KR101071002B1 - 무선 기지국, 중계국, 및 통신 제어 방법 - Google Patents

Abstract

복수의 중계국을 통하여 상기 각 중계국 관리하의 무선 단말기와의 사이에서 데이터의 송신을 행하는 무선 기지국에서, 제1 중계국 관리하의 제1 무선 단말기 앞의 제1 데이터와, 제2 중계국 관리하의 제2 무선 단말기 앞의 제2 데이터를, 적어도 일부 중복하는 타이밍에서 송신하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

중계국, 무선 단말기, 데이터, 무선 기지국, 맵 정보 생성부, 송신부, 변조 방식, 부호화 방식

Description

무선 기지국, 중계국, 및 통신 제어 방법{RADIO BASE STATION, RELAY STATION, AND COMMUNICATION CONTROL METHOD}

본 발명은 무선 통신을 이용한 무선 기지국, 중계국, 및 통신 제어 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 사용하는 주파수의 이용 효율을 향상시키도록 한 무선 기지국 등에 관한 것이다.

무선 통신 시스템의 예로서 들어지는 IEEE802.16WG에서는, 주로, 고정 통신 용도를 위한 IEEE802.16d(예를 들면, 이하의 비특허 문헌 1)와, 이동 통신 용도를 위한 IEEE802.16e(예를 들면, 이하의 비특허 문헌 2)의 2종류를 규정하고 있다.

도 22는, 이러한 IEEE802.16d와 IEEE802.16e의 서비스 이미지를 도시하는 도면이다. 1개의 무선 기지국(100)에, 복수의 단말기(101∼103)가 접속되는 P-MP(Point-to-Multipoint)형 접속을 기본으로 하고 있다.

이와 같이 IEEE802.16d 등은, P-MP형 접속을 기본으로 하기 때문에, 서비스 에리어가 무선 기지국(100)이 커버하는 커버 에리어(셀)에 제한되어, 셀 엣지에서는 통신 레이트가 낮아지는 문제가 있었다.

이 문제를 해소하기 위하여, IEEE802.16WG에서는, 무선 기지국과 무선 단말기 사이에서 통신을 중계하는 중계국에 대하여 검토를 개시하고 있 다(IEEE802.16j).

도 23은, IEEE802.16j의 네트워크 구성예를 나타내는 도면이다. 도 23은, 무선 기지국 BS의 셀 엣지 근방에 위치하는 2개의 무선 단말기 MS#1, MS#2의 통신 레이트를 향상시키기 위하여, 중계국 RS를 배치한 예이다.

한편, IEEE802.16d나 IEEE802.16e에서, 무선 단말기 MS는, 무선 기지국 BS로부터 송신된 MAP 정보에 따라서, 무선 기지국 BS와 무선 단말기 MS에서 통신이 행해진다.

여기에서, MAP 정보에는, 무선 단말기 MS가 통신에 사용하는 무선 리소스(주파수 채널과 시간(송신 타이밍): 이하, 「버스트」(Burst)), 버스트의 변조 방식이나 부호화 방식, 통신 대상으로 되는 무선 단말기 MS가 지정된다. MAP 정보에는, 다운링크 방향의 DL-MAP 메시지와, 업링크 방향의 UL-MAP 메시지가 있다.

도 24는, DL-MAP 메시지의 예를 나타내고, 도 25는 DL-MAP 메시지에 포함되는 Burst Profile DL-MAP IE(이하, 「DL-MAP IE」라고 칭함)의 예를 나타낸다. DL-MAP IE는, DL-MAP 메시지의 「DL-MAP_IE for OFDMA PHY」필드에 1개, 혹은 복수개(도 24의 예에서는 n개) 삽입된다.

도 25에 도시한 바와 같이, DL-MAP IE에는, 「DIUC」필드와, 「CID」필드가 있다. 「DIUC」필드에는, 버스트의 변조 방식과 부호화 방식(부화화 레이트를 포함함)을 나타내는 코드가 삽입된다. 「CID」필드에는, 버스트에 포함되는 패킷의 커넥션의 식별자가 삽입되고, 무선 단말기 MS는 CID를 인식함으로써 디코드할 버스트를 선택한다.

도 26은, DL-MAP IE에 의한 다운링크 버스트의 할당예를 나타내는 도면이다. DL-MAP IE의 「Symbol Offset」등에 의해 각 버스트가 지정되고, 이 할당된 송신 영역(주파수(종축)와 시간(횡축))에 의해, 무선 단말기 MS는 무선 기지국 BS와 통신을 행한다.

도 27의 (A)는 UL-MAP 메시지의 예를 나타내고, 도 27의 (B)는 그 메시지에 포함되는 Burst Profile UL-MAP IE(이하, 「UL-MAP IE」라고 칭함)의 예를 나타내는 도면이다.

도 27의 (B)에 도시한 바와 같이, UL-MAP IE에는, 「CID」, 「UIUC」, 「Duration」의 각 필드가 포함된다.

「CID」필드에는, 버스트를 할당한 무선 단말기 MS를 식별하기 위한 ID가 삽입되고, 「UIUC」필드에는 버스트의 변조 방식과 부호화 방식(부호화 레이트를 포함함)을 나타내는 코드가 삽입되고, 「Duration」에는 할당하는 대역량(슬롯수)이 삽입된다.

도 28의 (A) 및 도 28의 (B)는, UL-MAP IE에 의한 업링크 버스트의 할당예를 나타내는 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 업링크 버스트의 할당은 기본적으로 슬롯수로 정의된다. 즉, 각 슬롯은 시간축(Symbol 방향: 횡축) 방향으로 순차적으로 할당되고, Uplink Zone의 끊어진 곳에서 다음의 Subchannel(종축)로 옮기면서, 「Duration」에서 지정된 슬롯수분이 할당된다. 그리고, 다음 버스트의 최초의 슬롯이, 직전의 버스트의 최후의 슬롯으로부터 계속되도록 할당된다.

도 28의 (A) 및 도 28의 (B)에 도시한 바와 같이, 업링크 버스트의 할당은, Subchannnel수와 Symbol수에 의해 4각형으로서 나타내어지는 다운링크의 경우와 달리, 「이지러짐」이 있는 형태로 된다.

또한, 도 28의 (C)에 도시한 바와 같이, 각 버스트는 UL-MAP IE(도면 중, 「Burst Profile IE Burst#1…」)의 순번으로 순차적으로 업링크 버스트에 할당된다.

[비특허 문헌 1] IEEE Std802.16-2004

[비특허 문헌 2] IEEE Std802.16e-2005

그러나, 전술한 DL-MAP 메시지나 UL-MAP 메시지에 의한 무선 리소스의 할당은, 무선 기지국 BS와 무선 단말기 MS 사이에서 행해지는 예이다. 따라서, 무선 기지국 BS와 무선 단말기 MS 사이에 중계국 RS가 존재한 경우에, 적절하게 무선 리소스를 할당하는 것이 요구되고 있었다.

또한, 무선 리소스의 할당시에, 될 수 있는 한 주파수의 이용 효율을 높이는 것이 바람직하다. 스루풋의 향상을 도모할 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 중계국을 통하여 무선 단말기와 무선 기지국에서 무선 통신을 행하는 경우, 적절한 무선 리소스의 할당을 행할 수 있는 무선 기지국, 중계국, 및 통신 제어 방법을 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 주파수의 이용 효율을 향상시킨 무선 기지국 등을 제공하는 데에 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 관리하의 복수의 중계국을 통하여 상기 각 중계국 관리하의 무선 단말기와의 사이에서 데이터의 송신을 행하는 무선 기지국에서, 제1 중계국으로부터, 그 제1 중계국의 관리하의 제1 무선 단말기에 대한 제1 송신 영역과, 제2 중계국으로부터 그 제2 중계국 관리하의 제2 무선 단말기에 대한 제2 송신 영역이, 일부 또는 전부가 중복되도록, 무선 프레임 구성을 나타내는 맵 정보를 생성하는 맵 정보 생성부와, 상기 맵 정보를 송신하는 송신부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시 양태에 따르면, 관리하의 무선 단말기와 무선 기지국 사이에서 데이터를 중계하는 중계국에서, 상기 관리하의 무선 단말기 앞의 제1 데이터와, 상기 중계국과는 상이한 다른 중계국이 그 다른 중계국 관리하의 제2 무선 단말기 앞의 제2 데이터가 일부 또는 전부가 중복되는 송신 영역에서 상기 제1 데이터를 송신하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시 양태에 따르면, 관리하의 복수의 중계국을 통하여 상기 각 중계국 관리하의 각 무선 단말기와 무선 기지국 사이에서 데이터의 송신을 행하는 무선 통신 시스템에서의 통신 제어 방법에서, 제1 중계국 관리하의 제1 무선 단말기 앞의 제1 데이터와, 제2 중계국 관리하의 제2 무선 단말기 앞의 제2 데이터를, 상기 무선 기지국으로부터 상기 제1 중계국 및 상기 제2 중계국에 각각 송신하고, 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 각각 상기 제1 중계국, 상기 제2 중계국으로부터 송신 영역이 일부 또는 전부 겹치도록 송신하는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

본 발명에 따르면, 중계국을 통하여 무선 단말기와 무선 기지국에서 무선 통신을 행하는 경우, 적절한 무선 리소스의 할당을 행할 수 있는 무선 기지국, 중계국, 및 통신 제어 방법을 제공할 수 있다. 또한, 주파수의 이용 효율을 향상시킨 무선 기지국 등을 제공할 수 있다.

도 1의 (A)는 서브 프레임의 예, (B) 및 (C)는 송신예를 나타내는 도면.

도 2는 무선 기지국의 블록 구성예를 나타내는 도면.

도 3의 (A)는 무선 통신 방식 관리 테이블의 예, (B)는 무선 단말기 통신 경로 관리 테이블의 예, (C)는 비간섭 중계국 관리 테이블의 예를 나타내는 도면.

도 4는 대역 할당 처리의 예를 나타내는 플로우차트.

도 5의 (A)는 DL-MAP IE의 예, (B)는 서브 프레임의 예를 나타내는 도면.

도 6의 (A) 및 (B)는 데이터 송신예를 나타내는 도면.

도 7은 중계국의 블록 구성예를 나타내는 도면.

도 8은 무선 단말기의 분포예를 나타내는 도면.

도 9의 (A) 및 (B)는 DL-MAP 정보와 데이터 송신의 예를 나타내는 도면.

도 10은 대역 할당 처리의 예를 나타내는 플로우차트.

도 11은 무선 단말기의 분포예를 나타내는 도면.

도 12의 (A) 및 (B)는 DL-MAP 정보와 데이터 송신의 예를 나타내는 도면.

도 13은 대역 할당 처리의 예를 나타내는 플로우차트.

도 14는 무선 기지국의 블록 구성예를 나타내는 도면.

도 15는 무선 기지국의 블록 구성예를 나타내는 도면.

도 16의 (A)는 RS-MAP 메시지의 예, (B)는 RS-MAP IE의 예를 나타내는 도면.

도 17의 (A) 및 (B)는 서브 프레임의 예를 나타내고, (C) 및 (D)는 데이터 송신예를 나타내는 도면.

도 18은 대역 할당 처리의 예를 나타내는 플로우차트.

도 19는 대역 할당 처리의 예를 나타내는 플로우차트.

도 20은 대역 할당 처리의 예를 나타내는 플로우차트.

도 21의 (A) 및 (B)는 서브 프레임의 예, (C) 및 (D)는 데이터 송신예를 나타내는 도면.

도 22는 서비스 이미지의 예를 나타내는 도면.

도 23은 중계국을 이용한 네트워크 구성예를 나타내는 도면.

도 24는 DL-MAP 메시지의 예를 나타내는 도면.

도 25는 DL-MAP IE의 예를 나타내는 도면.

도 26은 서브 프레임의 예를 나타내는 도면.

도 27의 (A)는 UL-MAP 메시지의 예, (B)는 UL-MAP IE의 예를 나타내는 도면.

도 28의 (A) 및 (B)는 업링크 버스트의 할당예, (C)는 UL-MAP 메시지의 예를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11: 수신부

14: 통신 경로 결정부

15: 무선 단말기 통신 경로 관리부

16: 통신 방식 결정부

17: 무선 단말기 통신 방식 관리부

18: 비간섭 중계국 관리부

19: 무선 프레임 구성 정보 생성부

20: 패킷 식별부

25: 중계국 송신 전력 제어 정보 생성부

26: 제어 정보 추출부

27: 대역 요구 해석부

28: 중계국 대역 할당 정보 생성부

31: 수신부

32: 제어 메시지 추출부

35: MAP 정보 해석부

36: 제어 메시지 생성부

T1: 무선 단말기 통신 방식 관리 테이블

T2: 무선 단말기 통신 경로 관리 테이블

T3: 비간섭 중계국 관리 테이블

MS: 무선 단말기

RS: 중계국

BS: 무선 기지국

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 이하 설명한다.

<제1 실시예>

우선, 제1 실시예에 대하여 설명한다.

본 제1 실시예는, 무선 기지국 BS와 무선 단말기 MS에서 중계국 RS를 통하여 무선 통신을 행하는 경우에 적절하게 무선 리소스의 할당을 행하는 예이다.

도 1의 (A)는, 다운링크 방향의 서브 프레임(횡축은 시간(송신 타이밍), 종축은 주파수 채널)의 예를 나타내는 도면이다.

도 1의 (A)에 도시한 바와 같이, 무선 리소스는 중계국 RS#1, RS#2마다 각각 절반의 주파수 대역을 사용하여 동시에 송신되도록 할당된다. 그리고, 무선 단말기 MS#1, MS#2도 각각 절반의 주파수 대역을 사용하여 동시에 송신되도록 무선 리소스가 할당된다. DL-MAP 메시지는, 각 버스트간에서 송신 영역(주파수 채널과, 시간)이 겹치지 않도록 설정함으로써, 이러한 할당을 행할 수 있다.

이러한 무선 리소스의 할당에 의해, 무선 기지국 BS로부터 각 중계국 RS#1, RS#2에 동시에 서로 다른 주파수 대역을 이용하여 데이터가 송신된다(도 1의 (B) 참조). 다음으로, 각 중계국 RS#1, RS#2로부터 각각 관리하의 무선 단말기 MS#1, MS#2에 동시에 데이터가 송신된다(도 1의 (C) 참조).

이와 같이, 중계국 RS를 통한 무선 단말기 MS와 무선 기지국 BS의 통신에서, 중계국 RS#1, RS#2 관리하의 무선 단말기 MS#1, MS#2에, 각각 별개의 무선 리소스를 할당하도록 하였으므로, 적절하게 무선 리소스를 할당할 수 있다.

<제2 실시예>

다음으로 제2 실시예에 대하여 설명한다.

제1 실시예에서는, 중계국 RS와, 그 관리하의 무선 단말기 MS에, 송신 영역(주파수 채널, 송신 타이밍)이 겹치지 않도록 무선 리소스를 할당하고 있었다. 그러나, 무선 기지국 BS 관리하에 복수의 중계국 RS가 존재하고, 서로 간섭이 없는 위치에 각 중계국 RS가 배치(예를 들면, 각 중계국의 커버 에리어(무선 단말기에 무선 통신 서비스를 제공하는 에리어)가 중복되지 않는 배치)되었다고 하여도, 각각 서로 다른 무선 리소스가 할당되었다.

따라서, 본 제2 실시예에서는, 무선 기지국 BS는 서로 간섭을 받지 않는 중계국 RS를 관리하고, 이러한 중계국 RS 관리하의 무선 단말기 MS 중, 동일 버스트 프로파일(변조 방식과 부호화 방식의 조합)에 의해 통신하는 무선 단말기 MS에 대한 다운링크 버스트의 할당(다운링크 방향의 무선 리소스의 할당)을, 다운링크 서브 프레임 내의 동일한 버스트(송신 영역) 영역(Symbol 시간과, 주파수 채널(서브 채널))에 할당한 DL-MAP를 무선 기지국 BS가 생성하여 송신한다. 이에 의해, 동시에 복수의 무선 단말기 MS에 대하여 동일한 송신 영역(주파수 채널)을 사용할 수 있기 때문에, 주파수의 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 업링크 방향의 무선 리소스의 할당은 제5 실시예에서 상세하게 설명한다.

무선 단말기 MS와, 복수의 중계국 RS와, 그 중계국 RS 관리하의 무선 기지국 BS로 구성된 무선 통신 시스템이 적용되는 것은, 제1 실시예와 마찬가지이다. 이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 2는, 본 제2 실시예에서의 무선 기지국 BS의 구성예를 나타내는 도면이다. 무선 기지국 BS는, 수신부(11)와, 패킷 재생부(12)와, NW 인터페이스부(13)와, 통신 경로 결정부(14)와, 무선 단말기 통신 경로 관리부(15)와, 통신 방식 결정부(16)와, 무선 단말기 통신 방식 관리부(17)와, 비간섭 중계국 관리부(18)와, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)와, 패킷 식별부(20)와, 패킷 버퍼부(21)와, PDU 생성부(22)와, 송신부(23)를 구비한다.

수신부(11)는, 안테나(24)를 통하여 유저 데이터를 포함하는 PDU(Protocol Data Unit)를 수신하면, 패킷 재생부(12)에 출력한다. PDU는, 패킷 재생부(12)에서 IP(Internet Protocol) 패킷 등으로 재구성되어, NW 인터페이스부(13)를 통하여 상위 네트워크에 전송된다.

또한, 수신부(11)는, 무선 단말기 MS가 측정하여 피드백된 다운링크의 무선 채널 성능 정보(예를 들면, CINR: Carrier to Interface and Noise Ratio), 수신부(11)에서 측정한 업링크의 무선 채널 정보, 혹은 중계국 RS에서 측정되어 전송된 업링크의 무선 채널 성능 정보를, 통신 방식 결정부(16)에 출력한다.

통신 방식 결정부(16)는, 무선 채널 성능 정보로부터, 무선 단말기 MS마다의 통신 방식(변조 방식 및 오류 정정 부호화 방식, 부호화 레이트)을 결정하고, 그 정보를 무선 단말기 통신 방식 관리부(17)에 출력한다.

무선 단말기 통신 방식 관리부(17)에서는, 무선 단말기 통신 방식 관리 테이 블 T1을 유지하고, 이러한 정보를 기억한다. 무선 단말기 통신 방식 관리 테이블 T1의 예를 도 3의 (A)에 나타낸다. 도 3의 (A)에 도시한 바와 같이, 무선 단말기 MS마다, 사용하는 변조 방식 「Modulation」(예를 들면, QPSK, 16QAM)과 오류 정정 부호 부호화 방식 「FEC」(Forward Error Correction)(예를 들면 컨볼루션 부호, 터보 부호), 및 부호화 레이트(예를 들면 1/2, 3/4)가 나타내어진다.

또한, 통신 방식은 무선 채널 성능이 양호한 경우에는, 보다 고속의 통신이 가능한 통신 방식의 조합을 선택하고, 양호하지 않은 경우에는, 보다 저속의 통신이 가능한 통신 방식의 조합을 선택하도록 한다. 즉, 소위 AMC(적응 변조 제어)를 행한다.

통신 경로 결정부(14)는, 수신부(11)로부터 전송된, 무선 단말기 MS와 무선 기지국 BS, 및 중계국 RS의 각각의 사이에서의 무선 채널 성능 정보에 기초하여, 무선 리소스의 유효 이용이 최량으로 되는 통신 경로를 결정하고, 그 정보를 무선 단말기 통신 경로 관리부(15)에 출력한다.

예를 들면, 무선 단말기 MS에서, 무선 기지국 BS로부터의 수신 신호의 CINR보다도 중계국 RS1로부터의 수신 신호의 CINR의 쪽이 양호한 경우, 중계국 RS1을 경유하는 경로를 선택한다.

무선 단말기 통신 경로 관리부(15)는, 무선 단말기 통신 경로 관리 테이블 T2를 유지하고, 이러한 정보를 기억한다. 무선 단말기 통신 경로 관리 테이블 T2의 예를 도 3의 (B)에 나타낸다. 도 3의 (B)에 나타내는 예에서는, 무선 단말기 MS#1은 중계국 RS#1을 통한 통신이 최량의 통신 경로이며, 무선 단말기 MS#3은 직 접 무선 기지국 BS와의 통신이 최량의 통신 경로로 된다.

비간섭 중계국 관리부(18)는, 중계국 RS 설치시에 각 중계국 RS간의 간섭의 유무를 파악하고, 그 정보를 비간섭 중계국 관리 테이블 T3에 기억한다. 비간섭 중계국 관리 테이블 T3의 예를 도 3의 (C)에 나타낸다. 이 예에서는, 중계국 RS#1과 중계국 RS#2는 서로 상호 간섭이 없는 것을 나타낸다. 이들 정보는, 예를 들면, 중계국 RS에 의한 근린의 중계국 RS로부터의 무선 신호에 대한 캐리어 센스나, 관리하의 무선 단말기 MS로부터의 근린 중계국 RS로부터의 수신 신호의 CINR의 보고를 받음으로써 간섭의 유무를 판단할 수 있고, 상기 테이블 T3에 기억되는 경우도 있다. 즉, 근린의 중계국 RS로부터의 수신 신호가 소정 레벨 이상인 경우에는, 간섭 있음으로 하거나, 무선 단말기 MS로부터의 CINR 보고가 근린 중계국으로부터 기준값을 상회하는 CINR의 신호를 수신하고 있는 것을 나타내는 경우에, 간섭 있음으로 하는 것이다.

물론, 복수의 중계국의 배치 위치와 송신 출력으로부터 서로 간섭하지 않는 지의 여부를 산출하여, 해당 테이블을 작성하고, 기억시켜도 된다.

NW 인터페이스부(13)는, 상위 네트워크로부터 IP 패킷 등을 수신하고, 패킷 식별부(20)에 출력한다. 패킷 식별부(20)는, IP 헤더 등의 정보로부터 수신처로 되는 무선 단말기 MS나, QoS(Quality of Service) 클래스를 식별하여, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)에 대하여 대역 할당의 요구를 함과 함께, IP 패킷 등을 패킷 버퍼부(21)에 출력한다. 수신처로 되는 무선 단말기 MS의 식별에 의해 CID가 특정된다.

무선 프레임 구성 정보 생성부(19)는, 대역을 요구받은 각 CID에 상당하는 무선 단말기 MS의 통신 방식(변조 방식, 오류 정정 부호)을, 무선 단말기 통신 방식 관리부(17)의 무선 단말기 통신 방식 관리 테이블 T1로부터 취득한다. 또한, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)는, 무선 단말기 통신 경로 관리부(15)의 무선 단말기 통신 경로 관리 테이블 T2로부터, 직접 무선 기지국 BS와 통신하는 것이거나, 중계국 RS를 중계할 때에는 그 중계국 RS처를 취득한다. 또한, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)는 대상으로 되는 중계국 RS간의 상호 간섭의 유무를, 비간섭 중계국 관리부(18)의 비간섭 중계국 관리 테이블 T3으로부터 취득한다.

무선 프레임 구성 정보 생성부(19)는, 이들 정보를 기초로 하여 무선 프레임의 대역 할당을 정의하는 DL-MAP 메시지를 생성하여, PDU 생성부(22), 송신부(23)를 통하여 송신함과 함께, 중계국 RS 및 무선 단말기 MS 앞의 필요한 데이터 패킷을 패킷 버퍼부(21)로부터 읽어내어, PDU 생성부(22), 송신부(23)를 통하여 송신한다.

도 4는, 무선 기지국 BS에서 행해지는, 무선 단말기 MS에 대한 대역 할당 처리의 플로우차트이다. 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)에서 실행된다.

우선, 무선 단말기 MS에 대한 대역 할당 타이밍인지의 여부를 판단한다(S11). 할당 타이밍인지의 여부는, 프레임마다 맵 정보를 작성하기 때문에, 예를 들면, 1프레임분의 맵 정보를 작성하기 위한 시간이 도래하였는지의 여부에 의해 판단한다.

할당 타이밍이 아니면(S11에서 '아니오'), 해당 타이밍이 될 때까지 대기한 다. 할당 타이밍으로 되면('예'), 대역을 할당하는 무선 단말기 MS의 후보를 추출한다(S12). 패킷 식별부(20)로부터의 수신처 무선 단말기 MS에 의해 추출한다.

다음으로, 무선 단말기 통신 경로 관리 테이블 T2를 검색하고, 후보로 된 무선 단말기 MS의 통신 경로를 취득한다(S13).

다음으로, 후보로 된 무선 단말기 MS 중으로부터 직접 무선 기지국 BS와 통신하는 무선 단말기 MS에 대역을 할당한다(S14). 즉, DL-MAP 메시지에서, 이 무선 단말기 MS에 할당한 하행 방향의 송신 영역이 정의된다.

다음으로, 비간섭 중계국 관리 테이블 T3을 검색하고, 비간섭 중계국 관리하의 무선 단말기 MS를 그룹화한다(S15).

다음으로, 무선 단말기 통신 방식 관리 테이블 T1을 검색하고, 동일한 통신 방식(변조 방식 및 오류 정정 부호화 방식)의 무선 단말기 MS로 더욱 그룹을 세분화한다(S16).

다음으로, 세분화된 후에 동일 그룹의 무선 단말기 MS에 대하여 동일 무선 리소스를 할당한다(S17). 즉, DL-MAP 메시지에서, 동일 그룹에 속하는 무선 단말기 MS에 동일한 하행 방향의 송신 영역을 정의한다.

다음으로, 미할당 대역이 없으면(S18에서 '예'), DL-MAP 데이터를 생성하고, 송신한다. 그리고, 다시 S11로 이행하여 전술한 처리를 반복한다. 미할당 대역이 있으면(S18에서 '아니오'), S12로 이행하여 전술한 처리를 반복한다.

또한, DL-MAP 데이터에 의해 정의된 송신 영역에서, 무선 기지국 BS로부터 무선 단말기 MS에 대하여 직접 데이터 송신이 행해지고, 또한, 복수의 중계국 RS로 부터, 각각의 관리하의 각 무선 단말기 MS에 대하여 서로 다른 내용을 포함하는 데이터의 송신이 행해진다.

보다 구체적으로는, 서로 간섭하지 않는 관계에 있는 중계국 RS1, 2, 3이 존재하고, 중계국 RS1의 관리하에, 무선 단말기 MS11, 12가 존재하고, 중계국 RS2의 관리하에, 무선 단말기 MS21, 22가 존재하고, 중계국 RS3의 관리하에 무선 단말기 MS31이 존재하는 것으로 한다.

그리고, 무선 단말기 MS11, 21과 31이 동일한 통신 방식에 대응하고, 무선 단말기 MS22, 32가 각각 동일한 통신 방식에 대응하는 것으로 한다.

이 때, DL-MAP에서, 하행 방향의 송신 영역을 정의할 때에, MS11, 21, 31의 하행 방향의 송신 영역(송신 타이밍, 송신 서브 채널)의 적어도 일부를 중복시킨다. 바람직하게는, 송신 영역을 동일하게 한다. 또한, MS12, 22의 하행 방향의 송신 대역(송신 타이밍, 송신 서브 채널)의 적어도 일부를 중복시킨다(한쪽의 송신 영역이 다른 쪽의 송신 영역에 포함되는 관계도 포함함). 바람직하게는, 송신 영역을 동일하게 한다.

그리고, 정의한 대역에서 각 무선 단말기 MS 앞으로 중계국 RS로부터 데이터의 송신이 가능해지도록, RS1에 대해서는 MS11, 12 앞의 데이터, RS2에 대해서는 MS21, 22 앞의 데이터, RS3에 대해서는 MS31 앞의 데이터를 각 MMR 링크(무선 기지국 BS, 중계국 RS 사이의 통신 링크)를 통하여 송신한다.

본 처리에 의해, 복수의 중계국 RS 중으로부터 서로 간섭하지 않는 중계국 RS 관리하의 무선 단말기 MS에 대하여, 동일한 통신 방식을 이용하는 무선 단말기 MS에 동일한 무선 리소스를 할당하게 된다.

도 5의 (A)는 대역 할당의 처리에 의해 생성된 DL-MAP IE의 예, 도 5의 (B)는 다운링크 서브 프레임의 예를 나타내는 도면이다.

도 5의 (A)에 나타내는 DL-MAP IE에서는, 2개의 CID(무선 단말기 MS#1의 CID와, 무선 단말기 MS#2의 CID)가, 1개의 송신 영역을 정의하는 1개의 DL-MAP IE 중에서 정의되고, 또한, 「Symbol Offset」등에 의해, 도 5의 (B)에 도시한 바와 같이, 1개의 버스트에 2개의 무선 단말기 MS#1, MS#2가 배치된다. 1개의 버스트에서, 서로 다른 중계국 RS(여기에서는 RS#1, RS#2)로부터, 각각 관리하의 복수의 무선 단말기 MS(여기에서는 무선 단말기 MS#1, MS#2) 앞으로 데이터를 송신하는 것이 허용되게 된다.

또한, DL-MAP IE의 「DIUC」는 변조 방식과 오류 정정 부호화 방식의 조합을 나타내는 코드값이 삽입되기 때문에, 2개의 무선 단말기 MS#1, MS#2는 공통의 변조 방식과 오류 정정 부호를 이용하여 통신하게 된다.

또한, RS#1, RS#2로 나타낸 틀은 각각 무선 기지국 BS와 중계국 RS#1 사이의 MMR 링크, 무선 기지국 BS와 중계국 RS#2 사이의 MMR 링크를 각각 나타낸다. 바람직하게는, MS#1, MS#2로 나타낸 버스트의 송신 대역과 동일한 서브 프레임의 MMR을 이용하여 무선 기지국은, 각 중계국 RS에 무선 단말기 MS 앞의 데이터를 송신한다. 즉, RS#1에 MS#1용의 데이터, RS#2에 MS#2용의 데이터를 저장하여 송신한다.

따라서, 2개의 무선 단말기 MS#1, MS#2는 각각 무선 기지국 BS로부터 DL-MAP를 수신하고, DL-MAP IE에서 정의되는 버스트를 각각 중계국 RS#1, RS#2로부터 수 신하여, 복조 및 복호하고, 자신앞의 CID가 부가된 데이터 패킷을 수신한다. 또한, 이 버스트에서는, 서로 다른 중계국으로부터 동시에 데이터 패킷이 송신되게 되지만, 이들 중계국은 서로 간섭하지 않는 관계에 있기 때문에, 각 무선 단말기 MS#1, MS#2는 각각 정상적으로 수신 처리를 행할 수 있다. 중계국 RS는, 관리하에 존재하는 무선 단말기 MS 앞의 데이터만 중계할 필요가 있다. 이와 같이, DL-MAP 메시지에는 복수의 무선 단말기 MS 앞의 데이터가 존재하는 것을 나타내고 있으면서, 실제로는 각 중계국 RS는 관리하의 무선 단말기 MS 앞의 데이터만 송신한다.

도 6의 (A) 및 도 6의 (B)는, 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)에 나타내는 DL-MAP IE 등을 이용하여 통신을 행하였을 때의 예를 나타내는 도면이다.

우선, 무선 기지국 BS는, 동시(동일한 Symbol)에 서로 다른 주파수 채널을 이용하여 2개의 중계국 RS#1, RS#2에 데이터를 송신한다(도 6의 (A) 참조).

다음으로, 각 중계국 RS#1, RS#2는, 관리하의 무선 단말기 MS#1, MS#2에 동시에 공통의 주파수 채널(서브 채널)을 이용하여 데이터를 송신한다(도 6의 (B) 참조).

이와 같이, 서로 간섭하지 않는 중계국 RS#1, RS#2가 각기의 관리하의 무선 단말기 MS#1, MS#2에 데이터를 송신할 때에 동일한 무선 리소스를 사용하고 있기 때문에, 대역의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 5의 (B)에 나타내는 서브 프레임 중의 「RS#1」의 버스트에서 무선 기지국 BS로부터 중계국 RS#1에 송신한 데이터를, 직후의 「MS#1, MS#2」공용의 버스트에서 중계국 RS#1로부터 무선 단말기 MS#1에 송신할 필요는 없다. 무선 단말 기 MS#1, MS#2 앞의 데이터는 본 무선 프레임 직전의 무선 프레임에서 중계국 RS#1, RS#2에 미리 송신시켜 둘 수도 있다. 중계국 RS#1, RS#2의 처리 지연(DL-MAP 등의 제어 메시지를 해석하기 위한 처리 지연 등)을 고려하고 있기 때문이다.

또한, 도 5의 (B)에 나타내는 중계국 RS#1, RS#2 앞의 버스트는, 각각 별개로 정의되어 있는 것같이 도시되어 있지만, 2개의 중계국 RS#1, RS#2가 동일한 변조 방식 및 오류 정정 부호화 방식을 이용하여 통신할 때에는, 1개의 버스트로서 정의하는 것도 가능하다.

다음으로, 도 7을 참조하여, 중계국 RS의 블록 구성예에 대하여 설명한다.

중계국 RS는, 수신부(31)와, 제어 메시지 추출부(32)와, PDU 버퍼부(33)와, 송신부(34)와, MAP 정보 해석부(35)와, 제어 메시지 생성부(36)를 구비한다.

수신부(31)는, 무선 단말기 MS로부터의 신호에 의해 측정한 업링크의 무선 채널 성능 정보나, 무선 단말기 MS로부터 피드백된 다운링크의 무선 채널 성능 정보를 제어 메시지 생성부(36)에 출력하고, 그 밖의 유저 데이터나 제어 메시지(DL-MAP 메시지 등)는 제어 메시지 추출부(32)에 출력한다.

제어 메시지 생성부(36)는, 수신부(31)로부터의 무선 채널 성능 정보를 무선 기지국 BS에 송신하기 위한 제어 메시지를 생성하고, PDU 버퍼부(33)에서 축적된다. 축적된 제어 메시지는 프레임마다 송신부(34)에 송신되고, 무선 단말기 MS에 송신된다.

제어 메시지 추출부(32)는, 제어 메시지를 MAP 정보 해석부(35)에 출력하고, 유저 데이터를 PDU 버퍼부(33)에 출력한다.

MAP 정보 해석부(35)는, DL-MAP 등의 제어 메시지를 해석하고, 그 해석 결과에 기초하여 무선 기지국 BS로부터의 송신 데이터(MMR 링크를 통하여 송신되는 데이터)를 수신할 수 있도록 함과 함께, 관리하의 무선 단말기 MS에 대하여, PDU 버퍼부(33)에 저장되어 있는 중계 데이터(유저 데이터)를 송신한다.

또한, 전술한 바와 같이, DL-MAP를 해석하기 위한 처리 지연을 고려하여, DL-MAP 수신 직전의 다른 제어 메시지로 무선 단말기 MS에의 중계 데이터를 수신하는 경우도 있다.

또한, 수신부(31)는, 무선 기지국 BS로부터 송신된 데이터 중, 중계국 RS 자신의 관리하에 있는 무선 단말기 MS에 대한 데이터만 수신하고, 그 이외의 데이터는 수신하여도 파기한다. 전술한 바와 같이, DL-MAP 메시지에는 1개의 버스트에 복수의 무선 단말기 MS에 대한 무선 리소스가 할당되어 있지만, 각 중계국 RS로 해서 보면, 관리하에 있는 무선 단말기 MS에만 데이터를 송신하고 있는 것에 지나지 않는다.

본 제2 실시예에서는, 1개의 버스트 내에 2개의 무선 단말기 MS를 정의하도록 하였지만, 물론, 3개 이상의 간섭하지 않는 관계에 있는 중계국 RS가 존재하는 경우, 3개 이상의 복수의 무선 단말기 MS를 정의할 수도 있다. 이 경우에도, 동일 무선 리소스가 각 무선 단말기 MS에 할당되기 때문에, 무선 리소스의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

<제3 실시예>

다음으로 제3 실시예에 대하여 설명한다.

이 실시예에서는, 이하와 같은 예를 생각한다. 도 8은, 무선 단말기 MS의 분포예를 나타내는 도면이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 무선 단말기 MS#1, MS#2, MS#3은 중계국 RS의 셀 엣지에 위치한다. 중계국 RS#1, RS#2와, 이들 무선 단말기 MS#1, MS#2, MS#3은 QPSK에 의한 통신을 행하는 것으로 한다. 무선 단말기 MS#4는 중계국 RS#2의 근방에 위치하기 때문에 보다 고속의 통신이 가능한 16QAM에 의한 통신을 행하는 것으로 한다. 각 중계국 RS로부터 각 무선 단말기 MS에 송신하는 데이터량은 동일한 것으로 한다. 이 때, 무선 단말기 MS#4 앞의 데이터는, 다른 무선 단말기 MS의 절반의 무선 리소스(서브 채널수)로 송신할 수 있다. 또한, 중계국 RS#1, RS#2는 서로 간섭하지 않는 관계에 있다.

도 9의 (A)는, 이러한 경우의 DL-MAP 정보와, 데이터 송신의 예를 나타내는 도면이다. 3개의 무선 단말기 MS#1, MS#2, MS#3은 공통의 QPSK에 의한 통신 방식을 사용하고 있기 때문에, MS#3은, MS#1 및(또는) MS#2와 동일한 송신 영역을 이용할 수 있다. 도면에서는, MS#1과 MS#3은, 동일한 송신 영역(동일한 송신 타이밍, 동일한 송신 서브 채널)을 이용하고 있다.

그러나, 무선 단말기 MS#4에는 서로 다른 무선 리소스가 할당된다. 도면에서는, MS#4의 송신 타이밍은 MS#3의 송신 타이밍과 동일한 것으로 하고 있다. 단, 송신 서브 채널은, MS#1, MS#2, MS#3이 이용하는 송신 서브 채널과는 다른 서브 채널로 하고 있다.

이 경우, 중계국 RS#1에 주목하면, 무선 단말기 MS#4는 관리하의 무선 단말기 MS는 아니기 때문에, 무선 단말기 MS#4에 할당된 송신 영역 X를 사용하지 않게 된다. 한편, 중계국 RS#2에 주목하면, QPSK의 대역 중, 무선 단말기 MS#3에 할당된 대역 이외의 대역 Y가 사용되지 않는다.

따라서, 본 제3 실시예에서는, 도 9의 (B)에 도시한 바와 같이, 무선 단말기 MS#4를 QPSK에 의한 통신으로 변경함으로써, 도 9의 (A)에서 무선 단말기 MS#4에 사용되는 무선 리소스를 무선 기지국 BS(무선 기지국 BS 관리하의 무선 단말기 MS 등)나 다른 중계국 RS가 사용할 수 있게 되어, 무선 리소스의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

도 10은, 무선 기지국 BS에서 실행되는 송신 영역 할당 처리의 플로우차트를 나타낸다. 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)에서 처리된다. S21부터 S26까지의 처리는, 도 4의 S11부터 S16까지의 처리와 마찬가지이다. 비간섭 중계국 RS 관리하의 무선 단말기 MS에서, 동일 변조 방식에 의해 동일 오류 정정 부호화 방식을 이용하여 무선 단말기 MS끼리 그룹화된다.

그리고, 무선 리소스 미할당에서, 다치도가 가장 낮은 변조 방식 및 오류 정정 부호화 그룹의 무선 단말기 MS에 동일 무선 리소스를 할당한다(S27). 예를 들면, QPSK의 경우에는 다치도가 낮고, 16QAM의 경우에는 다치도가 높다. 미리, 변조 방식과 오류 정정 부호화 방식을 조합한 다치도를 무선 기지국 BS 내에 유지하고, 본 처리시에 비교함으로써 판단할 수 있다. 도 9의 (A)의 예에서는, QPSK의 그룹이 가장 다치도가 낮기 때문에, QPSK의 그룹에 우선 무선 리소스를 할당한다.

다음으로, 중계국 RS간의 실 대역 사용량 차가 임계값 이상인지의 여부를 판단한다(S28). 예를 들면, 전술한 예에서는, 중계국 RS#1의 실 대역 사용량 「x」 와, 중계국 RS#2의 실 대역 사용량 「y」와의 차 「x-y」가 임계값 이상인지의 여부로 판단한다. 충분히 사용할 수 있는 대역이 있는지의 여부를 판단하고 있다.

임계값 이상일 때에는(S28에서 '예'), 실 사용량이 적은 중계국 RS 관리하에서 무선 리소스 미할당의 무선 단말기 MS에 대하여, 동일한 무선 리소스를 할당한다(S29). 예를 들면, 전술한 예에서는, 차 「x-y」(대역 Y의 영역)를 충분히 사용할 수 있을 때, 실 사용량이 적은 중계국 RS#2 관리하의 무선 단말기 MS#4에 대하여, QPSK의 그룹과 동일한 무선 리소스를 할당한다. 할당하였을 때의, DL-MAP 정보의 예를 도 9의 (B)에 나타낸다. 또한, MS#4는, 적응 변조 제어에 의해, QAM을 이용한 통신이 가능하다고 판정되어 있음에도 불구하고, QPSK를 통신 방식으로서 채용하는 것이다.

한편, 임계값 이상이 아닐 때에는(S28에서 '아니오'), 충분히 사용할 수 있는 대역량이 없기 때문에, S29의 처리를 행하지 않고, S30으로 이행한다.

다음으로, 무선 리소스 미할당의 무선 단말기 MS가 있으면(S30에서 '아니오'), S27로 이행하여 처리를 반복한다. 미할당의 무선 단말기 MS가 없으면(S30에서 '예'), 미할당 대역이 없는지의 여부를 판단한다(S31). 미할당 대역이 있으면(S31에서 '아니오'), S22로 이행하고, 미할당 대역이 없으면(S31에서 '예') DL-MAP의 작성을 종료하고, 송신한다.

그 후, S21로 이행하여, 전술한 처리를 반복한다.

물론, DL-MAP에서 정의한 송신 영역에서 데이터를 송신 가능하게 하기 위하여, 대응하는 중계국 RS에는, 무선 기지국 BS로부터 각 무선 단말기 앞의 데이터가 송신되고, 각 중계국은, DL-MAP에서 정의된 송신 영역에서 무선 기지국 BS로부터 수신한 무선 단말기 앞의 데이터를 송신한다.

<제4 실시예>

다음으로, 제4 실시예에 대하여 설명한다.

제3 실시예에서는, 다치도가 높은 무선 단말기 MS에 대하여, 다치도가 낮은 무선 단말기 MS의 무선 리소스를 할당하도록 하였다. 본 제4 실시예에서는, 반대로, 다치도가 낮은 무선 단말기 MS에 대하여, 다치도가 높은 무선 단말기 MS의 무선 리소스를 할당하는 예이다.

이하와 같은 예를 생각한다. 도 11은 무선 단말기 MS의 분포예를 나타내는 도면이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 무선 단말기 MS#1, MS#2는 중계국 RS#1의 셀 엣지에 위치한다. 이들 무선 단말기 MS#1, MS#2에 대해서는, QPSK의 통신을 행하는 것으로 한다.

한편, 무선 단말기 MS#3, MS#4는 중계국 RS#2의 근방에 위치한다. 이들 무선 단말기 MS#3, MS#4에 대해서는, 16QAM의 통신을 행하는 것으로 한다.

또한, 각 무선 단말기 MS에 송신하는 데이터량은 동일하게 한다. 무선 단말기 MS#3, MS#4 앞의 데이터는, 무선 단말기 MS#1, MS#2 앞의 데이터의 절반의 무선 리소스로 송신할 수 있다.

이 때, 제2 실시예에 의한 처리를 행하면, 도 12의 (A)에 도시한 바와 같이, DL-MAP 정보에는, QPSK 통신을 행하는 무선 단말기 MS#1, MS#2의 그룹과, 16QAM의 통신을 행하는 무선 단말기 MS#3, MS#4의 그룹에서 서로 다른 무선 리소스가 할당 되게 된다.

중계국 RS#1의 송신은, 무선 단말기 MS#3, MS#4에 할당된 대역 Z가 사용되지 않고, 중계국 RS#2의 송신에서는, 무선 단말기 MS#1, MS#2에 할당된 대역 U가 사용되지 않는다.

본 제4 실시예에서는, 도 12의 (B)에 도시한 바와 같이, 다치도가 낮은 QPSK 통신의 무선 단말기 MS#1, MS#2에 대하여, 다치도가 높은 16QAM 통신의 무선 단말기 MS#3, MS#4와 동일한 무선 리소스를 할당한다. 따라서, 제3 실시예와 마찬가지로, 무선 리소스의 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 12의 (A)에서 QPSK의 통신에 사용되는 무선 대역은 다른 중계국 RS나 무선 기지국 BS에 할당할 수 있고, 이 점으로부터도 무선 리소스의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

단, 본 제4 실시예에서는, 무선 단말기 MS#1, MS#2는 16QAM에서의 통신을 행하기 위하여, 그 송신 전력 파워를 높이도록 한다. 셀 엣지에 위치하는 무선 단말기 MS#1, MS#2까지 확실하게 통신을 행하기 위해서이다.

도 13은, 무선 단말기 MS에 대한 대역 할당 처리의 플로우차트를 나타내는 도면이다. 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)에서 실행되는 처리이다. S41부터 S46은, 도 10의 S21부터 S26과 동일하다. 비간섭 중계국 RS 관리하의 무선 단말기 MS에서, 동일 변조 방식에 의해 동일 FEC의 무선 단말기 MS끼리 그룹화된다.

그리고, 무선 리소스 미할당에서, 다치도가 가장 높은 변조 방식 및 FEC의 그룹의 무선 단말기 MS에 대하여 동일 무선 리소스를 할당한다(S47). 도 12의 (B)의 예에서는, 무선 단말기 MS#3, MS#4에 동일 무선 리소스를 할당한다.

다음으로, 중계국 RS간의 실 대역 사용량 차가 임계값 이상인지의 여부를 판단한다(S48). 제3 실시예와 마찬가지로 충분히 사용 대역량이 있는지의 여부를 판단하고 있다.

임계값 이상이면(S48에서 '예'), 실 사용량이 적은 중계국 RS 관리하에서 무선 리소스 미할당의 무선 단말기 MS에 대한 송신 전력을 높여, 동일 무선 리소스를 할당한다(S49). 전술한 예에서는, 무선 단말기 MS#1, MS#2에 대하여, 무선 단말기 MS#3, MS#4와 동일한 무선 리소스를 할당한다. 그리고, 중계국 RS#1에 대하여, 무선 단말기 MS#1, MS#2와 통신할 때에 송신 전력을 높이도록 지시한다.

실 대역 사용량 차가 임계값 이상이 아니면(S48에서 '아니오'), 충분한 사용 대역량이 확보되어 있지 않기 때문에, S49의 처리를 행하지 않고, S50으로 이행한다.

S50에서는, 무선 리소스 미할당의 무선 단말기 MS의 유무를 판단하여, 미할당의 무선 단말기 MS가 없으면(S50에서 '예'), 미할당 대역의 유무를 판단한다(S51). 미할당의 무선 단말기 MS가 있으면(S50에서 '아니오'), 처리는, S47로 이행한다.

미할당 대역이 있으면,(S51에서 '예'), S41로 이행하여 전술한 처리를 반복한다. 미할당 대역이 없으면(S51에서 '아니오'), DL-MAP의 작성을 종료하고, 송신한다.

그 후, S41로 이행하여, 전술한 처리를 반복한다.

물론, DL-MAP에서 정의한 송신 영역에서 데이터를 송신 가능하게 하기 위하 여, 대응하는 중계국 RS에는, 무선 기지국 BS로부터 각 무선 단말기 앞의 데이터가 송신되고, 각 중계국은, DL-MAP에서 정의된 송신 영역에서 무선 기지국 BS로부터 수신한 무선 단말기 앞의 데이터를 송신한다.

도 14는, 본 실시예 4에서의 무선 기지국 BS의 블록 구성예를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 무선 기지국 BS의 구성과 다른 것은, 중계국 송신 전력 제어 정보 생성부(25)가 부가되어 있는 점이다.

중계국 송신 전력 제어 정보 생성부(25)는, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)로부터, 중계국 RS의 송신 전력을 높이는 지시를 받으면, 그 중계국 RS에 송신 전력을 높이는 제어 정보를 지시하기 위한 제어 정보 메시지를 생성한다. 생성된 제어 정보 메시지는, 패킷 버퍼부(21)에 저장되고, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)로부터의 지시에 의해 송신된다.

또한, 중계국 RS에 대한 전력 제어는, DL-MAP IE(도 25 참조)에 포함되는 Boosting 정보에 의해서도 행할 수 있다.

본 제4 실시예는, 중계국 RS에 대하여 송신 전력을 높이는 예에 대하여 설명하였지만, 반대로 송신 전력을 낮추고, 다치도가 높은 무선 단말기 MS를 낮은 변조 방식 및 오류 정정 부호화 방식에 맞추는 것도 가능하다. 이 때, 중계국 송신 전력 제어 정보 생성부(25)는, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)로부터 송신 전력을 낮추는 지시를 받으면 송신 전력을 낮추는 제어 정보를 중계국 RS에 송신하게 된다.

또한, 중계국 RS측은, 도 7에 도시한 바와 같이, MAP 정보 해석부(35)에서 송신 전력을 제어하는 제어 정보가 해석되고, 송신부(34)에 대하여 송신 전력을 높이거나 또는 낮추도록 지시를 행하고, 그것에 기초하여 송신부(34)가 송신 전력을 조정하여, 무선 단말기 MS에 데이터가 송신된다.

<제5 실시예>

다음으로, 제5 실시예에 대하여 설명한다.

본 제5 실시예에서는, 업링크의 예이다. 서로 간섭하지 않는 중계국 RS 관리하의 무선 단말기 MS에 대하여 동일한 송신 영역의 할당을 행함으로써, 무선 리소스의 이용 효율, 또한 주파수의 이용 효율을 향상시키는 점은 제2 내지 제4 실시예와 마찬가지이다.

단, 전술한 바와 같이, UL-MAP 메시지에 의한 각 버스트는, DL-MAP 메시지에 의한 경우와 비교하여, 슬롯수로 정의되기 때문에, 절대적인 위치에 배치되는 것은 아니며, 상대적인 위치에 배치된다(도 28의 (A) 참조). 더구나, UL-MAP 메시지 중의 CID는 1개밖에 지정할 수 없다. 따라서, 1개의 버스트에 복수의 무선 단말기 MS를 배치시키는 것이 불가능하여, 1개의 상향측 송신 영역에 복수의 무선 단말기 MS를 할당하는 것은 어렵다.

따라서, 본 제5 실시예에서는, 무선 단말기 MS로부터 중계국 RS에의 방향의 송신 영역과 간섭하지 않는 다른 중계국으로부터 무선 기지국에의 방향의 송신 영역의 적어도 일부, 바람직하게는 전부를 겹치는 것으로 한다.

또한, 무선 단말기 MS로부터 중계국 RS에의 송신 영역의 할당은 UL-MAP 메시지의 일부를 이용하여 행하고, 중계국 RS로부터 무선 기지국 BS에의 송신 영역의 할당은, UL-MAP 메시지의 다른 일부(특히 RS-MAP라고 칭함)에 의해 행해진다.

예를 들면, 각 무선 단말기 MS로부터 각 중계국 RS에의 송신 영역의 할당은, 각각 서로 다른 송신 영역(예를 들면 송신 시간대)을 할당하고, 각 중계국 RS로부터 무선 기지국에의 송신 영역의 할당은, 각각 서로 다른 송신 영역(예를 들면 송신 시간대)을 할당하지만, 무선 단말기 MS로부터 중계국 RS#1에의 송신 영역과, 중계국 RS#1과는 간섭하지 않는 관계에 있는 중계국 RS#2로부터 무선 기지국에의 송신 영역의 중복을 허용하는 것이다.

이러한 UL-MAP 메시지를 생성하여 송신함으로써, 제2 실시예 등과 마찬가지로, 서로 다른 송신 장치에 대하여, 공통의 무선 대역을 할당할 수 있어, 주파수의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

도 15는, 본 제5 실시예에서의 무선 기지국 BS의 블록 구성예를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 무선 기지국 BS의 블록 구성도와 비교하여, 제어 정보 추출부(26)와, 대역 요구 해석부(27)와, 중계국 대역 할당 정보 생성부(28)가 추가되어 있다.

제어 정보 추출부(26)는, 수신부(11)로부터의 대역 요구(중계국 RS 또는 무선 단말기 MS로부터의 대역 요구)를 추출하여 대역 요구 해석부(27)에 출력한다. 대역 요구 해석부(27)는, 대역 요구에 대응하는 UL-MAP 메시지의 작성 의뢰 정보를 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)에 출력한다.

무선 프레임 구성 정보 생성부(19)는, 이 작성 의뢰에 기초하여, UL-MAP 메시지를 작성한다. UL-MAP 작성을 위한 정보는, 제2 실시예와 마찬가지로, 무선 단 말기 통신 경로 관리부(15), 무선 단말기 통신 방식 관리부(17), 비간섭 중계국 관리부(18)로부터 취득한다. 이 때, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)는, UL-MAP에 관한 정보를, 중계국 대역 할당 정보 생성부(28)에 출력한다.

중계국 대역 할당 정보 생성부(28)는, UL-MAP에 관한 정보를 받으면, RS-MAP 메시지(중계국 대역 할당 정보)를 생성하고, 패킷 버퍼부(21) 등을 통하여 중계국 RS에 송신된다.

도 16의 (A)는 RS-MAP 메시지의 예를 나타내고, 도 16의 (B)는 RS-MAP 메시지에 포함되는, Burst Profile RS-MAP IE(이하, 「RS-MAP IE」)의 예이다. RS-MAP IE는, DL-MAP IE(도 5의 (A) 참조)와 마찬가지로, 「CID」에 의해 대상으로 되는 중계국 RS가 지정되고, 「Symbol Offset」 등에 의해 버스트가 지정되어 무선 리소스가 할당된다. 물론, DL-MAP IE와 마찬가지로, 「CID」를 복수 지정할 수도 있다.

도 17의 (A), (B)는, 각각 동일한 송신 서브 프레임 내의 동일한 송신 영역을 나타내는 도면이다(MAP 데이터는 생략하여 기재하고 있음).

이들 도면에 도시한 바와 같이, 중계국 RS#1 관리하의 무선 단말기 MS#1에 대한 업링크(중계국 RS#1용)의 대역 할당을 Zone#1의 시간대에 행하고, 동시각에 중계국 RS#1과 간섭하지 않는 중계국 RS#2에 대한 업링크(무선 기지국 BS용)의 대역 할당을 행한다. 또한, 다음의 Zone#2에서, 중계국 RS#2 관리하의 무선 단말기 MS#2에 대한 중계국 RS2에의 송신을 위한 대역 할당을 행하고, 동시각에 중계국 RS#2와 간섭하지 않는 중계국 RS#1에 대한 무선 기지국 BS에의 송신을 위한 대역 할당을 행한다. 또한, 이와 같이 무선 리소스의 할당이 행해지도록, UL-MAP 메시지가 작성되어, 송신된다.

또한, 도 17의 (A)에 나타내는 버스트는, UL-MAP 메시지로부터 슬롯수가 정의되어 있기(도 27의 (B) 참조) 때문에, 이 슬롯수로부터 소정 위치의 버스트에 각 무선 단말기 MS에 대한 대역을 할당하도록 하면 된다.

도 17의 (C) 및 도 17의 (D)는, 각 타임 존에서의 통신 상황을 모식적으로 나타낸 것이다. Zone#1에서는, 무선 단말기 MS#1이 중계국 RS#1에 데이터를 송신하고, 중계국 RS#2도 동시에 동일 무선 리소스를 사용하여 무선 기지국 BS에 송신한다. 또한, Zone#2에서는, 중계국 RS#1이 무선 기지국 BS에 데이터를 송신하고, 동시각에 동일 무선 리소스를 사용하여 무선 단말기 MS#2가 중계국 RS#2에 데이터를 송신한다. 도 18은, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)에서의 대역 할당 처리의 플로우차트이다. S61부터 S65까지의 처리는, 제2 실시예인 도 4의 S11부터 S15까지의 처리와 동일하다.

그리고, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)는, 그룹마다 서로 다른 타임 존을 이용하여, 각 그룹 관리하의 무선 단말기 MS에 대역을 할당한다(S66). 전술한 예에서는, 무선 단말기 MS#1과 중계국 RS#2에 동일한 무선 리소스를 할당하고, 무선 단말기 MS#2와 중계국 RS#1에 동일한 무선 리소스를 할당한다.

다음으로, 미할당 대역이 없으면(S67에서 '예'), 할당한 결과를 나타내는 MAP 데이터를 작성하여, 송신한다. 그 후, S61로 이행하여 전술한 처리를 반복한다.

미할당 대역이 있으면(S67에서 '아니오'), S62로 이행하여 전술한 처리를 반복한다.

도 19는, 무선 기지국 BS의 중계국 대역 할당 정보 생성부(28)에서의 처리의 플로우차트이다.

우선, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)로부터, UL-MAP 정보 생성을 위해 사용한 정보를 수신하였는지의 여부를 판단하고(S71), 수신하면('예'), 간섭하지 않는 다른 중계국 RS 관리하의 무선 단말기 MS에 대역이 할당되어 있는 타임 존에서의 대역을 중계국 RS에 할당한다(S72). 전술한 예에서는, 간섭하지 않는 다른 중계국 RS#1 관리하의 무선 단말기 MS#1에 대역이 할당되어 있는 타임존 Zone#1에서의 대역을 중계국 RS#2에 할당한다. RS-MAP 메시지의 생성 처리에 해당한다.

한편, 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)로부터 정보를 수신하지 않을 때(S71에서 '아니오'), 수신할 때까지 대기하게 된다.

전술한 제3 및 제4 실시예는, 본 제5 실시예가 적용 가능하다.

<제6 실시예>

다음으로 제6 실시예에 대하여 설명한다.

제2 실시예에서는, DL-MAP IE(도 5의 (A))에서 복수의 CID를 지정하여, 복수의 무선 단말기 MS에 대하여 동일 송신 영역을 할당하였다. 본 제6 실시예에서는, 1개의 DL-MAP IE에 1개의 CID를 지정하고, 각 DL-MAP IE의 「Symbol Offset」은 동일하게 하고, 「DIUC」를 서로 다른 값으로 지정한다. 이에 의해, 각 무선 단말기 MS에는 동일 송신 영역이 할당되고, 변조 방식, 부호화 방식, 부호화 레이트는 각 각 서로 다르게 지정할 수 있다.

서로 간섭하지 않는 중계국 RS로부터 관리하의 무선 단말기 MS에의 변조 방식 등을 서로 다르게 함으로써, 셀 내의 무선 단말기 MS의 위치에 적응한 데이터의 송신을 행할 수 있다. 물론, 각 무선 단말기 MS에는 동일 송신 영역이 할당되므로, 주파수의 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

도 20은, 본 제6 실시예에서의 무선 프레임 구성 정보 생성부(19)에서의 처리의 플로우차트를 나타내는 도면이다. S81부터 S84까지의 처리는, 제2 실시예(도 4)의 S11부터 S14까지의 처리와 동일하다.

S85의 처리에서는, 비간섭 중계국 관리 테이블 T3을 검색하고, 비간섭 중계국 RS 관리하의 무선 단말기 MS를 추출하여, 접속하는 중계국 RS마다 그룹화한다. 제2 실시예와 마찬가지로, 도 6의 (A)에 나타내는 무선 단말기 MS가 분포되어 있을 때, 무선 단말기 MS#1과 무선 단말기 MS#2가 별개로 그룹화된다.

다음으로, 동일 송신 영역을 이용하여, 그룹마다의 무선 단말기 MS에 대역을 할당한다(S86). 전술한 예에서는, 무선 단말기 MS#1과 무선 단말기 MS#2에 동일한 송신 영역을 이용하여, 대역을 할당한다.

다음으로, 제2 실시예의 S18과 동일한 처리를 행한다(S87).

도 21의 (A) 및 도 21의 (B)는 DL-MAP의 할당예를 나타내는 도면이다. 동일한 버스트에 2개의 무선 단말기 MS#1, MS#2가 할당된다.

이와 같이 할당된 경우의 다운링크의 송신예를 도 21의 (C) 및 도 21의 (D)에 나타낸다. 무선 기지국 BS로부터, 서로 간섭하지 않는 중계국 RS#1, RS#2에 동 일 시각에 데이터가 송신되고, 각 중계국 RS#1, RS#2 관리하의 무선 단말기 MS#1, MS#2에 동일 시각에 서로 다른 변조 방식 등에 의해 데이터가 송신된다.

또한, 본 제6 실시예에서는, 다운링크에 대하여 설명하였지만, 마찬가지로 업링크에 대해서도 적용할 수 있다. 또한, 제3 및 제4 실시예도, 본 제6 실시예가 적용 가능하다. 어느 것이나, 동일 송신 영역을 간섭하지 않는 중계국 RS 관리하의 무선 단말기 MS에 할당할 수 있음과 함께, 서로 다른 변조 방식 등에 의해 무선 단말기 MS에 데이터를 송신할 수 있다.

또한, 전술한 어느 실시예에서도, 송신 영역을 서로 다른 송신 장치 사이에서 공용하고 있지만, 공용하는 송신 영역을 완전하게 일치시키지 않아도 된다. 예를 들면, 시간적으로 일부 송신 영역을 겹쳐 이용하거나, 송신 서브 채널을 일부 겹쳐 이용할 수도 있다.

바람직하게는, 송신 영역의 송신 개시 타이밍은 일치시키고, 송신 종료 타이밍은, 송신 장치 사이에서 서로 다른 것으로 되는 것을 허용할 수도 있다.

Claims (15)

1. 관리하의 복수의 중계국을 통하여 상기 각 중계국 관리하의 무선 단말기와의 사이에서 데이터의 송신을 행하는 무선 기지국으로서,

   제1 중계국으로부터, 그 제1 중계국의 관리하의 제1 무선 단말기에 대한 제1 송신 영역과, 제2 중계국으로부터 그 제2 중계국 관리하의 제2 무선 단말기에 대한 제2 송신 영역 - 상기 제1 송신 영역 및 상기 제2 송신 영역은 송신 타이밍과 주파수 채널에 의해서 정의되는 영역임 - 이, 일부 또는 전부가 중복되도록, 무선 프레임 구성을 나타내는 맵 정보를 생성하는 맵 정보 생성부와,

   상기 맵 정보를 송신하는 송신부

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
2. 관리하의 무선 단말기와 무선 기지국 사이에서 데이터를 중계하는 중계국으로서,

   상기 관리하의 무선 단말기로 송신되는 제1 데이터와, 상기 중계국과는 상이한 다른 중계국이 그 다른 중계국 관리하의 제2 무선 단말기로 송신되는 제2 데이터가 일부 또는 전부가 중복되는 송신 영역 - 상기 송신 영역은 송신 타이밍과 주파수 채널에 의해서 정의되는 영역임 - 에서 상기 제1 데이터를 송신하는 제어부

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 중계국.
3. 관리하의 제1, 제2 중계국을 통하여 상기 제1, 제2 중계국 관리하의 무선 단말기와의 사이에서 데이터의 송신을 행하는 무선 기지국으로서,

   1개의 송신 영역을 정의하는 맵 정보에, 상기 제1 중계국으로부터, 그 제1 중계국의 관리하의 제1 무선 단말기로 데이터가 송신되는 송신 영역과, 상기 제2 중계국으로부터, 그 제2 중계국의 관리하의 제2 무선 단말기로 데이터가 송신되는 송신 영역 - 상기 송신 영역은 송신 타이밍과 주파수 채널에 의해서 정의되는 영역임 - 을 정의하는 맵 정보 생성부와,

   상기 맵 정보를 송신하는 송신부

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
4. 관리하의 무선 단말기와 무선 기지국 사이에 개재하여 데이터를 중계하는 중계국으로서,

   전부 또는 일부가 중복되는 제1 및 제2 송신 영역 - 상기 제1 송신 영역 및 상기 제2 송신 영역은 송신 타이밍과 주파수 채널에 의해서 정의되는 영역임 - 이 정의된 맵 정보를 수신하는 수신부와,

   상기 제1 송신 영역에서 상기 관리하의 무선 단말기로 송신되는 데이터는 송신하지만, 제2 송신 영역에서 다른 중계국 관리하의 무선 단말기로 송신되는 데이터는 송신하지 않는 송신부

   를 구비한 것을 특징으로 하는 중계국.
5. 관리하의 제1 무선 단말기와 무선 기지국 사이에서 데이터를 중계하는 중계국으로서,

   상기 무선 기지국의 관리하의 다른 중계국이 그 다른 중계국 관리하의 제2 무선 단말기로부터 수신한 데이터를 상기 무선 기지국에 송신하는 송신 영역과 일부 또는 전부가 중복되는 송신 영역 - 상기 송신 영역은 송신 타이밍과 주파수 채널에 의해서 정의되는 영역임 - 에서, 그 중계국의 관리하의 제1 무선 단말기로부터 송신된 데이터를 수신하도록 제어하는 제어부

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 중계국.
6. 관리하의 제1 무선 단말기와 무선 기지국 사이에서 데이터를 중계하는 중계국으로서,

   상기 무선 기지국의 관리하의 다른 중계국 관리하의 제2 무선 단말기로부터 그 다른 중계국에 데이터가 송신되는 송신 영역과 일부 또는 전부가 중복되는 송신 영역 - 상기 송신 영역은 송신 타이밍과 주파수 채널에 의해서 정의되는 영역임 - 에서, 그 중계국의 관리하의 제1 무선 단말기로부터 수신한 데이터를 상기 무선 기지국에 송신하도록 제어하는 제어부

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 중계국.
7. 관리하의 복수의 중계국을 통하여 상기 각 중계국 관리하의 각 무선 단말기로부터의 데이터를 수신하는 무선 기지국으로서,

   제1 중계국 관리하의 제1 무선 단말기에 할당하는 제1 송신 영역과, 제2 중계국에 할당하는 제2 송신 영역의 일부 또는 전부를 중복시켜 정의하거나,

   또는,

   제1 중계국에 할당하는 제3 송신 영역과, 제2 중계국 관리하의 제2 무선 단말기에 할당하는 제4 송신 영역 - 상기 제1 송신 영역, 상기 제2 송신 영역, 상기 제3 송신 영역 및 상기 제4 송신 영역은 송신 타이밍과 주파수 채널에 의해서 정의되는 영역임 - 의 일부 또는 전부를 중복시켜 정의한

   맵 정보를 생성하는 맵 정보 생성부와,

   상기 제1 맵 정보와 상기 제2 맵 정보를 송신하는 송신부

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
8. 관리하의 복수의 중계국을 통하여 상기 각 중계국 관리하의 각 무선 단말기와 무선 기지국 사이에서 데이터의 송신을 행하는 무선 통신 시스템에서의 통신 제어 방법으로서,

   제1 중계국 관리하의 제1 무선 단말기로 송신되는 제1 데이터와, 제2 중계국 관리하의 제2 무선 단말기로 송신되는 제2 데이터를, 상기 무선 기지국으로부터 상기 제1 중계국 및 상기 제2 중계국에 각각 송신하고,

   상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 각각 상기 제1 중계국, 상기 제2 중계국으로부터 송신 영역 - 상기 송신 영역은 송신 타이밍과 주파수 채널에 의해서 정의되는 영역임 -이 일부 또는 전부 겹치도록 송신하는

   것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
9. 관리하의 복수의 중계국을 통하여 상기 각 중계국 관리하의 각 무선 단말기와 무선 기지국 사이에서 데이터의 송신을 행하는 무선 통신 시스템에서의 통신 제어 방법으로서,

   제1 중계국 관리하의 제1 무선 단말기로부터의 제1 데이터와, 제2 중계국으로부터의 제2 데이터를 일부 또는 전부가 중복되는 송신 영역 - 상기 송신 영역은 송신 타이밍과 주파수 채널에 의해서 정의되는 영역임 -에서 송신시키는 것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
10. 관리하의 복수의 중계국을 통하여 상기 각 중계국 관리하의 각 무선 단말기와 무선 기지국 사이에서 데이터의 송신을 행하는 무선 통신 시스템에서의 통신 제어 방법으로서,

    제1 중계국으로부터의 제1 데이터와, 제2 중계국 관리하의 제2 무선 단말기로부터의 제2 데이터를 일부 또는 전부가 중복되는 송신 영역 - 상기 송신 영역은 송신 타이밍과 주파수 채널에 의해서 정의되는 영역임 -에서 송신시키는 것을 특징으로 하는 통신 제어 방법.
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