KR101392052B1 - 무선 통신 시스템 - Google Patents

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마사쯔구 시미즈
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Abstract

중계국과 기지국 사이의 무선 통신량을 삭감하여 통신 품질의 향상을 도모한다. 무선 통신 시스템(1)은, 중계국(10), 제1 무선 기지국(20), 제2 무선 기지국(31, 32) 및 이동국(2)을 구비한다. 중계국(10)은, 제1 무선 기지국(20)과 무선으로 접속하고, 제1 무선 기지국(20)을 경유하여, 제2 무선 기지국(31, 32)과 통신을 행한다. 중계국(10)은, 제2 무선 기지국(31, 32)과의 통신을 행하는 경우, 제2 무선 기지국(31, 32)과의 통신의 대행을 제1 무선 기지국(20)에 의뢰한다. 의뢰받은 제1 무선 기지국(20)은, 중계국(10) 대신에 제2 무선 기지국(31, 32)과 통신을 행하여, 통신 결과를 중계국(10)으로 송신한다.

Description

무선 통신 시스템{WIRELESS COMMUNICATION DEVICE}
본 발명은, 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 무선 통신 시스템으로서, 예를 들면 이동 통신 시스템이 포함된다.
휴대 전화 등의 이동 통신 시스템은, 기지국이 송수신 가능한 범위로 이루어지는 에어리어(셀)를 복수 조합하여 넓은 에어리어를 커버하고, 이동국의 이동에 수반하여 기지국을 절환하면서 통신을 계속하는, 셀룰러 방식이 주류로 되고 있다.
현재는 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식에 의한 제3세대 이동 통신 방식이 서비스를 개시하고 있고, 보다 고속의 통신을 가능하게 하는, 차세대 이동 통신 방식의 검토가 왕성하게 검토되고 있다.
한편, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는, LTE(Long Term Evolution)가, 또한 그 발전판인 LTE-advanced라 불리는 고속 무선 서비스가 검토되고 있다. LTE-advanced에서는, 고스루풋화나 불감 지대에서의 특성 개선 방법으로서, 중계국(릴레이)의 도입이 예정되어 있다.
중계국의 구성으로서는, 이동국으로부터 그 존재를 인식할 수 없도록 하는 구성도 가능하지만, 3GPP에서는, 통상의 무선 기지국과 동등하게 동작하는 구성이 주로 검토되고 있다. 이 경우, 중계국의 상위에 위치하는 기지국은, 중계국으로부터 보면 라우터와 같이 단순한 접속점으로서 동작하게 된다.
종래 기술로서는, 중계국이 배치된 무선 통신 시스템에서, 시그널링 량을 삭감하여, 이동국의 송신 횟수를 경감하는 기술이 제안되어 있다(특허 문헌 1).
특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2009-81513호 공보(단락번호〔0035〕 내지 〔0047〕, 도 1, 도 2)
LTE 및 LTE-advanced 모두, 각 기지국은, 핸드오버나 간섭 제어를 위해, 서로 통신을 행하는 경우가 있다. 기지국간의 통신 인터페이스는, X2 인터페이스로서 규정되어 있다.
도 17은 기지국간 인터페이스를 나타내는 도면이다. 무선 네트워크(5a)는, 기지국 eNB0 내지 eNB4를 포함한다. LTE의 X2 인터페이스에서는, 기지국간은 유선으로 접속되게 된다. 도면의 경우, 기지국 eNB0은, 유선 전송로 X2-1 내지 X2-4를 통하여 기지국 eNB1 내지 eNB4와 각각 접속되어 있다.
또한, 간단하게 하기 위해, 기지국 eNB0으로부터 기지국 eNB1 내지 eNB4로의 인터페이스만을 나타내고 있지만, 실제로는 각 기지국이 타기지국으로 각각 접속되므로, 메쉬 형상의 결선으로 된다.
기지국 eNB0이 타기지국과 통신을 행하는 경우, X2 인터페이스에 의해 유선을 이용하여 통신을 행한다. 예를 들면, 기지국 eNB0이 기지국 eNB1과 통신을 행하는 것이면 유선 전송로 X2-1을 이용하고, 기지국 eNB2와 통신을 행하는 것이면 유선 전송로 X2-2를 이용하게 된다.
이와 같이, X2 인터페이스에 의한 기지국간의 통신은, 통상은 유선으로 행해지지만, 전술한 바와 같이, 기지국과 동등하게 동작하는 중계국이 존재하는 경우에는, 중계국과 상위 기지국 사이는 무선으로 접속되므로, X2 인터페이스의 일부의 구간에 무선이 포함되게 된다.
도 18은 중계국이 존재하는 기지국간 인터페이스를 나타내는 도면이다. 무선 네트워크(5b)는, 기지국 eNB0 내지 eNB4, 중계국 RN 및 이동국 UE를 포함한다.
중계국 RN은, 통상의 기지국과 동등한 동작을 행한다. 또한, 중계국 RN에는, 상위 기지국이 존재하고(기지국 eNB0을 상위 기지국이라 함. 또한, 상위 기지국은 Donor라고도 불림), 중계국 RN과 상위 기지국 eNB0은 무선 전파로 X2-5에 의해 접속된다. 중계국 RN의 관리하에는, 이동국 UE가 존재하고 있다.
중계국 RN이, 기지국 eNB1 내지 eNB4와 통신을 행할 때에는, 상위 기지국 eNB0을 경유하게 되므로, 유선 통신 뿐만 아니라 무선 통신도 포함된다. 예를 들면, 중계국 RN이 기지국 eNB1과 통신을 행할 때에는, 무선 전파로 X2-5 및 유선 전송로 X2-1이 사용된다.
도 19는 핸드오버의 시퀀스를 나타내는 도면이다. 중계국 RN이 타기지국과 통신을 행할 때의 일례로서, 핸드오버의 시퀀스를 나타내고 있다. 또한, 무선 네트워크(5b)에서의, 중계국 RN의 관리하의 이동국 UE가 핸드오버를 실행하는 것으로 하고, 핸드오버처 후보에 기지국 eNB1, eNB2가 있는 것으로 한다.
〔S101〕이동국 UE는, 핸드오버를 실행할 때, 이동에 수반하여 주변의 기지국으로부터 송신되는 전파의 수신 레벨을 측정하고, 측정 결과를 Measurement Report라 불리는 시그널링에 포함시켜, 중계국 RN으로 송신한다.
〔S102〕중계국 RN은, 수신 레벨의 측정 보고를 수신하면, 수신 레벨이 양호한 핸드오버처 후보에 기지국 eNB1, eNB2가 있는 것을 인식한다. 중계국 RN은, HO Request(핸드오버 요구 시그널링)를, 처음에 기지국 eNB1에 대해 송신하는 것으로 한다. HO Request는 상위 기지국 eNB0을 경유하여, 기지국 eNB1로 송신된다.
〔S103〕기지국 eNB1은, HO Request를 수신하면, 자기국의 폭주 상태 등으로부터 핸드오버 가능한지 여부를 판단하고, 핸드오버 가능이면 HO OK(핸드오버 허가 시그널링)를 회신하고, 핸드오버 불가능이면 HO Fail(핸드오버 금지 시그널링)을 회신한다. 여기서는, 핸드오버 불가능이라고 하여, HO Fail을 중계국 RN으로 회신한다. HO Fail은, 상위 기지국 eNB0을 경유하여, 중계국 RN으로 송신된다.
〔S104〕중계국 RN은, 기지국 eNB1로부터의 HO Fail을 수신하면, 다른 후보인 기지국 eNB2에 대하여, HO Request를 송신한다. HO Request는, 상위 기지국 eNB0을 경유하여, 기지국 eNB2로 송신된다.
〔S105〕기지국 eNB2는, HO Request를 수신하면, 핸드오버 가부를 판단한다. 핸드오버가 가능이라고 하면, HO OK를 중계국 RN으로 회신한다. HO OK는, 상위 기지국 eNB0을 경유하여, 중계국 RN으로 송신된다.
〔S106〕중계국 RN은, HO OK의 내용으로부터 핸드오버처로서 기지국 eNB2를 결정하고, 그 취지를 HO command(핸드오버 명령)에 의해, 이동국 UE로 통지한다. 그리고 이동국 UE에서는, HO command의 내용으로부터 기지국 eNB2가 핸드오버처 기지국이라고 인식하여, 기지국 eNB2를 향해 핸드오버를 실행한다.
여기서, 중계국 RN이 타기지국과 통신을 행하는 경우에는, 중계국 RN과 상위 기지국 eNB0 사이의 무선 전파로 X2-5를 통하여 무선 통신이 행해지지만, 타국으로부터의 간섭이나 타국에 부여하는 간섭 등을 고려하면, 무선 전파로 X2-5 상의 무선 시그널링량은 적게 하는 것이 바람직하다. 즉, 중계국 RN과 상위 기지국 eNB0 사이에서의 무선 시그널링량, 또는 무선 시그널링의 교환 횟수는 적은 것이 바람직하다.
그러나 상기에 나타낸 바와 같은 핸드오버·시퀀스와 같이, 무선 시그널링량을 전혀 고려하지 않고 핸드오버를 실시하면, 중계국 RN과 상위 기지국 eNB0 사이에서, 핸드오버처의 기지국이 결정될 때까지 빈번하게 무선 시그널링이 교환되게 된다.
그러면, 무선 전파로 X2-5의 무선 시그널링량이 증가하여, 타국으로부터의 간섭이나 타국에 부여하는 간섭의 레벨이 상승하여, 통신 품질의 열화를 초래한다고 하는 문제가 있었다. 또한, 무선 통신의 경우는, 무선 회선의 확립 등의 처리에 필요로 하는 지연이 크기 때문에, 빈번하게 무선 통신을 행하면 처리 지연이 증대된다고 하는 문제도 있다.
또한, 상기에서는, 핸드오버를 예로 하여 설명하였지만, 중계국 RN과 타기지국에서의, 그 밖의 통신 제어라도 마찬가지의 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 이러한 점에 비추어 이루어진 것으로, 중계국과 기지국 사이의 무선 통신량을 삭감하여, 통신 품질의 향상을 도모한 무선 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 무선 통신 시스템이 제공된다. 이 무선 통신 시스템은, 제1 무선 기지국과, 제2 무선 기지국과, 상기 제1 무선 기지국과 무선으로 접속하고, 상기 제1 무선 기지국을 경유하여, 상기 제2 무선 기지국과 통신을 행하는 중계국을 구비한다.
여기서, 중계국은, 제2 무선 기지국과의 통신의 대행을 제1 무선 기지국에 의뢰하고, 의뢰받은 제1 무선 기지국은, 중계국 대신에 제2 무선 기지국과 통신을 행하여, 통신 결과를 중계국으로 송신한다.
중계국과 기지국 사이의 무선 통신량을 삭감하여, 통신 품질의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 본 발명의 예로서 바람직한 실시 형태를 나타내는 첨부한 도면과 관련된 이하의 설명에 의해 명백해질 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는 중계국의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은 상위 기지국의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 5는 중계국의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 7은 상위 기지국의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 8은 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 9는 무선 통신 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 10은 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 11은 중계국의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12는 상위 기지국의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 13은 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 14는 중계국의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 15는 상위 기지국의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 16은 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다.
도 17은 기지국간 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 18은 중계국이 존재하는 기지국간 인터페이스를 나타내는 도면이다.
도 19는 핸드오버의 시퀀스를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 무선 통신 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다. 무선 통신 시스템(1)은, 중계국(10), 상위 기지국(제1 무선 기지국)(20), 기지국(제2 무선 기지국)(31, 32) 및 이동국(2)을 구비한다. 상위 기지국(20)은, 기지국(31, 32)과 유선으로 접속한다. 또한, 중계국(10)은, 상위 기지국(20)과 무선으로 접속하고, 상위 기지국(20)을 경유하여, 기지국(31, 32)과 통신을 행한다.
여기서, 중계국(10)은, 기지국(31, 32)과의 통신을 행하는 경우, 기지국(31, 32)과의 통신의 대행을 상위 기지국(20)에 의뢰한다. 통신 대행을 의뢰받은 상위 기지국(20)은, 중계국(10) 대신에 기지국(31, 32)과 통신을 행하여, 통신 결과를 중계국(10)으로 송신한다. 또한, 기지국(31, 32)과 통신을 행하는 경우, 통신 대행을 상위 기지국(20)에 의뢰해도 되고, 의뢰하지 않고 통상의 통신을 행하는 것도 가능하다.
다음으로 무선 통신 시스템(1)에서의 중계국(10) 및 상위 기지국(20)의 구성 및 동작에 대해 상세하게 설명한다. 도 2는 중계국의 구성예를 나타내는 도면이다. 또한, 제어 정보의 처리에 관한 기능을 나타내고, 데이터 송수신 등의 기능의 기재는 생략한다.
중계국(10)은, 통신 제어부(11)와 프록시(Proxy) 의뢰부(12)를 구비한다. 통신 제어부(11)는, 이동국(2)으로부터 송신된 제어 정보를 수신하면, 상위 기지국(20)으로의 대행 의뢰를 행하는 것인지 여부를 판단한다. 대행 의뢰를 행하는 정보는, 프록시 의뢰부(12)로 송신하고, 그 밖의 제어 정보는 소정의 통신 제어를 행하여, 이동국(2) 또는 상위 기지국(20)으로 송신한다. 또한, 통신 제어부(11)는, 프록시 의뢰부(12) 또는 상위 기지국(20)으로부터 송신된 제어 정보를 수신하면, 소정의 통신 제어를 행하여 이동국(2)으로 송신한다.
프록시 의뢰부(12)는, 대행 의뢰의 제어 정보를 수신하면, 그 정보의 내용을 포함한 대행 요구를 생성하여, 상위 기지국(20)으로 송신한다. 또한, 상위 기지국(20)으로부터 송신된, 대행 요구의 응답 정보인 대행 응답을 수신하면 통신 제어부(11)로 송신한다.
도 3은 상위 기지국(20)의 구성예를 나타내는 도면이다. 또한, 제어 정보의 처리에 관한 기능을 나타내고, 데이터 송수신 등의 기능의 기재는 생략한다. 상위 기지국(20)은, 통신 제어부(21)와 프록시 제어부(22)를 구비한다.
중계국(10)으로부터 송신된 제어 정보가 대행 요구인 경우는, 프록시 제어부(22)로 송신되고, 그 밖의 제어 정보에 대해서는 통신 제어부(21)로 송신된다. 통신 제어부(21)는, 대행 요구 이외의 제어 정보에 대하여 소정의 통신 제어를 행하여, 이동국(2) 또는 타기지국으로 송신한다. 또한, 통신 제어부(21)는, 타기지국(기지국(31, 32) 등이 위치하는 네트워크)으로부터 송신된 제어 정보를 수신하면, 소정의 통신 제어를 행하여 중계국(10)으로 송신한다.
프록시 제어부(22)는, 중계국(10)으로부터 송신된 대행 요구를 수신하면, 타기지국과의 사이에서 대행 처리를 행하여, 타기지국으로부터 송신된 결과를 대행 응답으로서 중계국(10)으로 송신한다.
도 4는 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다. 중계국(10)이 기지국(31, 32)과 통신을 행하는 경우에, 그 통신 처리의 대행을 상위 기지국(20)에 의뢰하고, 통신 대행의 처리 결과를 중계국(10)으로 송신할 때까지의 시퀀스를 나타내고 있다.
〔S1〕중계국(10)은, 기지국(31, 32)과 통신을 행하는 경우, Proxy Request(대행 요구 시그널링)를 상위 기지국(20)으로 송신하고, 기지국(31, 32)과의 통신의 대행을 상위 기지국(20)에 요구한다.
〔S2〕상위 기지국(20)은, Proxy Request를 수신하면, Proxy Request의 내용으로부터 기지국(31, 32)과 통신을 행하는 것을 인식한다. 우선, 기지국(31)에 대하여, Request(리퀘스트 시그널링)를 송신한다.
〔S3〕기지국(31)은, Request를 수신하면, 소정의 처리를 행하여, 그 결과를 Response(응답 시그널링)에 의해 상위 기지국(20)으로 통지한다.
〔S4〕상위 기지국(20)은, 기지국(32)에 대하여, Request를 송신한다.
〔S5〕기지국(32)은, Request를 수신하면, 소정의 처리를 행하여, 그 결과를 Response에 의해 상위 기지국(20)으로 통지한다.
〔S6〕상위 기지국(20)은, 기지국(31, 32)으로부터 송신된 Response를 수신하면, Response의 내용을 Proxy Response(대행 응답 시그널링)에 포함하여, 중계국(10)으로 송신한다.
이와 같이, 중계국(10)이 기지국(31, 32)과 통신을 행하는 경우에는, 중계국(10)은, 통신 처리의 대행을 상위 기지국(20)에 의뢰하고, 상위 기지국(20)은, 중계국(10) 대신에 기지국(31, 32)과 통신을 행하여, 통신 처리의 결과를 중계국(10)으로 송신하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 중계국(10)과 상위 기지국(20) 사이의 무선 통신량을 삭감하는 것이 가능해진다.
다음으로 무선 통신 시스템(1)에서, 중계국(10)이 상위 기지국(20)에 통신 처리를 의뢰하여 대행시키는 경우에 대하여 구체적인 통신 제어를 예로 들어 이후 설명한다. 우선 중계국(10)의 관리하의 이동국(2)이 핸드오버를 실행할 때에, 중계국(10)이 핸드오버처 기지국의 선정을 상위 기지국(20)에 의뢰하는 제어에 대하여 설명한다.
도 5는 중계국의 구성예를 나타내는 도면이다. 또한, 상위 기지국(20)의 구성은 도 3과 동일하다. 중계국(10a)은, 통신 제어부(11-1)와 프록시 의뢰부(12)를 구비한다. 또한, 통신 제어부(11-1)는, 핸드오버 처리부(11a)를 포함한다.
통신 제어부(11-1)는, 이동국(2)으로부터 송신된, Measurement Report를 수신하면, 이동국(2)이 핸드오버를 행하는 것을 인식한다. 핸드오버 처리부(11a)는, 프록시 의뢰부(12)에 대해, 이동국(2)의 ID, 이동국(2)의 설정 정보 등과 함께, Measurement Report에 포함되어 있는 수신 레벨 측정 정보(이동국(2)이 주변의 기지국으로부터 송신되는 전파의 수신 레벨을 측정한 정보)를 전달한다. 프록시 의뢰부(12)에서는, 상위 기지국(20)에 대행 요구하기 위한 Proxy Request를 생성하여 상위 기지국(20)으로 송신한다.
한편, 도 3의 상위 기지국(20)에서는, 중계국(10a)으로부터의 제어 정보가 통상의 정보인지 Proxy Request인지를 판단하고, Proxy Request인 경우는 프록시 제어부(22)로 송신되고, 그 밖의 제어 정보는 통신 제어부(21)로 송신된다. 프록시 제어부(22)는, Proxy Request를 수신한 경우는, 핸드오버처의 선정을 중계국(10a)에 대행하여 행하여, 결정한 핸드오버처의 정보를 Proxy Response로서 중계국(10a)으로 송신한다.
도 6은 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다. 중계국(10a)의 관리하의 이동국(2)이 핸드오버를 실행할 때에, 중계국(10a)이 핸드오버처 기지국의 선정을 상위 기지국(20)에 의뢰하는 시퀀스를 나타내고 있다.
〔S11〕이동국(2)은, 핸드오버 실행시, Measurement Report를 중계국(10a)으로 송신한다.
〔S12〕중계국(10a)은, Measurement Report를 수신하면, 이동국(2)이 핸드오버를 실행하려고 하고 있는 것을 인식한다. 중계국(10a)은, Proxy Request를 생성하여 상위 기지국(20)으로 송신하고, 상위 기지국(20)에 대하여 핸드오버 처리의 대행 의뢰를 행한다.
또한, Proxy Request에는, 이동국(2)의 상태 정보가 포함된다. 상태 정보로서는, 이동국 ID, 전송 레이트 등 이동국(2)의 상태에 관한 정보(콘텍스트) 및 이동국(2)으로부터 송신된 Measurement Report에 포함되어 있는 수신 레벨 측정 정보 등이 해당된다.
〔S13〕상위 기지국(20)은, Proxy Request를 수신하면, 수신 레벨이 양호한 핸드오버처 후보에 기지국(31, 32)이 있는 것을 인식한다. 상위 기지국(20)은, HO Request를, 처음에 기지국(31)에 대하여 송신하는 것으로 한다.
〔S14〕기지국(31)은, HO Request를 수신하면, 자기국의 폭주 상태 등으로부터 핸드오버 불가능이라고 판단한 것으로 하여, HO Fail을 회신한다.
〔S15〕상위 기지국(20)은, 기지국(31)에 대한 HO Fail을 수신하면, 다른 후보의 기지국(32)에 대하여, HO Request를 송신한다.
〔S16〕기지국(32)은, HO Request를 수신하고, 핸드오버 가능이라고 판단한 것으로 하여, HO OK를 상위 기지국(20)으로 회신한다.
〔S17〕상위 기지국(20)은, HO OK의 내용으로부터 핸드오버처로서 기지국(32)을 결정하고, 그 결과를 Proxy Response에 의해 중계국(10a)으로 통지한다.
〔S18〕중계국(10a)은, Proxy Response를 수신하면, 핸드오버처 기지국이 기지국(32)이라고 인식하고, 그 취지를 HO Command에 의해, 이동국(2)으로 통지한다.
여기서, 종래에서는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 중계국과 핸드오버처 후보 사이에서, 핸드오버처 기지국이 결정될 때까지 무선 시그널링이 빈번하게 교환되고 있었다. 이것에 대하여, 전술한 핸드오버 대행 제어에서는, 중계국(10a)은, 이동국(2)의 핸드오버의 실행시, 이동처 기지국의 선정을 상위 기지국(20)에 의뢰하고, 그 결과를 상위 기지국(20)으로부터 수취하여 이동국(2)으로 통지하는 구성으로 하였다.
이에 의해, 중계국(10a)과 상위 기지국(20) 사이의 무선 시그널링은, Proxy Request와 Proxy Response로 되므로, 중계국(10a)과 상위 기지국(20) 사이의 무선 통신량을 삭감하는 것이 가능해진다.
또한, 이동국(2)으로부터의 Measurement Report에 하나의 기지국의 수신 레벨 측정 정보밖에 포함되지 않았던 경우 등, 핸드오버처 후보와의 무선 시그널링의 교환의 횟수가 적을 것이라 예상되는 경우에는, 대행 제어를 행하지 않는다고 판단할 수도 있다. 중계국(10a)이 상위 기지국(20)으로의 핸드오버 처리의 대행 의뢰를 불필요하다고 판단한 경우에는, 중계국(10a)은 통상의 도 19에서 나타낸 바와 같은 핸드오버 처리를 실행해도 된다.
다음으로 수신 레벨 측정 정보 등의 이동국(2)에 관한 상태 정보를, 미리 중계국으로 송신해 두고, 핸드오버를 실행하는 경우의 제어에 대하여 설명한다.
도 7은 상위 기지국의 구성예를 나타내는 도면이다. 또한, 중계국의 구성은 도 5와 동일하다. 상위 기지국(20a)은, 통신 제어부(21)와 프록시 제어부(22-1)를 구비한다. 또한, 프록시 제어부(22-1)는, 상태 정보 유지부(22a)를 포함한다.
도 5의 중계국(10a)은, 이동국(2)으로부터의 Measurement Report를 수신하면, Measurement Report에 포함되는 수신 레벨 측정 정보를 추출한다. 프록시 의뢰부(12)는, 수신 레벨 측정 정보를 Proxy Request에 포함하여 상위 기지국(20a)에 통지한다.
한편, 상위 기지국(20a)은, 중계국(10a)으로부터 송신된 Proxy Request를 수신하면, 프록시 제어부(22-1)는, 수신 레벨 측정 정보를 추출하여, 상태 정보 유지부(22a) 내에 유지한다. 그리고 수신 레벨 측정 정보에 기초하여, 핸드오버처의 선정을 중계국(10a)에 대행하여 행하여, 결정한 핸드오버처의 정보를 Proxy Response로서 중계국(10a)으로 송신한다.
도 8은 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다. 이동국(2)에서 측정된 수신 레벨 측정 정보를, 미리 중계국(10a)으로 송신해 두고, 핸드오버를 실행하는 경우의 시퀀스를 나타내고 있다.
〔S21a〕이동국(2)은, Measurement Report에 의해, 수신 레벨 측정 정보를 중계국(10a)으로 송신한다.
〔S2lb〕중계국(10a)은, Measurement Report를 수신하면, 상위 기지국(20a)으로 송신하고, 상위 기지국(20a)은, Measurement Report에 포함되는 수신 레벨 측정 정보를 추출하여 유지한다.
〔S22a〕이동국(2)은, 이동을 계속하고 있고, 새로운 이동처에서 기지국의 수신 레벨을 측정한다. 그리고 새로운 수신 레벨 측정 정보를 Measurement Report에 의해, 중계국(10a)으로 다시 송신한다.
〔S22b〕중계국(10a)은, Measurement Report를 수신하면, 상위 기지국(20a)으로 송신하고, 상위 기지국(20a)은, Measurement Report에 포함되는 수신 레벨 측정 정보를 추출하여 유지하고, 수신 레벨 측정 정보의 갱신을 도모한다.
〔S23〕중계국(10a)은, Proxy Request를 상위 기지국(20a)으로 송신하여, 상위 기지국(20a)에 대하여 핸드오버 처리의 대행 의뢰를 행한다. 또한, 이 Proxy Request에는, 수신 레벨 측정 정보는 포함되지 않으므로, 전술한 스텝 S12의 Proxy Request의 정보량과 비교하여 적은 정보량으로 되어 있다.
〔S24〕상위 기지국(20a)은, 이미 Measurement Report에 의해 통지된 수신 레벨 측정 정보로부터 수신 레벨이 양호한 핸드오버처 후보에 기지국(31, 32)이 있는 것을 인식하고 있다. 상위 기지국(20a)은, Proxy Request를 수신하면, 이동국(2)이 핸드오버를 행하는 것을 인식하고, HO Request를 기지국(31)으로 송신한다.
〔S25〕기지국(31)은, HO Request를 수신하면, 자기국의 폭주 상태 등으로부터 핸드오버 불가능이라고 판단하고, HO Fail을 회신한다.
〔S26〕상위 기지국(20a)은, 기지국(31)에 대한 HO Fail을 수신하면, 다른 후보의 기지국(32)에 대하여, HO Request를 송신한다.
〔S27〕기지국(32)은, HO Request를 수신하면, 핸드오버가 가능이라고 판단하고, HO OK를 상위 기지국(20a)으로 회신한다.
〔S28〕상위 기지국(20a)은, HO OK의 내용으로부터 핸드오버처로서 기지국(32)을 결정하고, 그 결과를 Proxy Response에 의해 중계국(10a)으로 통지한다.
〔S29〕중계국(10a)은, Proxy Response를 수신하면, 핸드오버처 기지국이 기지국(32)이라고 인식하고, 그 취지를 HO Command에 의해, 이동국(2)으로 통지한다.
이와 같이, 중계국(10a)은, 관리하의 이동국(2)으로부터의 Measurement Report에 의해 통지되는 수신 레벨 측정 정보를, 미리 상위 기지국(20a)에 통지하고, 상위 기지국(20a)은 통지된 정보를 유지해 둔다.
그리고 이동국(2)의 핸드오버의 실행시에는, 상위 기지국(20a)에 대하여 핸드오버의 대행을 Proxy Request에 의해 의뢰한다. 이때의 Proxy Request에는, 수신 레벨 측정 정보는 포함되지 않으므로, 무선 통신량을 보다 삭감할 수 있고, 또한 중계국(10a)으로부터 상위 기지국(20a)으로의 대행 의뢰를 단시간에 행할 수 있으므로, 핸드오버에 수반되는 처리 지연을 저감하는 것이 가능해진다.
또한, 상기에서는, 이동국(2)에 관한 상태 정보를 수신 레벨 측정 정보로 하고, 수신 레벨 측정 정보를 미리 Measurement Report에 의해 통지하는 것으로 하였지만, 수신 레벨 측정 정보 외에도 이동국 ID나 전송 레이트 등의 정보도 Measurement Report에 포함시켜 미리 통지해 두어도 된다. 이에 의해, Proxy Request의 정보량을 더욱 삭감하는 것이 가능해진다.
다음으로 이동처 후보에 중계국이 포함되는 경우, 핸드오버 요구의 송신을, 그 중계국의 상위 기지국에 대행시키는 제어에 대하여 설명한다.
도 9는 무선 통신 시스템의 구성예를 나타내는 도면이다. 무선 통신 시스템(1a)은, 상위 기지국(제1 무선 기지국)(20-1), 기지국(제2 무선 기지국)(33), 중계국(10-1, 10-2) 및 이동국(2)을 포함한다. 상위 기지국(20-1)과 기지국(33)은 무선으로 접속하고, 상위 기지국(20-1)과 중계국(10-1, 10-2)은 무선으로 접속한다. 또한, 기지국(33)의 관리하에 이동국(2)이 존재한다.
이러한 시스템 구성에서, 기지국(33)은, 이동국(2)으로부터의 Measurement Report에 기초하여, 이동국(2)의 핸드오버를 인식하면, 핸드오버처 기지국의 선정을 행한다. 여기서는, 핸드오버처 후보에 중계국(10-1, 10-2)이 있는 것으로 하여, 중계국(10-1, 10-2)의 상위 기지국(20-1)에 대하여 대행 의뢰를 행한다.
도 10은 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다. 이동처 후보에 중계국(10-1, 10-2)이 포함되는 경우에, 핸드오버 요구의 송신을, 중계국(10-1, 10-2)의 상위 기지국(20-1)에 대행시키는 경우의 시퀀스를 나타내고 있다.
〔S31〕이동국(2)은, 핸드오버 실행시, Measurement Report에 의해 수신 레벨 측정 정보를 기지국(33)으로 송신한다.
〔S32〕기지국(33)은, Measurement Report를 수신하면, 이동국(2)이 핸드오버를 실행하려고 하고 있는 것을 인식한다. 기지국(33)은, Proxy Request를 생성하여 상위 기지국(20-1)으로 송신하고, 상위 기지국(20-1)에 대하여 핸드오버 처리의 대행 의뢰를 행한다.
〔S33〕상위 기지국(20-1)은, Proxy Request를 수신하면, Proxy Request에 포함되는 수신 레벨 측정 정보에 기초하여, 수신 레벨이 양호한 핸드오버처 후보에 중계국(10-1, 10-2)이 있는 것을 인식한다. 상위 기지국(20-1)은, HO Request를, 처음에 중계국(10-1)에 대하여 송신하는 것으로 한다.
〔S34〕중계국(10-1)은, HO Request를 수신하면, 자기국의 폭주 상태 등으로부터 핸드오버 불가능이라고 판단한 것으로 하고, HO Fail을 상위 기지국(20-1)으로 회신한다.
〔S35〕상위 기지국(20-1)은, 중계국(10-1)에 대한 HO Fail을 수신하면, 다른 후보의 중계국(10-2)에 대하여, HO Request를 송신한다.
〔S36〕중계국(10-2)은, HO Request를 수신하고, 핸드오버 가능이라고 판단한 것으로 하여, HO OK를 상위 기지국(20-1)으로 회신한다.
〔S37〕상위 기지국(20-1)은, HO OK의 내용으로부터 핸드오버처로서 중계국(10-2)을 결정하고, 그 결과를 Proxy Response에 의해 기지국(33)으로 통지한다.
〔S38〕기지국(33)은, Proxy Response를 수신하면, 핸드오버처 기지국이 중계국(10-2)이라고 인식하고, 그 취지를 HO Command에 의해, 이동국(2)으로 통지한다.
이상 설명한 바와 같은 무선 통신 시스템(1a)에 의해, 기지국(33)과 상위 기지국(20-1)간의 무선 통신량을 삭감하는 것이 가능해진다.
다음으로 중계국에서 측정한 간섭량의 타국으로의 보고 및 타국으로부터의 간섭량의 보고 수신을 상위 기지국에 대행시키는 제어에 대하여 설명한다. 각 기지국에서는, 간섭 제어를 행하기 위해 서로 간섭 상황을 보고하고 있고, 중계국도 자기국의 간섭량을 타국으로 보고하고, 또한 타국으로부터의 간섭량의 보고를 수신하게 된다.
따라서, 간섭량에 대해서도 핸드오버와 마찬가지로, 상위 기지국을 경유한 무선에 의한 송수신으로 되므로, 간섭량의 송수신에 관한 통신 제어에 있어서도, 상위 기지국에 대행시켜, 중계국과 상위 기지국간의 무선 통신량의 삭감을 도모하는 것이다.
도 11은 중계국의 구성예를 나타내고, 도 12는 상위 기지국의 구성예를 나타내는 도면이다. 중계국(10b)은, 통신 제어부(11-2), 프록시 의뢰부(12)를 구비하고, 통신 제어부(11-2)는 간섭량 정보 처리부(11b)를 포함한다. 상위 기지국(20b)은, 통신 제어부(21)와 프록시 제어부(22-2)를 구비한다. 프록시 제어부(22-2)는, 간섭량 정보 처리부(22b)를 포함한다.
중계국(10b)의 간섭량 정보 처리부(11b)는, 자기국의 간섭량을 측정하여 유지하고, 간섭량 정보를 프록시 의뢰부(12)에 전달한다. 프록시 의뢰부(12)는, 간섭량 정보를 Proxy Request에 포함시켜 상위 기지국(20b)에 통지한다. 통지를 받은 상위 기지국(20b)은, 프록시 제어부(22-2) 내의 간섭량 정보 처리부(22b)에서, 중계국(10b)으로부터의 간섭량 정보를 주변 기지국으로 대행하여 통지한다. 또한, 주변 기지국으로부터의 간섭량 정보를 간섭량 정보 처리부(22b)에서 집계하고, 집계 결과를 프록시 제어부(22-2)로부터 중계국(10b)으로 송신한다.
도 13은 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다. 중계국(10b)의 간섭량의 타국으로의 보고 및 타국으로부터의 간섭량의 보고 수신을 상위 기지국(20b)에 대행시키는 시퀀스를 나타내고 있다.
〔S41〕중계국(10b)은, 타국으로의 간섭량 정보의 보고 및 타국으로부터의 간섭량 정보의 보고 수신을 위한 대행 요구를 하기 위해, Proxy Request를 상위 기지국(20b)으로 송신한다. 또한, Proxy Request에는, 중계국(10b)에서 측정한 간섭량 정보(중계국측 간섭량 정보)가 포함되어 있다.
〔S42〕상위 기지국(20b)은, Proxy Request를 수신하고, 기지국(31)에 대하여, Report Request를 송신하고, 기지국(31)에서 측정된 간섭량 정보(기지국측 간섭량 정보)의 보고를 요구한다. 또한, Report Request에는, 중계국(10b)의 간섭량 정보를 포함함으로써, 기지국(31)에 중계국(10b)의 간섭량 정보를 통지한다.
〔S43〕기지국(31)은, Report Request를 수신하면, 자기국의 간섭량 정보를 Interference Report에 포함하여 상위 기지국(20b)으로 회신한다.
〔S44〕상위 기지국(20b)은, 기지국(32)에 대하여, Report Request를 송신하여, 기지국(32)에서 측정된 간섭량 정보의 보고를 요구한다. 또한, Report Request에는, 중계국(10b)의 간섭량 정보를 포함함으로써, 기지국(32)에 중계국(10b)의 간섭량 정보를 통지한다.
〔S45〕기지국(32)은, Report Request를 수신하면, 자기국의 간섭량 정보를 Interference Report에 포함하여 상위 기지국(20b)으로 회신한다.
〔S46〕상위 기지국(20b)은, 기지국(31, 32)의 간섭량 정보를 Proxy Response에 의해 중계국(10b)으로 통지한다.
이와 같이, 중계국(10b)에서 측정한 간섭량 정보의 각 기지국으로의 보고, 또는 각 기지국에서 측정된 간섭량 정보의 수집을 상위 기지국(20b)에 의뢰하는 구성으로 하였다. 이에 의해, 중계국(10b)과 상위 기지국(20b) 사이의 무선 통신량을 삭감하는 것이 가능해진다.
또한, 간섭량 정보의 보고는, 미리 설정된 조건을 충족시킨 경우에 행해지는 것, 또는 정기적으로 보고되는 것도 있다. 이들에 대해서는, 상위 기지국(20b)은, 타기지국으로부터의 간섭량 정보를 유지해 두고, 중계국(10b)으로부터의 대행 요구가 있으면 유지하고 있었던 정보를 중계국(10b)으로 통지한다.
다음으로 복수의 기지국이 협조하여 이동국으로 데이터 송신을 행할 때에, 데이터 송신에 관한 스케줄링 정보의 기지국으로의 통지를, 상위 기지국에 대행시키는 제어에 대하여 설명한다.
LTE-advanced에서는, CoMP(Coordinated Multiple Point transmission and reception)라 불리는, 각 기지국이 협조하여, 이동국에 대하여 데이터 송신을 행하는 제어의 도입이 검토되고 있다.
CoMP에서는, 중심이 되는 기지국이 데이터 송신을 위한 스케줄링을 행하고, 타기지국은 이 스케줄링 정보에 따라서 송신을 행한다. 중심이 되는 기지국이 중계국인 경우는, 중계국으로부터 각 기지국으로 상위 기지국을 통해 스케줄링 정보를 송신하면, 무선 통신량이 증가하게 된다. 따라서, 상위 기지국에 스케줄링 정보의 통지를 대행시켜, 중계국과 상위 기지국간의 무선 통신량의 삭감을 도모하는 것이다.
도 14는 중계국의 구성예를 나타내는 도면이고, 도 15는 상위 기지국의 구성예를 나타내는 도면이다. 중계국(10c)은, 통신 제어부(11-3), 프록시 의뢰부(12)를 구비하고, 통신 제어부(11-3)는 스케줄링 정보 처리부(11c)를 포함한다. 상위 기지국(20c)은, 통신 제어부(21-3)와 프록시 제어부(22)를 구비하고, 통신 제어부(21-3)는 스케줄링 정보 처리부(21c)를 포함한다.
중계국(10c)의 스케줄링 정보 처리부(11c)는, 스케줄링을 실행하고, 스케줄링 정보를 프록시 의뢰부(12)에 전달한다. 프록시 의뢰부(12)는, Proxy Request에 스케줄링 정보를 포함시켜, 상위 기지국(20c)으로 통지한다.
상위 기지국(20c)의 프록시 제어부(22)는, Proxy Request를 수신하고, Proxy Request로부터 스케줄링 정보를 추출하여 통신 제어부(21-3) 내의 스케줄링 정보 처리부(21c)로 송신한다. 또한, 프록시 제어부(22)는, 스케줄링 정보를 기지국(31, 32)으로 송신한다. 통신 제어부(21-3) 내의 스케줄링 정보 처리부(21c)는, 스케줄링 정보를 자기국에 설정한다.
도 16은 통신 시퀀스를 나타내는 도면이다. 중계국(10c)이 관리하의 이동국(2)에 대하여 CoMP를 실행하는 경우의 시퀀스를 나타내고 있다.
〔S51〕중계국(10c)은, 이동국(2)에 대한 CoMP에 의한 데이터 송신을 위한 스케줄링을 행하여, 데이터 송신 타이밍을 포함한 스케줄링 정보를 생성한다. 그리고 스케줄링 정보의 기지국(31, 32)으로의 통지의 대행을 Proxy Request에 의해 상위 기지국(20c)에 의뢰한다. Proxy Request에는, 스케줄링 정보가 포함되어 있다.
〔S52〕상위 기지국(20c)은, Proxy Request를 수신하면, 스케줄링 정보를 추출하고, 스케줄링 정보를 기지국(31, 32)으로 각각 통지한다.
〔S53〕스케줄링 정보에 따라서, 중계국(10c), 상위 기지국(20c) 및 기지국(31, 32)으로부터, 이동국(2)에 대하여 데이터 송신이 행해진다.
이와 같이, 이동국(2)에 대하여, CoMP에 의한 데이터 송신을 행할 때에, 데이터 송신에 관한 스케줄링 정보의 기지국으로의 통지를, 상위 기지국(20c)에 대행시키는 구성으로 하였다. 이에 의해, 중계국(10c)과 상위 기지국(20c)간의 무선 통신량을 삭감하는 것이 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이, 무선 통신 시스템(1)에서, 중계국(10)은, 기지국(31, 32)과의 통신의 대행을 상위 기지국(20)에 의뢰하고, 의뢰된 상위 기지국(20)은, 중계국(10) 대신에 기지국(31, 32)과 통신을 행하여, 통신 결과를 중계국(10)으로 송신하는 구성으로 하였다.
이에 의해, 중계국(10)과 상위 기지국(20) 사이의 무선 통신량이 삭감되므로, 타국으로부터의 간섭이나, 타국으로 부여하는 간섭이 삭감되고, 처리 지연도 삭감할 수 있어, 통신 품질의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.
상기에 대해서는 단순히 본 발명의 원리를 나타내는 것이다. 또한, 다수의 변형, 변경이 당업자에게 있어서 가능하고, 본 발명은 상기에 나타내고, 설명한 정확한 구성 및 응용예에 한정되는 것은 아니며, 대응하는 모든 변형예 및 균등물은, 첨부하는 청구항 및 그 균등물에 의한 본 발명의 범위라 간주된다.
1 : 무선 통신 시스템
2 : 이동국
10 : 중계국
20 : 상위 기지국(제1 무선 기지국)
31, 32 : 기지국(제2 무선 기지국)

Claims (4)

  1. 제1 무선 기지국과, 제1 무선 기지국과 통신을 행하는 제2 무선 기지국과, 제1 무선 기지국을 경유하여 제2 무선 기지국과 통신을 행하는 중계국과, 이동국을 포함하는 무선 통신 시스템에 있어서의 무선 통신 방법으로서,
    제2 무선 기지국은, 중계국과의 통신의 대행을 제1 무선 기지국에 의뢰하고,
    의뢰받은 제1 무선 기지국은, 제2 무선 기지국 대신에 중계국과 무선 인터페이스로 통신을 행하고, 통신 결과를 유선 인터페이스로 제2 무선 기지국으로 송신하고,
    제2 무선 기지국은, 제1 무선 기지국으로부터의 통신 결과에 기초하여, 제어 정보를 이동국에 송신하고, 이동국은, 상기 제어 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  2. 삭제
  3. 제1 무선 기지국의 무선 통신 방법으로서,
    제1 무선 기지국은, 중계국과 무선으로 접속하고, 제1 무선 기지국 경유로 중계국과 제2 무선 기지국 사이에서 통신이 행해지는 경우,
    제2 무선 기지국을 대신하여 중계국과 통신하도록 제1 무선 기지국에 의뢰하기 위해 제2 무선 기지국으로부터 송신된 의뢰를 수신하고,
    그 의뢰에 기초하여, 제2 무선 기지국 대신에 중계국과 무선 인터페이스로 통신하고, 통신 결과를 유선 인터페이스로 제2 무선 기지국에 송신하고,
    제2 무선 기지국은, 제1 무선 기지국으로부터의 통신 결과에 기초하여, 제어 정보를 이동국에 송신하고, 이동국은, 상기 제어 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
  4. 제2 무선 기지국의 무선 통신 방법으로서,
    제1 무선 기지국을 경유하여, 제1 무선 기지국과 무선 인터페이스로 접속하는 중계국과 통신하는 경우,
    제2 무선 기지국을 대신해서 중계국과 통신하도록 제1 무선 기지국에 의뢰하기 위해, 제1 무선 기지국에 그 의뢰를 유선 인터페이스로 송신하고,
    제2 무선 기지국은, 제1 무선 기지국으로부터의 통신 결과에 기초하여, 제어 정보를 이동국에 송신하고, 이동국은, 상기 제어 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
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