WO2010023847A1 - レピータ、通信システム、基地局、無線端末及び管理サーバ - Google Patents

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WO2010023847A1
WO2010023847A1 PCT/JP2009/003967 JP2009003967W WO2010023847A1 WO 2010023847 A1 WO2010023847 A1 WO 2010023847A1 JP 2009003967 W JP2009003967 W JP 2009003967W WO 2010023847 A1 WO2010023847 A1 WO 2010023847A1
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WO
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repeater
base station
wireless terminal
neighbor list
unit
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Application number
PCT/JP2009/003967
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English (en)
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Inventor
馬場隆
朽木伸夫
石田明
Original Assignee
京セラ株式会社
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Priority claimed from JP2008220223A external-priority patent/JP2010080991A/ja
Priority claimed from JP2008220222A external-priority patent/JP4913785B2/ja
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/155Ground-based stations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24Reselection being triggered by specific parameters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00Synchronisation arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00Synchronisation arrangements
    • H04W56/0055Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay
    • H04W56/0065Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay using measurement of signal travel time
    • H04W56/007Open loop measurement
    • H04W56/0075Open loop measurement based on arrival time vs. expected arrival time
    • H04W56/0085Open loop measurement based on arrival time vs. expected arrival time detecting a given structure in the signal

Definitions

  • the present invention relates to a repeater that relays a signal from a base station to a wireless terminal, and more particularly to a technique for establishing synchronization.
  • a repeater In communication between a base station and a wireless terminal, a repeater may be installed to execute communication with a wireless terminal at a position where it is difficult to receive a wireless signal from any base station.
  • the repeater relays a signal from the base station to the wireless terminal, and normally amplifies the signal received from the base station and outputs the amplified signal to the wireless terminal.
  • Tx means transmission and Rx means reception.
  • the WiMAX communication standard suppresses interference and improves communication quality.
  • the beginning of the transmission / reception frame (time T0, T2 in FIG. 9) is in the order from the upper side to the lower side, that is, in the path from the base station to the wireless terminal, (UL in FIG. 9) is specified to coincide with the timing. Determining that the timing of the beginning of this frame is aligned among communication devices is called establishing synchronization. Note that one UL is combined with a preamble that is a synchronization signal added before DL and DL, and the length of one frame is 5 msec.
  • Patent Document 1 As a technique for establishing synchronization, it is conceivable to use the technique described in Patent Document 1.
  • a GPS Global Positioning System
  • a rising edge of a clock (1 clk / sec) that is ultra-high-precision time information output from the GPS is determined. Synchronization can be established so that the beginning of each frame (200 frames) matches.
  • Non-Patent Document 1 describes the establishment of synchronization in WiMAX.
  • an object of the present invention is to provide a repeater that can establish synchronization with a base station and a wireless terminal that are not equipped with a GPS and yet conform to the WiMAX communication standard.
  • the present invention discloses a communication system using the repeater and a terminal device used in the communication system.
  • the present invention is a repeater that relays communication between a base station and a wireless terminal, and includes a donor unit that performs communication with the base station and a remote unit that performs communication with the wireless terminal.
  • the donor unit receives a signal including a preamble from the base station, and establishes synchronization for determining a start timing of a frame related to data transmission / reception based on the received signal, and the donor unit
  • the remote unit is notified of a reference timing for specifying the start timing of the frame, and the remote unit receives the preamble at the timing when the donor unit receives a preamble based on the notified timing. Transmitting a frame for establishing synchronization including a preamble so that the preamble to be transmitted is received by the wireless terminal; To have.
  • the repeater establishes synchronization with the base station without GPS, transmits a preamble signal without violating the WiMAX communication standard, and the preamble signal is received by the wireless terminal.
  • synchronization with the wireless terminal can be established and communication can be executed.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram of a communication system according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing a functional configuration of a base station according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing a functional configuration of a repeater according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing a functional configuration of a wireless terminal according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a sequence for establishing synchronization between a base station and a donor unit of a repeater according to the first embodiment.
  • 3 is a flowchart showing the operation of a repeater when synchronization is established according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a sequence for establishing synchronization between a remote unit of a repeater and a wireless terminal according to the first embodiment. It is a figure which shows that the base station which concerns on Embodiment 1 and a radio
  • 3 is a system diagram illustrating a system configuration of a communication system according to Embodiment 2.
  • FIG. 5 is a functional block diagram showing a functional configuration of a base station according to Embodiment 2.
  • FIG. 5 is a functional block diagram showing a functional configuration of a base station according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing a functional configuration of a repeater according to Embodiment 2.
  • FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of a wireless terminal according to Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows the neighbor list which each apparatus shown in the system diagram of Embodiment 1 which concerns on Embodiment 2 hold
  • (A) is a neighbor list held by the base station 103
  • (b) is a neighbor list held by the repeater 202
  • (c) is a neighbor list held by the wireless terminal 301
  • (d) is a wireless list.
  • the neighbor lists held by the terminals 302 and 304 are shown.
  • 6 is a flowchart showing operations related to handover of a radio terminal according to the present embodiment according to the second embodiment.
  • 6 is a flowchart showing an operation of a repeater according to the present embodiment according to the second embodiment.
  • 6 is a diagram illustrating communication between a base station and a wireless terminal according to Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows communication in case a repeater relays communication with the base station which concerns on Embodiment 2, and a radio
  • FIG. 10 is a diagram for explaining interference that may occur when control for shifting a frame is performed when interference according to Embodiment 2 does not occur.
  • FIG. 5 is a system diagram showing a system configuration of a communication system according to a third embodiment.
  • 6 is a functional block diagram showing a functional configuration of a base station according to Embodiment 3.
  • FIG. 5 is a functional block diagram showing a functional configuration of a repeater according to a third embodiment.
  • 5 is a functional block diagram showing a functional configuration of a wireless terminal according to Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a diagram showing a neighbor list held by each device shown in the system diagram of FIG. 1 according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a timing chart illustrating an operation of a communication system according to a neighbor list update in the third embodiment.
  • 10 is a flowchart showing an operation of updating a neighbor list in a base station according to Embodiment 3.
  • 10 is a flowchart showing an operation of updating a neighbor list in a repeater according to a third embodiment.
  • 10 is a flowchart illustrating an operation of updating a neighbor list in a wireless terminal according to Embodiment 3.
  • FIG. 9 is a system diagram showing that a repeater 202 according to Embodiment 3 has been handed over from a base station 103 to a base station 107.
  • FIG. 11 is a diagram showing a neighbor list updated when a repeater 202 according to Embodiment 3 is handed over from base station 103 to base station 107.
  • (A) is an updated neighbor list held by the base station 103
  • (b) is an updated neighbor list held by the repeater 202
  • (c) is an updated neighbor list held by the base station 107.
  • the list (d) shows a neighbor list held by the wireless terminal 302.
  • FIG. 6 is a system diagram showing a system configuration of a communication system according to a fourth embodiment.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing a functional configuration of a base station according to Embodiment 4.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing a functional configuration of a repeater according to a fourth embodiment.
  • FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of a wireless terminal according to a fourth embodiment.
  • 10 is a functional block diagram showing a functional configuration of an ASN-GW server according to Embodiment 4.
  • FIG. FIG. 16 is a data conceptual diagram showing a data configuration example of a BSID list 441 according to the fourth embodiment.
  • 14 is a data conceptual diagram showing an example of a data configuration of a content distribution table 443 held by an ASN-GW server 400 according to Embodiment 4.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation in which a management server according to Embodiment 4 distributes content data by BCMCS based on a BSID list 441.
  • 14 is a timing chart showing the operation of the communication system in updating the BSID list 441 according to the fourth embodiment.
  • 14 is a flowchart illustrating an operation in which a management server according to Embodiment 4 updates a BSID list 441. It is a system diagram which shows the system state after the repeater 202 which concerns on Embodiment 4 moves. It is the updated BSID list 441 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a system diagram for explaining a conventional BCMCS according to a fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing a system configuration of a communication system including a repeater according to the present invention.
  • the communication system includes a base station 100, a repeater (hereinafter referred to as “repeater”) 200, and a wireless terminal 300.
  • the communication system performs communication in accordance with a communication standard of WiMAX (IEEE802.16).
  • WiMAX IEEE802.16
  • the communication system includes more base stations, repeaters, and wireless terminals.
  • the base station transmits a signal to the repeater, and the repeater relays the signal and transmits it to the wireless terminal.
  • the wireless terminal transmits a signal to the repeater, and the repeater relays the signal and transmits the signal to the base station. Thereby, the wireless terminal can execute communication with other wireless terminals.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the functional configuration of the base station 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the base station 100 is configured to include an upper communication unit 110, a control unit 120, a lower communication unit 130, and a storage unit 140.
  • the upper communication unit 110 is connected to a telephone network (not shown) and has a function of executing communication with other base stations.
  • the control unit 120 has a function of controlling each unit of the base station 100.
  • the lower communication unit 130 is connected to the antenna 131 and has a function of executing communication with the wireless terminal and the repeater.
  • the lower-level communication unit 130 is connected to the DL-MAP including information necessary for communication in the preamble and downlink directions for each frame in order to establish synchronization with the repeater and the wireless terminal via the antenna 131, and up-link. It is transmitted by including UL-MAP including information such as frequency necessary for communication in the link direction.
  • the storage unit 140 has a function of storing programs and data necessary for the operation of the base station 100, and stores a neighbor list 141.
  • the neighbor list 141 is information indicating information on base stations and repeaters that are referred to as handover destination candidates when a wireless terminal or repeater with which the base station 100 has established synchronization performs handover to another base station. is there.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing the functional configuration of the repeater 200.
  • the repeater 200 includes a donor unit 210 and a remote unit 220.
  • the donor unit 210 has a function of executing communication with the base station 100.
  • the remote unit 220 has a function of executing communication with the wireless terminal 300.
  • the donor unit 210 and the remote unit 220 operate with the same clock supplied.
  • the donor unit 210 includes a first communication unit 211 and an activation control unit 214.
  • the first communication unit 211 includes an antenna 212 and a first synchronization establishment unit 213.
  • the first communication unit 211 has a function of communicating with a base station via the antenna 212.
  • the first communication unit 211 has a function of transmitting a signal received from the base station via the antenna 212 to the remote unit 220. Further, it has a function of transmitting a signal transmitted from the remote unit 220 to the base station via the antenna 212.
  • the first synchronization establishing unit 213 holds a reference signal of the preamble, and in a state where synchronization with the base station is not established, a signal that matches the reference signal held among the signals received by the first communication unit Based on MAP information (including information on downlink frequency band, downlink burst allocation, uplink frequency band, uplink burst allocation, etc.) following the preamble, by detecting and identifying the preamble Has the function of establishing synchronization with.
  • MAP information including information on downlink frequency band, downlink burst allocation, uplink frequency band, uplink burst allocation, etc.
  • the activation control unit 214 establishes synchronization with the base station by the first synchronization establishment unit 213, converts the timing when the preamble arrives from the base station and its period into the timing and period in its own operation clock, and converts the timing and period
  • the second synchronization establishment unit 223 is notified, and the transmission of a frame including a preamble necessary for synchronization is instructed.
  • the remote unit 220 includes a second communication unit 221.
  • the second communication unit 221 includes an antenna 222 and a second synchronization establishment unit 223.
  • the second communication unit 221 has a function of executing communication with a wireless terminal connected to the remote unit via the antenna 222.
  • the second communication unit 221 has a function of transmitting the signal transmitted from the first communication unit 211 to a wireless terminal designated via the antenna 222. In addition, it has a function of transmitting a signal received via the antenna 222 to the first communication unit 211.
  • the second synchronization establishing unit 223 generates a preamble and MAP information to be included in each frame by the second communication unit 221 so that the preamble is transmitted at the same timing as the timing instructed from the activation control unit 214.
  • the second communication unit 221 transmits a signal including the generated information at a timing notified from the activation control unit 214.
  • FIG. 4 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the wireless terminal 300.
  • the wireless terminal 300 includes a communication unit 310, a display unit 320, an audio processing unit 330, an operation unit 340, a storage unit 350, and a control unit 360.
  • the communication unit 310 has a function of demodulating the reception signal received from the antenna 311 into a reception voice signal and a reception data signal, and outputting the demodulated reception voice signal and reception data signal to the control unit 360.
  • the communication unit 310 has a function of modulating the transmission voice signal A / D converted by the voice processing unit 330 and a transmission data signal such as an electronic mail given from the control unit 360 and outputting the modulated data signal from the communication antenna 311.
  • the communication unit 310 has a function of receiving a signal from a base station or a repeater and establishing synchronization with the base station or the repeater.
  • the display unit 320 includes a display realized by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and has a function of displaying an image according to an instruction from the control unit 360 on the display.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the voice processing unit 330 performs D / A conversion on the received voice signal output from the communication unit 310 and outputs the received voice signal to the speaker 332, and A / D converts the transmission voice signal acquired from the microphone 331 to be converted. It has a function of outputting a signal to the control unit 360.
  • the operation unit 340 includes a numeric keypad group, an on-hook key, an off-hook key, a direction key, a determination key, a mail key, a side key, and the like, and has a function of receiving a user operation and outputting the received operation content to the control unit 360.
  • the storage unit 350 includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and is realized by a small hard disk or a nonvolatile memory.
  • the storage unit 350 has a function of storing music data, image data, and the like in addition to various data and programs necessary for the operation of the wireless terminal 300.
  • the storage unit 350 stores a neighbor list received from a base station or a repeater that has established synchronization. The neighbor list is referred to by the communication unit 310 when the wireless terminal 300 executes a handover.
  • the control unit 360 is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit) and has a function of controlling each unit of the wireless terminal 300.
  • a CPU Central Processing Unit
  • FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a frame structure of a signal exchanged between the base station and the repeater.
  • the frame length is specified to be 5 msec.
  • the frame includes a downlink subframe and an uplink subframe. Between the downlink subframe and the uplink subframe, guard times for performing transmission / reception switching processing of TTG (Transmit Transition Gap) and RTG (Receive Transition Gap) are provided. Communication between the base station and the repeater and between the repeater and the wireless terminal is executed in a format in which frames are continuous.
  • TTG Transmit Transition Gap
  • RTG Receiveive Transition Gap
  • the downlink subframe includes a preamble, an FCH (Frame Control Header), a DL-MAP (Down Link-MAP), a UL-MAP (Up Link-MAP), and a downlink burst.
  • FCH Fre Control Header
  • DL-MAP Down Link-MAP
  • UL-MAP Up Link-MAP
  • the preamble is a signal for allowing the head of the frame to recognize the head of the frame when it is viewed from the lower device, that is, the repeater or the wireless terminal as viewed from the base station, and from the repeater.
  • FCH is data indicating the data structure of the subsequent DL-MAP.
  • DL-MAP is data required for a repeater or a wireless terminal to establish downlink synchronization.
  • UL-MAP is data required for a repeater or a wireless terminal to establish uplink synchronization.
  • Downlink burst is actual data transmitted from a base station to a repeater or a wireless terminal.
  • the actual data here includes, for example, call voice data and MCBCS distribution data.
  • DL-MAP and extended communication control information not included in UL-MAP may be included.
  • TTG is a guard time for the data communication direction, that is, switching processing from the downlink to the uplink in the base station, repeater, and wireless terminal.
  • the uplink subframe includes a ranging area, a CQICH (Channel Quality Information Channel) area, an ACK (Acknowledgement) area, and an uplink burst.
  • CQICH Channel Quality Information Channel
  • ACK Acknowledgement
  • the ranging area is an area for transmitting a band request or a signal for performing ranging.
  • the bandwidth request is processing for requesting allocation of a data area for the wireless terminal to transmit data to the base station.
  • Ranging is a process for ensuring time and frequency synchronization between a base station and a repeater or a wireless terminal.
  • the CQICH area is an area for transmitting channel quality information on the receiving side.
  • the ACK area is an area used for ACKCH (ACK Channel) for performing ACK / NAK feedback for a hybrid automatic retransmission request.
  • the uplink burst is actual data transmitted from the wireless terminal to the repeater or the base station.
  • RTG is a guard time for data communication direction, that is, switching processing from uplink to downlink in the base station, repeater, and wireless terminal.
  • base station 100 transmits a signal including a preamble signal, DL-MAP, and UL-MAP included in each frame.
  • the repeater donor unit 210 synchronizes with the base station.
  • the donor unit 210 sets the timing for receiving the preamble from the base station 100 as the start timing of the frame including the preamble. 220 is notified (step S602).
  • the remote unit 220 When notified of the timing of the frame from the donor unit 210, the remote unit 220 transmits a signal including a preamble signal, DL-MAP, and UL-MAP in each frame at the same timing as the notified timing (step) S603).
  • the wireless terminal 300 receives the preamble signal transmitted from the remote unit 220 (step S604), and establishes synchronization with the remote unit 220 (step 605).
  • the wireless terminal can communicate with other wireless terminals via the repeater and the base station.
  • the first communication unit 211 of the donor unit 210 scans each frequency and receives a signal from the base station.
  • the first synchronization establishment unit 213 identifies the preamble of the signal received from the base station by comparing it with the held reference signal, and the frame length is a fixed length (5 msec).
  • the start timing can be specified, the start timing of successive frames is recognized, and synchronization is established (step 701).
  • the configuration of the downlink burst and the configuration of the uplink burst are specified from the DL-MAP and the UL-MAP, and then various procedures for network entry are executed while negotiating with the base station. Details of the procedures for network entry are described in Non-Patent Document 1, for example.
  • the activation control unit 214 of the donor unit 210 detects the timing at which the first synchronization establishment unit 213 establishes synchronization with the base station and receives a preamble and its period in its own operation clock. Then, the detected timing and cycle are transmitted to the remote unit (step S702). Specifically, the activation control unit 214 outputs a pulse signal in which the clock is masked at a timing other than the timing at which the preamble is scheduled to be received among its own operation clocks.
  • the remote unit 220 operates by receiving a clock supplied from the same clock signal generator as that of the donor unit 210, and transmits a preamble at the timing and period notified from the activation control unit 214 in the clock (step S703). ). As a result, the remote unit 220 can transmit a frame including the preamble so that the radio terminal 300 receives the preamble at the same timing as the timing at which the donor unit 210 receives the preamble from the base station 100. Specifically, the preamble is output at the timing when the pulse signal output from the activation control unit 214 and the own operation clock match.
  • communication can be performed with the same frame timing between the base station and the repeater and between the repeater and the wireless terminal.
  • the signal transmitted from the base station to the wireless terminal the signal transmitted from the base station to the remote part of the repeater between time T0 and T1 is the downlink of the subsequent frame, for example, between time T2 and T3. Sent from the repeater to the wireless terminal.
  • the signal transmitted from the wireless terminal to the repeater during the time T1-T2 is the uplink of the subsequent frame, for example, the repeater at the time T3-T4. Sent from the donor unit to the base station.
  • GPS is not mounted for synchronization between a base station and a repeater and between a repeater and a wireless terminal so that communication according to the WiMAX communication standard can be executed. Can be realized. Since the GPS is not installed, the circuit scale can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
  • the repeater is shown in which the donor unit 210 and the remote unit 220 are integrated and fit in one housing. However, the donor unit 210 and the remote unit 220 of the repeater do not need to be housed in the same housing. For example, the donor unit 210 and the remote unit 220 may be installed separately as shown in FIG. FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example when a repeater is installed indoors. According to FIG. 10, it is easy to execute communication with the base station by installing the donor unit 210 so as to be close to the outdoors, and communication with a wireless terminal indoors by installing the remote unit 220 indoors. Can be easier to execute. Further, by installing the donor unit 210 and the remote unit 220 apart from each other, it is possible to prevent the signal transmitted / received by the donor unit 210 and the signal transmitted / received by the remote unit 220 from interfering with each other as much as possible.
  • Communication between the donor unit 210 and the remote unit 220 is performed in accordance with, for example, the communication standard IEEE802.3. It is desirable that the communication here has no communication delay. However, when there is a communication delay between the donor unit 210 and the remote unit 220, it is necessary to execute control in consideration of the delay time. In particular, when establishing synchronization, when the donor unit 210 establishes synchronization with the base station and notifies the timing for transmitting the preamble, the remote unit 220 transmits the preamble by subtracting the delay time from the notified timing. There must be. (2) In the first embodiment, the synchronization between the wireless terminal and the base station is described, and the case of the repeater and the wireless terminal is not described as being the same, but in the flowchart in FIG.
  • the wireless terminal does not register the location with the repeater, but performs location registration with the base station with which the repeater that the wireless terminal is trying to synchronize is communicating.
  • one repeater is sandwiched between the base station and the wireless terminal. However, a plurality of repeaters may be sandwiched.
  • the first synchronization establishment unit 211 or the communication unit 310 holds a reference signal for specifying a preamble in advance, detects a signal that matches the reference signal, and specifies the preamble. Showed that to do. However, it is also possible to specify the preamble by the following method without using the reference signal.
  • the receiving side compares the received signal with a signal obtained by delaying the received signal by one symbol. Then, since a portion that matches nine symbols is detected, the portion including the nine symbols and the preceding symbol is specified as a preamble.
  • the preamble can also be specified by this method.
  • the control program can be recorded on a recording medium, or can be distributed and distributed via various communication paths.
  • Such recording media include IC cards, hard disks, optical disks, flexible disks, ROMs, and the like.
  • the distributed and distributed control program is used by being stored in a memory or the like that can be read by the processor, and the processor executes the control program, thereby realizing various functions as shown in the embodiment. Will come to be.
  • ⁇ Embodiment 2> In the first embodiment, a repeater that can be synchronized without GPS is disclosed, but problems may occur when such a repeater is used. The purpose of the second embodiment is to solve the problem.
  • data transmission from the base station to the wireless terminal and data transmission from the wireless terminal to the base station are performed at the same timing. That is, data is transmitted from the repeater to the wireless terminal at the same timing as data is transmitted from the base station to the repeater. In addition, data is transmitted from the repeater to the base station at the same timing as data is transmitted from the wireless terminal to the repeater. The data transmitted from the base station to the repeater at the same timing and the data transmitted from the repeater to the wireless terminal are different data. Similarly, data transmitted from the wireless terminal to the repeater at the same timing is different from data transmitted from the repeater to the base station.
  • Communication in the uplink direction is performed simultaneously at the same timing among all devices, and communication in the downlink direction is performed simultaneously at the same timing between all devices, so that communication in the uplink direction and communication in the downlink direction are mutually performed. Avoiding interference.
  • the signal transmitted by the remote part of the repeater at times T0 to T1 and T2 to T3 can be diffracted and interfere with the donor part of the repeater.
  • Another problem is that the signal transmitted from the donor part of the repeater at times T1 to T2 and T3 to T4 is diffracted and interferes with the remote part of the repeater.
  • the WiMAX communication standard does not allow this, but it controls the data transmission / reception timing, that is, shifts the beginning of the frame between the base station and the repeater and between the repeater and the wireless terminal. It is possible.
  • FIG. 21 shows data transmission / reception when timing control is executed. As can be seen from FIG. 21, although interference occurs at the times T2 to T3 in the donor portion and the remote portion of the repeater, no interference occurs at times T1 to T2 and T3 to T4.
  • interference between wireless terminals may occur.
  • the wireless terminal B communicating with the base station approaches in a state where the timing is shifted, interference occurs between the wireless terminals at time T1 to T2 and time T3 to T4.
  • this method is a communication method that is not permitted by the WiMAX communication standard, there is a problem that it lacks versatility.
  • the repeater and the wireless terminal according to the second embodiment are for solving these problems.
  • the above-described interference occurs in accordance with the WiMAX communication standard.
  • a repeater and a wireless terminal are provided so that communication is not hindered as much as possible.
  • FIG. 11 is a system diagram showing a system configuration of the communication system.
  • the communication system includes base stations 2101 to 2107, repeaters 2201 to 2204, and wireless terminals 2301 to 2304.
  • the number of base stations, repeaters, and wireless terminals shown here is merely an example, and in actuality, there may be thousands or tens of thousands.
  • the base stations 2101 to 2107 are connected to each other via the network 2000.
  • the repeater 2201 is communicating with the base station 2102 by establishing synchronization.
  • the repeater 2202 establishes and communicates with the base station 2103.
  • the repeater 2203 establishes communication with the base station 2104 and communicates.
  • Repeater 2204 is communicating with base station 2105 in synchronization.
  • the wireless terminal 2301 is communicating with the base station 2103 by establishing synchronization.
  • Wireless terminal 2302 establishes communication with repeater 2202 and communicates.
  • the wireless terminal 2303 establishes communication with the repeater 2204 for communication.
  • the wireless terminal 2304 communicates with the repeater 2202 by establishing synchronization.
  • the base station may be described as BS (Base Station), the repeater as RS (Relay Station), and the wireless terminal as MS (Mobile Station).
  • BS Base Station
  • RS Receive Station
  • MS Mobile Station
  • the base station, repeater, and wireless terminal have the conventional basic functions, and in this embodiment, features of the invention will be described mainly.
  • FIG. 12 is a functional block diagram showing the functional configuration of the base station. Each base station has the same functional configuration. Here, the base station 2103 will be described as an example. As illustrated in FIG. 12, the base station 2103 includes an upper communication unit 2110, a control unit 2120, a lower communication unit 2130, and a storage unit 2140.
  • the upper communication unit 2110 is connected to the network 2000 (not shown) and has a function of executing communication with other base stations. In addition, a function of transmitting a signal addressed to a wireless terminal registered in the base station received from another base station to the lower communication unit 2130 and a function of outputting the signal transmitted from the lower communication unit 2130 to the network 2000 Have.
  • the control unit 2120 has a function of controlling each unit of the base station 2103.
  • the lower communication unit 2130 is connected to the antenna 2131 and has a function of executing communication with the wireless terminal and the repeater.
  • the lower communication unit 2130 is configured to transmit a DL-MAP including information such as a band used for communication in a preamble and a downlink direction for each frame in order to establish synchronization with the repeater and the wireless terminal via the antenna 2131, and an up-link. It is transmitted by including UL-MAP including information such as a band used for communication in the link direction.
  • the storage unit 2140 has a function of storing programs and data required for the operation of the base station 2103, and stores a neighbor list 2141.
  • the neighbor list 2141 is information indicating information on base stations and repeaters that are referred to as handover destination candidates when a wireless terminal or repeater with which the base station 2103 has established synchronization performs handover to another base station. is there.
  • the neighbor list 2141 is periodically transmitted to wireless terminals and repeaters under the control of the base station 2103 under the instruction of the control unit 2120.
  • FIG. 13 is a functional block diagram showing the functional configuration of the repeater.
  • Each repeater has the same functional configuration.
  • the repeater 2202 will be described as an example.
  • the repeater 2202 includes a donor unit 2210 and a remote unit 2220.
  • the donor unit 2210 has a function of performing communication with the base station 2103.
  • the remote unit 2220 has a function of executing communication with the wireless terminal 2301.
  • the donor unit 2210 and the remote unit 2220 operate with the same clock supplied.
  • the donor unit 2210 includes a first communication unit 2211 and an activation control unit 2214.
  • the first communication unit 2211 includes an antenna 2212 and a first synchronization establishment unit 2213.
  • the first communication unit 2211 has a function of communicating with the base station via the antenna 2212.
  • the first communication unit 2211 has a function of transmitting a signal received from the base station via the antenna 2212 to the remote unit 2220. Further, it has a function of transmitting a signal transmitted from the remote unit 2220 to the base station via the antenna 2212.
  • the first synchronization establishment unit 2213 holds a reference signal of the preamble, and a signal that matches the reference signal held from the signals received by the first communication unit 2211 in a state where synchronization with the base station is not established Based on the MAP information (including information such as downlink frequency band, downlink burst allocation, uplink frequency band, uplink burst allocation, etc.) following the preamble It has a function to establish synchronization with a station.
  • MAP information including information such as downlink frequency band, downlink burst allocation, uplink frequency band, uplink burst allocation, etc.
  • the activation control unit 2214 establishes synchronization with the base station by the first synchronization establishment unit 2213, converts the timing when the preamble arrives from the base station and its period into the timing and period of its own operation clock, and the timing and period
  • the second synchronization establishment unit 2223 is notified, and the transmission of a frame including a preamble necessary for synchronization is instructed.
  • the remote unit 2220 includes a second communication unit 2221.
  • the second communication unit 2221 is connected to the antenna 2222 and includes a second synchronization establishment unit 2223.
  • the second communication unit 2221 has a function of performing communication with a wireless terminal wirelessly connected to the remote unit 2200 via the antenna 2222.
  • the second communication unit 2221 has a function of transmitting the signal transmitted from the first communication unit 2211 to a wireless terminal designated via the antenna 2222. Further, it has a function of transmitting a signal received via the antenna 2222 to the first communication unit 2211.
  • the second synchronization establishment unit 2223 generates a preamble and MAP information to be included in each frame by the second communication unit 2221 so that the preamble is transmitted at the same timing as the timing instructed from the activation control unit 2214.
  • the second communication unit 2221 transmits a signal including the generated information at a timing notified from the activation control unit 2214.
  • FIG. 14 is a functional block diagram showing the functional configuration of the wireless terminal.
  • Each wireless terminal has the same functional configuration, and here, the wireless terminal 2301 will be described as an example.
  • the wireless terminal 2301 includes a communication unit 2310, a display unit 2320, an audio processing unit 2330, an operation unit 2340, a storage unit 2350, and a control unit 2360.
  • the communication unit 2310 has a function of demodulating the reception signal received from the antenna 2311 into a reception voice signal and a reception data signal, and outputting the demodulated reception voice signal and reception data signal to the control unit 2360.
  • the communication unit 2310 modulates the transmission voice signal A / D converted by the voice processing unit 2330 and the transmission data signal such as an electronic mail given from the control unit 2360, and outputs the modulated data signal from the communication antenna 2311.
  • the communication unit 2310 has a function of receiving a signal from a base station or a repeater and establishing synchronization with the base station or the repeater.
  • the communication unit 2310 calculates an error rate in communication with the base station, and requests a permission to execute handover to the communicating base station when the error rate exceeds a predetermined threshold Also have.
  • the base station or repeater is searched from the head registered in the neighbor list 2351 with reference to the neighbor list 2351 stored in the storage unit 2350.
  • the display unit 2320 includes a display realized by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and has a function of displaying an image according to an instruction from the control unit 2360 on the display.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the voice processing unit 2330 performs D / A conversion on the received voice signal output from the communication unit 2310 and outputs it to the speaker 2332, and A / D converts and converts the transmission voice signal acquired from the microphone 2331. It has a function of outputting a signal to the control unit 2360.
  • the operation unit 2340 includes a numeric keypad group, an on-hook key, an off-hook key, a direction key, a determination key, a mail key, a side key, and the like, and has a function of receiving a user operation and outputting the received operation content to the control unit 2360.
  • the storage unit 2350 includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and is realized by a small hard disk or a nonvolatile memory.
  • the storage unit 2350 has a function of storing music data, image data, and the like in addition to various data and programs necessary for the operation of the wireless terminal 2301.
  • the storage unit 2350 stores a neighbor list 2351 received from a base station or a repeater that has established synchronization.
  • the neighbor list 2351 is referred to by the communication unit 2310 when the wireless terminal 2301 executes a handover.
  • the neighbor list 2351 distributed from the base station or the repeater is registered in advance from the repeater to the base station as a handover destination device by an operator or the like. Since the communication unit 2310 searches from the head device registered in the neighbor list 2351, the wireless terminal 2300 hands over preferentially to the repeater because the repeater is registered from the head in the neighbor list 2351.
  • the control unit 2360 is realized by a CPU (Central Processing Unit), for example, and has a function of controlling each unit of the wireless terminal 2301.
  • FIG. 15 shows a neighbor list to be referred to at the time of handover.
  • FIG. 15 shows a neighbor list held by the base station and repeater shown in FIG. 11 and a neighbor list held by the wireless terminal.
  • a device holding a neighbor list and a neighbor list held by the device are shown in association with each other.
  • a neighbor list is referred to when a communication device executes a handover. Therefore, what the base station holds should be called not the neighbor list but also the neighbor list source information. List it in a list.
  • FIG. 15A shows a neighbor list held by the base station 103.
  • “RS2202”, “RS2201”, “BS2101”, “BS2102”, and “BS2107” are registered as candidates for handover from the base station 2103. Yes.
  • the neighbor list is periodically distributed to repeaters and wireless terminals that have established synchronization with the base station 2103.
  • the wireless terminal 2301 that has established synchronization with the base station 2103 holds a neighbor list having the same contents as the base station 2103.
  • FIG. 15B shows a neighbor list held by the repeater 2202.
  • the neighbor list is a neighbor list that is referred to when the repeater 2202 itself performs handover, and is also a neighbor list that is referred to when a wireless terminal synchronized with the repeater 2202 executes handover.
  • the wireless terminal 2302 and the wireless terminal 2304 synchronized with the repeater 2202 hold a neighbor list having the same content as the neighbor list held by the repeater 2202.
  • the repeater 2202, the wireless terminal 2302, and the wireless terminal 2304 maintain a neighbor list in which “BS2103”, “BS2107”, and “BS2102” are registered as handover destination candidates.
  • FIG. 15 shows only the neighbor list held by some devices in the system diagram of FIG. 11, but all the devices shown in FIG. 11 hold the neighbor list.
  • the neighbor list is to be searched as a handover destination device in the order in which base stations or repeaters are registered.
  • the neighbor list held by the wireless terminal 2301 is registered in the order of RS2202, RS2201, BS2101, BS2102, and BS2107. According to this order, the wireless terminal 2301 selects a handover destination device when executing a handover. Explore. ⁇ Operation> From here, operation
  • the communication unit 2310 of the wireless terminal 2301 is communicating with the base station via the antenna 2311 (step S2601).
  • the communication unit 2310 detects an error in communication with the base station by, for example, CRC (Cyclic Redundancy Check) included in the received packet signal, and whether or not the error rate of the generated error exceeds a predetermined threshold value. Is detected (step S2602).
  • CRC Cyclic Redundancy Check
  • the communication unit 2310 continues communication.
  • step S2602 If the error rate of the communication error exceeds a predetermined threshold (YES in step S2602), the communication unit 2310 transmits a handover execution request to the communicating base station (step S2603).
  • the handover is executed with reference to the neighbor list 2351 held in the storage unit 2350.
  • the neighbor list 2351 repeaters are prioritized in the search target order, and when the reception intensity of a signal from the searched repeater exceeds a predetermined threshold, the search is terminated at that time. And hand over to the repeater (step S2605). If the reception intensity does not exceed the predetermined threshold, the search for a repeater or base station that transmits a signal exceeding the predetermined threshold is continued.
  • step S2604 if the handover permission is not received from the base station (NO in step S2604), the process ends. In this case, a handover execution request may be transmitted to the base station again after a predetermined time.
  • the above is the operation of the wireless terminal when the wireless terminal performs handover.
  • the wireless terminal detects a communication error with its own base station and hands over to the repeater. However, there are times when a handover cannot be performed because the wireless terminal cannot obtain a handover permission from the base station. In this case, the communication terminal continuously communicates with the wireless terminal that establishes synchronization with the base station and communicates with the repeater that communicates with the repeater. Is not good.
  • the repeater performs the following operations.
  • FIG. 17 is a flowchart showing processing when a wireless terminal cannot execute a handover as indicated by NO in step S2604 in FIG. 16 and a communication error between the repeater and the wireless terminal continues. is there.
  • the fact that the wireless terminal 2301 is located close to the wireless terminal 2302 means that the communication range of the repeater is considerably narrower than the communication range of the base station, and thus the wireless terminal 2301 and the repeater 2202 It also leads to the close position.
  • the wireless terminal since the signal transmitted from the wireless terminal 2301 to the base station is also received by the repeater 2202, the wireless terminal becomes interference with the signal transmitted from the wireless terminal 2302 or the wireless terminal 2304 to the repeater 2202. An error in communication between the wireless terminal 2302 and the repeater 2202 easily occurs between the wireless terminal 2302 and the repeater 2202.
  • the repeater 2202 detects an error in the communication while performing communication with the wireless terminal (step S2701).
  • the second communication unit of repeater 2202 establishes synchronization with its own device, and whether or not the error rate of communication with each wireless terminal exceeds a predetermined threshold for signals received from all wireless terminals performing communication (Step S2702).
  • the repeater 2202 continues communication with the wireless terminal.
  • the second communication unit transmits a handover execution instruction to all the wireless terminals that are performing communication (step S2703).
  • the wireless terminal that has received the handover execution instruction executes the handover with reference to the neighbor list held by the wireless terminal.
  • Control composed of a program code for causing a processor such as a wireless terminal and a repeater, and various circuits connected to the processor to perform the operation related to handover, the handover process, etc. described in the second embodiment.
  • the program can be recorded on a recording medium, or can be distributed and distributed via various communication paths. Such recording media include IC cards, hard disks, optical disks, flexible disks, ROMs, and the like.
  • the distributed and distributed control program is used by being stored in a memory or the like that can be read by the processor, and the processor executes the control program, thereby realizing various functions as shown in the embodiment. Will come to be.
  • ⁇ Embodiment 3> In the third embodiment, a technique for solving the problem that occurs depending on the place where the repeater as shown in the first embodiment is installed is disclosed.
  • a wireless terminal In wireless communication, a wireless terminal establishes synchronization with a base station or a repeater that is a repeater and executes communication. Each base station or repeater has a specification that determines the range in which communication can be performed. If the base station or repeater moves to a place where communication with the base station or repeater is difficult to continue, the wireless terminal can communicate with another base station or repeater with higher signal strength. Establish synchronization. When a wireless terminal changes a communication destination base station or repeater is generally called handover.
  • the wireless terminal searches for a base station by referring to a neighbor list received from a base station that has established synchronization.
  • the base station holds a neighbor list which is information indicating neighboring base stations set in advance by an operator.
  • the wireless terminal can be handed over by sequentially trying to connect to the base station group in the neighbor list.
  • the repeater when the repeater is in the form of holding the neighbor list and transmitting to the wireless terminal under the repeater, if the repeater moves, the wireless terminal is out of the communication range with the repeater. Occasionally, a problem that handover cannot be performed also occurs.
  • an object is to provide a communication system that can prevent a situation in which a wireless terminal cannot be handed over due to movement of a repeater.
  • FIG. 22 is a system diagram showing a system configuration of the communication system.
  • the communication system includes base stations 3101 to 3107, repeaters 3201 to 3204, and wireless terminals 3301 to 3303.
  • the number of base stations, repeaters, and wireless terminals shown here is only an example, and in actuality, there may be thousands or tens of thousands.
  • the base stations 3101 to 3107 are connected to each other via a network 3000.
  • the repeater 3201 establishes synchronization with the base station 3102 and communicates.
  • the repeater 3202 establishes synchronization with the base station 3103 and communicates.
  • the repeater 3203 establishes communication with the base station 3104 and communicates.
  • the repeater 3204 is communicating with the base station 3105 by establishing synchronization.
  • the wireless terminal 3301 establishes communication with the base station 3103 and communicates.
  • Wireless terminal 3302 establishes communication with repeater 3202 and communicates.
  • the wireless terminal 3303 establishes synchronization with the repeater 3204 and communicates.
  • the base station may be described as BS (Base Station), the repeater as RS (Relay Station), and the wireless terminal as MS (Mobile Station).
  • BS Base Station
  • RS Receive Station
  • MS Mobile Station
  • the base station, repeater, and wireless terminal have the conventional basic functions, and in this embodiment, features of the invention will be described mainly.
  • FIG. 23 is a functional block diagram showing the functional configuration of the base station. Each base station has the same functional configuration. Here, the base station 3103 will be described as an example.
  • FIG. 23 is a functional block diagram showing a functional configuration of the base station 3103.
  • the base station 3103 includes an upper communication unit 3110, a control unit 3120, a lower communication unit 3130, and a storage unit 3140.
  • the upper communication unit 3110 is connected to the network 3000 and has a function of executing communication with other base stations. Also, a function of transmitting a signal addressed to a wireless terminal registered in the base station received from another base station to the lower communication unit 3130 and a function of outputting the signal transmitted from the lower communication unit 3130 to the network 3000. Have.
  • the control unit 3120 has a function of controlling each unit of the base station 3103.
  • the control unit 3120 has a function of receiving synchronization establishment information indicating that synchronization has been established with a new repeater from the lower-level communication unit 3130, additionally registering information on the repeater, and updating the neighbor list 141.
  • it has a function of receiving synchronization cancellation information indicating that synchronization with a repeater has been canceled from the lower-level communication unit 3130, deleting the information on the repeater, and updating the neighbor list 141.
  • the lower communication unit 3130 is connected to the antenna 3131 and has a function of executing communication with the wireless terminal and the repeater.
  • the lower-level communication unit 3130 is provided with a DL-MAP including information such as a preamble and a frequency necessary for communication in the downlink direction for each frame in order to establish synchronization with the repeater and the wireless terminal via the antenna 3131, and an up-link. It is transmitted by including UL-MAP including information such as frequency necessary for communication in the link direction.
  • the storage unit 3140 has a function of storing programs and data necessary for the operation of the base station 3103, and stores a neighbor list 141.
  • the neighbor list 141 is information indicating information on base stations and repeaters that are referred to as handover destination candidates when a wireless terminal or repeater with which the base station 3103 has established synchronization performs handover to another base station. is there.
  • FIG. 24 is a functional block diagram showing the functional configuration of the repeater. Each repeater has the same functional configuration. Here, the repeater 3202 will be described as an example.
  • FIG. 24 is a functional block diagram showing a functional configuration of the repeater 3202.
  • the repeater 3202 includes a donor unit 3210, a remote unit 3220, a control unit 3230, and a storage unit 3240.
  • the donor unit 3210 has a function of performing communication with the base station 3103.
  • the remote unit 3220 has a function of executing communication with the wireless terminal 3301.
  • the donor unit 3210 and the remote unit 3220 operate with the same clock supplied.
  • the donor unit 210 includes a first communication unit 3211 and an activation control unit 3214.
  • the first communication unit 3211 includes an antenna 3212 and a first synchronization establishment unit 3213.
  • the first communication unit 3211 has a function of communicating with the base station via the antenna 3212.
  • the first communication unit 3211 has a function of transmitting a signal received from the base station via the antenna 3212 to the remote unit 3220. Further, it has a function of transmitting a signal transmitted from the remote unit 3220 to the base station via the antenna 3212.
  • the first synchronization establishing unit 3213 holds a reference signal of the preamble, and in a state where synchronization with the base station is not established, a signal that matches the reference signal held in the signal received by the first communication unit Based on MAP information (including information on downlink frequency band, downlink burst allocation, uplink frequency band, uplink burst allocation, etc.) following the preamble, by detecting and identifying the preamble Has the function of establishing synchronization with.
  • MAP information including information on downlink frequency band, downlink burst allocation, uplink frequency band, uplink burst allocation, etc.
  • the activation control unit 3214 establishes synchronization with the base station by the first synchronization establishment unit 3213, converts the timing when the preamble arrives from the base station and its period into the timing and period in its own operation clock, and the timing and period
  • the second synchronization establishment unit 3223 is notified, and transmission of a frame including a preamble necessary for synchronization is instructed.
  • the remote unit 3220 includes a second communication unit 3221.
  • the second communication unit 3221 includes an antenna 3222 and a second synchronization establishment unit 3223.
  • the second communication unit 3221 has a function of executing communication with the wireless terminal connected to the remote unit via the antenna 3222.
  • the second communication unit 3221 has a function of transmitting the signal transmitted from the first communication unit 3211 to the wireless terminal designated via the antenna 3222. Further, it has a function of transmitting a signal received via the antenna 3222 to the first communication unit 3211.
  • the second synchronization establishment unit 3223 generates a preamble and MAP information to be included in each frame by the second communication unit 3221 so that the preamble is transmitted at the same timing as the timing instructed from the activation control unit 3214.
  • the second communication unit 3221 transmits a signal including the generated information at a timing notified from the activation control unit 3214.
  • the control unit 3230 has a function of controlling each unit of the repeater 3202.
  • the control unit 3230 adds information on the base station to the neighbor list acquired from the base station with which the donor unit 210 newly establishes synchronization, If the information of 3202 is included, the neighbor list from which the information of the repeater 3202 is deleted is stored in the storage unit 3240 as the neighbor list 3241.
  • the storage unit 3240 has a function of storing various programs and data necessary for the operation of the repeater 3202, and particularly stores a neighbor list 3241.
  • the neighbor list 3241 is information on a candidate of a handover destination device that is referred to when the repeater 3202 performs handover.
  • the neighbor list 3241 is distributed to wireless terminals that are communicating with the repeater 3202.
  • FIG. 25 is a functional block diagram showing the functional configuration of the wireless terminal.
  • Each wireless terminal has the same functional configuration, and here, the wireless terminal 3301 will be described as an example.
  • the wireless terminal 3301 includes a communication unit 3310, a display unit 3320, an audio processing unit 3330, an operation unit 3340, a storage unit 3350, and a control unit 360.
  • the communication unit 3310 has a function of demodulating the reception signal received from the antenna 3311 into a reception voice signal and a reception data signal, and outputting the demodulated reception voice signal and reception data signal to the control unit 360. Further, the communication unit 3310 has a function of modulating the transmission voice signal A / D converted by the voice processing unit 3330 and a transmission data signal such as an electronic mail given from the control unit 360 and outputting the modulated data from the communication antenna 3311. Have.
  • the communication unit 3310 has a function of receiving a signal from a base station or a repeater and establishing synchronization with the base station or the repeater.
  • Display unit 3320 includes a display realized by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and has a function of displaying an image according to an instruction from control unit 360 on the display.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the voice processing unit 3330 performs D / A conversion on the received voice signal output from the communication unit 3310 and outputs it to the speaker 3332, and performs A / D conversion on the transmitted voice signal acquired from the microphone 3331 and converted. It has a function of outputting a signal to the control unit 360.
  • the operation unit 3340 includes a keypad group, an on-hook key, an off-hook key, a direction key, an enter key, a mail key, a side key, and the like, and has a function of receiving a user operation and outputting the received operation content to the control unit 360.
  • the storage unit 3350 includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and is realized by a small hard disk or a nonvolatile memory.
  • the storage unit 3350 has a function of storing music data, image data, and the like in addition to various data and programs necessary for the operation of the wireless terminal 3301.
  • the storage unit 3350 stores a neighbor list 3351 received from a base station or a repeater that has established synchronization.
  • the neighbor list 3351 is referred to by the communication unit 3310 when the wireless terminal 3301 executes a handover.
  • the control unit 360 is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit) and has a function of controlling each unit of the wireless terminal 3301. ⁇ Data> From here, the data according to the present invention will be described.
  • a CPU Central Processing Unit
  • FIG. 26 shows the neighbor list held by the base station and repeater shown in FIG. 22, and the neighbor list held by the wireless terminal.
  • a device holding a neighbor list and a neighbor list held by the device are shown in association with each other.
  • FIG. 26A shows a neighbor list held by the base station 3103.
  • “RS3202”, “RS3201”, “BS3101”, “BS3102”, and “BS3107” are registered as candidates for handover from the base station 3103. Yes.
  • the neighbor list is periodically distributed to repeaters and wireless terminals that have established synchronization with the base station 3103.
  • the wireless terminal 3301 that has established synchronization with the base station 3103 holds a neighbor list having the same contents as the base station 3103.
  • FIG. 26B shows a neighbor list held by the repeater 3202.
  • the neighbor list is a neighbor list that is referred to when the repeater 3202 itself performs handover, and at the same time is a neighbor list that is referred to when a wireless terminal synchronized with the repeater 3202 executes handover.
  • the wireless terminal 3302 synchronized with the repeater 3202 holds a neighbor list having the same content as the neighbor list held by the repeater 3202.
  • the repeater 3202 and the wireless terminal 3302 maintain a neighbor list in which “RS3201”, “BS3103”, “BS3107”, and “BS3102” are registered as handover destination candidates.
  • the repeater 3202 establishes synchronization with the base station 3103 and performs communication (step S3601).
  • the wireless terminal 3302 establishes synchronization with the repeater 3202 and performs communication (step S3602).
  • step S3603 When the repeater 3202 moves, the reception strength of the received signal from the base station 3103 decreases, so the repeater 3202 requests the base station 3103 to execute a handover (step S3603).
  • the base station 3103 transmits a signal permitting handover to the repeater 3202 (step S3604).
  • the repeater 3202 refers to the neighbor list held by itself and executes a handover (step S3605).
  • a handover to the base station 3107 is performed.
  • the repeater 3202 receives the preamble transmitted by the base station 3107, and establishes synchronization (step S3606).
  • step S3607 When synchronization is established, synchronization with the base station 3103 that has been communicating until now is released, so the base station 3103 deletes the information of the repeater 3202 from the neighbor list held by itself, and the neighbor list Is updated (step S3607). Also, the base station 3107 updates the held neighbor list by establishing synchronization with the repeater 3202 (step S3608).
  • the base station 3107 transmits the updated neighbor list to the repeater 3202 (step S3609). Note that the updated neighbor list is also transmitted to the wireless terminals belonging to the base station 3107 at this timing.
  • the repeater 3202 updates and stores the received neighbor list (step S3610).
  • the updated neighbor list is transmitted to the wireless terminal 3302 belonging to the repeater 3202 (step S3611).
  • the wireless terminal 3302 stores the transmitted neighbor list (step S3612).
  • the new neighbor list stored by the wireless terminal 3302 is referred to when the wireless terminal 3302 hands over from the repeater 3202 to another base station or repeater.
  • the base station control unit 3120 detects whether the lower-level communication unit 3130 has established synchronization with a new repeater (step S3701). The detection is performed based on whether or not the lower communication unit 3130 receives a notification indicating that synchronization with a new repeater has been established.
  • step S3701 When synchronization is established with a new repeater (YES in step S3701), information on the newly established repeater is transmitted from the lower-level communication unit 3130 to the control unit 3120, and the control unit 3120 Information is added to the neighbor list 141 and updated (step S3702).
  • Step S3703 the control unit 3120 detects whether or not the synchronization with the repeater that has been communicating so far has been released. The detection is performed based on whether or not the lower communication unit 3130 receives a notification indicating that the synchronization with the repeater that has been communicating so far has been released.
  • step S3703 If the synchronization has not been released (NO in step S3703), the control unit 3120 returns to step S3701 and executes the subsequent processing.
  • step S3703 When the synchronization with the repeater is canceled (YES in step S3703), the information on the repeater that has been communicated so far is transmitted from the lower-level communication unit 3130 to the control unit 3120, and the information on the repeater that has been released is displayed in the neighbor list 141. Is deleted and updated (step S3704).
  • control unit 3120 causes the lower-level communication unit 3130 to distribute the neighbor list 141 updated in step S3702 or step S3704 to all the repeaters and wireless terminals that establish communication and communicate (step S3705).
  • the above is the operation related to the update of the neighbor list in the base station.
  • the first communication unit 3211 receives the permission from the base station, performs handover with reference to the neighbor list 3241, and establishes synchronization with the new base station (step S3801).
  • the first communication unit 3211 receives the neighbor list distributed from the newly established base station, and transmits the received neighbor list to the control unit 3230 (step S3802).
  • the control unit 3230 adds information on the base station that has established synchronization to the transmitted neighbor list (step S3803).
  • control unit 3230 deletes the information on the own device from the neighbor list (step S3804).
  • the updated neighbor list is replaced with the neighbor list 3241 of the storage unit 3240 and stored. Then, the control unit 3230 transmits a new neighbor list 3241 to the wireless terminal with which the second communication unit 3221 is communicating (step S3805).
  • the above is the operation of updating the neighbor list in the repeater.
  • the wireless terminal receives a neighbor list from a base station or repeater that communicates regularly.
  • the communication unit 3310 receives a new neighbor list (step S3901).
  • the communication unit 3310 that has received the neighbor list transmits the neighbor list to the control unit 360. Then, the control unit 360 replaces the neighbor list stored in the storage unit 3350 with the transmitted neighbor list and stores it (step S3902).
  • the above is the flow of updating the neighbor list in the wireless terminal.
  • the repeater 3202 communicating with the base station 3103 in the system diagram of FIG. Further, it is assumed that the repeater 3202 is a repeater mounted on a train or the like, and the user of the wireless terminal 3302 is also on the train.
  • the neighbor list is updated by the base station 3103, the base station 3107, the repeater 3202, and the wireless terminal 3302.
  • FIG. 32 is an updated neighbor list held by each.
  • FIG. 32 (a) shows an updated neighbor list held by the base station 3103
  • FIG. 32 (b) shows an updated neighbor list held by the repeater 3202
  • FIG. 32 (c) Is the updated neighbor list held by the base station 3107
  • FIG. 32D is the updated neighbor list held by the wireless terminal 3302.
  • FIG. 26 will be compared to explain how they are updated.
  • the base station 3103 has released the synchronization with the repeater 3202 that has been communicating so far, so that the change from FIG. 26 (a) to FIG. 32 (a) can be seen.
  • the information of the repeater 3202 is deleted from the neighbor list held by the base station 3103.
  • the neighbor list held by the repeater 3202 is updated as shown in the change from FIG. 26 (b) to FIG. 32 (b). Since the repeater 3202 has handed over to the base station 3107, the repeater 3202 acquires the neighbor list shown in FIG. Then, information on the base station 3107 is added to the neighbor list shown in FIG. 32C, and the neighbor list shown in FIG.
  • the neighbor list updated by the repeater 3202 is distributed to the wireless terminal 3302, the neighbor list is updated as shown in the change from FIG. 26 (d) to FIG. 32 (d).
  • the neighbor list held by the wireless terminal 3302 is naturally the same as the neighbor list held by the repeater 3202.
  • the neighbor list is updated in the base station with which the repeater has been communicating, the base station to which the repeater has been handed over, the wireless terminal with which the repeater is communicating, and the repeater itself.
  • the wireless terminal and the repeater can appropriately perform the handover at any time. Therefore, when the repeater performs a handover, the neighbor list distributed to the wireless terminal is updated at the base station and the repeater itself to which the repeater has performed the handover.
  • a subordinate radio terminal executes a handover from a repeater, it is possible to avoid a situation in which a base station or a repeater on a neighbor list cannot be searched.
  • each base station and repeater When a repeater is a repeater mounted on a train, basically, a prediction is made as to which base station will be communicated in which time zone from the train operation table and route route. Therefore, each base station and repeater maintain a neighbor list in which the base station and the repeater are associated with each time zone, and switch the neighbor list to be used according to time information obtained from a clock or the like held by each base station and repeater. It may be configured.
  • information to be added to or deleted from the neighbor list means that the base station or the repeater is a communication system. It is information that can be uniquely specified above, and is an ID unique to the base station or repeater.
  • the repeater information includes the repeater ID and information indicating the repeater ID.
  • the neighbor list also includes information such as the frequency band used by each base station and each repeater.
  • a processor such as a base station, a repeater, a wireless terminal, etc., and an operation related to the neighbor list update, the neighbor list update process (see FIGS. 28, 29, and 30) shown in the third embodiment, and the processor It is also possible to record a control program made up of program codes to be executed by various circuits connected to the recording medium on a recording medium, or to distribute and distribute the program via various communication paths.
  • Such recording media include IC cards, hard disks, optical disks, flexible disks, ROMs, and the like.
  • the distributed and distributed control program is used by being stored in a memory or the like that can be read by the processor, and the processor executes the control program, thereby realizing various functions as shown in the embodiment. Will come to be.
  • a repeater, a wireless terminal, and a communication system that operate in accordance with the WiMAX communication standard have been disclosed.
  • WiMAX has a service called MCBCS (Multi Cast Broad Cast Service).
  • FIG. 45 is a system diagram showing a system configuration of a communication system for explaining MCBCS in WiMAX.
  • MCBCS is a service for transmitting information to a predetermined zone, and the zone is associated with one or more base stations installed in the zone.
  • the communication system includes an ASN-GW (Access Service Network? Gate Way) server 4400, base stations (BS (Base Station)) 4101 to 4107, repeaters 4201 to 4204, and wireless terminals 4301 to 4301. 4303.
  • ASN-GW Access Service Network? Gate Way
  • base stations BS (Base Station)
  • repeaters 4201 to 4204
  • wireless terminals 4301 to 4301. 4303.
  • the number of base stations, repeaters, and wireless terminals shown here is an example, and the number is not limited to this number.
  • the base stations 4101 to 4107 are connected to each other via a network 4000.
  • the repeater 4201 establishes synchronization with the base station 4102 and communicates.
  • the repeater 4202 establishes communication with the base station 4103 and communicates.
  • the repeater 4203 communicates with the base station 4104 by establishing synchronization.
  • the repeater 4204 is communicating with the base station 4105 by establishing synchronization.
  • the wireless terminal 4301 is communicating with the base station 4103 by establishing synchronization.
  • the wireless terminal 4302 communicates with the repeater 4202 by establishing synchronization.
  • the wireless terminal 4303 is communicating with the repeater 4204 by establishing synchronization.
  • the ASN-GW server 4400 holds a BSID (Base Station IDentifier) list, and distributes content designated by the operator to each zone to each base station classified into each zone in the BSID list.
  • BSID Base Station IDentifier
  • the zone to which BSs 4101 to 4103 belong is Zone001
  • the zone to which BS4104 to 4107 belongs is Zone002.
  • content A is distributed to Zone001
  • content B is distributed to Zone002.
  • the zones are classified based on the BSID list stored in the ASN-GW server 4400 that distributes information, and different information can be distributed to each zone.
  • an object of the fourth embodiment is to provide a management server that manages a distribution destination of contents so that a zone can be set more finely when distributing information by MCBCS.
  • a management server according to the fourth embodiment for solving the above problem will be described with reference to FIGS. 33 to 45.
  • FIG. 33 is a system diagram showing a system configuration of the communication system.
  • the communication system includes base stations 4101 to 4107, repeaters 4201 to 4204, wireless terminals 4301 to 4303, and an ASN-GW server 4400.
  • the number of base stations, repeaters, and wireless terminals shown here is only an example, and in actuality, there may be thousands or tens of thousands.
  • the base stations 4101 to 4107 are connected to the ASN-GW server 4400 via the network 4000.
  • the base stations 4101 to 4103 belong to Zone 001, which is a zone to which content is distributed by MCBCS, and the base stations 4104 to 4107 belong to Zone 002.
  • the repeater 4201 establishes synchronization with the base station 4102 and communicates.
  • the repeater 4202 establishes communication with the base station 4103 and communicates.
  • the repeater 4203 communicates with the base station 4104 by establishing synchronization.
  • the repeater 4204 is communicating with the base station 4105 by establishing synchronization.
  • the wireless terminal 4301 is communicating with the base station 4103 by establishing synchronization.
  • the wireless terminal 4302 communicates with the repeater 4202 by establishing synchronization.
  • the wireless terminal 4303 is communicating with the repeater 4204 by establishing synchronization.
  • the base stations 4101 to 4103 belong to Zone 001.
  • Base stations 4104 to 4107 belong to Zone002.
  • the base station may be described as BS, the repeater as RS, and the wireless terminal as MS.
  • the base station, repeater, and wireless terminal have the conventional basic functions, and in this embodiment, features of the invention will be described mainly.
  • FIG. 34 is a functional block diagram showing the functional configuration of the base station.
  • Each base station has the same functional configuration.
  • the base station 4103 will be described as an example.
  • FIG. 34 is a functional block diagram showing a functional configuration of the base station 4103.
  • the base station 4103 includes an upper communication unit 4110, a control unit 4120, a lower communication unit 4130, and a storage unit 4140.
  • the upper communication unit 4110 is connected to the network 4000 and has a function of executing communication with other base stations. Also, a function of transmitting a signal addressed to a wireless terminal registered in the base station received from another base station to the lower communication unit 4130 and a function of outputting the signal transmitted from the lower communication unit 4130 to the network 4000. Have. It also has a function of receiving content data by MCBCS from the ASN-GW server 4400 via the network. Further, the upper communication unit 4110 has a function of transmitting the synchronization establishment information or the synchronization release information to the ASN-GW server 4400 when the synchronization establishment information or the synchronization release information is received from the lower communication unit 4130.
  • the control unit 4120 has a function of controlling each unit of the base station 4103.
  • the lower communication unit 4130 is connected to the antenna 4131 and has a function of executing communication with the wireless terminal and the repeater.
  • the lower communication unit 4130 is provided with a DL-MAP including information such as a frequency necessary for communication in the preamble and downlink directions for each frame in order to establish synchronization with the repeater and the wireless terminal via the antenna 4131, and an up-link. It is transmitted by including UL-MAP including information such as frequency necessary for communication in the link direction.
  • the lower communication unit 4310 determines that the signal transmitted from the upper communication unit 4110 is content data by MCBCS from the ASN-GW server 4400 and the received signal is addressed to the own station. Send to a wireless terminal communicating with the station. Moreover, even if it is not addressed to the own station, content data to be MCBCS is transmitted to a repeater communicating with the own station.
  • lower communication section 4130 has a function of transmitting synchronization establishment information indicating that new synchronization has been established, including information on the repeater, to upper communication section 4110. .
  • the lower-level communication unit 4130 transmits synchronization release information indicating that the synchronization has been released, including information on the repeater, to the higher-level communication unit 4110. Also have.
  • the storage unit 4140 has a function of storing programs and data required for the operation of the base station 4101, and stores a neighbor list 4141.
  • the neighbor list 4141 is information indicating base station and repeater information to be referred to as a handover destination candidate when a wireless terminal or repeater with which the base station 4101 has established synchronization performs handover to another base station. is there.
  • FIG. 35 is a functional block diagram showing the functional configuration of the repeater.
  • Each repeater has the same functional configuration.
  • the repeater 4202 will be described as an example.
  • FIG. 35 is a functional block diagram showing a functional configuration of the repeater 4202.
  • the repeater 4202 includes a donor part 4210 and a remote part 4220.
  • the donor unit 4210 has a function of performing communication with the base station 4103.
  • the remote unit 4220 has a function of executing communication with the wireless terminal 4301.
  • the donor unit 4210 and the remote unit 4220 are operated by being supplied with the same clock.
  • the donor unit 4210 includes a first communication unit 4211 and an activation control unit 4214.
  • the first communication unit 4211 is connected to the antenna 4212 and includes a first synchronization establishment unit 4213.
  • the first communication unit 4211 has a function of communicating with the base station via the antenna 4212.
  • the first communication unit 4211 has a function of transmitting a signal received from the base station via the antenna 4212 to the remote unit 4220. Further, it has a function of transmitting a signal transmitted from the remote unit 4220 to the base station via the antenna 4212.
  • the first communication unit 4211 has a function of transmitting to the second communication unit 4221 when the signal received from the base station is content data by MCBCS and includes information specifying the address of the own repeater. Have.
  • the received signal is content data by the MCBCS and does not include information specifying the address of the own repeater
  • the received signal is discarded.
  • the data is transmitted to the second communication unit 4221 in order to transmit content data based on MCBCS to the repeater.
  • the first communication unit 4211 performs handover to the communicating base station when it becomes difficult to execute communication with the base station, that is, when the error occurrence rate in the communication becomes higher than a predetermined threshold. Has a function of executing a handover when a request for executing the request is received and a permission signal for the request is received.
  • the first synchronization establishment unit 4213 holds the reference signal of the preamble, and in the state where synchronization with the base station is not established, a signal that matches the reference signal held among the signals received by the first communication unit Based on MAP information (including information on downlink frequency band, downlink burst allocation, uplink frequency band, uplink burst allocation, etc.) following the preamble, by detecting and identifying the preamble Has the function of establishing synchronization with.
  • MAP information including information on downlink frequency band, downlink burst allocation, uplink frequency band, uplink burst allocation, etc.
  • the activation control unit 4214 establishes synchronization with the base station by the first synchronization establishment unit 4213, converts the timing when the preamble arrives from the base station and its period into the timing and period of its own operation clock, and the timing and period
  • the second synchronization establishment unit 4223 is notified to instruct the transmission of a frame including a preamble necessary for synchronization.
  • the remote unit 4220 includes a second communication unit 4221.
  • the second communication unit 4221 is connected to the antenna 4222 and includes a second synchronization establishment unit 4223.
  • the second communication unit 4221 has a function of executing communication with a wireless terminal connected to the remote unit via the antenna 4222.
  • the second communication unit 4221 has a function of transmitting the signal transmitted from the first communication unit 4211 to the wireless terminal designated via the antenna 4222.
  • a function of transmitting a signal received via the antenna 4222 to the first communication unit 4211 is provided.
  • the second synchronization establishment unit 4223 generates a preamble and MAP information to be included in each frame by the second communication unit 4221 so that the preamble is transmitted at the same timing as the timing instructed from the activation control unit 4214.
  • the second communication unit 4221 transmits a signal including the generated information at a timing notified from the activation control unit 4214.
  • FIG. 36 is a functional block diagram showing the functional configuration of the wireless terminal.
  • Each wireless terminal has the same functional configuration, and here, the wireless terminal 4301 will be described as an example.
  • the wireless terminal 4301 includes a communication unit 4310, a display unit 4320, an audio processing unit 4330, an operation unit 4340, a storage unit 4350, and a control unit 4360.
  • the communication unit 4310 has a function of demodulating the reception signal received from the antenna 4311 into a reception voice signal and a reception data signal, and outputting the demodulated reception voice signal and reception data signal to the control unit 4360. Further, the communication unit 4310 has a function of modulating the transmission voice signal A / D converted by the voice processing unit 4330 and a transmission data signal such as an electronic mail given from the control unit 4360 and outputting the modulated data from the communication antenna 4311. Have.
  • the communication unit 4310 has a function of receiving a signal from a base station or a repeater and establishing synchronization with the base station or the repeater.
  • Display unit 4320 includes a display realized by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and has a function of displaying an image according to an instruction from control unit 4360 on the display.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the voice processing unit 4330 performs D / A conversion on the received voice signal output from the communication unit 4310 and outputs it to the speaker 4332, and A / D converts the transmission voice signal acquired from the microphone 4331 to be converted. A function of outputting a signal to the control unit 4360 is provided.
  • the operation unit 4340 includes a numeric keypad group, an on-hook key, an off-hook key, a direction key, a determination key, a mail key, a side key, and the like, and has a function of receiving a user operation and outputting the received operation content to the control unit 4360.
  • the storage unit 4350 includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and is realized by a small hard disk or a non-volatile memory.
  • the storage unit 4350 has a function of storing music data, image data, and the like in addition to various data and programs necessary for the operation of the wireless terminal 4301.
  • the storage unit 4350 stores a neighbor list 4351 received from a base station or a repeater that has established synchronization.
  • the neighbor list 4351 is referred to by the communication unit 4310 when the wireless terminal 4301 executes a handover.
  • the control unit 4360 is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit) and has a function of controlling each unit of the wireless terminal 4301.
  • the control unit 4360 causes the audio processing unit 4330 to output the audio data, and the character data or the image data. If it is, the display unit 4320 is displayed.
  • FIG. 37 is a functional block diagram showing a functional configuration of the ASN-GW server 4400.
  • the ASN-GW server 4400 includes a communication unit 4410, a BSID update unit 4420, a control unit 4430, and a storage unit 440.
  • the communication unit 4410 has a function of communicating with a base station or a repeater connected to the network 4000.
  • the communication unit 4410 has a signal that is an instruction of the control unit 4430, for example, content to be distributed by MCBCS.
  • the communication unit 4410 has a function of transmitting the synchronization establishment information to the BSID update unit 4420 when receiving synchronization establishment information indicating that synchronization with a new repeater has been established from the base station.
  • the communication unit 4410 also has a function of transmitting the synchronization cancellation information to the BSID update unit 4420 when receiving the synchronization cancellation information indicating that the synchronization with the repeater has been canceled from the base station.
  • the BSID update unit 4420 has a function of updating the BSID list 4441 in the storage unit 440. Specifically, when synchronization establishment information is transmitted from the communication unit 4410, the repeater information indicated by the synchronization establishment information is added to the zone of the BSID list 4441 to which the base station that has transmitted the synchronization establishment information belongs. Register additional. Also, when the synchronization cancellation information is transmitted from the communication unit 4410, the repeater information indicated by the synchronization cancellation information is deleted from the zone of the BSID list 4441 to which the base station that has transmitted the synchronization cancellation information belongs. .
  • the control unit 4430 has a function of controlling each unit of the ASN-GW server 4400, and particularly has the following functions.
  • the control unit 4430 has a function of causing the communication unit 4410 to transmit content based on MCBCS by designating a base station and a repeater to which the content is to be transmitted using respective addresses.
  • the storage unit 440 has a function of holding programs and data necessary for the operation of the ASN-GW server 4400, and particularly stores a BSID list 4441, content 4442, and a content distribution table 4443.
  • the BSID list 4441 is information in which zones, base stations belonging to the zones, and repeaters are associated with each other.
  • Content 4442 is a content data group to be distributed.
  • the content distribution table 4443 is information that determines which content is to be transmitted to which zone, and is information that associates information indicating a zone with information indicating a content.
  • FIG. 38 is a data conceptual diagram showing an example of the data structure of the BSID list 4441 held by the ASN-GW server 4400.
  • the BSID list 4441 has a configuration in which base stations and repeaters are registered corresponding to each zone.
  • Zone 4001 is associated with BS 4101, BS 4102, BS 4103, RS 4201 and RS 4202.
  • BS4104, BS4105, BS4106, BS4107, RS4203, and RS4204 are associated with Zone002.
  • the zone shown in the system diagram of FIG. 33 can be set, and the repeater is also registered in the BSID list 4441, so that the content by MCBCS is distributed to the wireless terminals under the repeater.
  • the ASN-GW server 4400 assigns each MCBCS content to the address of the base station and repeater corresponding to the zone where the content is to be distributed in the header of the content data. Broadcast in the header. The broadcasted content data is received by each base station and repeater, and only when the addresses included in the header match, each base station and repeater establish synchronization and communicate with all wireless terminals that are communicating. To deliver.
  • FIG. 39 is a data conceptual diagram showing an example of the data configuration of the content distribution table 4443 held by the ASN-GW server 4400.
  • the content distribution table 4443 has a configuration in which zones and content to be distributed are associated with each other.
  • FIG. 40 is a flowchart showing an operation when the ASN-GW server 4400 distributes content.
  • ASN-GW server 4400 is instructed to execute content distribution by an operator, for example.
  • control unit 4430 reads the BSID list 4441 from the storage unit 440 (step S4801).
  • control unit 4430 reads the content distribution table 4443 from the storage unit 440 (step S4802).
  • control unit 4430 executes the following steps S4803 to S4805 for all the zones described in the content distribution table 4443.
  • the control unit 4430 acquires the content corresponding to the zone described in the content distribution table 4443 and not yet distributed from the storage unit 440 (step S4803).
  • step S4803 For the zone for which content is to be distributed in step S4803, the base station and repeater information corresponding to the zone is acquired with reference to the BSID list 4441 (step S4804). Then, control unit 4430 notifies communication unit 4410 of the content, and the address of the base station and repeater that distributes the content. Then, the communication unit 4410 delivers the notified content to the notified address (step S4805).
  • Each base station or repeater specifies whether the signal is addressed to itself by an address included in the signal, and if it is a signal addressed to itself, the received content is transmitted to the wireless terminal with which it is communicating.
  • the user of the wireless terminal obtains information by viewing and listening to the content by MSBCS. This is a flow of content distribution by MCBCS of the ASN-GW server 4400.
  • FIG. 41 is a timing chart showing an operation related to the update of the BSID list 4441 of the communication system.
  • the repeater 4202 establishes synchronization with the base station 4103 and executes communication (step S4901).
  • the repeater 4202 is moving, for example, as a repeater mounted on a train. Then, when it becomes difficult for the repeater 4202 to execute communication with the base station 4103, the repeater 4202 requests the base station 4103 for handover (step S4902).
  • the base station 4103 gives the repeater 4202 permission to execute the handover in response to the handover request (step S4903).
  • the repeater 4202 Upon receiving the handover permission, the repeater 4202 refers to the neighbor list that is held by itself and executes the handover (step S4904). Here, it is assumed that the base station 4107 has been handed over.
  • the repeater 4202 receives the preamble signal from the base station 4107, and establishes synchronization with the base station 4107 by following a predetermined procedure (step S4905).
  • the base station 4103 detects that the synchronization with the repeater 4202 has been released, the repeater 4202 performs a handover, and notifies the ASN-GW server 4400 of information indicating that the synchronization with the own station has been released. (Step S4906).
  • the base station 4107 when synchronization with the repeater 4202 is established, the base station 4107 notifies the ASN-GW server 4400 of information indicating that synchronization with the repeater 4202 is newly established (step S4907).
  • the ASN-GW server 4400 receives the handover execution information and the synchronization establishment information with the new repeater, and updates the BSID list 4441 held (step S4908).
  • the ASN-GW server 4400 when the ASN-GW server 4400 receives a signal from the base station, the signal is synchronization establishment information indicating that synchronization with the new repeater is established from the base station. Is determined (step S4001). This determination is made based on whether there is an identifier indicating synchronization establishment information in the received signal.
  • the BSID update unit adds a new base station included in the synchronization establishment information to the zone to which the base station that transmitted the synchronization establishment information belongs.
  • the information of the repeater that has established synchronization is registered to update the BSID list 4441 (step S4002).
  • the communication unit indicates synchronization indicating that the received signal has released synchronization with the repeater with which the base station has been communicating so far. It is determined whether it is release information (step S4003). This determination is made based on whether or not there is an identifier indicating synchronization release information in the received signal.
  • the received signal is not the synchronization cancellation information (NO in step S4003), the received signal is a signal other than the synchronization establishment information and the synchronization cancellation information, so the process according to the received signal is executed. .
  • the BSID update unit cancels the synchronization included in the synchronization cancellation information from the zone to which the base station that transmitted the synchronization cancellation information belongs.
  • the repeater information is deleted and the BSID list 4441 is updated (step S4004).
  • the above is the flow of updating the BSID list 4441. Since the handover always occurs when the repeater moves between zones, the BSID list 4441 is updated using this.
  • FIG. 43 is a system showing that the repeater 4202 has moved and the repeater 4202 has been handed over to the base station 4107, assuming that the repeater is a repeater mounted on a train, for example, from the state of the system diagram shown in FIG. FIG.
  • the repeater 4202 establishes synchronization with the base station 4107 and belongs to the Zone 002.
  • the ASN-GW server 4400 updates the BSID list 4441 shown in FIG. 38 to the BSID list 4441 shown in FIG.
  • FIG. 44 shows that the RS 4202 associated with Zone001 in FIG. 38 is deleted from the Zone001 in FIG. Also, RS 4202 that was not associated with Zone 002 in FIG. 38 is associated with Zone 002 in FIG.
  • the ASN-GW server 4400 can appropriately distribute the content by MCBCS even if the repeater executes a handover.
  • repeater information when repeater information is included in the BSID list 4441, content distribution by MCBCS can be executed by specifying a zone in more detail.
  • content distribution by MCBCS can be executed by specifying a zone in more detail.
  • the zone is composed of adjacent base stations and repeaters.
  • the zone is only for specifying a base station and a group of repeaters that deliver content.
  • the base station 4102 may be included in the Zone 002.
  • a base station and a repeater belong to one zone, but may belong to two or more zones at a time.
  • the update of the BSID list 4441 was executed in response to a handover with the base station.
  • the ASN-GW server 4400 holds operation information indicating the timing of passing through each zone and the BSID list 4441 used at each timing. And you may make it the structure which switches the BSID list
  • the ASN-GW server 4400 also has a function of distributing content.
  • the ASN-GW server 4400 may be any server that manages the BSID list 4441,
  • the distribution server may be configured to exist separately. That is, the content distribution server that distributes content accesses the ASN-GW server 4400 to acquire the BSID list 4441 and specifies the acquired BSID list 4441 in order to specify the zone to be distributed when distributing the content. Accordingly, the content distribution server may distribute the content held by itself.
  • the ASN-GW server 4400 may receive not only the content held by the server itself but also content input from a recording medium or the like by an operator and distribute the content.
  • the repeater information included in the synchronization establishment information and the synchronization release information has not been described in detail.
  • the repeater information included in these information is ASN-GW. This is information that allows the server 4400 to uniquely identify a repeater, an ID unique to the repeater, and information that does not overlap with the ID of the base station.
  • the repeater information includes the repeater ID and the information indicating the repeater ID.
  • tunneling may be performed from the ASN-GW server 4400 to the repeater.
  • a control program composed of a code can be recorded on a recording medium, or can be distributed and distributed via various communication paths. Such recording media include IC cards, hard disks, optical disks, flexible disks, ROMs, and the like.
  • the distributed and distributed control program is used by being stored in a memory or the like that can be read by the processor, and the processor executes the control program, thereby realizing various functions as shown in the embodiment. Will come to be.
  • the repeater according to the present invention can be used as a repeater that establishes synchronization with a base station and a wireless terminal and relays communication without GPS.
  • Base station 110 2110, 3110, 4110 Upper communication unit 120, 2120, 3120, 4120 Control unit 130, 2130, 3130, 4130 Lower communication unit 131, 1311, 3131, 4131 Antenna 140, 2140, 3140, 4140 Storage unit 141, 2141, 3141, 4141 Neighbor list 200, 2201 to 2204, 3201 to 3204, 4201 to 4204 Repeater 210, 2210, 3210, 4210 Donor unit 211, 2111, 3211, 4211 First communication unit 212, 2212, 3212, 4212 Antenna 213, 2213, 3213, 4213 First synchronization establishment unit 214, 2214, 3214, 4214 Activation control unit 220, 22 0, 3220, 4220 Remote unit 221, 2221, 3221, 4221 Second communication unit 222, 2222, 3222, 4222 Antennas 223, 2223, 3223, 4223 Second synchronization establishment unit 300

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

 GPSの搭載なしで基地局及び無線端末と同期を確立し、通信を中継するレピータを提供する。レピータは、基地局と通信するドナー部と、無線端末と通信するリモート部とからなる。ドナー部は、基地局からの信号を受信して、受信した信号中のプリアンブルを特定して、基地局との同期を図る。これにより、基地局とレピータ間での通信のフレームの先頭が決定される。基地局とドナー部との同期が確立するとリモート部は、無線端末との同期のための手順を開始する。リモート部は、ドナー部からフレームの先頭のタイミングの情報を受け付けて、同じタイミングをフレームの先頭と定めて、無線端末が同期を確立する際に参照するプリアンブルを発信する。

Description

レピータ、通信システム、基地局、無線端末及び管理サーバ
 本発明は、基地局からの信号を無線端末に中継するレピータに関し、特に同期の確立の技術に関する。
 基地局と無線端末との通信において、いずれの基地局からの無線信号も受信しにくい位置にある無線端末との通信を実行するためにレピータを設置することがある。レピータは、基地局からの信号を無線端末に中継するものであり、通常、基地局から受信した信号を増幅して、無線端末に出力する。
 基地局からレピータ、そしてレピータから無線端末との間で、通信を実行するには、基地局-レピータ間、及び、レピータ-無線端末間での同期を確立する必要がある。
 基地局と無線端末で通信を実行する場合には、図8に示すように、通信を実行する。図8中、Txは送信を意味し、Rxは受信を意味する。ここにレピータを挟んで、レピータに基地局からの信号を中継させることを考える。
 ここで基地局と無線端末の間にレピータを置いてレピータに基地局と無線端末間の通信を中継させる場合に、WiMAXの通信規格では、干渉を抑え、通信品質の向上を図るため、図9に示すように、送受信のフレームの先頭(図9時刻T0、T2)が上位から下位、つまり、基地局から無線端末までの経路において、ダウンリンク(図9中のDL)のタイミングと、アップリンク(図9中のUL)のタイミングとがそれぞれ一致することが規定されている。このフレームの先頭のタイミングを通信機器間でそろえるように決定することを同期を確立するという。なお、1回分のULとDLとDLの前に付加される同期用の信号であるプリアンブルとを併せて1フレームとし、1フレームの長さは5msecとなる。
 同期の確立を実施する手法としては、特許文献1に挙げる技術を用いることが考えられる。特許文献1の技術によれば、基地局、レピータ、無線端末それぞれにGPS(Global Positioning System)を搭載し、GPSから出力される超高精度時刻情報であるクロック(1clk/sec)の立ち上がりと所定数(200フレーム)毎のフレームの先頭とが一致するように同期を確立することができる。
 また、非特許文献1には、WiMAXにおける同期の確立についての記載がある。
特開2000-197108号公報
インプレス標準教科書シリーズ WiMAX教科書、庄納 崇編著
 ところで、上記特許文献1の手法を用いるとGPSを基地局及びレピータに設置しなければならないため、膨大なコストがかかるという問題がある。
 そこで、本発明においては、GPSを搭載せずに、それでいてWiMAXの通信規格に準拠した基地局、及び無線端末と同期を確立することができるレピータを提供することを目的とする。
 また、本発明では、当該レピータを使用する通信システム、及び当該通信システムで用いられる端末装置を開示する。
 上記課題を解決するため、本発明は、基地局と無線端末間の通信を中継するレピータであって、基地局と通信を実行するドナー部と、無線端末と通信を実行するリモート部とを備え、前記ドナー部は、前記基地局からのプリアンブルを含む信号を受信し、受信した信号に基づいて、データの送受信に係るフレームの開始のタイミングを決定するための同期を確立し、前記ドナー部は、前記リモート部にフレームの開始のタイミングを特定するための基準となるタイミングを通知し、前記リモート部は、通知されたタイミングに基づいて、前記ドナー部がプリアンブルを受信するタイミングで、リモート部が発信するプリアンブルが無線端末において受信されるように、プリアンブルを含む同期確立のためのフレームを発信することを特徴としている。
 上述のような構成によって、レピータは、GPSを備えずとも基地局と同期を確立し、また、WiMAXの通信規格に反することなくプリアンブル信号を発信して、当該プリアンブル信号が無線端末で受信されることにより、無線端末との同期も確立し、通信を実行することができる。
実施の形態1に係る通信システムのシステム構成図である。 実施の形態1に係る基地局の機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態1に係るレピータの機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態1に係る無線端末の機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態1に係る基地局とレピータのドナー部間の同期確立のシーケンスを示したフローチャートである。 実施の形態1に係る同期確立時のレピータの動作を示したフローチャートである。 実施の形態1に係るレピータのリモート部と無線端末間の同期確立のシーケンスを示したフローチャートである。 実施の形態1に係る基地局と無線端末とが通信することを示す図である。 実施の形態1に係る基地局と、レピータと、無線端末との通信を示す図である。 実施の形態1に係るレピータのドナー部とリモート部とを離して配置する場合の配置例を示した図である。 実施の形態2に係る通信システムのシステム構成を示したシステム図である。 実施の形態2に係る基地局の機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態2に係るレピータの機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態2に係る無線端末の機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態2に係る図1のシステム図において示した各装置が保持するネイバーリストを示す図である。(a)は、基地局103が保持するネイバーリストを、(b)は、レピータ202が保持するネイバーリストを、(c)は、無線端末301が保持するネイバーリストを、(d)は、無線端末302、304が保持するネイバーリストを示している。 実施の形態2に係る本実施の形態に係る無線端末のハンドオーバーに係る動作を示したフローチャートである。 実施の形態2に係る本実施の形態に係るレピータの動作を示したフローチャートである。 実施の形態2に係る基地局と無線端末との通信を示す図である。 実施の形態2に係る基地局と無線端末との通信をレピータが中継する場合の通信を示す図である。 実施の形態2に係る基地局と無線端末、レピータと無線端末が通信する場合に発生し得る干渉を説明するための図である。 実施の形態2に係る干渉が発生しない場合に、フレームをずらす制御を実行した場合に発生し得る干渉を説明するための図である。 実施の形態3に係る通信システムのシステム構成を示したシステム図である。 実施の形態3に係る基地局の機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態3に係るレピータの機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態3に係る無線端末の機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態3に係る図1のシステム図において示した各装置が保持するネイバーリストを示す図である。(a)は、基地局103が保持するネイバーリストを、(b)は、レピータ202が保持するネイバーリストを、(c)は、基地局107が保持するネイバーリストを、(d)は、無線端末302が保持するネイバーリストを示している。 実施の形態3においてネイバーリストの更新に係る通信システムの動作を示したタイミングチャートである。 実施の形態3に係る基地局におけるネイバーリストの更新の動作を示したフローチャートである。 実施の形態3に係るレピータにおけるネイバーリストの更新の動作を示したフローチャートである。 実施の形態3に係る無線端末におけるネイバーリストの更新の動作を示したフローチャートである。 実施の形態3に係るレピータ202が基地局103から基地局107にハンドオーバーしたことを示すシステム図である。 実施の形態3に係るレピータ202が基地局103から基地局107にハンドオーバーしたことによって更新されたネイバーリストを示す図である。(a)は、基地局103が保持する更新後のネイバーリストを、(b)は、レピータ202が保持する更新後のネイバーリストを、(c)は、基地局107が保持する更新後のネイバーリストを、(d)は、無線端末302が保持するネイバーリストを示している。 実施の形態4に係る通信システムのシステム構成を示したシステム図である。 実施の形態4に係る基地局の機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態4に係るレピータの機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態4に係る無線端末の機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態4に係るASN-GWサーバの機能構成を示した機能ブロック図である。 実施の形態4に係るBSIDリスト441のデータ構成例を示したデータ概念図である。 実施の形態4に係るASN-GWサーバ400が保持するコンテンツ配信表443のデータ構成の一例を示すデータ概念図である。 実施の形態4に係る管理サーバがBSIDリスト441に基づいてBCMCSによりコンテンツデータを配信する動作を示すフローチャートである。 実施の形態4に係るBSIDリスト441に更新における通信システムの動作を示したタイミングチャートである。 実施の形態4に係る管理サーバがBSIDリスト441を更新する動作を示すフローチャートである。 実施の形態4に係るレピータ202が移動後のシステム状態を示すシステム図である。 実施の形態4に係る更新後のBSIDリスト441である。 実施の形態4に係る従来におけるBCMCSを説明するためのシステム図である。
 以下、本発明の一実施形態であるレピータについて図面を用いて説明する。
<実施の形態1>
 実施の形態1に係るレピータについて図1~図10を用いて説明する。
<構成>
 図1は、本発明に係るレピータが含まれる通信システムのシステム構成を示したシステム構成図である。
 図1を見れば分かるように、通信システムは、基地局100と、中継器(以下「レピータ」という)200と、無線端末300とを含んで構成される。当該通信システムはWiMAX(IEEE802.16)の通信規格に従って通信を実行する。なお、本システム図では、それぞれ1台ずつしか示していないが、実際には通信システムにはより多くの基地局、レピータ、無線端末が含まれる。
 基地局は、レピータに信号を送信し、レピータは当該信号を中継して無線端末に送信する。また、無線端末はレピータに信号を送信し、レピータは当該信号を中継して基地局に信号を送信する。これにより、無線端末は、他の無線端末との通信が実行できる。
 当該通信の実行には、基地局とレピータ間、及び、レピータと無線端末間での同期の確立が必須である。本実施の形態では、当該同期の確立にあたり、GPSを用いずに確立する手法を示す。なお、本実施の形態においては、同期の確立の仕方についてを詳細に説明し、通信については、WiMAXの規格に従った通信を実行するものとして説明を割愛する。
 図2は、基地局100の機能構成を示した機能ブロック図である。図2に示すように基地局100は、上位通信部110と、制御部120と、下位通信部130と、記憶部140とを含んで構成される。
 上位通信部110は、電話網と接続しており(図示せず)他の基地局と通信を実行する機能を有する。
 制御部120は、基地局100の各部を制御する機能を有する。
 下位通信部130は、アンテナ131と接続され、無線端末及びレピータと通信を実行する機能を有する。下位通信部130は、アンテナ131を介して、レピータ及び無線端末との同期を確立するために毎フレームごとにプリアンブル及びダウンリンク方向の通信に必要な周波数等の情報を含むDL-MAPと、アップリンク方向の通信に必要な周波数等の情報を含むUL-MAPとを含ませて発信している。
 記憶部140は、基地局100が動作上必要とするプログラムやデータを記憶する機能を有し、ネイバーリスト141を記憶している。ネイバーリスト141は、基地局100が同期を確立している無線端末あるいはレピータが他の基地局にハンドオーバーを実行する際にハンドオーバー先の候補として参照する基地局ならびにレピータの情報を示す情報である。
 以上が基地局100の説明である。
 次にレピータ200について説明する。
 図3は、レピータ200の機能構成を示した機能ブロック図である。図3に示すように、レピータ200は、ドナー部210とリモート部220とを含んで構成される。ドナー部210は、基地局100と通信を実行する機能を有する。リモート部220は、無線端末300と通信を実行する機能を有する。ドナー部210とリモート部220とは同一のクロックが供給されて動作している。
 ドナー部210は、第1通信部211と、起動制御部214とを含んで構成される。
 第1通信部211は、アンテナ212と第1同期確立部213とを含んで構成される。第1通信部211は、アンテナ212を介して基地局と通信する機能を有する。第1通信部211は、アンテナ212を介して基地局から受信した信号をリモート部220に伝達する機能を有する。また、リモート部220から伝達された信号をアンテナ212を介して基地局に送信する機能を有する。
 第1同期確立部213は、プリアンブルの参照信号を保持し、基地局との同期が確立していない状態において第1通信部で受信した信号の中から保持している参照信号と一致する信号を検出してプリアンブルを特定し、プリアンブルに後続するMAP情報(ダウンリンクの周波数帯域や、下りバーストの割当、アップリンクの周波数帯域や、上りバーストの割当等の情報を含む)に基づいて、基地局との同期を確立する機能を有する。
 起動制御部214は、第1同期確立部213が基地局と同期を確立し、基地局からプリアンブルが到来するタイミングとその周期を自己の動作クロックにおけるタイミングと周期に換算し、そのタイミングと周期を第2同期確立部223に通知し、同期に必要なプリアンブルを含むフレームの発信を指示する。
 リモート部220は、第2通信部221を含んで構成される。
 第2通信部221は、アンテナ222と第2同期確立部223とを含んで構成される。第2通信部221は、アンテナ222を介して、リモート部に接続されている無線端末と通信を実行する機能を有する。第2通信部221は、第1通信部211から伝達された信号を、アンテナ222を介して指定される無線端末に送信する機能を有する。また、アンテナ222を介して受信した信号を第1通信部211に伝達する機能を有する。
 第2同期確立部223は、起動制御部214から指示されたタイミングと同じタイミングでプリアンブルが発信されるように、第2通信部221が、各フレームごとに含ませるプリアンブルならびにMAP情報を生成し、生成された情報を含んだ信号を起動制御部214から通知されたタイミングで第2通信部221が発信する。当該プリアンブルならびにMAP情報が無線端末で受信されることにより、同期の諸手順が開始され、第2同期確立部223は、必要に応じて無線端末とネゴシエーションを行って同期を確立する。
 以上がレピータ200の説明である。
 ここから、無線端末300の機能構成について説明する。図4は、無線端末300の機能構成を示した機能ブロック図である。
 図4に示すように無線端末300は、通信部310と、表示部320と、音声処理部330と、操作部340と、記憶部350と、制御部360とを含んで構成される。
 通信部310は、アンテナ311から受け取った受信信号を受話音声信号及び受信データ信号に復調し、復調した受話音声信号や、受信データ信号を制御部360に出力する機能を有する。また、通信部310は、音声処理部330でA/D変換された送話音声信号、及び制御部360から与えられる電子メールなどの送信データ信号を変調し、通信用アンテナ311から出力する機能を有する。また、通信部310は、基地局もしくはレピータからの信号を受信し、基地局もしくはレピータと同期を確立する機能を有する。
 表示部320は、LCD(Liquid Crystal Display)などによって実現されるディスプレイを含み、制御部360の指示による画像をディスプレイに表示する機能を有する。
 音声処理部330は、通信部310から出力された受話音声信号をD/A変換してスピーカ332に出力する機能と、マイク331から取得した送話音声信号をA/D変換し、変換された信号を制御部360に出力する機能を有する。
 操作部340は、テンキー群、オンフックキー、オフフックキー、方向キー、決定キー、メールキー、サイドキーなどを含み、ユーザの操作を受け付け、受け付けた操作内容を制御部360に出力する機能を有する。
 記憶部350は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含んで構成され、小型ハードディスクや不揮発性メモリなどによって実現される。記憶部350は、無線端末300の動作上必要な各種データやプログラムの他、音楽データや画像データなどを記憶する機能を有する。記憶部350は、同期を確立した基地局もしくはレピータから受信したネイバーリストを記憶している。ネイバーリストは、無線端末300がハンドオーバーを実行する際に、通信部310により参照される。
 制御部360は、例えばCPU(Central Processing Unit)などにより実現され、無線端末300の各部を制御する機能を有する。
 以上が無線端末300の説明である。
<データ>
 ここから、同期に必要な各種データについて説明する。
 図5は、基地局とレピータ間でやり取りする信号のフレーム構成の一例を示した概念図である。WiMAXでは、フレーム長は5msecになることが規定されている。
 図5に示すように、フレームは、下りサブフレームと上りサブフレームとを含んで構成される。下りサブフレームと上りサブフレームとの間には、それぞれ、TTG(Transmit Transition Gap)、RTG(Receive Transition Gap)という送受信の切替処理を行うためのガード時間が設けられる。フレームが連続する形式で基地局-レピータ間、レピータ-無線端末間の通信が実行される。
 下りサブフレームは、プリアンブルと、FCH(Frame Control Header)と、DL-MAP(Down Link - MAP)と、UL-MAP(Up Link - MAP)と、下りバーストとを含んで構成される。
 プリアンブルは、同期確立のためにフレームの先頭を下位の装置、即ち基地局からみてレピータあるいは無線端末、レピータからみて無線端末にフレームの先頭を認識させるための信号である。
 FCHは、後続するDL-MAPのデータ構造を示すデータである。
 DL-MAPは、レピータあるいは無線端末が下り方向の同期を確立するために必要とするデータである。
 UL-MAPは、レピータあるいは無線端末が上り方向の同期を確立するために必要とするデータである。
 下りバーストは、基地局がレピータあるいは無線端末に送信する実際のデータである。ここでいう実際のデータとは、例えば、通話音声データや、MCBCSの配信データなどがある。また、DL-MAPや、UL-MAPに含まれなかった拡張通信制御情報などが含まれることもある。
 TTGは、基地局、レピータ、無線端末において、データの通信方向つまりダウンリンクからアップリンクへの切替処理のためのガード時間である。
 上りサブフレームは、レンジング領域と、CQICH(Channel Quality Information Channel)領域と、ACK(Acknowledgement)領域と、上りバーストとを含んで構成される。
 レンジング領域は、帯域要求やレンジングを行う信号を送信するための領域である。帯域要求とは、無線端末がデータを基地局に送信するためのデータ領域の割当を要求する処理である。また、レンジングとは、基地局とレピータあるいは無線端末との間で時間と周波数の同期を確保するための処理である。
 CQICH領域は、受信側におけるチャネル品質情報を送信するための領域である。
 ACK領域は、ハイブリッド自動再送要求に対するACK/NAKのフィードバックを行うためのACKCH(ACK Channel)に使用される領域である。
 上りバーストは、無線端末から、レピータあるいは基地局に送信する実際のデータである。
 RTGは、基地局、レピータ、無線端末において、データの通信方向つまりアップリンクからダウンリンクへの切替処理のためのガード時間である。
 以上がフレームの説明である。
<動作>
 ここから、本実施の形態における同期確立のための動作について説明する。
 まず、同期の確立の一連の流れについて、図6のタイミングチャートに基づいて説明する。
 まず、基地局100は、プリアンブル信号やDL-MAP、UL-MAPを含む信号を毎フレームに含ませて発信している。当該プリアンブル信号を受けて、レピータのドナー部210は、基地局との同期を図る。
 ドナー部210と基地局100との間での同期が確立する(ステップS601)と、ドナー部210は、基地局100からプリアンブルを受信する予定のタイミングを、プリアンブルを含むフレームの開始タイミングとしてリモート部220に通知する(ステップS602)。
 リモート部220は、ドナー部210からフレームのタイミングを通知されると、通知されたタイミングと同じタイミングでプリアンブル信号やDL-MAP、UL-MAPを含む信号を毎フレームに含ませて発信する(ステップS603)。
 無線端末300は、リモート部220が発信するプリアンブル信号を受けて(ステップS604)、リモート部220との同期を確立する(ステップ605)。
 基地局とレピータ間の同期が確立し、レピータと無線端末との間の同期が確立することで、無線端末はレピータ及び基地局を介して他の無線端末との通信が実行できるようになる。
 次にレピータにおける同期の確立における動作を図7に示すフローチャートに従って説明する。
 ドナー部210の第1通信部211は、各周波数をスキャニングして、基地局からの信号を受信する。第1同期確立部213は、基地局から受信した信号のプリアンブルを、保持している参照信号と比較することで特定し、フレームの長さが固定長(5msec)であることから、次のフレームの開始タイミングが特定でき、連続するフレームの開始タイミングを認識して、同期を確立する(ステップ701)。同期が確立すると、下りバーストの構成や上りバーストの構成をDL-MAPや、UL-MAPから特定し、その後、基地局とネゴシエーションを実行しながら、ネットワークエントリの諸手順を実行する。ネットワークエントリの諸手順の詳細については、例えば、上記非特許文献1に記載されている。
 ドナー部210の起動制御部214は、自己の動作クロックにおいて、第1同期確立部213が基地局と同期を確立し、プリアンブルを受信するタイミングとその周期を検出する。そして、検出したタイミングと周期をリモート部に伝達する(ステップS702)。具体的には、起動制御部214は、自己の動作クロックのうちプリアンブルを受信する予定のタイミング以外ではクロックをマスクしたパルス信号を出力する。
 リモート部220は、ドナー部210と同一のクロック信号発生器からクロックの供給を受けて動作しており、当該クロックにおいて、起動制御部214から通知されたタイミングと周期でプリアンブルを発信する(ステップS703)。これにより、リモート部220は、ドナー部210が基地局100からプリアンブルを受信しているタイミングと同じタイミングで無線端末300においてプリアンブルが受信されるようにプリアンブルを含むフレームを発信することができる。具体的には、起動制御部214から出力されたパルス信号と、自己の動作クロックとが一致するタイミングでプリアンブルを出力する。
 これにより、図9に示したように、基地局-レピータ間、レピータ-無線端末間においてフレームのタイミングを統一して通信ができるようになる。なお、基地局から無線端末に信号を送信する際に、基地局がレピータのリモート部に時刻T0-T1間において送信した信号は、それ以降のフレームのダウンリンク、例えば、時刻T2-T3間においてレピータから無線端末に向けて送信される。また、逆に無線端末から基地局に信号を送信する場合にも、無線端末がレピータに時刻T1-T2間において送信した信号は、それ以降のフレームのアップリンク、例えば時刻T3-T4においてレピータのドナー部から基地局に送信される。
 以上に説明してきたように、本実施の形態においては、WiMAXの通信規格に従った通信を実行できるように、基地局-レピータ間、レピータ-無線端末間での同期をGPSを搭載することなしに実現できる。GPSを搭載していないことで、回路規模を小さくすることや、製作コストを低減することができる。
<実施の形態1変形例>
 ここでは、上記実施の形態1についての各種変形例について説明する。
(1)上記実施の形態1においては、レピータをドナー部210とリモート部220が一体となり、一筐体内に収まるものを示した。しかしながら、レピータのドナー部210とリモート部220とを同一筐体内に収める必要はなく、例えば、図10に示すようにドナー部210とリモート部220とを分離して設置してもよい。図10は、屋内にレピータを設置する場合の一例を示した図である。図10によれば、ドナー部210を屋外に近くなるように設置することで基地局との通信を実行しやすくするとともに、リモート部220を屋内に設置することで屋内にある無線端末との通信を実行しやすくすることができる。また、ドナー部210とリモート部220とを離して設置することで、ドナー部210の送受信する信号と、リモート部220の送受信する信号とが互いへの干渉となることをなるべく防ぐことができる。
 ドナー部210とリモート部220間の通信は、例えば通信規格IEEE802.3に従って通信する。ここでの通信は通信遅延がないことが望ましい。しかし、ドナー部210-リモート部220間の通信の遅延がある場合には、その遅延時間を考慮した制御を実行する必要がある。特に、同期を確立する際において、ドナー部210が基地局と同期を確立しプリアンブルを発信すべきタイミングを通知する場合、リモート部220は、通知されたタイミングから遅延時間を引いてプリアンブルを発信しなければならない。
(2)上記実施の形態1においては、無線端末と基地局との同期について説明し、レピータと無線端末の場合については、同様であるとして、説明しなかったが、図8におけるフローチャートのうち、位置登録については、無線端末は、レピータに位置登録するのではなく、無線端末が同期を図ろうとしているレピータが通信している基地局に位置登録を行うこととなる。
(3)上記実施の形態1においては、基地局と無線端末の間には1台のレピータを挟むこととしたが、複数台のレピータを挟んでもよい。
(4)上記実施の形態1においては、第1同期確立部211もしくは通信部310は、予めプリアンブルを特定するための参照信号を保持し、当該参照信号と一致する信号を検出してプリアンブルと特定することを示した。しかし、参照信号を用いずとも、以下の手法によってプリアンブルを特定することも可能である。
 即ち、同内容のデータを例えば10シンボル分連続させたものをプリアンブルとし、受信側は受信した信号と、当該受信した信号を1シンボル分だけ遅延させた信号とを比較する。すると、9シンボル分一致する部分が検出されるので、その9シンボルとその1つ前のシンボルとを含めた部分をプリアンブルとして特定する。この手法によってもプリアンブルを特定することが可能である。
(5)上述の実施の形態1で示した同期に係る動作、レピータにおけるプリアンブルの発信タイミングの通知処理等をレピータ等のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるためのプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布させることもできる。このような記録媒体には、ICカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ROM等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより、実施形態で示したような各種機能が実現されるようになる。
<実施の形態2>
 上記実施の形態1においては、GPSなしで同期を取れるレピータを開示したが、このようなレピータを用いることによって問題が発生することがある。本実施の形態2においては、当該問題を解決することを目的とする。
 まず、実施の形態2に係る発明を説明するに当たり、上記問題について述べる。
 WiMAX(IEEE802.16)の通信規格では、基地局と無線端末間のデータ送受信は、図18に示すようなタイミングで実行される。図中Txは送信を、Rxは受信を示す。ここに、中継器であるレピータを挟む場合、その通信の形態は、図19に示すようになる。
 図19に示すように、基地局から、無線端末までの経路において、基地局から無線端末方向のデータ送信、無線端末から基地局方向のデータ送信がそれぞれ同じタイミングで実行されている。つまり、基地局からレピータにデータが送信されるのと同じタイミングでレピータから無線端末へのデータの送信もなされている。また、無線端末からレピータにデータが送信されるのと同じタイミングでレピータから基地局へのデータの送信もなされている。なお、同一タイミングで、基地局からレピータに送信されるデータと、レピータから無線端末に送信されるデータとは、別のデータである。また、同様に同じタイミングで無線端末からレピータに送信されるデータと、レピータから基地局に送信されるデータとは別のデータである。
 アップリンク方向の通信を全装置間で同じタイミングで一斉に行い、ダウンリンク方向の通信を全装置間で同じタイミングで一斉に行うことで、アップリンク方向の通信とダウンリンク方向の通信とが互いに干渉し合うことを避けている。
 ところが、上記図19においては、時刻T0~T1や、T2~T3においてレピータのリモート部が送信した信号が回折してレピータのドナー部に対する干渉となり得る。また、時刻T1~T2や、T3~T4においてレピータのドナー部が送信した信号が回折してレピータのリモート部に対する干渉となるという問題がある。
 また、レピータの近くに、レピータではなく基地局と通信している無線端末Bが存在した場合には、図20に示すように、レピータが無線端末Bに送信した信号と、基地局が無線端末Aに送信した信号とが互いに対する干渉となるという問題がある。
 そこでこのような干渉が発生しないように、WiMAXの通信規格では許されていないが、データ送受信のタイミングを制御する、つまりフレームの先頭を基地局-レピータ間と、レピータ-無線端末間とでずらすことが考えられる。図21にタイミング制御を実行した場合のデータ送受信を示した。この図21からわかるように、レピータのドナー部とリモート部において、時刻T2~T3では、干渉が発生するものの、時刻T1~T2や、T3~T4では、干渉が発生しない。
 しかし、この場合では、無線端末間での干渉が発生しうる。図21に示すようにタイミングをずらした状態で、基地局と通信している無線端末Bが近寄ると時刻T1~T2や時刻T3~T4で無線端末間で干渉が発生する。その上、この手法は、WiMAXの通信規格で許されていない通信方法なので汎用性に欠けるという問題がある。
 本実施の形態2に係るレピータ及び無線端末は、これらの問題を解決するためのものであり、本実施の形態2においては、WiMAXの通信規格に準拠した上で、上述したような干渉が発生した場合にも通信がなるべく妨げられないようなレピータ及び無線端末を提供する。
<構成>
 では、ここから、上述の問題を解決するための実施の形態2に係る通信システムについて、図11~図21を用いて説明する。
 図11は、通信システムのシステム構成を示したシステム図である。
 通信システムは、基地局2101~2107と、レピータ2201~2204と、無線端末2301~2304とを含んで構成される。なお、ここに示した基地局や、レピータ、無線端末の台数は一例であり、実際には、数千台、数万台あってもよい。
 各基地局2101~2107は、ネットワーク2000を介して互いに接続されている。
 レピータ2201は、基地局2102と同期を確立し通信している。レピータ2202は、基地局2103と同期を確立し通信している。レピータ2203は、基地局2104と同期を確立し通信している。レピータ2204は、基地局2105と同期を確立し通信している。
 無線端末2301は、基地局2103と同期を確立し通信している。無線端末2302は、レピータ2202と同期を確立し通信している。無線端末2303は、レピータ2204と同期を確立し通信している。無線端末2304は、レピータ2202と同期を確立し通信している。
 なお、以下の説明では、基地局をBS(Base Station)、レピータをRS(Relay Station)、無線端末をMS(Mobile Station)と記載することもある。また、基地局や、レピータ、無線端末は、従来からある基本的な機能を保持しているものとし、本実施例においては、発明の特徴部分を重点的に説明する。
 図12は、基地局の機能構成を示した機能ブロック図である。各基地局は、同様の機能構成を備えており、ここでは基地局2103を例に説明する。図12に示すように基地局2103は、上位通信部2110と、制御部2120と、下位通信部2130と、記憶部2140とを含んで構成される。
 上位通信部2110は、ネットワーク2000と接続しており(図示せず)他の基地局と通信を実行する機能を有する。また、他の基地局から受信した自基地局に登録されている無線端末宛ての信号を下位通信部2130に伝達する機能と、下位通信部2130から伝達された信号をネットワーク2000に出力する機能を有する。
 制御部2120は、基地局2103の各部を制御する機能を有する。
 下位通信部2130は、アンテナ2131と接続され、無線端末及びレピータと通信を実行する機能を有する。下位通信部2130は、アンテナ2131を介して、レピータ及び無線端末との同期を確立するために毎フレームごとにプリアンブル及びダウンリンク方向の通信に用いられる帯域等の情報を含むDL-MAPと、アップリンク方向の通信に用いられる帯域等の情報を含むUL-MAPとを含ませて発信している。
 記憶部2140は、基地局2103が動作上必要とするプログラムやデータを記憶する機能を有し、ネイバーリスト2141を記憶している。ネイバーリスト2141は、基地局2103が同期を確立している無線端末あるいはレピータが他の基地局にハンドオーバーを実行する際にハンドオーバー先の候補として参照する基地局ならびにレピータの情報を示す情報である。当該ネイバーリスト2141は、制御部2120の指示の元、定期的に基地局2103の配下にある無線端末及びレピータに発信されている。
 以上が基地局2103の説明である。
 図13は、レピータの機能構成を示した機能ブロック図である。各レピータは、同様の機能構成を備えており、ここではレピータ2202を例に説明する。図3に示すように、レピータ2202は、ドナー部2210とリモート部2220とを含んで構成される。ドナー部2210は、基地局2103と通信を実行する機能を有する。リモート部2220は、無線端末2301と通信を実行する機能を有する。ドナー部2210とリモート部2220とは同一のクロックが供給されて動作している。
 ドナー部2210は、第1通信部2211と、起動制御部2214とを含んで構成される。
 第1通信部2211は、アンテナ2212と第1同期確立部2213とを含んで構成される。第1通信部2211は、アンテナ2212を介して基地局と通信する機能を有する。第1通信部2211は、アンテナ2212を介して基地局から受信した信号をリモート部2220に伝達する機能を有する。また、リモート部2220から伝達された信号をアンテナ2212を介して基地局に送信する機能を有する。
 第1同期確立部2213は、プリアンブルの参照信号を保持し、基地局との同期が確立していない状態において第1通信部2211で受信した信号の中から保持している参照信号と一致する信号を検出してプリアンブルを特定し、プリアンブルに後続するMAP情報(ダウンリンクの周波数帯域や、下りバーストの割当、アップリンクの周波数帯域や、上りバーストの割当等の情報を含む)に基づいて、基地局との同期を確立する機能を有する。
 起動制御部2214は、第1同期確立部2213が基地局と同期を確立し、基地局からプリアンブルが到来するタイミングとその周期を自己の動作クロックにおけるタイミングと周期に換算し、そのタイミングと周期を第2同期確立部2223に通知し、同期に必要なプリアンブルを含むフレームの発信を指示する。
 リモート部2220は、第2通信部2221を含んで構成される。
 第2通信部2221は、アンテナ2222と接続され、第2同期確立部2223とを含んで構成される。第2通信部2221は、アンテナ2222を介して、リモート部2200に無線接続されている無線端末と通信を実行する機能を有する。第2通信部2221は、第1通信部2211から伝達された信号を、アンテナ2222を介して指定される無線端末に送信する機能を有する。また、アンテナ2222を介して受信した信号を第1通信部2211に伝達する機能を有する。
 第2同期確立部2223は、起動制御部2214から指示されたタイミングと同じタイミングでプリアンブルが発信されるように、第2通信部2221が、各フレームごとに含ませるプリアンブルならびにMAP情報を生成し、生成された情報を含んだ信号を起動制御部2214から通知されたタイミングで第2通信部2221が発信する。当該プリアンブルならびにMAP情報が無線端末で受信されることにより、同期の諸手順が開始され、第2同期確立部2223は、必要に応じて無線端末とネゴシエーションを行って同期を確立する。
 以上がレピータ2202の説明である。
 図14は、無線端末の機能構成を示した機能ブロック図である。各無線端末は、同様の機能構成を備えており、ここでは無線端末2301を例に説明する。
 図4に示すように無線端末2301は、通信部2310と、表示部2320と、音声処理部2330と、操作部2340と、記憶部2350と、制御部2360とを含んで構成される。
 通信部2310は、アンテナ2311から受け取った受信信号を受話音声信号及び受信データ信号に復調し、復調した受話音声信号や、受信データ信号を制御部2360に出力する機能を有する。また、通信部2310は、音声処理部2330でA/D変換された送話音声信号、及び制御部2360から与えられる電子メールなどの送信データ信号を変調し、通信用のアンテナ2311から出力する機能を有する。また、通信部2310は、基地局もしくはレピータからの信号を受信し、基地局もしくはレピータと同期を確立する機能を有する。通信部2310は、基地局との通信におけるエラーレートを算出しており、当該エラーレートが所定の閾値を上回った場合に通信している基地局に対してハンドオーバーの実行の許可を要求する機能も有する。ハンドオーバーを実行する際には、記憶部2350に記憶されているネイバーリスト2351を参照し、ネイバーリスト2351に登録されている先頭から基地局もしくはレピータを探索する。
 表示部2320は、LCD(Liquid Crystal Display)などによって実現されるディスプレイを含み、制御部2360の指示による画像をディスプレイに表示する機能を有する。
 音声処理部2330は、通信部2310から出力された受話音声信号をD/A変換してスピーカ2332に出力する機能と、マイク2331から取得した送話音声信号をA/D変換し、変換された信号を制御部2360に出力する機能を有する。
 操作部2340は、テンキー群、オンフックキー、オフフックキー、方向キー、決定キー、メールキー、サイドキーなどを含み、ユーザの操作を受け付け、受け付けた操作内容を制御部2360に出力する機能を有する。
 記憶部2350は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含んで構成され、小型ハードディスクや不揮発性メモリなどによって実現される。記憶部2350は、無線端末2301の動作上必要な各種データやプログラムの他、音楽データや画像データなどを記憶する機能を有する。記憶部2350は、同期を確立した基地局もしくはレピータから受信したネイバーリスト2351を記憶している。ネイバーリスト2351は、無線端末2301がハンドオーバーを実行する際に、通信部2310により参照される。基地局あるいはレピータから配信されるネイバーリスト2351は、予めオペレータなどにより、ハンドオーバー先の機器として、レピータから基地局の順で登録されている。通信部2310は、ネイバーリスト2351に登録されている先頭の機器から探索するので、無線端末2300は、ネイバーリスト2351にレピータが先頭から登録されていることで、レピータに優先的にハンドオーバーする。
 制御部2360は、例えばCPU(Central Processing Unit)などにより実現され、無線端末2301の各部を制御する機能を有する。
<データ>
 図15は、ハンドオーバーの際に、参照されるネイバーリストを示している。
 図15は、図11に示す基地局や、レピータが保持するネイバーリスト、無線端末が保持するネイバーリストを示している。図15では、ネイバーリストを保持している装置と、当該装置が保持しているネイバーリストとを対応付けて示している。通常ネイバーリストは、通信機器がハンドオーバーを実行する際に参照するものであるので、基地局が保持するものは、ネイバーリストではなく、ネイバーリスト元情報とでも呼称すべきだが、ここでは、ネイバーリストで記載する。
 図15(a)は、基地局103が保持しているネイバーリストを示している。基地局2103が保持しているネイバーリストでは、基地局2103からハンドオーバーする候補として、「RS2202」と、「RS2201」と、「BS2101」と、「BS2102」と、「BS2107」とが登録されている。当該ネイバーリストは、基地局2103と同期を確立しているレピータと無線端末に定期的に配信される。
 図15(c)に示すように、基地局2103と同期を確立している無線端末2301は、基地局2103と同内容のネイバーリストを保持している。
 図15(b)は、レピータ2202が保持しているネイバーリストを示している。当該ネイバーリストは、レピータ2202自身がハンドオーバーする際に参照するネイバーリストであると同時に、レピータ2202に同期する無線端末がハンドオーバーを実行する際に参照するネイバーリストでもある。
 図15(d)に示すように、レピータ2202に同期する無線端末2302と無線端末2304とは、レピータ2202が保持するネイバーリストと同内容のネイバーリストを保持している。レピータ2202と、無線端末2302と、無線端末2304とは、ハンドオーバー先の候補として「BS2103」と「BS2107」と、「BS2102」とが登録されたネイバーリストを保持している。
 図15では、図11のシステム図における一部装置が保持するネイバーリストのみを示したが、図11に示す全ての装置がネイバーリストを保持している。
 当該ネイバーリストは、基地局ないしレピータが登録されている順序でハンドオーバー先の機器として探索されることになっている。例えば、無線端末2301が保持するネイバーリストでは、RS2202、RS2201、BS2101、BS2102、BS2107の順に登録されており、この順序に従って無線端末2301は、ハンドオーバーを実行する際に、ハンドオーバー先の機器を探索する。
<動作>
 ここから、本実施の形態における無線端末の動作を図16に示すフローチャートを用いて説明する。ここでは、無線端末2301を例に説明する。
 無線端末2301の通信部2310は、アンテナ2311を介して基地局と通信している(ステップS2601)。
 通信部2310は、基地局との通信におけるエラーを、例えば受信するパケット信号に含まれるCRC(Cyclic Redundancy Check)などにより検出しており、発生したエラーのエラーレートが所定の閾値を超えるか否かを検出する(ステップS2602)。
 通信エラーのエラーレートが所定の閾値を越えていないならば(ステップS2602のNO)、通信部2310は、通信を継続する。
 通信エラーのエラーレートが所定の閾値を超えているならば(ステップS2602のYES)、通信部2310は、通信している基地局に対してハンドオーバーの実行要求を送信する(ステップS2603)。
 当該要求に対する許可を基地局から受信した場合に(ステップS2604のYES)、記憶部2350に保持されているネイバーリスト2351を参照してハンドオーバーを実行する。当該ネイバーリスト2351は、探索対象順序がレピータが優先されるようになっており、探索したレピータからの信号の受信強度が、所定の閾値を上回っていた場合には、その時点で探索を終了してレピータにハンドオーバーする(ステップS2605)。なお、受信強度が所定の閾値を上回っていなかった場合には、所定の閾値を上回る信号を発信するレピータないし基地局の探索を続ける。
 ステップS2604において、基地局からハンドオーバーの許可を受けられなかった場合には(ステップS2604のNO)、処理を終了する。この場合、所定時間後に再度ハンドオーバーの実行要求を基地局に送信することとしてもよい。
 以上が無線端末がハンドオーバーを実行する場合の無線端末の動作である。
 上述したように、無線端末は、自身の基地局との通信エラーを検出してレピータにハンドオーバーする。しかしながら、無線端末が基地局からハンドオーバーの許可を得られないといった理由により、ハンドオーバーが実行できないときがある。この場合、基地局と同期を確立して通信している無線端末と、レピータと同期を確立して通信している無線端末とで、通信エラーが継続して発生する状態が続くため、通信状態は良好とはいえない。
 そこで、このような事態に備え、レピータは、以下の動作を実行する。
 図17は、無線端末が図16のステップS2604のNOに示したようにハンドオーバーが実行できず、レピータ-無線端末間での通信エラーが継続することになった場合の処理を示したフローチャートである。
 図11のシステム図に示すように無線端末2301が無線端末2302に近しい位置にあるということは、レピータの通信範囲は基地局の通信範囲に比してかなり狭いため、無線端末2301とレピータ2202との位置が近しいということにもつながる。このとき、無線端末2301が基地局に対して送信した信号がレピータ2202においても受信されてしまうため、無線端末2302や無線端末2304からレピータ2202に宛てて送信された信号に対する干渉となって無線端末2302-レピータ2202間、無線端末2304-レピータ2202間における通信のエラーが発生しやすくなる。
 そこで、レピータ2202は、無線端末と通信を実行しながら、当該通信におけるエラーを検出している(ステップS2701)。
 レピータ2202の第2通信部は、自機と同期を確立し、通信を実行している全ての無線端末から受信する信号について、各無線端末との通信のエラーレートが所定の閾値を上回るか否かによって判定する(ステップS2702)。
 通信エラーのエラーレートが所定の閾値を越えていないのならば(ステップS2702のNO)、レピータ2202は、無線端末との通信を継続する。
 通信エラーのエラーレートが所定の閾値を超えていたならば、第2通信部は、通信を実行している全ての無線端末に対して、ハンドオーバーの実行指示を送信する(ステップS2703)。当該ハンドオーバーの実行指示を受けた無線端末は、それぞれで保持しているネイバーリストを参照して、ハンドオーバーを実行する。
 これにより、基地局と通信している無線端末がレピータに近くなることにより発生する通信エラーを解消することができる。
<実施の形態2変形例>
 ここでは、上記実施の形態2についての各種変形例について説明する。
(1)上記実施の形態2においては、エラーの検出をCRCによるエラー検出を行うこととしたが、エラーの検出については、従来より各種の手法が実施されており、それらの手法を用いてもよい。例えば、通信中の通信エラーによってプリアンブルを特定できなくなることもあるが、WiMAXにおける通信では、フレームが固定長であるためプリアンブルの来るべきタイミングを推定できるので、そのタイミングでプリアンブルを受信できなかった場合にエラーとしてもよい。また、受信信号の受信電界強度が、所定の閾値を下回ることをエラーとして検出することとしてもよい。
(2)上述の実施の形態2で示したハンドオーバーに係る動作、ハンドオーバー処理等を無線端末やレピータ等のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるためのプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布させることもできる。このような記録媒体には、ICカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ROM等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより、実施形態で示したような各種機能が実現されるようになる。
<実施の形態3>
 実施の形態3においては、上記実施の形態1に示したようなレピータを設置した場所に応じて発生する問題を解決する手法を開示する。
 無線通信において、無線端末は基地局ないし、中継器であるレピータと同期を確立して通信を実行する。各基地局あるいはレピータは、通信を実行できる範囲が仕様で定まっており、基地局あるいはレピータとの通信が続行しにくいところに移動すると無線端末はより信号強度の強い別の基地局あるいはレピータとの同期を確立する。無線端末が通信先の基地局あるいはレピータを変更することを一般にハンドオーバーという。
 ハンドオーバーを行うに当たり、無線端末は、同期を確立している基地局から受領したネイバーリストを参照して基地局を探索する。基地局は、予めオペレータにより設定された近接する基地局を示す情報であるネイバーリストを保持している。当該ネイバーリストを受領しておくことで、ネイバーリスト中の基地局群に対し、順次接続を試みる等により無線端末はハンドオーバーが可能となる。
 ところで、レピータを設置するにあたり、電車の車両への搭載などが考えられるが、その場合には、新たに車両に乗ってきたユーザが保持する無線端末のレピータへのハンドオーバーが実行できない。車両に乗ってきたユーザが保持する無線端末のネイバーリストにはレピータの情報がないからである。
 また、レピータがネイバーリストを保持して、レピータの配下にある無線端末に送信する形態をとっていた場合には、レピータが移動するものであった場合、無線端末がレピータとの通信範囲から外れるときにハンドオーバーが実行できないという問題も発生する。
 そこで、本実施の形態3においては、レピータの移動に伴い、無線端末がハンドオーバーできなくなるという事態を防げる通信システムを提供することを目的とする。
<構成>
 では、ここから、上述の問題を解決するための実施の形態3に係る通信システムについて、図22~図32を用いて説明する。
 図22は、通信システムのシステム構成を示したシステム図である。
 通信システムは、基地局3101~3107と、レピータ3201~3204と、無線端末3301~3303とを含んで構成される。なお、ここに示した基地局や、レピータ、無線端末の台数は1例であり、実際には、数千台、数万台あってもよい。
 各基地局3101~3107は、ネットワーク3000を介して互いに接続されている。
 レピータ3201は、基地局3102と同期を確立し通信している。レピータ3202は、基地局3103と同期を確立し通信している。レピータ3203は、基地局3104と同期を確立し通信している。レピータ3204は、基地局3105と同期を確立し通信している。
 無線端末3301は、基地局3103と同期を確立し通信している。無線端末3302は、レピータ3202と同期を確立し通信している。無線端末3303は、レピータ3204と同期を確立し通信している。
 なお、以下の説明では、基地局をBS(Base Station)、レピータをRS(Relay Station)、無線端末をMS(Mobile Station)と記載することもある。また、基地局や、レピータ、無線端末は、従来からある基本的な機能を保持しているものとし、本実施例においては、発明の特徴部分を重点的に説明する。
 図23は、基地局の機能構成を示した機能ブロック図である。各基地局は、同様の機能構成を備えており、ここでは基地局3103を例に説明する。
 図23は、基地局3103の機能構成を示した機能ブロック図である。図23に示すように基地局3103は、上位通信部3110と、制御部3120と、下位通信部3130と、記憶部3140とを含んで構成される。
 上位通信部3110は、ネットワーク3000と接続しており、他の基地局と通信を実行する機能を有する。また、他の基地局から受信した自基地局に登録されている無線端末宛ての信号を下位通信部3130に伝達する機能と、下位通信部3130から伝達された信号をネットワーク3000に出力する機能を有する。
 制御部3120は、基地局3103の各部を制御する機能を有する。制御部3120は、下位通信部3130から、新たなレピータと同期を確立したことを示す同期確立情報を受けて、当該レピータの情報を追加登録して、ネイバーリスト141を更新する機能を有する。また、下位通信部3130から、レピータとの同期を解除したことを示す同期解除情報を受けて、当該レピータの情報を削除して、ネイバーリスト141を更新する機能も有する。
 下位通信部3130は、アンテナ3131と接続され、無線端末及びレピータと通信を実行する機能を有する。下位通信部3130は、アンテナ3131を介して、レピータ及び無線端末との同期を確立するために毎フレームごとにプリアンブル及びダウンリンク方向の通信に必要な周波数等の情報を含むDL-MAPと、アップリンク方向の通信に必要な周波数等の情報を含むUL-MAPとを含ませて発信している。
 記憶部3140は、基地局3103が動作上必要とするプログラムやデータを記憶する機能を有し、ネイバーリスト141を記憶している。ネイバーリスト141は、基地局3103が同期を確立している無線端末あるいはレピータが他の基地局にハンドオーバーを実行する際にハンドオーバー先の候補として参照する基地局ならびにレピータの情報を示す情報である。
 以上が基地局3103の説明である。
 図24は、レピータの機能構成を示した機能ブロック図である。各レピータは、同様の機能構成を備えており、ここではレピータ3202を例に説明する。
 図24は、レピータ3202の機能構成を示した機能ブロック図である。図24に示すように、レピータ3202は、ドナー部3210と、リモート部3220と、制御部3230と、記憶部3240とを含んで構成される。ドナー部3210は、基地局3103と通信を実行する機能を有する。リモート部3220は、無線端末3301と通信を実行する機能を有する。ドナー部3210とリモート部3220とは同一のクロックが供給されて動作している。
 ドナー部210は、第1通信部3211と、起動制御部3214とを含んで構成される。
 第1通信部3211は、アンテナ3212と第1同期確立部3213とを含んで構成される。第1通信部3211は、アンテナ3212を介して基地局と通信する機能を有する。第1通信部3211は、アンテナ3212を介して基地局から受信した信号をリモート部3220に伝達する機能を有する。また、リモート部3220から伝達された信号をアンテナ3212を介して基地局に送信する機能を有する。
 第1同期確立部3213は、プリアンブルの参照信号を保持し、基地局との同期が確立していない状態において第1通信部で受信した信号の中から保持している参照信号と一致する信号を検出してプリアンブルを特定し、プリアンブルに後続するMAP情報(ダウンリンクの周波数帯域や、下りバーストの割当、アップリンクの周波数帯域や、上りバーストの割当等の情報を含む)に基づいて、基地局との同期を確立する機能を有する。
 起動制御部3214は、第1同期確立部3213が基地局と同期を確立し、基地局からプリアンブルが到来するタイミングとその周期を自己の動作クロックにおけるタイミングと周期に換算し、そのタイミングと周期を第2同期確立部3223に通知し、同期に必要なプリアンブルを含むフレームの発信を指示する。
 リモート部3220は、第2通信部3221を含んで構成される。
 第2通信部3221は、アンテナ3222と第2同期確立部3223とを含んで構成される。第2通信部3221は、アンテナ3222を介して、リモート部に接続されている無線端末と通信を実行する機能を有する。第2通信部3221は、第1通信部3211から伝達された信号を、アンテナ3222を介して指定される無線端末に送信する機能を有する。また、アンテナ3222を介して受信した信号を第1通信部3211に伝達する機能を有する。
 第2同期確立部3223は、起動制御部3214から指示されたタイミングと同じタイミングでプリアンブルが発信されるように、第2通信部3221が、各フレームごとに含ませるプリアンブルならびにMAP情報を生成し、生成された情報を含んだ信号を起動制御部3214から通知されたタイミングで第2通信部3221が発信する。当該プリアンブルならびにMAP情報が無線端末で受信されることにより、同期の諸手順が開始され、第2同期確立部3223は、必要に応じて無線端末とネゴシエーションを行って同期を確立する。
 制御部3230は、レピータ3202の各部を制御する機能を有する。制御部3230は、ドナー部210が新たな基地局と同期を確立した場合に、ドナー部210が新たに同期を確立した基地局から取得したネイバーリストに、当該基地局の情報を追加し、レピータ3202の情報が含まれていた場合には、レピータ3202の情報を削除したネイバーリストをネイバーリスト3241として記憶部3240に記憶させる。
 記憶部3240は、レピータ3202が動作上必要とする各種プログラムやデータを記憶する機能を有し、特にネイバーリスト3241を記憶する。ネイバーリスト3241は、レピータ3202がハンドオーバーする際に参照するハンドオーバー先の機器の候補の情報である。また、ネイバーリスト3241は、レピータ3202と通信している無線端末に配信される。
 以上がレピータ3202の説明である。
 図25は、無線端末の機能構成を示した機能ブロック図である。各無線端末は、同様の機能構成を備えており、ここでは無線端末3301を例に説明する。
 図25に示すように無線端末3301は、通信部3310と、表示部3320と、音声処理部3330と、操作部3340と、記憶部3350と、制御部360とを含んで構成される。
 通信部3310は、アンテナ3311から受け取った受信信号を受話音声信号及び受信データ信号に復調し、復調した受話音声信号や、受信データ信号を制御部360に出力する機能を有する。また、通信部3310は、音声処理部3330でA/D変換された送話音声信号、及び制御部360から与えられる電子メールなどの送信データ信号を変調し、通信用アンテナ3311から出力する機能を有する。また、通信部3310は、基地局もしくはレピータからの信号を受信し、基地局もしくはレピータと同期を確立する機能を有する。
 表示部3320は、LCD(Liquid Crystal Display)などによって実現されるディスプレイを含み、制御部360の指示による画像をディスプレイに表示する機能を有する。
 音声処理部3330は、通信部3310から出力された受話音声信号をD/A変換してスピーカ3332に出力する機能と、マイク3331から取得した送話音声信号をA/D変換し、変換された信号を制御部360に出力する機能を有する。
 操作部3340は、テンキー群、オンフックキー、オフフックキー、方向キー、決定キー、メールキー、サイドキーなどを含み、ユーザの操作を受け付け、受け付けた操作内容を制御部360に出力する機能を有する。
 記憶部3350は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含んで構成され、小型ハードディスクや不揮発性メモリなどによって実現される。記憶部3350は、無線端末3301の動作上必要な各種データやプログラムの他、音楽データや画像データなどを記憶する機能を有する。記憶部3350は、同期を確立した基地局もしくはレピータから受信したネイバーリスト3351を記憶している。ネイバーリスト3351は、無線端末3301がハンドオーバーを実行する際に、通信部3310により参照される。
 制御部360は、例えばCPU(Central Processing Unit)などにより実現され、無線端末3301の各部を制御する機能を有する。
<データ>
 ここから、本発明に係るデータについて説明する。
 図26は、図22に示す基地局や、レピータが保持するネイバーリスト、無線端末が保持するネイバーリストを示している。図26では、ネイバーリストを保持している装置と、当該装置が保持しているネイバーリストとを対応付けて示している。
 図26(a)は、基地局3103が保持しているネイバーリストを示している。基地局3103が保持しているネイバーリストでは、基地局3103からハンドオーバーする候補として、「RS3202」と、「RS3201」と、「BS3101」と、「BS3102」と、「BS3107」とが登録されている。当該ネイバーリストは、基地局3103と同期を確立しているレピータと無線端末に定期的に配信される。
 図26(c)に示すように、基地局3103と同期を確立している無線端末3301は、基地局3103と同内容のネイバーリストを保持している。
 図26(b)は、レピータ3202が保持しているネイバーリストを示している。当該ネイバーリストは、レピータ3202自身がハンドオーバーする際に参照するネイバーリストであると同時に、レピータ3202に同期する無線端末がハンドオーバーを実行する際に参照するネイバーリストでもある。
 図26(d)に示すように、レピータ3202に同期する無線端末3302は、レピータ3202が保持するネイバーリストと同内容のネイバーリストを保持している。レピータ3202と、無線端末3302とは、ハンドオーバー先の候補として「RS3201」と「BS3103」と「BS3107」と、「BS3102」とが登録されたネイバーリストを保持している。
 図26では、図22における一部装置のネイバーリストのみを示したが、図22に示す全ての装置がネイバーリストを保持している。
<動作>
 まず、図27のタイミングチャートを用いてレピータがハンドオーバーを実行した場合の通信システムにおけるネイバーリスト更新に係る動作を説明する。ここでは、無線端末3302と通信中のレピータ3202が基地局3103から基地局3107にハンドオーバーする場合を例に説明する。
 レピータ3202は基地局3103と同期を確立し、通信を実行している(ステップS3601)。
 一方、無線端末3302は、レピータ3202と同期を確立し、通信を実行している(ステップS3602)。
 レピータ3202が移動すると、基地局3103からの受信信号の受信強度が低下するので、レピータ3202は、ハンドオーバーの実行を基地局3103に要求する(ステップS3603)。
 当該ハンドオーバー要求に対して基地局3103は、ハンドオーバーを許する信号をレピータ3202に送信する(ステップS3604)。
 すると、レピータ3202は、自身が保持しているネイバーリストを参照してハンドオーバーを実行する(ステップS3605)。ここでは、基地局3107にハンドオーバーすることとする。
 レピータ3202は、基地局3107が発信するプリアンブルを受信し、同期を確立する(ステップS3606)。
 同期を確立すると、今まで通信を実行していた基地局3103とは同期が解除されるので、基地局3103は、自身で保持しているネイバーリストから、レピータ3202の情報を削除してネイバーリストを更新する(ステップS3607)。また、基地局3107も、レピータ3202と同期を確立したことにより、保持しているネイバーリストを更新する(ステップS3608)。
 そして基地局3107は、更新したネイバーリストをレピータ3202に送信する(ステップS3609)。なお、このタイミングで基地局3107に属している無線端末にも更新されたネイバーリストが送信される。
 基地局3107からネイバーリストを受信すると、レピータ3202は受信したネイバーリストを更新して、記憶する(ステップS3610)。
 そして更新されたネイバーリストをレピータ3202に属している無線端末3302に送信する(ステップS3611)。
 無線端末3302は、送信されてきたネイバーリストを記憶する(ステップS3612)。無線端末3302が記憶した新たなネイバーリストは、無線端末3302がレピータ3202から別の基地局ないしレピータにハンドオーバーする際に参照されることとなる。
 では、ここから、基地局、レピータ、無線端末におけるネイバーリストの更新について順に説明する。
 まず、基地局におけるネイバーリストの更新について図28に示すフローチャートに基づいて説明する。
 基地局の制御部3120は、下位通信部3130が新たなレピータとの同期を確立したか否かを検出する(ステップS3701)。当該検出は、下位通信部3130から新たなレピータと同期を確立したことを示す通知を受けるか否かによって行われる。
 新たなレピータと同期を確立した場合に(ステップS3701のYES)、下位通信部3130から制御部3120に新たに同期を確立したレピータの情報が伝達され、制御部3120は、同期を確立したレピータの情報をネイバーリスト141に追加して更新する(ステップS3702)。
 一方、下位通信部3130が新たなレピータとの同期を確立していない場合、(ステップS3701のNO)、制御部3120は、今まで通信していたレピータとの同期が解除されたか否かを検出する(ステップS3703)。当該検出は下位通信部3130から今まで通信していたレピータとの同期を解除したことを示す通知を受けるか否かによって行われる。
 同期を解除していない場合(ステップS3703のNO)、制御部3120は、ステップS3701に戻り以降の処理を実行する。
 レピータとの同期を解除した場合に(ステップS3703のYES)、下位通信部3130から制御部3120に、今まで通信していたレピータの情報が伝達され、同期を解除したレピータの情報をネイバーリスト141から削除して更新する(ステップS3704)。
 そして制御部3120は、ステップS3702や、ステップS3704において更新されたネイバーリスト141を下位通信部3130に、同期を確立して通信している全てのレピータ及び無線端末に配信させる(ステップS3705)。
 以上が、基地局におけるネイバーリストの更新に係る動作である。
 次にレピータにおけるネイバーリストの更新に係る動作を図29に示すフローチャートを用いて説明する。
 第1通信部3211は、基地局からの許可を受けて、ネイバーリスト3241を参照してハンドオーバーを実行し、新たな基地局と同期を確立する(ステップS3801)。
 第1通信部3211は、新たに同期を確立した基地局から配信されるネイバーリストを受信し、受信したネイバーリストを制御部3230に伝達する(ステップS3802)。
 制御部3230は、伝達されたネイバーリストに同期を確立した基地局の情報を追加する(ステップS3803)。
 また、制御部3230は、伝達されたネイバーリストに自機の情報があった場合に、自機の情報をネイバーリストから削除する(ステップS3804)。
 そうして更新されたネイバーリストを記憶部3240のネイバーリスト3241に置き換えて記憶する。そして制御部3230は、新たなネイバーリスト3241を第2通信部3221が通信している無線端末に送信する(ステップS3805)。
 以上がレピータにおけるネイバーリストの更新の動作である。
 最後に無線端末におけるネイバーリストの更新について図30のフローチャートを用いて説明する。
 無線端末は定期的に通信している基地局あるいはレピータからネイバーリストの配信を受けている。通信部3310は、新たなネイバーリストを受信する(ステップS3901)。
 ネイバーリストを受信した通信部3310は、当該ネイバーリストを制御部360に伝達する。そして制御部360は、記憶部3350に記憶しているネイバーリストを伝達されたネイバーリストに置き換えて記憶させる(ステップS3902)。
 以上が無線端末におけるネイバーリストの更新の流れである。
 では、ネイバーリストの更新について具体例を以って説明する。
 図31のシステム図に示すように、図22のシステム図において、基地局3103と通信していたレピータ3202が、基地局3107にハンドオーバーしたとする。また、レピータ3202が電車などに搭載されているレピータであったとして、無線端末3302のユーザも当該電車に乗車していたものとする。
 レピータ3202が基地局3103から基地局3107にハンドオーバーした場合、基地局3103と、基地局3107と、レピータ3202と、無線端末3302とでネイバーリストが更新される。
 図32は、それぞれが保持する更新後のネイバーリストである。図32(a)は、基地局3103が保持している更新後のネイバーリストであり、図32(b)は、レピータ3202が保持している更新後のネイバーリストであり、図32(c)は、基地局3107が保持している更新後のネイバーリストであり、図32(d)は、無線端末3302が保持している更新後のネイバーリストである。
 図26と図32とを比較しながら、どのように更新されたかを説明する。
 まず、基地局3103が保持していたネイバーリストについて、基地局3103は今まで通信していたレピータ3202との同期を解除したので、図26(a)から図32(a)への変化をみれば分かるように基地局3103が保持していたネイバーリストからはレピータ3202の情報が削除されている。
 次に基地局3107が保持していたネイバーリストについて、基地局3107は、新たにレピータ3202との同期を確立したので、図26(c)から図32(c)への変化をみればわかるように基地局3107が保持していたネイバーリストにレピータ3202の情報が追加されている。
 レピータ3202が保持するネイバーリストは、図26(b)から図32(b)への変化に示すように更新される。レピータ3202は、基地局3107にハンドオーバーしたので、当該基地局3107から図32(c)に示すネイバーリストを取得する。そして図32(c)に示すネイバーリストに基地局3107の情報追加し、自機の情報を削除した図32(b)に示すネイバーリストを保持することになる。
 無線端末3302は、レピータ3202で更新されたネイバーリストが配信されるので、図26(d)から図32(d)への変化に示すように、ネイバーリストが更新される。図26(d)と図26(b)とを比較すればわかるように、無線端末3302が保持するネイバーリストは当然にレピータ3202が保持するネイバーリストと同一のものである。
 このようにレピータがハンドオーバーする際には、レピータが今まで通信していた基地局、レピータのハンドオーバー先の基地局、レピータが通信している無線端末、そしてレピータ自身において、ネイバーリストが更新され、無線端末やレピータはいつでも適切にハンドオーバーを実行できるようになる。よって、レピータがハンドオーバーを実行した場合に、レピータがハンドオーバーを実行した先の基地局及びレピータ自身において、ハンドオーバーを契機に無線端末に配布されるネイバーリストが更新されるので、元々レピータの配下にいた無線端末がレピータからハンドオーバーを実行する際に、ネイバーリストに載っている基地局やレピータを探索できないという事態を回避できる。
<実施の形態3変形例>
 ここでは、上記実施の形態3についての各種変形例について説明する。
(1)上記実施の形態3においては、ネイバーリストの更新をレピータのハンドオーバーを契機に実行していたが、以下の手法を用いて更新することとしてもよい。
 レピータが、電車に搭載されるレピータなどの場合には、基本的には、電車の運行表及び路線の経路などから、どの時間帯にどの基地局と通信することになるのかの予測がたつ。そこで、各基地局及びレピータは、各時間帯毎に基地局とレピータとを対応付けたネイバーリストを保持し、それぞれで保持する時計などから得られる時刻情報に応じて、使用するネイバーリストを切り替える構成にしてもよい。
(2)上記実施の形態3において、ハンドオーバーを契機として、基地局及びレピータがネイバーリストを更新する際に、ネイバーリストに追加もしくはネイバーリストから削除する情報とは、基地局あるいはレピータを通信システム上において一意に特定できる情報であり、基地局あるいはレピータに固有のIDのことである。
 システムの仕様上、基地局とレピータのIDとが重複することがある場合には、このレピータの情報は、レピータのIDと、レピータのIDであることを示す情報が含まれる。
 また、ネイバーリストには各基地局、各レピータが使用する周波数帯域などの情報も含まれている。
(3)上述の実施の形態3で示したネイバーリストの更新に係る動作、ネイバーリストの更新処理等(図28、29、30参照)を基地局、レピータ、無線端末等のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるためのプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布させることもできる。このような記録媒体には、ICカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ROM等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより、実施形態で示したような各種機能が実現されるようになる。
<実施の形態4>
 上記実施の形態1~3においては、WiMAXの通信規格に従って動作するレピータや無線端末、通信システムを開示してきた。
 ところで、WiMAXには、MCBCS(Multi Cast Broad Cast Service)というサービスがある。
 図45は、WiMAXにおけるMCBCSについて説明するための通信システムのシステム構成を示したシステム図である。MCBCSとは、予め定められたゾーンに対して情報を発信するサービスであり、当該ゾーンは、ゾーン内に設置されている1以上の基地局と対応付けられている。
 図45に示すように、通信システムは、ASN-GW(Access Service Network ? Gate Way)サーバ4400と、基地局(BS(Base Station))4101~4107と、レピータ4201~4204と、無線端末4301~4303とを含んで構成される。なお、基地局、レピータ、無線端末のここに示した台数は一例であり、この数に限るものではない。
 各基地局4101~4107は、ネットワーク4000を介して互いに接続されている。
 レピータ4201は、基地局4102と同期を確立し通信している。レピータ4202は、基地局4103と同期を確立し通信している。レピータ4203は、基地局4104と同期を確立し通信している。レピータ4204は、基地局4105と同期を確立し通信している。
 無線端末4301は、基地局4103と同期を確立し通信している。無線端末4302は、レピータ4202と同期を確立し通信している。無線端末4303は、レピータ4204と同期を確立し通信している。
 ASN-GWサーバ4400は、BSID(Base Station IDentifier)リストを保持し、当該BSIDリストで各ゾーンに分類される基地局それぞれに、各ゾーン宛てにオペレータにより指定されるコンテンツを配信する。
 図33に示したシステム図では、BS4101~4103が属するゾーンは、Zone001であり、BS4104~4107が属するゾーンは、Zone002でる。例えば、Zone001には、コンテンツAが、Zone002には、コンテンツBが配信される。
 情報を配信するASN-GWサーバ4400に記憶されているBSIDリストにより、ゾーンが分類され、各ゾーンには異なった情報を配信することを実現できる。
 ところで、従来では無線基地局単位でしかゾーンを特定できなかったため、より細かなゾーンの特定をして、無線端末にMCBCSによる情報が配信できなかったという問題がある。
 そこで、本実施の形態4においては、MCBCSによる情報を配信する際により細かくゾーンが設定できるようコンテンツの配信先を管理する管理サーバを提供することを目的とする。
<構成>
 では、ここから、上述の問題を解決するための実施の形態4に係る管理サーバについて、図33~図45を用いて説明する。
 図33は、通信システムのシステム構成を示したシステム図である。
 通信システムは、基地局4101~4107と、レピータ4201~4204と、無線端末4301~4303と、ASN-GWサーバ4400とを含んで構成される。なお、ここに示した基地局や、レピータ、無線端末の台数は1例であり、実際には、数千台、数万台あってもよい。
 各基地局4101~4107は、ネットワーク4000を介してASN-GWサーバ4400に接続されている。また、基地局4101~4103は、MCBCSによるコンテンツの配信対象のゾーンであるZone001に属し、基地局4104~4107は、Zone002に属している。
 レピータ4201は、基地局4102と同期を確立し通信している。レピータ4202は、基地局4103と同期を確立し通信している。レピータ4203は、基地局4104と同期を確立し通信している。レピータ4204は、基地局4105と同期を確立し通信している。
 無線端末4301は、基地局4103と同期を確立し通信している。無線端末4302は、レピータ4202と同期を確立し通信している。無線端末4303は、レピータ4204と同期を確立し通信している。
 また、図33に示すシステム図では、基地局4101~4103は、Zone001に属している。基地局4104~4107は、Zone002に属している。
 なお、以下の説明では、基地局をBS、レピータをRS、無線端末をMSと記載することもある。また、基地局や、レピータ、無線端末は、従来からある基本的な機能を保持しているものとし、本実施例においては、発明の特徴部分を重点的に説明する。
 図34は、基地局の機能構成を示した機能ブロック図である。各基地局は、同様の機能構成を備えており、ここでは基地局4103を例に説明する。
 図34は、基地局4103の機能構成を示した機能ブロック図である。図34に示すように基地局4103は、上位通信部4110と、制御部4120と、下位通信部4130と、記憶部4140とを含んで構成される。
 上位通信部4110は、ネットワーク4000と接続しており、他の基地局と通信を実行する機能を有する。また、他の基地局から受信した自基地局に登録されている無線端末宛ての信号を下位通信部4130に伝達する機能と、下位通信部4130から伝達された信号をネットワーク4000に出力する機能を有する。また、ネットワークを介して、ASN-GWサーバ4400からのMCBCSによるコンテンツデータを受信する機能も有する。また、上位通信部4110は、下位通信部4130から、同期確立情報あるいは同期解除情報を受け取った場合に、同期確立情報あるいは同期解除情報をASN-GWサーバ4400に送信する機能も有する。
 制御部4120は、基地局4103の各部を制御する機能を有する。
 下位通信部4130は、アンテナ4131と接続され、無線端末及びレピータと通信を実行する機能を有する。下位通信部4130は、アンテナ4131を介して、レピータ及び無線端末との同期を確立するために毎フレームごとにプリアンブル及びダウンリンク方向の通信に必要な周波数等の情報を含むDL-MAPと、アップリンク方向の通信に必要な周波数等の情報を含むUL-MAPとを含ませて発信している。また、下位通信部4310は、上位通信部4110から伝達された信号が、ASN-GWサーバ4400からのMCBCSによるコンテンツデータであって、受信した信号が自局宛てのものであった場合に、自局と通信している無線端末に宛てて発信する。また、自局宛てのものでなかった場合であっても、自局と通信しているレピータには、MCBCSになるコンテンツデータを発信する。
 さらに下位通信部4130は、新たなレピータと同期を確立した場合には、当該レピータの情報を含んだ、新たな同期を確立したことを示す同期確立情報を上位通信部4110に伝達する機能を有する。また、下位通信部4130は、通信していたレピータとの同期が解除された場合に、当該レピータの情報を含んだ、同期を解除したことを示す同期解除情報を上位通信部4110に伝達する機能も有する。
 記憶部4140は、基地局4101が動作上必要とするプログラムやデータを記憶する機能を有し、ネイバーリスト4141を記憶している。ネイバーリスト4141は、基地局4101が同期を確立している無線端末あるいはレピータが他の基地局にハンドオーバーを実行する際にハンドオーバー先の候補として参照する基地局ならびにレピータの情報を示す情報である。
 以上が基地局4101の説明である。
 図35は、レピータの機能構成を示した機能ブロック図である。各レピータは、同様の機能構成を備えており、ここではレピータ4202を例に説明する。
 図35は、レピータ4202の機能構成を示した機能ブロック図である。図35に示すように、レピータ4202は、ドナー部4210とリモート部4220とを含んで構成される。ドナー部4210は、基地局4103と通信を実行する機能を有する。リモート部4220は、無線端末4301と通信を実行する機能を有する。ドナー部4210とリモート部4220とは同一のクロックが供給されて動作している。
 ドナー部4210は、第1通信部4211と、起動制御部4214とを含んで構成される。
 第1通信部4211は、アンテナ4212と接続され、第1同期確立部4213とを含んで構成される。第1通信部4211は、アンテナ4212を介して基地局と通信する機能を有する。第1通信部4211は、アンテナ4212を介して基地局から受信した信号をリモート部4220に伝達する機能を有する。また、リモート部4220から伝達された信号をアンテナ4212を介して基地局に送信する機能を有する。また、第1通信部4211は、基地局から受信した信号がMCBCSによるコンテンツデータであって、自レピータのアドレスを指定する情報が含まれていた場合に、第2通信部4221に伝達する機能を有する。受信した信号が、当該MCBCSによるコンテンツデータであって、自レピータのアドレスを指定する情報が含まれていなかった場合には受信した信号を破棄する。但し、別のレピータと通信している場合には、そのレピータにMCBCSによるコンテンツデータを送信するために第2通信部4221に伝達する。また、第1通信部4211は、基地局との通信が実行しにくくなったとき、即ち通信におけるエラーの発生率が所定閾値より高くなった場合に、通信している基地局に対してハンドオーバーの実行を要求し、当該要求に対する許可信号を受けた場合にハンドオーバーを実行する機能を有する。
 第1同期確立部4213は、プリアンブルの参照信号を保持し、基地局との同期が確立していない状態において第1通信部で受信した信号の中から保持している参照信号と一致する信号を検出してプリアンブルを特定し、プリアンブルに後続するMAP情報(ダウンリンクの周波数帯域や、下りバーストの割当、アップリンクの周波数帯域や、上りバーストの割当等の情報を含む)に基づいて、基地局との同期を確立する機能を有する。
 起動制御部4214は、第1同期確立部4213が基地局と同期を確立し、基地局からプリアンブルが到来するタイミングとその周期を自己の動作クロックにおけるタイミングと周期に換算し、そのタイミングと周期を第2同期確立部4223に通知し、同期に必要なプリアンブルを含むフレームの発信を指示する。
 リモート部4220は、第2通信部4221を含んで構成される。
 第2通信部4221は、アンテナ4222と接続され、第2同期確立部4223とを含んで構成される。第2通信部4221は、アンテナ4222を介して、リモート部に接続されている無線端末と通信を実行する機能を有する。第2通信部4221は、第1通信部4211から伝達された信号を、アンテナ4222を介して指定される無線端末に送信する機能を有する。また、アンテナ4222を介して受信した信号を第1通信部4211に伝達する機能を有する。
 第2同期確立部4223は、起動制御部4214から指示されたタイミングと同じタイミングでプリアンブルが発信されるように、第2通信部4221が、各フレームごとに含ませるプリアンブルならびにMAP情報を生成し、生成された情報を含んだ信号を起動制御部4214から通知されたタイミングで第2通信部4221が発信する。当該プリアンブルならびにMAP情報が無線端末で受信されることにより、同期の諸手順が開始され、第2同期確立部4223は、必要に応じて無線端末とネゴシエーションを行って同期を確立する。
 以上がレピータ4202の説明である。
 図36は、無線端末の機能構成を示した機能ブロック図である。各無線端末は、同様の機能構成を備えており、ここでは無線端末4301を例に説明する。
 図36に示すように無線端末4301は、通信部4310と、表示部4320と、音声処理部4330と、操作部4340と、記憶部4350と、制御部4360とを含んで構成される。
 通信部4310は、アンテナ4311から受け取った受信信号を受話音声信号及び受信データ信号に復調し、復調した受話音声信号や、受信データ信号を制御部4360に出力する機能を有する。また、通信部4310は、音声処理部4330でA/D変換された送話音声信号、及び制御部4360から与えられる電子メールなどの送信データ信号を変調し、通信用アンテナ4311から出力する機能を有する。また、通信部4310は、基地局もしくはレピータからの信号を受信し、基地局もしくはレピータと同期を確立する機能を有する。
 表示部4320は、LCD(Liquid Crystal Display)などによって実現されるディスプレイを含み、制御部4360の指示による画像をディスプレイに表示する機能を有する。
 音声処理部4330は、通信部4310から出力された受話音声信号をD/A変換してスピーカ4332に出力する機能と、マイク4331から取得した送話音声信号をA/D変換し、変換された信号を制御部4360に出力する機能を有する。
 操作部4340は、テンキー群、オンフックキー、オフフックキー、方向キー、決定キー、メールキー、サイドキーなどを含み、ユーザの操作を受け付け、受け付けた操作内容を制御部4360に出力する機能を有する。
 記憶部4350は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含んで構成され、小型ハードディスクや不揮発性メモリなどによって実現される。記憶部4350は、無線端末4301の動作上必要な各種データやプログラムの他、音楽データや画像データなどを記憶する機能を有する。記憶部4350は、同期を確立した基地局もしくはレピータから受信したネイバーリスト4351を記憶している。ネイバーリスト4351は、無線端末4301がハンドオーバーを実行する際に、通信部4310により参照される。
 制御部4360は、例えばCPU(Central Processing Unit)などにより実現され、無線端末4301の各部を制御する機能を有する。制御部4360は、通信部4310が受信したMCBCSによるコンテンツを受信した場合、当該コンテンツが音声データであった場合には、音声処理部4330に当該音声データを出力させ、文字データあるいは画像データであった場合には、表示部4320に表示させる。
 図37は、ASN-GWサーバ4400の機能構成を示した機能ブロック図である。
 図37に示すように、ASN-GWサーバ4400は、通信部4410と、BSID更新部4420と、制御部4430と、記憶部440とを含んで構成される。
 通信部4410は、ネットワーク4000に接続されている基地局あるいはレピータと通信する機能を有する。通信部4410は、制御部4430の指示になる信号、例えば、MCBCSで配信するコンテンツを送信する有する。また、通信部4410は、基地局から新たなレピータと同期を確立したことを示す同期確立情報を受信した場合に、当該同期確立情報をBSID更新部4420に伝達する機能を有する。また、通信部4410は、基地局からレピータとの同期を解除したことを示す同期解除情報を受信した場合に、当該同期解除情報をBSID更新部4420に伝達する機能も有する。
 BSID更新部4420は、記憶部440にあるBSIDリスト4441を更新する機能を有する。具体的には、通信部4410から同期確立情報が伝達された場合には、BSIDリスト4441の、当該同期確立情報を送信してきた基地局の属するゾーンに当該同期確立情報で示されるレピータの情報を、追加登録する。また、通信部4410から同期解除情報が伝達された場合には、BSIDリスト4441の、当該同期解除情報を送信してきた基地局の属するゾーンから当該同期解除情報で示されるレピータの情報を、削除する。
 制御部4430は、ASN-GWサーバ4400の各部を制御する機能を有し、特に以下の機能を有する。制御部4430は、MCBCSによるコンテンツを、当該コンテンツを送信すべき基地局及びレピータをそれぞれのアドレスで以って指定し、通信部4410に送信させる機能を有する。
 記憶部440は、ASN-GWサーバ4400が動作上必要とするプログラムやデータを保持する機能を有し、特にBSIDリスト4441と、コンテンツ4442と、コンテンツ配信表4443とを記憶している。
 BSIDリスト4441は、ゾーンと、ゾーンに属する基地局、レピータを対応付けた情報である。
 コンテンツ4442は、配信するコンテンツデータ群のことである。
 コンテンツ配信表4443は、どのゾーンにどのコンテンツを送信するかを定めた情報であり、ゾーンを示す情報とコンテンツを示す情報とを対応付けた情報である。
 以上がASN-GWサーバ4400の各部の説明である。
<データ>
 図38は、ASN-GWサーバ4400が保持するBSIDリスト4441のデータ構成の一例を示すデータ概念図である。
 図38に示すようにBSIDリスト4441は、各ゾーンに対応して、基地局とレピータとが登録される構成をとる。
 図38によれば、BSIDリスト4441では、Zone001には、BS4101と、BS4102と、BS4103と、RS4201と、RS4202とが対応付けられている。
 また、Zone002には、BS4104と、BS4105と、BS4106と、BS4107と、RS4203と、RS4204とが対応付けれている。
 これにより、図33のシステム図で示すゾーンの設定が可能となり、BSIDリスト4441にレピータも登録されていることにより、レピータ配下の無線端末にもMCBCSによるコンテンツが配信されるようになる。
 ここでコンテンツ配信の仕組みを簡単に説明しておくと、ASN-GWサーバ4400は、MCBCSによるコンテンツそれぞれを、コンテンツデータのヘッダに当該コンテンツを配信すべきゾーンに対応する基地局とレピータのアドレスをヘッダに含ませてブロードキャストする。ブロードキャストされたコンテンツデータは、各基地局、レピータで受信され、ヘッダに含まれているアドレスが一致した場合に限り、各基地局及びレピータは同期を確立して通信している全ての無線端末に配信する。
 図39は、ASN-GWサーバ4400が保持するコンテンツ配信表4443のデータ構成の一例を示すデータ概念図である。
 図39に示すようにコンテンツ配信表4443は、ゾーンと、配信するコンテンツとを対応付けた構成をとる。
 図39によれば、Zone001には、コンテンツAが、Zone002には、コンテンツBが配信されることになる。
<動作>
 ここから、本実施の形態の動作を図40、41、42に示すフローチャートを用いて説明する。
 まず、図40を用いてコンテンツの配信について説明する。図40は、ASN-GWサーバ4400がコンテンツを配信する際の動作を示したフローチャートである。
 ASN-GWサーバ4400は、例えばオペレータによりコンテンツの配信の実行を指示されたとする。
 すると、制御部4430は、記憶部440からBSIDリスト4441を読み出す(ステップS4801)。
 また、制御部4430は、記憶部440からコンテンツ配信表4443を読み出す(ステップS4802)。
 そして、制御部4430は、コンテンツ配信表4443に記されている全てのゾーンそれぞれに対して以下のステップS4803~S4805までの処理を実行する。
 制御部4430は、コンテンツ配信表4443に記されているゾーンであって、まだコンテンツを配信していないゾーンに対応するコンテンツを記憶部440から取得する(ステップS4803)。
 ステップS4803でコンテンツを配信することにしたゾーンについて、当該ゾーンに対応する基地局とレピータの情報をBSIDリスト4441を参照して取得する(ステップS4804)
 そして、制御部4430は、コンテンツと、当該コンテンツを配信する基地局とレピータのアドレスを通信部4410に通知する。そして、通信部4410は、通知されたアドレス宛てに、通知されたコンテンツを配信する(ステップS4805)。
 各基地局、レピータは、自身あての信号であるか否かを信号に含まれるアドレスで特定し、自身あての信号であった場合に、受信したコンテンツを、自身が通信している無線端末に対して配信し、無線端末のユーザは、MSBCSによるコンテンツを見聞きして情報を得る。これがASN-GWサーバ4400のMCBCSによるコンテンツの配信の流れである。
 ところで、レピータには、電車などに搭載されたりすることがある。この場合に、レピータは、ゾーンを跨いで移動することが考えられる。そうすると、今までのBSIDリスト4441では、正しくコンテンツを配信することができなくなるため、BSIDリスト4441を更新する必要がある。
 以下、図41を用いて、BSIDリスト4441の更新に係る通信システムの動作を説明し、その後に、ASN-GWサーバ4400におけるBSIDリスト4441の更新に係る動作を図42を用いて説明する。
 図41は、通信システムのBSIDリスト4441の更新に係る動作を示したタイミングチャートである。
 図41に示すようにレピータ4202は基地局4103と同期を確立し、通信を実行している(ステップS4901)。
 ここで、レピータ4202が、例えば電車に搭載されたレピータであったとして、移動しているものとする。すると、レピータ4202は、基地局4103との通信が実行しにくくなると基地局4103に対してハンドオーバーを要求する(ステップS4902)。
 基地局4103は、当該ハンドオーバーの要求に対してハンドオーバーを実行してもよいという許可をレピータ4202に与える(ステップS4903)。
 ハンドオーバーの許可を受信すると、レピータ4202は、自機で保持視してるネイバーリストを参照してハンドオーバーを実行する(ステップS4904)。ここでは、基地局4107にハンドオーバーしたとする。
 レピータ4202は、基地局4107からのプリアンブル信号を受信し、所定の手順を踏んで基地局4107との同期を確立する(ステップS4905)。
 基地局4103は、レピータ4202との同期が解除されたことを検知して、レピータ4202がハンドオーバーを実行し、自局との同期が解除されたことを示す情報をASN-GWサーバ4400に通知する(ステップS4906)。
 一方、基地局4107は、レピータ4202との同期が確立すると、新たにレピータ4202と同期を確立したことを示す情報をASN-GWサーバ4400に通知する(ステップS4907)。
 すると、ハンドオーバーの実行情報と、新たなレピータとの同期確立情報とを受けてASN-GWサーバ4400は、保持しているBSIDリスト4441を更新する(ステップS4908)。
 では、ASN-GWサーバ4400において、BSIDをどのように更新するのかについて、図42に示すフローチャートを用いて説明する。
 図42に示すように、ASN-GWサーバ4400は、基地局から信号を受信した際に、当該信号が、基地局から新たなレピータとの同期を確立したことを示す同期確立情報であるか否かを判定する(ステップS4001)。当該判定は、受信した信号における同期確立情報を示す識別子があるか否かにより判定する。
 受信した信号が、同期確立情報であった場合には(ステップS4001のYES)、BSID更新部は、同期確立情報を送信してきた基地局が属するゾーンに、同期確立情報に含まれる基地局が新たに同期を確立したレピータの情報を登録してBSIDリスト4441を更新する(ステップS4002)。
 受信した信号が同期確立情報でなかった場合には(ステップS4001のNO)、通信部は、受信した信号が基地局が今まで通信を実行していたレピータとの同期を解除したことを示す同期解除情報であるか否かを判定する(ステップS4003)。当該判定は、受信した信号における同期解除情報を示す識別子があるか否かにより判定する。
 受信した信号が同期解除情報でなかった場合には、(ステップS4003のNO)、受信した信号は、同期確立情報、同期解除情報以外の信号であるので、受信した信号に従った処理を実行する。
 受信した信号が同期解除情報であった場合には、(ステップS4003のYES)、BSID更新部は、同期解除情報を送信してきた基地局が属するゾーンから、同期解除情報に含まれる同期が解除されたレピータの情報を削除してBSIDリスト4441を更新する(ステップS4004)。
 以上が、BSIDリスト4441の更新の流れである。レピータがゾーンを移動する際には、必ずハンドオーバーが発生することになるので、これを利用してBSIDリスト4441を更新する。
 では、具体例を以ってBSIDリスト4441の更新について説明する。
 図43は、図33に示したシステム図の状態から、レピータが例えば電車に搭載されているレピータであったとして、レピータ4202が移動し、レピータ4202が基地局4107にハンドオーバーしたことを示すシステム図である。
 図43に示すように、レピータ4202は、基地局4107と同期を確立し、Zone002に属することになる。
 するとASN-GWサーバ4400は、図38に示すBSIDリスト4441を図44に示すBSIDリスト4441に更新する。
 図38と図44を比較すればわかるように、図38において、Zone001に対応付けられていたRS4202が、図44では、Zone001との対応付けが削除されている。また、図38においてZone002に対応付けられていなかったRS4202が、図44では、Zone002に対応付けられている。
 図38から図44への変化に示すようにBSIDリスト4441が更新されることにより、レピータがハンドオーバーを実行したとしても、ASN-GWサーバ4400は、MCBCSによるコンテンツを適切に配信できる。
 以上に説明してきたように、BSIDリスト4441にレピータの情報が含まれることにより、MCBCSによるコンテンツの配信をより細かくゾーンを指定して実行できるようになる。これにより、従来であれば、同じ基地局に属するレピータには同じコンテンツしか配信できなかったが、同じ基地局に属しているレピータをそれぞれ別のゾーンに属させて別々のコンテンツを配信することができるようにもなる。
 また、レピータが移動するものであった場合には、ゾーンを移動することになるので、BSIDリスト4441を更新することにより、ゾーンを移動した場合であっても、ゾーンに適したコンテンツをレピータに配信することができる。
<実施の形態4変形例>
 ここでは、上記実施の形態4についての各種変形例について説明する。
(1)上記実施の形態4では、ゾーンでは隣接しあう基地局やレピータにより構成されていたが、ゾーンはコンテンツを配信する基地局、レピータのグループを特定するためのものでしかなく、ゾーンは、同一のゾーンが飛び飛びに設定されてもよく、例えば図33のシステム図であれば、基地局4102は、Zone002に含まれていてもよい。
(2)上記実施の形態4では、基地局やレピータは、1つのゾーンに属することとしたが、一時に2以上のゾーンに属することとしてもよい。但し、移動するレピータについては、その限りではない。
(3)上記実施の形態4では、BSIDリスト4441の更新について、基地局とのハンドオーバーを契機に実行していたが、電車に搭載されるレピータなどの場合には、基本的には、電車の運行表などから、各ゾーンを通過する時間帯の予測がたつ。そこで、その各ゾーンを通過するタイミングを示す運行情報と、各タイミングにおいて使用するBSIDリスト4441をASN-GWサーバ4400が保持する。そして、運行情報に従って使用するBSIDリスト4441を切り替える構成にしてもよい。
(4)上記実施の形態4では、ASN-GWサーバ4400は、コンテンツを配信する機能も保持していたが、ASN-GWサーバ4400は、BSIDリスト4441を管理するサーバであればよく、コンテンツを配信するサーバは別に存在する構成をとってもよい。つまりコンテンツを配信するコンテンツ配信サーバは、コンテンツを配信する際に、その配信すべきゾーンを特定するために、ASN-GWサーバ4400にアクセスして、BSIDリスト4441を取得し、取得したBSIDリスト4441に従って、コンテンツ配信サーバが自身で保持しているコンテンツを配信することとしてもよい。
 また、ASN-GWサーバ4400は、自サーバで保持するコンテンツだけでなく、例えば、オペレータにより、記録媒体などから入力されたコンテンツを受信して、当該コンテンツを配信することとしてもよい。
(5)上記実施の形態4において、同期確立情報や、同期解除情報に含まれるレピータの情報について詳細には述べなかったが、ここでこれらの情報に含まれるレピータの情報とは、ASN-GWサーバ4400が一意にレピータを特定できる情報であり、レピータに固有のIDのことであり、基地局のIDと重複することもない情報である。
 システムの仕様上、基地局とレピータのIDとが重複することがある場合には、このレピータの情報は、レピータのIDと、レピータのIDであることを示す情報が含まれる。
(6)上記実施の形態4において、MCBCSによるコンテンツの配信の際には、ASN-GWサーバ4400からレピータまでトンネリングがなされてもよい。
(7)上述の実施の形態4で示した通信に係る動作、BSIDリスト4441の更新処理等(図42参照)をレピータ等のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるためのプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布させることもできる。このような記録媒体には、ICカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ROM等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより、実施形態で示したような各種機能が実現されるようになる。
 本発明に係るレピータは、GPSなしで基地局及び無線端末と同期を確立し通信を中継する中継器として活用することができる。
100、2101~2107、3101~3107、4101~4107 基地局
110、2110、3110、4110 上位通信部
120、2120、3120、4120 制御部
130、2130、3130、4130 下位通信部
131、2131、3131、4131 アンテナ
140、2140、3140、4140 記憶部
141、2141、3141、4141 ネイバーリスト
200、2201~2204、3201~3204、4201~4204 レピータ
210、2210、3210、4210 ドナー部
211、2211、3211、4211 第1通信部
212、2212、3212、4212 アンテナ
213、2213、3213、4213 第1同期確立部
214、2214、3214、4214 起動制御部
220、2220、3220、4220 リモート部
221、2221、3221、4221 第2通信部
222、2222、3222、4222 アンテナ
223、2223、3223、4223 第2同期確立部
300、2301~2304、3301~3303、4301~4303 無線端末
310、2310、3310、4310 通信部
311、2311、3311、4311 アンテナ
320、2320、3320、4320 表示部
330、2330、3330、4330 音声処理部
331、2331、3331、4331 マイク
332、2332、3332、4332 スピーカ
340、2340、3340、4340 操作部
350、2350、3240、3350、4350 記憶部
351、2351、3241、3351、4351 ネイバーリスト
360、2360、3230、3360、4360 制御部
2000、3000、4000 ネットワーク
4400 ASN-GWサーバ
4410 通信部
4420 BSID更新部
4430 制御部
4440 記憶部
4441 BSIDリスト
4442 コンテンツ
4443 コンテンツ配信表

Claims (17)

  1.  基地局と無線端末間の通信を中継するレピータであって、
     基地局と通信を実行するドナー部と、
     無線端末と通信を実行するリモート部とを備え、
     前記ドナー部は、前記基地局からのプリアンブルを含む信号を受信し、受信した信号に基づいて、データの送受信に係るフレームの開始のタイミングを決定するための同期を確立し、
     前記ドナー部は、前記リモート部にフレームの開始のタイミングを特定するための基準となるタイミングを通知し、
     前記リモート部は、通知されたタイミングに基づいて、前記ドナー部がプリアンブルを受信するタイミングで、リモート部が発信するプリアンブルが無線端末において受信されるように、プリアンブルを含む同期確立のためのフレームを発信する
     ことを特徴とするレピータ。
  2.  前記ドナー部と前記リモート部とは同一周期のクロックで動作し、
     前記ドナー部は、前記クロックにおける前記フレームのプリアンブル信号を受信する予定のタイミングを前記リモート部に通知し、
     前記リモート部は、通知されたタイミングと同じタイミングでプリアンブルを含む前記フレームを発信する
     ことを特徴とする請求項1記載のレピータ。
  3.  前記リモート部は、複数の無線端末と並行して通信を実行するものであり、
     前記レピータは、更に、
     自機が通信している複数の無線端末との通信において、所定の条件を満たすエラーが検出された場合に、当該複数の無線端末全てに対して、ハンドオーバーを実行するように指示する指示手段を備える
     ことを特徴とする請求項1記載のレピータ。
  4.  前記レピータは、更に、
     ハンドオーバーする候補となる基地局の情報を含むネイバーリストを記憶する記憶手段と、
     前記ネイバーリストを参照してハンドオーバーを実行する実行手段と、
     前記実行手段がハンドオーバーを実行した場合に、ハンドオーバー先の基地局から、当該基地局が保持するネイバーリストを受け付ける受付手段と、
     前記記憶手段に記憶されているネイバーリストを、前記受付手段が受け付けたネイバーリストに、ハンドオーバー先の基地局の情報を追加したネイバーリストに置換する置換手段とを備え、
     前記記憶手段に記憶されているネイバーリストを、自レピータと通信している無線端末に送信する
     ことを特徴とする請求項1記載のレピータ。
  5.  前記置換手段は、更に、
     前記取得手段が取得したネイバーリストに自レピータの情報が含まれていた場合に、自レピータの情報を削除する
     ことを特徴とする請求項4記載のレピータ。
  6.  基地局と、レピータと、無線端末とからなる通信システムにおける無線端末であって、
     通信手段と、
     通信におけるエラーを検出する検出手段と、
     自端末がハンドオーバーする候補となるレピータ及び基地局を示す情報であるネイバーリストを記憶する記憶手段と、
     基地局と同期を確立しているときに、前記検出手段により検出されるエラーのエラーレートが予め定められた閾値を超える場合に、前記ネイバーリストに含まれるレピータへのハンドオーバーを実行する実行手段とを備える
     ことを特徴とする無線端末。
  7.  前記実行手段は、
     自端末が同期を確立している基地局に対してハンドオーバーの実行の許可を要求する要求手段と、
     前記要求に対しての許可を示す許可信号を基地局から受け付ける受付手段と、
     前記受付手段が許可信号を受け付けた場合に、前記ネイバーリストに示されるレピータを探索する探索手段とを備える
     ことを特徴とする請求項6記載の無線端末。
  8.  前記ネイバーリストに登録されているレピータ、基地局は、無線端末がハンドオーバーする優先順位がレピータの方が基地局よりも高くなるように定められており、
     前記探索手段は、当該優先順位に従ってレピータあるいは基地局を探索し、
     前記実行手段は、前記探索手段により探索されたレピータから受信した信号の信号強度が所定以上であれば、探索されたレピータハンドオーバーする
     ことを特徴とする請求項7記載の無線端末。
  9.  基地局と、レピータと、無線端末とからなる通信システムであって、前記レピータと前記基地局との相対位置関係が変化しうるものであり、
     前記基地局は、
     自基地局と通信しているレピータまたは無線端末がハンドオーバーを実行する際に参照するハンドオーバー先の候補となる基地局又はレピータの情報を示すネイバーリストを記憶する第1記憶手段と、
     前記ネイバーリストに登録されていないレピータと同期を確立した場合に、当該レピータの情報を含ませて前記ネイバーリストを更新する更新手段と、
     前記第1記憶手段に記憶されているネイバーリストを自基地局と通信しているレピータ及び無線端末に送信する第1送信手段とを備え、
     レピータは、
     無線端末がハンドオーバーを実行する際に参照するハンドオーバー先の候補となる基地局及びレピータの情報を示すネイバーリストを記憶する第2記憶手段と、
     今までの同期を解除し、新たな基地局と同期を確立した場合に、同期を確立した基地局からネイバーリストを取得する取得手段と、
     前記第2記憶手段に記憶されているネイバーリストを、前記取得手段により取得されたネイバーリストに同期を確立した基地局の情報を追加したネイバーリストに置換する置換手段と、
     前記第2記憶手段に記憶されているネイバーリストを自レピータと通信している無線端末に送信する第2送信手段とを備える
     ことを特徴とする通信システム。
  10.  前記更新手段は、更に、
     前記ネイバーリストに登録されているレピータとの同期が解除された場合に、当該レピータの情報を削除して前記ネイバーリストを更新する
     ことを特徴とする請求項9記載の通信システム。
  11.  前記置換手段は、更に、
     前記取得手段が取得したネイバーリストに自レピータの情報が含まれていた場合に、自レピータの情報を削除する
     ことを特徴とする請求項9記載の通信システム。
  12.  前記レピータと前記基地局との相対位置関係は変化しうるものであり、
     記憶手段は、時間ごとの自局に近接する基地局及びレピータの情報を示すネイバーリリストを複数記憶し、
     前記基地局は、更に、
     前記複数のネイバーリストのうち配信するネイバーリストを前記時間に応じて決定する決定手段を供え、
     前記送信手段は、前記決定手段により決定されたネイバーリストを自局に位置登録されているレピータならびに無線端末に送信する
     ことを特徴とする請求項9記載の通信システム。
  13.  基地局と、レピータと、無線端末が含まれる通信システムにおける基地局であって、
     自基地局と通信しているレピータまたは無線端末がハンドオーバーを実行する際に参照するハンドオーバー先の候補となる基地局又はレピータの情報を示すネイバーリストを記憶する第1記憶手段と、
     前記ネイバーリストに登録されていないレピータと同期を確立した場合に、当該レピータの情報を含ませて前記ネイバーリストを更新する更新手段と、
     前記第1記憶手段に記憶されているネイバーリストを自基地局と通信しているレピータ及び無線端末に送信する送信手段とを備える
     ことを特徴とする基地局。
  14.  前記更新手段は、更に、
     前記ネイバーリストに登録されているレピータとの同期が解除された場合に、当該レピータの情報を削除して前記ネイバーリストを更新する
     ことを特徴とする請求項13記載の基地局。
  15.  管理サーバと、複数の基地局と、複数のレピータと、無線端末とを含んで構成される通信システムにおけるコンテンツの配信先を管理するための管理サーバであって、
     前記基地局各々は、送信されてきたコンテンツデータを自基地局が管理するレピータ及び、送信されてきたコンテンツデータが自基地局宛てであった場合に自基地局が管理する無線端末に送信するものであり、
     前記レピータ各々は、送信されてきたコンテンツデータを自機宛てであった場合に、自機が管理する無線端末に送信するものであり、
     前記管理サーバは、
     コンテンツデータを配信する際に参照されるものであって、コンテンツが配信される領域を定めるゾーン毎に、基地局及びレピータを対応付けた配信リストを記憶する記憶手段を備える
     ことを特徴とする管理サーバ。
  16.  前記管理サーバは、更に、
     コンテンツを記憶するコンテンツ記憶手段と、
     前記配信リストを参照して、当該コンテンツが配信されるゾーンに対応する各基地局及び各レピータに配信する配信手段とを備える
     ことを特徴とする請求項15記載の管理サーバ。
  17.  前記レピータは移動に伴い通信先の基地局を変更するハンドオーバーを実行するものであり、
     前記管理サーバは、更に、
     前記基地局からレピータがハンドオーバーを実行したことを示す実行情報を受け付ける受付手段と、
     前記実行情報で示されるレピータがハンドオーバーした先の基地局と同じゾーンに当該レピータを属させ、前のグループから削除するように前記配信リストを更新する更新手段とを備える
     ことを特徴とする請求項15記載の管理サーバ。
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