上、都市部など端末加入者の多いエリア等での採用が積極的に進められておらず、電波リソースの利用状況がそれほどひっ迫していないためスムーズな接続が期待できる。また、低周波数帯であるということは、電波の遠方到達性に優れ、1つの無線通信ユニットがカバーできるエリア(セル)の拡大を図ることができる。また、地下や障害物があっても繋がりやすい特性を有し、例えば海上や鉱山などで本発明の無線ネットワークシステムを構築する上でも好適であるといえる。 Furthermore, in this embodiment, the band 28 defined by 3GPP is adopted as the same band. The band 28 is set to the VHF band (700 MHz band), which has become vacant due to the discontinuation of terrestrial analog television broadcasting. Because Band 28 is a low frequency band and has somewhat slow communication speeds, it has not been actively adopted in areas with many terminal subscribers, such as urban areas, and the usage of radio wave resources is not as tight. Therefore, you can expect a smooth connection. Furthermore, the use of a low frequency band means that radio waves can reach long distances, and it is possible to expand the area (cell) that can be covered by one wireless communication unit. Furthermore, it has the property of being easy to connect even underground or when there are obstacles, and can be said to be suitable for constructing the wireless network system of the present invention, for example, on the sea or in a mine.

次に、本発明の無線ネットワークシステムにおいて、図11のごとくある無線通信ユニットからみて上流・下流の位置関係で隣接するユニット間無線ベアラ、例えば図11のユニット間無線ベアラ55(A),55(B)のユニット間チャネル設定を互いに異ならせるための具体的な手法としては、例えばユニット間無線ベアラ55(A)~55(C)を経由して、各無線通信ユニット1(A)~1(D)がユニット間チャネル情報を共有化することにより行なうことができる。 Next, in the wireless network system of the present invention, inter-unit radio bearers that are adjacent in the upstream/downstream positional relationship from a certain radio communication unit as shown in FIG. 11, for example, the inter-unit radio bearers 55(A) and 55( As a specific method for making inter-unit channel settings different from each other in B), for example, each wireless communication unit 1(A) to 1( D) can be achieved by sharing channel information between units.

また、無線ネットワークシステムに参加する無線通信ユニットの上限数が定められている場合には、図11において個々の無線通信ユニット1(A)~1(D)に付与されるノードアドレスの組み合わせに応じて、割り振るべきユニット間チャネルの種別をチャネルマップの形で一律に定め、このチャネルマップを個々の無線通信ユニットのEPC機能部3に組み込んでおくことが、処理のさらなる簡略化を図るうえで有効である。各EPC機能部3は他の無線通信ユニットのEPC機能部3とチャネル設定情報を共有しなくとも、組み込まれたチャネルマップを参照することで、隣接するユニット間無線ベアラのユニット間チャネルが異なるものとなるように設定とすることが可能となる。この場合、EPC機能部1は、下流ユニット間チャネルとして選択可能な周波数チャネル群と、接続先となる下流中継無線通信部のノードアドレスとの対応関係を示すチャネルマップを記憶するチャネルマップ記憶部を有し、下流中継無線通信部からのアタッチ要求を受けるに伴い、該下流中継無線通信部のノードアドレスを取得するとともに、取得したノードアドレスに対応する周波数チャネルをチャネルマップ上にて特定し、特定された該周波数チャネルを下流ユニット間チャネルとして設定するように動作する。 In addition, if the upper limit number of wireless communication units that participate in the wireless network system is determined, depending on the combination of node addresses assigned to individual wireless communication units 1(A) to 1(D) in FIG. Therefore, it is effective to uniformly define the types of inter-unit channels to be allocated in the form of a channel map, and to incorporate this channel map into the EPC function section 3 of each wireless communication unit, in order to further simplify the process. It is. Each EPC function unit 3 does not have to share channel setting information with the EPC function unit 3 of other wireless communication units, but by referring to the built-in channel map, the inter-unit channels of adjacent inter-unit radio bearers can be different. It is possible to set it so that. In this case, the EPC function section 1 has a channel map storage section that stores a channel map indicating the correspondence between a frequency channel group that can be selected as a downstream inter-unit channel and a node address of a downstream relay wireless communication section to be connected. Upon receiving an attach request from a downstream relay wireless communication unit, the node address of the downstream relay wireless communication unit is acquired, and the frequency channel corresponding to the acquired node address is specified on the channel map. The selected frequency channel is set as the downstream inter-unit channel.

図12は、チャネルマップ305gの一例を示す。該チャネルマップ305gにおいては、システム構築に参加する無線通信ユニット1の数が4つであり、それぞれノードアドレスMID01~MID04が付与されている。そして、それらノードアドレスの組み合わせに応じ、対応する無線通信ユニットの間に設定するユニット間チャネルのチャネル番号が重複を生じないように定められている。このチャネルマップ305gは、無線通信ユニット1の数の増減及び配列変更に伴い、随時更新される。 FIG. 12 shows an example of the channel map 305g. In the channel map 305g, the number of wireless communication units 1 participating in system construction is four, and node addresses MID01 to MID04 are assigned to each of them. Then, according to the combination of these node addresses, channel numbers of inter-unit channels set between corresponding wireless communication units are determined so as not to cause duplication. This channel map 305g is updated at any time as the number of wireless communication units 1 increases or decreases and the arrangement changes.

図13は、EPC機能部3による上記チャネルマップ305gを用いたチャネル設定処理の流れを示すフローチャートである。B101では、下流側の無線通信ユニットのノードアドレスから、チャネルマップ305gを参照して下流側ユニット間チャネルのチャネル番号Ch#Mを取得する。B102では、上流側のユニット間チャネルのチャネル番号Ch#B(このチャネル番号Ch#Bは複数であってもよい)を上流側の無線通信ユニットから取得する。B103では、Ch#M/Ch#B以外の残余のチャネル番号からUE用のチャネル番号Ch#U1、Ch#U2・・・を選択する。そして、B104では、使用可能なチャネル番号(Ch#U1、Ch#U2・・・)を無線基地局部及びUEに通知する。この通知は、無線基地局部及びUEのアタッチシーケンスにて実行される。 FIG. 13 is a flowchart showing the flow of channel setting processing by the EPC function unit 3 using the channel map 305g. At B101, the channel number Ch#M of the downstream inter-unit channel is obtained from the node address of the downstream wireless communication unit by referring to the channel map 305g. In B102, the channel number Ch#B of the upstream inter-unit channel (this channel number Ch#B may be plural) is acquired from the upstream wireless communication unit. At B103, UE channel numbers Ch#U1, Ch#U2, etc. are selected from the remaining channel numbers other than Ch#M/Ch#B. Then, in B104, the radio base station unit and the UE are notified of the usable channel numbers (Ch#U1, Ch#U2, etc.). This notification is performed in the attach sequence of the radio base station unit and the UE.

以下、中継無線通信部9とUE5のアタッチシーケンスの流れについて、図14及び図15を用いて説明する。図14は中継無線通信部9のアタッチシーケンスを示す。TS1では中継無線通信部9から無線基地局部(eNodeB)4を経由してMME2に対し、アタッチ要求が出される。中継無線通信部9は、eNodeB4から定期的に出力される報知信号を受信することにより、eNodeB4のセル内(つまり、圏内)に入ったことを認識でき、アタッチ要求をeNodeB4に向けて出力する。このとき、要求元に無線通信ユニットのIPアドレスを送信する。MME2はこれを受け、TS2にてS-GW6に対しベアラ設定要求を送信する。S-GW6はTS3にて、P-GW7との間でS5インターフェース上に物理回線のベアラ設定処理を実行する。ベアラが設定されればS-GW6はTS4にてMME2に、ベアラ設定応答を送信する。 The flow of the attach sequence between the relay wireless communication unit 9 and the UE 5 will be described below using FIGS. 14 and 15. FIG. 14 shows the attach sequence of the relay wireless communication unit 9. In the TS1, an attach request is issued from the relay radio communication unit 9 to the MME 2 via the radio base station unit (eNodeB) 4. By receiving the broadcast signal periodically output from the eNodeB4, the relay radio communication unit 9 can recognize that it has entered the cell (that is, within range) of the eNodeB4, and outputs an attach request to the eNodeB4. At this time, the IP address of the wireless communication unit is transmitted to the request source. In response to this, MME2 transmits a bearer setting request to S-GW6 in TS2. The S-GW 6 executes a physical line bearer setting process on the S5 interface with the P-GW 7 in TS3. Once the bearer is set up, the S-GW 6 transmits a bearer setup response to the MME 2 in TS4.

MME2は、TS5にて要求元ユニットのIPアドレスに対応する無線通信チャネルをチャネルマップ305g(図12)上で検索する。そして、TS6で、無線ベアラ設定要求(アタッチ受入れ)を無線基地局部4に設定チャネル番号とともに通知する。これを受けた無線基地局部4はTS7にて設定するべき無線ベアラ(ユニット間無線ベアラ)の設定チャネル番号を含むMIB(Master Information Block)を中継無線通信部9に送信する。TS8にて中継無線通信部9はユニット間チャネルを、受信したMIBに含まれる設定チャネル番号に固定設定し、設定完了を返信する。これを受け、TS9にて無線基地局部4はセッション開始要求(タッチ受入れ)を中継無線通信部9に通知する。TS10にて中継無線通信部9はユニット間無線ベアラを設定し、セッション開始応答を無線基地局部4に返す。TS11にて、無線基地局部4は、セッション開始応答をMME2に通知する。 MME2 searches channel map 305g (FIG. 12) for a wireless communication channel corresponding to the IP address of the requesting unit in TS5. Then, at TS6, a radio bearer setup request (attach acceptance) is notified to the radio base station section 4 along with the setup channel number. Upon receiving this, the radio base station unit 4 transmits an MIB (Master Information Block) including the setting channel number of the radio bearer (inter-unit radio bearer) to be set in TS7 to the relay radio communication unit 9. At TS8, the relay wireless communication section 9 fixes the inter-unit channel to the set channel number included in the received MIB, and returns a setting completion notification. In response to this, the wireless base station unit 4 notifies the relay wireless communication unit 9 of a session start request (touch acceptance) at TS9. At TS10, the relay radio communication section 9 sets up an inter-unit radio bearer and returns a session start response to the radio base station section 4. At TS11, the wireless base station unit 4 notifies the MME 2 of a session start response.

一方、図15はUE5(移動端末)のアタッチシーケンスを示す。TS11ではUE5から無線基地局部(eNodeB)4を経由してMME2に対し、アタッチ要求が出される。このとき、要求元に無線通信ユニットのIPアドレスを送信する。MME2はこれを受け、TS12にてS-GW6に対しベアラ設定要求を送信する。S-GW6はTS13にて、P-GW7との間でS5インターフェース上に物理回線のベアラ設定処理を実行する。ベアラが設定されればS-GW6はTS14にてMME2に、ベアラ設定応答を送信する。MME2は、図13の処理に従い、端末用無線ベアラ群として使用可能な設定チャネル番号を決定する。そして、TS16で、無線ベアラ設定要求(アタッチ受入れ)を無線基地局部4に決定した設定チャネル番号とともに通知する。これを受けた無線基地局部4はTS17にて設定するべき無線ベアラ(ユニット間無線ベアラ)の設定チャネル番号を含むMIB(Master Information Block)をUE5に送信する。 On the other hand, FIG. 15 shows the attach sequence of UE5 (mobile terminal). In TS11, an attach request is issued from UE5 to MME2 via radio base station section (eNodeB) 4. At this time, the IP address of the wireless communication unit is transmitted to the request source. In response to this, MME2 transmits a bearer setting request to S-GW6 in TS12. In TS13, the S-GW 6 executes a physical line bearer setting process on the S5 interface with the P-GW 7. If the bearer is set up, the S-GW 6 transmits a bearer setting response to the MME 2 in TS14. The MME 2 determines a set channel number that can be used as a terminal radio bearer group according to the process shown in FIG. 13 . Then, at TS16, a radio bearer setup request (attach acceptance) is notified to the radio base station unit 4 along with the determined setup channel number. Upon receiving this, the radio base station section 4 transmits an MIB (Master Information Block) including the setting channel number of the radio bearer (inter-unit radio bearer) to be set in TS17 to the UE5.

TS18にてUE5は端末側チャネルを、受信したMIBに含まれる設定チャネル番号に設定し、設定完了を返信する。これを受け、TS19にて無線基地局部4はセッション開始要求(アタッチ受入れ)をUE5に通知する。TS20にてUE5は端末用無線ベアラを設定し、セッション開始応答を無線基地局部4に返す。TS21にて、無線基地局部4は、セッション開始応答をMME2に通知する。上記のように、UE5のアタッチシーケンスと中継無線通信部9のアタッチシーケンスとは、周波数チャネル設定の内容を除き、基本的に同一の手順に従い実行されている。 At TS18, the UE 5 sets the terminal side channel to the setting channel number included in the received MIB, and returns setting completion. In response to this, the radio base station unit 4 notifies the UE 5 of a session start request (attach acceptance) at TS19. At TS20, the UE 5 sets up a terminal radio bearer and returns a session start response to the radio base station section 4. At TS21, the wireless base station unit 4 notifies the MME 2 of a session start response. As described above, the attach sequence of the UE 5 and the attach sequence of the relay radio communication unit 9 are executed according to basically the same procedure except for the content of the frequency channel setting.

LTEシステムにおいては、上記設定チャネル番号などの報知情報の送信量を運用・環境ごとに柔軟に変更するために、PBCHを用いた固定的な報知情報リソースと、PDSCHを用いた可変的に使用できる無線リソースとが組み合わせて使用される。ここで固定的なリソースであるPBCHを用いるのは、UE5(中継無線通信部9)が最初に取得する情報として報知情報が定められており、UE5(中継無線通信部9)が無線基地局部(eNodeB)4からの通知を受けることなしに受信できる必要があるためである。UE5は固定的なリソースであるPBCHを最初に受信し、PBCHからPDSCHを受信するための最低限の情報を得て、その情報をもとにPDSCHにて送られる報知情報を読むようにしている。PDSCHはRB単位で割り当て可能な可変リソースであるため、PDSCHにて送信する報知情報の量は可変である。これにより報知情報に使用するリソース量の変更が実現され、ネットワーク運用や環境により異なる報知情報量に応じた無線リソースの割り当てが可能となる。 In the LTE system, in order to flexibly change the transmission amount of broadcast information such as the set channel number mentioned above depending on the operation and environment, there are two types of broadcast information resources: fixed broadcast information resources using PBCH and variable usage using PDSCH. Wireless resources are used in combination. The reason why the fixed resource PBCH is used here is that the broadcast information is determined as the first information that the UE5 (relay radio communication unit 9) acquires, and the UE5 (relay radio communication unit 9) uses the radio base station unit ( This is because the eNodeB) 4 needs to be able to receive the notification without receiving it. The UE5 first receives the PBCH, which is a fixed resource, obtains the minimum information for receiving the PDSCH from the PBCH, and reads broadcast information sent on the PDSCH based on that information. Since the PDSCH is a variable resource that can be allocated in RB units, the amount of broadcast information transmitted on the PDSCH is variable. This makes it possible to change the amount of resources used for broadcast information, making it possible to allocate radio resources according to the amount of broadcast information, which varies depending on network operation and environment.

そして、このPBCHにより送信される報知情報のうち上記のMIBは、無線フレームの先頭(すなわち、サブフレーム番号=0)で送信されるものであり、時間リソース及び周波数リソースが常に固定された形で割り当てられる。その送信情報は、通常は、例えばPDSCHにより他の報知情報(例えばSIB(System Information Block))を受信するための情報、及び無線フレーム番号(SFN : System Frame Number)などである。しかし、本実施形態では、このMIBを利用して、無線基地局部4はUE5(中継無線通信部9)に対し、端末用無線ベアラあるいはユニット間無線ベアラのチャネル情報を配信する。MIBのサイズは24ビットに固定されているが、そのうちの10ビットは予備領域となっているので、例えばこの予備領域を利用して上記無線ベアラの設定チャネル情報を組み込むことが可能である。 Of the broadcast information transmitted by this PBCH, the above-mentioned MIB is transmitted at the beginning of the radio frame (that is, subframe number = 0), and the time resources and frequency resources are always fixed. Assigned. The transmission information usually includes, for example, information for receiving other broadcast information (for example, SIB (System Information Block)) through PDSCH, and a radio frame number (SFN: System Frame Number). However, in this embodiment, the radio base station section 4 uses this MIB to distribute channel information of the terminal radio bearer or the inter-unit radio bearer to the UE 5 (relay radio communication section 9). The size of the MIB is fixed at 24 bits, of which 10 bits are a reserved area, so it is possible, for example, to incorporate the setting channel information of the radio bearer using this reserved area.

次に、図11のごとく、ユニット間無線ベアラ55により接続された2以上の無線通信ユニット1(A)~1(D)の各EPC機能部3は、個々の無線通信ユニット1(A)~1(D)の無線基地局部4に接続中のUE5(A)~5(D)(移動端末)のノードアドレス(ノード特定情報)を、ユニット間無線ベアラ55(A)~55(C)を経由して他の無線通信ユニットに転送できるようになっている。これにより、2以上の無線通信ユニット1(A)~1(D)間にて接続中のUE5(A)~5(D)のノードアドレスの無線通信ユニット1(A)~1(D)間での共有化が可能となる。そして、EPC機能部3は共有化されたノードアドレス(ノード特定情報)に基づいてIPパケットの転送テーブルを作成し、該転送テーブルを参照してIPパケットの転送制御を行なう。 Next, as shown in FIG. 11, each EPC function section 3 of the two or more wireless communication units 1(A) to 1(D) connected by the inter-unit radio bearer 55 connects the individual wireless communication units 1(A) to 1(D) to each other. The node addresses (node identification information) of UEs 5 (A) to 5 (D) (mobile terminals) connected to the radio base station section 4 of 1 (D), and the inter-unit radio bearers 55 (A) to 55 (C). can be transferred to other wireless communication units via the As a result, between the wireless communication units 1(A) to 1(D) of the node address of UE5(A) to UE5(D) that are connected between two or more wireless communication units 1(A) to 1(D) It becomes possible to share the information. Then, the EPC function unit 3 creates an IP packet forwarding table based on the shared node address (node identification information), and performs IP packet forwarding control by referring to the forwarding table.

図16は転送テーブルの一例を示すものである。転送テーブルは、個々の無線通信ユニット(MAD01~MAD04はそれらのノードアドレスを示す)において、接続中のUEのノードアドレス(UEAD11,12・・・、UEAD21,22・・・)がリスト化された形で登録される接続中ノード登録部305fと、受け取ったパケットの最終的な転送先となる無線通信ユニットのアドレスと、受け取ったパケットの次の転送先となる無線通信ユニットのアドレス(いわゆる、ネクストホッピング)とを対応付けて記憶した、ルーティングテーブル305ertとを含む。ネクストホッピングの情報は、本実施形態の無線ネットワークシステムにおいて、最終的なパケット送信先となるUEが接続された無線通信ユニットが、自身の下位側に隣接する無線通信ユニットに対しネクストホッピングが自ノードであることを報知し、これを受けた下位側の無線通信ユニットがさらに下位の無線通信ユニットに同様の報知を行なうことで、個々の無線通信ユニットに対するネクストホッピング情報がパケット送信元の無線通信ユニットに至るまで順次伝達されてゆく。各無線通信ユニットは、報知されたネクストホッピング情報をルーティングテーブル305ertに書き込み、以降、同じ宛先のパケットが送信される場合に、このルーティングテーブル305ertを参照することで、次の無線通信ユニットへのパケット転送がスムーズに実行される(いわゆる、ダイナミックルーティング方式)。本実施形態においてルーティングテーブル305ertには、ネクストホッピングだけでなく、途中経路上の無線通信ユニットのアドレスも合わせて共有・記憶されているが、これは省略してもよい。 FIG. 16 shows an example of a transfer table. The forwarding table lists the node addresses (UEAD11, 12..., UEAD21, 22...) of connected UEs in each wireless communication unit (MAD01 to MAD04 indicate their node addresses). The currently connected node registration unit 305f registers the address of the wireless communication unit that is the final destination of the received packet, and the address of the wireless communication unit that is the next destination of the received packet (so-called next routing table 305ert stored in association with each other (hopping). In the wireless network system of this embodiment, the next hopping information indicates that the wireless communication unit to which the UE, which is the final packet transmission destination, is connected performs next hopping to its own node with respect to the wireless communication unit adjacent to its own lower side. The lower-level wireless communication unit that receives this broadcasts the same notification to the lower-level wireless communication units, so that the next hopping information for each wireless communication unit can be transmitted to the wireless communication unit that sent the packet. It will be transmitted sequentially until it reaches. Each wireless communication unit writes the broadcasted next hopping information in the routing table 305ert, and thereafter, when a packet to the same destination is transmitted, by referring to this routing table 305ert, the packet to the next wireless communication unit is Transfer is executed smoothly (so-called dynamic routing method). In this embodiment, the routing table 305ert shares and stores not only the next hopping information but also the addresses of wireless communication units on intermediate routes, but this may be omitted.

図17は、各EPC機能部3にてなされる該転送テーブルの更新処理の流れを示すものである(転送テーブル更新制御部の機能に相当する)。A201で処理が開始されると、A202では無線通信ユニットの配列(順序や数)が変化したか否かを確認する。具体的には、後述の接続変更により、上流ユニット又は下流ユニットのノードアドレスが変化したかを確認し、変化していればA203に進み、ルーティングテーブル305ert上にて、パケット送信先となる無線通信ユニットのノードアドレス毎に、ネクストホッピングとなる無線通信ユニットのノードアドレスを変更する。一方、変化していなければA203をスキップする。A204では自ノードに接続中のUEのIPアドレスを取得する。A205では、取得したIPアドレスにより、接続中ノード登録部305fの内容が更新される。A206では、処理を終了するか否かを判断し、終了でなければA207で一定期間待機した後A202に戻り、以下の処理を繰り返す。 FIG. 17 shows the flow of the transfer table update process performed by each EPC function unit 3 (corresponding to the function of the transfer table update control unit). When the process is started in A201, it is checked in A202 whether the arrangement (order and number) of wireless communication units has changed. Specifically, it is checked whether the node address of the upstream unit or the downstream unit has changed due to the connection change described below. If it has changed, the process advances to A203, and the wireless communication to which the packet is sent is determined on the routing table 305ert. The node address of the next hopping wireless communication unit is changed for each node address of the unit. On the other hand, if there is no change, skip A203. At A204, the IP address of the UE connected to the local node is acquired. In A205, the contents of the connected node registration section 305f are updated with the acquired IP address. In A206, it is determined whether or not to end the process. If not, the process waits for a certain period of time in A207, then returns to A202, and repeats the following process.

図18は、同じ無線通信ユニット1に接続するUE5(UE(I)及びUE(II))間のIPパケットの伝送処理の流れを示すものである。U1及びU2は図15により説明済みのアタッチシーケンスであり、端末用無線ベアラが構築される。U3でUE(I)からIPパケットが無線基地局部4に向け上りパケットとして送出される。無線基地局部4がこれをEPC機能部3に転送する。EPC機能部3では、図16の接続中ノード登録部305fを参照し、自身が属する無線通信ユニットに接続中のいずれかのUEのIPアドレスが、受け取ったIPパケットのヘッダに記録されている送信先アドレスと一致しているか否かを確認する。図18の場合、UE(II)のIPアドレスがこれに該当することとなり、D1にて該IPパケットを下りパケットとして配下の無線基地局部4に折り返し転送する。無線基地局部4はこれを受け取ってUE(II)に転送し、処理は完了する。 FIG. 18 shows the flow of the IP packet transmission process between the UEs 5 (UE(I) and UE(II)) connected to the same wireless communication unit 1. U1 and U2 are the attach sequences already explained with reference to FIG. 15, and a terminal radio bearer is constructed. At U3, the IP packet is sent from the UE (I) to the wireless base station section 4 as an uplink packet. The wireless base station section 4 transfers this to the EPC function section 3. The EPC function unit 3 refers to the connected node registration unit 305f in FIG. 16 and determines whether the IP address of any UE connected to the wireless communication unit to which it belongs is recorded in the header of the received IP packet. Check whether it matches the destination address. In the case of FIG. 18, this corresponds to the IP address of UE (II), and in D1, the IP packet is transferred back to the subordinate wireless base station section 4 as a downlink packet. The radio base station unit 4 receives this and transfers it to the UE (II), and the process is completed.

図19は、図11において無線通信ユニット1(A)に接続中のUE5(A)と、隣接する無線通信ユニット1(A)に接続中のUE5(B)と間のIPパケットの伝送処理の流れを示すものである。U1~U3までの処理は図18と同じである。U3において無線通信ユニット1(A)のEPC機能部3は接続中ノード登録部305fを参照し、受け取ったIPパケットの送信先アドレスが、自身が属する無線通信ユニット1(A)に接続中のいずれのUEのIPアドレスとも一致せず、かつルーティングテーブル305ertの参照により、ネクストホッピングが上流側の無線通信ユニット1(B)であることを確認する。そして、U4にてそのIPパケットを、ユニット間無線ベアラ55(A)により上流側の無線通信ユニット1(B)に転送する。無線通信ユニット1(B)では、このIPパケットを受け取り、同様に接続中ノード登録部305fを参照し、UE5(B)のIPアドレスが送信先のIPアドレスと一致することを確認する。そして、D2にて該IPパケットを下りパケットとして配下の無線基地局部4に転送する。無線基地局部4はこれを受け取ってUE5(B)に転送し、処理は完了する。 FIG. 19 shows the IP packet transmission process between UE 5 (A) connected to wireless communication unit 1 (A) and UE 5 (B) connected to adjacent wireless communication unit 1 (A) in FIG. 11. It shows the flow. The processing from U1 to U3 is the same as in FIG. In U3, the EPC function unit 3 of the wireless communication unit 1(A) refers to the connected node registration unit 305f, and determines whether the destination address of the received IP packet is any of the connected nodes to the wireless communication unit 1(A) to which it belongs. It is confirmed that the next hop is the upstream wireless communication unit 1 (B) by referring to the routing table 305ert. Then, in U4, the IP packet is transferred to the upstream wireless communication unit 1 (B) by the inter-unit radio bearer 55 (A). The wireless communication unit 1 (B) receives this IP packet, similarly refers to the connected node registration unit 305f, and confirms that the IP address of the UE 5 (B) matches the destination IP address. Then, in D2, the IP packet is transferred to the subordinate wireless base station section 4 as a downlink packet. The radio base station unit 4 receives this and transfers it to the UE 5 (B), and the process is completed.

たとえば、IPパケットの送信元のUEが、接続された無線通信ユニット群の中間のものに接続されており、送信先のUEが該無線通信ユニットよりも下流側の無線通信ユニットに接続中のUEである場合は、上記UEにてEPC機能部3は接続中ノード登録部305fを参照し、受け取ったIPパケットの送信先アドレスが、自身が属する無線通信ユニットに接続中のいずれのUEのIPアドレスとも一致せず、かつルーティングテーブル305ertの参照により、ネクストホッピングが下流側の無線通信ユニットであることを確認する。そして、該IPパケットは下りパケットとして無線基地局部4に転送され、さらに送信先となるUEが接続される無線通信ユニットに下流側のユニット間無線ベアラを用いて転送される。 For example, a UE that is a source of an IP packet is connected to an intermediate one of a group of connected wireless communication units, and a UE that is a destination is a UE that is connected to a wireless communication unit downstream of the wireless communication unit. If so, the EPC function unit 3 in the UE refers to the connected node registration unit 305f, and determines whether the destination address of the received IP packet is the IP address of any UE currently connected to the wireless communication unit to which the UE belongs. Also, by referring to the routing table 305ert, it is confirmed that the next hopping is the downstream wireless communication unit. Then, the IP packet is transferred as a downlink packet to the radio base station section 4, and further transferred to the radio communication unit to which the destination UE is connected using a downstream inter-unit radio bearer.

図20は、図11において、無線通信ユニット1(A)に接続中のUE5(A)と、2つ先の無線通信ユニット1(C)に接続中のUE5(C)と間のIPパケットの伝送処理の流れを示すものである。U1~U4までの処理は図19と同じである。U5において無線通信ユニット1(B)のEPC機能部3は接続中ノード登録部305fを参照し、受け取ったIPパケットのヘッダに記録されている送信先アドレスが、自身が属する無線通信ユニット1(B)に接続中のいずれのUEのIPアドレスとも一致しないことを確認し、U5にてそのIPパケットを、ユニット間無線ベアラ55(B)により上流側の無線通信ユニット1(C)に転送する。無線通信ユニット1(C)では、このIPパケットを受け取り、同様に接続中ノード登録部305fを参照し、UE5(C)のIPアドレスが送信先のIPアドレスと一致することを確認する。そして、D3にて該IPパケットを下りパケットとして配下の無線基地局部4に転送する。無線基地局部4はこれを受け取ってUE5(C)に転送し、処理は完了する。 FIG. 20 shows IP packets between UE 5 (A) connected to wireless communication unit 1 (A) and UE 5 (C) connected to wireless communication unit 1 (C) two places ahead in FIG. 11. This shows the flow of transmission processing. The processing from U1 to U4 is the same as in FIG. At U5, the EPC function unit 3 of the wireless communication unit 1 (B) refers to the connected node registration unit 305f, and determines whether the destination address recorded in the header of the received IP packet is the wireless communication unit 1 (B) to which it belongs. ), and U5 transfers the IP packet to the upstream wireless communication unit 1 (C) via the inter-unit radio bearer 55 (B). The wireless communication unit 1 (C) receives this IP packet, similarly refers to the connected node registration unit 305f, and confirms that the IP address of the UE 5 (C) matches the destination IP address. Then, in D3, the IP packet is transferred to the subordinate wireless base station section 4 as a downlink packet. The radio base station unit 4 receives this and transfers it to the UE 5 (C), and the process is completed.

図21は、無線通信ユニット1(A)に接続中のUE5(A)からのIPパケットが、無線ネットワークシステム外の送信先アドレスを有している場合の処理を示す。U1~U5までの処理は図20と同じである。U5において無線通信ユニット1(C)のEPC機能部3は接続中ノード登録部305fを参照し、受け取ったIPパケットのヘッダに記録されている送信先アドレスが、自身が属する無線通信ユニット1(C)に接続中のいずれのUEのIPアドレスとも一致しないことを確認し、U6にてそのIPパケットをルータ8に転送する。すなわち、ルータ8が設けられた無線通信ユニット1(C)のEPC機能部3は、転送されてくるIPパケットの送信先ノードが接続中ノード登録部305fに含まれていないノードを示す場合は、ルータ8を介してIPパケットを外部ネットワーク60に転送する。 FIG. 21 shows processing when an IP packet from UE 5 (A) connected to wireless communication unit 1 (A) has a destination address outside the wireless network system. The processing from U1 to U5 is the same as in FIG. 20. At U5, the EPC function unit 3 of the wireless communication unit 1 (C) refers to the connected node registration unit 305f, and determines whether the destination address recorded in the header of the received IP packet is the wireless communication unit 1 (C) to which it belongs. ), and the IP packet is transferred to the router 8 at U6. That is, when the destination node of the transferred IP packet indicates a node that is not included in the connected node registration section 305f, the EPC function section 3 of the wireless communication unit 1 (C) equipped with the router 8 The IP packet is transferred to the external network 60 via the router 8.

図11の無線通信ユニット1(A)~1(D)はいずれもルータ8を内蔵しており、例えば衛星通信回線61等により外部ネットワーク60(例えばグローバル公共ネットワーク(インターネット))と接続可能である。該構成により、本発明の無線ネットワークシステム外のネットワークを送信先とするIPパケットの転送処理を、簡単なアルゴリズムにより実現できていることがわかる。 Each of the wireless communication units 1(A) to 1(D) in FIG. 11 has a built-in router 8, and can be connected to an external network 60 (eg, global public network (Internet)) via, for example, a satellite communication line 61. . It can be seen that with this configuration, the transfer processing of IP packets whose destination is a network outside the wireless network system of the present invention can be realized using a simple algorithm.

なお、各無線通信ユニットにおけるIPパケットの転送制御処理については、図16に示す転送テーブルに代え、より簡便な接続中ノード登録部を用いた方式とすることも可能である。図23はその一例を示すものであり、該接続中ノード登録部305f’が設けられている無線通信ユニット1に接続中のUE5のノード特定情報のみをリストとして記憶している。ノード特定情報は、接続中のUEのIPアドレス(UEIP01,UEIP02,・・・)であるが、UE5を接続ノードとして特定できる情報であればこれに限らず、例えばUE5に組み込まれたSIM(subscriber identity module)カードのID(=UE5の端末加入者情報:SIMID01,SIMID02,・・・)や装置のMACアドレス(MAD01,MAD02,・・・)なども使用可能である。 Note that for the IP packet transfer control processing in each wireless communication unit, a method using a simpler connected node registration unit may be used instead of the transfer table shown in FIG. 16. FIG. 23 shows an example of this, in which only the node identification information of the UE 5 currently connected to the wireless communication unit 1 in which the currently connected node registration section 305f' is provided is stored as a list. The node identification information is the IP address (UEIP01, UEIP02,...) of the connected UE, but is not limited to this as long as it is information that can identify the UE5 as a connected node, for example, the SIM (subscriber It is also possible to use the ID of the card (=terminal subscriber information of UE5: SIMID01, SIMID02, . . . ) and the MAC address of the device (MAD01, MAD02, . . . ).

すなわち、図11において、各無線通信ユニット1(A)~1(D)のEPC機能部3には、無線基地局部4のセル(通信エリア)内にて該無線基地局部4に端末用無線ベアラ57(A)~57(D)を介して接続中の複数のUE5(A)~5(D)(移動端末)について、それら接続中のUE5(A)~5(D)のノード特定情報を登録する接続中ノード登録部305f’を設けておく。EPC機能部3は、無線基地局部4から転送されてくるIPパケットの送信先ノード(送信先アドレス)を接続中ノード登録部305f’の登録内容と照合し、送信先ノードが、接続中ノード登録部305f’に登録されたノード特定情報のいずれかに対応するUE(移動端末)を示す場合には、IPパケットを該UEに対し無線基地局部4にて折り返す形で転送する。 That is, in FIG. 11, the EPC function section 3 of each radio communication unit 1(A) to 1(D) has a terminal radio bearer assigned to the radio base station section 4 within the cell (communication area) of the radio base station section 4. Regarding the plurality of UE5(A) to 5(D) (mobile terminals) connected via 57(A) to 57(D), the node identification information of the connected UE5(A) to 5(D) is A connected node registration unit 305f' for registration is provided. The EPC function section 3 compares the destination node (destination address) of the IP packet transferred from the wireless base station section 4 with the registered contents of the connected node registration section 305f', and confirms that the destination node is registered as a connected node. When indicating a UE (mobile terminal) corresponding to any of the node identification information registered in the section 305f', the IP packet is forwarded to the UE in a looped manner at the radio base station section 4.

他方、送信先ノードが接続中ノード登録部305f’に登録されていないノードを示す場合にはIPパケットを中継無線通信部9及び無線基地局部4の双方に転送する。つまり、この方式では、外部の送信先を示すIPパケットを受け取ったEPC機能部3は、接続中ノード登録部305f’の内容のみでは送信先ノードが上流側と下流側のいずれに存在するかの判別ができない。そこで、外部の送信先を示すIPパケットについては、送信方向を特に限定せず、上流側と下流側の両方に転送を行なうことでこの問題を解決する。 On the other hand, if the destination node indicates a node that is not registered in the connected node registration section 305f', the IP packet is transferred to both the relay wireless communication section 9 and the wireless base station section 4. In other words, in this method, the EPC function unit 3 that has received an IP packet indicating an external destination can determine whether the destination node is on the upstream side or the downstream side based only on the contents of the connected node registration unit 305f'. I can't tell. Therefore, this problem is solved by transferring IP packets indicating external destinations to both the upstream and downstream sides without particularly limiting the transmission direction.

接続中ノード登録部305f’を用いる方式は、図16の転送テーブルを用いる方式と異なり、ダイナミックルーティングのために他の無線通信ユニットとの間で連携する通信処理が不要となる利点を有する。つまり、個々の無線通信ユニットは、自身の接続中UEの状態を把握する処理に専念すればよいのである。図24はその処理の流れを示すものであり、A101で処理が開始されると、A102で新たなUEからアタッチ要求があるか否かを確認する。アタッチ要求があればA103に進み、該当するUEのノード特定情報を新規登録する一方、アタッチ要求がなければA103をスキップする。次に、A104では、接続切断したUEがあるか否かを確認する。接続切断したUEがあればA105に進み、該当するUEのノード特定情報を削除する一方、接続切断したUEがなければA105をスキップする。 The method using the connected node registration unit 305f' has the advantage that, unlike the method using the forwarding table of FIG. 16, there is no need for communication processing to cooperate with other wireless communication units for dynamic routing. In other words, each wireless communication unit only needs to concentrate on the process of grasping the state of the UE to which it is connected. FIG. 24 shows the flow of the process. When the process starts at A101, it is checked at A102 whether there is an attach request from a new UE. If there is an attach request, the process proceeds to A103 and new node identification information of the corresponding UE is registered, while if there is no attach request, A103 is skipped. Next, in A104, it is checked whether there is any UE that has been disconnected. If there is a UE that has been disconnected, the process proceeds to A105 and the node identification information of the corresponding UE is deleted, whereas if there is no UE that has been disconnected, A105 is skipped.

例えば図11において無線通信ユニット1(B)に着目した場合、その中継無線通信部9は、EPC機能部3から転送されるIPパケットを、上流ユニット間無線ベアラ55(B)を介して上流側の無線通信ユニット1(C)の無線基地局部4(上流無線基地局部)に上りパケットとして転送する。他方、無線通信ユニット1(B)の無線基地局部4はEPC機能部3から転送されるIPパケットを、下流ユニット間無線ベアラ55(A)を介して下流側の無線通信ユニット1(A)の無線基地局部4(下流無線基地局部)に下りパケットとして転送する。この処理が各無線通信ユニット1(A)~1(D)にて実施されることで、送信先のUEが無線ネットワークシステム内に存在する場合は、伝送対象のIPパケットの送信先は、上りリンクと下りリンクのいずれかにて必ず特定できる。なお、上りリンクと下りリンクのうち、伝送対象のIPパケットの送信先が存在しなかった側では、IPパケットはリンク末端(エッジ)の無線通信ユニットまでたどり着くこととなるが、該末端の無線通信ユニットでも送信先のUEが見いだせなかった場合は、その無線通信ユニットでIPパケットを無効化する処理(例えば破棄する処理)を行なえばよい。 For example, when focusing on the wireless communication unit 1 (B) in FIG. 11, the relay wireless communication unit 9 transmits the IP packet transferred from the EPC function unit 3 to the upstream The packet is transferred as an upstream packet to the wireless base station section 4 (upstream wireless base station section) of the wireless communication unit 1 (C). On the other hand, the radio base station section 4 of the radio communication unit 1 (B) transmits the IP packet transferred from the EPC function section 3 to the downstream radio communication unit 1 (A) via the downstream inter-unit radio bearer 55 (A). The packet is transferred to the wireless base station section 4 (downstream wireless base station section) as a downlink packet. By performing this process in each wireless communication unit 1(A) to 1(D), if the destination UE exists in the wireless network system, the destination of the IP packet to be transmitted is It can always be identified by either link or downlink. Of the uplink and downlink, on the side where there is no destination for the IP packet to be transmitted, the IP packet will reach the wireless communication unit at the end of the link (edge), but the wireless communication at the end If the unit cannot find the destination UE, the wireless communication unit may perform processing to invalidate the IP packet (eg, discard it).

そして、伝送対象のIPパケットが、無線ネットワークシステムの外部の送信先アドレスを示すものの場合の処理を考慮した場合、図11のように接続された無線通信ユニット1(A)~1(D)の一方の終端に位置するユニット(図11では無線通信ユニット1(A)、1(C)とする)を、上記IPパケットを破棄する処理を実行するユニットとして定め、他方の終端に位置するユニット(図11では無線通信ユニット1(C)とする)は、ルータ8を介して外部ネットワーク60に接続できるように構成する。例えば中間の無線通信ユニット1(B)に接続されたUEが送信元となり、外部ネットワーク60に向けて送信先が指定されたIPパケットは、本方式において下りリンク側に転送されたものについては無線通信ユニット1(A)で破棄されるので、結局上りリンク側に送信されたIPパケットだけが生き残り、最終的に無線通信ユニット1(C)にたどり着くこととなる。無線通信ユニット1(D)では、図19を援用して説明すれば、受け取ったIPパケットのヘッダに記録されている送信先アドレスが、接続中ノード登録部305f’内のいずれのUEのIPアドレスとも一致しないことを確認し、U6にてそのIPパケットをルータ8に転送する。該IPパケットは、ルータ8を介して外部ネットワーク60に送出される。 Considering the case where the IP packet to be transmitted indicates a destination address outside the wireless network system, the wireless communication units 1(A) to 1(D) connected as shown in FIG. The units located at one end (referred to as wireless communication units 1(A) and 1(C) in FIG. 11) are defined as the units that execute the process of discarding the above IP packet, and the units located at the other end (referred to as wireless communication units 1(A) and 1(C) in FIG. A wireless communication unit 1 (C) in FIG. 11) is configured to be connectable to an external network 60 via a router 8. For example, an IP packet whose transmission source is a UE connected to the intermediate wireless communication unit 1 (B) and whose destination is specified as the external network 60 is transferred to the downlink side in this method by wireless communication. Since the packet is discarded by the communication unit 1 (A), only the IP packet transmitted to the uplink side survives and finally reaches the wireless communication unit 1 (C). In the wireless communication unit 1 (D), referring to FIG. 19, the destination address recorded in the header of the received IP packet is the IP address of any UE in the connected node registration unit 305f'. After confirming that they do not match, U6 transfers the IP packet to router 8. The IP packet is sent to the external network 60 via the router 8.

次に、前述の簡易ハンドオーバ処理について説明する。
図2を用いてすでに説明したごとく、本実施形態においては、無線通信ユニット対をなす一方の無線通信ユニット1(A)と他方の無線通信ユニット1(B)とがユニット間無線ベアラ55によってのみ通信接続される構成となっている。すなわち、無線通信ユニット対1(A),1(B)の無線基地局部4,4間は、これらを直接接続する制御インターフェースが省略されている(すなわち、従来のX2インターフェースが設けられない構成)。よって、図11において無線通信ユニット1(A)に接続された移動端末5(A)が無線通信ユニット1(B)の通信セル50B内に移動した場合に、X2インターフェースを用いた通常のハンドオーバ処理を実施することができない。そこで、本実施形態では、図20に示すシーケンスに従って、下記の簡易ハンドオーバ処理が実行される。すなわち、UE5(A)が無線通信ユニット1(A)に対し、U1及びU2において図15に示すアタッチシーケンスを実行し、無線通信ユニット1(A)との間に端末用無線ベアラを構築する。これにより、UE5(A)は無線通信ユニット1(A)との間で上りパケット(U3)及び下りパケット(D1)の送受信が可能となる。
Next, the above-mentioned simple handover process will be explained.
As already explained using FIG. 2, in this embodiment, one wireless communication unit 1 (A) and the other wireless communication unit 1 (B) of the wireless communication unit pair are connected only by the inter-unit radio bearer 55. It is configured to be connected for communication. That is, the control interface that directly connects the wireless base station units 4 and 4 of the wireless communication unit pair 1(A) and 1(B) is omitted (that is, the configuration in which the conventional X2 interface is not provided). . Therefore, in FIG. 11, when the mobile terminal 5 (A) connected to the wireless communication unit 1 (A) moves into the communication cell 50B of the wireless communication unit 1 (B), normal handover processing using the X2 interface is performed. cannot be carried out. Therefore, in this embodiment, the following simple handover process is executed according to the sequence shown in FIG. That is, the UE 5 (A) executes the attach sequence shown in FIG. 15 in U1 and U2 with respect to the radio communication unit 1 (A), and establishes a terminal radio bearer with the radio communication unit 1 (A). This enables the UE 5 (A) to transmit and receive uplink packets (U3) and downlink packets (D1) to and from the wireless communication unit 1 (A).

そして、S101において、無線通信ユニット1(A)の無線基地局部4とUE5(移動端末)とを接続する端末用無線ベアラの切断をUE5(移動端末)が検出し、さらにS102で移動先の無線通信ユニット1(B)をUE5が検出することで、UE5はU1’において無線通信ユニット1(B)に対して新たなアタッチ要求を行なう。無線通信ユニット1(B)はこのアタッチ要求を受けることにより、U2と同様の処理に基づきUE5との間に新たな端末用無線ベアラを確立する。すなわち、無線通信ユニット1(B)のEPC機能部3からの指令に基づき、無線通信ユニット1(B)の無線基地局部4と、移動後のUE5(A)(移動端末)との間に端末用無線ベアラが再構築される。以上の処理により、基地局間インターフェースが存在しない環境であるにも関わらず、UE5のセル間移動に伴う実質的なハンドオーバ処理が実現できていることがわかる。 Then, in S101, the UE5 (mobile terminal) detects disconnection of the terminal radio bearer connecting the radio base station section 4 of the radio communication unit 1 (A) and the UE5 (mobile terminal), and further in S102, the radio When the UE5 detects the communication unit 1(B), the UE5 makes a new attach request to the wireless communication unit 1(B) at U1'. Upon receiving this attach request, the radio communication unit 1 (B) establishes a new terminal radio bearer with the UE 5 based on the same process as U2. That is, based on a command from the EPC function section 3 of the wireless communication unit 1 (B), a terminal is installed between the wireless base station section 4 of the wireless communication unit 1 (B) and the UE 5 (A) (mobile terminal) after movement. radio bearer is reestablished. It can be seen that through the above processing, substantial handover processing can be realized as the UE 5 moves between cells, even in an environment where no inter-base station interface exists.

以下、本発明の無線ネットワークシステムが構築されている状態において、システム内の無線通信ユニット接続のトポロジー変更が行われる具体例について説明する。ここでは、1つの無線通信ユニットの無線基地局部に接続できる他の無線通信ユニット(の中継無線通信部)の数の上限数が2に定められている場合を例にとる。図25の状態A1では、3つの無線通信ユニット1(B)~1(D)がユニット間無線ベアラ5(B),55(C)により接続されており、その先頭の無線通信ユニット1(B)に向け、新たな無線通信ユニット1(A)が接近しつつある。無線通信ユニット1(B)のeNodeB4は他の無線通信ユニットが未接続の状態であり、最大2つまで新たな無線通信ユニットの接続が可能である。そして、その中継無線通信部(BTC)9が、無線通信ユニット1(B)のeNodeB4の圏内に入ると、中継無線通信部(BTC)9はアタッチ要求を無線通信ユニット1(B)のeNodeB4に向けて出力する。以下は、図14にして説明済みのアタッチシーケンスが実行され、状態A2のごとく、無線通信ユニット1(A)と無線通信ユニット1(B)との間にユニット間無線ベアラ55(A)が構築されて、無線ネットワークシステムに無線通信ユニット1(A)が取り込まれる。例えば、状態A2においては、無線通信ユニット1(A)には新たに2つの、無線通信ユニット1(B)~1(D)については新たに1つの無線通信ユニットの接続が可能である。 Hereinafter, a specific example in which the topology of wireless communication unit connections within the system is changed while the wireless network system of the present invention is being constructed will be described. Here, we will take as an example a case where the upper limit of the number of other wireless communication units (relay wireless communication units) that can be connected to the wireless base station unit of one wireless communication unit is set to two. In state A1 of FIG. 25, three wireless communication units 1 (B) to 1 (D) are connected by inter-unit radio bearers 5 (B) and 55 (C), and the first wireless communication unit 1 (B ) A new wireless communication unit 1 (A) is approaching. The eNodeB 4 of the wireless communication unit 1 (B) is in a state where other wireless communication units are not connected, and up to two new wireless communication units can be connected. Then, when the relay wireless communication unit (BTC) 9 enters the range of the eNodeB4 of the wireless communication unit 1 (B), the relay wireless communication unit (BTC) 9 sends an attach request to the eNodeB4 of the wireless communication unit 1 (B). Output toward the target. Below, the attach sequence already explained in FIG. 14 is executed, and as in state A2, an inter-unit radio bearer 55 (A) is established between the radio communication unit 1 (A) and the radio communication unit 1 (B). The wireless communication unit 1 (A) is then incorporated into the wireless network system. For example, in state A2, two new wireless communication units can be connected to wireless communication unit 1(A), and one new wireless communication unit can be connected to wireless communication units 1(B) to 1(D).

図26の状態B1では、3つの無線通信ユニット1(A)~1(C)がユニット間無線ベアラ5(A)~55(B)により接続されており、その末端の無線通信ユニット1(C)に向け、新たな無線通信ユニット1(D)が接近しつつある。無線通信ユニット1(C)の無線基地局部4は、すでに1つの無線通信ユニット1(B)が接続しており、あと1つ新たな無線通信ユニットの接続が可能である。そして、接近中の無線通信ユニット1(D)の中継無線通信部)9が、接近先の無線通信ユニット1(C)のeNodeB4の圏内に入ると、無線通信ユニット1(D)の中継無線通信部9はアタッチ要求を無線通信ユニット1(C)のeNodeB4に向けて送信する。以下は、図14にてすでに説明済みのアタッチシーケンスが実行され、状態B2のごとく、無線通信ユニット1(D)と無線通信ユニット1(C)との間に2つ目のユニット間無線ベアラ55(C)が構築されて、無線ネットワークシステムに無線通信ユニット1(D)が分岐する形で取り込まれる。 In state B1 of FIG. 26, three wireless communication units 1 (A) to 1 (C) are connected by inter-unit radio bearers 5 (A) to 55 (B), and the terminal wireless communication unit 1 (C ) A new wireless communication unit 1 (D) is approaching. One wireless communication unit 1 (B) is already connected to the wireless base station section 4 of the wireless communication unit 1 (C), and one new wireless communication unit can be connected thereto. When the relay wireless communication unit) 9 of the approaching wireless communication unit 1 (D) enters the range of the eNodeB 4 of the approaching wireless communication unit 1 (C), the relay wireless communication unit 1 (D) of the wireless communication unit 1 (D) The unit 9 transmits an attach request to the eNodeB 4 of the wireless communication unit 1 (C). In the following, the attach sequence already explained in FIG. (C) is constructed, and a wireless communication unit 1 (D) is incorporated into the wireless network system in a branched form.

例えば図25においては、新たに付加される無線通信ユニットが、構築済みの無線通信ネットワークシステムの先頭、つまりネットワークのエッジを構成している無線通信ユニット(図25では符号1(A))に接続する実施形態を示している。この方式は、無線通信ユニットの付加が、既存ネットワーク内の無線通信ユニットの接続順序に影響を及ぼさず、簡易である利点がある。しかし、付加対象の無線通信ユニットを、エッジを構成する無線通信ユニットに接近した場合にのみアタッチ・接続がなされるため、無線通信ユニットの新規付加に対する柔軟性にやや乏しい欠点がある。しかし、本発明のごとく、eNodeB4にアタッチ・接続可能な無線通信ユニット(の中継無線通信部)が複数許容されている構成であれば、すでに下流側ユニット間ベアラが構築されている無線通信ユニットに対しても、下流側ユニット間ベアラの数が上限数に達するまでは新たな無線通信ユニットのアタッチが可能であり、無線通信ユニットの増加に伴う接続トポロジーの変更を極めて簡便に行なうことができる。 For example, in FIG. 25, a newly added wireless communication unit connects to the wireless communication unit (symbol 1 (A) in FIG. 25) that constitutes the head of the already constructed wireless communication network system, that is, the edge of the network. An embodiment is shown. This method has the advantage that adding a wireless communication unit does not affect the connection order of wireless communication units in an existing network and is simple. However, since the attachment/connection is performed only when the wireless communication unit to be added approaches the wireless communication unit forming the edge, there is a drawback that flexibility for adding a new wireless communication unit is somewhat lacking. However, if the configuration allows multiple wireless communication units (relay wireless communication units) that can be attached and connected to the eNodeB4 as in the present invention, the wireless communication unit for which the bearer between downstream units has already been constructed In contrast, new wireless communication units can be attached until the number of downstream inter-unit bearers reaches the upper limit, and the connection topology can be extremely easily changed as the number of wireless communication units increases.

なお、図26の状態B2に示すように、末端の無線通信ユニット1(C)に向け、新たな無線通信ユニット1(E)が接近しつつある場合は、無線通信ユニット1(C)の中継無線通信部9が、接近中の無線通信ユニット1(D)のeNodeB4の圏内に入ると、無線通信ユニット1(C)の中継無線通信部9がアタッチ要求を無線通信ユニット1(D)のeNodeB4に向けて出力することで、これらの間にユニット間無線ベアラ55(C)が構築され、無線ネットワークシステムに無線通信ユニット1(E)を同様に取り込むことができる。また、図37に示すように、起点をなす無線通信ユニット1(A)に、複数の無線通信ユニット1(B1),1(B2)を分岐接続し、さらにそれらの下流側に、複数の無線通信ユニット1(C11),1(C12)及び1(C21),1(C22)を各々分岐接続することを順次くり返すことで、ツリー状のトポロジーに従う無線ネットワークシステムを構築することができる。また、1つの無線基地局部に接続可能な無線通信ユニット(の中継無線通信部)の上限数は2に限らず、例えば図38に示すように、1つの無線通信ユニット1(A)の無線基地局部(eNodeB)4に対し3つ(以上)の無線通信ユニット1(B1)~1(B3)を分岐接続することも可能である。 Note that, as shown in state B2 in FIG. 26, if a new wireless communication unit 1 (E) is approaching the end wireless communication unit 1 (C), the relay of the wireless communication unit 1 (C) When the wireless communication unit 9 enters the range of the approaching eNodeB4 of the wireless communication unit 1(D), the relay wireless communication unit 9 of the wireless communication unit 1(C) sends an attach request to the eNodeB4 of the wireless communication unit 1(D). By outputting to , an inter-unit radio bearer 55 (C) is constructed between them, and the wireless communication unit 1 (E) can be similarly incorporated into the wireless network system. In addition, as shown in FIG. 37, a plurality of wireless communication units 1 (B1) and 1 (B2) are branch-connected to the wireless communication unit 1 (A) which forms the starting point, and furthermore, on the downstream side thereof, a plurality of wireless communication units By sequentially repeating branching and connecting the communication units 1 (C11), 1 (C12) and 1 (C21), 1 (C22), it is possible to construct a wireless network system that follows a tree-like topology. Further, the upper limit of the number of wireless communication units (relay wireless communication units) that can be connected to one wireless base station unit is not limited to two, and for example, as shown in FIG. It is also possible to branch connect three (or more) wireless communication units 1 (B1) to 1 (B3) to the local area (eNodeB) 4.

一方、中継無線通信部は、上流ユニットとは別の無線通信ユニットであって上流ユニットよりも高品質にて無線接続可能な切替候補ユニットが存在する場合に、新たな上流ユニットとして該切替候補ユニットに接続切り替えするように構成することもできる。図27は、その最も単純な場合として、状態C1のごとく、複数の無線通信ユニット1(A)~1(D)からなる無線通信ネットワークシステムの中間に位置する無線通信ユニット1(C)が、状態C2のように移動により離間し、状態C3のようにネットワークシステムより離脱する場合(あるいは、故障等により通信不能となる場合:これも一種の「離脱」であるといえる)の、残余の無線通信ユニット1(A),1(B),1(D)の再接続プロセスを示すものである。 On the other hand, when there is a switching candidate unit that is a wireless communication unit different from the upstream unit and can be wirelessly connected with higher quality than the upstream unit, the relay wireless communication unit selects the switching candidate unit as a new upstream unit. It can also be configured to switch connections. In FIG. 27, as the simplest case, as in state C1, a wireless communication unit 1 (C) located in the middle of a wireless communication network system consisting of a plurality of wireless communication units 1 (A) to 1 (D), The remaining radio when moving apart as in state C2 and leaving the network system as in state C3 (or when communication becomes impossible due to failure etc.; this can also be said to be a type of "leaving"). It shows the reconnection process of communication units 1(A), 1(B), and 1(D).

上記のような無線通信ユニット1(C)の離脱が生じると、その上流ユニット(図27では無線通信ユニット1(D))と、無線通信ユニット1(C)との間の通信品質の低下によりユニット間無線ベアラ55(C)の接続が切断される。その結果、無線ネットワークシステムは、離脱した無線通信ユニット1(C)に接続していた2つの無線通信ユニット1(B)、1(D)を各々新たにエッジとする2つのネットワーククラスタCR1,CR2に分解する。また、その切断により一旦孤立した無線通信ユニット1(D)は、これに最も近い残余の無線通信ユニット1(B)からみた場合に切替候補ユニットとなる。この場合、状態C3のように、一方のネットワーククラスタCR1のエッジをなす無線通信ユニット1(B)が、他方のネットワーククラスタCR2のエッジをなす無線通信ユニット1(D)にアタッチ要求することにより、状態C4のように無線通信ユニット1(B)と無線通信ユニット1(D)との間に新たにユニット間無線ベアラ55(B’)が構築され、2つのネットワーククラスタCR1,CR2の再接続が完了する。 When the wireless communication unit 1 (C) leaves as described above, the quality of communication between the upstream unit (wireless communication unit 1 (D) in FIG. 27) and the wireless communication unit 1 (C) deteriorates. The connection of the inter-unit radio bearer 55(C) is disconnected. As a result, the wireless network system creates two network clusters CR1 and CR2, each of which has new edges as the two wireless communication units 1 (B) and 1 (D) that were connected to the wireless communication unit 1 (C) that left. Decompose into. Further, the wireless communication unit 1 (D) that is once isolated due to the disconnection becomes a switching candidate unit when viewed from the remaining wireless communication unit 1 (B) closest to it. In this case, as in state C3, when the wireless communication unit 1 (B) forming the edge of one network cluster CR1 makes an attach request to the wireless communication unit 1 (D) forming the edge of the other network cluster CR2, As in state C4, a new inter-unit radio bearer 55 (B') is established between radio communication unit 1 (B) and radio communication unit 1 (D), and the two network clusters CR1 and CR2 are reconnected. Complete.

図27は、無線通信ユニット1(C)の離脱により生じる切替候補ユニットが無線通信ユニット1(B)の1つだけである単純な事例を示していたが、実際には残余の無線通信ユニット1(A),1(B),1(D)の移動により、例えばネットワーククラスタCR1,CR2のいずれかのエッジをなす無線通信ユニットから見た切替候補ユニットが複数生じる場合もある。また、無線通信ネットワークシステムの中間の無線通信ユニットに対し、ネットワーク外の別の無線通信ユニットが接近した場合、その接近先に位置する無線通信ユニットの2つ以上のものが切替候補ユニットとなることもある。 Although FIG. 27 shows a simple case in which the only switching candidate unit resulting from the departure of wireless communication unit 1 (C) is wireless communication unit 1 (B), in reality, the remaining wireless communication unit 1 Due to the movement of (A), 1(B), and 1(D), a plurality of switching candidate units may occur, for example, as seen from the wireless communication unit forming the edge of either network cluster CR1 or CR2. Additionally, when another wireless communication unit outside the network approaches an intermediate wireless communication unit in the wireless communication network system, two or more of the wireless communication units located at the approach point become switching candidate units. There is also.

ここで、中継無線通信部の接続先となる無線基地局部を、別の無線通信ユニットの無線基地局部に接続変更するには、すでに構築されているユニット間無線ベアラを一旦切断して、変更先となる無線通信ユニットの無線基地局部と間に新たにユニット間無線ベアラを構築しなおさなければならない場合がある。具体的には、下流ユニットの接続数が上限数(本実施形態では2)に達している無線通信ユニットに対し、ネットワーク外の別の無線通信ユニットが接近した場合、このユニット間無線ベアラの切断を、状況に応じて上流側の無線通信ユニットの側からEPC機能部の指示により強制的に実行できるようにしておくと、ユニット間無線ベアラの再構築による無線通信ユニット間の接続トポロジーの最適化を容易に図ることができる。具体的にはEPC機能部が無線基地局部に対し、下流ユニットとの間の下流ユニット間無線ベアラを一時的かつ強制的に切断する指示を行ない(図3:ネットワーク調整プログラム305hの機能)、無線基地局部は指示を受けて下流ユニット間無線ベアラの切断制御を行なうようにする。この場合、上流ユニット接続切替制御部は、上流ユニット間無線ベアラが切断されるに伴い、該上流ユニット間無線ベアラにより上流ユニットとして接続されていた無線通信ユニットである旧上流ユニットと、切替候補ユニットとのそれぞれに対する通信品質評価を行ない、通信品質評価の結果に基づいて新たな上流ユニットとして接続するべき無線通信ユニットを決定するように構成しておく(上流ユニット接続切替制御プログラム905bの機能)。 To change the connection of the wireless base station section to which the relay wireless communication section connects to the wireless base station section of another wireless communication unit, first disconnect the already established inter-unit radio bearer, and then In some cases, it may be necessary to re-establish a new inter-unit radio bearer between the radio base station section of the radio communication unit. Specifically, when another wireless communication unit outside the network approaches a wireless communication unit for which the number of connections of downstream units has reached the upper limit (2 in this embodiment), this inter-unit radio bearer is disconnected. If this can be forcibly executed from the upstream wireless communication unit according to the instructions from the EPC function unit depending on the situation, the connection topology between wireless communication units can be optimized by reconfiguring the inter-unit radio bearer. can be easily achieved. Specifically, the EPC function unit instructs the radio base station unit to temporarily and forcibly disconnect the downstream inter-unit radio bearer with the downstream unit (FIG. 3: Function of the network adjustment program 305h), and Upon receiving the instruction, the base station section performs control to disconnect the radio bearer between downstream units. In this case, as the upstream unit-to-unit radio bearer is disconnected, the upstream unit connection switching control unit connects the old upstream unit, which is the wireless communication unit that was connected as the upstream unit by the upstream unit-to-unit radio bearer, and the switching candidate unit. The configuration is such that a communication quality evaluation is performed for each of the wireless communication units and a wireless communication unit to be connected as a new upstream unit is determined based on the results of the communication quality evaluation (function of the upstream unit connection switching control program 905b).

図28及び図29にその一例を示している。図28の状態D1では、3つの無線通信ユニット1(A)~1(C)がユニット間無線ベアラ5(A),55(B)により接続されており、無線通信ユニット1(B),1(C)の中間に向け、新たな無線通信ユニット1(D)が接近しつつある。この状況で、例えばすでに上限数である2つの下流側ユニット1(B),1(E)が接続している無線通信ユニット1(C)の下流ユニット間無線ベアラ強制切断指示部が、接続中の下流ユニット1(B),1(E)との距離dc1、dc2を反映した下流ユニット距離情報を取得し(下流ユニット距離情報取得部)、さらに切替候補ユニットとなる無線通信ユニット1(D)との距離d1を反映した切替候補ユニット距離情報を取得する(切替候補ユニット距離情報取得部)。状態D1においてはd1>dc1、dc2である。 An example is shown in FIGS. 28 and 29. In state D1 of FIG. 28, three wireless communication units 1(A) to 1(C) are connected by inter-unit radio bearers 5(A) and 55(B), and wireless communication units 1(B) and 1 A new wireless communication unit 1 (D) is approaching towards the middle of (C). In this situation, for example, the downstream inter-unit radio bearer forced disconnection instruction section of the wireless communication unit 1 (C) to which two downstream units 1 (B) and 1 (E), which are already connected to the upper limit number, indicates that the The downstream unit distance information that reflects the distances dc1 and dc2 from the downstream units 1(B) and 1(E) is acquired (downstream unit distance information acquisition section), and the wireless communication unit 1(D) becomes the switching candidate unit. The switching candidate unit distance information reflecting the distance d1 from the switching candidate unit is acquired (switching candidate unit distance information acquisition unit). In state D1, d1>dc1, dc2.

そして、状態D2のように、取得された切替候補ユニット距離情報に反映される切替候補ユニットとの距離d1が、取得された下流ユニット距離情報に反映される下流ユニットとの距離(例えば下流ユニット1(B)との距離)dc1よりも小さくなった場合に、無線通信ユニット1(C)のEPC機能部3は無線基地局部4に対し、下流ユニット間無線ベアラ(55(B))を一時的かつ強制的に切断する指示を行なう。これにより、状態D3のごとく、すでに接続中の下流ユニット(1(C))よりも近くなるように切替候補ユニット(1(D))が接近してきた場合、上記距離判定により下流ユニット間無線ベアラが強制切断され、図29の状態D4のように、より近い切替候補ユニット(1(D))との接続が新たに生じるようユニット間無線ベアラ55(B’)が再構築され、ユニット間無線ベアラの通信品質及びスループットを大幅に高めることができる。 Then, as in state D2, the distance d1 to the switching candidate unit reflected in the acquired switching candidate unit distance information is different from the distance d1 to the downstream unit reflected in the acquired downstream unit distance information (for example, downstream unit 1 (B)), the EPC function section 3 of the wireless communication unit 1 (C) temporarily transfers the downstream inter-unit radio bearer (55 (B)) to the wireless base station section 4. and issue an instruction to forcibly disconnect. As a result, as in state D3, when the switching candidate unit (1 (D)) approaches so that it is closer than the already connected downstream unit (1 (C)), the distance determination described above allows the downstream unit-to-downstream unit radio bearer to be is forcibly disconnected, and as shown in state D4 in FIG. 29, the inter-unit radio bearer 55 (B') is reconfigured so that a new connection with the closer switching candidate unit (1 (D)) is created, and the inter-unit radio Bearer communication quality and throughput can be significantly improved.

下流ユニット距離情報及び切替候補ユニット距離情報の取得方式は種々の形態から選んで採用可能であるが、例えば最も簡便な方法としては、無線通信ユニットに該無線通信ユニットの現在位置を取得する現在位置取得部を設け、下流ユニット距離情報取得部及び切替候補ユニット距離情報取得部を、下流ユニット及び切替候補ユニットからそれぞれの現在位置を取得し、それらの現在位置の情報に基づいて下流ユニットとの距離及び切替候補ユニットとの距離を各々算出する方式を例示できる。本実施形態では、図3に示すように、各無線通信ユニット1の無線基地局部4に現在位置取得部をなすGPS413(バス405に接続されている)を設けており、例えば図28において無線通信ユニット1(D)は、下流ユニット1(C)の位置情報を下流ユニット間無線ベアラ(55(B))を経由してGPS情報として取得可能である。また、ユニット間無線ベアラが構築されていない切替候補ユニット(1(D))の位置情報については、図3においてルータ8に衛星通信回線61を介して接続された外部ネットワーク60を経由してGPS情報として取得可能である。 The acquisition method of the downstream unit distance information and the switching candidate unit distance information can be selected from various forms, but for example, the simplest method is to acquire the current position of the wireless communication unit from the wireless communication unit. An acquisition unit is provided, and the downstream unit distance information acquisition unit and the switching candidate unit distance information acquisition unit acquire the current positions of the downstream unit and the switching candidate unit, and determine the distance to the downstream unit based on the information on the current positions. and a method of calculating the distance to the switching candidate unit. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the wireless base station section 4 of each wireless communication unit 1 is provided with a GPS 413 (connected to the bus 405) which serves as a current position acquisition section. The unit 1 (D) can acquire the position information of the downstream unit 1 (C) as GPS information via the downstream inter-unit radio bearer (55 (B)). Furthermore, the position information of the switching candidate unit (1(D)) for which no inter-unit radio bearer has been established is obtained by GPS via the external network 60 connected to the router 8 via the satellite communication line 61 in FIG. It can be obtained as information.

図34は、前述のネットワーク調整プログラム305hによる、この場合の下流ユニット間無線ベアラ強制切断処理の流れの一例を示すものである。図28(状態D1)において該処理を行なうのは、無線通信ユニット1(D)のEPC機能部3である。C200では、自身の位置情報をGPS413(図3)から取得する。なお、この位置情報は他の無線通信ユニットが距離算出にて使用できるようにするため、外部ネットワーク60(図3)にアップロードされる。C201では、アタッチ・接続を受けている下流ユニットが上限数(本実施形態では、例えば2)に達しているか否かを判断する。上限数に達していればC202に進み、接続を受けている下流ユニット1(B)(図28)の位置情報を、ユニット間無線ベアラ55(B)を介して取得するとともに、上記自身の位置情報とに基いて距離dcを演算する。 FIG. 34 shows an example of the flow of the downstream inter-unit radio bearer forced disconnection process in this case by the network adjustment program 305h described above. In FIG. 28 (state D1), it is the EPC function section 3 of the wireless communication unit 1 (D) that performs this process. The C200 acquires its own position information from the GPS 413 (FIG. 3). Note that this position information is uploaded to the external network 60 (FIG. 3) so that other wireless communication units can use it for distance calculation. In C201, it is determined whether the number of downstream units that have been attached and connected has reached the upper limit (for example, 2 in this embodiment). If the upper limit has been reached, the process advances to C202, and the position information of the connected downstream unit 1 (B) (FIG. 28) is acquired via the inter-unit radio bearer 55 (B), and the position information of the above-mentioned own position is acquired. The distance dc is calculated based on the information.

そして、C203では、周辺の切替候補ユニット(図23では無線通信ユニット1(D))の位置情報を、外部ネットワーク60(図3)を経由して取得する。C204では、各切替候補ユニットまでの距離を演算し、最も近いものをd1として特定する。そして、C205にて、d1<dcの場合にC206に進み、接続を受けている下流ユニット1(B)(図28)とのユニット間無線ベアラ55(B)を一時切断する(図28:状態D2)。また、C205にて、d1<dcでない場合はC206をスキップする。一方、C201で、アタッチ・接続を受けている下流ユニットが上限数に達していなければ、下流ユニット間ベアラを新たに追加構築できるから強制切断処理は不要であり、C207にジャンプする。C207にて処理終了でなければC201へ戻り、以下の処理を繰り返す。 Then, in C203, position information of a nearby switching candidate unit (wireless communication unit 1 (D) in FIG. 23) is acquired via the external network 60 (FIG. 3). In C204, the distance to each switching candidate unit is calculated, and the closest one is identified as d1. Then, in C205, if d1<dc, the process proceeds to C206, and the inter-unit radio bearer 55(B) with the connected downstream unit 1(B) (FIG. 28) is temporarily disconnected (FIG. 28: Status D2). Furthermore, if d1<dc does not hold in C205, C206 is skipped. On the other hand, in C201, if the number of downstream units receiving attachment/connection has not reached the upper limit, a new inter-downstream unit bearer can be newly constructed, so forced disconnection processing is not necessary, and the process jumps to C207. If the processing is not completed at C207, the process returns to C201 and the following processing is repeated.

図28の状態D2のように、上記のようなユニット間無線ベアラの切断が生じると、これによりエッジ化した旧下流ユニット1(B)の中継無線通信部9は、上流ユニット接続切替制御プログラム905b(図3:上流ユニット接続切替制御部)により、状態D3のように、上流ユニット間無線ベアラ55(B)により上流ユニットとして接続されていた無線通信ユニットである旧上流ユニット1(C)と、切替候補ユニット1(D)とのそれぞれに対する通信品質評価を行ない、通信品質評価の結果に基づいて新たな上流ユニットとして接続するべき無線通信ユニットを決定する処理を行なう。これにより、再接続後の無線通信ユニットとの通信品質や無線通信ユニット間の通信のスループットをより高めることが可能となる。 When the inter-unit radio bearer is disconnected as described above, as in state D2 of FIG. (FIG. 3: Upstream unit connection switching control section), as in state D3, the old upstream unit 1 (C), which is a wireless communication unit that was connected as an upstream unit by the upstream unit inter-unit radio bearer 55 (B), Communication quality evaluation is performed for each switching candidate unit 1 (D), and processing is performed to determine a wireless communication unit to be connected as a new upstream unit based on the result of the communication quality evaluation. This makes it possible to further improve the quality of communication with the wireless communication unit after reconnection and the throughput of communication between the wireless communication units.

本実施形態では、各無線通信ユニット1(C)、1(D)からCQI参照信号を受信し、該CQI参照信号を用いてCQI情報(図32)を生成し、該CQI情報の内容に基づいて通信品質評価を行なうようにしている。CQI情報の測定・生成処理機能は、LTE端末(UE及び中継無線通信部)の場合、前述の通りリソースブロックのスケジューリングアルゴリズムに不可欠であり、3GPPのプロトコルにも標準仕様として組み込まれているので、これを流用できる利点がある。ただし、LTEプロトコルにおいてCQIの測定がなされるのは、端末が無線基地局部にアタッチした後であり、本発明への適用を図るには、アタッチ前にCQI測定が実行されるよう、標準プロトコル外の処理を工夫する必要がある。 In this embodiment, a CQI reference signal is received from each wireless communication unit 1(C) and 1(D), CQI information (FIG. 32) is generated using the CQI reference signal, and based on the content of the CQI information, The communication quality is evaluated using the following methods. As mentioned above, the CQI information measurement and generation processing function is essential for the resource block scheduling algorithm in the case of LTE terminals (UE and relay radio communication unit), and is also incorporated into the 3GPP protocol as a standard specification. This has the advantage of being reusable. However, in the LTE protocol, CQI is measured after the terminal attaches to the radio base station, and in order to apply the present invention, it is necessary to perform CQI measurement outside the standard protocol before attaching. It is necessary to devise ways to handle this.

図33は、上流ユニット接続切替制御処理の流れの一例を示すものである。図28(状態D3)において該処理を行なうのは、旧下流ユニットを構成していた無線通信ユニット1(B)の中継無線通信部9である。接続候補となる無線通信ユニット1(C)、1(D)の無線基地局部4は、LTEプロトコルに従い、それぞれUE5ないし中継無線通信部9のアタッチを受け付けるための報知情報を出力する。そして、本実施形態においては、標準プロトコル外の処理として、この報知情報に続く形でCQI測定用の参照信号を送信するようにしている。この参照信号は、図10のリソースブロックマトリックスにおいて、時間軸上における各スロット内の特定のシンボル(例えばシンボル「0」と「4」)にて、予め定められた周波数のサブキャリアを用いる形で挿入されている。そこで、報知情報の中に、参照信号を取得するためのスロット内のシンボル番号と、周波数サブキャリア特定情報とを組み込んでおけば、無線通信ユニット1(B)の中継無線通信部9は、これを読み取ってCQI測定用の参照信号の受信設定処理を行なうことができる。 FIG. 33 shows an example of the flow of upstream unit connection switching control processing. In FIG. 28 (state D3), it is the relay wireless communication section 9 of the wireless communication unit 1 (B) that constituted the old downstream unit that performs this process. The wireless base station sections 4 of the wireless communication units 1 (C) and 1 (D) that are connection candidates output broadcast information for accepting the attachment of the UE 5 or the relay wireless communication section 9, respectively, according to the LTE protocol. In this embodiment, as a process outside the standard protocol, a reference signal for CQI measurement is transmitted following this broadcast information. This reference signal uses subcarriers of predetermined frequencies in specific symbols (for example, symbols "0" and "4") in each slot on the time axis in the resource block matrix of FIG. It has been inserted. Therefore, if the symbol number in the slot for acquiring the reference signal and the frequency subcarrier identification information are incorporated into the broadcast information, the relay wireless communication section 9 of the wireless communication unit 1 (B) can use this information. can be read to perform reception setting processing for reference signals for CQI measurement.

図33に戻り、C102では、CQI参照信号が受信しているか否かを確認する。受信している場合はC103に進み、CQI参照信号を複数ノードから受けているか否かを判定する。受けている場合はC104に進み、各CQI参照信号についてCQI測定を実施する。そして、C105に進み、図29の状態D4のように、複数ユニット(1(C), 1(D))のうち、測定したCQIが示す通信品質が最も良好な無線通信ユニット、例えば図29では、例えば無線通信ユニット1(B)に最も近い結果、CQI情報(図32参照)に反映された符号化率及び周波数利用効率が最も良好となる無線通信ユニット1(D)にアタッチ要求することで、該無線通信ユニット1(D)との間にユニット間無線ベアラ55(B’)が構築される。一方、C103で、CQI参照信号を複数ノードから受けていない場合、つまり、1つのノード(無線通信ユニット)からしか受けていない場合は、C106に進み、CQI測定結果とは無関係に当該ユニットへのアタッチ要求を行なう。C107で終了でなければC101に戻り、以下の処理を繰り返す。 Returning to FIG. 33, in C102, it is checked whether the CQI reference signal is being received. If it has been received, the process advances to C103, and it is determined whether or not CQI reference signals are being received from multiple nodes. If received, the process proceeds to C104, and CQI measurement is performed for each CQI reference signal. Then, the process proceeds to C105, and as in state D4 in FIG. 29, the wireless communication unit with the best communication quality indicated by the measured CQI among the plurality of units (1(C), 1(D)), for example, in FIG. , for example, by requesting to attach to the wireless communication unit 1 (D) that is closest to the wireless communication unit 1 (B) and has the best coding rate and frequency usage efficiency reflected in the CQI information (see FIG. 32). , an inter-unit radio bearer 55 (B') is constructed between the radio communication unit 1 (D) and the radio communication unit 1 (D). On the other hand, in C103, if the CQI reference signal is not received from multiple nodes, that is, if it is received only from one node (wireless communication unit), the process proceeds to C106, and the CQI reference signal is sent to the unit regardless of the CQI measurement result. Make an attach request. If the process does not end at C107, the process returns to C101 and the following process is repeated.

図29の状態D5では、無線通信ユニット1(D)は同様のアルゴリズムにより、自身に最も近接する無線通信ユニット1(C)に対しアタッチし、ユニット間無線ベアラ55(C’)が構築され、再接続が完了する。 In state D5 of FIG. 29, the wireless communication unit 1 (D) uses a similar algorithm to attach to the wireless communication unit 1 (C) closest to itself, and an inter-unit radio bearer 55 (C') is constructed. Reconnection is complete.

なお、図36の状態G1に示すように、無線通信ユニット1(D)の接近先となる無線通信ユニット1(B),1(C)が、いずれも下流ユニットの接続数が上限数未満となっている場合は、状態G2に示すように、無線通信ユニット1(D)は無線通信ユニット1(B),1(C)双方からCQI参照信号を受ける。そして、状態G3に示すように、これに基づいて測定したCQIが示す通信品質が最も良好な無線通信ユニット1(C)にアタッチ要求することで、該無線通信ユニット1(D)との間にユニット間無線ベアラ55(C’)が構築される単純なシーケンスとなる。 Note that, as shown in state G1 in FIG. 36, wireless communication units 1 (B) and 1 (C), which are the approach destinations of wireless communication unit 1 (D), are both connected when the number of downstream units connected is less than the upper limit number. If so, as shown in state G2, wireless communication unit 1 (D) receives CQI reference signals from both wireless communication units 1 (B) and 1 (C). Then, as shown in state G3, by requesting the wireless communication unit 1 (C) with the best communication quality indicated by the CQI measured based on this, an attach request is made to the wireless communication unit 1 (D). This is a simple sequence in which an inter-unit radio bearer 55 (C') is constructed.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、あくまで例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、下流ユニット間無線ベアラ強制切断処理の内容は上記のものに限らず、例えば図30の状態E1及び状態E2に示すように、上流ユニットのEPC機能部が下流ユニット間無線ベアラを切断する指示を予め定められた時間間隔にて周期的に出力するように構成できる。無線基地局部が下流ユニット間無線ベアラを周期的(例えば通信品質への影響が少なくて済むように、1時間から1年に一度、望ましくは3時間から3か月に一度など)に切断する。下流ユニット間無線ベアラが切断された後の処理の流れは、すでに説明したものと同様である。なお、図30においては、全ての下流ユニット間無線ベアラ(55(A),55(B))を一斉に切断するようにしていたが、図31に示すように、下流ユニット間無線ベアラを切断する周期を無線通信ユニットごとにずらせて実施することも可能である。図31にて、状態F0はどの下流ユニット間無線ベアラも切断されていない状態を示し、状態F1~F3は、いずれかの下流ユニット間無線ベアラが切断されている状態を示す。状態F1~F3において、切断される下流ユニット間無線ベアラは互いに相違している。 Although the embodiments of the present invention have been described above, they are merely examples, and the present invention is not limited thereto. For example, the contents of the downstream inter-unit radio bearer forced disconnection process are not limited to those described above, and for example, as shown in states E1 and E2 in FIG. can be configured to output periodically at predetermined time intervals. The radio base station section disconnects the downstream inter-unit radio bearer periodically (for example, once every hour to once a year, preferably once every three hours to every three months, etc.) to reduce the impact on communication quality. The flow of processing after the downstream inter-unit radio bearer is disconnected is similar to that already described. In addition, in FIG. 30, all the downstream inter-unit radio bearers (55(A), 55(B)) are disconnected at the same time, but as shown in FIG. 31, the downstream inter-unit radio bearers are disconnected. It is also possible to shift the period for each wireless communication unit. In FIG. 31, state F0 indicates a state in which no downstream inter-unit radio bearer is disconnected, and states F1 to F3 indicate states in which any downstream inter-unit radio bearer is disconnected. In states F1 to F3, the downstream inter-unit radio bearers to be disconnected are different from each other.

図35は、その場合の処理の流れの一例を示すものであり、C301では、例えばネットワーク調整プログラム305hに組み込まれている切断スケジューラの計時情報を参照する。C302では、予め定められている切断時期が到来したかどうかを確認する。到来していればC303に進み、接続を受けている無線通信ユニットとの接続状態を一時切断
する処理を行なう。また、C302で切断時期が到来していなければC303をスキップする。C304で終了でなければC301に戻り、以下の処理を繰り返す。
FIG. 35 shows an example of the processing flow in that case, and in C301, for example, timekeeping information of a disconnection scheduler incorporated in the network adjustment program 305h is referred to. In C302, it is checked whether a predetermined cutting time has arrived. If it has arrived, the process advances to C303, where processing is performed to temporarily disconnect the connection state with the connected wireless communication unit. Furthermore, if the cutting time has not arrived at C302, C303 is skipped. If the process does not end at C304, the process returns to C301 and the following process is repeated.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、あくまで例示であって、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図39に示す無線通信ユニット1’(A)~1’(C)においては、ユニット間無線ベアラ55を独立して構築可能な複数の無線基地局部4(X),4(Y)を設けている。図39においては、無線通信ユニット1’(A)を上流側ユニットとし、これに下流側ユニットとして無線通信ユニット1’(B)が無線基地局部4(X)との間にユニット間無線ベアラ55(X)を構築し、また、無線通信ユニット1’(C)が無線基地局部4(Y)との間にユニット間無線ベアラ55(Y)を構築する形で接続されている。この場合、ユニット間無線ベアラ55(X)とユニット間無線ベアラ55(Y)とを異なる周波数チャネルに設定することができる。これにより、ユニット間無線ベアラ55(X)とユニット間無線ベアラ55(Y)との通信容量(スループット)を大幅に拡大することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, they are merely examples, and the present invention is not limited thereto. For example, in the wireless communication units 1'(A) to 1'(C) shown in FIG. It is set up. In FIG. 39, the wireless communication unit 1'(A) is an upstream unit, and the wireless communication unit 1'(B) is a downstream unit, and the inter-unit radio bearer 55 is connected to the wireless base station section 4(X). (X), and the wireless communication unit 1' (C) is connected to the wireless base station section 4 (Y) by establishing an inter-unit radio bearer 55 (Y). In this case, the inter-unit radio bearer 55 (X) and the inter-unit radio bearer 55 (Y) can be set to different frequency channels. Thereby, the communication capacity (throughput) between the inter-unit radio bearer 55 (X) and the inter-unit radio bearer 55 (Y) can be significantly expanded.

1(A),1(B) 無線通信ユニット
WS(A),WS(B) 大型船舶
2 MME
3 EPC機能部
301 CPU
302 RAM
303 マスクROM
304A 上流側通信インターフェース
304B 下流側通信インターフェース
305 フラッシュメモリ
305a 通信ファームウェア
305b MMEエンティティ
305c S-GWエンティティ
305d PーGWエンティティ
305e 転送テーブル
305ert ルーティングテーブル
305f 接続中ノード登録部
305g チャネルマップ
306 バス
21 二次電池モジュール
22 電源回路部
23 可搬型筐体
30,31 通信バス
4 無線基地局部
401 CPU
402 RAM
403 マスクROM
404 通信インターフェース
405 フラッシュメモリ
405a 通信ファームウェア
406 バス
412 無線通信部
5 UE(移動端末)
6 S-GW
7 P-GW
8 ルータ
9 中継無線通信部
901 CPU
902 RAM
903 マスクROM
905 フラッシュメモリ
905a 通信ファームウェア
906 バス
912 無線通信部
50(A),50(B) 通信エリア
55 ユニット間無線ベアラ
57 端末用無線ベアラ
1(A), 1(B) Wireless communication unit WS(A), WS(B) Large ship 2 MME
3 EPC function section 301 CPU
302 RAM
303 Mask ROM
304A Upstream communication interface 304B Downstream communication interface 305 Flash memory 305a Communication firmware 305b MME entity 305c S-GW entity 305d P-GW entity 305e Transfer table 305ert Routing table 305f Connected node registration unit 305g Channel map 306 Bus 21 Secondary battery Module 22 Power supply circuit section 23 Portable housings 30, 31 Communication bus 4 Wireless base station section 401 CPU
402 RAM
403 Mask ROM
404 Communication interface 405 Flash memory 405a Communication firmware 406 Bus 412 Wireless communication unit 5 UE (mobile terminal)
6 S-GW
7 P-GW
8 Router 9 Relay wireless communication section 901 CPU
902 RAM
903 Mask ROM
905 Flash memory 905a Communication firmware 906 Bus 912 Wireless communication section 50(A), 50(B) Communication area 55 Inter-unit radio bearer 57 Terminal radio bearer

Claims (19)

移動体上に搭載可能に構成され、無線ネットワーク通信を移動端末との間で行なうための無線通信ユニットであって、
前記移動端末が端末用無線ベアラを介して接続可能な無線基地局部と、
前記無線基地局部に有線接続され、該無線基地局部に対する上位ネットワーク制御部として機能するEPC(Evolved Packet Core)機能部と、
前記EPC機能部に有線接続されるとともに、第一の別の無線通信ユニットである上流ユニットの無線基地局部(以下、上流無線基地局部という)と上流側のユニット間無線ベアラ(以下、上流ユニット間無線ベアラという)を介して接続可能な中継無線通信部とを備え、
前記無線基地局部は、第二の別の無線通信ユニットである下流ユニットの中継無線通信部(以下、下流中継無線通信部という)と下流側のユニット間無線ベアラ(以下、下流ユニット間無線ベアラという)を介して接続可能とされ、
前記EPC機能部は下流ユニット間無線ベアラ設定要求を前記無線基地局部に送信する一方、前記無線基地局部は前記下流ユニット間無線ベアラ設定要求を受けて前記下流中継無線通信部とともに前記下流ユニット間無線ベアラを構築するものであり、
前記EPC機能部は端末用無線ベアラ設定要求を前記無線基地局部に送信する一方、前記無線基地局部は前記端末用無線ベアラ設定要求を受けて前記移動端末とともに前記端末用無線ベアラを構築するものであり、
前記中継無線通信部は、前記上流ユニットのEPC機能部(以下、上流EPC機能部という)が発行する上流ユニット間無線ベアラ設定要求を受信し、該上流ユニット間無線ベアラ設定要求を受けて前記上流無線基地局部とともに前記上流ユニット間無線ベアラを構築するものでありさらに、
前記無線基地局部は、複数の前記下流ユニットの中継無線通信部が、それら下流ユニットに一対一に対応する下流ユニット間無線ベアラを介して接続可能とされてなることを特徴とする無線通信ユニット。
A wireless communication unit configured to be mounted on a mobile body and for performing wireless network communication with a mobile terminal,
a radio base station unit to which the mobile terminal can connect via a terminal radio bearer;
an EPC (Evolved Packet Core) functional unit that is connected by wire to the wireless base station unit and functions as an upper network control unit for the wireless base station unit;
The radio base station section of the upstream unit (hereinafter referred to as the upstream radio base station section) is connected to the EPC function section by wire, and is a first separate wireless communication unit, and the upstream unit radio bearer (hereinafter referred to as the upstream unit inter-unit radio bearer) A relay wireless communication unit that can be connected via a radio bearer (referred to as a radio bearer),
The radio base station unit communicates with a relay radio communication unit of a downstream unit (hereinafter referred to as a downstream relay radio communication unit), which is a second separate radio communication unit, and a downstream inter-unit radio bearer (hereinafter referred to as a downstream inter-unit radio bearer). ) can be connected via
The EPC function section transmits a downstream inter-unit radio bearer setting request to the radio base station section, while the radio base station section receives the downstream inter-unit radio bearer setting request and transmits the downstream inter-unit radio bearer setting request together with the downstream relay radio communication section. It constructs a bearer,
The EPC function unit transmits a terminal radio bearer setting request to the radio base station unit, and the radio base station unit constructs the terminal radio bearer together with the mobile terminal in response to the terminal radio bearer setting request. can be,
The relay radio communication unit receives an upstream unit radio bearer setting request issued by an EPC function unit (hereinafter referred to as upstream EPC function unit) of the upstream unit, and upon receiving the upstream unit radio bearer setting request, the relay radio communication unit The upstream unit-to-unit radio bearer is constructed together with the radio base station section , and further,
The radio base station section is a radio communication unit characterized in that the relay radio communication sections of the plurality of downstream units can be connected to the downstream units via inter-downstream unit radio bearers that correspond one-to-one to the downstream units.
前記中継無線通信部は、上流ユニットが非接続の状態において新たな接続先となる上流ユニットの候補を検出した場合に、該上流ユニットの候補の無線基地局部に対し前記上流ユニット間無線ベアラを構築するためのアタッチ要求を送信することにより、前記上流ユニットの候補から前記上流ユニット間無線ベアラ設定要求を受信して前記上流ユニット間無線ベアラを構築する制御を行なう上流ユニット間無線ベアラ構築制御部を備える請求項1記載の無線通信ユニット。 When the relay radio communication unit detects a candidate for an upstream unit to be a new connection destination in a state where the upstream unit is not connected, the relay radio communication unit constructs the upstream unit-to-unit radio bearer for the radio base station unit of the candidate upstream unit. an upstream inter-unit radio bearer construction control unit that performs control to receive the upstream inter-unit radio bearer setting request from the upstream unit candidate and construct the upstream inter-unit radio bearer by transmitting an attach request for the upstream unit candidate; The wireless communication unit according to claim 1. 前記無線基地局部は、複数の前記下流ユニットの中継無線通信部が1つの無線基地局部に対し同時に接続可能とされてなる請求項1又は請求項2に記載の無線通信ユニット。 3. The radio communication unit according to claim 1, wherein the radio base station section is configured such that relay radio communication sections of a plurality of downstream units can be connected to one radio base station section at the same time. 複数の前記下流ユニットの前記中継無線通信部は、同一周波数チャネル上に設定される前記下流ユニット間無線ベアラにより前記1つの無線基地局部に対し同時に接続される請求項3記載の無線通信ユニット。 4. The radio communication unit according to claim 3, wherein the relay radio communication sections of the plurality of downstream units are simultaneously connected to the one radio base station section by the downstream inter-unit radio bearer set on the same frequency channel. 前記無線基地局部は、前記下流ユニットの接続数が1以下の状態において、新たに接続される下流ユニットの候補からのアタッチ要求を受信した場合に、該アタッチ要求を前記EPC機能部に通知するとともに、該EPC機能部からの前記端末用無線ベアラ設定要求を受信して、前記下流ユニットの候補との間に前記下流ユニット間無線ベアラを構築する制御を行なう下流ユニット間無線ベアラ構築制御部を備える請求項3又は請求項4に記載の無線通信ユニット。 When the radio base station section receives an attach request from a candidate for a newly connected downstream unit in a state where the number of connections of the downstream unit is one or less, the radio base station section notifies the EPC function section of the attach request. , comprising a downstream inter-unit radio bearer construction control section that receives the terminal radio bearer setting request from the EPC functional section and controls construction of the downstream inter-unit radio bearer with the downstream unit candidate. The wireless communication unit according to claim 3 or 4. 前記無線基地局部が1つの前記EPC機能部に複数接続され、各々前記下流ユニットの中継無線通信部が接続可能とされてなる請求項1又は請求項2に記載の無線通信ユニット。 3. The wireless communication unit according to claim 1, wherein a plurality of said wireless base station sections are connected to one said EPC function section, each of which is connectable to a relay wireless communication section of said downstream unit. 1つの前記EPC機能部に複数接続される前記無線基地局部に対し、前記下流ユニットの中継無線通信部が各々互いに異なる周波数チャネル上に設定される前記下流ユニット間無線ベアラにより接続される請求項6記載の無線通信ユニット。 6. A relay radio communication section of the downstream unit is connected to a plurality of radio base station sections connected to one EPC function section by the downstream inter-unit radio bearer set on a different frequency channel. The wireless communication unit described. 前記無線基地局部は、前記下流ユニットが非接続の状態において、新たに接続される下流ユニットの候補からのアタッチ要求を受信した場合に、該アタッチ要求を前記EPC機能部に通知するとともに、該EPC機能部からの前記端末用無線ベアラ設定要求を受信して、前記下流ユニットの候補との間に前記下流ユニット間無線ベアラを構築する制御を行なう下流ユニット間無線ベアラ構築制御部を備える請求項7記載の無線通信ユニット。 When the wireless base station section receives an attach request from a candidate for a downstream unit to be newly connected while the downstream unit is not connected, the radio base station section notifies the EPC function section of the attach request, and Claim 7, further comprising a downstream inter-unit radio bearer construction control section that receives the terminal radio bearer setting request from the functional section and performs control to construct the downstream inter-unit radio bearer with the downstream unit candidate. The wireless communication unit described. 前記中継無線通信部は、前記上流ユニットとは別の無線通信ユニットであって前記上流ユニットよりも高品質にて無線接続可能な切替候補ユニットが存在する場合に、新たな上流ユニットとして該切替候補ユニットに接続切り替えする上流ユニット接続切替制御部を有する請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の無線通信ユニット。 When there is a switching candidate unit that is a wireless communication unit different from the upstream unit and can be wirelessly connected with higher quality than the upstream unit, the relay wireless communication unit selects the switching candidate unit as a new upstream unit. The wireless communication unit according to any one of claims 1 to 8, further comprising an upstream unit connection switching control section that switches connection to the unit. 前記上流ユニット接続切替制御部は、前記上流ユニットとの間の通信品質の低下により該上流ユニットとの接続が切断されるに伴い、前記切替候補ユニットに接続切り替えする請求項9記載の無線通信ユニット。 The wireless communication unit according to claim 9, wherein the upstream unit connection switching control section switches the connection to the switching candidate unit when the connection with the upstream unit is disconnected due to a decrease in communication quality with the upstream unit. . 前記EPC機能部は前記無線基地局部に対し、前記下流ユニットとの間の前記下流ユニット間無線ベアラを一時的かつ強制的に切断する指示を行なう下流ユニット間無線ベアラ強制切断指示部を備える一方、前記無線基地局部は前記指示を受けて前記下流ユニット間無線ベアラの切断制御を行なう下流ユニット間無線ベアラ切断制御部を備え、
前記上流ユニット接続切替制御部は、前記上流ユニット間無線ベアラが切断されるに伴い、該上流ユニット間無線ベアラにより前記上流ユニットとして接続されていた無線通信ユニットである旧上流ユニットと、前記切替候補ユニットとのそれぞれに対する通信品質評価を行ない、前記通信品質評価の結果に基づいて新たな上流ユニットとして接続するべき無線通信ユニットを決定する請求項9又は請求項10に記載の無線通信ユニット。
The EPC function section includes a downstream inter-unit radio bearer forced disconnection instruction section that instructs the radio base station section to temporarily and forcibly disconnect the downstream inter-unit radio bearer with the downstream unit, The radio base station section includes a downstream inter-unit radio bearer disconnection control section that receives the instruction and performs disconnection control of the downstream inter-unit radio bearer,
When the upstream unit-to-unit radio bearer is disconnected, the upstream unit connection switching control unit is configured to connect the old upstream unit, which is a wireless communication unit that was connected as the upstream unit by the upstream unit-to-unit radio bearer, and the switching candidate. The wireless communication unit according to claim 9 or 10, wherein the wireless communication unit evaluates communication quality with respect to each unit, and determines the wireless communication unit to be connected as a new upstream unit based on the result of the communication quality evaluation.
前記上流ユニット接続切替制御部は、各前記無線通信ユニットからCQI参照信号を受信し、該CQI参照信号を用いてCQI情報を生成し、該CQI情報の内容に基づいて前記通信品質評価を行なう請求項11記載の無線通信ユニット。 The upstream unit connection switching control section receives a CQI reference signal from each of the wireless communication units, generates CQI information using the CQI reference signal, and performs the communication quality evaluation based on the content of the CQI information. 12. The wireless communication unit according to item 11. 前記EPC機能部は、当該EPC機能部が属する無線通信ユニットへの前記下流ユニットの接続数が予め定められた上限数に達している場合には前記下流ユニット間無線ベアラ強制切断指示部が前記下流ユニット間無線ベアラを一時的かつ強制的に切断する指示を行なう一方、前記下流ユニットの接続数が前記上限数未満の場合は、前記下流ユニットの追加接続を許容するものである請求項11又は請求項12に記載の無線通信ユニット。 When the number of connections of the downstream units to the wireless communication unit to which the EPC function unit belongs has reached a predetermined upper limit, the EPC function unit instructs the downstream unit-to-downstream unit radio bearer forced disconnection instruction unit to Claim 11 or claim 11, wherein an instruction is given to temporarily and forcibly disconnect the inter-unit radio bearer, while allowing additional connections of the downstream units when the number of connections of the downstream units is less than the upper limit number. 13. The wireless communication unit according to item 12. 前記EPC機能部は、前記無線基地局部の通信エリア内にて該無線基地局に前記端末用無線ベアラを介して接続中の複数の前記移動端末及び他の無線通信ユニットの前記中継無線通信部について、それら接続中の移動端末のノード特定情報を登録する接続中ノード登録部を備え、前記無線基地局部から転送されてくるIPパケットの送信先ノードを前記接続中ノード登録部の登録内容と照合し、前記送信先ノードが、前記接続中ノード登録部に登録されたノード特定情報のいずれかに対応する移動端末を示す場合には、前記IPパケットを該移動端末に前記無線基地局部にて折り返す形で転送する一方、前記送信先ノードが前記接続中ノード登録部に登録されていないノードを示す場合には前記IPパケットを前記中継無線通信部及び前記無線基地局部の少なくともいずれかから前記無線通信ユニット外の送信先に転送する制御を行なう請求項1ないし請求項13のいずれか1項に記載の無線通信ユニット。 The EPC function unit is configured to provide information about the relay radio communication units of the plurality of mobile terminals and other radio communication units that are connected to the radio base station via the terminal radio bearer within the communication area of the radio base station unit. , a connected node registration unit that registers node identification information of the connected mobile terminals, and compares the destination node of the IP packet transferred from the wireless base station unit with the registered contents of the connected node registration unit. , when the destination node indicates a mobile terminal corresponding to any of the node identification information registered in the connected node registration unit, the IP packet is returned to the mobile terminal at the wireless base station unit. On the other hand, if the destination node indicates a node that is not registered in the connected node registration unit, the IP packet is transferred from at least one of the relay wireless communication unit and the wireless base station unit to the wireless communication unit. The wireless communication unit according to any one of claims 1 to 13, which controls transfer to an external destination. 移動体上に搭載可能に構成され、無線ネットワーク通信を移動端末との間で行なうための無線通信ユニットであって、前記移動端末が端末用無線ベアラを介して接続可能な無線基地局部と、前記無線基地局部に有線接続され、該無線基地局部に対する上位ネットワーク制御部として機能するEPC(Evolved Packet Core)機能部と、前記EPC機能部に有線接続されるとともに、第一の別の無線通信ユニットである上流ユニットの無線基地局部(以下、上流無線基地局部という)と上流側のユニット間無線ベアラ(以下、上流ユニット間無線ベアラという)を介して接続可能な中継無線通信部とを備え、前記無線基地局部は、第二の別の無線通信ユニットである下流ユニットの中継無線通信部(以下、下流中継無線通信部という)と下流側のユニット間無線ベアラ(以下、下流ユニット間無線ベアラという)を介して接続可能とされ、前記EPC機能部は下流ユニット間無線ベアラ設定要求を前記無線基地局部に送信する一方、前記無線基地局部は前記下流ユニット間無線ベアラ設定要求を受けて前記下流中継無線通信部とともに前記下流ユニット間無線ベアラを構築するものであり、前記EPC機能部は端末用無線ベアラ設定要求を前記無線基地局部に送信する一方、前記無線基地局部は前記端末用無線ベアラ設定要求を受けて前記移動端末とともに前記端末用無線ベアラを構築するものであり、前記中継無線通信部は、前記上流ユニットのEPC機能部(以下、上流EPC機能部という)が発行する上流ユニット間無線ベアラ設定要求を受信し、該上流ユニット間無線ベアラ設定要求を受けて前記上流無線基地局部とともに前記上流ユニット間無線ベアラを構築するものでありさらに、前記無線基地局部は、複数の前記下流ユニットの中継無線通信部が、それら下流ユニットに一対一に対応する下流ユニット間無線ベアラを介して接続可能とされてなり、前記無線基地局部を複数備えて無線通信ユニットを構成し、前記無線通信ユニットを複数配置して無線通信ユニット群を構成し
前記無線通信ユニット群は、互いに隣接する前記無線通信ユニットにより構成される無線通信ユニット対の基地局セルが一部重なる位置関係で前記ユニット間無線ベアラにより接続されるとともに、
前記無線通信ユニット対の一方に接続された移動端末と他方に接続された移動端末とが、前記無線通信ユニット対及び該無線通信ユニット対を接続する前記ユニット間無線ベアラを介してIPパケットの送受信を行なうことを特徴とする無線ネットワークシステム。
A wireless communication unit configured to be mountable on a mobile body and for performing wireless network communication with a mobile terminal, the wireless base station unit being connectable to the mobile terminal via a terminal radio bearer; an EPC (Evolved Packet Core) functional unit that is connected by wire to the wireless base station and functions as an upper network control unit for the wireless base station; The radio base station includes a radio base station section of a certain upstream unit (hereinafter referred to as an upstream radio base station section) and a relay radio communication section connectable via an upstream inter-unit radio bearer (hereinafter referred to as an upstream inter-unit radio bearer); The base station section connects a relay radio communication section of a downstream unit (hereinafter referred to as a downstream relay radio communication section), which is a second separate radio communication unit, and a downstream inter-unit radio bearer (hereinafter referred to as a downstream inter-unit radio bearer). The EPC function section transmits a downstream inter-unit radio bearer setting request to the radio base station section, while the radio base station section receives the downstream inter-unit radio bearer setting request and performs the downstream relay radio communication. The EPC functional unit is configured to construct the downstream inter-unit radio bearer with the EPC function unit, and the EPC function unit transmits a terminal radio bearer setting request to the radio base station unit, while the radio base station unit receives the terminal radio bearer setting request. The relay radio communication unit constructs the terminal radio bearer together with the mobile terminal, and the relay radio communication unit receives an inter-upstream unit radio bearer setting request issued by the EPC function unit of the upstream unit (hereinafter referred to as upstream EPC function unit). and constructs the upstream inter-unit radio bearer together with the upstream radio base station in response to the upstream inter-unit radio bearer setting request; The communication unit is connectable to the downstream units via a downstream unit radio bearer that corresponds one-to-one , and comprises a plurality of the radio base station units to constitute a radio communication unit, and a plurality of the radio communication units arranged to form a wireless communication unit group,
The radio communication unit group is connected by the inter-unit radio bearer in a positional relationship in which base station cells of a pair of radio communication units constituted by the radio communication units adjacent to each other partially overlap, and
A mobile terminal connected to one of the pair of wireless communication units and a mobile terminal connected to the other pair of wireless communication units transmit and receive IP packets via the pair of wireless communication units and the inter-unit radio bearer connecting the pair of wireless communication units. A wireless network system characterized by performing the following.
前記無線通信ユニットの少なくとも1つのものにおいて、前記無線基地局部に対し前記下流ユニットが互いに異なる前記ユニット間無線ベアラにより複数接続されてなる請求項15記載の無線ネットワークシステム。 16. The radio network system according to claim 15, wherein in at least one of the radio communication units, a plurality of the downstream units are connected to the radio base station section by different inter-unit radio bearers. 前記ユニット間無線ベアラにより接続された複数の前記無線通信ユニットの各前記EPC機能部は、前記無線基地局部の通信エリア内にて該無線基地局に前記端末用無線ベアラを介して接続中の複数の前記移動端末及び他の無線通信ユニットの前記中継無線通信部について、それら接続中の移動端末のノード特定情報を登録する接続中ノード登録部を備え、前記無線基地局部から転送されてくるIPパケットの送信先ノードを前記接続中ノード登録部の登録内容と照合し、前記送信先ノードが、前記接続中ノード登録部に登録されたノード特定情報のいずれかに対応する移動端末を示す場合には、前記IPパケットを該移動端末に前記無線基地局部にて折り返す形で転送する一方、前記送信先ノードが前記接続中ノード登録部に登録されていないノードを示す場合には前記IPパケットを前記中継無線通信部及び前記無線基地局部の少なくともいずれかから前記無線通信ユニット外の送信先に転送する制御を行なう請求項15又は請求項16に記載の無線ネットワークシステム。 Each of the EPC function units of the plurality of radio communication units connected by the inter-unit radio bearer is connected to the plurality of radio communication units connected to the radio base station via the terminal radio bearer within the communication area of the radio base station unit. The relay wireless communication unit of the mobile terminal and other wireless communication unit includes a connected node registration unit that registers node identification information of the mobile terminal that is connected to the mobile terminal, and the relay wireless communication unit of the mobile terminal and the other wireless communication unit includes a connected node registration unit that registers node identification information of the connected mobile terminal, The destination node of is compared with the registered contents of the connected node registration section, and if the destination node indicates a mobile terminal corresponding to any of the node identification information registered in the connected node registration section. , the IP packet is forwarded to the mobile terminal in a looped manner at the wireless base station section, while if the destination node indicates a node that is not registered in the connected node registration section, the IP packet is transferred to the mobile terminal by the relay. The wireless network system according to claim 15 or 16, wherein control is performed to transfer the information from at least one of the wireless communication unit and the wireless base station unit to a transmission destination outside the wireless communication unit. 前記EPC機能部は、共有化された前記中継無線通信部の前記ノード特定情報に基づき、前記IPパケットの転送テーブルを作成し、該転送テーブルを参照して前記IPパケットの転送制御を行なうとともに、前記無線ネットワークシステムに含まれる前記無線通信ユニットの数及び接続順序の少なくともいずれかが変更がなされた場合に、その変更内容に応じて前記転送テーブルの内容を更新する転送テーブル更新制御部を有するものである請求項17記載の無線ネットワークシステム。 The EPC function unit creates a forwarding table for the IP packet based on the shared node identification information of the relay wireless communication unit, and controls the forwarding of the IP packet by referring to the forwarding table. A transfer table update control unit that updates the contents of the transfer table according to the change when at least one of the number and connection order of the wireless communication units included in the wireless network system is changed. The wireless network system according to claim 17. 前記転送テーブルは、各前記無線通信ユニットにおいて、接続中の移動端末のアドレスがリスト化された形で登録される接続中ノード登録部と、受け取ったパケットの最終的な転送先となる無線通信ユニットのアドレスと、受け取ったパケットの次の転送先となる無線通信ユニットのアドレスとを対応付けて記憶したルーティングテーブルとを含むものであり、前記EPC機能部は、前記無線通信ユニットの数及び接続順序の少なくともいずれかが変更がなされた場合に、その変更内容に応じて前記ルーティングテーブルの内容を変更するルーティングテーブル変更部を備える請求項18記載の無線ネットワークシステム。
The transfer table includes a connected node registration section in which the addresses of connected mobile terminals are registered in a list in each wireless communication unit, and a wireless communication unit to which the received packet is ultimately transferred. and a routing table in which the address of the wireless communication unit to which the received packet is next transferred are stored in association with each other, and the EPC function section stores the number and connection order of the wireless communication units. 19. The wireless network system according to claim 18, further comprising a routing table changing unit that changes the contents of the routing table according to the change when at least one of the above is changed.
JP2019105706A 2019-06-05 2019-06-05 Wireless communication unit and wireless network system using it Active JP7341735B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019105706A JP7341735B2 (en) 2019-06-05 2019-06-05 Wireless communication unit and wireless network system using it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019105706A JP7341735B2 (en) 2019-06-05 2019-06-05 Wireless communication unit and wireless network system using it

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020202415A JP2020202415A (en) 2020-12-17
JP7341735B2 true JP7341735B2 (en) 2023-09-11

Family

ID=73742108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019105706A Active JP7341735B2 (en) 2019-06-05 2019-06-05 Wireless communication unit and wireless network system using it

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7341735B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012114527A1 (en) 2011-02-25 2012-08-30 富士通株式会社 Method for assigning ip address to relay device
US20140087736A1 (en) 2011-03-10 2014-03-27 Elta Systems Ltd. Cellular communication system utilizing upgraded moving relays and methods useful in conjunction therewith
JP2014068056A (en) 2012-09-24 2014-04-17 Panasonic Corp Relay station device and communication control method
JP2018137666A (en) 2017-02-23 2018-08-30 日本無線株式会社 Communication system and communication method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012114527A1 (en) 2011-02-25 2012-08-30 富士通株式会社 Method for assigning ip address to relay device
US20140087736A1 (en) 2011-03-10 2014-03-27 Elta Systems Ltd. Cellular communication system utilizing upgraded moving relays and methods useful in conjunction therewith
JP2014068056A (en) 2012-09-24 2014-04-17 Panasonic Corp Relay station device and communication control method
JP2018137666A (en) 2017-02-23 2018-08-30 日本無線株式会社 Communication system and communication method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020202415A (en) 2020-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12069772B2 (en) Telecommunications apparatuses and methods
US11064400B2 (en) Wireless telecommunications system, terminal device, infrastructure equipment, integrated circuitry and methods
EP3917234A1 (en) Resource allocation for sidelink communications in a wireless communication network
CN110383866B (en) Method, device and system for directly connecting link resource configuration and readable storage medium
US20240236770A1 (en) Communication apparatus, control apparatus, and communication system
KR20220164761A (en) Method and apparatus for performing relay communication based on sidelink in wireless communication system
KR20230008165A (en) Method for UE to perform cooperative communication in a wireless communication system supporting sidelink and apparatus therefor
ITTO20100663A1 (en) BIDIRECTIONAL COMMUNICATION METHOD IN A TELECOMMUNICATIONS NETWORK CELL MOBILE AND RELATED TELECOMMUNICATIONS NETWORK
KR20220119073A (en) A method of operating an IAB node in a wireless communication system and an apparatus using the method
JP7341735B2 (en) Wireless communication unit and wireless network system using it
JP7271301B2 (en) Wireless communication unit and wireless network system using it
JP7295709B2 (en) Wireless communication unit and wireless network system using it
JP7277300B2 (en) Wireless communication unit and wireless network system using it
JP7386621B2 (en) Wireless communication unit and wireless network system using it
JP7385485B2 (en) Wireless communication unit and wireless network system using it
KR20230049666A (en) Method and apparatus for providing sidelink based service in wireless communication system
KR20220150445A (en) Method and apparatus for passing vehicle-to-vehicle communication messages in a wireless communication system
JP7461749B2 (en) Wireless communication unit and wireless network system using the same
CN115088321A (en) Communication method and apparatus for IAB node having a plurality of timings set therein
JP7489846B2 (en) Wireless communication unit and wireless network system using the same
JP7385767B2 (en) Method and apparatus for operating an IAB node in a situation where multiple parent nodes and one IAB node are connected
JP2022017102A (en) Wireless communication unit and wireless network system using the same
JP2022017101A (en) Radio communication unit and radio network system using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230313

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230404

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230602

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: 20230822

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230830

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7341735

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150