KR101338529B1 - 중계국, 중계 방법, 기지국, 통신 방법 및 통신 시스템 - Google Patents

중계국, 중계 방법, 기지국, 통신 방법 및 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

중계국(121, 122)은, 기지국(110)과 이동국(131∼134)과의 사이의 무선 통신을 중계한다. 중계국(121)은, 이동국(131, 132)과의 사이의 각 통신 품질을 취득한다. 또한, 중계국(121)은, 취득한 각 통신 품질의 대표값을 산출하고, 산출한 대표값을 기지국(110)에 송신한다. 기지국(110)은, 중계국(121)에 의해서 송신된 대표값에 기초하여, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 무선 경로에 무선 리소스를 할당한다. 중계국(121)은, 기지국(110)에 의해서 할당된 무선 리소스를, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 각 무선 경로에 할당한다.

Description

중계국, 중계 방법, 기지국, 통신 방법 및 통신 시스템{RELAY STATION, RELAY METHOD, BASE STATION, COMMUNICATION METHOD, AND COMMUNICATION SYSTEM}
통신을 행하는 중계국, 중계 방법, 기지국, 통신 방법 및 통신 시스템에 관한 것이다.
종래, 높은 스루풋을 넓은 에어리어에서 실현하기 위해 유효한 기술로서, 무선 중계(릴레이)에 관한 검토가 활발하게 행해지고 있다. IEEE에서는, 802.16j Relay Task Group에 있어서 Multi-hop Relay에 관한 검토가 진행되고 있다. 또한, 3GPP에서는, LTE-Advanced용 표준화 작업에 있어서, Relaying Functionality에 관한 검토를 진행시키고 있다.
예를 들면, 기지국과 중계국의 사이의 구간 및 중계국과 이동국의 사이의 구간에 있어서의 간섭을 없애서 높은 스루풋을 실현하기 위해, 제1 무선 구간과 제2 무선 구간에서 상이한 무선 리소스(주파수 등)를 이용하는 통신 시스템이 있다. 이하, 기지국과 중계국간을 제1 무선 구간이라고 칭하고, 중계국과 이동국간을 제2 무선 구간이라고 칭한다.
이와 같은 통신 시스템에 있어서는, 예를 들면, 1개의 기지국에 복수의 중계국이 접속되고, 각 중계국에는 각각 복수의 이동국이 접속되어 있다. 제1 무선 구간에서는, 기지국이 각 중계국과 통신을 행하기 위한 무선 리소스를 할당한다. 또한, 제2 무선 구간에서는, 복수의 중계국이 각각 각 이동국과 통신을 행하기 위한 무선 리소스를 할당한다.
높은 스루풋을 실현하기 위해서는, 제1 무선 구간 내나 제2 무선 구간 내뿐만 아니라, 제1 무선 구간과 제2 무선 구간의 사이에서 동일한 무선 리소스를 사용하지 않도록 무선 리소스의 할당을 행한다. 간섭이 생기지 않도록 무선 리소스를 할당하기 위해서는, 예를 들면, 제1 무선 구간에서 사용하는 주파수와 제2 무선 구간에서 사용하는 주파수를 미리 분리한다.
제1 무선 구간과 제2 무선 구간의 전파 상태는, 주위의 전파 환경에 따라서 각각 경시적으로 변화한다. 이 때문에, 제1 무선 구간과 제2 무선 구간에 필요 충분한 대역을 미리 할당하면 주파수의 이용 효율을 높게 할 수 없다.
또한, 예를 들면, 제1 무선 구간에 WiMAX(802.16d), 제2 무선 구간에 무선 LAN(Wi-Fi) 등과 같이, 각각의 무선 구간에서 상이한 무선 액세스 방식을 이용하는 형태도 생각할 수 있다. 그러나, 각 중계국이 독립하여 무선 리소스의 할당을 행하면, 각 중계국에서 이용하는 각 무선 리소스의 사이에서 간섭이 생겨 스루풋이 저하된다.
이에 대하여, 제1 무선 구간과 제2 무선 구간의 각 무선 리소스의 할당(스케줄링)을 기지국에서 집중적으로 행하는 기술이 개시되어 있다(예를 들면, 하기 특허 문헌 1 참조). 이 기술에서는, 하나의 중계국이 복수의 기지국의 신호를 중계할 때에, 슬롯의 충돌이 생기지 않도록 하는 스케줄링 제어부를 중계국에 갖고, 이동국이나 중계국으로부터 송신되는 품질 정보에 기초하여 집중적으로 슬롯의 할당을 행한다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제2008-60868호 공보
그러나, 상술한 종래 기술에서는, 이동국이나 중계국으로부터 기지국에 송신되는 품질 정보의 정보량이 많아진다고 하는 문제가 있다. 특히, 하나의 중계국에 대하여 대부분의 이동국이 접속되어 있는 경우는, 각 이동국으로부터 기지국에 송신되는 품질 정보의 정보량이 방대해진다. 이 때문에, 제1 무선 구간에 있어서의 스루풋이 저하된다고 하는 문제가 있다. 또한, 대부분의 이동국에 무선 리소스를 할당하는 처리를 기지국에 집중시키면, 기지국에 있어서의 스케줄링의 처리 부담이 증대된다고 하는 문제가 있다.
개시된 중계국, 중계 방법, 기지국, 통신 방법 및 통신 시스템은, 상기의 문제점을 해소하는 것이며, 기지국에 송신되는 품질 정보의 정보량을 삭감하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 이 중계국은, 기지국과 각 이동국과의 사이의 무선 통신을 중계하는 중계국에 있어서, 자국과 상기 각 이동국과의 사이의 각 통신 품질을 취득하는 취득 수단과, 상기 취득 수단에 의해서 취득된 각 통신 품질의 대표값을 산출하는 산출 수단과, 상기 산출 수단에 의해서 산출된 대표값을 상기 기지국에 송신하는 송신 수단과, 상기 송신 수단에 의해서 송신된 대표값에 기초하여 상기 기지국에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 수신 수단과, 상기 수신 수단에 의해서 수신된 할당 정보가 나타내는 무선 리소스를 상기 각 이동국에 대하여 할당하는 할당 수단을 구비한다.
상기 구성에 따르면, 중계국과 각 이동국과의 사이에 있어서의 각 통신 품질에 대해서는 대표값을 기지국에 보내고, 기지국으로부터 할당된 무선 리소스의 각 이동국으로의 할당을 중계국에서 행할 수 있다.
개시된 중계국, 중계 방법, 기지국, 통신 방법 및 통신 시스템에 따르면, 기지국에 송신되는 품질 정보의 정보량을 삭감할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 도 1에 도시한 통신 시스템에 있어서의 무선 리소스의 할당을 도시하는 도면.
도 3은 도 1에 도시한 기지국의 구성을 도시하는 블록도.
도 4는 도 1에 도시한 중계국의 구성을 도시하는 블록도.
도 5는 도 1에 도시한 이동국의 구성을 도시하는 블록도.
도 6은 통신 시스템의 다운 링크의 동작예를 나타내는 시퀀스도.
도 7은 통신 시스템의 업 링크의 동작예를 나타내는 시퀀스도.
도 8은 도 2에 도시한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내는 도면.
도 9는 중계국(RN1)이 수신하는 CQI의 구체예를 나타내는 도면.
도 10은 중계국(RN1)이 산출하는 대표값의 구체예를 나타내는 도면.
도 11은 중계국(RN2)이 수신하는 CQI의 구체예를 나타내는 도면.
도 12는 중계국(RN2)이 산출하는 대표값의 구체예를 나타내는 도면.
도 13은 기지국이 수신하는 대표값 및 CQI의 구체예를 나타내는 도면.
도 14는 기지국에 의한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내는 도면.
도 15는 중계국(RN1)에 의한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내는 도면.
도 16은 중계국(RN2)에 의한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내는 도면.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 이 중계국, 중계 방법, 기지국, 통신 방법 및 통신 시스템의 바람직한 실시 형태를 상세하게 설명한다. 이 중계국, 중계 방법, 기지국, 통신 방법 및 통신 시스템은, 중계국과 각 이동국과의 사이에 있어서의 각 CQI에 대해서는 대표값을 기지국에 보내고, 기지국으로부터 할당된 무선 리소스의 각 이동국으로의 할당을 중계국에서 행한다. 이에 의해, 기지국에 보내는 CQI의 정보량을 삭감한다.
(실시 형태)
(통신 시스템의 구성)
도 1은, 실시 형태에 따른 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 실시 형태에 따른 통신 시스템(100)은, 기지국(110)(BS:Base Station)과, 중계국(121, 122)(RN:Relay Node)과, 이동국(131∼134)(MS:Mobile Station)을 포함하고 있다. 기지국(110)은, 중계국(121)의 중계에 의해 이동국(131, 132)과의 사이에서 무선 통신을 행한다.
또한, 기지국(110)은, 중계국(122)의 중계에 의해 이동국(133, 134)과의 사이에서 무선 통신을 행한다. 또한, 기지국(110)은, 코어 네트워크(101)에 접속되어 있다. 중계국(121) 및 중계국(122)은, 기지국(110)의 주위에 위치하고 있다. 기지국(110)은, 중계국(121) 및 중계국(122)과의 사이에서 각각 무선 통신을 행한다. 기지국(110)과 각 중계국(중계국(121) 및 중계국(122))과의 사이의 무선 구간을 제1 무선 구간(102)으로 한다.
이동국(131) 및 이동국(132)은, 중계국(121)의 주위에 위치하고 있다. 중계국(121)은, 이동국(131) 및 이동국(132)과의 사이에서 각각 무선 통신을 행한다. 이동국(133) 및 이동국(133)은, 중계국(122)의 주위에 위치하고 있다. 중계국(122)은, 이동국(133) 및 이동국(133)과의 사이에서 각각 무선 통신을 행한다.
중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 무선 구간, 혹은, 중계국(122)과 이동국(133, 134)과의 사이의 무선 구간을 제2 무선 구간(103)으로 한다. 기지국(110)은, 제1 무선 구간(102) 및 제2 무선 구간(103)에 있어서 중계국(121, 122)이 이용하는 각 무선 리소스의 할당을 행한다. 단, 제2 무선 구간(103)에 있어서의 이동국마다의 무선 리소스의 할당에 대해서는, 중계국(121) 및 중계국(122)이 각각 행한다.
(무선 리소스의 할당)
도 2는, 도 1에 도시한 통신 시스템에 있어서의 무선 리소스의 할당을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시한 횡축은 주파수를 도시하고 있다. 무선 리소스(210)는, 통신 시스템(100)(도 1 참조)에 있어서 사용되는 주파수 대역을 나타내고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 통신 시스템(100)에 있어서는, 무선 리소스(210)에 대하여, 제1 무선 구간(102) 및 제2 무선 구간(103)에서 이용되는 각 무선 리소스가 혼재되어 할당된다.
예를 들면, 무선 리소스(201)는, 기지국(110)(BS)과 중계국(121)(RN1)과의 사이의 무선 경로(제1 무선 구간(102))에 할당되어 있다. 무선 리소스(202)는, 중계국(121)(RN1)과 이동국(131)(MS1)과의 사이의 무선 경로(제2 무선 구간(103))에 할당되어 있다. 무선 리소스(203)는, 중계국(121)(RN1)과 이동국(132)(MS2)과의 사이의 무선 경로(제2 무선 구간(103))에 할당되어 있다.
무선 리소스(204)는, 기지국(110)(BS)과 중계국(122)(RN2)과의 사이의 무선 경로(제1 무선 구간(102))에 할당되어 있다. 무선 리소스(205)는, 중계국(122)(RN2)과 이동국(134)(MS4)과의 사이의 무선 경로(제2 무선 구간(103))에 할당되어 있다. 무선 리소스(206)는, 중계국(122)(RN2)과 이동국(133)(MS3)과의 사이의 무선 경로(제2 무선 구간(103))에 할당되어 있다.
이와 같이, 무선 리소스(210)에 포함되는 무선 리소스(201∼206)가, 제1 무선 구간(102) 및 제2 무선 구간(103)에 있어서의 각 무선 경로에 대하여 서로 간섭하지 않도록 할당된다. 이에 의해, 제1 무선 구간(102) 및 제2 무선 구간(103)의 각각에 필요 최소한의 무선 리소스를 할당할 수 있으므로, 주파수의 이용 효율을 높게 할 수 있다. 또한, 중계국(121) 및 중계국(122)의 사이의 간섭이 생기지 않도록 할당을 행할 수 있으므로, 스루풋을 향상시키는 것도 가능하다.
(기지국의 구성)
도 3은, 도 1에 도시한 기지국의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 기지국(110)(도 1 참조)은, 수신 안테나(301)와, 수신기(302)와, 분리부(303)와, 제어 CH 복호부(304)와, DL 스케줄러(305)와, 제어 CH 생성부(306)와, IP 수신부(307)와, DL 버퍼(308)와, 데이터 CH 생성부(309)와, 파일럿 생성부(310)와, 다중부(311)와, 송신기(312)와, 송신 안테나(313)를 구비하고 있다.
또한, 기지국(110)은, SIR 측정부(314)와, UL 스케줄러(315)와, 데이터 CH 복호부(316)와, UL 버퍼(317)와, IP 송신부(318)를 구비하고 있다. 수신 안테나(301), 수신기(302) 및 제어 CH 복호부(304)는, 중계국(121, 122)과 각 이동국과의 사이의 각 CQI(Channel Quality Indicator:품질 정보)의 대표값을 중계국(121, 122)으로부터 수신하는 수신 수단이다.
DL 스케줄러(305) 및 UL 스케줄러(315)는, 수신 수단에 의해서 수신된 대표값에 기초하여 각 중계국과 각 이동국과의 사이의 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 할당하는 할당 수단이다. 제어 CH 생성부(306), 송신기(312) 및 송신 안테나(313)는, 할당 수단에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보를 각 중계국에 송신하는 송신 수단이다.
(기지국의 다운 링크에 관한 처리)
우선, 기지국(110)에 있어서의, 코어 네트워크(101)로부터의 데이터를 각 이동국에 전송하는 다운 링크(DL:Down Link)에 관한 처리에 대해서 설명한다. 수신기(302)는, 중계국(121) 및 중계국(122)으로부터 송신된 각 신호를, 수신 안테나(301)를 통하여 수신한다.
수신기(302)가 수신하는 각 신호에는, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 각 CQI의 대표값(RN1-MS)과, 중계국(122)과 이동국(133, 134)과의 사이의 각 CQI의 대표값(RN2-MS)이 포함되어 있다. 또한, 수신기(302)가 수신하는 각 신호에는, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이의 CQI(BS-RN1)와, 기지국(110)과 중계국(122)과의 사이의 CQI(BS-RN2)가 포함되어 있다. 수신기(302)는, 수신한 각 대표값 및 각 CQI를 분리부(303)에 출력한다.
분리부(303)는, 수신기(302)로부터 출력된 대표값(RN1-MS) 및 대표값(RN2-MS)과, CQI(BS-RN1) 및 CQI(BS-RN2)를 제어 CH 복호부(304)에 출력한다. 제어 CH 복호부(304)는, 분리부(303)로부터 출력된 각 대표값 및 각 CQI를 복호한다. 제어 CH 복호부(304)는, 복호한 각 대표값 및 각 CQI를 DL 스케줄러(305)에 출력한다.
DL 스케줄러(305)는, 제어 CH 복호부(304)로부터 출력된 대표값(RN1-MS), 대표값(RN2-MS), CQI(BS-RN1) 및 CQI(BS-RN2)에 기초하여 무선 리소스의 할당을 행한다.
구체적으로는, DL 스케줄러(305)는, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이와, 기지국(110)과 중계국(122)과의 사이와, 중계국(122)과 각 이동국(133, 134)과의 사이의 4개의 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 할당한다. 또한, DL 스케줄러(305)는, 각 CQI의 대표값이나 CQI 외에, 중계국(121, 122)과 이동국(131∼134)의 ID 정보나, 이동국(131∼134)의 각 트래픽 정보나 각 QoS 정보 등에 기초하여 무선 리소스의 할당을 행해도 된다.
DL 스케줄러(305)는, 각 무선 경로에 대하여 할당한 각 무선 리소스를 나타내는 각 할당 정보를 제어 CH 생성부(306) 및 데이터 CH 생성부(309)에 출력한다. DL 스케줄러(305)가 출력하는 할당 정보에는, 할당 정보(BS-RN1), 할당 정보(RN1-MS), 할당 정보(BS-RN2) 및 할당 정보(RN2-MS)가 포함되어 있다.
할당 정보(BS-RN1)는, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스이다. 할당 정보(RN1-MS)는, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스이다. 할당 정보(BS-RN2)는, 기지국(110)과 중계국(122)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스이다. 할당 정보(RN2-MS)는, 중계국(122)과 각 이동국과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스이다.
제어 CH 생성부(306)는, DL 스케줄러(305)로부터 출력된 각 할당 정보를 제어 CH(채널)에 배치하고, 제어 CH에 배치한 각 할당 정보를 다중부(311)에 출력한다. 제어 CH 생성부(306)로부터 출력된 할당 정보(BS-RN1) 및 할당 정보(RN1-MS)는, 송신기(312)에 의해서 중계국(121)에 송신된다. 제어 CH 생성부(306)로부터 출력된 할당 정보(BS-RN2) 및 할당 정보(RN2-MS)는, 송신기(312)에 의해서 중계국(122)에 송신된다.
IP 수신부(307)는, 코어 네트워크(101)로부터 배신된, 이동국(131∼134)을 수신처로 하는 각 DL 데이터를 수신한다. IP 수신부(307)가 수신하는 각 DL 데이터에는, 각각 이동국(131∼134)을 수신처로 하는 DL 데이터(MS1), DL 데이터(MS2), DL 데이터(MS3) 및 DL 데이터(MS4)가 포함되어 있다. IP 수신부(307)는, 수신한 각 DL 데이터를 DL 버퍼(308)에 출력한다.
DL 버퍼(308)는, IP 수신부(307)로부터 출력된 각 DL 데이터를 기억한다. 데이터 CH 생성부(309)는, DL 스케줄러(305)로부터 출력된 각 할당 정보에 기초하여, DL 버퍼(308)에 기억된 각 DL 데이터를 무선 리소스에 배치한다. 데이터 CH 생성부(309)는, 무선 리소스에 배치한 각 DL 데이터를 다중부(311)에 출력한다.
예를 들면, 데이터 CH 생성부(309)는, DL 데이터(MS1) 및 DL 데이터(MS2)를, DL 스케줄러(305)로부터 출력된 할당 정보(BS-RN1)가 나타내는 무선 리소스에 배치한다. 이 경우는, DL 데이터(MS1) 및 DL 데이터(MS2)는, 할당 정보(BS-RN1)가 나타내는 무선 리소스를 이용하여 송신된다.
또한, 데이터 CH 생성부(309)는, DL 데이터(MS3) 및 DL 데이터(MS4)를, DL 스케줄러(305)로부터 출력된 할당 정보(BS-RN2)가 나타내는 무선 리소스에 배치한다. 이 경우는, DL 데이터(MS3) 및 DL 데이터(MS4)는, 할당 정보(BS-RN2)가 나타내는 무선 리소스를 이용하여 송신된다.
파일럿 생성부(310)는, 파일럿 신호(BS)를 생성하여 다중부(311)에 출력한다. 다중부(311)는, 제어 CH 생성부(306)로부터 출력된 각 할당 정보와, 데이터 CH 생성부(309)로부터 출력된 각 DL 데이터와, 파일럿 신호 생성부로부터 출력된 파일럿 신호(BS)를 다중화하고, 다중화된 다중 신호를 송신기(312)에 출력한다.
송신기(312)는, 다중부(311)로부터 출력된 다중 신호를, 송신 안테나(313)를 통하여 송신한다. 송신기(312)에 의해서 송신된 다중 신호에 포함되는 파일럿 신호(BS)는, 중계국(121) 및 중계국(122)에 의해서 수신된다. 송신기(312)에 의해서 송신된 다중 신호에 포함되는 할당 정보(BS-RN1) 및 할당 정보(RN1-MS)는, 중계국(121)에 의해서 수신된다.
송신기(312)에 의해서 송신된 다중 신호에 포함되는 할당 정보(BS-RN2) 및 할당 정보(RN2-MS)는, 중계국(122)에 의해서 수신된다. 송신기(312)에 의해서 송신된 다중 신호에 포함되는 DL 데이터(MS1) 및 DL 데이터(MS2)는, 중계국(121)에 의해서 수신된다. 송신기(312)에 의해서 송신된 다중 신호에 포함되는 DL 데이터(MS3) 및 DL 데이터(MS4)는, 중계국(122)에 의해서 수신된다.
(기지국의 업 링크에 관한 처리)
다음으로, 기지국(110)에 있어서의, 각 이동국으로부터의 데이터를 코어 네트워크(101)에 전송하는 업 링크(UL:Up Link)에 관한 처리에 대해서 설명한다. 수신기(302)가 수신하는 각 신호에는, 중계국(121) 및 중계국(122)으로부터 송신된 각 파일럿 신호와, 코어 네트워크(101)를 수신처로 하는 이동국(131∼134)으로부터의 각 UL 데이터가 포함되어 있다.
각 파일럿 신호에는, 중계국(121)으로부터 송신된 파일럿 신호(RN1)와, 중계국(122)으로부터 송신된 파일럿 신호(RN2)가 포함되어 있다. 각 UL 데이터에는, 이동국(131)으로부터의 UL 데이터(MS1)와, 이동국(132)으로부터의 UL 데이터(MS2)와, 이동국(133)으로부터의 UL 데이터(MS3)와, 이동국(134)으로부터의 UL 데이터(MS4)가 포함되어 있다. 수신기(302)는, 수신한 각 파일럿 신호 및 각 UL 데이터를 분리부(303)에 출력한다.
분리부(303)는, 수신기(302)로부터 출력된 각 파일럿 신호를 SIR 측정부(314)에 출력한다. 또한, 분리부(303)는, 수신기(302)로부터 출력된 각 UL 데이터를 데이터 CH 복호부(316)에 출력한다.
SIR 측정부(314)는, 분리부(303)로부터 출력된 각 파일럿 신호에 기초하여 제2 무선 구간(103)의 각 SIR(Signal to Interference Ratio)을 측정한다. 구체적으로는, SIR 측정부(314)는, 파일럿 신호(RN1)에 기초하여 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이의 SIR(BS-RN1)을 측정한다. 또한, SIR 측정부(314)는, 파일럿 신호(RN2)에 기초하여 기지국(110)과 중계국(122)과의 사이의 SIR(BS-RN2)을 측정한다.
SIR 측정부(314)는, 측정한 각 SIR을 나타내는 각 CQI를 UL 스케줄러(315)에 출력한다. 각 CQI에는, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이의 SIR(BS-RN1)을 나타내는 CQI(BS-RN1)와, 기지국(110)과 중계국(122)과의 사이의 SIR(BS-RN2)을 나타내는 CQI(BS-RN2)가 포함되어 있다.
제어 CH 복호부(304)는, 복호한 각 대표값을 UL 스케줄러(315)에 출력한다. 제어 CH 복호부(304)가 출력하는 각 대표값에는, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 각 SIR을 나타내는 각 CQI의 대표값(RN1-MS)과, 중계국(122)과 이동국(133, 134)과의 사이의 각 CQI의 대표값(RN2-MS)이 포함되어 있다.
UL 스케줄러(315)는, 제어 CH 복호부(304)로부터 출력된 각 대표값과, SIR 측정부(314)로부터 출력된 각 CQI에 기초하여 무선 리소스를 할당한다. 구체적으로는, UL 스케줄러(315)는, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이와, 기지국(110)과 중계국(122)과의 사이와, 중계국(122)과 이동국(133, 134)과의 사이의 4개의 무선 경로에 무선 리소스를 할당한다.
또한, UL 스케줄러(315)는, 각 CQI의 대표값이나 CQI 외에, 중계국(121, 122)과 이동국(131∼134)의 ID 정보나, 이동국(131∼134)의 각 트래픽 정보나 각 QoS 정보 등에 기초하여 무선 리소스의 할당을 행해도 된다.
UL 스케줄러(315)는, 각 무선 경로에 대하여 할당한 각 무선 리소스를 나타내는 각 할당 정보를 제어 CH 생성부(306)에 출력한다. UL 스케줄러(315)가 출력하는 할당 정보에는, 할당 정보(BS-RN1), 할당 정보(RN1-MS), 할당 정보(BS-RN2) 및 할당 정보(RN2-MS)가 포함되어 있다.
제어 CH 생성부(306)는, UL 스케줄러(315)로부터 출력된 각 할당 정보를 제어 CH에 배치한다. 제어 CH 생성부(306)는, 제어 CH에 배치한 각 할당 정보를 다중부(311)에 출력한다. 제어 CH 생성부(306)로부터 출력된 할당 정보(BS-RN1) 및 할당 정보(RN1-MS)는, 송신기(312)에 의해서 중계국(121)에 송신된다. 제어 CH 생성부(306)로부터 출력된 할당 정보(BS-RN2) 및 할당 정보(RN2-MS)는, 송신기(312)에 의해서 중계국(122)에 송신된다.
데이터 CH 복호부(316)는, 분리부(303)로부터 출력된 각 UL 데이터를 복호한다. 데이터 CH 복호부(316)는, 복호한 각 UL 데이터를 UL 버퍼(317)에 출력한다. UL 버퍼(317)는, 데이터 CH 복호부(316)로부터 출력된 각 UL 데이터를 기억한다. IP 송신부(318)는, UL 버퍼(317)에 기억된 각 UL 데이터를 읽어내고, 읽어낸 각 UL 데이터를 코어 네트워크(101)에 송신한다.
(중계국의 구성)
도 4는, 도 1에 도시한 중계국의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 중계국(121)(도 1 참조)은, 수신 안테나(401)와, 수신기(402)와, 분리부(403)와, 제어 CH 복호부(404)와, DL 스케줄러(405)와, 제어 CH 생성부(406)와, 수신 안테나(407)와, 수신기(408)와, 분리부(409)와, SIR 측정부(410)와, CQI 생성부(411)와, 제어 CH 생성부(412)와, 다중부(413)와, 송신기(414)와, 송신 안테나(415)와, 제어 CH 복호부(416)를 구비하고 있다.
또한, 중계국(121)은, 데이터 CH 복호부(417)와, 데이터 CH 생성부(418)와, 파일럿 생성부(419)와, 다중부(420)와, 송신기(421)와, 송신 안테나(422)와, SIR 측정부(423)와, UL 스케줄러(424)와, 데이터 CH 복호부(425)와, 데이터 CH 생성부(426)와, 파일럿 생성부(427)를 구비하고 있다. 여기서는 중계국(121)의 구성에 대해서 설명하지만, 중계국(122)의 구성에 대해서도 마찬가지이다.
수신 안테나(401), 수신기(402), 제어 CH 복호부(404) 및 SIR 측정부(423)는, 중계국(121)(자국)과 이동국(131, 132)과의 사이의 각 통신 품질을 취득하는 취득 수단이다. DL 스케줄러(405) 및 UL 스케줄러(424)는, 취득 수단에 의해서 취득된 각 통신 품질의 대표값을 산출하는 산출 수단이다. 제어 CH 생성부(412), 송신기(414) 및 송신 안테나(415)는, 산출 수단에 의해서 산출된 대표값을 기지국(110)에 송신하는 송신 수단이다.
수신 안테나(407), 수신기(408) 및 제어 CH 복호부(416)는, 송신 수단에 의해서 송신된 대표값에 기초하여 기지국(110)에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보를 기지국(110)으로부터 수신하는 수신 수단이다. DL 스케줄러(405) 및 UL 스케줄러(424)는, 수신 수단에 의해서 수신된 할당 정보가 나타내는 무선 리소스를 이동국(131, 132)에 대하여 할당하는 할당 수단이다.
(중계국의 다운 링크에 관한 처리)
우선, 중계국(121)에 있어서의, 코어 네트워크(101)로부터의 데이터를 각 이동국에 전송하는 다운 링크에 관한 처리에 대해서 설명한다. 수신기(402)는, 이동국(131) 및 이동국(132)으로부터 송신된 각 신호를, 수신 안테나(401)를 통하여 수신한다.
수신기(402)가 수신하는 각 신호에는, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이의 CQI(RN1-MS1)와, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 CQI(RN1-MS2)가 포함되어 있다. 수신기(402)는, 수신한 각 CQI를 분리부(403)에 출력한다.
분리부(403)는, 수신기(402)로부터 출력된 각 CQI를 제어 CH 복호부(404)에 출력한다. 제어 CH 복호부(404)는, 분리부(403)로부터 출력된 각 CQI를 복호하고, 복호된 각 CQI를 DL 스케줄러(405)에 출력한다.
DL 스케줄러(405)는, 제어 CH 복호부(404)로부터 출력된 CQI(RN1-MS1) 및 CQI(RN1-MS2)의 대표값(RN1-MS)을 산출한다. 예를 들면, DL 스케줄러(405)는, 대표값(RN1-MS)으로서 CQI(RN1-MS1) 및 CQI(RN1-MS2)의 최대값, 최소값 또는 평균값을 산출한다. DL 스케줄러(405)는, 산출한 대표값(RN1-MS)을 제어 CH 생성부(412)에 출력한다.
또한, DL 스케줄러(405)는, 산출한 대표값(RN1-MS)을 제어 CH 생성부(412)에 출력한 결과에 의해 기지국(110)으로부터 송신된 할당 정보(RN1-MS)를, 제어 CH 복호부(416)로부터 취득한다. DL 스케줄러(405)는, 취득한 할당 정보(RN1-MS)와, 제어 CH 복호부(404)로부터 출력된 CQI(RN1-MS1) 및 CQI(RN1-MS2)에 기초하여 무선 리소스의 할당을 행한다.
구체적으로는, DL 스케줄러(405)는, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 각 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 할당한다. 또한, DL 스케줄러(405)는, 각 CQI의 대표값이나 CQI 외에, 이동국(131, 132)의 ID 정보나, 이동국(131, 132)의 각 트래픽 정보나 각 QoS 정보 등에 기초하여 무선 리소스의 할당을 행해도 된다.
DL 스케줄러(405)는, 각 무선 경로에 대하여 할당한 각 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN1-MS1) 및 할당 정보(RN1-MS2)를 제어 CH 생성부(406) 및 데이터 CH 생성부(418)에 출력한다. 할당 정보(RN1-MS1)는, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보이다. 할당 정보(RN1-MS2)는, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보이다.
제어 CH 생성부(406)는, DL 스케줄러(405)로부터 출력된 각 할당 정보를 제어 CH에 배치하고, 제어 CH에 배치한 각 할당 정보를 다중부(420)에 출력한다. 제어 CH 생성부(406)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS1)는, 송신기(421)에 의해서 이동국(131)에 송신된다. 제어 CH 생성부(406)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS2)는, 송신기(421)에 의해서 이동국(132)에 송신된다.
수신기(408)는, 기지국(110)으로부터 송신된 각 신호를, 수신 안테나(407)를 통하여 수신한다. 수신기(408)가 수신하는 각 신호에는, 기지국(110)으로부터 송신된 파일럿 신호(BS) 및 할당 정보(RN1-MS)가 포함되어 있다. 또한, 수신기(408)가 수신하는 각 신호에는 DL 데이터(MS1) 및 DL 데이터(MS2)가 포함되어 있다. 수신기(408)는, 수신한 파일럿 신호(BS), 할당 정보(RN1-MS) 및 각 DL 데이터를 분리부(409)에 출력한다.
분리부(409)는, 수신기(408)로부터 출력된 파일럿 신호(BS)를 SIR 측정부(410)에 출력한다. 또한, 분리부(409)는, 수신기(408)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS)를 제어 CH 복호부(416)에 출력한다. 또한, 분리부(409)는, 수신기(408)로부터 출력된 각 DL 데이터를 데이터 CH 복호부(417)에 출력한다.
SIR 측정부(410)는, 분리부(409)로부터 출력된 파일럿 신호(BS)에 기초하여, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이의 SIR(BS-RN1)을 측정한다. SIR 측정부(410)는, 측정한 SIR(BS-RN1)을 CQI 생성부(411)에 통지한다.
CQI 생성부(411)는, SIR 측정부(410)로부터 통지된 SIR(BS-RN1)을 나타내는 CQI(BS-RN1)을 생성한다. CQI 생성부(411)는, 생성한 CQI(BS-RN1)를 제어 CH 생성부(412)에 출력한다.
제어 CH 생성부(412)는, DL 스케줄러(405)로부터 출력된 대표값(RN1-MS)과, CQI 생성부(411)로부터 출력된 CQI(BS-RN1)를 제어 CH에 배치하고, 제어 CH에 배치한 대표값(RN1-MS) 및 CQI(BS-RN1)를 다중부(413)에 출력한다. 제어 CH 생성부(412)로부터 출력된 대표값(RN1-MS) 및 CQI(BS-RN1)는, 송신기(414)에 의해서 기지국(110)에 송신된다.
다중부(413)는, 제어 CH 생성부(412)로부터 출력된 대표값(RN1-MS) 및 CQI(BS-RN1)와, 데이터 CH 생성부(426)로부터 출력된 각 UL 데이터와, 파일럿 생성부(427)로부터 출력된 파일럿 신호(RN1)를 다중화한다. 다중부(413)는, 다중화한 다중 신호를 송신기(414)에 출력한다. 송신기(414)는, 다중부(413)로부터 출력된 다중 신호를, 송신 안테나(415)를 통하여 기지국(110)에 송신한다.
제어 CH 복호부(416)는, 분리부(409)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS)와, 할당 정보(BS-RN1)를 복호한다. 제어 CH 복호부(416)는, 복호한 할당 정보(RN1-MS)를 DL 스케줄러(405)와 할당 정보(BS-RN1)를 데이터 CH 복호부(417)에 출력한다.
데이터 CH 복호부(417)는, 분리부(409)로부터 출력된 각 DL 데이터를, 제어 CH 복호부(416)로부터 출력된 할당 정보(BS-RN1)에 기초하여 복호한다. 데이터 CH 복호부(417)에 있어서의 복호에는, 데이터의 송신처로 되는 각 이동국의 ID 정보나, 데이터 CH의 비트수 등의 정보를 이용해도 된다. 이들 정보는, 예를 들면 다운 링크의 제어 CH에 의해서 기지국(110)으로부터 통지된다. 데이터 CH 복호부(417)는, 복호한 각 DL 데이터를 데이터 CH 생성부(418)에 출력한다.
데이터 CH 생성부(418)는, DL 스케줄러(405)로부터 출력된 할당 정보에 기초하여, 데이터 CH 복호부(417)로부터 출력된 각 DL 데이터를 무선 리소스에 배치하고, 무선 리소스에 배치한 각 DL 데이터를 다중부(420)에 출력한다.
예를 들면, 데이터 CH 생성부(418)는, 데이터 CH 복호부(417)로부터 출력된 DL 데이터(MS1)를, DL 스케줄러(405)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS1)가 나타내는 무선 리소스에 배치한다. 이에 의해, DL 데이터(MS1)는, 할당 정보(RN1-MS1)가 나타내는 무선 리소스에 의해서 이동국(131)에 송신된다.
또한, 데이터 CH 생성부(418)는, 데이터 CH 복호부(417)로부터 출력된 DL 데이터(MS2)를, DL 스케줄러(405)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS2)가 나타내는 무선 리소스에 배치한다. 이에 의해, DL 데이터(MS2)는, 할당 정보(RN1-MS2)가 나타내는 무선 리소스에 의해서 이동국(132)에 송신된다.
파일럿 생성부(419)는, 파일럿 신호(RN1)를 생성하여 다중부(420)에 출력한다. 다중부(420)는, 제어 CH 생성부(406)로부터 출력된 각 할당 정보와, 데이터 CH 생성부(418)로부터 출력된 각 DL 데이터와, 파일럿 생성부(419)로부터 출력된 파일럿 신호(RN1)를 다중화하여 송신기(421)에 출력한다.
송신기(421)는, 다중부(413)로부터 출력된 다중 신호를, 송신 안테나(422)를 통하여 이동국(131) 및 이동국(132)에 송신한다. 송신기(421)에 의해서 송신된 다중 신호에 포함되는 파일럿 신호(RN1)는, 이동국(131) 및 이동국(132)에 의해서 수신된다. 송신기(421)에 의해서 송신된 다중 신호에 포함되는 할당 정보(RN1-MS1)는, 이동국(131)에 의해서 수신된다.
송신기(421)에 의해서 송신된 다중 신호에 포함되는 할당 정보(RN1-MS2)는, 이동국(132)에 의해서 수신된다. 송신기(421)에 의해서 송신된 다중 신호에 포함되는 DL 데이터(MS1)는, 이동국(131)에 의해서 수신된다. 송신기(421)에 의해서 송신된 다중 신호에 포함되는 DL 데이터(MS2)는, 이동국(132)에 의해서 수신된다.
(중계국의 업 링크에 관한 처리)
다음으로, 기지국(110)에 있어서의, 각 이동국으로부터의 데이터를 코어 네트워크(101)에 전송하는 업 링크에 관한 처리에 대해서 설명한다. 수신기(402)가 수신하는 각 신호에는, 이동국(131) 및 이동국(132)으로부터 송신된 각 파일럿 신호와, 코어 네트워크(101)를 수신처로 하는 각 이동국으로부터의 각 UL 데이터가 포함되어 있다.
각 파일럿 신호에는, 이동국(131)으로부터 송신된 파일럿 신호(MS1)와, 이동국(132)으로부터 송신된 파일럿 신호(MS2)가 포함되어 있다. 각 UL 데이터에는, 이동국(131)으로부터 송신된 UL 데이터(MS1)와, 이동국(132)으로부터 송신된 UL 데이터(MS2)가 포함되어 있다. 수신기(402)는, 수신한 각 파일럿 신호 및 각 UL 데이터를 분리부(403)에 출력한다.
분리부(403)는, 수신기(402)로부터 출력된 각 파일럿 신호를 SIR 측정부(423)에 출력한다. 또한, 분리부(403)는, 수신기(402)로부터 출력된 각 UL 데이터를 데이터 CH 복호부(425)에 출력한다.
SIR 측정부(423)는, 분리부(403)로부터 출력된 각 파일럿 신호에 기초하여 제2 무선 구간(103)의 각 SIR을 측정한다. 구체적으로는, SIR 측정부(423)는, 파일럿 신호(MS1)에 기초하여 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이의 SIR(RN1-MS1)을 측정한다. 또한, SIR 측정부(423)는, 파일럿 신호(MS2)에 기초하여 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 SIR(RN1-MS2)을 측정한다.
SIR 측정부(423)는, 측정한 각 SIR을 나타내는 각 CQI를 UL 스케줄러(424)에 출력한다. SIR 측정부(423)가 출력하는 각 CQI에는, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이의 SIR을 나타내는 CQI(RN1-MS1)와, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 SIR을 나타내는 CQI(RN1-MS2)가 포함되어 있다. 제어 CH 복호부(416)는, 복호한 할당 정보(RN1-MS)를 UL 스케줄러(424)에 출력한다.
UL 스케줄러(424)는, SIR 측정부(423)로부터 출력된 CQI(RN1-MS1) 및 CQI(RN1-MS2)의 대표값(RN1-MS)을 산출한다. 예를 들면, UL 스케줄러(424)는, 대표값(RN1-MS)으로서 CQI(RN1-MS1) 및 CQI(RN1-MS2)의 최대값, 최소값 또는 평균값을 산출한다. UL 스케줄러(424)는, 산출한 대표값(RN1-MS)을 제어 CH 생성부(412)에 출력한다.
또한, UL 스케줄러(424)는, 산출한 대표값(RN1-MS)을 제어 CH 생성부(412)에 출력한 결과에 의해 기지국(110)으로부터 송신된 할당 정보(RN1-MS)를, 제어 CH 복호부(416)로부터 취득한다. UL 스케줄러(424)는, 취득한 할당 정보(RN1-MS)와, SIR 측정부(423)로부터 출력된 CQI(RN1-MS1) 및 CQI(RN1-MS2)에 기초하여 무선 리소스의 할당을 행한다.
구체적으로는, UL 스케줄러(424)는, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 각 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 할당한다. 또한, UL 스케줄러(424)는, 각 CQI의 대표값이나 CQI 외에, 이동국(131, 132)의 ID 정보나, 이동국(131, 132)의 각 트래픽 정보나 각 QoS 정보 등에 기초하여 무선 리소스의 할당을 행해도 된다.
UL 스케줄러(424)는, 각 무선 경로에 대하여 할당한 각 무선 리소스를 나타내는 각 할당 정보를 제어 CH 생성부(406)에 출력한다. UL 스케줄러(424)가 출력하는 각 할당 정보에는, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이의 무선 경로에 할당된 할당 정보(RN1-MS1)와, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 무선 경로에 할당된 할당 정보(RN1-MS2)가 포함되어 있다.
제어 CH 생성부(412)는, UL 스케줄러(424)로부터 출력된 대표값(RN1-MS)과, CQI 생성부(411)로부터 출력된 CQI(BS-RN1)를 제어 CH에 배치하고, 제어 CH에 배치한 각 할당 정보를 다중부(413)에 출력한다. 제어 CH 생성부(412)로부터 출력된 대표값(RN1-MS) 및 CQI(BS-RN1)는, 송신기(414) 및 송신 안테나(415)에 의해서 기지국(110)에 송신된다.
제어 CH 생성부(406)는, UL 스케줄러(424)로부터 출력된 각 할당 정보를 제어 CH에 배치하고, 배치한 각 할당 정보를 다중부(420)에 출력한다. 제어 CH 생성부(406)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS1)는, 송신기(421)에 의해서 이동국(131)에 송신된다. 제어 CH 생성부(406)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS2)는, 송신기(421)에 의해서 이동국(132)에 송신된다.
데이터 CH 복호부(425)는, UL 스케줄러(424)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS1) 및 할당 정보(RN1-MS2)에 기초하여, 분리부(403)로부터 출력된 각 UL 데이터를 복호한다. 데이터 CH 복호부(425)는, 복호한 각 UL 데이터를 데이터 CH 생성부(426)에 출력한다.
데이터 CH 생성부(426)는, 데이터 CH 복호부(425)로부터 출력된 각 UL 데이터를, UL 스케줄러(424)로부터 출력된 각 할당 정보에 기초하여 무선 리소스에 배치한다. 구체적으로는, 데이터 CH 생성부(426)는, 데이터 CH 복호부(425)로부터 출력된 UL 데이터(MS1)를, UL 스케줄러(424)로부터 출력된 할당 정보(BS-RN1)가 나타내는 무선 리소스에 할당한다.
또한, 데이터 CH 생성부(426)는, 데이터 CH 복호부(425)로부터 출력된 UL 데이터(MS2)를, UL 스케줄러(424)로부터 출력된 할당 정보(BS-RN1)가 나타내는 무선 리소스에 할당한다. 데이터 CH 생성부(426)는, 데이터 CH에 배치한 각 UL 데이터를 다중부(413)에 출력한다. 데이터 CH 생성부(426)로부터 출력된 각 UL 데이터는, 송신기(414)에 의해서 기지국(110)에 송신된다.
(이동국의 구성)
도 5는, 도 1에 도시한 이동국의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 이동국(131)(도 1 참조)은, 수신 안테나(501)와, 수신기(502)와, 분리부(503)와, SIR 측정부(504)와, CQI 생성부(505)와, 제어 CH 생성부(506)와, 다중부(507)와, 송신기(508)와, 송신 안테나(509)와, 제어 CH 복호부(510)와, 데이터 CH 복호부(511)와, DL 버퍼(512)와, 데이터 처리부(513)를 구비하고 있다.
또한, 이동국(131)은, 파일럿 생성부(514)와, UL 버퍼(515)와, 데이터 CH 생성부(516)를 구비하고 있다. 여기서는 이동국(131)의 구성에 대해서 설명하지만, 이동국(132∼134)의 각 구성에 대해서도 마찬가지이다.
(이동국의 다운 링크에 관한 처리)
우선, 이동국(131)에 있어서의, 코어 네트워크(101)로부터의 데이터를 수신하는 다운 링크에 관한 처리에 대해서 설명한다. 수신기(502)는, 중계국(121)으로부터 송신된 각 신호를, 수신 안테나(501)를 통하여 수신한다.
수신기(502)가 수신하는 각 신호에는, 중계국(121)으로부터 송신된 파일럿 신호(RN1)가 포함되어 있다. 또한, 수신기(502)가 수신하는 각 신호에는 할당 정보(RN1-MS1)가 포함되어 있다. 또한, 수신기(502)가 수신하는 각 신호에는 DL 데이터(MS1)가 포함되어 있다. 수신기(502)는, 수신한 파일럿 신호(RN1), 할당 정보(RN1-MS1) 및 DL 데이터(MS1)를 분리부(503)에 출력한다.
분리부(503)는, 수신기(502)로부터 출력된 파일럿 신호(RN1)를 SIR 측정부(504)에 출력한다. 또한, 분리부(503)는, 수신기(502)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS1)를 제어 CH 복호부(510)에 출력한다. 또한, 분리부(503)는, 수신기(502)로부터 출력된 DL 데이터(MS1)를 데이터 CH 복호부(511)에 출력한다.
SIR 측정부(504)는, 분리부(503)로부터 출력된 파일럿 신호(RN1)에 기초하여, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이에 있어서의 SIR(RN1-MS1)을 측정한다. SIR 측정부(504)는, 측정한 SIR(RN1-MS1)을 CQI 생성부(505)에 통지한다. CQI 생성부(505)는, SIR 측정부(504)로부터 통지된 SIR(RN1-MS1)을 나타내는 CQI(RN1-MS1)를 제어 CH 생성부(506)에 출력한다.
제어 CH 생성부(506)는, SIR 측정부(504)로부터 출력된 CQI(RN1-MS1)를 제어 CH에 배치하고, 제어 CH에 배치한 CQI(RN1-MS1)를 다중부(507)에 출력한다. 제어 CH 생성부(506)로부터 출력된 CQI(RN1-MS1)는, 송신기(508)에 의해서 중계국(121)에 송신된다.
다중부(507)는, 제어 CH 생성부(506)로부터 출력된 CQI(RN1-MS1)와, 데이터 CH 생성부(516)로부터 출력된 각 UL 데이터와, 파일럿 생성부(514)로부터 출력된 파일럿 신호(MS1)를 다중화한다. 다중부(507)는, 다중화한 다중 신호를 송신기(508)에 출력한다. 송신기(508)는, 다중부(507)로부터 출력된 다중 신호를, 송신 안테나(509)를 통하여 중계국(121)에 송신한다.
제어 CH 복호부(510)는, 분리부(503)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS1)를 복호하고, 복호된 할당 정보(RN1-MS1)를 데이터 CH 복호부(511)에 출력한다. 데이터 CH 복호부(511)는, 제어 CH 복호부(510)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS1)에 기초하여, 분리부(503)로부터 출력된 DL 데이터(MS1)를 복호한다. 데이터 CH 복호부(511)는, 복호한 DL 데이터(MS1)를 DL 버퍼(512)에 출력한다.
DL 버퍼(512)는, 데이터 CH 복호부(511)로부터 출력된 DL 데이터(MS1)를 기억한다. 데이터 처리부(513)는, DL 버퍼(512)에 기억된 DL 데이터(MS1)를 읽어내고, 읽어낸 DL 데이터(MS1)의 각종 처리를 행한다.
(이동국의 업 링크에 관한 처리)
다음으로, 이동국(131)에 있어서의, 코어 네트워크(101)에 데이터를 송신하는 업 링크에 관한 처리에 대해서 설명한다. 파일럿 생성부(514)는, 파일럿 신호(MS1)를 생성하여 다중부(507)에 출력한다.
데이터 처리부(513)는, 코어 네트워크(101)를 수신처로 하는 UL 데이터(MS1)를 생성하고, 생성한 UL 데이터(MS1)를 UL 버퍼(515)에 출력한다. UL 버퍼(515)는, 데이터 처리부(513)로부터 출력된 UL 데이터(MS1)를 기억한다. 제어 CH 복호부(510)는, 할당 정보(RN1-MS1)를 데이터 CH 생성부(516)에 출력한다.
데이터 CH 생성부(516)는, UL 버퍼(515)에 기억된 UL 데이터(MS1)를, 제어 CH 복호부(510)로부터 출력된 할당 정보(RN1-MS1)가 나타내는 무선 리소스에 배치한다. 데이터 CH 생성부(516)는, 무선 리소스에 배치한 UL 데이터(MS1)를 다중부(507)에 출력한다. 데이터 CH 생성부(516)로부터 출력된 UL 데이터(MS1)는, 송신기(508)에 의해서 중계국(121)에 송신된다.
(통신 시스템의 동작예)
도 6은, 통신 시스템의 다운 링크의 동작예를 나타내는 시퀀스도이다. 여기서는, 통신 시스템(100)에 있어서의 기지국(110), 중계국(121) 및 이동국(131, 132)에 의한 다운 링크의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 이동국(131)이, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이에 있어서의 SIR(RN1-MS1)을 측정한다(스텝 S601).
다음으로, 이동국(131)이, 스텝 S601에 의해서 측정된 SIR(RN1-MS1)을 나타내는 CQI(RN1-MS1)를 중계국(121)에 송신한다(스텝 S602). 다음으로, 이동국(132)이, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이에 있어서의 SIR(RN1-MS2)을 측정한다(스텝 S603).
다음으로, 이동국(132)이, 스텝 S603에 의해서 측정된 SIR(RN1-MS2)을 나타내는 CQI(RN1-MS2)를 중계국(121)에 송신한다(스텝 S604). 다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S602에 의해서 송신된 CQI(RN1-MS1)와, 스텝 S604에 의해서 송신된 CQI(RN1-MS2)와의 대표값(RN1-MS)을 산출한다(스텝 S605).
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S604에 의해서 산출된 대표값(RN1-MS)을 기지국(110)에 송신한다(스텝 S606). 다음으로, 중계국(121)이, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이에 있어서의 SIR(BS-RN1)을 측정한다(스텝 S607). 다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S607에 의해서 측정된 SIR(BS-RN1)을 나타내는 CQI(BS-RN1)를 기지국(110)에 송신한다(스텝 S608).
다음으로, 기지국(110)이, 스텝 S606에 의해서 송신된 대표값(RN1-MS)과, 스텝 S608에 의해서 송신된 CQI(BS-RN1)에 기초하여 무선 리소스의 할당을 행한다(스텝 S609). 스텝 S609에 있어서는, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 2개의 무선 경로에 대하여 각각 무선 리소스가 할당된다.
또한, 도시하지 않지만, 기지국(110)은, 중계국(122)(도 1 참조)으로부터의 대표값(RN2-MS) 및 CQI(BS-RN2)도 수신하고 있다. 기지국(110)은, 스텝 S609에 있어서, 중계국(122)측에 할당하는 무선 리소스와 간섭하지 않도록, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 각 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 할당한다.
다음으로, 기지국(110)이, 스텝 S609에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(BS-RN1)를 중계국(121)에 송신한다(스텝 S610). 다음으로, 기지국(110)이 각 DL 데이터를 중계국(121)에 송신한다(스텝 S611). 스텝 S611에 있어서는, 이동국(131)을 수신처로 하는 DL 데이터(MS1)와, 이동국(132)을 수신처로 하는 DL 데이터(MS2)가 송신된다. 또한, 스텝 S611에 있어서는, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이의 무선 경로에 대하여 스텝 S609에 의해서 할당된 무선 리소스를 이용하여 각 DL 데이터가 송신된다.
다음으로, 기지국(110)이, 할당 정보(RN1-MS)를 중계국(121)에 송신한다(스텝 S612). 스텝 S612에 있어서 송신되는 할당 정보(RN1-MS)는, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 무선 경로에 대하여 스텝 S609에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보이다.
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S612에 의해서 송신된 할당 정보(RN1-MS)가 나타내는 무선 리소스의 할당을 행한다(스텝 S613). 스텝 S613에 있어서는, 할당 정보(RN1-MS)가 나타내는 각 무선 리소스가, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이의 무선 경로와, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 무선 경로에 대하여 각각 할당된다.
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S613에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN1-MS1)를 이동국(131)에 송신한다(스텝 S614). 다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S611에 의해서 송신된 DL 데이터(MS1)를 이동국(131)에 송신한다(스텝 S615). 스텝 S615에 있어서는, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이의 무선 경로에 대하여 스텝 S613에 의해서 할당된 무선 리소스를 이용하여 DL 데이터가 송신된다.
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S613에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN1-MS2)를 이동국(132)에 송신한다(스텝 S616). 다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S611에 의해서 송신된 DL 데이터(MS2)를 이동국(132)에 송신하고(스텝 S617), 일련의 동작을 종료한다. 스텝 S617에 있어서는, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 무선 경로에 대하여 스텝 S613에 의해서 할당된 무선 리소스를 이용하여 DL 데이터가 송신된다.
여기서는, 통신 시스템(100)에 있어서의 기지국(110), 중계국(121) 및 이동국(131, 132)에 의한 다운 링크의 동작에 대해서 설명하였지만, 기지국(110), 중계국(122) 및 이동국(133, 134)의 사이에 있어서도 마찬가지의 다운 링크의 동작을 행한다.
도 7은, 통신 시스템의 업 링크의 동작예를 나타내는 시퀀스도이다. 여기서는, 통신 시스템(100)에 있어서의 기지국(110), 중계국(121) 및 이동국(131, 132)에 의한 업 링크의 동작에 대해서 설명한다. 우선, 이동국(131)이, 중계국(121)에 파일럿 신호(MS1)를 송신한다(스텝 S701).
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S701에 의해서 송신된 파일럿 신호(MS1)에 기초하여, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이에 있어서의 SIR(RN1-MS1)을 측정한다(스텝 S702). 다음으로, 이동국(132)이, 중계국(121)에 파일럿 신호(MS2)를 송신한다(스텝 S703).
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S703에 의해서 송신된 파일럿 신호(MS2)에 기초하여, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이에 있어서의 SIR(RN1-MS2)을 측정한다(스텝 S704). 다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S702 및 스텝 S702에 의해서 측정된 각 SIR을 나타내는 각 CQI의 대표값(RN1-MS)을 산출한다(스텝 S705). 다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S704에 의해서 산출된 대표값(RN1-MS)을 기지국(110)에 송신한다(스텝 S706).
다음으로, 중계국(121)이, 파일럿 신호(RN1)를 기지국(110)에 송신한다(스텝 S707). 다음으로, 기지국(110)이, 스텝 S707에 의해서 송신된 파일럿 신호(RN1)에 기초하여, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이에 있어서의 SIR(BS-RN1)을 측정한다(스텝 S708).
다음으로, 기지국(110)이, 스텝 S706에 의해서 송신된 대표값(RN1-MS)과, 스텝 S708에 의해서 측정된 SIR을 나타내는 CQI(BS-RN1)에 기초하여 무선 리소스의 할당을 행한다(스텝 S709). 스텝 S709에 있어서는, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 각 무선 경로에 대하여 각각 무선 리소스가 할당된다.
또한, 도시하지 않지만, 기지국(110)은, 중계국(122)으로부터의 대표값(RN2-MS) 및 CQI(BS-RN2)도 수신하고 있다. 기지국(110)은, 스텝 S709에 있어서, 중계국(122)측에 할당하는 무선 리소스와 간섭하지 않도록, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 각 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 할당한다.
다음으로, 기지국(110)이, 할당 정보(BS-RN1) 및 할당 정보(RN1-MS)를 중계국(121)에 송신한다(스텝 S710). 스텝 S710에 있어서 송신되는 할당 정보(BS-RN1)는, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이의 무선 경로에 대하여 스텝 S709에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보이다. 할당 정보(RN1-MS)는, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 무선 경로에 대하여 스텝 S709에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보이다.
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S710에 의해서 송신된 할당 정보(RN1-MS)가 나타내는 무선 리소스를 할당한다(스텝 S711). 스텝 S711에 있어서는, 할당 정보(RN1-MS)가 나타내는 각 무선 리소스가, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 2개의 무선 경로에 대하여 각각 할당된다.
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S711에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN1-MS1)를 이동국(131)에 송신한다(스텝 S712). 스텝 S712에 있어서는, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이의 무선 경로에 대하여 스텝 S711에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보가 송신된다.
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S711에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN1-MS2)를 이동국(132)에 송신한다(스텝 S713). 스텝 S713에 있어서는, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 무선 경로에 대하여 스텝 S711에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보가 송신된다.
다음으로, 이동국(131)이, UL 데이터(MS1)를 중계국(121)에 송신한다(스텝 S714). 스텝 S714에 있어서는, 스텝 S712에 의해서 이동국(131)에 송신된 할당 정보(RN1-MS1)가 나타내는 무선 리소스에 의해서, 이동국(131)으로부터 UL 데이터(MS1)가 송신된다.
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S714에 의해서 송신된 이동국(131)으로부터의 UL 데이터(MS1)를 기지국(110)에 송신한다(스텝 S715). 스텝 S715에 있어서는, 스텝 S710에 의해서 기지국(110)으로부터 송신된 할당 정보(BS-RN1)가 나타내는 무선 리소스에 의해서 UL 데이터(MS1)가 송신된다.
다음으로, 이동국(132)이, UL 데이터(MS2)를 중계국(121)에 송신한다(스텝 S716). 스텝 S716에 있어서는, 스텝 S713에 의해서 이동국(132)에 송신된 할당 정보(RN1-MS2)가 나타내는 무선 리소스에 의해서, 이동국(132)으로부터 UL 데이터(MS2)가 송신된다.
다음으로, 중계국(121)이, 스텝 S716에 의해서 송신된 이동국(132)으로부터의 UL 데이터(MS2)를 기지국(110)에 송신하고(스텝 S717), 일련의 동작을 종료한다. 스텝 S717에 있어서는, 스텝 S710에 의해서 송신된 할당 정보(BS-RN1)가 나타내는 무선 리소스에 의해서 UL 데이터(MS2)가 송신된다.
여기서는, 통신 시스템(100)에 있어서의 기지국(110), 중계국(121) 및 이동국(131, 132)에 의한 업 링크의 동작에 대해서 설명하였지만, 기지국(110), 중계국(122) 및 이동국(133, 134)의 사이에 있어서도 마찬가지의 업 링크의 동작을 행한다.
(통신 시스템의 동작의 구체예)
도 8은, 도 2에 도시한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 8에 있어서, 도 2에 도시한 부분과 마찬가지의 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 여기서는, 도 2에 도시한 무선 리소스(210)를 무선 리소스(#1∼#10)로 분할하는 경우에 대해서 설명한다(도 9∼도 16 참조).
도 9는, 중계국(RN1)이 수신하는 CQI의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 9는, 중계국(121)이 각 이동국으로부터 수신하는 각 CQI를 나타내고 있다. CQI(910)는, 중계국(121)이 이동국(131)으로부터 수신한 CQI(RN1-MS1)이다. CQI(920)는, 중계국(121)이 이동국(132)으로부터 수신한 CQI(RN1-MS2)이다.
CQI(910)에 나타내는 각 값은, 이동국(131)이 측정한 무선 리소스(#1∼#10)에 있어서의 각 SIR을 나타내고 있다. CQI(920)에 나타내는 각 값은, 이동국(132)이 측정한 무선 리소스(#1∼#10)에 있어서의 각 SIR을 나타내고 있다. 이와 같이, 중계국(121)은, 복수의 무선 리소스에 있어서의 각 SIR을 취득한다. 여기서는 각 SIR의 값을 단순화하여 나타내고 있고, 값이 클수록 통신 품질이 좋다(도 10∼도 13에 있어서도 마찬가지임).
도 10은, 중계국(RN1)이 산출하는 대표값의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 10에 있어서, 도 9에 도시한 부분과 마찬가지의 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다. 도 10에 도시한 대표값(1010)은, 중계국(121)이 산출한 CQI(910) 및 CQI(920)의 대표값(RN1-MS)이다. 여기서는, 중계국(121)은, 대표값(RN1-MS)으로서 CQI(910) 및 CQI(920)의 최대값을 산출하고 있다.
예를 들면, 무선 리소스(#1)에 있어서는, SIR(5) 및 SIR(3) 중에서 최대의 SIR(5)이 대표값(RN1-MS)으로서 산출되어 있다. 또한, 무선 리소스(#5)에 있어서는, SIR(6) 및 SIR(7) 중에서 최대의 SIR(7)이 대표값(RN1-MS)으로서 산출되어 있다.
도 11은, 중계국(RN2)이 수신하는 CQI의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 11은, 중계국(122)이 각 이동국으로부터 수신하는 각 CQI의 구체예를 나타내고 있다. CQI(1110)는, 중계국(122)이 이동국(133)으로부터 수신한 CQI(RN2-MS3)이다. CQI(1120)는, 중계국(122)이 이동국(134)으로부터 수신한 CQI(RN2-MS4)이다.
CQI(1110)에 나타내는 각 값은, 이동국(133)이 측정한 무선 리소스(#1∼#10)에 있어서의 각 SIR을 나타내고 있다. CQI(1120)에 나타내는 각 값은, 이동국(134)이 측정한 무선 리소스(#1∼#10)에 있어서의 각 SIR을 나타내고 있다. 이와 같이, 중계국(122)은, 복수의 무선 리소스에 있어서의 각 SIR을 취득한다.
도 12는, 중계국(RN2)이 산출하는 대표값의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 12에 있어서, 도 11에 도시한 부분과 마찬가지의 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다. 도 12에 도시한 대표값(1210)은, 중계국(122)이 산출한 CQI(1110) 및 CQI(1120)의 대표값(RN2-MS)이다. 여기서는, 중계국(122)은, 대표값(RN2-MS)으로서 CQI(1110) 및 CQI(1120)의 최대값을 산출하고 있다.
예를 들면, 무선 리소스(#1)에 있어서는, SIR(2) 및 SIR(1) 중에서 최대의 SIR(2)이 대표값(RN2-MS)으로서 산출되어 있다. 또한, 무선 리소스(#5)에 있어서는, SIR(2) 및 SIR(3) 중에서 최대의 SIR(3)이 대표값(RN2-MS)으로서 산출되어 있다.
도 13은, 기지국이 수신하는 대표값 및 CQI의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 13에 있어서, 도 10 또는 도 12에 도시한 부분과 마찬가지의 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략한다. 도 13은, 기지국(110)이 중계국(121) 및 중계국(122)으로부터 수신하는 각 대표값 및 각 CQI의 구체예를 나타내고 있다.
CQI(1310)는, 기지국(110)이 중계국(121)으로부터 수신한 CQI(BS-RN1)이다. 대표값(1010)(도 10 참조)은, 기지국(110)이 중계국(121)으로부터 수신한 대표값(RN1-MS)이다. CQI(1320)는, 기지국(110)이 중계국(122)으로부터 수신한 CQI(BS-RN2)이다. 대표값(1210)(도 12 참조)은, 기지국(110)이 중계국(122)으로부터 수신한 대표값(RN2-MS)이다.
도 14는, 기지국에 의한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 14는, 기지국(110)에 의한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내고 있다. 기지국(110)은, 도 13에 도시한 대표값 및 CQI에 기초하여 무선 리소스의 할당을 행한다. 도 14의 값 「1」 및 「0」은, 해당하는 무선 구간에 대한 무선 리소스의 할당의 유무를 나타내고 있다(도 15, 도 16에 있어서도 마찬가지임).
할당 정보(1410)는, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(BS-RN1)이다. 할당 정보(1410)에 도시한 바와 같이, 기지국(110)과 중계국(121)과의 사이의 무선 경로에는, 무선 리소스(#1, #2)가 할당되어 있다. 할당 정보(1410)는, 기지국(110)으로부터 중계국(121)에 송신된다.
할당 정보(1420)는, 기지국(110)과 중계국(122)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(BS-RN2)이다. 할당 정보(1420)에 도시한 바와 같이, 기지국(110)과 중계국(122)과의 사이의 무선 경로에는, 무선 리소스(#6∼#8)가 할당되어 있다. 할당 정보(1420)는, 기지국(110)으로부터 중계국(122)에 송신된다.
할당 정보(1430)는, 중계국(121)과 이동국(131, 132)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN1-MS)이다. 할당 정보(1430)에 도시한 바와 같이, 중계국(121)과 각 이동국과의 사이의 무선 경로에는, 무선 리소스(#3∼#5)가 할당되어 있다. 할당 정보(1430)는, 기지국(110)으로부터 중계국(121)에 송신된다.
할당 정보(1440)는, 중계국(122)과 이동국(133, 134)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN2-MS)이다. 할당 정보(1440)에 도시한 바와 같이, 중계국(122)과 각 이동국과의 사이의 무선 경로에는, 무선 리소스(#9, #10)가 할당되어 있다. 할당 정보(1440)는, 기지국(110)으로부터 중계국(122)에 송신된다.
기지국(110)은, 제1 무선 구간(102) 및 제2 무선 구간(103)에 있어서 각 중계국 및 각 이동국이 양호한 CQI를 갖는 무선 리소스를 사용할 수 있도록 할당을 행한다. 여기서, 중계국(121, 122)이 수신하는 데이터 CH의 정보량과 중계국(121, 122)이 송신하는 데이터 CH의 정보량은 거의 동일하다고 생각되므로, 중계하는 데이터 CH의 정보량에 맞추어, 할당하는 무선 리소스의 수를 조정해도 된다.
예를 들면, 중계국(121)에 할당하는 제1 무선 구간(102)의 무선 리소스의 CQI가 높고, 제2 무선 구간(103)의 무선 리소스의 CQI가 낮은 경우에는, 제2 무선 구간(103)에는 보다 많은 무선 리소스를 할당하도록 조정을 행한다.
도 15는, 중계국(RN1)에 의한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 15는, 중계국(121)에 의한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내고 있다. 중계국(121)은, 기지국(110)으로부터 송신된 할당 정보(1430)(도 14 참조)가 나타내는 무선 리소스(#3∼#5)를, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이와, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 각 무선 경로에 할당한다.
할당 정보(1510)는, 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN1-MS1)이다. 중계국(121)과 이동국(131)과의 사이의 무선 경로에는, 무선 리소스(#3, #4)가 할당되어 있다. 중계국(121)은, 무선 리소스(#3, #4)를 이용하여 이동국(131)과 통신을 행한다.
할당 정보(1520)는, 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN1-MS2)이다. 중계국(121)과 이동국(132)과의 사이의 무선 경로에는, 무선 리소스(#5)가 할당되어 있다. 중계국(121)은, 무선 리소스(#5)를 이용하여 이동국(132)과 통신을 행한다.
도 16은, 중계국(RN2)에 의한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내는 도면이다. 도 16은, 중계국(122)에 의한 무선 리소스의 할당의 구체예를 나타내고 있다. 중계국(122)은, 기지국(110)으로부터 송신된 할당 정보(1440)(도 14 참조)가 나타내는 무선 리소스(#9, #10)를, 중계국(122)과 이동국(133)과의 사이와, 중계국(122)과 이동국(134)과의 사이의 각 무선 경로에 할당한다.
할당 정보(1610)는, 중계국(122)과 이동국(133)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN2-MS3)이다. 중계국(122)과 이동국(133)과의 사이의 무선 경로에는, 무선 리소스(#10)가 할당되어 있다. 중계국(122)은, 무선 리소스(#10)를 이용하여 이동국(133)과 통신을 행한다.
할당 정보(1620)는, 중계국(122)과 이동국(134)과의 사이의 무선 경로에 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보(RN2-MS4)이다. 중계국(122)과 이동국(134)과의 사이의 무선 경로에는, 무선 리소스(#9)가 할당되어 있다. 중계국(122)은, 무선 리소스(#9)를 이용하여 이동국(134)과 통신을 행한다.
(통신 시스템의 동작의 다른 예 1)
통신 시스템(100)에 있어서, 각 중계국은, 무선 리소스(#1∼#10) 중의 일부의 무선 리소스에 있어서의 각 CQI의 대표값을 송신하도록 하여도 된다. 예를 들면, 도 10에 있어서, 중계국(121)은, 무선 리소스(#1∼#10) 중의, 각 CQI에 있어서 SIR이 비교적 높은 무선 리소스(#3∼#6)에 있어서의 각 CQI의 대표값을 산출한다.
구체적으로는, 중계국(121)의 DL 스케줄러(405)는, 무선 리소스(#3∼#6)에 있어서의 각 CQI의 대표값 「7, 7, 7, 6」을 산출한다. 그리고, DL 스케줄러(405)는, 산출한 각 CQI의 대표값을, 송신기(414)를 통하여 기지국(110)에 송신한다. 이에 의해, 기지국(110)에 송신하는 대표값의 정보량을 4/10로 할 수 있다. 또한, 무선 리소스(#1∼#10) 중의 SIR이 높은 무선 리소스를 우선적으로 선택함으로써, SIR이 높은 무선 리소스를 기지국(110)에 의해서 할당시킬 수 있다.
또한, DL 스케줄러(405)는, 선택한 무선 리소스(#3∼#6)를, 송신기(414)를 통하여 기지국(110)에 통지한다. 기지국(110)의 DL 스케줄러(305)는, 중계국(121)으로부터 통지된 무선 리소스(예를 들면 무선 리소스(#3∼#6))의 범위 내에서, 중계국(121)과 각 이동국과의 사이의 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 할당한다.
중계국(121)의 DL 스케줄러(405) 및 기지국(110)의 DL 스케줄러(305)에 대해서 설명하였지만, 중계국(121)의 UL 스케줄러(424) 및 기지국(110)의 UL 스케줄러(315)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 기지국(110)과 중계국(122)과의 사이에서도 마찬가지의 동작을 행해도 된다.
(통신 시스템의 동작의 다른 예 2)
통신 시스템(100)에 있어서, 중계국(121) 및 중계국(122)은, 무선 리소스(#1∼#10)에 대해서 각 CQI의 대표값을 각각 산출하고, 산출한 각 대표값의 대표값을 더 산출하도록 하여도 된다. 예를 들면, 도 10에 있어서, 중계국(121)의 DL 스케줄러(405)는, 무선 리소스(#1∼#10)에 있어서의 각 CQI의 대표값 「5, 6, 7, 7, 7, 6, 5, 4, 3, 2」를 산출한다.
그리고, DL 스케줄러(405)는, 산출한 각 대표값의 평균값 「5.2」를 산출한다. 그리고, DL 스케줄러(405)는, 각 대표값의 평균값 「5.2」를, 송신기(414)를 통하여 기지국(110)에 송신한다. 이에 의해, 기지국(110)에 송신하는 대표값의 정보량을 1/10로 할 수 있다.
중계국(121)의 DL 스케줄러(405) 및 기지국(110)의 DL 스케줄러(305)에 대해서 설명하였지만, 중계국(121)의 UL 스케줄러(424) 및 기지국(110)의 UL 스케줄러(315)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 기지국(110)과 중계국(122)과의 사이에서도 마찬가지의 동작을 행해도 된다.
(CQI의 정보량의 삭감 효과)
다음으로, 통신 시스템(100)에 의한 CQI의 정보량의 삭감 효과에 대해서 설명한다. 우선, 통신 시스템(100)과는 다른 통신 시스템에 대해서 검토한다. 상술한 특허 문헌 1에 있어서는, 기지국과 각 중계국과의 사이의 구간과, 각 중계국과 각 이동국과의 사이의 구간과의 각각에 대하여 스케줄링을 행하는 구체적인 수순이 충분히 개시되어 있지 않다.
따라서, 여기서는, 상술한 특허 문헌 1에 기초하여 간단히 유도해 낼 수 있는 스케줄링에 대해서 검토한다. 또한, 통신 시스템의 기본 구성에 대해서는, 도 1에 도시한 통신 시스템(100)과 마찬가지인 것으로 한다. 또한, 기지국과 각 중계국과의 사이의 구간을 제1 무선 구간으로 하고, 각 중계국과 각 이동국과의 사이의 구간을 제2 무선 구간으로 한다.
각 이동국은, 제2 무선 구간의 CQI를 취득하여 중계국에 송신한다. 중계국은, 각 이동국의 제2 무선 구간의 CQI를 수신한 후, 제1 무선 구간을 이용하여 기지국에 전송한다. 또한, 중계국은, 제1 무선 구간의 CQI를 취득하여 기지국에 송신한다. 기지국에서는, 각 이동국의 제2 무선 구간의 CQI와, 각 중계국의 제1 무선 구간의 CQI를 수신하고, 그들 모두의 CQI에 기초하여 제1 무선 구간과 제2 무선 구간의 양방의 스케줄링을 행한다.
전체 시스템 대역을 N개의 서브 밴드(무선 리소스)로 분할하고, 1개의 서브 밴드의 CQI를 송신하는 데에 필요한 비트수를 5bit, 기지국이 스케줄링하는 이동국의 수를 K, 기지국이 스케줄링하는 중계국의 수를 M이라고 정의한다. 이 경우는, 제1 무선 구간을 통하여 기지국에 송신되는 CQI의 비트수는, 제1 무선 구간에 관한 것이 5×N×M[bit], 제2 무선 구간에 관한 것이 5×N×K[bit]로 된다.
특히 이동국의 수 K는, 시스템의 최대 용량으로서 큰 수치가 상정되기 때문에, 제2 무선 구간의 CQI의 비트수는 매우 많은 것으로 된다. 이와 같이, 이 스케줄링의 수순에 있어서는, 대량의 CQI를 기지국에 송신하게 된다. 이 때문에, 대부분의 이동국을 수용하는 셀룰러 기지국에 있어서는, CQI의 정보량의 증가는 특히 문제가 된다.
다음으로, 통신 시스템(100)에 의한 CQI의 정보량의 일례에 대해서 검토한다. 통신 시스템(100)에 있어서는, 중계국(121, 122)(이하, 「각 중계국」이라고 칭함)이, 접속되어 있는 이동국(131∼134)(이하, 「각 이동국」이라고 칭함)으로부터의 각 CQI에 기초하여 제2 무선 구간(103)의 대표적인 CQI를 산출하여 기지국(110)에 송신한다.
대표적인 CQI는, 예를 들면, 각 CQI 중에서 가장 높은 CQI, 각 CQI의 평균값, 각 CQI 중에서 가장 낮은 CQI 등이다. 기지국(110)은, 접속하고 있는 각 중계국으로부터 제2 무선 구간(103)의 대표적인 CQI와, 제1 무선 구간(102)의 CQI를 수신한다. 그리고, 기지국(110)은, 각각의 무선 구간에서 사용하는 무선 리소스가 서로 간섭하지 않도록, 무선 리소스의 할당(스케줄링)을 행한다.
각 중계국은, 기지국(110)에 의해서 자국에 할당된 제1 무선 구간(102)의 무선 리소스를 이용하여 기지국(110)으로부터의 신호를 수신한다. 그리고, 각 중계국은, 자국에 할당된 제2 무선 구간(103)의 무선 리소스를 이용하여, 기지국(110)으로부터의 신호를 각 이동국에 송신한다. 제2 무선 구간(103)의 각 이동국의 각 CQI는 각 중계국밖에 모르기 때문에, 제2 무선 구간(103)의 무선 리소스를 어떻게 각 이동국에 할당할지는, 각 중계국의 스케줄러가 판단하여 결정한다.
이 경우는, 예를 들면, 제1 무선 구간(102)을 통하여 기지국(110)에 송신되는 제2 무선 구간(103)에 관한 CQI의 비트수는 5×N×M[bit]으로 된다. 따라서, 제1 무선 구간(102)을 통하여 기지국(110)에 송신되는 제2 무선 구간(103)에 관한 CQI의 비트수를, 상술한 다른 스케줄링 수순의 5×N×K[bit]로부터 5×N×M[bit]으로 삭감할 수 있다.
각 중계국의 수 M은 각 이동국의 수 K보다도 대폭 적기 때문에, 제1 무선 구간(102)을 통하여 기지국(110)에 송신되는 제2 무선 구간(103)에 관한 CQI의 비트수가 대폭 삭감되는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 각 중계국이 제2 무선 구간(103)의 대표적인 CQI를 산출하여 기지국(110)에 송신함으로써, 기지국(110)에서 수신하는 CQI의 정보량을 대폭 삭감할 수 있다.
또한, 통신 시스템(100)에 있어서, 각 중계국은, 복수의 무선 리소스에 있어서의 각 CQI를 취득하고(도 9∼도 12 참조), 복수의 무선 리소스 중의 일부의 무선 리소스에 있어서의 각 CQI의 대표값을 송신하도록 하여도 된다. 이에 의해, 각 중계국으로부터 기지국(110)에 보내는 CQI의 정보량을 더 삭감할 수 있다.
이와 같이, 제2 무선 구간(103)에서 필요로 하는 무선 리소스를 각 중계국에 있어서 한정하고, 한정된 무선 리소스에 있어서의 각 CQI의 대표값을 기지국(110)에 송신한다. 예를 들면, 각 중계국이 제2 무선 구간(103)에서 필요로 하는 무선 리소스를 절반으로 한정시킨 경우, 기지국(110)에 송신되는 제2 무선 구간(103)에 관한 CQI의 비트수는 5×N/2×M[bit]으로 된다. 이때, 각 중계국이 한정된 무선 리소스의 정보를 기지국(110)에 통지하기 위해 N비트를 사용한다고 가정해도, 추가로 되는 피드백 정보량은 N×M[bit]으로 그친다.
이 때문에, 제1 무선 구간(102)을 통하여 기지국(110)에 송신되는 제2 무선 구간(103)에 관한 CQI의 비트수를, 상술한 다른 스케줄링 수순의 5×N×K[bit]로부터 5×N/2×M+N×M[bit]으로 삭감할 수 있다. 상술한 바와 같이, 각 중계국의 수 M은 각 이동국의 수 K보다도 대폭 적기 때문에, 제1 무선 구간(102)을 통하여 기지국(110)에 송신되는 제2 무선 구간(103)에 관한 CQI의 비트수가 대폭 삭감되는 것을 알 수 있다.
또한, 각 중계국은, 복수의 무선 리소스에 있어서의 각 CQI를 취득하고(도 9∼도 12 참조), 복수의 무선 리소스에 대해서 각 CQI의 대표값을 각각 산출하고, 산출한 각 대표값의 대표값을 더 산출하도록 하여도 된다. 이에 의해, 각 중계국으로부터 기지국(110)에 보내는 통신 품질의 정보량을 더 삭감할 수 있다.
이와 같이, 각 중계국이 기지국(110)에 송신하는 제2 무선 구간(103)에 관한 CQI는, 무선 리소스마다의 CQI가 아니라, 전체 무선 리소스의 대표값(예를 들면 평균값)으로 한다. 기지국(110)에서는, 무선 리소스마다의 CQI가 얻어지지 않기 때문에, 전체 무선 리소스의 대표값에 기초하여 제2 무선 구간(103)의 무선 리소스를 할당한다.
한편, 각 중계국은 제2 무선 구간(103)의 각 이동국에 있어서의 무선 리소스마다의 CQI를 갖고 있기 때문에, 기지국(110)에 의해서 할당된 제2 무선 구간(103)의 무선 리소스를, 무선 리소스마다 최적의 이동국에 대하여 할당할 수 있다. 이 때문에, 제1 무선 구간(102)을 통하여 기지국(110)에 송신되는 제2 무선 구간(103)에 관한 CQI의 비트수를, 상기의 다른 스케줄링 수순의 5×N×K[bit]로부터 5×M[bit]으로 삭감할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 개시된 중계국, 중계 방법, 기지국, 통신 방법 및 통신 시스템에 따르면, 제1 무선 구간 및 제2 무선 구간에 있어서 각 중계국이 이용하는 무선 리소스의 할당을 기지국에 의해서 행한다. 이에 의해, 무선 리소스를, 각 중계국에 대하여 서로 간섭하지 않도록 효율적으로 할당할 수 있다.
또한, 중계국과 각 이동국과의 사이에 있어서의 각 통신 품질에 대해서는 대표값을 기지국에 보내고, 기지국으로부터 할당된 무선 리소스의 각 이동국으로의 할당을 중계국에서 행한다. 이에 의해, 중계국으로부터 기지국에 보내는 통신 품질의 정보량을 삭감할 수 있다. 또한, 중계국과 각 이동국과의 사이의 각 무선 경로에 대한 무선 리소스의 할당은 중계국에 의해서 행함으로써, 기지국에 있어서의 스케줄링의 처리 부담을 저감할 수 있다.
또한, 기지국으로부터 각 이동국에의 다운 링크의 통신을 행하는 경우는, 각 이동국으로부터 송신된 각 통신 품질을 수신한다. 이에 의해, 중계국과 각 이동국과의 사이에 있어서의 각 통신 품질을 중계국에 있어서 취득할 수 있다. 또한, 각 이동국으로부터 기지국에의 업 링크의 통신을 행하는 경우는, 각 이동국으로부터 송신된 각 파일럿 신호를 수신하고, 수신한 각 파일럿 신호에 기초하여 각 통신 품질을 측정한다. 이에 의해, 중계국과 각 이동국과의 사이에 있어서의 각 통신 품질을 중계국에 있어서 취득할 수 있다.
또한, 중계국은, 복수의 무선 리소스에 있어서의 각 통신 품질을 취득하고(도 9∼도 12 참조), 복수의 무선 리소스 중의 일부의 무선 리소스에 있어서의 각 통신 품질의 대표값을 송신하도록 하여도 된다. 이에 의해, 중계국으로부터 기지국에 보내는 통신 품질의 정보량을 더 삭감할 수 있다.
또한, 중계국은, 복수의 무선 리소스에 있어서의 각 통신 품질을 취득하고(도 9∼도 12 참조), 복수의 무선 리소스에 대해서 각 통신 품질의 대표값을 각각 산출하고, 산출한 각 대표값의 대표값을 더 산출하도록 하여도 된다. 이에 의해, 중계국으로부터 기지국에 보내는 통신 품질의 정보량을 더 삭감할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 각 무선 구간의 통신 품질로서 SIR을 측정하고, 측정한 SIR을 나타내는 품질 정보로서 CQI를 이용하는 경우에 대해서 설명하였지만, 통신 품질이나 품질 정보의 형태는 SIR나 CQI에 한정되지 않는다.
100 : 통신 시스템
101 : 코어 네트워크
102 : 제1 무선 구간
103 : 제2 무선 구간
110 : 기지국
121, 122 : 중계국
131∼134 : 이동국
201∼206, 210 : 무선 리소스
301, 401, 407, 501 : 수신 안테나
302, 402, 408, 502 : 수신기
303, 403, 409, 503 : 분리부
304, 404, 416, 510 : 제어 CH 복호부
305, 405 : DL 스케줄러
306, 406, 412, 506 : 제어 CH 생성부
307 : IP 수신부
308, 512 : DL 버퍼
309, 418, 426, 516 : 데이터 CH 생성부
310, 419, 427, 514 : 파일럿 생성부
311, 413, 420, 507 : 다중부
312, 414, 421, 508 : 송신기
313, 415, 422, 509 : 송신 안테나
314, 410, 423, 504 : SIR 측정부
315, 424 : UL 스케줄러
316, 417, 425, 511 : 데이터 CH 복호부
317, 515 : UL 버퍼
318 : IP 송신부
411, 505 : CQI 생성부
513 : 데이터 처리부
910, 920, 1110, 1120, 1310, 1320 : CQI
1010, 1210 : 대표값
1410, 1420, 1430, 1440, 1510, 1520, 1610, 1620 : 할당 정보
#1∼#10 : 무선 리소스

Claims (10)

  1. 기지국과 각 이동국과의 사이의 무선 통신을 중계하는 중계국으로서,
    상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 각 통신 품질을 취득하는 취득 수단과,
    상기 취득 수단에 의해서 취득된 각 통신 품질의 대표값을 산출하는 산출 수단과,
    상기 산출 수단에 의해서 산출된 대표값을 상기 기지국에 송신하는 송신 수단과,
    상기 송신 수단에 의해서 송신된 대표값에 기초하여, 상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 무선 경로에 대하여 상기 기지국에 의해서 일괄하여 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 수신 수단과,
    상기 수신 수단에 의해서 수신된 할당 정보가 나타내는 무선 리소스를 상기 각 이동국에 대하여 할당하는 할당 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 중계국.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 각 이동국에의 다운 링크의 통신을 행하는 경우는, 상기 취득 수단은, 상기 각 이동국으로부터 송신된 상기 각 통신 품질을 수신하는 것을 특징으로 하는 중계국.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 이동국으로부터 상기 기지국에의 업 링크의 통신을 행하는 경우는, 상기 취득 수단은, 상기 각 이동국으로부터 송신된 각 파일럿 신호를 수신하고, 수신한 각 파일럿 신호에 기초하여 상기 각 통신 품질을 측정하는 것을 특징으로 하는 중계국.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 취득 수단은, 복수의 무선 리소스에 있어서의 상기 각 통신 품질을 취득하고,
    상기 송신 수단은, 상기 복수의 무선 리소스 중의 일부의 무선 리소스에 대해서 상기 산출 수단에 의해서 산출된 대표값을 송신하는 것을 특징으로 하는 중계국.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 취득 수단은, 복수의 무선 리소스에 있어서의 상기 각 통신 품질을 취득하고,
    상기 산출 수단은, 상기 복수의 무선 리소스에 대해서 상기 대표값을 각각 산출하고, 산출한 각 대표값의 대표값을 산출하고,
    상기 송신 수단은, 상기 산출 수단에 의해서 산출된 상기 각 대표값의 대표값을 송신하는 것을 특징으로 하는 중계국.
  6. 기지국과 각 이동국과의 사이의 무선 통신을 중계하는 중계국에 의한 중계 방법으로서,
    상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 각 통신 품질을 취득하는 취득 공정과,
    상기 취득 공정에 의해서 취득된 각 통신 품질의 대표값을 산출하는 산출 공정과,
    상기 산출 공정에 의해서 산출된 대표값을 상기 기지국에 송신하는 송신 공정과,
    상기 송신 공정에 의해서 송신된 대표값에 기초하여, 상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 무선 경로에 대하여 상기 기지국에 의해서 일괄하여 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 수신 공정과,
    상기 수신 공정에 의해서 수신된 할당 정보가 나타내는 무선 리소스를 상기 각 이동국에 대하여 할당하는 할당 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 방법.
  7. 중계국의 중계에 의해서 각 이동국과 무선 통신을 행하는 기지국으로서,
    상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 각 통신 품질의 대표값을 상기 중계국으로부터 수신하는 수신 수단과,
    상기 수신 수단에 의해서 수신된 대표값에 기초하여 상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 일괄하여 할당하는 할당 수단과,
    상기 할당 수단에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보를 상기 중계국에 송신하는 송신 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  8. 중계국의 중계에 의해서 각 이동국과 무선 통신을 행하는 기지국에 의한 통신 방법으로서,
    상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 각 통신 품질의 대표값을 상기 중계국으로부터 수신하는 수신 공정과,
    상기 수신 공정에 의해서 수신된 대표값에 기초하여 상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 일괄하여 할당하는 할당 공정과,
    상기 할당 공정에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보를 상기 중계국에 송신하는 송신 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  9. 중계국의 중계에 의해 기지국과 각 이동국과의 사이에서 무선 통신을 행하는 통신 시스템으로서,
    상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 각 통신 품질의 대표값을 상기 중계국으로부터 수신하고, 수신한 대표값에 기초하여 상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 일괄하여 할당하는 기지국과,
    상기 기지국에 의해서 할당된 무선 리소스를 상기 각 이동국에 대하여 할당하는 중계국과,
    상기 중계국에 의해서 할당된 무선 리소스에 의해서 상기 중계국과의 무선 통신을 행하는 복수의 이동국
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  10. 중계국의 중계에 의해 기지국과 각 이동국과의 사이에서 무선 통신을 행하는 통신 방법으로서,
    상기 중계국이, 상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 각 통신 품질의 대표값을 취득하는 취득 공정과,
    상기 중계국이, 상기 취득 공정에 의해서 취득된 대표값을 상기 기지국에 송신하는 제1 송신 공정과,
    상기 기지국이, 상기 제1 송신 공정에 의해서 송신된 대표값에 기초하여 상기 중계국과 상기 각 이동국과의 사이의 무선 경로에 대하여 무선 리소스를 일괄하여 할당하는 제1 할당 공정과,
    상기 기지국이, 상기 제1 할당 공정에 의해서 할당된 무선 리소스를 나타내는 할당 정보를 상기 중계국에 송신하는 제2 송신 공정과,
    상기 중계국이, 상기 제2 송신 공정에 의해서 송신된 할당 정보가 나타내는 무선 리소스를 상기 각 이동국에 대하여 할당하는 제2 할당 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
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