JP2010154150A - Radio communication system, base station apparatus, radio terminal equipment, and transmission path selection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信システム、基地局装置、無線端末装置、および送信経路選択方法に関し、特に、通信データの送信経路を選択する技術に関する。 The present invention relates to a radio communication system, a base station apparatus, a radio terminal apparatus, and a transmission path selection method, and more particularly to a technique for selecting a transmission path for communication data.
無線通信システムでは、複数の基地局がそれぞれバックホールと呼ばれる中継回線を介して集線装置に接続されている。そして、各基地局は、そのカバレッジ内に位置する無線端末から受信される通信データを自局に接続されたバックホールを通じて集線装置に送信する。 In a wireless communication system, a plurality of base stations are each connected to a line concentrator via a relay line called a backhaul. Each base station transmits communication data received from a wireless terminal located within the coverage to the concentrator through a backhaul connected to the own station.
なお、特許文献1には、無線基地局間で双方向通信を行う無線ネットワークに関し、無線基地局が無線伝送路の品質やトラフィックの変動に対して効率的に経路を設定する方法が開示されている。
しかしながら、従来の無線通信システムでは、基地局に接続された中継回線のトラフィックが増大すると、中継回線の輻輳によって基地局から集線装置へのデータ送信が一時的に制限されることがある。また、基地局に接続された中継回線の動作が停止すると、その基地局も稼働を停止することがある。このため、1中継回線当たりの伝送容量を増やしたり、中継回線をより信頼性の高いものに置き換えたりする必要があった。 However, in a conventional wireless communication system, when traffic on a relay line connected to a base station increases, data transmission from the base station to the line concentrator may be temporarily restricted due to congestion of the relay line. Further, when the operation of the relay line connected to the base station stops, the base station may also stop operating. For this reason, it is necessary to increase the transmission capacity per relay line or to replace the relay line with a more reliable one.
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、基地局装置と集線装置とを接続する中継回線に変更を加えることなく、通信データの伝送効率を向上させる無線通信システム、基地局装置、無線端末装置、および送信経路選択方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a radio communication system and a base station that improve the transmission efficiency of communication data without changing a relay line connecting the base station apparatus and the line concentrator An object is to provide a device, a wireless terminal device, and a transmission route selection method.
上記課題を解決するために、本発明に係る無線通信システムは、第1の基地局装置と、該第1の基地局装置の周辺に配置された第2の基地局装置と、集線装置と、前記第1および第2の基地局装置と前記集線装置とをそれぞれ接続する第1および第2の中継回線と、を含む無線通信システムであって、前記第2の基地局装置は、前記第2の中継回線の状態を監視する手段と、前記第2の中継回線の状態を示す回線情報を定期的に無線送信する手段と、を含み、前記第1の基地局装置は、前記第1の中継回線の状態を監視する手段と、前記第2の基地局装置から無線送信される回線情報に基づいて、前記第2の中継回線の状態を取得する手段と、前記第1の中継回線の状態と前記第2の中継回線の状態とに基づき、前記第1の中継回線を介して前記集線装置に通じる直通経路および前記第2の基地局装置を介して前記集線装置に通じる迂回経路のいずれか一方を、前記第1の基地局装置と無線通信を行う無線端末装置または前記第1の基地局装置の周辺に配置された他の基地局装置から受信される通信データの送信経路として選択する送信経路選択手段と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a wireless communication system according to the present invention includes a first base station device, a second base station device arranged around the first base station device, a concentrator, A wireless communication system including first and second relay lines that connect the first and second base station apparatuses and the line concentrator, respectively, wherein the second base station apparatus Means for monitoring the state of the second relay line, and means for periodically wirelessly transmitting line information indicating the state of the second relay line, wherein the first base station apparatus includes the first relay station. Means for monitoring the state of the line, means for obtaining the state of the second relay line based on line information wirelessly transmitted from the second base station apparatus, and the state of the first relay line; Based on the state of the second trunk line, via the first trunk line A wireless terminal device that performs wireless communication with the first base station device, or a first route that communicates with the first base station device through a direct route that communicates with the concentrator and a bypass route that communicates with the concentrator via the second base station device Transmission path selecting means for selecting as a transmission path for communication data received from other base station apparatuses arranged around the base station apparatus.
本発明では、第1の基地局装置が、第1および第2の基地局装置と集線装置とをそれぞれ接続する第1および第2の中継回線の状態を取得する。そして、第1の基地局装置は、取得される第1および第2の中継回線の状態に基づき、第1の中継回線を介して集線装置に通じる直通経路および第2の基地局装置を介して集線装置に通じる迂回経路のいずれか一方を、受信される通信データの送信経路として選択する。このため、本発明によれば、基地局装置と集線装置とを接続する中継回線に何ら変更を加えることなく、通信データの伝送効率を向上させることができる。 In the present invention, the first base station apparatus acquires the states of the first and second relay lines that connect the first and second base station apparatuses and the line concentrator, respectively. Then, the first base station device is connected to the direct connection route leading to the concentrator via the first relay line and the second base station device based on the acquired states of the first and second relay lines. Either one of the detour paths leading to the line concentrator is selected as a transmission path for received communication data. For this reason, according to the present invention, it is possible to improve the transmission efficiency of communication data without making any changes to the relay line connecting the base station apparatus and the line concentrator.
また、本発明の一態様では、前記中継回線の状態は、該中継回線のトラフィック量を含み、前記送信経路選択手段は、前記第1の中継回線のトラフィック量が前記第2の中継回線のトラフィック量を上回る場合に、前記受信される通信データの送信経路として前記迂回経路を選択する。この態様によれば、中継回線の負荷分散を図ることができるため、中継回線に変更を加えることなく、通信データの伝送効率を向上させることができる。 In one aspect of the present invention, the state of the relay line includes the traffic amount of the relay line, and the transmission path selection unit determines that the traffic amount of the first relay line is traffic of the second relay line. When the amount is exceeded, the bypass route is selected as a transmission route for the received communication data. According to this aspect, since the load distribution of the relay line can be achieved, the transmission efficiency of communication data can be improved without changing the relay line.
なお、この態様では、前記送信経路選択手段は、前記第1の中継回線のトラフィック量がさらに所定量以上である場合に、前記受信される通信データの送信経路として前記迂回経路を選択してもよい。こうすれば、たとえば中継回線の輻輳による通信データの伝送効率の低下を抑制することができる。 In this aspect, the transmission route selection unit may select the bypass route as the transmission route of the received communication data when the traffic amount of the first relay line is further equal to or greater than a predetermined amount. Good. By so doing, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency of communication data due to, for example, congestion of relay lines.
また、本発明の一態様では、前記中継回線の状態は、該中継回線の動作状態を含み、前記送信経路選択手段は、前記第1の中継回線の動作が停止しており、かつ、前記第2の中継回線が動作している場合に、前記受信される通信データの送信経路として前記迂回経路を選択する。この態様によれば、中継回線の動作停止よる通信データの伝送効率の低下を防ぐことができる。 In the aspect of the invention, the state of the relay line includes an operation state of the relay line, and the transmission path selection unit is configured to stop the operation of the first relay line, and When the second relay line is operating, the bypass route is selected as a transmission route for the received communication data. According to this aspect, it is possible to prevent a decrease in transmission efficiency of communication data due to stoppage of the operation of the trunk line.
また、本発明に係る基地局装置は、第1の中継回線を介して集線装置に接続された基地局装置であって、前記第1の中継回線の状態を監視する手段と、当該基地局装置の周辺に配置され第2の中継回線を介して前記集線装置に接続された周辺基地局装置から定期的に無線送信される前記第2の中継回線の状態を示す回線情報に基づいて、前記第2の中継回線の状態を取得する手段と、前記第1の中継回線の状態と前記第2の中継回線の状態とに基づき、前記第1の中継回線を介して前記集線装置に通じる直通経路および前記周辺基地局装置を介して前記集線装置に通じる迂回経路のいずれか一方を、当該基地局装置と無線通信を行う無線端末装置または当該基地局装置の周辺に配置された他の周辺基地局装置から受信される通信データの送信経路として選択する送信経路選択手段と、を含むことを特徴とする。 The base station apparatus according to the present invention is a base station apparatus connected to a line concentrator via a first relay line, the means for monitoring the state of the first relay line, and the base station apparatus Based on line information indicating the state of the second relay line periodically transmitted from a peripheral base station apparatus connected to the line concentrator via a second relay line. And a direct path that leads to the line concentrator via the first relay line based on the means for obtaining the state of the second relay line, the state of the first relay line, and the state of the second relay line; A wireless terminal device that performs wireless communication with the base station device, or another peripheral base station device that is disposed around the base station device, with any one of the detour paths leading to the line concentrator via the peripheral base station device Communication data received from Characterized in that it comprises a transmission path selecting means for selecting a road, a.
また、本発明に係る無線端末装置は、第1および第2の中継回線を介して集線装置にそれぞれ接続された第1および第2の基地局装置のいずれか一方と無線通信を行う無線端末装置であって、前記第1の基地局装置から定期的に無線送信される前記第1の中継回線の状態を示す回線情報と、前記第2の基地局装置から定期的に無線送信される前記第2の中継回線の状態を示す回線情報と、に基づいて、前記第1の中継回線の状態と前記第2の中継回線の状態とをそれぞれ取得する回線状態取得手段と、前記回線状態取得手段により取得される前記第1の中継回線の状態と前記第2の中継回線の状態とに基づき、前記第1および第2の基地局装置のいずれか一方を接続先として選択する接続先選択手段と、を含むことを特徴とする。 In addition, the wireless terminal device according to the present invention performs wireless communication with either one of the first and second base station devices connected to the line concentrator via the first and second relay lines, respectively. The channel information indicating the state of the first relay channel periodically transmitted from the first base station device, and the first wirelessly periodically transmitted from the second base station device. Line state acquisition means for acquiring the state of the first relay line and the state of the second relay line based on line information indicating the state of the two relay lines, and the line state acquisition means A connection destination selection means for selecting one of the first and second base station apparatuses as a connection destination based on the acquired state of the first relay line and the state of the second relay line; It is characterized by including.
本発明よれば、通信データが集線装置に到達するまでに経由する基地局装置の数を減らすことができるため、通信データの伝送遅延や損失を防ぐことができる。 According to the present invention, the number of base station devices through which communication data reaches the concentrator can be reduced, so that transmission delay and loss of communication data can be prevented.
また、本発明の一態様では、前記第1の基地局装置から送信される第1の無線信号の受信レベルと、前記第2の基地局装置から送信される第2の無線信号の受信レベルと、をそれぞれ検出する受信レベル検出手段をさらに含み、前記接続先選択手段は、前記受信レベル検出手段により検出される前記第1の無線信号の受信レベルと前記第2の無線信号の受信レベルとにさらに基づいて、前記第1および第2の基地局装置のいずれか一方を接続先として選択する。 In one aspect of the present invention, the reception level of the first radio signal transmitted from the first base station apparatus, and the reception level of the second radio signal transmitted from the second base station apparatus , Each of which includes a reception level detection means for detecting the first wireless signal reception level and the second wireless signal reception level detected by the reception level detection means. Further, based on this, one of the first and second base station devices is selected as a connection destination.
また、本発明に係る送信経路選択方法は、第1の基地局装置と、該第1の基地局装置の周辺に配置された第2の基地局装置と、集線装置と、前記第1および第2の基地局装置と前記集線装置とをそれぞれ接続する第1および第2の中継回線と、を含む無線通信システムにおける送信経路選択方法であって、前記第1の中継回線の状態を監視するステップと、前記第2の中継回線の状態を監視するステップと、前記監視される前記第1の中継回線の状態と前記第2の中継回線の状態とに基づき、前記第1の中継回線を介して前記集線装置に通じる直通経路および前記第2の基地局装置を介して前記集線装置に通じる迂回経路のいずれか一方を、前記第1の基地局装置と無線通信を行う無線端末装置または前記第1の基地局装置の周辺に配置された他の基地局装置から前記第1の基地局装置に送信される通信データの送信経路として選択するステップと、を含むことを特徴とする。 The transmission path selection method according to the present invention includes a first base station apparatus, a second base station apparatus arranged around the first base station apparatus, a concentrator, the first and first A transmission path selection method in a wireless communication system including first and second relay lines that respectively connect two base station apparatuses and the line concentrator, and monitoring a state of the first relay line And monitoring the state of the second trunk line, and via the first trunk line based on the monitored state of the first trunk line and the state of the second trunk line. The wireless terminal device that performs wireless communication with the first base station device or the first route through either the direct route leading to the line concentrator or the detour route leading to the line concentrator via the second base station device Around the base station equipment Characterized in that it comprises a step of selecting as the transmission path of the communication data transmitted from another base station device to the first base station apparatus.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る無線通信システム10の全体構成図である。同図に示すように、無線通信システム10は、複数の基地局12(ここでは基地局12−1〜12−6のみを示す)と、複数の無線端末14(ここでは無線端末14−1,14−2のみを示す)と、複数のバックホール(中継回線)16(ここではバックホール16−1〜16−6のみを示す)と、集線装置18と、基幹網20(ここではIP網であるものとする)と、を含んで構成される。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
基地局12−1〜12−6は、基幹網20に接続された集線装置18にバックホール16−1〜16−6を介してそれぞれ接続されている。集線装置18は、各バックホール16から入力されるIPパケットを基幹網20に出力するとともに、基幹網20から入力されるIPパケットをその宛先などに応じて選択されるバックホール16に出力する。なお、バックホール16は、有線回線および無線回線のいずれで構成されてもよい。
The base stations 12-1 to 12-6 are respectively connected to the
各基地局12は、自局に接続されたバックホール16の状態(トラフィック量、動作状態など)を監視するとともに、そのバックホール16の状態を示す回線情報、自局を識別する基地局IDなどを含む報知信号(制御信号の1つ)を自局のカバレッジ内に位置する周辺基地局12および無線端末14に対して定期的(たとえば100msごと)に無線送信している(図1の破線参照)。この報知信号は、周辺基地局12に対するキープアライブ(生存確認)信号としての役割も兼ねている。
Each
このため、たとえば図1における基地局12−2は、自局の周辺に配置された基地局12−1,12−3から定期的に無線送信される報知信号に含まれる回線情報に基づいて、基地局12−1,12−3にそれぞれ接続されたバックホール16−1,16−3の状態を取得することができる。また、同図における基地局12−1〜12−3のカバレッジが重複する領域内に位置する無線端末14−2は、基地局12−1〜12−3から定期的に無線送信される報知信号に含まれる回線情報に基づいて、基地局12−1〜12−3にそれぞれ接続されたバックホール16−1〜16−3の状態を取得することができる。 Therefore, for example, the base station 12-2 in FIG. 1 is based on the line information included in the broadcast signal periodically transmitted from the base stations 12-1 and 12-3 arranged in the vicinity of the own station. The states of the backhauls 16-1 and 16-3 connected to the base stations 12-1 and 12-3 can be acquired. In addition, the radio terminal 14-2 located in an area where the coverage of the base stations 12-1 to 12-3 in the figure overlaps is broadcast signals periodically transmitted from the base stations 12-1 to 12-3. Can acquire the states of the backhaul 16-1 to 16-3 respectively connected to the base stations 12-1 to 12-3.
無線通信システム10では、各基地局12が、自局に接続されたバックホール16(自局回線)の状態と周辺基地局12に接続されたバックホール16(周辺局回線)の状態とに基づいて、無線端末14または他の周辺基地局12から受信される通信データの送信経路を選択する。また、各無線端末14は、その周辺に位置する基地局12に接続されたバックホール16の状態に基づいて、接続先を選択する。以下、図2および図3を参照して、無線通信システム10における送信経路選択方法を説明する。
In the
図2は、本実施形態に係る送信経路選択方法の一例を示す図である。同図における無線端末14−1は、基地局12−2のカバレッジ内に位置しており、その他の基地局12のカバレッジには属していない。そこで、無線端末14−1は、基地局12−2を接続先として選択し、基地局12−2に対して通信データを無線送信する(破線A)。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a transmission route selection method according to the present embodiment. The wireless terminal 14-1 in the figure is located within the coverage of the base station 12-2 and does not belong to the coverage of
無線端末14−1から無線送信された通信データを受信した基地局12−2は、自局に接続されたバックホール16−2の状態と、周辺基地局12−1,12−3にそれぞれ接続されたバックホール16−1,16−3の状態と、に基づいて、受信された通信データの送信経路を選択する。たとえば、バックホール16−2が輻輳(たとえば使用率7割以上)または停止しており、バックホール16−2のトラフィックよりバックホール16−3のトラフィックの方が低い場合、基地局12−2は、バックホール16−3と接続する基地局12−3に通信データを無線転送する(破線B)。 The base station 12-2 that has received the communication data wirelessly transmitted from the wireless terminal 14-1 is connected to the state of the backhaul 16-2 connected to its own station and to the neighboring base stations 12-1 and 12-3, respectively. The transmission path of the received communication data is selected based on the state of the backhaul 16-1 and 16-3. For example, when the backhaul 16-2 is congested (for example, usage rate is 70% or more) or stopped, and the traffic of the backhaul 16-3 is lower than the traffic of the backhaul 16-2, the base station 12-2 The communication data is wirelessly transferred to the base station 12-3 connected to the backhaul 16-3 (broken line B).
基地局12−2から無線転送された通信データを受信した基地局12−3は、基地局12−2と同様、自局に接続されたバックホール16−3の状態と、周辺基地局12−1,12−4,12−5にそれぞれ接続されたバックホール16−1,16−4,16−5の状態と、に基づいて、受信された通信データの送信経路を選択する。たとえば、バックホール16−1,16−3〜16−5の中でバックホール16−4のトラフィックが最も低い場合、基地局12−3は、バックホール16−4と接続する基地局12−4に通信データを無線転送する(破線C)。 The base station 12-3 that has received the communication data wirelessly transferred from the base station 12-2, like the base station 12-2, the state of the backhaul 16-3 connected to the own station, and the neighboring base stations 12- The transmission path of the received communication data is selected based on the states of the backhauls 16-1, 16-4, and 16-5 connected to 1, 12-4 and 12-5, respectively. For example, when the traffic on the backhaul 16-4 is the lowest among the backhauls 16-1, 16-3 to 16-5, the base station 12-3 connects the base station 12-4 connected to the backhaul 16-4. Wirelessly transfers communication data (broken line C).
基地局12−3から無線転送された通信データを受信した基地局12−4は、基地局12−2,12−3と同様、自局に接続されたバックホール16−4の状態と、周辺基地局12−5に接続されたバックホール16−5の状態と、に基づいて、受信された通信データの送信経路を選択する。ここでは、バックホール16−5のトラフィックよりバックホール16−4のトラフィックの方が低いため、基地局12−4は、バックホール16−4を介して集線装置18に通信データを送信する(実線D)。
The base station 12-4 that has received the communication data wirelessly transferred from the base station 12-3, like the base stations 12-2 and 12-3, the state of the backhaul 16-4 connected to its own station, Based on the state of the backhaul 16-5 connected to the base station 12-5, the transmission path of the received communication data is selected. Here, since the traffic on the backhaul 16-4 is lower than the traffic on the backhaul 16-5, the base station 12-4 transmits communication data to the
図3は、本実施形態に係る送信経路選択方法の他の例を示す図である。同図における無線端末14−2は、基地局12−1〜12−3のカバレッジが重複する領域内に位置している。そこで、無線端末14−2は、接続先の候補である基地局12−1〜12−3にそれぞれ接続されたバックホール16−1〜16−3の状態に基づいて、接続先を選択する。たとえば、バックホール16−1〜16−3の中でバックホール16−3のトラフィックが最も低い場合、無線端末14−2は、バックホール16−3と接続する基地局12−3を接続先として選択し、基地局12−3に対して通信データを無線送信する(破線E)。なお、無線端末14−2は、基地局12−1〜12−3それぞれから無線送信される報知信号の受信レベルにさらに基づいて、接続先を選択してもよい。 FIG. 3 is a diagram illustrating another example of the transmission route selection method according to the present embodiment. The wireless terminal 14-2 in the figure is located in an area where the coverage of the base stations 12-1 to 12-3 overlaps. Therefore, the radio terminal 14-2 selects a connection destination based on the states of the backhaul 16-1 to 16-3 connected to the base stations 12-1 to 12-3, which are connection destination candidates. For example, when the traffic on the backhaul 16-3 is the lowest among the backhaul 16-1 to 16-3, the wireless terminal 14-2 uses the base station 12-3 connected to the backhaul 16-3 as a connection destination. Select and wirelessly transmit communication data to the base station 12-3 (broken line E). Note that the radio terminal 14-2 may select a connection destination based further on the reception level of a broadcast signal transmitted by radio from each of the base stations 12-1 to 12-3.
無線端末14−2から無線送信された通信データを受信した基地局12−3は、自局に接続されたバックホール16−3の状態と、周辺基地局12−1,12−2,12−4,12−5にそれぞれ接続されたバックホール16−1,16−2,16−4,16−5の状態と、に基づいて、受信された通信データの送信経路を選択する。たとえば、バックホール16−1〜16−5の中でバックホール16−5のトラフィックが最も低い場合、基地局12−3は、バックホール16−5と接続する基地局12−5に通信データを無線転送する(破線F)。 The base station 12-3 that has received the communication data wirelessly transmitted from the wireless terminal 14-2, the state of the backhaul 16-3 connected to the own station, and the neighboring base stations 12-1, 12-2, 12- The transmission path of the received communication data is selected based on the states of the backhauls 16-1, 16-2, 16-4, and 16-5 respectively connected to 4, 12-5. For example, when the traffic of the backhaul 16-5 is the lowest among the backhaul 16-1 to 16-5, the base station 12-3 sends the communication data to the base station 12-5 connected to the backhaul 16-5. Wireless transfer (broken line F).
基地局12−3から無線転送された通信データを受信した基地局12−5は、基地局12−3と同様、自局に接続されたバックホール16−5の状態と、周辺基地局12−1,12−4,12−6にそれぞれ接続されたバックホール16−1,16−4,16−6と、に基づいて、受信された通信データの送信経路を選択する。たとえば、バックホール16−1,16−4〜16−6の中でバックホール16−5のトラフィックが最も低い場合、基地局12−5は、バックホール16−5を介して集線装置18に通信データを送信する(実線G)。
The base station 12-5 that has received the communication data wirelessly transferred from the base station 12-3, like the base station 12-3, the state of the backhaul 16-5 connected to its own station, the neighboring base station 12- The transmission path of the received communication data is selected based on the backhauls 16-1, 16-4, and 16-6 connected to 1, 12-4 and 12-6, respectively. For example, when the traffic of the backhaul 16-5 is the lowest among the backhaul 16-1, 16-4 to 16-6, the base station 12-5 communicates with the
このようにして、無線通信システム10では、基地局12と集線装置18とを接続するバックホール16に何ら変更を加えることなく、通信データの伝送効率を向上させている。
In this way, in the
以下では、上記処理を実現するために基地局12および無線端末14が備える構成について説明する。
Below, the structure with which the
図4は、基地局12の機能ブロック図である。同図に示すように、基地局12は、アンテナ30、無線通信部32、有線通信部34、および制御部36(自局回線状態監視部38、自局回線状態報知部40、周辺局回線状態取得部42、送信経路選択部44)を含んで構成される。
FIG. 4 is a functional block diagram of the
アンテナ30は、無線信号を受信し、受信された無線信号を無線通信部32に出力する。また、アンテナ30は、無線通信部32から供給される無線信号を自局のカバレッジ内に位置する周辺基地局12および/または無線端末14に対して送信する。なお、基地局12と周辺基地局12との間で送受される無線信号のキャリア周波数は、基地局12と無線端末14との間で送受される無線信号のキャリア周波数と異なってもよいし、同じでもよい。
The
無線通信部32は、低雑音増幅器、電力増幅器、周波数変換器、帯域通過フィルタ、A/D変換器、D/A変換器、復調回路、および変調回路を含んで構成される。無線通信部32は、アンテナ30から入力される無線信号に、増幅、無線信号の送信元(周辺基地局12または無線端末14)に応じたキャリア周波数から中間周波数へのダウンコンバート、A/D変換、ディジタル復調などを施し、得られた受信データ(周辺基地局12または無線端末14からの通信データ、制御データなど)を制御部36に出力する。また、無線通信部32は、制御部36から入力される送信データ(周辺基地局12または無線端末14に対する通信データ、制御データなど)に、ディジタル変調、D/A変換、中間周波数から送信データの宛先(周辺基地局12または無線端末14)に応じたキャリア周波数へのアップコンバート、増幅などを施し、得られた無線信号をアンテナ30に供給する。
The
有線通信部34は、たとえばIP網インターフェース装置を含み、バックホール16を介して集線装置18に接続されている。有線通信部34は、制御部36から入力される送信データ(周辺基地局12または無線端末14からの通信データ、制御データなど)に宛先IPアドレスなどを含むIPヘッダを付加し、得られたIPパケットをバックホール16を介して集線装置18に送信する。また、有線通信部34は、バックホール16を介して集線装置18から受信されるIPパケットから受信データ(無線端末14に対する通信データ、上位装置からの制御データなど)を取得し、得られた受信データを制御部36に出力する。
The
制御部36は、たとえばCPU(Central Processing Unit)およびCPUの動作を制御するプログラムで構成され、基地局12の各部を制御する。特に、制御部36は、自局回線状態監視部38、自局回線状態報知部40、周辺局回線状態取得部42、および送信経路選択部44を機能的に含み、無線通信部32から入力される周辺基地局12または無線端末14からの通信データの送信経路を選択する。そして、制御部36は、選択された送信経路でその通信データが送信されるよう、無線通信部32または有線通信部34を制御する。
The
自局回線状態監視部38は、有線通信部34に接続されたバックホール16(以下「自局回線」という)の状態を監視する。たとえば、自局回線状態監視部38は、自局回線のトラフィック量(伝送データ量や回線使用率などに対応)や自局回線の動作状態(動作中/停止中)などを監視する。
The own station line
自局回線状態報知部40は、自局回線状態監視部38により監視される自局回線の状態(トラフィック量、動作状態など)を示す回線情報(自局回線情報)を生成する。そして、自局回線状態報知部40は、その回線情報を含む報知信号が自局のカバレッジ内に位置する周辺基地局12および無線端末14に対して定期的に無線送信されるよう、無線通信部32を制御する。
The own station line
周辺局回線状態取得部42は、周辺基地局12から無線送信される報知信号に含まれる回線情報(周辺局回線情報)に基づいて、周辺基地局12に接続されたバックホール16(以下「周辺局回線」という)の状態を取得する。
The peripheral station line
送信経路選択部44は、自局回線状態監視部38により監視される自局回線の状態と、周辺局回線状態取得部42により取得される周辺局回線の状態と、に基づき、無線端末14または周辺基地局12から受信される通信データの送信経路を決定する。すなわち、送信経路選択部44は、自局回線を介して集線装置18に通じる直通経路および周辺基地局12を介して集線装置18に通じる迂回経路(自局回線を含まない経路)のいずれか一方を、受信される通信データの送信経路として選択する。
The transmission
たとえば、送信経路選択部44は、自局回線のトラフィック量が周辺局回線のトラフィック量を上回る場合に、受信される通信データの送信経路として迂回経路を選択する。なお、周辺局回線が2以上存在する場合、送信経路選択部44は、それら周辺局回線のうちトラフィック量が最も少ない周辺局回線と接続する周辺基地局12を介して集線装置18に通じる迂回経路を、送信経路として選択することが望ましい。これにより、自局回線と周辺局回線との間で負荷分散を図ることができるため、無線通信システム10におけるバックホール16に何ら変更を加えることなく、通信データの伝送効率を向上させることができる。
For example, the transmission
なお、送信経路選択部44は、自局回線のトラフィック量が所定量(たとえば輻輳状態とみなされる使用率7割)以上であり、かつ、自局回線のトラフィック量が周辺局回線のトラフィック量を上回る場合に、受信される通信データの送信経路として迂回経路を選択してもよい。こうすれば、自局回線の輻輳による通信データの伝送効率の低下を抑制することができる。
Note that the transmission
また、送信経路選択部44は、自局回線の動作が停止しており、かつ、周辺局回線が動作している場合に、受信される通信データの送信経路として迂回経路を選択する。これにより、中継回線の動作停止よる通信データの伝送効率の低下を防ぐこともできる。
The transmission
図5は、無線端末14の機能ブロック図である。同図に示すように、無線端末14は、アンテナ50、無線通信部52、および制御部54(受信レベル検出部56、周辺局回線状態取得部58、接続先選択部60)を含んで構成される。
FIG. 5 is a functional block diagram of the
アンテナ50は、無線信号を受信し、受信された無線信号を無線通信部52に出力する。また、アンテナ50は、無線通信部52から供給される無線信号を接続先として選択された基地局12に対して送信する。
The
無線通信部52は、低雑音増幅器、電力増幅器、周波数変換器、帯域通過フィルタ、A/D変換器、D/A変換器、復調回路、および変調回路を含んで構成される。無線通信部52は、アンテナ50から入力される無線信号に、増幅、ダウンコンバート、A/D変換、ディジタル復調などを施し、得られた受信データ(基地局12からの通信データ、制御データなど)を制御部54に出力する。また、無線通信部52は、制御部54から入力される送信データ(基地局12に対する通信データ、制御データなど)に、ディジタル変調、D/A変換、アップコンバート、増幅などを施し、得られた無線信号をアンテナ50に供給する。
The
制御部54は、たとえばCPUおよびCPUの動作を制御するプログラムで構成され、無線端末14の各部を制御する。特に、制御部54は、受信レベル検出部56、周辺局回線状態取得部58、および接続先選択部60を機能的に含み、接続先の候補である2以上の基地局12の中から接続先を選択する。
The
受信レベル検出部56は、無線端末14の周辺に位置する基地局12から送信される報知信号の受信レベルを検出する。
The reception
周辺局回線状態取得部58は、無線端末14の周辺に位置する基地局12から無線送信される報知信号に含まれる回線情報に基づいて、その基地局12に接続されたバックホール16(周辺局回線)の状態(トラフィック量、動作状態など)を取得する。
The peripheral station line
接続先選択部60は、2以上の基地局12のカバレッジが重複する領域内に無線端末14が位置する場合に、受信レベル検出部56により検出される2以上の受信レベルと、周辺局回線状態取得部58により取得される2以上の周辺局回線の状態と、に基づき、それら基地局12の中から接続先を選択し、選択された接続先に接続するよう無線通信部52を制御する。
When the
たとえば、接続先選択部60は、(1)動作中かつ輻輳していない(たとえば使用率7割未満の)周辺局回線と接続している基地局12、(2)検出された受信レベルが最も高い報知信号を送信した基地局12、のいずれにも当てはまる基地局12を接続先として選択する。これにより、無線端末14から送信される通信データが集線装置18に到達するまでに経由する基地局12の数を減らすことができるため、通信データの伝送遅延や損失を防ぐことができる。
For example, the connection
なお、(1)および(2)のいずれにも当てはまる基地局12が周辺に存在しない場合、接続先選択部60は、(1)および(2)のいずれか一方に当てはまる基地局12を接続先として選択してもよい。
In addition, when the
ここで、基地局12の動作について説明する。
Here, the operation of the
図6は、自局回線および周辺局回線の状態を取得する基地局12の定期動作の一例を示すフロー図である。同図に示すように、基地局12は、自局回線の状態(トラフィック量、動作状態など)を取得する(S100)。そして、予め定められた自局回線情報の送信タイミングになると(S102:Y)、S100で取得された自局回線の状態を示す自局回線情報を含む報知信号を無線送信する(S104)。また、基地局12は、予め定められた周辺局回線情報の受信タイミングになると(S106:Y)、周辺基地局12から無線送信される報知信号に受信し(S108)、受信された報知信号に含まれる周辺局回線情報に基づいて、その周辺基地局12に接続された周辺局回線の状態を取得する(S110)。そして、基地局12は、S100〜S110の処理を、稼働を停止するまで繰り返し実行する(S112:N)。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the periodic operation of the
図7は、無線端末14から受信される通信データの送信経路を選択する基地局12の動作の一例を示すフロー図である。ここでは、基地局12の周辺に1つの周辺基地局12が配置されているものとする。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the
図7に示すように、基地局12は、自局と無線通信を行っている無線端末14から送信された通信データを受信すると(S120)、S100で取得された自局回線の状態とS110で取得された周辺局回線の状態とに基づき、S120で受信された通信データの送信経路の選択を行う。すなわち、自局回線が輻輳中(たとえば使用率7割以上)であり、かつ、自局回線のトラフィック量が周辺局回線のトラフィック量を上回っていれば(S122:Y)、基地局12は、周辺基地局12を介して集線装置18に通じる迂回経路を送信経路として選択し、S120で受信された通信データを周辺基地局12に無線転送する(S124)。一方、自局回線が輻輳していなければ、または、自局回線のトラフィック量が周辺局回線のトラフィック量以下であれば(S122:N)、基地局12は、自局回線を介して集線装置18に通じる直通経路を送信経路として選択し、S120で受信された通信データを自局回線を介して集線装置18に送信する(S126)。
As shown in FIG. 7, when the
図8は、周辺基地局12から受信される通信データの送信経路を選択する基地局12の動作の一例を示すフロー図である。ここでは、基地局12の周辺に2つの周辺基地局12が配置されているものとする。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the
図8に示すように、基地局12は、一方の周辺基地局12から無線転送された通信データを受信すると(S130)、S100で取得された自局回線の状態とS110で取得された周辺局回線(ここでは他方の周辺基地局12に接続されたバックホール16とする)の状態とに基づき、S130で受信された通信データの送信経路の選択を行う。すなわち、自局回線が輻輳中であり、かつ、自局回線のトラフィック量が周辺局回線のトラフィック量を上回っていれば(S132:Y)、基地局12は、他方の周辺基地局12を介して集線装置18に通じる迂回経路を送信経路として選択し、S130で受信された通信データを他方の周辺基地局12に無線転送する(S134)。一方、自局回線が輻輳していなければ、または、自局回線のトラフィック量が周辺局回線のトラフィック量以下であれば(S132:N)、基地局12は、自局回線を介して集線装置18に通じる直通経路を送信経路として選択し、S130で受信された通信データを自局回線を介して集線装置18に送信する(S136)。
As shown in FIG. 8, when the
以上説明した実施形態によれば、各基地局12が、自局に接続されたバックホール16(自局回線)の状態と、自局の周辺に配置された周辺基地局12に接続されたバックホール16(周辺局回線)の状態と、に基づき、自局回線を介して集線装置18に通じる直通経路および周辺基地局12を介して集線装置18に通じる迂回経路のいずれか一方を、無線端末14または他の周辺基地局12から受信される通信データの送信経路として選択する。このため、基地局12と集線装置18とを接続するバックホール16に何ら変更を加えることなく、通信データの伝送効率を向上させることができる。これにより、各バックホール16の伝送容量を最小限に抑え、安価でかつ信頼性の高い(動作停止時間の短い)通信ネットワークを構築することができる。
According to the embodiment described above, each
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。たとえば、バックホールのトラフィック量や動作状態とは異なる指標をバックホールの状態として用いてもよい。また、各基地局は、自局に接続されたバックホールの状態を示す回線情報を、報知信号とは異なる種類の制御信号に含めて無線送信してもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, an index different from the backhaul traffic volume and the operating state may be used as the backhaul state. Also, each base station may wirelessly transmit the line information indicating the state of the backhaul connected to the own station in a control signal of a type different from the broadcast signal.
10 無線通信システム、12 基地局、14 無線端末、16 バックホール、18 集線装置、20 基幹網、30,50 アンテナ、32,52 無線通信部、34 有線通信部、36,54 制御部、38 自局回線状態監視部、40 自局回線状態報知部、42,58 周辺局回線状態取得部、44 送信経路選択部、56 受信レベル検出部、60 接続先選択部。 10 wireless communication system, 12 base station, 14 wireless terminal, 16 backhaul, 18 concentrator, 20 backbone network, 30, 50 antenna, 32,52 wireless communication unit, 34 wired communication unit, 36,54 control unit, 38 Station line state monitoring unit, 40 Own station line state notification unit, 42, 58 Peripheral station line state acquisition unit, 44 transmission path selection unit, 56 reception level detection unit, 60 connection destination selection unit.
Claims (8)
前記第2の基地局装置は、
前記第2の中継回線の状態を監視する手段と、
前記第2の中継回線の状態を示す回線情報を定期的に無線送信する手段と、
を含み、
前記第1の基地局装置は、
前記第1の中継回線の状態を監視する手段と、
前記第2の基地局装置から無線送信される回線情報に基づいて、前記第2の中継回線の状態を取得する手段と、
前記第1の中継回線の状態と前記第2の中継回線の状態とに基づき、前記第1の中継回線を介して前記集線装置に通じる直通経路および前記第2の基地局装置を介して前記集線装置に通じる迂回経路のいずれか一方を、前記第1の基地局装置と無線通信を行う無線端末装置または前記第1の基地局装置の周辺に配置された他の基地局装置から受信される通信データの送信経路として選択する送信経路選択手段と、
を含む、
ことを特徴とする無線通信システム。 A first base station apparatus, a second base station apparatus arranged around the first base station apparatus, a line concentrator, the first and second base station apparatuses, and the line concentrator, respectively A wireless communication system including first and second relay lines to be connected,
The second base station apparatus is
Means for monitoring the state of the second trunk line;
Means for periodically wirelessly transmitting line information indicating the state of the second trunk line;
Including
The first base station apparatus
Means for monitoring the state of the first trunk line;
Means for acquiring a state of the second relay line based on line information wirelessly transmitted from the second base station apparatus;
Based on the state of the first relay line and the state of the second relay line, a direct path leading to the line concentrator via the first relay line and the line concentrator via the second base station apparatus Communication received from a wireless terminal device that performs wireless communication with the first base station device or other base station devices arranged around the first base station device, on any one of the detour paths leading to the device A transmission route selection means for selecting as a data transmission route;
including,
A wireless communication system.
前記中継回線の状態は、該中継回線のトラフィック量を含み、
前記送信経路選択手段は、前記第1の中継回線のトラフィック量が前記第2の中継回線のトラフィック量を上回る場合に、前記受信される通信データの送信経路として前記迂回経路を選択する、
ことを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1, wherein
The state of the trunk line includes the traffic amount of the trunk line,
The transmission path selection means selects the bypass path as a transmission path of the received communication data when the traffic amount of the first relay line exceeds the traffic amount of the second relay line.
A wireless communication system.
前記送信経路選択手段は、前記第1の中継回線のトラフィック量がさらに所定量以上である場合に、前記受信される通信データの送信経路として前記迂回経路を選択する、
ことを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 2,
The transmission route selection means selects the bypass route as a transmission route of the received communication data when the traffic amount of the first relay line is more than a predetermined amount.
A wireless communication system.
前記中継回線の状態は、該中継回線の動作状態を含み、
前記送信経路選択手段は、前記第1の中継回線の動作が停止しており、かつ、前記第2の中継回線が動作している場合に、前記受信される通信データの送信経路として前記迂回経路を選択する、
ことを特徴とする無線通信システム。 In the radio | wireless communications system in any one of Claim 1 to 3,
The state of the trunk line includes the operating state of the trunk line,
The transmission path selection means is configured to use the bypass path as a transmission path for the received communication data when the operation of the first relay line is stopped and the second relay line is operating. Select
A wireless communication system.
前記第1の中継回線の状態を監視する手段と、
当該基地局装置の周辺に配置され第2の中継回線を介して前記集線装置に接続された周辺基地局装置から定期的に無線送信される前記第2の中継回線の状態を示す回線情報に基づいて、前記第2の中継回線の状態を取得する手段と、
前記第1の中継回線の状態と前記第2の中継回線の状態とに基づき、前記第1の中継回線を介して前記集線装置に通じる直通経路および前記周辺基地局装置を介して前記集線装置に通じる迂回経路のいずれか一方を、当該基地局装置と無線通信を行う無線端末装置または当該基地局装置の周辺に配置された他の周辺基地局装置から受信される通信データの送信経路として選択する送信経路選択手段と、
を含むことを特徴とする基地局装置。 A base station device connected to the line concentrator via a first relay line,
Means for monitoring the state of the first trunk line;
Based on line information indicating the state of the second relay line that is periodically transmitted from a peripheral base station apparatus that is arranged around the base station apparatus and connected to the line concentrator via a second relay line Means for acquiring the state of the second trunk line;
Based on the state of the first relay line and the state of the second relay line, a direct path leading to the line concentrator via the first relay line and the line concentrator via the peripheral base station apparatus Select one of the bypass routes to be communicated as a transmission path for communication data received from a wireless terminal device that performs wireless communication with the base station device or another peripheral base station device arranged around the base station device. A transmission route selection means;
A base station apparatus comprising:
前記第1の基地局装置から定期的に無線送信される前記第1の中継回線の状態を示す回線情報と、前記第2の基地局装置から定期的に無線送信される前記第2の中継回線の状態を示す回線情報と、に基づいて、前記第1の中継回線の状態と前記第2の中継回線の状態とをそれぞれ取得する回線状態取得手段と、
前記回線状態取得手段により取得される前記第1の中継回線の状態と前記第2の中継回線の状態とに基づき、前記第1および第2の基地局装置のいずれか一方を接続先として選択する接続先選択手段と、
を含むことを特徴とする無線端末装置。 A wireless terminal device that performs wireless communication with either one of the first and second base station devices connected to the line concentrator via the first and second relay lines,
Line information indicating the state of the first relay line periodically transmitted from the first base station apparatus, and the second relay line periodically transmitted from the second base station apparatus Line state acquisition means for acquiring the state of the first relay line and the state of the second relay line based on the line information indicating the state of
Based on the state of the first relay line and the state of the second relay line acquired by the line state acquisition means, one of the first and second base station devices is selected as a connection destination Connection destination selection means;
A wireless terminal device comprising:
前記第1の基地局装置から送信される第1の無線信号の受信レベルと、前記第2の基地局装置から送信される第2の無線信号の受信レベルと、をそれぞれ検出する受信レベル検出手段をさらに含み、
前記接続先選択手段は、前記受信レベル検出手段により検出される前記第1の無線信号の受信レベルと前記第2の無線信号の受信レベルとにさらに基づいて、前記第1および第2の基地局装置のいずれか一方を接続先として選択する、
ことを特徴とする無線端末装置。 The wireless terminal device according to claim 6,
Reception level detection means for detecting the reception level of the first radio signal transmitted from the first base station apparatus and the reception level of the second radio signal transmitted from the second base station apparatus, respectively. Further including
The connection destination selection unit is further configured to further determine the first and second base stations based on the reception level of the first radio signal and the reception level of the second radio signal detected by the reception level detection unit. Select one of the devices as the connection destination,
A wireless terminal device.
前記第1の中継回線の状態を監視するステップと、
前記第2の中継回線の状態を監視するステップと、
前記監視される前記第1の中継回線の状態と前記第2の中継回線の状態とに基づき、前記第1の中継回線を介して前記集線装置に通じる直通経路および前記第2の基地局装置を介して前記集線装置に通じる迂回経路のいずれか一方を、前記第1の基地局装置と無線通信を行う無線端末装置または前記第1の基地局装置の周辺に配置された他の基地局装置から前記第1の基地局装置に送信される通信データの送信経路として選択するステップと、
を含むことを特徴とする送信経路選択方法。 A first base station apparatus, a second base station apparatus arranged around the first base station apparatus, a line concentrator, the first and second base station apparatuses, and the line concentrator, respectively A transmission path selection method in a wireless communication system including first and second relay lines to be connected,
Monitoring the state of the first trunk line;
Monitoring the state of the second trunk line;
Based on the state of the first relay line and the state of the second relay line to be monitored, a direct path leading to the line concentrator via the first relay line and the second base station apparatus Via a wireless terminal device that performs wireless communication with the first base station device or another base station device that is arranged around the first base station device. Selecting as a transmission path of communication data transmitted to the first base station device;
Including a transmission path selection method.
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