WO2011007388A1 - 無線通信システム、基地局装置、端末装置、中継局装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、基地局装置、端末装置、中継局装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法 Download PDF

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WO2011007388A1
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relay
base station
radio
radio resource
terminal
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PCT/JP2009/003324
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大出高義
中村隆治
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富士通株式会社
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    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system, a base station apparatus, a terminal apparatus, a relay station apparatus, and a radio communication method in the radio communication system.
  • base station a base station device
  • terminal a terminal device
  • relay station a relay station device
  • Non-Patent Documents 1 and 2 In a wireless communication system using such a relay station, there are two relay systems, an AF (Amplified and Forward) system and a DF (Decode and Forward) system (for example, Non-Patent Documents 1 and 2 below).
  • AF Anamplified and Forward
  • DF Decode and Forward
  • Centralized scheduling Centralized scheduling
  • Distributed scheduling Distributed scheduling
  • Non-Patent Documents 3 to 5 Non-Patent Documents 3 to 5 below.
  • Centralized scheduling is a method in which, for example, a base station schedules a communication partner (relay station or terminal) of the base station and a communication partner (terminal) of the relay station.
  • Distributed scheduling is a scheme in which, for example, the base station performs scheduling for the communication partner of the base station, and the relay station performs scheduling for the communication partner of the relay station.
  • a radio frame is divided into an access area and a relay area.
  • communication between a base station and a relay station uses an access area
  • communication between a relay station and a terminal uses a relay area to perform radio communication.
  • Non-Patent Document 6 is also disclosed.
  • radio resources in the relay area are used in radio communication between the relay station and the terminal, if the number of terminals that perform radio communication with the relay station is less than a threshold value, there may be a surplus in the radio resources in the relay area. .
  • an object of the present invention is to provide a radio communication system, a base station apparatus, a terminal apparatus, a relay station apparatus, and a radio communication method in the radio communication system that can effectively use radio resources.
  • the base station apparatus allocates radio resources to the relay station apparatus and the terminal apparatus.
  • a change unit that changes at least one of a method, a radio resource allocation method and a scheduling method, or a radio resource assignment method and a scheduling method and a relay method in the relay station device, and the change unit changes
  • a transmission unit that transmits a change notification indicating that to the relay device, the relay device includes a reception unit that receives the change notification, the base station device, the relay station device, and the terminal device,
  • the radio resource allocated or allocated by at least the changed radio resource allocation method It performs wireless communication by using a.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the base station apparatus.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the relay station apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a terminal device.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing an operation example.
  • FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an operation example.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation example.
  • FIG. 8 is a sequence diagram showing an operation example.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation example.
  • 10A and 10B are diagrams illustrating a configuration example of a radio frame.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a radio frame.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a radio frame.
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing an operation example.
  • FIG. 13 is a flowchart showing an operation example.
  • FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an operation example.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an operation example.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of a base station apparatus.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of the relay station apparatus.
  • FIG. 18 is a sequence diagram illustrating an operation example.
  • FIG. 19 is a sequence diagram illustrating an operation example.
  • FIG. 20 is a sequence diagram showing an operation example.
  • FIG. 21 is a flowchart showing an operation example.
  • FIG. 22 is a sequence diagram showing an operation example.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a base station apparatus.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of a base station apparatus.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration example of the relay station apparatus.
  • FIG. 25 is a sequence diagram illustrating an operation example.
  • FIG. 26 is a sequence diagram illustrating an operation example.
  • FIG. 27 is a sequence diagram illustrating an operation example.
  • FIG. 28 is a sequence diagram illustrating an operation example.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system 10 in the first embodiment.
  • the radio communication system 10 includes a base station apparatus eNB (eNode B) 100, a relay station apparatus RN (Relay Node) 300, and a terminal apparatus UE (User Equipment) 500.
  • eNB base station apparatus
  • RN relay station apparatus
  • UE User Equipment
  • a base station apparatus (hereinafter “base station”) 100 performs wireless communication with a terminal apparatus (hereinafter “terminal”) 500-1 via a relay station apparatus (hereinafter “relay station”) 300, and further directly Wireless communication with terminal 500-2 is also possible.
  • terminal terminal apparatus
  • relay station relay station apparatus
  • the wireless communication system 10 can perform wireless communication via the relay station 300, the service range can be expanded and insensitive area countermeasures can be taken.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the base station 100.
  • the base station 100 includes an antenna 101, a reception radio unit 102, a demodulation / decoding unit 103, a base station relay downlink radio channel quality information extraction unit (hereinafter referred to as “base station relay downlink quality extraction unit”) 104, Inter-relay terminal downlink radio channel quality information extraction unit (hereinafter, “relay terminal-to-relay terminal quality extraction unit”) 105 and base station relay-to-relay uplink radio channel quality information measurement calculation unit (hereinafter, “base station relay-to-relay uplink quality calculation unit”) ”) 106, relay radio terminal uplink radio channel quality information extraction unit (hereinafter“ relay terminal uplink quality extraction unit ”) 107, scheduler 110, and dynamic radio resource allocation control unit (hereinafter“ dynamic allocation control unit ”).
  • base station relay downlink quality extraction unit Inter-relay terminal downlink radio channel quality information extraction unit
  • base station relay-to-relay uplink quality calculation unit base station relay-
  • dynamic allocation control signal creation unit 111
  • dynamic allocation control signal creation unit 112
  • partial radio resource Allocation control unit 112
  • partial allocation control unit 113
  • partial radio resource allocation control signal creation unit 112
  • base station relay communication control signal creation unit 115
  • Relay terminal communication control signal creation unit 116 radio resource allocation control method switching control unit (hereinafter referred to as "switching control unit") 120
  • radio resource allocation control method switching control signal creation unit hereinafter referred to as "switching control signal”
  • Creation section 121
  • encoding / modulation section 122 encoding / modulation section 122
  • transmission radio section 123 122
  • the antenna 101 receives a radio signal transmitted from the relay station 300 or the terminal 500 subordinate to the base station 100, or transmits a radio signal to the relay station 300 or the like.
  • the reception radio unit 102 outputs the radio signal output from the antenna 101 as a reception signal.
  • the demodulation / decoding unit 103 demodulates and decodes the reception signal output from the reception radio unit 102 based on the scheduling determined by the scheduler 110.
  • the base station relay downlink quality extraction unit 104 includes, in the received signal output from the demodulation / decoding unit 103, radio channel quality information in the downlink direction between the base station 100 and the relay station 300 (hereinafter referred to as “base station relay downlink relay”). Quality information ").
  • Base station relay downlink quality extraction section 104 outputs the extracted base station relay downlink quality information to scheduler 110.
  • Relay terminal downlink quality extraction section 105 includes, in the received signal output from demodulation / decoding section 103, radio channel quality information in the downlink direction between relay station 300 and terminal 500 (hereinafter, “inter-relay terminal downlink quality information”). ). Relay terminal downlink quality extraction section 105 outputs the extracted relay terminal downlink quality information to scheduler 110.
  • the uplink quality calculation unit 106 Based on the pilot signal (or known signal) transmitted from the relay station 300, the uplink quality calculation unit 106 between the base station relays and the radio channel quality information in the uplink direction between the base station 100 and the relay station 300 (hereinafter, “ Measure and calculate "upstream quality information between base station relays”).
  • the base station relay inter-relay uplink quality calculation unit 106 outputs the calculated base station relay inter-relay uplink quality information to the scheduler 110.
  • the relay terminal uplink quality extraction unit 107 includes, in the received signal output from the demodulation / decoding unit 103, radio channel quality information in the uplink direction between the relay station 300 and the terminal 500 (hereinafter referred to as "relay terminal uplink quality"). Information ").
  • the relay terminal uplink quality extraction unit 107 outputs the extracted relay terminal uplink quality information to the scheduler 110.
  • the scheduler 110 schedules each radio section based on each quality information. For example, the scheduler 110 performs scheduling in the downlink direction from the base station 100 to the relay station 300 based on the downlink quality information between base station relays. In the first embodiment, the scheduler 110 performs centralized scheduling, receives quality information of each radio section, and performs scheduling.
  • the dynamic allocation control unit 111 performs dynamic radio resource allocation with respect to radio resource allocation.
  • the dynamic radio resource allocation is a method of dynamically allocating radio resources used by the base station 100 and the relay station 300 without separately dividing them in a radio frame, for example.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a radio frame by dynamic radio resource allocation.
  • the dynamic allocation control unit 111 outputs information on the allocated radio resource to the dynamic allocation control signal creation unit 112.
  • the dynamic allocation control unit 111 controls the reception radio unit 102 or the transmission radio unit 123 so that data can be received or transmitted with the relay station 300 or the like using the allocated radio resource.
  • the dynamic allocation control signal creation unit 112 creates a dynamic radio resource allocation control signal (hereinafter, “dynamic allocation control signal”) based on information on radio resources.
  • the dynamic allocation control signal creation unit 112 outputs the dynamic allocation control signal to the encoding / modulation unit 122.
  • the partial allocation control unit 113 performs partial radio resource allocation regarding radio resource allocation.
  • Partial radio resource allocation is a method in which, for example, in a radio frame, radio resources used by the base station 100 and radio resources used by the relay station 300 are divided into different areas, and each radio resource is allocated.
  • FIG. 10A and FIG. 10B are diagrams illustrating a configuration example of a radio frame by partial radio resource allocation.
  • the partial allocation control unit 113 outputs information on the radio resource to the partial allocation control signal creation unit 114. Also, the partial allocation control unit 113 controls the reception radio unit 102 or the transmission radio unit 123 so that data can be received or transmitted with the relay station 300 or the like using the allocated radio resource.
  • the partial allocation control signal creation unit 114 creates a partial radio resource allocation control signal (hereinafter referred to as “partial allocation control signal”) based on information about the radio resource. Partial allocation control signal creation section 114 outputs the partial allocation control signal to encoding / modulation section 122.
  • the base station relay communication control signal creation unit 115 creates a base station relay communication control signal including scheduling information between the base station 100 and the relay station 300 based on the scheduling information output from the scheduler 110.
  • the base station relay communication control signal creation unit 115 outputs the created base station relay communication control signal to the encoding / modulation unit 122.
  • the relay terminal communication control signal creation unit 116 creates a relay terminal communication control signal including scheduling information between the relay station 300 and the terminal 500 based on the scheduling information output from the scheduler 110.
  • the relay terminal communication control signal creation unit 116 outputs the created relay terminal communication control signal to the encoding / modulation unit 122.
  • the switching control unit 120 switches the radio resource allocation method. For example, the switching control unit 120 switches from partial radio resource allocation to dynamic radio resource allocation based on the radio resource amount and the like. When switching to the partial radio resource allocation, the switching control unit 120 turns on the power of the partial allocation control unit 113 and turns off the power of the dynamic allocation control unit 111. Further, when switching to dynamic radio resource allocation, the switching control unit 120 turns off the power of the partial allocation control unit 113 and turns on the power of the dynamic allocation control unit 111. Details of the switching will be described later. The switching control unit 120 outputs information regarding the radio resource allocation method to the switching control signal creation unit 121.
  • the switching control signal creation unit 121 creates a switching control signal including information on the radio resource allocation method based on information on the radio resource allocation method.
  • the switching control signal creation unit 121 outputs the switching control signal to the encoding / modulation unit 122.
  • the encoding / modulation unit 122 performs encoding and modulation processing on the transmission data according to the scheduling determined by the scheduler 110.
  • the encoding / modulation unit 122 may perform encoding or the like on each control signal.
  • the transmission radio unit 123 outputs the output from the encoding / modulation unit 122 as a radio signal.
  • the radio signal is transmitted to the relay station 300 or the like via the antenna 101.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the relay station 300.
  • the relay station 300 includes an antenna 301, an uplink reception radio unit 302, a demodulation / decoding unit 303, an encoding / modulation unit 304, an uplink transmission radio unit 305, an antenna 306, and relay radio terminal downlink radio channel quality information.
  • An extraction unit (hereinafter “relay quality between relay terminals”) 307, an uplink radio channel quality measurement calculation unit (hereinafter “uplink quality calculation unit”) 308, and an uplink radio channel quality information creation unit (hereinafter “uplink quality calculation unit”) Quality information creation unit ”) 309, scheduler 310, dynamic radio resource allocation control signal extraction unit (hereinafter“ dynamic allocation control signal extraction unit ”) 311 and dynamic radio resource allocation control unit (hereinafter“ dynamic allocation control unit ”).
  • Partial radio resource allocation control unit (hereinafter, “partial allocation control unit”) 314, relay terminal communication control signal creation unit 315, switching control signal extraction unit 316, communication control signal extraction unit 317, downlink radio channel quality A measurement unit 318, a downlink reception radio unit 320, a demodulation / decoding unit 321, an encoding / modulation unit 322, and a downlink transmission radio unit 323 are provided.
  • the antenna 301 transmits and receives radio signals to and from the terminal 500.
  • the uplink reception radio unit 302 outputs a radio signal transmitted from the terminal 500 received by the antenna 301 as a reception signal.
  • the demodulation / decoding unit 303 demodulates and decodes the received signal output from the uplink reception radio unit 302 based on the scheduling determined by the scheduler 310.
  • the encoding / modulation unit 304 encodes and modulates the received signal output from the demodulation / decoding unit 303 based on the scheduling determined by the scheduler 310 or the like.
  • the uplink transmission radio section 305 outputs the reception signal output from the encoding / modulation section 304 to the antenna 306 as a radio signal.
  • the antenna 306 transmits and receives radio signals to and from the base station 100.
  • the relay inter-terminal downlink quality extraction unit 307 extracts, for example, the relay inter-terminal downlink quality information transmitted from the terminal 500 from the reception signal output from the demodulation / decoding unit 303.
  • Relay terminal downlink quality extraction section 307 outputs the extracted relay terminal downlink quality information to scheduler 310.
  • Uplink quality calculation section 308 measures and calculates the radio channel quality in the uplink direction between relay station 300 and terminal 500 (hereinafter, “upstream quality between relay terminals”) based on the pilot signal transmitted from terminal 500. To do.
  • the uplink quality calculation unit 308 outputs the calculated uplink radio channel quality to the scheduler 310 and the uplink quality information creation unit 309.
  • the uplink quality information creation unit 309 creates uplink quality information between relay terminals.
  • Uplink quality information creation section 309 outputs the created uplink radio channel quality information to encoding / modulation section 304 and transmits it to base station 100.
  • the scheduler 310 performs scheduling related to wireless communication with the subordinate terminal 500. In the first embodiment, since scheduling is performed by Centralized scheduling, the scheduler 310 executes scheduling according to the scheduler 110 of the base station 100.
  • the dynamic allocation control signal extraction unit 311 extracts the dynamic allocation control signal transmitted from the base station 100 from the reception signal output from the demodulation / decoding unit 321.
  • the dynamic allocation control signal extraction unit 311 outputs the extracted dynamic allocation control signal to the dynamic allocation control unit 312.
  • the dynamic allocation control unit 312 performs dynamic radio resource allocation to the subordinate terminal 500 based on the dynamic allocation control signal. However, since dynamic radio resource allocation is performed in the base station 100, the dynamic allocation control unit 312 performs radio resource allocation in accordance with, for example, a dynamic allocation control signal.
  • the dynamic allocation control unit 312 controls the uplink reception radio unit 302 and the like so that data can be transmitted or received between the base station 100 and the terminal 500 using the allocated radio resources.
  • the partial allocation control signal extraction unit 313 extracts a partial allocation control signal transmitted from the base station 100 from the reception signals output from the demodulation / decoding unit 321 and outputs the partial allocation control signal to the partial allocation control unit 314.
  • the partial allocation control unit 314 allocates radio resources to the subordinate terminal 500 in a predetermined area in the radio frame based on the partial allocation control signal. Further, the partial allocation control unit 314 controls the uplink reception radio unit 302 and the like so that data can be transmitted or received between the base station 100 and the terminal 500 using the allocated radio resources.
  • the relay terminal communication control signal creation unit 315 inputs scheduling information determined by the scheduler 310 from the scheduler 310 and creates a communication control signal between the relay station 300 and the terminal 500.
  • the relay terminal communication control signal creation unit 315 outputs the created relay terminal communication control signal to the encoding / modulation unit 322.
  • the relay terminal communication control signal creation unit 315 creates, for example, a pilot signal and transmits the pilot signal to the terminal 500 via the encoding / modulation unit 322.
  • the switching control signal extraction unit 316 extracts the switching control signal transmitted from the base station 100 from the reception signals output from the demodulation / decoding unit 321. For example, when the switching control signal includes information instructing switching from partial radio resource allocation to dynamic radio resource allocation, the switching control signal extraction unit 316 turns on the power of the dynamic allocation control unit 312, and the partial allocation control unit 314. Turn off the power. Further, the switching control signal extraction unit 316 turns on the power of the partial allocation control unit 314 and turns off the power of the dynamic allocation control unit 312 when the switching control signal includes information instructing switching to partial radio resource allocation. To do.
  • the downlink radio channel quality measurement unit 318 measures the radio channel quality in the downlink direction between the base station 100 and the relay station 300 based on the pilot signal transmitted from the base station 100.
  • the downlink radio channel quality information creation unit 319 creates downlink quality information between base station relays based on the downlink radio channel quality measured by the downlink radio channel quality measurement unit 318.
  • the downlink radio channel quality information creation unit 319 transmits downlink quality information between base station relays to the base station 100 via the encoding / modulation unit 304 and the like.
  • the downlink reception radio unit 320 outputs the radio signal output from the antenna 306 as a reception signal.
  • the demodulation / decoding unit 321 demodulates and decodes the reception signal output from the downlink reception radio unit 320 based on scheduling determined by the scheduler 310 or the like.
  • the encoding / modulation unit 322 performs encoding and modulation on the received signal output from the demodulation / decoding unit 321 based on the scheduling determined by the scheduler 310.
  • the downlink transmission radio unit 323 converts the reception signal output from the encoding / modulation unit 322 into a radio signal and outputs the radio signal to the antenna 301.
  • the radio signal is transmitted to terminal 500.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the terminal 500.
  • the terminal 500 includes an antenna 501, a downlink reception radio unit 502, a demodulation / decoding unit 503, a communication control signal extraction unit 504, a radio resource allocation control signal extraction unit (hereinafter, “allocation control signal extraction unit”) 505, A control signal transmission timing information extraction unit 506, a radio channel quality measurement unit 507, a radio channel quality information creation unit 508, a communication control unit 510, an uplink pilot signal creation unit 511, an encoding / modulation unit 512, And an uplink transmission radio unit 513.
  • allocation control signal extraction unit a radio resource allocation control signal extraction unit
  • the antenna 501 transmits and receives radio signals to and from the relay station 300.
  • the antenna 501 may transmit / receive a radio signal directly to / from the base station 100, for example.
  • the downlink reception radio unit 502 outputs the radio signal output from the antenna 501 as a reception signal.
  • the demodulation / decoding unit 503 performs demodulation and decoding processing on the reception signal output from the downlink reception radio unit 502 under the control of the communication control unit 510.
  • the communication control signal extraction unit 504 extracts a communication control signal (for example, a communication control signal between relay terminals) transmitted from the relay station 300 from the reception signal output from the demodulation / decoding unit 503, and the communication control unit 510. Output to.
  • a communication control signal for example, a communication control signal between relay terminals
  • the allocation control signal extraction unit 505 extracts a partial allocation control signal or a dynamic allocation control signal transmitted from the base station 100 via the relay station 300 from the reception signal output from the demodulation / decoding unit 503. Allocation control signal extraction section 505 outputs the extracted radio resource allocation control signal to communication control section 510.
  • Control signal transmission timing information extraction section 506 extracts transmission timing information of synchronization information and broadcast information transmitted from base station 100 via relay station 300. Control signal transmission timing information extraction section 506 outputs transmission timing information to communication control section 510. The control signal transmission timing information is created by the communication control signal creation units 115 and 116 of the base station 100, for example.
  • Radio channel quality measurement section 507 extracts a pilot signal transmitted from relay station 300 from the received signals output from demodulation / decoding section 503, and based on the pilot signal, relay station 300 and terminal 500 Measure the wireless link quality in the downlink direction.
  • the radio channel quality information creation unit 508 creates downlink quality information between relay terminals based on the radio channel quality output from the radio channel quality measurement unit 507, and outputs it to the encoding / modulation unit 512.
  • the communication control unit 510 controls the demodulation / decoding unit 503 and the like so that the data transmitted from the relay station 300 can be demodulated based on the communication control signal between relay terminals, for example.
  • the communication control unit 510 controls the downlink reception radio unit 502 or the uplink transmission radio unit 513 so as to transmit or receive data using radio resources included in the allocation control signal.
  • the communication control unit 510 can control the wireless units 502, 513, etc. so that a communication control signal, data, etc. can be transmitted or received according to the control signal transmission timing information.
  • Uplink pilot signal creation section 511 creates a pilot signal in the uplink direction with relay station 300, and transmits it to relay station 300 via encoding / modulation section 512 and the like.
  • the encoding / modulation unit 512 encodes and modulates transmission data and the like under the control of the communication control unit 510.
  • the uplink transmission radio unit 513 outputs the transmission data output from the encoding / modulation unit 512 as a radio signal under the control of the communication control unit 510.
  • the radio signal is transmitted to relay station 300 via antenna 501.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing an operation example.
  • the example shown in FIG. 5 is an example in which the radio resource allocation method is changed from partial radio resource allocation to dynamic radio resource allocation.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of the radio channel quality measurement and report sequence 1.
  • the base station 100 transmits a downlink pilot signal to the relay station 300 (S100).
  • the base station inter-relay communication control signal creation unit 115 creates a downlink pilot signal.
  • the relay station 300 measures and calculates the downlink radio channel quality with the base station 100 based on the downlink pilot signal (S101).
  • the downlink radio channel quality measurement unit 318 measures and calculates the radio channel quality.
  • the relay station 300 transmits a downlink pilot signal to the terminal 500 (S101).
  • the relay terminal communication control signal creation unit 315 creates the downlink pilot signal.
  • the terminal 500 measures and calculates downlink radio channel quality based on the downlink pilot signal (S103).
  • the radio channel quality measurement unit 507 measures and calculates the downlink radio channel quality with the relay station 300.
  • the terminal 500 transmits downlink quality information between relay terminals to the relay station 300 (S104).
  • the radio channel quality information creation unit 508 creates downlink quality information between relay terminals.
  • the terminal 500 transmits an uplink pilot signal to the relay station 300 (S105).
  • the uplink pilot signal creation unit 511 creates and transmits the pilot signal.
  • the relay station 300 measures and calculates the uplink radio channel quality with the terminal 500 based on the uplink pilot signal transmitted from the terminal 500 (S106).
  • the uplink quality calculation unit 308 measures the uplink radio channel quality.
  • the relay station 300 transmits the relay inter-terminal downlink quality information transmitted from the terminal 500 to the base station 100 (S107).
  • the relay station 300 receives the downlink quality information between relay terminals by the antenna 301 and transmits it to the base station 100 via the uplink reception radio section 302, the demodulation / decoding section 303, and the like.
  • the relay terminal downlink quality extraction unit 307 may extract the relay terminal downlink quality information.
  • the relay station 300 transmits the calculated uplink quality information between relay terminals (S106) to the base station 100 (S108).
  • the uplink quality information creation unit 309 creates the information and transmits it to the base station 100.
  • the relay station 300 transmits the calculated downlink quality information between base station relays (S101) to the base station 100 (S109).
  • the downlink radio channel quality information creation unit 319 creates the information and transmits it to the base station 100.
  • the relay station 300 transmits an uplink pilot signal to the base station 100 (S110).
  • the uplink radio channel quality information creation unit 309 creates an uplink pilot signal and transmits it to the base station 100.
  • the base station 100 measures and calculates the uplink radio channel quality between the base station 100 and the relay station 300 based on the uplink pilot (S110) (S111).
  • the uplink quality calculation unit 106 between base station relays measures the uplink radio channel quality.
  • the base station 100 performs scheduling (S11).
  • the scheduler 110 performs scheduling of each wireless line based on each quality information (S107 to S109, S111).
  • the base station 100 allocates radio resources (S12).
  • the partial allocation control unit 113 performs radio resource allocation by partial radio resource allocation based on an instruction from the scheduler 110.
  • FIG. 10A and FIG. 10B are diagrams showing an example of radio resource allocation by partial radio resource allocation.
  • the horizontal axis is the time axis direction
  • the vertical axis is the frequency axis direction.
  • the radio frame is in a region where radio resources between the base station 100 and the relay station 300 and radio resources between the relay station 300 and the terminal 500 are determined in advance. Divided.
  • the partial allocation control unit 113 allocates radio resources to the relay station 300 and the terminal 500 in each area.
  • the example shown in FIG. 5A is an example in which radio resources are allocated to the terminal 500 in which the base station 100 performs direct radio communication without using the relay station 300.
  • the example shown in FIG. 10A may include both uplink and downlink radio resources, and examples such as FIG. Similarly, different radio resources may be allocated for the downlink direction.
  • the base station 100 transmits a communication control signal (including a communication control signal between base station relays and a communication control signal between relay terminals) and a partial allocation control signal to the relay station 300 (S13).
  • a communication control signal including a communication control signal between base station relays and a communication control signal between relay terminals
  • a partial allocation control signal to the relay station 300 (S13).
  • the partial allocation control signal creation unit 114 creates a partial allocation control signal
  • the base station relay communication control signal creation unit 115 and the relay terminal communication control signal creation unit 116 each create a communication control signal
  • the base station 100 Send to a communication control signal
  • the relay station 300 performs transmission / reception processing related to wireless communication between the base station 100 and the relay station 300 (S14).
  • the partial allocation control unit 314 may transmit or receive data using radio resource allocation (for example, FIG. 10A and FIG. 10B) included in the partial allocation control signal so as to transmit or receive data.
  • the communication control signal extraction unit 317 extracts a base station relay communication control signal and outputs it to the scheduler 310. Based on the control signal, the scheduler 310 demodulates the data transmitted from the base station 100 or encodes the data transmitted to the base station 100, and the like. 321 etc. are controlled.
  • the relay terminal communication control signal and the partial allocation control signal are transmitted to the terminal 500 (S15).
  • the relay terminal communication control signal creation unit 315 creates a relay terminal communication control signal.
  • the partial resource allocation control signal is transmitted from the demodulation / decoding unit 321 to the terminal 500 via the encoding / modulation unit 322 and the like.
  • the base station 100 and the relay station 300 transmit and receive data (S16).
  • the relay station 300 performs transmission / reception processing in wireless communication between the relay station 300 and the terminal 500 (S17).
  • the partial allocation control unit 314 uses the radio resource included in the partial allocation control signal to transmit or receive data or the like with the terminal 500, such as the downlink transmission radio unit 323, the uplink reception radio unit 302, etc. To control.
  • the scheduler 310 controls the encoding / modulating unit 322 and the like so that encoding and the like are performed based on the communication control signal between relay terminals extracted by the communication control signal extracting unit 317.
  • the relay station 300 and the terminal 500 transmit and receive data (S18).
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the operation mode change process 1.
  • the base station 100 sets a threshold Rth1 of the unused radio resource amount (S191). For example, the switching control unit 120 sets the threshold value Rth1.
  • the base station 100 calculates an unused radio resource amount Rnotused between relay terminals (S192).
  • the partial allocation control unit 113 outputs information regarding the allocated radio resource to the switching control unit 120.
  • the switching control unit 113 calculates the amount of unused radio resources between the relay station 300 and the terminal 500 from the information. For example, in the example of FIG. 10B and the like, the switching control unit 113 calculates the ratio of “Empty” in the entire radio resource.
  • the base station 100 determines whether or not the unused radio resource amount Rnotused is larger than the threshold value Rth1 (S193). For example, the switching control unit 120 determines.
  • the base station 100 checks the remaining data buffer capacity of the relay station 300 (S194). For example, the switching control unit 120 calculates the ratio of the amount of radio resources allocated to the relay station 300 in the whole based on the allocation information from the partial allocation control unit 113, and calculates the data amount according to the ratio. Find the remaining buffer capacity.
  • the base station 100 transmits an operation mode change notification indicating the change of the operation mode from partial radio resource allocation to dynamic radio resource allocation (S195).
  • the switching control unit 120 instructs the switching control signal creation unit 121 to create a change notification, and the switching control signal creation unit 121 creates a switching control signal including the change notification and transmits it to the relay station 300.
  • the relay station 300 may transmit the received switching control signal to the terminal 500.
  • the base station 100 calculates the change timing for dynamic radio resource allocation and notifies the relay station 300 (S196).
  • the switching control unit 120 calculates the time from the buffer remaining amount (S194) of the relay station 300 until the data held by the relay station 300 disappears from the buffer, and notifies the time as the change timing.
  • the change timing may be included in the switching control signal, for example, according to an instruction from the switching control unit 120 to the switching control signal creation unit 121.
  • the base station 100 and the relay station 300 change the operation mode (S197). For example, at the change timing (S196), the switching control unit 120 of the base station 100 changes to dynamic radio resource allocation, turns off the power of the partial allocation control unit 113, and turns on the power of the dynamic allocation control unit 111. . In addition, the switching control signal extraction unit 316 of the relay station 300 turns off the power of the partial assignment control unit 314 and turns on the power of the dynamic assignment control unit 312 at the change timing.
  • the base station 100 performs the process of S192 again.
  • the base station 100, the relay station 300, and the terminal 500 execute the radio channel quality measurement and report sequence 1 (S20 in FIG. 5).
  • the base station 100 performs scheduling based on radio channel quality or the like (S21), and performs dynamic radio resource allocation (S22).
  • the dynamic allocation control unit 111 dynamically allocates radio resources between the base station 100 and the relay station 300, between the relay station 300 and the terminal 500, etc., without allocating within a pre-divided area.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of allocation by dynamic radio resource allocation. As shown in the figure, radio resources and the like used in radio communication between the base station 100 and the relay station 300 are assigned to random areas.
  • the base station 100 transmits a communication control signal based on scheduling (S21) and an allocation control signal based on dynamic radio resource allocation to the relay station 300 (S23).
  • the dynamic allocation control signal creation unit 112 creates a dynamic allocation control signal based on information on radio resource allocation output from the dynamic allocation control unit 111 and transmits the dynamic allocation control signal to the relay station 300.
  • the relay station 300 transmits a dynamic allocation control signal and a relay terminal communication control signal to the terminal 500 (S24).
  • the dynamic allocation control signal is output from the demodulation / decoding unit 321 to the encoding / modulation unit 322 and transmitted to the terminal 500.
  • the relay inter-terminal communication control signal is transmitted from the relay inter-terminal communication control signal creation unit 315 to the terminal 500 by scheduling (S21) by the scheduler 310.
  • the base station 100 and the relay station 300 transmit and receive data based on the inter-base station inter-relay communication control signal and the dynamic assignment control signal (S25).
  • the relay station 300 and the terminal 500 transmit / receive data based on the relay inter-terminal communication control signal and the dynamic allocation control signal (S26).
  • the base station 100 is not used when the unused radio resources among the radio resources allocated between the relay station 300 and the terminal 500 are larger than the threshold (Yes in S193). It is determined that the radio resource is not effectively used by the radio resource. Then, the base station 100 changes the allocation method from partial radio resource allocation (for example, FIG. 10A) to dynamic radio resource allocation (for example, FIG. 11). As a result, for example, as illustrated in FIG. 11, radio resources that are not used are reduced and can be allocated to radio resources for other radio communication, and radio resources are effectively used.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a sequence example when the operation mode is changed from dynamic radio resource allocation to partial radio resource allocation.
  • the base station 100, the relay station 300, and the terminal 500 execute the radio channel quality measurement and report sequence 1 as in the example of FIG. 5 (S10).
  • the base station 100 performs scheduling based on the measured radio channel quality (S11), and allocates radio resources by dynamic radio resource allocation (S31). For example, the dynamic allocation control unit 111 allocates radio resources as shown in FIG.
  • the base station 100 transmits a communication control signal (including a communication control signal between base station relays and a communication control signal between relay terminals) and a dynamic allocation control signal to the relay station 300 (S32).
  • a communication control signal including a communication control signal between base station relays and a communication control signal between relay terminals
  • a dynamic allocation control signal to the relay station 300 (S32).
  • the relay station 300 performs transmission / reception processing related to wireless communication between the base station 100 and the relay station 300 (S33).
  • the dynamic allocation control unit 312 sets the uplink transmission radio unit 305 or the downlink reception radio unit 320 so that data can be transmitted to or received from the base station 100 using radio resources included in the allocation control signal. Control.
  • the relay station 300 transmits a communication control signal between relay terminals and a dynamic allocation control signal to the terminal 500 (S34).
  • the dynamic allocation control signal is transmitted from the demodulation / decoding unit 321 to the terminal 500 via the encoding / modulation unit 322 and the like.
  • the base station 100 and the relay station 300 transmit or receive data (S35).
  • the relay station 300 performs transmission / reception processing related to wireless communication with the terminal 500 (S36).
  • the dynamic allocation control unit 312 controls the downlink transmission radio unit 323 or the uplink reception radio unit 302 so that data can be transmitted to or received from the terminal 500 using radio resources included in the allocation control signal. To do.
  • the relay station 300 and the terminal 500 transmit or receive data (S37).
  • FIG. 9 is a flowchart showing an operation example of the operation mode change process 2.
  • the base station 100 When the base station 100 starts processing (S390), it sets a used radio resource amount threshold Rth2 (S391). For example, the switching control unit 120 sets the threshold value Rth2.
  • the base station 100 calculates the radio resource amount Rused between the relay terminals (S392).
  • the switching control unit 120 inputs information on dynamic radio resource allocation (for example, FIG. 11) from the dynamic allocation control unit 111, and calculates the ratio of radio resources allocated between relay terminals in the total radio resources. To do.
  • the base station 100 determines whether or not the used radio resource amount Rused is larger than the threshold value Rth2 (S393). For example, the switching control unit 120 determines.
  • the base station 100 checks the remaining buffer capacity of the relay station 300 when the used radio resource amount Rused is larger than the threshold value Rth2 (Yes in S393) (S194).
  • the base station 100 transmits an operation mode change notification, notifies the change timing based on the remaining buffer capacity, and changes the operation mode at this timing (S195 to S197).
  • the operation mode in this case is changed from dynamic radio resource allocation to partial radio resource allocation.
  • the base station 100 ends the operation mode change process 2 (S392).
  • the base station 100 performs the process of S392 again.
  • the base station 100 or the like executes radio channel quality measurement and report sequence 1 (S20), and the base station 100 performs scheduling (S21). Thereafter, the base station 100 performs radio resource allocation by partial radio resource allocation (S41), transmits a communication control signal and a partial allocation control signal (S42, S43), and data, as in S12 to S18 of FIG. Are transmitted and received (S44, S45).
  • the radio resource between the relay terminals is larger than the threshold (Yes in S393)
  • the radio resource between the relay station 300 and the terminal 500 is larger than other radio resources. It is possible.
  • the base station 100 changes from dynamic radio resource allocation to partial radio resource allocation, so that radio resources used by the relay station 300 and the terminal 500 are spread in a predetermined area, and Effective utilization can be achieved.
  • the second embodiment is an example in which the operation mode is changed according to the number of terminals.
  • Configuration examples of the base station 100, the relay station 300, and the terminal 500 are the same as those in the first embodiment (FIGS. 2 to 4).
  • FIG. 12 is a sequence diagram showing an operation example. S10 to S18 are the same as in the first embodiment. And the base station 100 performs the operation mode change process 3 (S50).
  • FIG. 13 is a flowchart showing an operation example of the operation mode change process 3.
  • the base station 100 When the base station 100 starts this processing (S500), it sets a terminal number threshold Mth (S501). For example, the switching control unit 120 sets the threshold value Mth.
  • the base station 100 calculates the number M of terminals connected to the relay station 300 (S502).
  • the switching control unit 120 calculates the number of terminals M by obtaining the number of radio quality information (for example, CQI) between relay terminals transmitted (or reported) to the base station 100.
  • the scheduling control unit 120 since the scheduler 110 inputs the downlink quality information between relay terminals from the relay terminal downlink quality extraction unit 105, the switching control unit 120 outputs the number of inputs of the information to the switching control unit 120. calculate.
  • the scheduler 110 may output the input number of uplink quality information between relay terminals to the switching control unit 120.
  • the scheduler 110 may output an average value of the number of downlink (or uplink) quality information between relay terminals for a certain period to the switching control unit 120.
  • the base station 100 determines whether or not the number of terminals M is smaller than the threshold value Mth (S503).
  • the switching control unit 120 determines.
  • the threshold Mth may be the same value as the unused radio resource amount threshold Rth1 (S191) or the used radio resource amount Rth2 (S391), or may be a different value.
  • the base station 100 When the number of terminals M is smaller than the threshold value Mth (Yes in S503), the base station 100 performs a change process from partial radio resource allocation to dynamic radio resource allocation (S194 to S197). And the base station 100 complete
  • FIG. 14 is a diagram showing a sequence example when the operation mode is changed from dynamic radio resource allocation to partial radio resource allocation.
  • the base station 100 executes the operation mode change process 4 (S51).
  • FIG. 15 is a flowchart showing an operation example of the operation mode change process 4.
  • the base station 100 changes from dynamic radio resource allocation to partial resource allocation (S194 to S197).
  • the base station 100 and the like perform processing such as radio channel quality measurement and report sequence 1 (S20 to S26).
  • the radio resources in the first embodiment is changed to the number of terminals in the operation mode change process, and therefore, the radio resources are effectively used in the same manner as in the first embodiment. be able to.
  • the third embodiment is an example of changing from distributed scheduling and partial radio resource allocation to centralized scheduling and dynamic radio resource allocation (or vice versa). This is an example in which the scheduling method is changed from distributed scheduling to centralized scheduling (or vice versa) in accordance with the change of the radio resource allocation method.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration example of the base station 100.
  • the base station 100 further includes an inter-relay terminal radio channel quality information extraction unit (hereinafter “relay terminal quality extraction unit”) 125 and a scheduling method change request signal extraction unit (hereinafter “change request signal extraction unit”) 126.
  • relay terminal quality extraction unit an inter-relay terminal radio channel quality information extraction unit
  • change request signal extraction unit a scheduling method change request signal extraction unit
  • a centralized / distributed switching control unit (hereinafter referred to as “switching control unit”) 127, a centralized / distributed switching control signal creation unit (hereinafter referred to as “switching control signal creation unit”) 128, and a base station relay resource allocation control unit (Hereinafter “base station relay allocation control unit”) 130, base station relay radio resource allocation control signal creation unit (hereinafter “base station relay allocation control signal creation unit”) 131, and relay terminal radio resource Allocation control unit (hereinafter, “relay terminal allocation control unit”) 13 If, between the relay terminal radio resource allocation control signal generator (hereinafter, "relay terminal between assignment control signal creation unit”) and a 133.
  • the inter-relay terminal quality extraction unit 125 extracts the inter-relay terminal downlink quality information measured by the terminal 500 or the inter-relay terminal uplink quality information measured by the relay station 300.
  • the relay inter-terminal quality extraction unit 125 outputs the extracted radio quality information to the scheduler 110.
  • the change request signal extraction unit 126 extracts the scheduling method change request signal (or operation mode change request signal, hereinafter referred to as “change request signal”) transmitted from the relay station 300, and outputs the extracted signal to the switching control unit 127.
  • the switching control unit 127 changes the scheduling method (or operation mode) from Distributed scheduling and partial radio resource allocation to Centralized scheduling and dynamic radio resource allocation (or vice versa) according to the change request signal. For example, when switching to the distributed scheduling, the switching control unit 127 turns off the power of the relay terminal allocation control unit 132 and the relay terminal allocation control signal extraction unit 133. Further, when switching to the centralized scheduling, the switching control unit 127 turns on these power supplies.
  • the switching control signal creation unit 128 creates a switching control signal indicating a switching destination scheduling method when the scheduling method is switched.
  • the switching control signal creation unit 128 outputs the switching control signal to the encoding / modulation unit 122.
  • the inter-base station relay allocation controller 130 allocates radio resources to be used for radio communication between the base station 100 and the relay station 300.
  • Radio resource allocation includes partial radio resource allocation and dynamic radio resource allocation.
  • the inter-base station relay allocation control signal creation unit 131 creates an inter-base station relay allocation control signal based on the radio resource allocated by the inter-base station relay allocation control unit 130.
  • the inter-base station relay allocation control signal generating unit 131 outputs the inter-base station relay allocation control signal to the encoding / modulating unit 122.
  • the relay inter-terminal allocation control unit 132 allocates radio resources used in radio communication between the relay station 300 and the terminal 500.
  • Radio resource allocation includes partial radio resource allocation and dynamic radio resource allocation.
  • the inter-relay terminal allocation control signal creation unit 133 creates an inter-relay terminal allocation control signal based on the radio resource allocated by the inter-relay terminal allocation control unit 132.
  • the relay terminal allocation control signal creation unit 133 outputs the relay terminal allocation control signal to the encoding / modulation unit 122.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of the relay station 300.
  • the relay station 300 further includes a base station relay downlink radio channel quality measurement calculation unit (hereinafter “base station relay downlink quality calculation unit”) 330 and a base station relay downlink radio channel quality information creation unit (hereinafter “base station relay downlink quality information creation unit ”) 331, relay terminal uplink radio channel quality measurement calculation unit (hereinafter” relay terminal uplink quality calculation unit ”) 332, relay radio terminal uplink radio channel quality information creation unit (Hereinafter referred to as “inter-relay terminal uplink quality information creation unit”) 333, a centralized / distributed switching control unit (hereinafter referred to as “switching control unit”) 335, and a centralized / distributed switching control signal extraction / creation unit (hereinafter referred to as “switching”).
  • base station relay downlink quality calculation unit a base station relay downlink quality measurement calculation unit
  • Base station relay downlink quality information creation unit base station relay downlink quality information creation unit
  • Control signal extraction / creation unit 336, control signal creation unit 337, and base station relay communication control signal extraction unit ( below, “communication control signal extraction unit between base station relays”) 338, radio resource allocation control signal extraction unit between base station relays (hereinafter “base station relay allocation control signal extraction unit”) 340, and between base station relays Radio resource allocation control unit (hereinafter “inter-base station relay allocation control unit”) 341 and relay terminal radio resource allocation control signal extraction / creation unit (hereinafter “relay terminal allocation control signal extraction / creation unit”) 342 And an inter-relay terminal radio resource allocation control unit (hereinafter, “inter-relay terminal allocation control unit”) 343 and a radio resource management unit 344.
  • Base station relay downlink quality calculation section 330 measures and calculates the downlink radio channel quality between base station 100 and relay station 300 based on the downlink pilot signal transmitted from base station 100.
  • the base station relay downlink quality information creation unit 331 creates base station relay downlink quality information from the radio channel quality calculated by the base station relay downlink quality calculation unit 330.
  • the inter-base station relay downlink quality information creation unit 331 outputs the created inter-base station relay downlink quality information to the encoding / modulation unit 304.
  • the relay inter-terminal uplink quality calculation unit 332 measures and calculates the uplink radio channel quality between the relay station 300 and the terminal 500 based on the uplink pilot signal transmitted from the terminal 500.
  • the relay terminal uplink quality information creation unit 333 creates relay terminal uplink quality information from the radio channel quality calculated by the relay terminal uplink quality calculation unit 332.
  • Relay inter-terminal uplink quality information creation section 333 outputs relay inter-terminal uplink quality information to encoding / modulation section 304.
  • the switching control unit 335 performs switching of the scheduling method. In addition, the switching control unit 335 also determines whether or not to create a scheduling method change request, and when creating the change request, instructs the control signal creating unit 337 to create a control signal indicating the change request. . In addition, the switching control unit 335 outputs the buffer remaining amount of data held in the relay station 300 to the control signal creating unit 337, thereby notifying the base station 100 of the buffer remaining amount included in the change request signal.
  • the switching control signal extraction / creation unit 336 extracts the switching control signal transmitted from the base station 100 and indicating the scheduling method change notification, and outputs the switching control signal to the switching control unit 335. Further, the switching control signal extraction / creation unit 336 creates a switching control signal according to an instruction from the switching control unit 335 and outputs the switching control signal to the encoding / modulation unit 322.
  • the base station relay communication control signal extraction unit 338 extracts the base station relay communication control signal transmitted from the base station 100 and outputs it to the scheduler 310.
  • the inter-base station relay allocation control signal extraction unit 340 extracts the inter-base station relay allocation control signal transmitted from the base station 100 and outputs it to the inter-base-station relay allocation control unit 341.
  • the inter-base station relay allocation control unit 341 uses the radio resource included in the inter-base station relay allocation control signal so that data can be transmitted to or received from the base station 100, or the uplink transmission radio unit 305 or the downlink Control reception radio section 320 and the like.
  • the inter-relay terminal allocation control signal extraction / creation unit 342 extracts the inter-relay terminal allocation control signal transmitted from the base station 100, and outputs the signal to the inter-relay terminal allocation control unit 343. Also, the inter-relay terminal allocation control signal extraction / creation unit 342 creates an inter-relay terminal allocation control signal according to an instruction from the inter-relay terminal allocation control unit 343 and outputs the inter-relay terminal allocation control signal to the encoding / modulation unit 322.
  • the relay terminal allocation control unit 343 uses the radio resource included in the relay terminal allocation control signal to transmit or receive data to or from the terminal 500 so that the downlink transmission radio unit 323 or the uplink reception radio unit 302 can transmit data. Control etc. Also, the relay terminal allocation control unit 343 allocates radio resources to the subordinate terminal 500 when the centralized scheduling is switched to the distributed scheduling under the control of the switching control unit 335. In this case, the inter-relay terminal allocation control unit 343 outputs information on the allocated radio resource to the inter-relay terminal allocation control signal extraction / creation unit 342, and instructs creation of the inter-relay terminal allocation control signal and transmission to the terminal 500. To do.
  • the radio resource management unit 344 manages radio resources used in radio communication between the relay station 300 and the terminal 500. Details will be described later.
  • the configuration example of the terminal 500 is the same as that of the first embodiment (for example, FIG. 4).
  • FIG. 18 and 19 are sequence diagrams showing an operation example.
  • the example illustrated in FIG. 18 and the like shows an example of changing from distributed scheduling (and partial radio resource allocation) to centralized scheduling (and dynamic radio resource allocation).
  • FIG. 20 is a sequence diagram showing an example of radio channel quality measurement and report sequence 2.
  • the relay station 300 transmits a downlink pilot signal to the terminal 500 (S601).
  • the relay terminal communication control signal creation unit 315 creates the downlink pilot signal.
  • the terminal 500 measures and calculates the downlink radio channel quality in the downlink direction with the relay station 300 (S602).
  • the radio channel quality measurement unit 507 measures and calculates the radio channel quality based on the downlink pilot signal.
  • the terminal 500 transmits downlink quality information between relay terminals to the relay station 300 (S603).
  • the radio channel quality information creation unit 508 creates and transmits downlink quality information between relay terminals based on the radio channel quality measured by the radio channel quality measurement unit 507.
  • the terminal 500 transmits an uplink pilot signal to the relay station 300 (S604).
  • the uplink pilot signal creation unit 511 creates and transmits an uplink pilot signal.
  • the relay station 300 measures and calculates the uplink radio channel quality between the relay station 300 and the terminal 500 based on the uplink pilot signal (S605).
  • the relay terminal uplink quality calculation unit 332 measures and calculates.
  • the base station 100 transmits a downlink pilot signal to the relay station 300 (S606).
  • the base station relay communication control signal creation unit 115 creates and transmits a downlink pilot signal.
  • the relay station 300 measures and calculates the quality of the radio channel in the downlink direction between the base station 100 and the relay station 300 based on the downlink pilot signal from the base station 100 (S607).
  • the downlink quality calculation unit 330 between base station relays measures and calculates the radio channel quality.
  • the relay station 300 transmits the downlink quality information between base station relays to the base station 100 (S608).
  • the downlink quality information creation unit 331 between base station relays creates and transmits the quality information.
  • the relay station 300 transmits an uplink pilot signal to the base station 100 (S609).
  • the control signal creation unit 337 creates and transmits an uplink pilot signal.
  • the base station 100 measures and calculates the uplink radio channel quality between the base station 100 and the relay station 300 based on the uplink pilot signal (S610).
  • the uplink quality calculation unit 106 between base station relays measures and calculates.
  • the base station 100 and the relay station 300 perform distributed scheduling based on each wireless channel quality (S61 and S62 in FIG. 18).
  • the base station 100 performs scheduling for the relay station 300 and subordinate terminals.
  • the relay station 300 performs scheduling for the terminals 500 under the relay station 300. Scheduling is performed by the schedulers 110 and 310.
  • the base station 100 and the relay station 300 allocate radio resources (S62, S63).
  • Base station 100 and relay station 300 perform radio resource allocation by partial radio resource allocation.
  • the inter-base station relay allocation control unit 130 and the inter-relay terminal allocation control unit 343 each allocate radio resources.
  • the base station 100 transmits a communication control signal between base station relays and an allocation control signal between base station relays to the relay station 300 (S65).
  • the base station relay communication control signal creation unit 115 creates and transmits a base station relay communication control signal
  • the base station relay assignment control signal creation unit 131 creates and transmits a base station relay assignment control signal.
  • the base station 100 and the relay station 300 transmit and receive data (S66).
  • the relay station 300 transmits a communication control signal between relay terminals and an assignment control signal between relay terminals to the terminal 500 (S67).
  • the relay terminal communication control signal creation unit 315 creates and transmits a relay terminal communication control signal
  • the relay terminal allocation control signal extraction / creation unit 342 creates and transmits a relay terminal allocation control signal.
  • the relay station 300 and the terminal 500 transmit and receive data (S68).
  • FIG. 21 is a flowchart illustrating an example of the operation mode change process.
  • the relay station 300 When the relay station 300 starts processing (S690), it sets an unused radio resource amount threshold Rth1 (S191), calculates an unused radio resource amount Rnotused between relay terminals (S192), and the unused radio resource amount Rnotused is It is determined whether or not it is larger than the threshold value Rth1 (S193).
  • the radio resource management unit 344 calculates the ratio of the radio resources allocated by the inter-relay terminal allocation control unit 343 to the total radio resources, and outputs the calculated amount to the switching control unit 335. This can be implemented by comparing the threshold Rth1 set by the switching control unit 335 with the calculated amount.
  • the relay station 300 checks the remaining buffer capacity of data held in the relay station 300 (S194). For example, the radio resource management unit 344 calculates the data amount based on the radio resource amount allocated between the relay station 300 and the terminal 500, and outputs the data amount to the switching control unit 335. Thereby, the switching control unit 335 confirms the remaining buffer capacity.
  • the relay station 300 transmits an operation mode change request to the base station 100 (S691).
  • the control signal creation unit 337 creates and transmits a control signal including the change request. Further, the control signal creation unit 337 creates the buffer residual amount by including it in the control signal.
  • the base station 100 When receiving the operation mode change request, the base station 100 performs scheduling method change control (S71 in FIG. 18). For example, the change request signal extraction unit 126 extracts a control signal including the change request. Then, based on the extracted control signal, the switching control unit 127 instructs the creation of a switching control signal indicating that the scheduling method is to be changed from distributed scheduling to centralized scheduling. Further, the switching control unit 127 determines the operation mode change timing from the remaining buffer capacity notified from the relay station 300 and outputs the timing to the switching control signal creation unit 128. The switching control signal creation unit 128 creates a switching control signal including the operation mode change timing and the change request, and transmits it to the relay station 300.
  • the change request signal extraction unit 126 extracts a control signal including the change request. Then, based on the extracted control signal, the switching control unit 127 instructs the creation of a switching control signal indicating that the scheduling method is to be changed from distributed scheduling to centralized scheduling. Further, the switching control unit 127 determines the operation mode
  • the relay station 300 receives the switching control signal (or the operation mode change notification) (S692) and receives the change timing (S693).
  • the switching control signal extraction / creation unit 336 receives the operation mode change notification and the change timing by extracting the switching control signal.
  • the base station 100 and the relay station 300 change the operation mode to Centralized scheduling (and dynamic radio resource allocation) at the change timing (S694).
  • the switching control unit 127 turns off power to the inter-relay terminal allocation control unit 132, the inter-relay terminal allocation control signal creation unit 133, the inter-relay terminal communication control signal creation unit 116, and the like at the change timing.
  • the switching control unit 335 turns off the power to the relay terminal allocation control unit 343, the relay terminal allocation control signal extraction / creation unit 342, and the like.
  • the relay station 300 ends the operation mode change process 5 (S695).
  • the base station 100, the relay station 300, and the terminal 500 execute the radio channel quality measurement and report sequence 1 (S75).
  • the radio channel quality measurement and reporting sequence 1 is the same as that in the first embodiment (for example, FIG. 6).
  • the base station 100 performs centralized scheduling based on each radio channel quality (S76) and performs dynamic radio resource allocation (S77).
  • the base station 100 transmits a communication control signal and an allocation control signal to the relay station 300 (S78), and the relay station 300 performs transmission / reception processing based on the communication control signal and the like (S79).
  • the base station 100 and the relay station 300 transmit / receive data (S81).
  • the relay station 300 transmits a communication control signal between relay terminals and an allocation control signal between relay terminals to the terminal 500 (S80), performs transmission / reception processing (S82), and transmits / receives data (S83).
  • the radio resource allocation is changed from the partial radio resource allocation to the dynamic radio resource allocation.
  • the scheduling method is changed from Distributed scheduling to Centralized scheduling. Therefore, since radio resource allocation is changed to dynamic radio resource allocation, radio resources can be effectively utilized as in the first embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating a sequence example when the operation mode is changed from Centralized scheduling (and dynamic radio resource allocation) to Distributed scheduling (and partial radio resource allocation).
  • the base station 100 performs centralized scheduling or the like (S76 to S78), transmits and receives data (S79 to S83), and the base station 100 performs an operation mode change process 6 (S90).
  • the operation mode change process 6 is the same as the operation mode change process 2 (for example, FIG. 9) of the first embodiment.
  • the base station 100 transmits an operation mode change notification and a change timing notification to the relay station 300 (S195, S196).
  • the radio resource allocation is changed from the dynamic radio resource allocation to the partial radio resource allocation, and the scheduling method is also changed from the centralized scheduling to the distributed scheduling.
  • the base station 100 and the like After the scheduling method is changed to Distributed scheduling, the base station 100 and the like perform processing from radio channel quality measurement and report sequence 2 (S60) to data transmission / reception (S68).
  • the base station 100 changes the operation mode to distributed scheduling and partial radio resource allocation, so that radio resources are spread in the radio resource area between the relay station 300 and the terminal 500, and the radio resources are effectively used. Can do.
  • the relay method of the relay station 300 is changed from AF relay (and Centralized scheduling and partial radio resource allocation) to DF relay (and Distributed scheduling and dynamic radio resource allocation) (or vice versa). It is an example.
  • the fourth embodiment is an example in which the relay scheme of the relay station 300 is also changed in accordance with the change of radio resource allocation and scheduling method.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration example of the base station 100 in the fourth embodiment.
  • the base station 100 further includes a base station terminal downlink radio channel quality information extraction unit (hereinafter, “base station terminal downlink quality extraction unit”) 140 and a base station terminal uplink radio channel quality measurement calculation unit (hereinafter, “ Base station terminal uplink quality calculation unit ”) 141, AD / DF switching request signal extraction unit (hereinafter” switching request signal extraction unit ”) 142, AF / DF switching control unit (hereinafter” switching control unit ”) 143, an AF / DF switching control signal creation unit (hereinafter “switching control signal creation unit”) 144, a base station terminal communication control signal creation unit 145, and a base station terminal radio resource allocation control unit (hereinafter “ Base station terminal allocation control unit ”) 146 and base station terminal radio resource allocation control signal creation unit (hereinafter referred to as” base station terminal allocation control signal creation unit ”) 147.
  • base station terminal downlink quality extraction unit base station terminal up
  • Base station terminal downlink quality extraction section 140 extracts radio channel quality information in the downlink direction between base station 100 and terminal 500 via relay station 300 (hereinafter, “base station terminal downlink quality information”).
  • the base station terminal downlink quality extraction section 140 outputs the base station terminal downlink quality information to the scheduler 110.
  • Base station inter-terminal uplink quality calculation section 141 extracts an uplink pilot signal transmitted from terminal 500 via relay station 300, and based on the pilot signal, base station 100 and terminal 500 via relay station 300 Measure and calculate the wireless communication line quality during The base station terminal uplink quality calculation unit 141 outputs the calculated wireless communication channel quality information (hereinafter, “base station terminal uplink quality information”) to the scheduler 110.
  • base station terminal uplink quality information the calculated wireless communication channel quality information
  • the switching request signal extraction unit 142 extracts the switching request signal transmitted from the relay station 300 and outputs it to the switching control unit 143.
  • the switching control unit 143 changes the relay method of the relay station 300 from the DF method to the AF method (or vice versa) according to the switching request signal. Further, the switching control unit 143 changes from distributed scheduling and partial radio resource allocation to centralized scheduling and dynamic radio resource allocation (or vice versa) in accordance with the change from the DF scheme to the AF scheme (or vice versa). The switching control unit 143 changes the operation mode at the change timing as in the first embodiment.
  • the switching control signal creation unit 144 creates a switching control signal including an operation mode change notification based on an instruction from the switching control unit 143, and outputs the switching control signal to the encoding / modulation unit 122.
  • the base station terminal-to-terminal communication control signal creation unit 145 operates when the relay method is the AF method, and based on the scheduling information output from the scheduler 110, between the base station 100 and the terminal 500 via the relay station 300. A control signal related to scheduling when performing wireless communication is created.
  • the base station terminal communication control signal creation unit 145 outputs the control signal (hereinafter, “base station terminal communication control signal”) to the encoding / modulation unit 122.
  • the inter-base station terminal allocation control unit 146 operates in the AF method, and allocates radio resources to be used when the base station 100 and the terminal 500 perform radio communication via the relay station 300 according to an instruction from the scheduler 110. I do.
  • the inter-base station terminal allocation control signal creation unit 147 is based on the radio resource information output from the inter-base station inter-terminal allocation control unit 146 and assigns an allocation control signal (hereinafter, “inter-base station inter-terminal allocation control signal”). ]) To the encoding / modulation unit 122.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration example of the relay station 300 in the fourth embodiment.
  • the relay station 300 further includes an AF / DF switching control signal extraction / creation unit (hereinafter “switching control signal extraction / creation unit”) 350, an AF / DF switching control unit (hereinafter “switching control unit”) 351, Is provided.
  • switching control signal extraction / creation unit an AF / DF switching control signal extraction / creation unit
  • switching control unit AF / DF switching control unit
  • the switching control signal extraction / creation unit 350 extracts the switching control signal transmitted from the base station 100 and outputs it to the switching control unit 351. Further, the switching control signal extraction / creation unit 350 creates a switching control signal according to an instruction from the switching control unit 351 and transmits the switching control signal to the terminal 500.
  • the switching control unit 351 controls the power on / off of the encoding / modulating unit 304 and the like based on the switching control signal from the switching control signal extracting / creating unit 350. For example, when the switching control unit 351 is instructed to switch to the AF method, the switching control unit 351 supplies power to each unit 302 in the relay station 300 except for the uplink transmission radio unit 305, the downlink transmission radio unit 323, and the antennas 301 and 306. Turn off. In addition, when the switching control unit 351 is instructed to switch to the DF method, the switching control unit 351 turns on the power of the other units 302 and the like that are turned off.
  • FIG. 1 A configuration example of the terminal 500 is shown in FIG. 1
  • 25 and 26 are sequence diagrams showing an operation example.
  • the example shown in FIG. 25 and the like is an example of changing from Distributed scheduling and partial radio resource allocation by the DF method to Centralized scheduling and dynamic radio resource allocation by the AF method.
  • the fourth embodiment also performs the processing from S60 to S68 in the same manner as the third embodiment.
  • the operation mode change process 7 is the same as the operation mode change process 5 (for example, FIG. 21) of the third embodiment.
  • the base station 100 determines that radio communication between the relay station 300 and the terminal 500 is not frequently performed, and sets the operation mode. Change (S194, S691 to S694).
  • the operation mode in this case is changed from Distributed scheduling and partial radio resource allocation in the DF scheme to Centralized scheduling and dynamic radio resource allocation in the AF scheme.
  • the relay station 300 Since the relay station 300 operates as the AF method after the change, the uplink transmission radio unit 305 and the downlink transmission radio unit 323 that amplify data and the like, the antennas 301 and 306, the switching control signal extraction / creation unit 350, and the switching control unit 351. Operates with the power on, but the rest does not work.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a sequence example of the radio channel quality measurement and report sequence 3.
  • the base station 100 transmits a downlink pilot signal to the relay station 300 (S801).
  • the base station terminal communication control signal creation unit 145 creates and transmits a downlink pilot signal.
  • the relay station 300 relays the downlink pilot signal to the terminal 500 (S802). For example, since relay station 300 operates as an AF method, downlink transmission radio section 323 amplifies and transmits a downlink pilot signal.
  • the terminal 500 measures and calculates the downlink radio channel quality between the base station 100 and the terminal 500 via the relay station 300 based on the downlink pilot signal (S803), and reports to the relay station 300 (S804).
  • the radio channel quality measurement unit 507 performs measurement and calculation
  • the radio channel quality information creation unit 508 creates and transmits radio channel quality information (hereinafter, “downstream quality information between base station terminals”).
  • the relay station 300 relays downlink quality information between base station terminals (S805).
  • the uplink transmission radio section 305 amplifies and transmits downlink quality information between base station terminals.
  • the downlink quality extraction unit 140 between base station terminals of the base station 100 extracts downlink quality information between base station terminals.
  • the terminal 500 transmits an uplink pilot signal to the relay station 300 (S806).
  • the relay station 300 relays the uplink pilot signal to the base station 100 (S807).
  • the uplink transmission radio section 305 amplifies and transmits an uplink pilot signal.
  • the base station 100 measures and calculates the uplink quality between base station terminals based on the uplink pilot signal (S808).
  • the inter-base station terminal uplink quality calculation unit 141 measures and calculates the uplink quality between base station terminals.
  • the base station 100 performs scheduling for the terminal 500 connected via the relay station 300 based on each radio channel quality information (S81).
  • the scheduler 110 performs scheduling. In this case, Centralized scheduling is performed.
  • the base station 100 allocates radio resources to the terminal 500 (S82).
  • the inter-base station terminal allocation control unit 146 performs allocation.
  • the base station 100 creates a communication control signal between base station terminals and an allocation control signal between base station terminals according to scheduling (S81) and radio resource allocation (S82), and transmits them to the relay station 300 (S83). .
  • the relay station 300 relays the base station terminal communication control signal and the base station terminal allocation control signal to the terminal 500 (S84).
  • the downlink transmission radio unit 323 amplifies and transmits these control signals.
  • the base station 100 and the terminal 500 transmit / receive data via the relay station 300 (S85, S86).
  • the downlink transmission radio unit 323 and the uplink transmission radio unit 305 amplify and transmit data.
  • the relay method when the amount of unused radio resources between the relay station 300 and the terminal 500 is larger than the threshold value, the relay method is changed from the DF method to the AF method (S694). At that time, the scheduling method is also changed from Distributed scheduling to Centralized scheduling, and further changed from partial radio resource allocation to dynamic radio resource allocation. Therefore, in the fourth embodiment, it is possible to effectively use radio resources as in the first embodiment.
  • FIG. 28 is a sequence diagram showing an example in which the operation mode is changed from the centralized scheduling and dynamic radio resource allocation by the AF method to the distributed scheduling and partial radio resource allocation by the DF method.
  • the base station 100 etc. performs the processing from S80 to S86.
  • the base station 100 performs an operation mode change process 8 (S90).
  • the operation mode change process 8 performs the same process as the operation mode change process 2 (for example, FIG. 9) of the first embodiment.
  • the base station 100 transmits an operation mode change notification indicating a change from the centralized scheduling and dynamic radio resource allocation by the AF method to the distributed scheduling and partial radio resource allocation by the DF method (S196).
  • the base station 100 and the relay station 300 change the operation mode from the centralized scheduling and dynamic radio resource allocation by the AF method to the distributed scheduling and partial radio resource allocation by the DF method (S901).
  • the relay station 300 operates by turning on the power of the other portions 302 other than the uplink transmission wireless unit 305 and the like.
  • the power of the inter-base station inter-terminal allocation control unit 146 and the like is turned off, and the power of the inter-base station relay allocation control unit 130 and the like is turned on and operates.
  • error correction for relay data is performed by, for example, the encoding / modulation units 304 and 322.
  • the base station 100 changes the relay method from the AF method to the DF method.
  • the radio resource allocation is changed from the dynamic radio resource allocation to the partial radio resource allocation, radio resources are spread in the radio resource area between the relay station 300 and the terminal 500, and the radio resources are effectively used. Can do.
  • the base station 100 and the relay station 300 switch the relay method at the change timing.
  • the base station 100 may calculate the change timing in consideration of a delay generated in processing such as encoding. For example, after calculating the change timing, the switching control unit 351 adds the processing delay, and notifies the relay station 300 of this as the change timing.
  • the base station 100 and the relay station 300 are changed from, for example, the DF method to the AF method at a change timing in consideration of processing delay.
  • the wireless communication system 10 has a transmission delay due to the provision of the relay station 300.
  • the base station 100 may transmit the timing delayed by the transmission delay to the relay station 300 as the change timing.
  • Such an example can be implemented in the first to fourth embodiments described above.
  • Base station apparatus base station
  • Base station relay downlink radio channel quality information extraction unit base station relay downlink quality extraction unit
  • 105 Downlink radio channel quality information extraction unit between relay terminals (downlink quality extraction unit between relay terminals)
  • 106 Uplink radio channel quality measurement calculation unit between base station relays (uplink quality calculation unit between base station relays)
  • 107 Upstream radio channel quality information extraction unit between relay terminals (upstream quality extraction unit between relay terminals)
  • 112 Dynamic radio resource allocation control signal creation unit (dynamic allocation control signal creation unit)
  • 113 Partial radio resource allocation control unit (partial allocation control unit)
  • 114 Partial radio resource allocation control signal creation unit (partial allocation control signal creation unit)
  • 115 Inter-base station communication control signal creation unit
  • 120 Radio resource allocation control method switching control unit (switching control unit)
  • 121 Radio resource allocation control method switching control signal creation unit (switching control signal creation unit (switching control signal creation unit (s

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Abstract

 中継局装置を介して基地局装置と端末装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記中継局装置と前記端末装置に対する無線リソースの割り当て方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式及び前記中継局装置における中継方式、のうち少なくともいずれかを変更する変更部と、前記変更部により変更したことを示す変更通知を前記中継装置に送信する送信部とを備え、前記中継装置は、前記変更通知を受信する受信部を備え、前記基地局装置、前記中継局装置、及び前記端末装置は、少なくとも変更後の前記無線リソースの割り当て方式により割り当てた又は割り当てられた前記無線リソースを用いて無線通信を行う。

Description

無線通信システム、基地局装置、端末装置、中継局装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法
 本発明は、無線通信システム、基地局装置、端末装置、中継局装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法に関する。
 従来から、中継局装置(以下、「中継局」)を介して基地局装置(以下、「基地局」)と端末装置(以下、「端末」)との間で無線通信を行う無線通信システムがある(例えば、以下の特許文献1及び2)。
 このような中継局を利用した無線通信システムにおいて、AF(Amplified and Forward)方式とDF(Decode and Forward)方式の2つの中継方式がある(例えば、以下の非特許文献1及び2)。
 また、このような無線通信システムにおけるスケジューリングについても、Centralizedスケジューリング(Centralized scheduling)とDistributedスケジューリング(Distributed scheduling)が開示される(例えば、以下の非特許文献3~5)。Centralizedスケジューリングは、例えば、基地局が、基地局の通信相手(中継局または端末)と中継局の通信相手(端末)のスケジューリングを行う方式である。Distributedスケジューリングは、例えば、基地局の通信相手については基地局がスケジューリングを行い、中継局の通信相手は中継局がスケジューリングを行う方式である。
 さらに、無線リソースの割り当てについて、無線フレームがアクセス領域と中継領域に分割され、例えば、基地局と中継局間の通信はアクセス領域、中継局と端末等の通信は中継領域を利用して無線通信を行うようにしたものも開示される(例えば、以下の非特許文献6)。
 しかしながら、中継局と端末との無線通信において、中継領域の無線リソースが利用された場合、中継局と無線通信を行う端末数が閾値より少ないと、中継領域の無線リソースに余りが生じる場合がある。
 そこで、本発明の一目的は、無線リソースを有効活用できるようにした無線通信システム、基地局装置、端末装置、中継局装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法を提供することにある。
 一態様によれば、中継局装置を介して基地局装置と端末装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記中継局装置と前記端末装置に対する無線リソースの割り当て方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式及び前記中継局装置における中継方式、のうち少なくともいずれかを変更する変更部と、前記変更部により変更したことを示す変更通知を前記中継装置に送信する送信部とを備え、前記中継装置は、前記変更通知を受信する受信部を備え、前記基地局装置、前記中継局装置、及び前記端末装置は、少なくとも変更後の前記無線リソースの割り当て方式により割り当てた又は割り当てられた前記無線リソースを用いて無線通信を行う。
 無線リソースを有効活用できるようにした無線通信システム、基地局装置、端末装置、中継局装置、及び無線通信システムにおける無線通信方法を提供することができる。
図1は無線通信システムの構成例を示す図である。 図2は基地局装置の構成例を示す図である。 図3は中継局装置の構成例を示す図である。 図4は端末装置の構成例を示す図である。 図5は動作例を示すシーケンス図である。 図6は動作例を示すシーケンス図である。 図7は動作例を示すフローチャートである。 図8は動作例を示すシーケンス図である。 図9は動作例を示すフローチャートである。 図10(A)及び同図(B)は無線フレームの構成例を示す図である。 図11は無線フレームの構成例を示す図である。 図12は動作例を示すシーケンス図である。 図13は動作例を示すフローチャートである。 図14は動作例を示すシーケンス図である。 図15は動作例を示すフローチャートである。 図16は基地局装置の構成例を示す図である。 図17は中継局装置の構成例を示す図である。 図18は動作例を示すシーケンス図である。 図19は動作例を示すシーケンス図である。 図20は動作例を示すシーケンス図である。 図21は動作例を示すフローチャートである。 図22は動作例を示すシーケンス図である。 図23は基地局装置の構成例を示す図である。 図24は中継局装置の構成例を示す図である。 図25は動作例を示すシーケンス図である。 図26は動作例を示すシーケンス図である。 図27は動作例を示すシーケンス図である。 図28は動作例を示すシーケンス図である。
 本発明を実施するための形態について以下説明する。
 <第1の実施例>
 第1の実施例について説明する。図1は第1の実施例における無線通信システム10の構成例を示す図である。無線通信システム10は、基地局装置eNB(eNode B)100と、中継局装置RN(Relay Node)300と、端末装置UE(User Equipment)500とを備える。
 基地局装置(以下、「基地局」)100は、中継局装置(以下、「中継局」)300を介して端末装置(以下、「端末」)500‐1と無線通信を行い、さらに、直接端末500-2と無線通信も行うこともできる。
 無線通信システム10は、中継局300を介した無線通信を行うことができるため、サービス範囲を拡大でき、不感エリア対策も施すことができる。
 次に、基地局100、中継局300、及び端末500の各構成例について説明する。
 図2は基地局100の構成例を示す図である。基地局100は、アンテナ101と、受信無線部102と、復調・復号部103と、基地局リレー間下り無線回線品質情報抽出部(以下、「基地局リレー間下り品質抽出部」)104と、リレー端末間下り無線回線品質情報抽出部(以下、「リレー端末間下り品質抽出部」)105と、基地局リレー間上り無線回線品質情報測定算出部(以下、「基地局リレー間上り品質算出部」)106と、リレー端末間上り無線回線品質情報抽出部(以下、「リレー端末間上り品質抽出部」)107と、スケジューラ110と、ダイナミック無線リソース割り当て制御部(以下、「ダイナミック割り当て制御部」)111と、ダイナミック無線リソース割り当て制御信号作成部(以下、「ダイナミック割り当て制御信号作成部」)112と、部分無線リソース割り当て制御部(以下、「部分割り当て制御部」)113と、部分無線リソース割り当て制御信号作成部(以下、「部分割り当て制御信号作成部」)114と、基地局リレー間通信制御信号作成部115と、リレー端末間通信制御信号作成部116と、無線リソース割り当て制御方法切替え制御部(以下、「切替え制御部」)120と、無線リソース割り当て制御方法切替え制御信号作成部(以下、「切替え制御信号作成部」)121と、符号化・変調部122と、送信無線部123とを備える。
 アンテナ101は、中継局300、又は基地局100配下の端末500から送信された無線信号を受信し、又は中継局300等に無線信号を送信する。
 受信無線部102は、アンテナ101から出力された無線信号を受信信号として出力する。
 復調・復号部103は、受信無線部102から出力された受信信号に対して、スケジューラ110で決定したスケジューリングに基づいて、復調及び復号を行う。
 基地局リレー間下り品質抽出部104は、復調・復号部103から出力された受信信号のうち、基地局100と中継局300間の下り方向における無線回線品質情報(以下、「基地局リレー間下り品質情報」)を抽出する。基地局リレー間下り品質抽出部104は、抽出した基地局リレー間下り品質情報をスケジューラ110に出力する。
 リレー端末間下り品質抽出部105は、復調・復号部103から出力された受信信号のうち、中継局300と端末500間の下り方向における無線回線品質情報(以下、「リレー端末間下り品質情報」)を抽出する。リレー端末間下り品質抽出部105は、抽出したリレー端末間下り品質情報をスケジューラ110に出力する。
 基地局リレー間上り品質算出部106は、中継局300から送信されたパイロット信号(または既知信号)等に基づいて、基地局100と中継局300間の上り方向における無線回線品質情報(以下、「基地局リレー間上り品質情報」)を測定及び算出する。基地局リレー間上り品質算出部106は、算出した基地局リレー間上り品質情報をスケジューラ110に出力する。
 リレー端末間上り品質抽出部107は、復調・復号部103から出力された受信信号のうち、中継局300と端末500との間の上り方向における無線回線品質情報(以下、「リレー端末間上り品質情報」)を抽出する。リレー端末間上り品質抽出部107は、抽出したリレー端末間上り品質情報をスケジューラ110に出力する。
 スケジューラ110は、各品質情報に基づいて、各無線区間のスケジューリングを行う。例えば、スケジューラ110は、基地局リレー間下り品質情報に基づいて、基地局100から中継局300への下り方向におけるスケジューリングを行う。本第1の実施例において、スケジューラ110は、Centralizedスケジューリングを行い、各無線区間の品質情報を受信してスケジューリングを行う。
 ダイナミック割り当て制御部111は、無線リソースの割り当てに関し、ダイナミック無線リソース割り当てを行う。ダイナミック無線リソース割り当ては、例えば、基地局100と中継局300とが使用する無線リソースを無線フレーム内において別々に分けることなくダイナミックに割り当てる方法である。図11はダイナミック無線リソース割り当てによる無線フレームの構成例を示す図である。ダイナミック割り当て制御部111は、割り当てた無線リソースに関する情報をダイナミック割り当て制御信号作成部112に出力する。また、ダイナミック割り当て制御部111は、割り当てた無線リソースで中継局300等との間でデータを受信又は送信できるように、受信無線部102または送信無線部123を制御する。
 ダイナミック割り当て制御信号作成部112は、無線リソースに関する情報に基づいて、ダイナミック無線リソース割り当て制御信号(以下、「ダイナミック割り当て制御信号」)を作成する。ダイナミック割り当て制御信号作成部112は、ダイナミック割り当て制御信号を符号化・変調部122に出力する。
 部分割り当て制御部113は、無線リソースの割り当てに関し、部分無線リソース割り当てを行う。部分無線リソース割り当ては、例えば、無線フレーム中において、基地局100が使用する無線リソースと中継局300が使用する無線リソースとを別々の領域に分けて各々無線リソースが割り当てられる方法である。図10(A)及び同図(B)は部分無線リソース割り当てによる無線フレームの構成例を示す図である。部分割り当て制御部113は、無線リソースに関する情報を部分割り当て制御信号作成部114に出力する。また、部分割り当て制御部113は、割り当てた無線リソースで中継局300等との間でデータを受信又は送信できるように、受信無線部102又は送信無線部123等を制御する。
 部分割り当て制御信号作成部114は、無線リソースに関する情報に基づいて、部分無線リソース割り当て制御信号(以下、「部分割り当て制御信号」)を作成する。部分割り当て制御信号作成部114は、部分割り当て制御信号を符号化・変調部122に出力する。
 基地局リレー間通信制御信号作成部115は、スケジューラ110から出力されたスケジューリング情報に基づいて、基地局100と中継局300の間のスケジューリング情報を含む基地局リレー間通信制御信号を作成する。基地局リレー間通信制御信号作成部115は、作成した基地局リレー間通信制御信号を符号化・変調部122に出力する。
 リレー端末間通信制御信号作成部116は、スケジューラ110から出力されたスケジューリング情報に基づいて、中継局300と端末500との間のスケジューリング情報を含むリレー端末間通信制御信号を作成する。リレー端末間通信制御信号作成部116は、作成したリレー端末間通信制御信号を符号化・変調部122に出力する。
 切替え制御部120は、無線リソースの割り当て方法を切替える。例えば、切替え制御部120は、無線リソース量等に基づいて、部分無線リソース割り当てからダイナミック無線リソース割り当てに切替える。切替え制御部120は、部分無線リソース割り当てに切替えたとき、部分割り当て制御部113の電源をオンにし、ダイナミック割り当て制御部111の電源をオフにする。また、切替え制御部120は、ダイナミック無線リソース割り当てに切替えたとき、部分割り当て制御部113の電源をオフにし、ダイナミック割り当て制御部111の電源をオンにする。切替えの詳細は後述する。切替え制御部120は、無線リソース割り当て方法に関する情報を切替え制御信号作成部121に出力する。
 切替え制御信号作成部121は、無線リソースの割り当て方法に関する情報に基づいて、無線リソース割り当て方法の情報を含む切替え制御信号を作成する。切替え制御信号作成部121は、切替え制御信号を符号化・変調部122に出力する。
 符号化・変調部122は、スケジューラ110で決定したスケジューリングに応じて、送信データに対して符号化及び変調の処理を行う。符号化・変調部122は、各制御信号に対して符号化等を行ってもよい。
 送信無線部123は、符号化・変調部122からの出力を無線信号として出力する。無線信号はアンテナ101を介して中継局300等に送信される。
 図3は中継局300の構成例を示す図である。中継局300は、アンテナ301と、上り受信無線部302と、復調・復号部303と、符号化・変調部304と、上り送信無線部305と、アンテナ306と、リレー端末間下り無線回線品質情報抽出部(以下、「リレー端末間下り品質抽出部」)307と、上り無線回線品質測定算出部(以下、「上り品質算出部」)308と、上り無線回線品質情報作成部(以下、「上り品質情報作成部」)309と、スケジューラ310と、ダイナミック無線リソース割り当て制御信号抽出部(以下、「ダイナミック割り当て制御信号抽出部」)311と、ダイナミック無線リソース割り当て制御部(以下、「ダイナミック割り当て制御部」)312と、部分無線リソース割り当て制御信号抽出部(以下、「部分割り当て制御信号抽出部」)313と、部分無線リソース割り当て制御部(以下、「部分割り当て制御部」)314と、リレー端末間通信制御信号作成部315と、切替え制御信号抽出部316と、通信制御信号抽出部317と、下り無線回線品質測定部318と、下り受信無線部320と、復調・復号部321と、符号化・変調部322と、下り送信無線部323とを備える。
 アンテナ301は、端末500との間で無線信号を送受信する。
 上り受信無線部302は、アンテナ301で受信した端末500から送信された無線信号を受信信号として出力する。
 復調・復号部303は、上り受信無線部302から出力された受信信号に対して、スケジューラ310で決定等したスケジューリングに基づいて、復調及び復号を行う。
 符号化・変調部304は、復調・復号部303から出力された受信信号等に対して、スケジューラ310で決定等したスケジューリングに基づいて、符号化及び変調を行う。
 上り送信無線部305は、符号化・変調部304から出力された受信信号を無線信号としてアンテナ306に出力する。
 アンテナ306は、基地局100との間で無線信号を送受信する。
 リレー端末間下り品質抽出部307は、復調・復号部303から出力された受信信号のうち、例えば、端末500から送信されたリレー端末間下り品質情報を抽出する。リレー端末間下り品質抽出部307は、抽出したリレー端末間下り品質情報をスケジューラ310に出力する。
 上り品質算出部308は、端末500から送信されたパイロット信号に基づいて、中継局300と端末500との間の上り方向における無線回線品質(以下、「リレー端末間上り品質」)を測定及び算出する。上り品質算出部308は、算出した上り方向の無線回線品質をスケジューラ310と上り品質情報作成部309に出力する。
 上り品質情報作成部309は、上り無線回線品質を入力すると、リレー端末間上り品質情報を作成する。上り品質情報作成部309は、作成した上り無線回線品質情報を符号化・変調部304に出力し、基地局100に送信する。
 スケジューラ310は、配下の端末500との間の無線通信に関するスケジューリングを行う。本第1の実施例ではCentralizedスケジューリングによりスケジューリングが行われるため、スケジューラ310は基地局100のスケジューラ110に従ったスケジューリングを実行する。
 ダイナミック割り当て制御信号抽出部311は、復調・復号部321から出力された受信信号のうち、基地局100から送信されたダイナミック割り当て制御信号を抽出する。ダイナミック割り当て制御信号抽出部311は、抽出したダイナミック割り当て制御信号をダイナミック割り当て制御部312に出力する。
 ダイナミック割り当て制御部312は、ダイナミック割り当て制御信号に基づいて、配下の端末500に対して、ダイナミック無線リソース割り当てを行う。ただし、ダイナミック無線リソース割り当ては基地局100で行われるため、ダイナミック割り当て制御部312は、例えば、ダイナミック割り当て制御信号に従って、無線リソースの割り当てを行う。また、ダイナミック割り当て制御部312は、割り当てられた無線リソースで基地局100及び端末500との間でデータを送信又は受信できるように、上り受信無線部302等を制御する。
 部分割り当て制御信号抽出部313は、復調・復号部321から出力された受信信号のうち、基地局100から送信された部分割り当て制御信号を抽出し、部分割り当て制御部314に出力する。
 部分割り当て制御部314は、部分割り当て制御信号に基づいて、配下の端末500に対して、無線フレーム内で予め決められた領域内において、無線リソースの割り当てを行う。また、部分割り当て制御部314は、割り当てられた無線リソースで基地局100及び端末500との間でデータを送信又は受信できるように、上り受信無線部302等を制御する。
 リレー端末間通信制御信号作成部315は、スケジューラ310で決定等したスケジューリング情報をスケジューラ310から入力し、中継局300と端末500間の通信制御信号を作成する。リレー端末間通信制御信号作成部315は、作成したリレー端末間通信制御信号を符号化・変調部322に出力する。また、リレー端末間通信制御信号作成部315は、例えば、パイロット信号を作成し、符号化・変調部322を介して端末500に送信する。
 切替え制御信号抽出部316は、復調・復号部321から出力された受信信号のうち、基地局100から送信された切替え制御信号を抽出する。切替え制御信号抽出部316は、例えば、切替え制御信号が部分無線リソース割り当てからダイナミック無線リソース割り当てへの切替えを指示する情報を含むとき、ダイナミック割り当て制御部312の電源のオンにし、部分割り当て制御部314の電源をオフにする。また、切替え制御信号抽出部316は、切替え制御信号が部分無線リソース割り当てへの切替えを指示する情報を含むとき、部分割り当て制御部314の電源をオンにし、ダイナミック割り当て制御部312の電源をオフにする。
 下り無線回線品質測定部318は、基地局100から送信されたパイロット信号に基づいて、基地局100と中継局300との間の下り方向における無線回線品質を測定する。
 下り無線回線品質情報作成部319は、下り無線回線品質測定部318で測定された下り無線回線品質に基づいて、基地局リレー間下り品質情報を作成する。下り無線回線品質情報作成部319は、基地局リレー間下り品質情報を、符号化・変調部304等を介して基地局100に送信する。
 下り受信無線部320は、アンテナ306から出力された無線信号を受信信号として出力する。
 復調・復号部321は、下り受信無線部320から出力された受信信号に対して、スケジューラ310で決定等したスケジューリングに基づいて、復調及び復号を行う。
 符号化・変調部322は、復調・復号部321から出力された受信信号等に対して、スケジューラ310で決定等したスケジューリングに基づいて、符号化及び変調を行う。
 下り送信無線部323は、符号化・変調部322から出力された受信信号を無線信号に変換してアンテナ301に出力する。当該無線信号は端末500に送信される。
 図4は端末500の構成例を示す図である。端末500は、アンテナ501と、下り受信無線部502と、復調・復号部503と、通信制御信号抽出部504と、無線リソース割り当て制御信号抽出部(以下、「割り当て制御信号抽出部」)505と、制御信号送信タイミング情報抽出部506と、無線回線品質測定部507と、無線回線品質情報作成部508と、通信制御部510と、上りパイロット信号作成部511と、符号化・変調部512と、上り送信無線部513とを備える。
 アンテナ501は、中継局300との間で無線信号を送受信する。アンテナ501は、例えば基地局100と直接無線信号を送受信してもよい。
 下り受信無線部502は、アンテナ501から出力された無線信号を受信信号として出力する。
 復調・復号部503は、下り受信無線部502から出力された受信信号に対して、通信制御部510での制御により、復調及び復号の処理を行う。
 通信制御信号抽出部504は、復調・復号部503から出力された受信信号のうち、中継局300から送信された通信制御信号(例えば、リレー端末間通信制御信号)を抽出し、通信制御部510に出力する。
 割り当て制御信号抽出部505は、復調・復号部503から出力された受信信号のうち、中継局300を介して基地局100から送信された、部分割り当て制御信号又はダイナミック割り当て制御信号を抽出する。割り当て制御信号抽出部505は、抽出した無線リソース割り当て制御信号を通信制御部510に出力する。
 制御信号送信タイミング情報抽出部506は、中継局300を介して基地局100から送信された同期情報や報知情報の送信タイミング情報を抽出する。制御信号送信タイミング情報抽出部506は、送信タイミング情報を通信制御部510に出力する。制御信号送信タイミング情報は、例えば、基地局100の通信制御信号作成部115,116で作成される。
 無線回線品質測定部507は、復調・復号部503から出力された受信信号のうち、中継局300から送信されたパイロット信号を抽出し、当該パイロット信号に基づいて、中継局300と端末500との間の下り方向の無線回線品質を測定する。
 無線回線品質情報作成部508は、無線回線品質測定部507から出力された無線回線品質に基づいて、リレー端末間下り品質情報を作成し、符号化・変調部512に出力する。
 通信制御部510は、通信制御部510は、例えば、リレー端末間通信制御信号に基づいて、中継局300から送信されたデータを復調等できるように復調・復号部503等を制御する。また、通信制御部510は、割り当て制御信号に含まれる無線リソースを利用して、データを送信又は受信するように、下り受信無線部502又は上り送信無線部513等を制御する。さらに、通信制御部510は、制御信号送信タイミング情報に従って通信制御信号やデータ等を送信又は受信できるように各無線部502,513等を制御できる。
 上りパイロット信号作成部511は、中継局300との間の上り方向におけるパイロット信号を作成し、符号化・変調部512等を介して中継局300に送信する。
 符号化・変調部512は、通信制御部510の制御により、送信データ等を符号化及び変調する。
 上り送信無線部513は、通信制御部510の制御により、符号化・変調部512から出力された送信データ等を無線信号として出力する。当該無線信号はアンテナ501を介して中継局300に送信される。
 次に第1の実施例における動作を説明する。図5は動作例を示すシーケンス図である。図5に示す例は、無線リソースの割り当て方法が、部分無線リソース割り当てからダイナミック無線リソース割り当てに変更される例である。
 まず、基地局100と中継局300、及び端末500は無線回線品質測定及び報告シーケンス1を実行する(S10)。図6は、無線回線品質測定及び報告シーケンス1の例を示すシーケンス図である。
 基地局100は中継局300に下りパイロット信号を送信する(S100)。例えば、基地局リレー間通信制御信号作成部115が下りパイロット信号を作成する。
 次いで、中継局300は、下りパイロット信号に基づいて、基地局100との間の下り無線回線品質を測定及び算出する(S101)。例えば、下り無線回線品質測定部318が当該無線回線品質を測定及び算出する。
 次いで、中継局300は、端末500に下りパイロット信号を送信する(S101)。例えば、リレー端末間通信制御信号作成部315が当該下りパイロット信号を作成する。
 次いで、端末500は下りパイロット信号に基づいて下り無線回線品質を測定及び算出する(S103)。例えば、無線回線品質測定部507が中継局300との間の下り無線回線品質を測定及び算出する。
 次いで、端末500は、リレー端末間下り品質情報を中継局300に送信する(S104)。例えば、無線回線品質情報作成部508がリレー端末間下り品質情報を作成する。
 次いで、端末500は上りパイロット信号を中継局300に送信する(S105)。例えば、上りパイロット信号作成部511が当該パイロット信号を作成し送信する。
 次いで、中継局300は、端末500から送信された上りパイロット信号に基づいて、端末500との間の上り無線回線品質を測定及び算出する(S106)。例えば、上り品質算出部308が当該上り無線回線品質を測定等する。
 次いで、中継局300は、端末500から送信されたリレー端末間下り品質情報を基地局100に送信する(S107)。例えば、中継局300は、リレー端末間下り品質情報をアンテナ301で受信し、上り受信無線部302、復調・復号部303等を介して基地局100に送信する。リレー端末間下り品質抽出部307は、リレー端末間下り品質情報を抽出してもよい。
 次いで、中継局300は、算出したリレー端末間上り品質情報(S106)を基地局100に送信する(S108)。例えば、上り品質情報作成部309が当該情報を作成し、基地局100に送信する。
 次いで、中継局300は、算出した基地局リレー間下り品質情報(S101)を基地局100に送信する(S109)。例えば、下り無線回線品質情報作成部319が当該情報を作成し、基地局100に送信する。
 次いで、中継局300は上りパイロット信号を基地局100に送信する(S110)。例えば、上り無線回線品質情報作成部309が上りパイロット信号を作成し、基地局100に送信する。
 次いで、基地局100は、上りパイロット(S110)に基づいて、基地局100と中継局300との間の上り無線回線品質を測定及び算出する(S111)。例えば、基地局リレー間上り品質算出部106が当該上り無線回線品質を測定等する。
 次いで、基地局100はスケジューリングを行う(S11)。例えば、スケジューラ110は、各品質情報(S107~S109,S111)に基づいて各無線回線のスケジューリングを行う。
 次いで、基地局100は無線リソースの割り当てを行う(S12)。例えば、部分割り当て制御部113がスケジューラ110からの指示に基づいて部分無線リソース割り当てによる無線リソースの割り当てを行う。
 図10(A)及び同図(B)は部分無線リソース割り当てによる無線リソース割り当て例を示す図である。図10(A)に示す割り当て例は、横軸が時間軸方向、縦軸が周波数軸方向である。同図(A)等に示すように、無線フレームは、基地局100と中継局300との間の無線リソースと、中継局300と端末500との間の無線リソースとが予め決められた領域に分割される。部分割り当て制御部113は、各領域内で中継局300及び端末500に対して各々無線リソースの割り当てを行う。なお、同図(A)に示す例は基地局100が中継局300を介さずに直接無線通信を行う端末500に対しても無線リソースが割り当てられている例である。また、同図(A)に示す例は、上り方向と下り方向の双方の無線リソースが含まれてもよいし、同図(A)等の例は上り方向用、同図(A)等を同様に下り方向用と別々の無線リソースが割り当てられてもよい。
 次いで、基地局100は通信制御信号(基地局リレー間通信制御信号とリレー端末間通信制御信号とを含む)と、部分割り当て制御信号を中継局300に送信する(S13)。例えば、部分割り当て制御信号作成部114は部分割り当て制御信号を作成し、基地局リレー間通信制御信号作成部115とリレー端末間通信制御信号作成部116は各々通信制御信号を作成し、基地局100に送信する。
 次いで、中継局300は、基地局100と中継局300間の無線通信に関する送受信処理を行う(S14)。例えば、部分割り当て制御部314は、部分割り当て制御信号に含まれる無線リソース割り当て(例えば、図10(A)及び同図(B))を使用してデータを送信又は受信できるように、上り送信無線部305又は下り受信無線部320等を制御する。また、通信制御信号抽出部317は、基地局リレー間通信制御信号を抽出し、スケジューラ310に出力する。スケジューラ310は、当該制御信号に基づいて、基地局100から送信されたデータを復調等、または基地局100に送信するデータを符号化等できるように、符号化・変調部304、復調・復号部321等を制御する。
 次いで、リレー端末間通信制御信号と部分割り当て制御信号とを端末500に送信する(S15)。例えば、リレー端末間通信制御信号作成部315がリレー端末間通信制御信号を作成する。また、部分リソース割り当て制御信号は復調・復号部321から符号化・変調部322等を介して端末500に送信される。
 次いで、基地局100と中継局300はデータを送受信する(S16)。
 次いで、中継局300は、中継局300と端末500間の無線通信における送受信処理を行う(S17)。例えば、部分割り当て制御部314は、部分割り当て制御信号に含まれる無線リソースを使用して、端末500との間でデータ等を送信又は受信できるよう、下り送信無線部323、上り受信無線部302等を制御する。また、スケジューラ310は、通信制御信号抽出部317で抽出されたリレー端末間通信制御信号に基づいて、符号化等が行われるように、符号化・変調部322等を制御する。
 次いで、中継局300と端末500はデータを送受信する(S18)。
 次いで、基地局100は動作モード変更処理1を行う(S19)。図7は動作モード変更処理1の動作例を示すフローチャートである。
 基地局100は、処理を開始すると(S190)、未使用無線リソース量の閾値Rth1を設定する(S191)。例えば、切替え制御部120が当該閾値Rth1を設定する。
 次いで、基地局100は、リレー端末間未使用無線リソース量Rnotusedを算出する(S192)。例えば、部分割り当て制御部113は割り当てた無線リソースに関する情報を切替え制御部120に出力する。切替え制御部113は、当該情報から中継局300と端末500間の未使用の無線リソースの量を算出する。例えば、図10(B)等の例では、切替え制御部113は、全体の無線リソースに占める「Eempty」の割合を算出する。
 次いで、基地局100は、未使用無線リソース量Rnotusedが閾値Rth1より大きいか否かを判断する(S193)。例えば、切替え制御部120が判断する。
 基地局100は、未使用無線リソース量Rnotusedが閾値Rth1より大きいとき(S193でYes)、中継局300のデータバッファの残量を確認する(S194)。例えば、切替え制御部120は、部分割り当て制御部113からの割り当て情報に基づき、全体に占める中継局300に割り当てられた無線リソース量の割合を算出し、当該割合に応じたデータ量を演算して、バッファ残量を求める。
 次いで、基地局100は動作モードを部分無線リソース割り当てからダイナミック無線リソース割り当てへの変更を示す動作モード変更通知を送信する(S195)。例えば、切替え制御部120は、切替え制御信号作成部121に変更通知の作成を指示し、切替え制御信号作成部121は変更通知を含む切替え制御信号を作成し、中継局300に送信する。中継局300は、受信した切替え制御信号を端末500に送信してもよい。
 次いで、基地局100は、ダイナミック無線リソース割り当てへの変更タイミングを計算し、中継局300に通知する(S196)。例えば、切替え制御部120は、中継局300のバッファ残量(S194)から、中継局300が保持するデータがバッファからなくなるまでの時間を算出し、当該時間を変更タイミングとして通知する。変更タイミングは、切替え制御部120から切替え制御信号作成部121への指示により、例えば切替え制御信号に含まれてもよい。
 次いで、基地局100と中継局300は動作モードの変更を行う(S197)。例えば、基地局100の切替え制御部120は、変更タイミング(S196)になると、ダイナミック無線リソース割り当てへ変更し、部分割り当て制御部113の電源をオフにし、ダイナミック割り当て制御部111の電源をオンにする。また、中継局300の切替え制御信号抽出部316は、変更タイミングになると、部分割り当て制御部314の電源をオフにし、ダイナミック割り当て制御部312の電源をオンにする。
 そして、一連の処理を終了する(S198)。
 一方、基地局100は、リレー端末間未使用無線リソース量Rnotusedが閾値Rth1以下のとき(S193でNo)、再度S192の処理を行う。
 動作モード変更後、基地局100と中継局300、及び端末500は無線回線品質測定及び報告シーケンス1を実行する(図5のS20)。
 次いで、基地局100は、無線回線品質等に基づいてスケジューリングを行い(S21)、ダイナミック無線リソース割り当てを行う(S22)。例えば、ダイナミック割り当て制御部111は、基地局100と中継局300、中継局300と端末500等の間の各無線リソースを、予め分割された領域内で割り当てることなくダイナミックに割り当てる。図11はダイナミック無線リソース割り当てによる割り当て例を示す図である。同図に示すように、基地局100と中継局300間の無線通信で使用される無線リソース等はランダムな領域に割り当てられている。
 次いで、基地局100は、スケジューリング(S21)に基づく通信制御信号と、ダイナミック無線リソース割り当てによる割り当て制御信号とを中継局300に送信する(S23)。例えば、ダイナミック割り当て制御信号作成部112は、ダイナミック割り当て制御部111から出力された無線リソース割り当てに関する情報に基づいて、ダイナミック割り当て制御信号を作成し、中継局300に送信する。
 次いで、中継局300は、ダイナミック割り当て制御信号と、リレー端末間通信制御信号とを端末500に送信する(S24)。例えば、ダイナミック割り当て制御信号は、復調・復号部321から符号化・変調部322に出力されて、端末500に送信される。また、リレー端末間通信制御信号は、スケジューラ310によるスケジューリング(S21)により、リレー端末間通信制御信号作成部315から端末500に送信される。
 次いで、基地局100と中継局300は、基地局リレー間通信制御信号とダイナミック割り当て制御信号に基づいて、データを送受信する(S25)。
 次いで、中継局300と端末500は、リレー端末間通信制御信号とダイナミック割り当て制御信号に基づいて、データを送受信する(S26)。
 このように、本第1の実施例において、基地局100は、中継局300と端末500間で割り当てられた無線リソースのうち未使用の無線リソースが閾値より多いとき(S193でYes)、使用されない無線リソースにより、無線リソースが有効活用されていないと判断する。そして、基地局100は部分無線リソース割り当て(例えば、図10(A)等)からダイナミック無線リソース割り当て(例えば、図11)に割り当て方法を変更する。これにより、例えば図11に示すように、使用されない無線リソースが減少し、他の無線通信の無線リソースに割り当てることが可能となり、無線リソースが有効活用される。
 図8は、動作モードがダイナミック無線リソース割り当てから部分無線リソース割り当てに変更する場合のシーケンス例を示す図である。
 まず、基地局100と中継局300、及び端末500は、図5の例と同様に無線回線品質測定及び報告シーケンス1を実行する(S10)。
 次いで、基地局100は、測定された無線回線品質に基づいてスケジューリングを行い(S11)、ダイナミック無線リソース割り当てによる無線リソースの割り当てを行う(S31)。例えば、ダイナミック割り当て制御部111が図11に示すような無線リソースの割り当てを行う。
 次いで、基地局100は、通信制御信号(基地局リレー間通信制御信号とリレー端末間通信制御信号を含む)と、ダイナミック割り当て制御信号とを中継局300に送信する(S32)。
 次いで、中継局300は、基地局100と中継局300との間の無線通信に関する送受信処理を行う(S33)。例えば、ダイナミック割り当て制御部312は、割り当て制御信号に含まれる無線リソースを使用して、基地局100との間でデータを送信又は受信できるよう、上り送信無線部305又は下り受信無線部320等を制御する。
 次いで、中継局300はリレー端末間通信制御信号とダイナミック割り当て制御信号とを端末500に送信する(S34)。例えば、ダイナミック割り当て制御信号は、復調・復号部321から符号化・変調部322等を介して端末500に送信される。
 次いで、基地局100と中継局300はデータを送信又は受信する(S35)。
 次いで、中継局300は、端末500との間の無線通信に関する送受信処理を行う(S36)。例えば、ダイナミック割り当て制御部312は、割り当て制御信号に含まれる無線リソースを使用して、端末500との間でデータを送信又は受信できるよう、下り送信無線部323又は上り受信無線部302等を制御する。
 次いで、中継局300と端末500はデータを送信又は受信する(S37)。
 次いで、基地局100は動作モード変更処理2を実行する(S39)。図9は動作モード変更処理2の動作例を示すフローチャートである。
 基地局100は、処理を開始すると(S390)、使用無線リソース量閾値Rth2を設定する(S391)。例えば、切替え制御部120が閾値Rth2を設定する。
 次いで、基地局100は、リレー端末間使用無線リソース量Rusedを算出する(S392)。例えば、切替え制御部120は、ダイナミック割り当て制御部111からダイナミック無線リソース割り当てに関する情報(例えば、図11)を入力し、全体の無線リソースに占める、リレー端末間に割り当てられた無線リソースの割合を算出する。
 次いで、基地局100は、使用無線リソース量Rusedが閾値Rth2より大きいか否かを判断する(S393)。例えば、切替え制御部120が判断する。
 そして、基地局100は、使用無線リソース量Rusedが閾値Rth2より大きいとき(S393でYes)、中継局300のバッファ残量を確認する(S194)。
 以降は、図7の例と同様に、基地局100は動作モード変更通知を送信し、バッファ残量に基づいて変更タイミングを通知し、当該タイミングで動作モードを変更する(S195~S197)。この場合の動作モードは、ダイナミック無線リソース割り当てから部分無線リソース割り当てに変更される。
 そして、基地局100は動作モード変更処理2を終了する(S392)。一方、基地局100は、使用無線リソース量Rusedが閾値Rth2以下のとき(S393でNo)、再びS392の処理を行う。
 動作モードが変更後、基地局100等は無線回線品質測定及び報告シーケンス1を実行し(S20)、基地局100はスケジューリング(S21)を行う。以降、基地局100は、図5のS12~S18と同様に、部分無線リソース割り当てによる無線リソースの割り当てを行い(S41)、通信制御信号と部分割り当て制御信号を送信し(S42,S43)、データを送受信する(S44,S45)。
 このように、本第1の実施例において、リレー端末間無線リソースが閾値より大きいとき(S393でYes)、中継局300と端末500との間の無線リソースが他の無線リソースと比較して多いことが考えられる。このような場合、基地局100はダイナミック無線リソース割り当てから部分無線リソース割り当てに変更することで、予め決められた領域に、中継局300と端末500で使用される無線リソースが敷き詰められ、無線リソースの有効活用を図ることができる。
 <第2の実施例>
 次に第2の実施例について説明する。第2の実施例は端末数に応じて動作モードを変更する例である。基地局100と中継局300、及び端末500の構成例は第1の実施例と同様である(図2~図4)。
 図12は動作例を示すシーケンス図である。S10~S18は第1の実施例と同様である。そして、基地局100は動作モード変更処理3を実行する(S50)。図13は動作モード変更処理3の動作例を示すフローチャートである。
 基地局100は、本処理を開始すると(S500)、端末数閾値Mthを設定する(S501)。例えば、切替え制御部120が当該閾値Mthを設定する。
 次いで、基地局100は、中継局300と接続する端末数Mを算出する(S502)。例えば、切替え制御部120は、基地局100に送信(又は報告)されたリレー端末間無線品質情報(例えば、CQI)の数を求めることで端末数Mを算出する。例えば、スケジューラ110はリレー端末間下り品質抽出部105からリレー端末間下り品質情報を入力するので、当該情報の入力数を切替え制御部120に出力することで、切替え制御部120は端末数Mを算出する。或いは、スケジューラ110はリレー端末間上り品質情報の入力数を切替え制御部120に出力してもよい。さらに、スケジューラ110はある一定期間のリレー端末間下り(又は上り)品質情報の数の平均値を切替え制御部120に出力するようにしてもよい。
 次いで、基地局100は、端末数Mが閾値Mthより少ないか否かを判断する(S503)。例えば、切替え制御部120が判断する。尚、閾値Mthは、未使用無線リソース量閾値Rth1(S191)又は使用無線リソース量Rth2(S391)と同じ値でもよいし、異なる値でもよい。
 基地局100は、端末数Mが閾値Mthより少ないとき(S503でYes)、部分無線リソース割り当てからダイナミック無線リソース割り当てへの変更処理(S194~S197)を行う。そして、基地局100は動作モード変更処理3の処理を終了する(S504)。一方、基地局100は端末数Mが閾値以上のとき(S503でNo)、S502の処理を再び実行する。以降は、第1の実施例と同様である。
 図14は動作モードがダイナミック無線リソース割り当てから部分無線リソース割り当てに変更する場合のシーケンス例を示す図である。この場合、基地局100は動作モード変更処理4を実行する(S51)。
 図15は動作モード変更処理4の動作例を示すフローチャートである。この場合、基地局100は、中継局300に接続する端末500の端末数Mが閾値Mth以上のとき(S511でYes)、ダイナミック無線リソース割り当てから部分リソース割り当てに変更する(S194~S197)。
 その後、第1の実施例と同様に、基地局100等は無線回線品質測定及び報告シーケンス1等の処理を行う(S20~S26)。
 本第2の実施例は、動作モード変更処理の際に第1の実施例の無線リソース量を端末数に変更しただけであり、従って第1の実施例と同様に無線リソースの有効活用を図ることができる。
 <第3の実施例>
 次に第3の実施例について説明する。第3の実施例は、Distributedスケジューリングかつ部分無線リソース割り当てから、Centralizedスケジューリングかつダイナミック無線リソース割り当てに変更する(又はその逆)例である。無線リソースの割り当て方法の変更に伴い、スケジューリング方法もDistributredスケジューリングからCentralizedスケジューリング(又はその逆)に変更する例である。
 図16は基地局100の構成例を示す図である。基地局100は、さらに、リレー端末間無線回線品質情報抽出部(以下、「リレー端末間品質抽出部」)125と、スケジューリング方法変更要求信号抽出部(以下、「変更要求信号抽出部」)126と、Centralized/Distributed切替え制御部(以下、「切替え制御部」)127と、Centralized/Distributed切替え制御信号作成部(以下、「切替え制御信号作成部」)128と、基地局リレー間リソース割り当て制御部(以下、「基地局リレー間割り当て制御部」)130と、基地局リレー間無線リソース割り当て制御信号作成部(以下、「基地局リレー間割り当て制御信号作成部」)131と、リレー端末間無線リソース割り当て制御部(以下、「リレー端末間割り当て制御部」)132と、リレー端末間無線リソース割り当て制御信号作成部(以下、「リレー端末間割り当て制御信号作成部」)133とを備える。
 リレー端末間品質抽出部125は、端末500で測定されたリレー端末間下り品質情報、又は中継局300で測定されたリレー端末間上り品質情報を抽出する。リレー端末間品質抽出部125は、抽出した各無線品質情報をスケジューラ110に出力する。
 変更要求信号抽出部126は、中継局300から送信されたスケジューリング方法変更要求信号(又は動作モード変更要求信号、以下、「変更要求信号」)を抽出し、切替え制御部127に出力する。
 切替え制御部127は、変更要求信号に従って、スケジューリング方法(又は動作モード)を、Distributedスケジューリングかつ部分無線リソース割り当て、からCentralizedスケジューリングかつダイナミック無線リソース割り当て(又はその逆)に変更する。例えば、切替え制御部127は、Distributedスケジューリングに切替えたとき、リレー端末間割り当て制御部132とリレー端末間割り当て制御信号抽出部133の電源をオフにする。また、切替え制御部127は、Centralizedスケジューリングに切替えたとき、これらの電源をオンにする。
 切替え制御信号作成部128は、スケジューリング方法を切替えたとき、切替え先のスケジューリング方法を示す切替え制御信号を作成する。切替え制御信号作成部128は、切替え制御信号を符号化・変調部122に出力する。
 基地局リレー間割り当て制御部130は、基地局100と中継局300の間の無線通信で使用する無線リソースの割り当てを行う。無線リソースの割り当ては、部分無線リソース割り当てとダイナミック無線リソース割り当てがある。
 基地局リレー間割り当て制御信号作成部131は、基地局リレー間割り当て制御部130で割り当てた無線リソースに基づいて、基地局リレー間割り当て制御信号を作成する。基地局リレー間割り当て制御信号作成部131は、基地局リレー間割り当て制御信号を符号化・変調部122に出力する。
 リレー端末間割り当て制御部132は、中継局300と端末500間の無線通信で使用する無線リソースの割り当てを行う。無線リソースの割り当ては、部分無線リソース割り当てとダイナミック無線リソース割り当てがある。
 リレー端末間割り当て制御信号作成部133は、リレー端末間割り当て制御部132で割り当てた無線リソースに基づいて、リレー端末間割り当て制御信号を作成する。リレー端末間割り当て制御信号作成部133は、リレー端末間割り当て制御信号を符号化・変調部122に出力する。
 図17は中継局300の構成例を示す図である。中継局300は、さらに、基地局リレー間下り無線回線品質測定算出部(以下、「基地局リレー間下り品質算出部」)330と、基地局リレー間下り無線回線品質情報作成部(以下、「基地局リレー間下り品質情報作成部」)331と、リレー端末間上り無線回線品質測定算出部(以下、「リレー端末間上り品質算出部」)332と、リレー端末間上り無線回線品質情報作成部(以下、「リレー端末間上り品質情報作成部」)333と、Centralized/Distributed切替え制御部(以下、「切替え制御部」)335と、Centralized/Distributed切替え制御信号抽出/作成部(以下、「切替え制御信号抽出/作成部」)336と、制御信号作成部337と、基地局リレー間通信制御信号抽出部(以下、「基地局リレー間通信制御信号抽出部」)338と、基地局リレー間無線リソース割り当て制御信号抽出部(以下、「基地局リレー間割り当て制御信号抽出部」)340と、基地局リレー間無線リソース割り当て制御部(以下、「基地局リレー間割り当て制御部」)341と、リレー端末間無線リソース割り当て制御信号抽出/作成部(以下、「リレー端末間割り当て制御信号抽出/作成部」)342と、リレー端末間無線リソース割り当て制御部(以下、「リレー端末間割り当て制御部」)343と、無線リソース管理部344とを備える。
 基地局リレー間下り品質算出部330は、基地局100から送信された下りパイロット信号に基づいて、基地局100と中継局300間の下り方向における無線回線品質を測定及び算出する。
 基地局リレー間下り品質情報作成部331は、基地局リレー間下り品質算出部330で算出された無線回線品質から基地局リレー間下り品質情報を作成する。基地局リレー間下り品質情報作成部331は、作成した基地局リレー間下り品質情報を符号化・変調部304に出力する。
 リレー端末間上り品質算出部332は、端末500から送信された上りパイロット信号に基づいて、中継局300と端末500間の上り方向における無線回線品質を測定及び算出する。
 リレー端末間上り品質情報作成部333は、リレー端末間上り品質算出部332で算出された無線回線品質からリレー端末間上り品質情報を作成する。リレー端末間上り品質情報作成部333は、リレー端末間上り品質情報を符号化・変調部304に出力する。
 切替え制御部335は、スケジューリング方法の切替え等を行う。また、切替え制御部335は、スケジューリング方法の変更要求を作成するか否かを判断も行い、当該変更要求を作成する場合、制御信号作成部337に当該変更要求を示す制御信号の作成を指示する。また、切替え制御部335は、中継局300に保持したデータのバッファ残量を制御信号作成部337に出力することで、当該バッファ残量を変更要求信号に含めて基地局100に通知する。
 切替え制御信号抽出/作成部336は、基地局100から送信された、スケジューリング方法の変更通知を示す切替え制御信号を抽出し、切替え制御部335に出力する。また、切替え制御信号抽出/作成部336は、切替え制御部335からの指示により切替え制御信号を作成し符号化・変調部322に出力する。
 基地局リレー間通信制御信号抽出部338は、基地局100から送信された、基地局リレー間通信制御信号を抽出し、スケジューラ310に出力する。
 基地局リレー間割り当て制御信号抽出部340は、基地局100から送信された基地局リレー間割り当て制御信号を抽出し、基地局リレー間割り当て制御部341に出力する。
 基地局リレー間割り当て制御部341は、基地局リレー間割り当て制御信号に含まれる無線リソースを使用して、基地局100との間でデータを送信又は受信できるように、上り送信無線部305又は下り受信無線部320等を制御する。
 リレー端末間割り当て制御信号抽出/作成部342は、基地局100から送信されたリレー端末間割り当て制御信号を抽出し、リレー端末間割り当て制御部343に当該信号を出力する。また、リレー端末間割り当て制御信号抽出/作成部342は、リレー端末間割り当て制御部343の指示によりリレー端末間割り当て制御信号を作成し、符号化・変調部322に出力する。
 リレー端末間割り当て制御部343は、リレー端末間割り当て制御信号に含まれる無線リソースを使用して端末500との間でデータを送信又は受信できるように、下り送信無線部323又は上り受信無線部302等を制御する。また、リレー端末間割り当て制御部343は、切替え制御部335からの制御によりCentralizedスケジューリングからDistributedスケジューリングに切替えられたとき、配下の端末500に対して無線リソースの割り当てを行う。この場合、リレー端末間割り当て制御部343は、割り当てた無線リソースに関する情報をリレー端末間割り当て制御信号抽出/作成部342に出力し、リレー端末間割り当て制御信号の作成と端末500への送信を指示する。
 無線リソース管理部344は、中継局300と端末500との無線通信で使用される無線リソースを管理する。詳細は後述する。
 端末500の構成例は第1の実施例と同様である(例えば、図4)。
 次に第3の実施例における動作を説明する。図18及び図19は動作例を示すシーケンス図である。図18等に示す例は、Distributedスケジューリング(かつ部分無線リソース割り当て)からCentralizedスケジューリング(かつダイナミック無線リソース割り当て)に変更する例を示す。
 まず、基地局100と中継局300、及び端末500は無線回線品質測定及び報告シーケンス2を実行する(S60)。図20は、無線回線品質測定及び報告シーケンス2の例を示すシーケンス図である。
 中継局300は、下りパイロット信号を端末500に送信する(S601)。例えば、リレー端末間通信制御信号作成部315が当該下りパイロット信号を作成する。
 次いで、端末500は、中継局300との間の下り方向における下り無線回線品質を測定及び算出する(S602)。例えば、無線回線品質測定部507が下りパイロット信号に基づいて無線回線品質を測定及び算出する。
 次いで、端末500は、リレー端末間下り品質情報を中継局300に送信する(S603)。例えば、無線回線品質情報作成部508が、無線回線品質測定部507で測定等された無線回線品質に基づいてリレー端末間下り品質情報を作成し、送信する。
 次いで、端末500は上りパイロット信号を中継局300に送信する(S604)。たとえば、上りパイロット信号作成部511が上りパイロット信号を作成し送信する。
 次いで、中継局300は、上りパイロット信号に基づいて、中継局300と端末500間の上り方向における無線回線品質を測定及び算出する(S605)。例えば、リレー端末間上り品質算出部332が測定及び算出する。
 次いで、基地局100は下りパイロット信号を中継局300に送信する(S606)。例えば、基地局リレー間通信制御信号作成部115が下りパイロット信号を作成し送信する。
 次いで、中継局300は、基地局100からの下りパイロット信号に基づいて、基地局100と中継局300間の下り方向における無線回線の品質を測定及び算出する(S607)。例えば、基地局リレー間下り品質算出部330が無線回線品質を測定及び算出する。
 次いで、中継局300は、基地局リレー間下り品質情報を基地局100に送信する(S608)。例えば、基地局リレー間下り品質情報作成部331が当該品質情報を作成し送信する。
 次いで、中継局300は、上りパイロット信号を基地局100に送信する(S609)。例えば、制御信号作成部337が上りパイロット信号を作成し送信する。
 次いで、基地局100は、上りパイロット信号に基づいて、基地局100と中継局300間の上り方向における無線回線品質を測定及び算出する(S610)。例えば、基地局リレー間上り品質算出部106が測定及び算出する。
 次いで、基地局100と中継局300は、各無線回線品質に基づいて、Distributedスケジューリングを行う(図18のS61,S62)。基地局100は、中継局300と、配下の端末に対するスケジューリングを行う。また、中継局300は、配下の端末500に対するスケジューリングを行う。スケジューリングは、スケジューラ110,310で行われる。
 次いで、基地局100と中継局300は、無線リソースの割り当てを行う(S62,S63)。基地局100と中継局300は、部分無線リソース割り当てによる無線リソースの割り当てを行う。例えば、基地局リレー間割り当て制御部130とリレー端末間割り当て制御部343が各々無線リソースの割り当てを行う。
 次いで、基地局100は、基地局リレー間通信制御信号と基地局リレー間割り当て制御信号とを、中継局300に送信する(S65)。例えば、基地局リレー間通信制御信号作成部115が基地局リレー間通信制御信号を作成及び送信し、基地局リレー間割り当て制御信号作成部131が基地局リレー間割り当て制御信号を作成及び送信する。
 次いで、基地局100と中継局300はデータを送受信する(S66)。
 次いで、中継局300は、リレー端末間通信制御信号とリレー端末間割り当て制御信号とを端末500に送信する(S67)。例えば、リレー端末間通信制御信号作成部315がリレー端末間通信制御信号を作成及び送信し、リレー端末間割り当て制御信号抽出/作成部342がリレー端末間割り当て制御信号を作成及び送信する。
 次いで、中継局300と端末500はデータを送受信する(S68)。
 次いで、中継局300は動作モード変更処理5を行う(S69)。図21は動作モード変更処理の例を示すフローチャートである。
 中継局300は、処理を開始すると(S690)、未使用無線リソース量閾値Rth1を設定し(S191)、リレー端末間未使用無線リソース量Rnotusedを算出し(S192)、未使用無線リソース量Rnotusedが閾値Rth1より大きいか否かを判断する(S193)。例えば、無線リソース管理部344が、リレー端末間割り当て制御部343において割り当てられた無線リソースの全体の無線リソースに対する割合を算出し、算出量を切替え制御部335に出力する。切替え制御部335が設定した閾値Rth1と算出量とを比較することで実施できる。
 中継局300は、未使用無線リソース量Rnotusedが閾値Rth1より大きいとき、中継局300に保持されたデータのバッファ残量を確認する(S194)。例えば、無線リソース管理部344が中継局300と端末500との間に割り当てられた無線リソース量に基づいてデータ量を算出し、データ量を切替え制御部335に出力する。これにより、切替え制御部335はバッファ残量を確認する。
 次いで、中継局300は、動作モード変更要求を基地局100に送信する(S691)。例えば、制御信号作成部337が当該変更要求を含む制御信号を作成し送信する。また、制御信号作成部337はバッファ残量を当該制御信号に含めて作成する。
 基地局100は、この動作モード変更要求を受信するとスケジューリング方法の変更制御を行う(図18のS71)。例えば、変更要求信号抽出部126が当該変更要求を含む制御信号を抽出する。そして、切替え制御部127は、抽出した制御信号に基づいて、DistributedスケジューリングからCentralizedスケジューリングにスケジューリング方法を変更することを示す切替え制御信号の作成を指示する。また、切替え制御部127は、中継局300から通知されたバッファ残量から動作モード変更タイミングを決定し、当該タイミングを切替え制御信号作成部128に出力する。切替え制御信号作成部128は、動作モード変更タイミングと変更要求とを含む切替え制御信号を作成し、中継局300に送信する。
 一方、中継局300は、切替え制御信号(又は動作モード変更通知)を受信し(S692)、変更タイミングを受信する(S693)。例えば、切替え制御信号抽出/作成部336が切替え制御信号を抽出することで動作モード変更通知と変更タイミングとを受信する。
 次いで、基地局100と中継局300は変更タイミングにおいて動作モードをCentralizedスケジューリング(かつダイナミック無線リソース割り当て)に変更する(S694)。例えば、切替え制御部127は変更タイミングにおいて、リレー端末間割り当て制御部132とリレー端末間割り当て制御信号作成部133、及びリレー端末間通信制御信号作成部116等の電源をオフにする。また、切替え制御部335はリレー端末間割り当て制御部343とリレー端末間割り当て制御信号抽出/作成部342等の電源をオフにする。
 そして、中継局300は動作モード変更処理5を終了する(S695)。
 スケジューリング方法がDistributedスケジューリングからCentralizedスケジューリングに変更後、基地局100と中継局300、及び端末500は無線回線品質測定及び報告シーケンス1を実行する(S75)。無線回線品質測定及び報告シーケンス1は第1の実施例と同様である(例えば、図6)。
 次いで、基地局100は、各無線回線品質に基づいて、Centralizedスケジューリングを行い(S76)、ダイナミック無線リソース割り当てを行う(S77)。
 次いで、基地局100は、通信制御信号と割り当て制御信号とを中継局300に送信し(S78)、中継局300は通信制御信号等に基づいて送受信処理を行う(S79)。そして、基地局100と中継局300はデータを送受信する(S81)。
 一方、中継局300は、リレー端末間通信制御信号とリレー端末間割り当て制御信号とを端末500に送信し(S80)、送受信処理を行い(S82)、データを送受信する(S83)。
 このように本第3の実施例では、中継局300と端末500間の未使用無線リソース量が閾値より大きいとき(S193でYes)、無線リソース割り当てを部分無線リソース割り当てからダイナミック無線リソース割り当てに変更する。また、スケジューリング方法もDistributedスケジューリングからCentralizedスケジューリングに変更する。従って、無線リソース割り当てがダイナミック無線リソース割り当てに変更されるため、第1の実施例と同様に無線リソースの有効活用化を図ることができる。
 図22は、動作モードがCentralizedスケジューリング(かつダイナミック無線リソース割り当て)、からDistributedスケジューリング(かつ部分無線リソース割り当て)に変更される場合のシーケンス例を示す図である。
 図22に示すシーケンス例において、基地局100がCentralizedスケジューリング等を行い(S76~S78)、データの送受信を行い(S79~S83)、基地局100は動作モード変更処理6を行う(S90)。
 動作モード変更処理6は、第1の実施例の動作モード変更処理2(例えば、図9)と同様である。基地局100は、リレー端末間使用無線リソース量Rusedが閾値Rth2よりも大きいとき(S393でYes)、動作モード変更通知と変更タイミング通知とを中継局300に送信する(S195,S196)。この場合、無線リソース割り当てがダイナミック無線リソース割り当てから部分無線リソース割り当てに変更され、さらにスケジューリング方法もCentralizedスケジューリングからDistributedスケジューリングに変更される。
 基地局100等は、スケジューリング方法がDistributedスケジューリングに変更後、無線回線品質測定及び報告シーケンス2(S60)からデータの送受信(S68)までの処理を行う。
 この場合も、第1の実施例と同様に、中継局300と端末500間の使用無線リソース量が閾値より大きいとき、中継局300と端末500間において頻繁に無線通信が行われていると考えられる。かかる場合、基地局100は動作モードをDistributedスケジューリングかつ部分無線リソース割り当てに変更することで、中継局300と端末500間の無線リソース領域には無線リソースが敷き詰められ、無線リソースの有効活用を図ることができる。
 <第4の実施例>
 次に第4の実施例について説明する。第4の実施例は、中継局300の中継方式がAFリレー(かつCentralizedスケジューリングであり部分無線リソース割り当て)、からDFリレー(かつDistributedスケジューリングでありダイナミック無線リソース割り当て)に変更する(又はその逆)例である。本第4の実施例は、無線リソース割り当てとスケジューリング方法の変更に伴い、中継局300の中継方式も変更する例である。
 図23は第4の実施例における基地局100の構成例を示す図である。基地局100は、さらに、基地局端末間下り無線回線品質情報抽出部(以下、「基地局端末間下り品質抽出部」)140と、基地局端末間上り無線回線品質測定算出部(以下、「基地局端末間上り品質算出部」)141と、AD/DF切替え要求信号抽出部(以下、「切替え要求信号抽出部」)142と、AF/DF切替え制御部(以下、「切替え制御部」)143と、AF/DF切替え制御信号作成部(以下、「切替え制御信号作成部」)144と、基地局端末間通信制御信号作成部145と、基地局端末間無線リソース割り当て制御部(以下、「基地局端末間割り当て制御部」)146と、基地局端末間無線リソース割り当て制御信号作成部(以下、「基地局端末間割り当て制御信号作成部」)147とを備える。
 基地局端末間下り品質抽出部140は、中継局300を介した基地局100と端末500間の下り方向における無線回線品質情報(以下、「基地局端末間下り品質情報」)を抽出する。基地局端末間下り品質抽出部140は、基地局端末間下り品質情報をスケジューラ110に出力する。
 基地局端末間上り品質算出部141は、中継局300を介して端末500から送信された上りパイロット信号を抽出し、当該パイロット信号に基づいて、中継局300を介した基地局100と端末500との間の無線通信回線品質を測定及び算出する。基地局端末間上り品質算出部141は、算出した無線通信回線品質情報(以下、「基地局端末間上り品質情報」)をスケジューラ110に出力する。
 切替え要求信号抽出部142は、中継局300から送信された切替え要求信号を抽出し、切替え制御部143に出力する。
 切替え制御部143は、切替え要求信号に応じて、中継局300の中継方式をDF方式からAF方式(又はその逆)に変更する。また、切替え制御部143は、DF方式からAF方式へ(又はその逆)の変更に伴い、Distributedスケジューリングかつ部分無線リソース割り当て、からCentralizedスケジューリングかつダイナミック無線リソース割り当てへ(又はその逆)変更する。切替え制御部143は、第1の実施例等と同様に変更タイミングにおいて動作モードの変更を行う。
 切替え制御信号作成部144は、切替え制御部143からの指示に基づいて、動作モードの変更通知を含む切替え制御信号を作成し、符号化・変調部122に出力する。
 基地局端末間通信制御信号作成部145は、中継方式がAF方式のとき動作し、スケジューラ110から出力されたスケジューリング情報に基づいて、中継局300を介した基地局100と端末500との間で無線通信を行うときのスケジューリングに関する制御信号を作成する。基地局端末間通信制御信号作成部145は当該制御信号(以下、「基地局端末間通信制御信号」)を符号化・変調部122に出力する。
 基地局端末間割り当て制御部146は、AF方式のとき動作し、スケジューラ110からの指示により、中継局300を介して基地局100と端末500とが無線通信を行うときに使用する無線リソースの割り当てを行う。
 基地局端末間割り当て制御信号作成部147は、基地局端末間割り当て制御部146から出力された無線リソースに関する情報に基づいて、当該無線リソースに関する割り当て制御信号(以下、「基地局端末間割り当て制御信号」)を符号化・変調部122に出力する。
 図24は本第4の実施例における中継局300の構成例を示す図である。中継局300は、さらに、AF/DF切替え制御信号抽出/作成部(以下、「切替え制御信号抽出/作成部」)350と、AF/DF切替え制御部(以下、「切替え制御部」)351とを備える。
 切替え制御信号抽出/作成部350は、基地局100から送信された切替え制御信号を抽出し、切替え制御部351に出力する。また、切替え制御信号抽出/作成部350は、切替え制御部351からの指示により、切替え制御信号を作成し、端末500に送信する。
 切替え制御部351は、切替え制御信号抽出/作成部350からの切替え制御信号に基づいて、符号化・変調部304等の電源のオンまたはオフを制御する。例えば、切替え制御部351は、AF方式への切替えが指示されたとき、上り送信無線部305と下り送信無線部323、及びアンテナ301,306を除き、中継局300内の各部302等の電源をオフにする。また、切替え制御部351は、DF方式への切替えが指示されたときは、電源オフとなっている他の各部302等の電源をオンにする。
 端末500の構成例は図5に示される。
 次に動作例について説明する。図25及び図26は動作例を示すシーケンス図である。図25等に示す例は、DF方式でDistributedスケジューリング、かつ部分無線リソース割り当て、からAF方式でCentralizedスケジューリング、かつダイナミック無線リソース割り当てに変更する例である。図25に示すように、本第4の実施例も、第3の実施例と同様に、S60~S68までの処理を行う。
 次いで、中継局300は動作モード変更処理7を行う(S70)。動作モード変更処理7は、第3の実施例の動作モード変更処理5(例えば、図21)と同様である。基地局100は、未生無線リソース量Rnotusedが閾値Rth1より大きいとき(S193でYes)、中継局300と端末500間での無線通信は頻繁には行われていないと判断して、動作モードを変更する(S194,S691~S694)。この場合の動作モードは、DF方式でDistributedスケジューリング、かつ部分無線リソース割り当て、からAF方式でCentralizedスケジューリング、かつダイナミック無線リソース割り当てに変更される。変更後、中継局300はAF方式として動作するため、データ等を増幅する上り送信無線部305と下り送信無線部323、アンテナ301,306、切替え制御信号抽出/作成部350、及び切替え制御部351は電源がオンで動作するが、それ以外の部分は動作しない。
 次いで、基地局100と中継局300、及び端末500は無線回線品質測定及び報告シーケンス3を行う(S80)。図27は、無線回線品質測定及び報告シーケンス3のシーケンス例を示す図である。
 基地局100は下りパイロット信号を中継局300に送信する(S801)。例えば、基地局端末間通信制御信号作成部145が下りパイロット信号を作成し送信する。
 次いで、中継局300は下りパイロット信号を端末500に中継する(S802)。例えば、中継局300はAF方式として動作するため、下り送信無線部323が下りパイロット信号を増幅して送信する。
 次いで、端末500は、下りパイロット信号に基づいて、中継局300を介して基地局100と端末500間の下り無線回線品質を測定及び算出し(S803)、中継局300に報告する(S804)。例えば、無線回線品質測定部507が測定及び算出し、無線回線品質情報作成部508が無線回線品質情報(以下、「基地局端末間下り品質情報」)を作成し送信する。
 次いで、中継局300は、基地局端末間下り品質情報を中継する(S805)。例えば、上り送信無線部305が基地局端末間下り品質情報を増幅して送信する。また、例えば、基地局100の基地局端末間下り品質抽出部140が基地局端末間下り品質情報を抽出する。
 次いで、端末500は、上りパイロット信号を中継局300に送信する(S806)。
 次いで、中継局300は、上りパイロット信号を基地局100に中継する(S807)。例えば、上り送信無線部305は上りパイロット信号を増幅して送信する。
 次いで、基地局100は、上りパイロット信号に基づいて、基地局端末間上り品質を測定及び算出する(S808)。例えば、基地局端末間上り品質算出部141が基地局端末間上り品質を測定及び算出する。
 次いで、基地局100は、各無線回線品質情報に基づいて、中継局300を介して接続された端末500に対してスケジューリングを行う(S81)。例えば、スケジューラ110がスケジューリングを行う。尚、この場合、Centralizedスケジューリングが行われる。
 次いで、基地局100は、端末500に対して無線リソースの割り当てを行う(S82)。例えば、基地局端末間割り当て制御部146が割り当てを行う。
 次いで、基地局100は、スケジューリング(S81)と無線リソース割り当て(S82)に応じた基地局端末間通信制御信号と基地局端末間割り当て制御信号とを作成し、中継局300に送信する(S83)。
 次いで、中継局300は、基地局端末間通信制御信号と基地局端末間割り当て制御信号とを端末500に中継する(S84)。例えば、下り送信無線部323はこれら制御信号を増幅して送信する。
 次いで、基地局100と端末500は中継局300を介してデータを送受信する(S85,S86)。例えば、下り送信無線部323と上り送信無線部305はデータを増幅して送信する。
 このように、本第4の実施例においても、中継局300と端末500間の未使用無線リソース量が閾値より大きいとき、中継方式がDF方式からAF方式に変更される(S694)。その際に、スケジューリング方式もDistributedスケジューリングからCentralizedスケジューリングに変更され、さらに、部分無線リソース割り当てからダイナミック無線リソース割り当てに変更される。従って、第4の実施例においても第1の実施例と同様に無線リソースの有効活用を図ることができる。
 図28は、動作モードを、AF方式でCentralizedスケジューリングかつダイナミック無線リソース割り当て、からDF方式でDistributedスケジューリングかつ部分無線リソース割り当てへ変更する例を示すシーケンス図である。
 基地局100等は、S80~S86までの処理を行う。
 次いで、基地局100は動作モード変更処理8を行う(S90)。動作モード変更処理8は、第1の実施例の動作モード変更処理2(例えば、図9)と同様の処理を行う。ただし、基地局100は、AF方式でCentralizedスケジューリングかつダイナミック無線リソース割り当て、からDF方式でDistributedスケジューリングかつ部分無線リソース割り当てへ変更を示す動作モード変更通知を送信する(S196)。また、基地局100と中継局300は、AF方式でCentralizedスケジューリングかつダイナミック無線リソース割り当て、からDF方式でDistributedスケジューリングかつ部分無線リソース割り当てへ、動作モードを変更する(S901)。例えば、中継局300は、上り送信無線部305等以外の他の部分302等も電源がオンになり動作する。基地局100では、切替え制御部143の制御により、基地局端末間割り当て制御部146等の電源がオフになり、基地局リレー間割り当て制御部130等の電源がオンになり動作する。なお、DF方式において中継データに対する誤り訂正は、例えば符号化・変調部304,322で行われる。
 この場合も、中継局300と端末500間の使用無線リソース量が閾値より大きいとき、基地局100はAF方式からDF方式へ中継方式を変更するようにしている。この際に、ダイナミック無線リソース割り当てから部分無線リソース割り当てに無線リソース割り当てが変更されるため、中継局300と端末500間の無線リソース領域には無線リソースが敷き詰められ、無線リソースの有効活用を図ることができる。
 <その他の実施例>
 第4の実施例において、基地局100と中継局300は、変更タイミングにおいて中継方式を切替えるようにした。一般に、DF方式はAF方式と比較して符号化等の処理を行う分だけ処理及び制御に遅延が発生する。そこで、基地局100は、符号化等の処理等で発生する遅延分を考慮して変更タイミングを演算するようにしてもよい。例えば、切替え制御部351は、変更タイミングを演算後、処理遅延分を加算し、これを変更タイミングとして中継局300に通知する。基地局100と中継局300は、処理遅延分を考慮した変更タイミングで、例えばDF方式からAF方式に変更される。
 同様に、本無線通信システム10は中継局300を備える分、伝送遅延がある。例えば、基地局100は、この伝送遅延分だけ遅らせたタイミングを変更タイミングとして、中継局300に送信してもよい。かかる例は上述した第1~第4の実施例において実施できる。
10:無線通信システム        100:基地局装置(基地局)
104:基地局リレー間下り無線回線品質情報抽出部(基地局リレー間下り品質抽出部)
105:リレー端末間下り無線回線品質情報抽出部(リレー端末間下り品質抽出部)
106:基地局リレー間上り無線回線品質測定算出部(基地局リレー間上り品質算出部)
107:リレー端末間上り無線回線品質情報抽出部(リレー端末間上り品質抽出部)
110:スケジューラ         
111:ダイナミック無線リソース割り当て制御部(ダイナミック割り当て制御部)
112:ダイナミック無線リソース割り当て制御信号作成部(ダイナミック割り当て制御信号作成部)
113:部分無線リソース割り当て制御部(部分割り当て制御部)
114:部分無線リソース割り当て制御信号作成部(部分割り当て制御信号作成部)
115:基地局リレー間通信制御信号作成部
116:リレー端末間通信制御信号作成部
120:無線リソース割り当て制御方法切替え制御部(切替え制御部)
121:無線リソース割り当て制御方法切替え制御信号作成部(切替え制御信号作成部)
125:リレー端末間無線回線品質情報抽出部(リレー端末間品質抽出部)
126:スケジューリング方法変更要求信号抽出部(変更要求信号抽出部)
127:Centralized/Distributed切替え制御部(切替え制御部)
128:Centralized/Distributed切替え制御信号作成部(切替え制御信号作成部)
130:基地局リレー間無線リソース割り当て制御部(基地局リレー間割り当て制御部)
131:基地局リレー間無線リソース割り当て制御信号作成部(基地局リレー間割り当て制御信号作成部)
132:リレー端末間無線リソース割り当て制御部(リレー端末間割り当て制御部)
133:リレー端末間無線リソース割り当て制御信号作成部(リレー端末割り当て制御信号作成部)
140:基地局端末間下り無線回線品質情報抽出部(基地局端末間下り品質抽出部)
141:基地局端末間上り無線回線品質測定算出部(基地局端末間上り品質算出部)
142:AF/DF切替え要求信号抽出部(切替え要求信号抽出部)
143:AF/DF切替え制御部(切替え制御部)
144:AF/DF切替え制御信号作成部(切替え制御信号作成部)
145:基地局端末間通信制御信号作成部
146:基地局端末間無線リソース割り当て制御部(基地局端末間割り当て制御部)
147:基地局端末間無線リソース割り当て制御信号作成部(基地局端末間割り当て制御信号作成部)
300:中継局装置(中継局)
307:リレー端末間下り無線回線品質情報抽出部(リレー端末間下り品質抽出部)
308:上り無線回線品質測定算出部(上り品質算出部)
309:上り無線回線品質情報作成部(上り品質情報作成部)
310:スケジューラ
311:ダイナミック無線リソース割り当て制御信号抽出部(ダイナミック割り当て制御信号抽出部)
312:ダイナミック無線リソース割り当て制御部(ダイナミック割り当て制御部)
313:部分無線リソース割り当て制御信号抽出部(部分割り当て制御信号抽出部)
314:部分無線リソース割り当て制御部(部分割り当て制御部)
315:リレー端末間通信制御信号作成部
316:切替え制御信号抽出部     317:通信制御信号抽出部
330:基地局リレー間下り無線回線品質測定算出部(基地局リレー間下り品質算出部)
331:基地局リレー間下り無線回線品質情報作成部(基地局リレー間下り品質情報作成部)
332:リレー端末間上り無線回線品質測定算出部(リレー端末間上り品質算出部)
333:リレー端末間上り無線回線品質情報作成部(リレー端末間上り品質情報作成部)
335:Centralized/Distributed切替え制御部(切替え制御部)
336:Centralized/Distributed切替え制御信号抽出/作成部(切替え制御信号抽出/作成部)
337:制御信号作成部
338:基地局リレー間通信制御信号抽出部(基地局リレー間通信制御信号抽出部)
340:基地局リレー間無線リソース割り当て制御信号抽出部(基地局リレー間割り当て制御信号抽出部)
341:基地局リレー間無線リソース割り当て制御部(基地局リレー間割り当て制御部)
342:リレー端末間無線リソース割り当て制御信号抽出/作成部(リレー端末間割り当て制御信号抽出/作成部)
343:リレー端末間無線リソース割り当て制御部(リレー端末間割り当て制御部)
344:無線リソース管理部      
350:AF/DF切替え制御信号抽出/作成部(切替え制御信号抽出/作成部)
351:AF/DF切替え制御部(切替え制御部)
500:端末装置(端末)       504:通信制御信号抽出部
505:無線リソース割り当て制御信号抽出部(割り当て制御信号抽出部)
506:制御信号送信タイミング情報抽出部
507:無線回線品質測定部      508:無線回線品質情報作成部
510:通信制御部

Claims (13)

  1.  中継局装置を介して基地局装置と端末装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、
     前記基地局装置は、
     前記中継局装置と前記端末装置に対する無線リソースの割り当て方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式及び前記中継局装置における中継方式、のうち少なくともいずれかを変更する変更部と、
     前記変更部により変更したことを示す変更通知を前記中継装置に送信する送信部とを備え、
     前記中継装置は、
     前記変更通知を受信する受信部を備え、
     前記基地局装置、前記中継局装置、及び前記端末装置は、少なくとも変更後の前記無線リソースの割り当て方式により割り当てた又は割り当てられた前記無線リソースを用いて無線通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
  2.  前記変更部は、前記端末装置の無線リソース量または前記端末装置の数に基づいて、前記変更を行うことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  3.  前記変更部は、前記中継装置に記憶された送信データのデータ量に基づいて前記変更の変更タイミングを決定し、
     前記送信部は、前記変更タイミングを前記変更通知に含めて前記中継装置に送信することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  4.  前記無線リソースの割り当て方式は、時間領域と周波数領域とを有する無線フレームが予め分割され分割された領域内で、前記基地局装置と前記中継局装置間の無線通信で使用される第1の無線リソースと前記中継局装置と前記端末装置間の無線通信で使用される第2の無線リソースとが各々割り当てられる第1の割り当て方式、又は前記無線フレーム内において第1及び第2の無線リソースがランダムに割り当てられる第2の割り当て方式であり、
     前記変更部は、前記第1又は第2の割り当て方式に変更することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  5.  前記変更部は、前記端末装置の無線リソース量または前記端末装置の数が閾値以上のとき、前記第1の割り当て方式に変更し、前記無線リソース量または前記端末装置の数が閾値未満のとき、前記第2の割り当て方式に変更することを特徴とする請求項4記載の無線通信システム。
  6.  前記スケジューリング方式は、前記基地局装置においてスケジューリングを行う第1のスケジューリング方式、又は前記基地局装置と前記中継局装置においてスケジューリングを行う第2のスケジューリング方式であり、
     前記変更部は、前記第1又は第2のスケジューリング方式に変更することを特徴とする請求項4記載の無線通信システム。
  7.  前記変更部は、前記端末装置の無線リソース量または前記端末装置の数が閾値以上のとき、前記第2のスケジューリング方式に変更し、前記無線リソース量または前記端末装置の数が閾値未満のとき、前記第1のスケジューリング方式に変更することを特徴とする請求項6記載の無線通信システム。
  8.  前記中継方式は、無線通信により中継する中継データに対して誤り訂正及び増幅を行う第1の中継方式、又は前記中継データを増幅する第2の中継方式であることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  9.  前記変更部は、前記端末装置の無線リソース量または前記端末装置の数が閾値以上のとき、前記第1の中継方式に変更し、前記無線リソース量または前記端末装置の数が閾値未満のとき、前記第2の中継方式に変更することを特徴とする請求項8記載の無線通信システム。
  10.  中継局装置を介して端末装置と無線通信を行う基地局装置において、
     前記中継局装置と前記端末装置に対する無線リソースの割り当て方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式及び前記中継局装置における中継方式、のうち少なくともいずれかを変更する変更部と、
     前記変更部により変更したことを示す変更通知を前記中継装置に送信する送信部とを備え、
     少なくとも変更後の前記無線リソースの割り当て方式により割り当てた前記無線リソースを用いて前記中継局装置及び前記端末装置と無線通信を行うことを特徴とする基地局装置。
  11.  基地局装置及び端末装置と無線通信を行う中継局装置において、
     前記中継局装置と前記端末装置に対する無線リソースの割り当て方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式及び前記中継局装置における中継方式、のうち少なくともいずれかが変更され、前記変更されたことを示す変更通知を前記基地局装置から受信する受信部を備え、
     少なくとも変更後の前記無線リソース割り当て方式に割り当てた又は割り当てられた前記無線リソースを用いて前記基地局装置及び前記端末装置と無線通信を行うことを特徴とする中継局装置。
  12.  基地局装置と中継局装置を介して無線通信を行う端末装置において、
     前記中継局装置と前記端末装置に対する無線リソースの割り当て方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式及び前記中継局装置における中継方式、のうち少なくともいずれかが変更され、少なくとも変更後の前記無線リソース割り当て方式により割り当てられた前記端末装置に対する前記無線リソースに関する情報を前記中継局装置から受信する受信部と、
     前記無線リソースを用いて前記中継局装置と無線通信を行う通信部と
     を備えることを特徴とする端末装置。
  13.  中継局装置を介して基地局装置と端末装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
     前記基地局装置は、
     前記中継局装置と前記端末装置に対する無線リソースの割り当て方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式、又は前記無線リソースの割り当て方式及びスケジューリング方式及び前記中継局装置における中継方式、のうち少なくともいずれかを変更し、
     前記変更部により変更したことを示す変更通知を前記中継装置に送信し、
     前記中継装置は、
     前記変更通知を受信し、
     前記基地局装置、前記中継局装置、及び前記端末装置は、少なくとも変更後の前記無線リソースの割り当て方式により割り当てた又は割り当てられ前記無線リソースを用いて無線通信を行うことを特徴とする無線通信方法。
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