JP2022091458A - Control device, control method, and program that appropriately select relay device for relay transmission - Google Patents

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Abstract

To enable communication by appropriately selecting a relay device in an environment where a plurality of relay devices exist.SOLUTION: A control device executes the first communication with a network device and the second communication with a terminal device using a frequency band different from that of the first communication so as to select one relay device that executes relay for the terminal device from among a plurality of relay devices capable of relaying communication with the network device and the terminal, and control to communicate with the network device and the terminal device via the selected relay device. In the selection of one relay device, the control device preferentially selects a relay device having a small difference between the first communication rate obtained in the first communication and the second communication rate obtained in the second communication from among the plurality of relay devices.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、複数の中継装置から通信に使用すべき中継装置を選択する技術に関する。 The present invention relates to a technique for selecting a relay device to be used for communication from a plurality of relay devices.

従来のセルラ通信ネットワークでは、地理的に分散して配置された多数の基地局装置がそれぞれセルを形成し、そのセルの範囲内に存在する端末装置が、そのセルを形成している基地局装置と接続を確立して無線通信を行う。これに対し、中央装置から張り出され、広範囲に広く配置された多数の無線装置を適応的に用いた制御を中央装置が実行することにより、その無線装置の数より少ない数の端末装置に対して、それぞれ個別に適切な無線環境をシームレスに構築するセル・フリーの通信システムが提案されている（非特許文献１、非特許文献２）。 In a conventional cellular communication network, a large number of geographically dispersed base station devices form a cell, and terminal devices existing within the range of the cell form the cell. Establish a connection with and perform wireless communication. On the other hand, the central device performs control by adaptively using a large number of wireless devices overhanging from the central device and widely arranged over a wide area, so that the number of terminal devices is smaller than the number of the wireless devices. Therefore, cell-free communication systems that seamlessly construct an appropriate wireless environment for each are proposed (Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

近年、通信のさらなる大容量化のために、従来の通信には用いられていなかったミリ波帯等の周波数帯が通信に使用されることになっている。ミリ波帯等の高周波数帯を用いることにより、広い周波数帯域幅を通信に使用することができるため、高速伝送を実現することができる。一方、使用する周波数帯が高いほど、電波の伝搬損失が大きく、また電波の直進性が高くなるため、限定的な領域の端末装置に対してしか通信を提供することができなくなる。このため、例えばセル・フリーの通信システムにおいてミリ波帯等の高周波数帯の電波を利用する場合、各無線装置の通信可能範囲が狭いことから、無線装置を多数配置する必要が生じる。しかしながら、無線装置を多数配置することを前提とすると、無線装置と中央装置との配線設置コストが膨大になり、システム構築が困難になりうる。 In recent years, in order to further increase the capacity of communication, frequency bands such as the millimeter wave band, which have not been used in conventional communication, are to be used for communication. By using a high frequency band such as a millimeter wave band, a wide frequency bandwidth can be used for communication, so that high-speed transmission can be realized. On the other hand, the higher the frequency band used, the larger the propagation loss of the radio wave and the higher the straightness of the radio wave, so that communication can be provided only to the terminal device in a limited area. Therefore, for example, when radio waves in a high frequency band such as a millimeter wave band are used in a cell-free communication system, since the communicable range of each wireless device is narrow, it is necessary to arrange a large number of wireless devices. However, assuming that a large number of wireless devices are arranged, the wiring installation cost between the wireless device and the central device becomes enormous, and it may be difficult to construct the system.

一方、配線設置コストの低減のために、無線通信を中継する中継装置を用いることができる。例えば、セル・フリーの通信システムにおいて、中央装置と有線接続された無線装置の数を一定限度にとどめ、それ以上の無線装置の増設に代えて、端末装置と無線装置との間の通信を中継する中継装置を設け、その中継装置を無線装置として扱うことができる。例えば、端末装置に通信サービスを提供すべき地理的範囲に通信サービスを提供可能であり、かつ、中央装置と有線接続された無線装置との良好な通信が可能な（例えば見通しを確保可能な）位置に中継装置を配置する。これにより、中継装置が無線装置と同様の機能を果たすことができ、配線設置コストを抑えながら広範なエリアにおいて端末装置に対してセル・フリーの通信サービスを提供することができる。 On the other hand, in order to reduce the wiring installation cost, a relay device that relays wireless communication can be used. For example, in a cell-free communication system, the number of wireless devices connected by wire to the central device is limited to a certain limit, and instead of adding more wireless devices, communication between the terminal device and the wireless device is relayed. A relay device can be provided, and the relay device can be treated as a wireless device. For example, it is possible to provide a communication service in a geographical range where a communication service should be provided to a terminal device, and good communication between a central device and a wireless device connected by wire is possible (for example, a line-of-sight can be secured). Place the relay device at the position. As a result, the relay device can perform the same function as the wireless device, and the cell-free communication service can be provided to the terminal device in a wide area while suppressing the wiring installation cost.

H. Q. Ngo、A. Ashikhmin、H. Yang、E. G. Larsson及びT. L. Marzetta、「Cell-Free Massive MIMO Versus Small Cells」、IEEE Transactions on Wireless Communications、vol. 16、no. 3、1834～1850頁、２０１７年３月H. Q. Ngo, A. Ashikhmin, H. Yang, E. G. Larsson and T. L. Marzetta, "Cell-Free Massive MIMO Versus Small Cells", IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 16, no. 3, pp. 1834-1850, 2017 3 Moon J. Zhang、S. Chen、Y. Lin、J. Zheng、B. Ai及びL. Hanzo、「Cell-Free Massive MIMO: A New Next-Generation Paradigm」、IEEE Access、vol. 7、99878～99888頁、２０１９年J. Zhang, S. Chen, Y. Lin, J. Zheng, B. Ai and L. Hanzo, "Cell-Free Massive MIMO: A New Next-Generation Paradigm", IEEE Access, vol. 7, pp. 99878-99888 , 2019

上述のようなセル・フリーの通信システムにおいて中継装置を用いる場合、多数の中継装置が用意されることが想定される。このような中継装置が多数存在するシステムにおいては、端末装置の通信を中継するのに使用されるべき中継装置を適切に選択することが重要となる。 When a relay device is used in the cell-free communication system as described above, it is assumed that a large number of relay devices are prepared. In a system in which a large number of such relay devices exist, it is important to appropriately select a relay device to be used for relaying the communication of the terminal device.

本発明は、複数の中継装置が存在する環境において中継装置を適切に選択して通信を行うことを可能とする技術を提供する。 The present invention provides a technique that enables communication by appropriately selecting a relay device in an environment in which a plurality of relay devices exist.

本発明の一態様による制御装置は、ネットワーク装置との間の第１の通信を実行すると共に端末装置との間の第２の通信を第１の通信と異なる周波数帯を用いて実行することにより、前記ネットワーク装置と前記端末装置との間の通信を中継することができる複数の中継装置の中から当該端末装置のための中継を実行する１つの中継装置を選択する選択手段と、選択された前記１つの中継装置を介して、前記ネットワーク装置と前記端末装置との通信が行われるように制御を行う制御手段と、を有し、前記選択手段は、前記１つの中継装置の選択において、前記複数の中継装置うち、前記第１の通信で得られる第１の通信レートと前記第２の通信で得られる第２の通信レートとの差が小さい中継装置を優先して選択する、ことを特徴とする。 The control device according to one aspect of the present invention performs a first communication with a network device and a second communication with a terminal device using a frequency band different from that of the first communication. , A selection means for selecting one relay device to execute relay for the terminal device from a plurality of relay devices capable of relaying communication between the network device and the terminal device. It has a control means for controlling communication between the network device and the terminal device via the one relay device, and the selection means is the selection of the one relay device. Among the plurality of relay devices, the relay device having a small difference between the first communication rate obtained by the first communication and the second communication rate obtained by the second communication is preferentially selected. And.

本発明によれば、複数の中継装置が存在する環境において中継装置を適切に選択して通信を行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to appropriately select a relay device and perform communication in an environment where a plurality of relay devices exist.

無線通信システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of a wireless communication system. 制御装置のハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware configuration example of a control device. 制御装置の機能構成例を示す図である。It is a figure which shows the functional composition example of a control device. 無線通信システムで実行される処理の流れの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the flow of processing executed in a wireless communication system.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although a plurality of features are described in the embodiment, not all of the plurality of features are essential for the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Further, in the attached drawings, the same or similar configurations are given the same reference numbers, and duplicate explanations are omitted.

（システム構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本無線通信システムは、中央装置１０１と、その中央装置１０１に（例えば光ファイバなどのケーブルを用いて）接続された無線装置１０２とを用いて、セル・フリーの通信システムを構成する。なお、無線装置１０２は、例えばアンテナ及び増幅器などの簡易な構成を有し、電波の放射及び捕捉を担当し、ベースバンド処理や通信制御などは中央装置１０１によって実行される。一例において、複数の無線装置１０２によって端末装置１０４から受信された信号は、中央装置１０１において最大比合成されることにより、通信品質の向上を図ることができる。同様に、端末装置１０４へ信号を送信する際には、中央装置１０１が、複数の無線装置１０２のそれぞれにおける送信信号の位相の回転や振幅の調整などを行い、端末装置１０４における受信信号の無線品質が改善するように制御しうる。すなわち、中央装置１０１と無線装置１０２との組み合わせにより、従来の基地局装置としての機能を果たしうる。 (System configuration)
FIG. 1 shows a configuration example of a wireless communication system according to the present embodiment. The wireless communication system constitutes a cell-free communication system by using a central device 101 and a wireless device 102 connected to the central device 101 (for example, by using a cable such as an optical fiber). The wireless device 102 has a simple configuration such as an antenna and an amplifier, is in charge of radiating and capturing radio waves, and baseband processing, communication control, and the like are executed by the central device 101. In one example, the signals received from the terminal device 104 by the plurality of wireless devices 102 are combined at the maximum ratio in the central device 101, so that the communication quality can be improved. Similarly, when transmitting a signal to the terminal device 104, the central device 101 rotates the phase of the transmitted signal in each of the plurality of wireless devices 102, adjusts the amplitude, and the like, and wirelessly receives the received signal in the terminal device 104. It can be controlled to improve the quality. That is, the combination of the central device 101 and the wireless device 102 can fulfill the function as a conventional base station device.

なお、本実施形態及び添付の特許請求の範囲において、中央装置１０１および無線装置１０２の組み合わせを、ネットワーク装置と呼ぶことがある。すなわち、例えば無線通信を介さずにコアネットワーク等の所定のネットワークに接続可能な装置群を、ネットワーク装置と呼ぶことがある。なお、これは一例であり、無線装置１０２は、単独でベースバンド処理等まで実行可能であってもよく、この無線装置１０２を単体でネットワーク装置として扱ってもよい。同様に、中央装置１０１をネットワーク装置としてもよい。 In the present embodiment and the appended claims, the combination of the central device 101 and the wireless device 102 may be referred to as a network device. That is, for example, a group of devices that can be connected to a predetermined network such as a core network without using wireless communication may be called a network device. Note that this is an example, and the wireless device 102 may be capable of performing baseband processing or the like independently, or the wireless device 102 may be treated as a network device by itself. Similarly, the central device 101 may be used as a network device.

本実施形態では、広い範囲に広く分布している端末装置１０４に対してセル・フリーの無線通信サービスを提供するために、無線装置１０２を増設するのに代えて、多数の中継装置１０３を配置する。そして、中継装置１０３が、端末装置１０４とネットワーク装置（複数の無線装置１０２のうちのいずれか）との通信を中継する。なお、中継装置１０３は、他の中継装置１０３を介して、端末装置１０４とネットワーク装置との間の通信を中継してもよい。すなわち、中継装置１０３を介する通信経路は、２ホップの通信経路のみならず、３ホップ以上の通信経路が形成されてもよい。 In the present embodiment, in order to provide a cell-free wireless communication service to the terminal devices 104 that are widely distributed over a wide range, a large number of relay devices 103 are arranged instead of adding the wireless devices 102. do. Then, the relay device 103 relays the communication between the terminal device 104 and the network device (any one of the plurality of wireless devices 102). The relay device 103 may relay the communication between the terminal device 104 and the network device via another relay device 103. That is, as the communication path via the relay device 103, not only a communication path of 2 hops but also a communication path of 3 hops or more may be formed.

なお、本実施形態の中継装置１０３は、中継の際に、ネットワーク装置の側の装置（無線装置１０２又は他の中継装置１０３）との第１の通信と、端末装置１０４の側の装置（端末装置１０４又は他の中継装置１０３）との第２の通信とにおいて、異なる周波数帯を使用する。例えば、中継装置１０３は、第１の通信でマイクロ波帯（例えばサブ６ＧＨｚ帯）を使用し、第２の通信でミリ波帯を使用しうる。また、この中継装置１０３と無線リンクを確立している他の中継装置１０３は、第１の通信でミリ波帯を使用し、第２の通信でマイクロ波帯を使用しうる。これによれば、第１の通信と第２の通信とが相互に干渉することを防ぐことができ、例えば第１の通信で信号を受信しながら第２の通信で信号を送信する場合に、第２の通信による第１の通信への回り込み干渉を防ぐことができる。また、このように例えば２つの周波数帯を交互に使用することにより、周囲の他の通信経路における通信との間で相互に干渉が発生しない条件を作り出すことができる。この結果、他の通信との干渉を考慮せずに通信することができるため、例えば時分割で通信する必要がなくなり、スループットを向上させることが可能となる。なお、第１の通信と第２の通信とで使用すべき周波数帯は、例えば通信サービスが提供されるべき端末装置１０４ごとに切り替えられうる。 In the relay device 103 of the present embodiment, at the time of relaying, the first communication with the device on the side of the network device (wireless device 102 or another relay device 103) and the device on the side of the terminal device 104 (terminal). A different frequency band is used in the second communication with the device 104 or another relay device 103). For example, the relay device 103 may use the microwave band (for example, the sub 6 GHz band) in the first communication and the millimeter wave band in the second communication. Further, another relay device 103 that has established a wireless link with this relay device 103 may use the millimeter wave band in the first communication and the microwave band in the second communication. According to this, it is possible to prevent the first communication and the second communication from interfering with each other, for example, when the signal is transmitted in the second communication while receiving the signal in the first communication. It is possible to prevent wraparound interference to the first communication by the second communication. Further, for example, by alternately using two frequency bands in this way, it is possible to create a condition in which mutual interference does not occur with communication in other surrounding communication paths. As a result, since communication can be performed without considering interference with other communication, for example, it is not necessary to perform communication in time division, and it is possible to improve the throughput. The frequency band to be used in the first communication and the second communication can be switched for each terminal device 104 to which the communication service should be provided, for example.

このような多数の中継装置１０３が地理的に分散して配置される通信システムでは、端末装置１０４とネットワーク装置との間の通信を、いずれかの中継装置に中継させるべきか否か、および、中継させるべき場合に、どの中継装置に中継させるかを適切に決定することが肝要となる。例えば、端末装置１０４が、無線装置１０２と直接接続することによって、その端末装置１０４が要求する通信サービスのための通信レート（スループット、通信容量）を十分に達成可能な場合には、その端末装置１０４の通信を中継する必要がない。一方、端末装置１０４が、無線装置１０２と直接接続すると、その端末装置１０４が要求する通信サービスのための通信レートを十分に達成することができない場合には、その端末装置１０４の通信を中継すべきである。この場合、端末装置１０４の近傍に存在する中継装置１０３に、その端末装置１０４の通信を中継させる必要がある。このときに、もっとも単純には、端末装置１０４との無線品質が最良の中継装置１０３を選択することができる。しかしながら、この場合、端末装置１０４と中継装置１０３との間の通信の通信レートが非常に高いことが期待できるものの、中継装置１０３とネットワーク装置との間の通信の通信レートが十分でない場合、中継通信経路において通信レートが制限され、端末装置１０４に対して十分な通信サービスを提供することができないことが想定されうる。このように、単純に端末装置１０４との間で無線品質が最良となる中継装置１０３を選択すると、通信経路全体として不十分な通信レートしか達成できないことが想定されうる。 In a communication system in which a large number of relay devices 103 are geographically distributed, whether or not the communication between the terminal device 104 and the network device should be relayed to one of the relay devices, and When it should be relayed, it is important to appropriately decide which relay device to relay. For example, if the terminal device 104 can sufficiently achieve the communication rate (throughput, communication capacity) for the communication service required by the terminal device 104 by directly connecting to the wireless device 102, the terminal device 104. There is no need to relay the communication of 104. On the other hand, when the terminal device 104 is directly connected to the wireless device 102 and cannot sufficiently achieve the communication rate for the communication service required by the terminal device 104, the communication of the terminal device 104 is relayed. Should be. In this case, it is necessary to relay the communication of the terminal device 104 to the relay device 103 existing in the vicinity of the terminal device 104. At this time, in the simplest case, the relay device 103 having the best wireless quality with the terminal device 104 can be selected. However, in this case, although the communication rate of communication between the terminal device 104 and the relay device 103 can be expected to be very high, if the communication rate of communication between the relay device 103 and the network device is not sufficient, relaying is performed. It can be assumed that the communication rate is limited in the communication path and it is not possible to provide a sufficient communication service to the terminal device 104. As described above, if the relay device 103 having the best wireless quality with the terminal device 104 is simply selected, it can be assumed that an insufficient communication rate can be achieved for the entire communication path.

本実施形態では、このような状況に鑑みて、中継装置１０３による通信の中継を行う際に、通信経路全体としての通信レートに基づいて、どの中継装置１０３が使用されるべきかを適切に選択する。例えば、複数の中継装置１０３のそれぞれについて、ネットワーク装置との第１の通信における第１の通信レートと、端末装置１０４との第２の通信における第２の通信レートとの差を特定し、その差が小さい中継装置１０３ほど、優先して、その端末装置１０４の通信を中継する中継装置として選択されるようにする。一例において、第１の通信レートと第２の通信レートとの比が１に近いほど、優先的に端末装置１０４のための通信を中継する中継装置１０３として選択されやすいようにする。例えば、第１の通信レートと第２の通信レートとの比と１との差の大きさが所定値（例えば０．１など）以下である中継装置１０３の中で、達成可能な通信レートが大きい中継装置１０３が、端末装置１０４の通信を中継すべき１つの中継装置として選択されるようにしうる。また、例えば、第１の通信レートと第２の通信レートとの比が最も１に近い中継装置１０３を、端末装置１０４の通信を中継する中継装置として選択してもよい。 In the present embodiment, in view of such a situation, when the relay device 103 relays the communication, which relay device 103 should be appropriately selected based on the communication rate of the entire communication path. do. For example, for each of the plurality of relay devices 103, the difference between the first communication rate in the first communication with the network device and the second communication rate in the second communication with the terminal device 104 is specified, and the difference thereof is specified. The relay device 103 having a smaller difference is preferentially selected as the relay device for relaying the communication of the terminal device 104. In one example, the closer the ratio of the first communication rate to the second communication rate is, the easier it is to be preferentially selected as the relay device 103 for relaying the communication for the terminal device 104. For example, in the relay device 103 in which the magnitude of the difference between the ratio of the first communication rate and the second communication rate and 1 is a predetermined value (for example, 0.1 or the like) or less, the achievable communication rate is The large relay device 103 may be selected as one relay device to relay the communication of the terminal device 104. Further, for example, the relay device 103 in which the ratio of the first communication rate to the second communication rate is closest to 1 may be selected as the relay device for relaying the communication of the terminal device 104.

また、第１の通信レートと第２の通信レートとの比ではなく、これらの通信レートの差の大きさが所定値以下の中継装置１０３や、その差の大きさが最小の中継装置１０３が、端末装置１０４の通信を中継する中継装置１０３として選択されてもよい。この場合も、達成可能な通信レートが端末装置１０４への通信サービスの提供に必要な量を確保可能な中継装置１０３の中から選択が行われうる。なお、複数の通信経路を構成するために複数の中継装置１０３が選択されてもよく、その場合、複数の中継装置１０３のそれぞれについて上述のような基準を適用して、必要な個数の中継装置１０３が選択されうる。なお、複数の中継装置１０３が介在する１つの通信経路を構成可能である場合、その通信経路については、上述の第１の通信レートと第２の通信レートとして、経路内の通信レートの最大値と最小値とを用いるようにしてもよい。 Further, the relay device 103 in which the magnitude of the difference between these communication rates is not a predetermined value or less, and the relay device 103 in which the magnitude of the difference is the smallest, is not the ratio between the first communication rate and the second communication rate. , May be selected as the relay device 103 that relays the communication of the terminal device 104. Also in this case, selection can be made from the relay device 103 whose achievable communication rate can secure the amount required to provide the communication service to the terminal device 104. A plurality of relay devices 103 may be selected in order to configure a plurality of communication paths. In that case, the above-mentioned criteria are applied to each of the plurality of relay devices 103, and a required number of relay devices are applied. 103 can be selected. When one communication path in which a plurality of relay devices 103 intervene can be configured, the maximum value of the communication rate in the path is set as the first communication rate and the second communication rate described above for the communication path. And the minimum value may be used.

このようにすることにより、端末装置１０４が接続する中継装置１０３との間で達成可能な通信レートを、通信経路の全体を通じて達成可能であるようにすることができる。 By doing so, the achievable communication rate with and from the relay device 103 to which the terminal device 104 is connected can be made achievable throughout the communication path.

なお、中継装置１０３は、一例において、無人飛行機、バルーン、公共交通機関の移動体（電車・バス等）に備えられることにより、移動可能に構成されてもよい。この場合、中継装置１０３を、第１の通信レートと第２の通信レートとの差が小さくなる位置に移動させることができる。この場合、上述の選択処理において、中継装置１０３をその中継装置１０３の移動可能な範囲で移動させた場合に得られる、その中継装置１０３とネットワーク装置との通信の第１の通信レートと、その中継装置１０３と端末装置１０４との通信の第２の通信レートとを参照値として特定し、その参照値に基づいて、上述の判定を実行しうる。そして、移動可能な中継装置１０３が、端末装置１０４の通信を中継すると決定された場合には、その中継装置１０３を、参照値が得られる位置へと移動させて、端末装置１０４の通信を中継させるような制御が行われる。 In addition, in one example, the relay device 103 may be configured to be movable by being provided in an unmanned aerial vehicle, a balloon, or a moving body (train, bus, etc.) of public transportation. In this case, the relay device 103 can be moved to a position where the difference between the first communication rate and the second communication rate becomes small. In this case, in the above-mentioned selection process, the first communication rate of the communication between the relay device 103 and the network device, which is obtained when the relay device 103 is moved within the movable range of the relay device 103, and the communication rate thereof. A second communication rate of communication between the relay device 103 and the terminal device 104 can be specified as a reference value, and the above determination can be executed based on the reference value. Then, when the movable relay device 103 is determined to relay the communication of the terminal device 104, the relay device 103 is moved to a position where a reference value can be obtained, and the communication of the terminal device 104 is relayed. Control is performed so as to cause.

なお、中継装置１０３の選択の際には、複数の中継装置１０３のそれぞれについて、その中継装置１０３を介してネットワーク装置と端末装置１０４との間の通信が行われると仮定した場合の、その通信による他の通信への干渉量が推定されうる。この場合、その干渉量に基づいて、端末装置１０４と中継装置１０３との間の通信で使用すべき周波数帯と、ネットワーク装置と中継装置１０３との間で使用すべき周波数帯とが選択される。そして、選択された周波数帯が用いられることを前提として、各無線リンクにおいて得られる通信レートが上述の第１の通信レート及び第２の通信レートとして特定され、その特定された通信レートに基づいて、端末装置１０４の通信を中継する中継装置１０３が選択される。なお、一例において、端末装置１０４と、端末装置１０４が直接接続する中継装置１０３との間の通信は、テラヘルツ波などの超高周波数帯の電波が使用されるようにし、その後の中継装置１０３からネットワーク装置までの間の通信が、マイクロ波とミリ波とを用いるようにしてもよい。また、２つ以上の中継装置１０３によって端末装置１０４とネットワーク装置との間の通信を中継する１つの通信経路が形成される場合、互いに隣接しない２つの無線リンクにおいて、同じ周波数帯が使用されるようにしてもよい。例えば、端末装置１０４と直接接続する第１の中継装置１０３は、その端末装置１０４との間の通信を第１の周波数帯で実行し、ネットワーク装置と直接接続する第２の中継装置１０３との間の通信を第２の周波数帯で実行する。そして、第２の中継装置１０３は、ネットワーク装置との間の通信を第１の周波数帯で実行するようにしうる。 When selecting the relay device 103, it is assumed that communication between the network device and the terminal device 104 is performed for each of the plurality of relay devices 103 via the relay device 103. The amount of interference with other communications can be estimated. In this case, the frequency band to be used for communication between the terminal device 104 and the relay device 103 and the frequency band to be used between the network device and the relay device 103 are selected based on the amount of interference. .. Then, on the premise that the selected frequency band is used, the communication rate obtained in each radio link is specified as the above-mentioned first communication rate and the second communication rate, and based on the specified communication rate. , The relay device 103 that relays the communication of the terminal device 104 is selected. In one example, the communication between the terminal device 104 and the relay device 103 to which the terminal device 104 is directly connected is made so that a radio wave in an ultra-high frequency band such as a terahertz wave is used, and then from the relay device 103. Communication to and from the network device may use microwaves and millimeter waves. Further, when one communication path for relaying communication between the terminal device 104 and the network device is formed by two or more relay devices 103, the same frequency band is used for two radio links that are not adjacent to each other. You may do so. For example, the first relay device 103 that is directly connected to the terminal device 104 executes communication with the terminal device 104 in the first frequency band, and is connected to the second relay device 103 that is directly connected to the network device. Communication between them is performed in the second frequency band. Then, the second relay device 103 may be configured to perform communication with the network device in the first frequency band.

上述の第１の通信レートと第２の通信レートは、例えば、使用可能な周波数帯域幅と、距離減衰と、使用可能な空間多重数との少なくともいずれかに基づいて推定されうる。一例において、ミリ波帯などの高周波数帯では広い周波数帯域を通信に利用することができるのに対して、マイクロ波帯などの相対的に低い周波数帯では、相対的に通信に利用可能な周波数帯域が狭くなる傾向がある。このため、その周波数帯域の広さと、例えば使用可能な変調多値数及び符号化率などに基づいて、各周波数帯で達成可能な通信レートが推定されうる。また、高周波数帯の電波は距離減衰が大きく、低周波数帯の電波は距離減衰が相対的に小さい。このため、距離減衰に基づいて、得られることが予想される無線品質を推定し、その無線品質に基づく理論的な通信容量を計算することにより、第１の通信レートと第２の通信レートとが推定されてもよい。また、相対的に低い周波数帯では、反射波などを有効活用して、空間多重数を多く確保できる可能性がある。また、各周波数帯域で利用可能な空間多重数が事前に規定されることも想定されうる。空間多重を行うことができる場合、通信容量を増やすことができるため、空間多重数を考慮することにより、無線リンクにおける通信容量を正確に推定することができる。 The first and second communication rates described above can be estimated, for example, based on at least one of the available frequency bandwidth, the distance attenuation, and the available spatial multiplex. In one example, a wide frequency band can be used for communication in a high frequency band such as a millimeter wave band, whereas a frequency that can be relatively used for communication in a relatively low frequency band such as a microwave band can be used for communication. The band tends to be narrow. Therefore, the achievable communication rate in each frequency band can be estimated based on the width of the frequency band and, for example, the number of available modulation multivalues and the coding rate. Further, the radio wave in the high frequency band has a large distance attenuation, and the radio wave in the low frequency band has a relatively small distance attenuation. Therefore, by estimating the radio quality expected to be obtained based on the distance attenuation and calculating the theoretical communication capacity based on the radio quality, the first communication rate and the second communication rate can be obtained. May be estimated. Further, in a relatively low frequency band, there is a possibility that a large number of spatial multiplex can be secured by effectively utilizing reflected waves and the like. It can also be assumed that the spatial multiplex available in each frequency band is pre-defined. When spatial multiplexing can be performed, the communication capacity can be increased, so that the communication capacity in the wireless link can be accurately estimated by considering the spatial multiplexing.

なお、中継装置１０３は、例えば、受信した信号について、周波数変換と増幅を行って転送する簡易な構成を有しうる。このとき、中継装置１０３は、例えば１つなどの少数の空間ストリームに係るアナログ信号を受信し、そのアナログ信号を複数のアナログ信号に分割して、そのアナログ信号に所定のプリコーディング行列を乗じることにより、複数の空間ストリームを形成してもよい。また、中継装置１０３は、受信した信号について復調・復号を行い、その復調・復号後の信号について再度符号化・変調を行い、受信した信号と異なる周波数帯へ周波数を変換して送信する構成を有してもよい。このときにも、送信すべき信号に対して、プリコーディング行列を乗じて、複数の空間ストリームを構成してもよい。また、中継装置１０３は、複数の空間ストリームを受信して、アナログ的に又はデジタル的に、単一（又は少数の）のストリームに変換して転送するように動作しうる。すなわち、中継装置１０３は、並行して受信した複数の空間ストリームを一時的にバッファリングして、所定の順序で並べることなどにより、１つなどの少数の空間ストリームに変換して送信するように構成されうる。 The relay device 103 may have, for example, a simple configuration in which the received signal is frequency-converted and amplified and transferred. At this time, the relay device 103 receives an analog signal related to a small number of spatial streams such as one, divides the analog signal into a plurality of analog signals, and multiplies the analog signal by a predetermined precoding matrix. May form a plurality of spatial streams. Further, the relay device 103 has a configuration in which the received signal is demodulated / decoded, the demodulated / decoded signal is encoded / modulated again, and the frequency is converted to a frequency band different from the received signal and transmitted. You may have. Also at this time, a plurality of spatial streams may be formed by multiplying the signal to be transmitted by a precoding matrix. Further, the relay device 103 may operate to receive a plurality of spatial streams, convert them into a single (or a small number of) streams in an analog or digital manner, and transfer the streams. That is, the relay device 103 temporarily buffers a plurality of spatial streams received in parallel, arranges them in a predetermined order, etc., so as to convert them into a small number of spatial streams such as one and transmit them. Can be configured.

上述の中継装置１０３や使用する周波数帯の選択は、例えば、中央装置１０１によって実行されうる。なお、これは一例であり、例えば端末装置１０４がこのような処理を行ってもよいし、中央装置１０１が接続可能な別のネットワークノード等によって実行されてもよい。すなわち、上述のような処理を実行する制御装置が、無線通信ネットワーク内のいずれかの装置に含まれれば足り、その制御装置がネットワーク内のどこで実装されるかは、ネットワークの運用ポリシなどによって柔軟に決定されうる。 The selection of the relay device 103 and the frequency band to be used may be performed by, for example, the central device 101. Note that this is an example, and for example, the terminal device 104 may perform such processing, or may be executed by another network node or the like to which the central device 101 can be connected. That is, it is sufficient that the control device that executes the above-mentioned processing is included in any of the devices in the wireless communication network, and where the control device is implemented in the network is flexible depending on the operation policy of the network and the like. Can be determined.

（装置構成）
続いて、上述のような処理を実行する制御装置の構成について説明する。図２に、制御装置のハードウェア構成例を示す。制御装置は、一例において、プロセッサ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、記憶装置２０４、及び通信回路２０５を有する。制御装置では、例えばＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及び記憶装置２０４のいずれかに記録された、上述のような制御装置の各機能を実現するコンピュータが可読のプログラムがプロセッサ２０１により実行される。なお、プロセッサ２０１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。 (Device configuration)
Subsequently, the configuration of the control device that executes the above-mentioned processing will be described. FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the control device. The control device includes, in one example, a processor 201, a ROM 202, a RAM 203, a storage device 204, and a communication circuit 205. In the control device, a computer-readable program recorded in any of the ROM 202, the RAM 203, and the storage device 204, which realizes each function of the control device as described above, is executed by the processor 201. The processor 201 may be replaced by one or more processors such as an ASIC (application specific integrated circuit), an FPGA (field programmable gate array), and a DSP (digital signal processor).

制御装置は、例えばプロセッサ２０１により通信回路２０５を制御して、選択した中継装置１０３を用いて通信を行うように中央装置１０１に指示するため、または、選択した中継装置１０３に対して中継動作を実行するように指示するため、などの各種制御のための通信を行う。 The control device controls the communication circuit 205 by the processor 201, for example, to instruct the central device 101 to perform communication using the selected relay device 103, or to perform a relay operation to the selected relay device 103. Communicate for various controls such as to instruct to execute.

図３に、制御装置の機能構成例を示す。図３に示される機能は、例えば制御装置のプロセッサ２０１が、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、記憶装置２０４に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。なお、制御装置は、後述の機能の少なくともいずれかに対応するハードウェアを有してもよい。図３に示すように、本実施形態の制御装置は、その機能として、例えば、通信レート特定部３０１、中継装置選択部３０２、および、中継制御部３０３を有する。なお、図３は、制御装置の機能のうち、本実施形態に特に関連する機能部を選択的に示したものであり、制御装置は、他の機能を有してもよい。 FIG. 3 shows an example of the functional configuration of the control device. The function shown in FIG. 3 is realized, for example, by the processor 201 of the control device executing a program stored in the ROM 202, the RAM 203, and the storage device 204. The control device may have hardware corresponding to at least one of the functions described later. As shown in FIG. 3, the control device of the present embodiment has, for example, a communication rate specifying unit 301, a relay device selection unit 302, and a relay control unit 303 as its functions. Note that FIG. 3 selectively shows the functional units particularly related to the present embodiment among the functions of the control device, and the control device may have other functions.

通信レート特定部３０１は、ある端末装置１０４が通信を行う際に、中継装置１０３による中継が必要である場合に、その端末装置１０４の通信を中継しうる中継装置１０３のそれぞれについて、ネットワーク装置の側の装置（無線装置１０２又は他の中継装置１０３）との通信で得られる通信レートと、端末装置１０４の側の装置（端末装置１０４又は他の中継装置１０３）との通信で得られる通信レートとを特定する。例えば、通信レート特定部３０１は、上述のように、各無線リンクで使用する周波数帯に基づく使用可能な周波数帯域幅と、端末装置１０４と無線装置１０２と中継装置１０３との位置関係から特定される距離減衰と、各無線リンクで使用可能な空間多重数との少なくともいずれかに基づいて、各無線リンクにおける通信レートを特定する。なお、通信レート特定部３０１は、端末装置１０４や中継装置１０３の周囲の無線通信の状況に応じて、周囲の他の通信に与える干渉量を十分に抑制するように各無線リンクで使用すべき周波数帯を選択し、その選択結果に基づいて、通信レートを特定しうる。なお、周囲で通信が行われていない場合などにおいては、各無線リンクで使用可能な周波数帯の候補のそれぞれについて通信レートが特定されてもよい。なお、通信レート特定部３０１は、例えば２つ以上の中継装置１０３が協働して、端末装置１０４とネットワーク装置との間を結ぶ１つの通信経路を形成することが可能な場合、その通信経路に含まれる無線リンクで得られる通信レートの最小値と最大値とを特定しうる。また、中継装置１０３が移動可能である場合、その中継装置１０３については、移動可能な範囲において、端末装置１０４の側の通信リンクとネットワーク装置の側の通信リンクとの通信レートの差が最も小さくなる位置にその中継装置１０３が存在するものとして、通信レートが特定されうる。 The communication rate specifying unit 301 is a network device for each of the relay devices 103 capable of relaying the communication of the terminal device 104 when the relay device 103 needs to be relayed when the terminal device 104 communicates. Communication rate obtained by communication with the side device (wireless device 102 or other relay device 103) and communication rate obtained by communication with the device on the side of the terminal device 104 (terminal device 104 or other relay device 103). And identify. For example, as described above, the communication rate specifying unit 301 is specified from the usable frequency bandwidth based on the frequency band used in each wireless link and the positional relationship between the terminal device 104, the wireless device 102, and the relay device 103. The communication rate at each radio link is specified based on at least one of the distance attenuation and the spatial multiplexing available at each radio link. The communication rate specifying unit 301 should be used in each wireless link so as to sufficiently suppress the amount of interference given to other surrounding communications according to the status of wireless communication around the terminal device 104 and the relay device 103. A frequency band can be selected and the communication rate can be specified based on the selection result. In addition, when communication is not performed in the surroundings, the communication rate may be specified for each of the frequency band candidates that can be used in each wireless link. When, for example, two or more relay devices 103 can cooperate with each other to form one communication path connecting the terminal device 104 and the network device, the communication rate specifying unit 301 is the communication path. It is possible to specify the minimum value and the maximum value of the communication rate obtained by the wireless link included in. When the relay device 103 is movable, the difference in communication rate between the communication link on the terminal device 104 side and the communication link on the network device side is the smallest in the movable range of the relay device 103. The communication rate can be specified assuming that the relay device 103 exists at the position.

中継装置選択部３０２は、通信レート特定部３０１によって特定された通信レートの値に基づいて、各無線リンクにおける通信レートの差が小さいほど優先して選択されるような基準で、端末装置１０４の通信を中継する中継装置１０３を選択する。すなわち、中継装置１０３は、その位置に応じて、端末装置１０４との距離と、ネットワーク装置との距離（及び、場合によっては他の中継装置１０３との距離）が定まる。そして、中継装置１０３が端末装置１０４に近接するほど、端末装置１０４との通信の通信レートの値が高くなるが、一方でネットワーク装置との距離が長くなるため、ネットワーク装置との通信の通信レートの値は小さくなる。また、中継装置１０３は、干渉の抑制のために、端末装置１０４の側の無線リンクとネットワーク装置の側の無線リンクとで異なる周波数帯を使用するため、端末装置１０４とネットワーク装置との中間点に位置しても、通信レートの差が必ずしも小さくはならない。通信レートの差が大きいと、１つの無線リンクで高速通信を行うことができても、他の無線リンクでその高速通信によって受信されたデータを転送するのに時間を要してしまう。このため、中継装置１０３が各リンクで使用すべき周波数帯の特性に基づいて、端末装置１０４の側の通信における通信レートと、ネットワーク装置の側の通信における通信レートとの差が小さい位置が、端末装置１０４の通信を中継するのに適した中継装置１０３の位置となる。中継装置選択部３０２は、大まかに言えば、この中継に適した位置の近傍に存在する中継装置１０３を、端末装置１０４の通信を中継する中継装置として選択する。なお、中継装置選択部３０２は、その適切な位置の近傍に移動可能な中継装置１０３が存在する場合には、その移動可能な中継装置１０３を、端末装置１０４の通信を中継する中継装置１０３として選択しうる。 The relay device selection unit 302 of the terminal device 104 is selected based on the value of the communication rate specified by the communication rate specification unit 301, so that the smaller the difference in communication rate in each wireless link is, the more preferentially is selected. Select the relay device 103 for relaying communication. That is, the distance of the relay device 103 to the terminal device 104 and the distance to the network device (and, in some cases, the distance to another relay device 103) are determined according to the position of the relay device 103. The closer the relay device 103 is to the terminal device 104, the higher the value of the communication rate for communication with the terminal device 104, but on the other hand, the longer the distance from the network device, the higher the communication rate for communication with the network device. The value of becomes smaller. Further, since the relay device 103 uses different frequency bands for the wireless link on the terminal device 104 side and the wireless link on the network device side in order to suppress interference, an intermediate point between the terminal device 104 and the network device is used. Even if it is located at, the difference in communication rate does not necessarily become small. If the difference in communication rates is large, even if high-speed communication can be performed with one wireless link, it takes time to transfer the data received by the high-speed communication with another wireless link. Therefore, based on the characteristics of the frequency band that the relay device 103 should use for each link, the position where the difference between the communication rate in the communication on the terminal device 104 side and the communication rate in the communication on the network device side is small is determined. It is the position of the relay device 103 suitable for relaying the communication of the terminal device 104. Roughly speaking, the relay device selection unit 302 selects the relay device 103 existing in the vicinity of the position suitable for this relay as the relay device for relaying the communication of the terminal device 104. When the movable relay device 103 exists in the vicinity of the appropriate position, the relay device selection unit 302 uses the movable relay device 103 as the relay device 103 for relaying the communication of the terminal device 104. You can choose.

中継制御部３０３は、中継装置選択部３０２によって選択された中継装置１０３が、端末装置１０４の通信を中継するように、各種制御を実行する。中継制御部３０３は、例えば、選択された中継装置１０３に対して制御信号を送信し、端末装置１０４の通信の中継を開始させる。また、中継制御部３０３は、中央装置１０１に対して、選択された中継装置１０３を用いて端末装置１０４との間の通信を実行するように指示しうる。また、中継制御部３０３は、例えば、移動可能な中継装置１０３が選択された場合に、端末装置１０４の通信を中継するのに適した位置へその中継装置１０３を移動させるための指示を、その中継装置１０３に対して送信しうる。 The relay control unit 303 executes various controls so that the relay device 103 selected by the relay device selection unit 302 relays the communication of the terminal device 104. The relay control unit 303 transmits a control signal to the selected relay device 103, for example, and starts relaying the communication of the terminal device 104. Further, the relay control unit 303 may instruct the central device 101 to execute communication with the terminal device 104 using the selected relay device 103. Further, the relay control unit 303 gives an instruction to move the relay device 103 to a position suitable for relaying the communication of the terminal device 104, for example, when the movable relay device 103 is selected. It can be transmitted to the relay device 103.

（処理の流れの例）
続いて、図４を用いて、制御装置が実行する処理の流れの例について概説する。なお、制御の内容については上述の通りであるため、ここでは処理の流れを概説するにとどめ、詳細については説明を省略する。なお、本処理は、端末装置１０４の通信を中継する必要がある場合に実行される。 (Example of processing flow)
Subsequently, an example of the flow of processing executed by the control device will be outlined with reference to FIG. Since the content of the control is as described above, only an outline of the processing flow is given here, and the details thereof will be omitted. This process is executed when it is necessary to relay the communication of the terminal device 104.

本処理では、まず、制御装置が、端末装置１０４の通信を中継する候補の中継装置１０３のそれぞれについて、ネットワーク装置の側の通信における第１の通信レートと、端末装置１０４の側の通信における第２の通信レートとを特定する（Ｓ４０１）。なお、制御装置は、複数の中継装置１０３を含んだ中継通信経路に対しては、その経路内のなお、制御装置は、例えば端末装置１０４が候補の中継装置１０３による中継を用いて通信を行うことによる干渉量を推定し、その推定結果に基づいて、その通信で使用されるべき周波数帯を選択してもよい。なお、周波数帯の選択については、制御装置と異なる装置によって実行されてもよい。この場合、制御装置は、その選択の結果のみを受信し、その結果に応じて、各無線リンクにおける通信レートを特定しうる。 In this process, first, for each of the candidate relay devices 103 for which the control device relays the communication of the terminal device 104, the first communication rate in the communication on the network device side and the first communication rate in the communication on the terminal device 104 side. The communication rate of 2 is specified (S401). It should be noted that the control device communicates with the relay communication path including the plurality of relay devices 103 by using the relay of the terminal device 104 as a candidate relay device 103 in the path. The amount of interference caused by this may be estimated, and the frequency band to be used in the communication may be selected based on the estimation result. The frequency band may be selected by a device different from the control device. In this case, the control device may receive only the result of the selection and may specify the communication rate at each radio link according to the result.

そして、制御装置は、特定した通信レートに基づいて、ネットワーク装置の側の通信における第１の通信レートと、端末装置１０４の側の通信における第２の通信レートとの差が小さいほど優先して選択されるような基準で、候補の中継装置１０３の中から、端末装置１０４の通信を中継する中継装置１０３を選択する（Ｓ４０２）。なお、制御装置は、例えば、通信レートの差が所定値より小さい中継装置１０３を特定し、そのような中継装置１０３が複数存在する場合には、得られる通信レートが所定値を超える又は最も高い、端末装置１０４が要求する通信レートに最も近い通信レートが得られるなど、得られる通信レートに基づいて、端末装置１０４の通信を中継する中継装置１０３を選択してもよい。そして、制御装置は、選択結果に基づいて、中継通信を実行するための制御を実行する（Ｓ４０３）。 Then, based on the specified communication rate, the control device gives priority as the difference between the first communication rate in the communication on the side of the network device and the second communication rate in the communication on the side of the terminal device 104 is smaller. From the candidate relay devices 103, the relay device 103 that relays the communication of the terminal device 104 is selected based on the criteria to be selected (S402). The control device specifies, for example, a relay device 103 whose communication rate difference is smaller than a predetermined value, and when a plurality of such relay devices 103 exist, the obtained communication rate exceeds the predetermined value or is the highest. , The relay device 103 that relays the communication of the terminal device 104 may be selected based on the obtained communication rate, such as obtaining the communication rate closest to the communication rate required by the terminal device 104. Then, the control device executes control for executing relay communication based on the selection result (S403).

以上のように、本実施形態では、複数の中継装置１０３のそれぞれによる中継を仮定して、その中継に係る通信経路上の各無線リンクにおける通信レートの差を特定する。そして、その差が小さい位置に存在する、又はその差が小さい位置に移動可能な中継装置１０３を選択して、端末装置１０４の通信を中継させるようにする。これによれば、１つの無線リンクで得られる通信レートが、その無線リンクを含んだ中継通信経路の全体で得られるように中継装置１０３が選択されることとなる。そして、このような中継装置１０３が通信を中継することにより、中継通信経路におけるスループットを向上させることができる。また、本実施形態に係る制御によれば、中継装置がネットワーク装置の側の通信と端末装置１０４の側の通信とで使用する周波数帯を変更する構成において、その周波数帯ごとの特性の違いを考慮しながら適切な中継装置を選択することが可能となる。 As described above, in the present embodiment, relaying by each of the plurality of relay devices 103 is assumed, and the difference in communication rate in each wireless link on the communication path related to the relay is specified. Then, a relay device 103 that exists at a position where the difference is small or can be moved to a position where the difference is small is selected so that the communication of the terminal device 104 is relayed. According to this, the relay device 103 is selected so that the communication rate obtained by one wireless link can be obtained by the entire relay communication path including the wireless link. Then, by relaying the communication by such a relay device 103, the throughput in the relay communication path can be improved. Further, according to the control according to the present embodiment, in a configuration in which the relay device changes the frequency band used for the communication on the side of the network device and the communication on the side of the terminal device 104, the difference in the characteristics of each frequency band is different. It is possible to select an appropriate relay device while considering it.

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, in order to publicize the scope of the present invention, the following claims are attached.

本発明の一態様による制御装置は、ネットワーク装置との間の第１の通信を実行すると共に端末装置との間の第２の通信を第１の通信と異なる周波数帯を用いて実行することにより、前記ネットワーク装置と前記端末装置との間の通信を中継することができる複数の中継装置の中から当該端末装置のための中継を実行する１つの中継装置を選択する選択手段と、選択された前記１つの中継装置を介して、前記ネットワーク装置と前記端末装置との通信が行われるように制御を行う制御手段と、を有し、前記選択手段は、前記１つの中継装置の選択において、前記複数の中継装置うち、前記第１の通信で得られる第１の通信レートと前記第２の通信で得られる第２の通信レートとの差が小さい中継装置を優先して選択し、前記選択手段は、前記第１の通信レートより高い前記第２の通信レートで通信が可能な複数の中継装置がある場合、前記第１の通信レートより高い前記第２の通信レートで通信が可能な複数の中継装置のうち、前記第２の通信レートのより低い中継装置を優先して選択することを特徴とする。

The control device according to one aspect of the present invention performs a first communication with a network device and a second communication with a terminal device using a frequency band different from that of the first communication. , A selection means for selecting one relay device to execute relay for the terminal device from a plurality of relay devices capable of relaying communication between the network device and the terminal device. It has a control means for controlling communication between the network device and the terminal device via the one relay device, and the selection means is the selection of the one relay device. Among the plurality of relay devices, the relay device having a small difference between the first communication rate obtained by the first communication and the second communication rate obtained by the second communication is preferentially selected , and the selection means is selected. When there are a plurality of relay devices capable of communicating at the second communication rate higher than the first communication rate, a plurality of relay devices capable of communicating at the second communication rate higher than the first communication rate. Among the relay devices, the relay device having a lower communication rate of the second communication rate is preferentially selected .

本発明の一態様による制御装置は、ネットワーク装置との間の第１の通信を実行すると共に端末装置との間の第２の通信を第１の通信と異なる周波数帯を用いて実行することにより、前記ネットワーク装置と前記端末装置との間の通信を中継することができる複数の中継装置の中から当該端末装置のための中継を実行する１つの中継装置を選択する選択手段と、選択された前記１つの中継装置を介して、前記ネットワーク装置と前記端末装置との通信が行われるように制御を行う制御手段と、を有し、前記選択手段は、前記第１の通信によって得られる第１の通信レートが前記第２の通信によって得られる第２の通信レートより低い前記１つの中継装置の選択において、前記複数の中継装置うち、前記第１の通信で得られる第１の通信レートと前記第２の通信で得られる第２の通信レートとの差が小さい中継装置を優先して選択することを特徴とする。

The control device according to one aspect of the present invention performs a first communication with a network device and a second communication with a terminal device using a frequency band different from that of the first communication. , A selection means for selecting one relay device to execute relay for the terminal device from a plurality of relay devices capable of relaying communication between the network device and the terminal device. It has a control means for controlling communication between the network device and the terminal device via the one relay device, and the selection means is the first obtained by the first communication. In the selection of the one relay device whose communication rate is lower than the second communication rate obtained by the second communication , among the plurality of relay devices, the first communication rate obtained by the first communication and the said. It is characterized in that a relay device having a small difference from the second communication rate obtained in the second communication is preferentially selected .

Claims (13)

ネットワーク装置との間の第１の通信を実行すると共に端末装置との間の第２の通信を第１の通信と異なる周波数帯を用いて実行することにより、前記ネットワーク装置と前記端末装置との間の通信を中継することができる複数の中継装置の中から当該端末装置のための中継を実行する１つの中継装置を選択する選択手段と、
選択された前記１つの中継装置を介して、前記ネットワーク装置と前記端末装置との通信が行われるように制御を行う制御手段と、
を有し、
前記選択手段は、前記１つの中継装置の選択において、前記複数の中継装置うち、前記第１の通信で得られる第１の通信レートと前記第２の通信で得られる第２の通信レートとの差が小さい中継装置を優先して選択する、ことを特徴とする制御装置。 By executing the first communication with the network device and the second communication with the terminal device using a frequency band different from that of the first communication, the network device and the terminal device can be brought into contact with each other. A selection means for selecting one relay device that executes relay for the terminal device from a plurality of relay devices capable of relaying communication between the terminals.
A control means for controlling communication between the network device and the terminal device via the one selected relay device.
Have,
In the selection of the one relay device, the selection means comprises a first communication rate obtained by the first communication and a second communication rate obtained by the second communication among the plurality of relay devices. A control device characterized in that a relay device having a small difference is preferentially selected. 前記選択手段は、前記１つの中継装置の選択において、さらに、前記複数の中継装置うち、前記第１の通信レートの値と前記第２の通信レートの値に基づく達成可能な通信レートが大きい中継装置を優先して選択する、ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。 In the selection of the one relay device, the selection means further relays the plurality of relay devices having a large achievable communication rate based on the value of the first communication rate and the value of the second communication rate. The control device according to claim 1, wherein the device is preferentially selected. 前記複数の中継装置に移動可能な中継装置が存在する場合、前記選択手段は、前記移動可能な中継装置については当該中継装置を移動可能な範囲で移動させた場合に得られる前記第１の通信レートと前記第２の通信レートとを参照値として用いて、前記第１の通信レートと前記第２の通信レートとの差に基づいて前記１つの中継装置を選択する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。 When there is a movable relay device in the plurality of relay devices, the selection means obtains the first communication when the movable relay device is moved within a movable range. A claim characterized in that the one relay device is selected based on the difference between the first communication rate and the second communication rate by using the rate and the second communication rate as reference values. Item 2. The control device according to Item 1 or 2. 前記制御手段は、前記移動可能な中継装置が前記１つの中継装置として選択された場合に、前記選択手段による選択の際に前記参照値として用いた前記第１の通信レートと前記第２の通信レートとを得られる位置に、前記１つの中継装置を移動させる制御を実行する、ことを特徴とする請求項３に記載の制御装置。 The control means has the first communication rate and the second communication used as the reference value in the selection by the selection means when the movable relay device is selected as the one relay device. The control device according to claim 3, wherein the control for moving the one relay device to a position where a rate can be obtained is executed. 前記移動可能な中継装置は、無人飛行機、バルーン、公共交通機関の移動体に備えられた中継装置であることを特徴とする請求項３又は４に記載の制御装置。 The control device according to claim 3 or 4, wherein the movable relay device is a relay device provided for a moving body of an unmanned aerial vehicle, a balloon, or a public transportation system. 前記選択手段は、前記第１の通信と前記第２の通信とのそれぞれにおいて使用すべき周波数帯を選択し、当該周波数帯で通信する場合の前記第１の通信レートと前記第２の通信レートとを用いて、前記第１の通信レートと前記第２の通信レートとの差に基づいて前記１つの中継装置を選択する、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。 The selection means selects a frequency band to be used in each of the first communication and the second communication, and the first communication rate and the second communication rate when communicating in the frequency band. The invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the one relay device is selected based on the difference between the first communication rate and the second communication rate. Control device. 前記選択手段は、前記ネットワーク装置と前記端末装置との間の通信による干渉量に基づいて前記第１の通信と前記第２の通信とのそれぞれにおいて使用すべき周波数帯を選択する、ことを特徴とする請求項６に記載の制御装置。 The selection means is characterized in that a frequency band to be used in each of the first communication and the second communication is selected based on the amount of interference due to communication between the network device and the terminal device. The control device according to claim 6. 前記ネットワーク装置と前記端末装置との間の通信が２つ以上の中継装置を介して実行可能である場合、当該２つ以上の中継装置のそれぞれが当該通信の通信経路における前記端末装置の側の装置との通信と前記ネットワーク装置の側の装置との通信とで異なる周波数帯を使用し、前記選択手段は、前記２つ以上の中継装置によってそれぞれ実行される通信で得られる通信レートの最大値と最小値との差に基づいて、中継を行うべき中継装置を選択することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の制御装置。 When communication between the network device and the terminal device is feasible via two or more relay devices, each of the two or more relay devices is on the side of the terminal device in the communication path of the communication. Different frequency bands are used for communication with the device and communication with the device on the side of the network device, and the selection means is the maximum value of the communication rate obtained by the communication executed by the two or more relay devices, respectively. The control device according to any one of claims 1 to 7, wherein the relay device to be relayed is selected based on the difference between the minimum value and the minimum value. 前記選択手段が、２つ以上の中継装置が１つの通信経路を形成して前記ネットワーク装置と前記端末装置との間の通信を中継する場合、当該通信の通信経路の隣接しない２つの無線リンクにおいて使用する周波数帯として同じ周波数帯を選択することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。 When the selection means relays communication between the network device and the terminal device by forming one communication path by two or more relay devices, in two wireless links that are not adjacent to each other in the communication path of the communication. The control device according to claim 8, wherein the same frequency band is selected as the frequency band to be used. 前記複数の中継装置のそれぞれについて、前記第１の通信および前記第２の通信で使用可能な周波数帯域幅と距離減衰と空間多重数との少なくともいずれかに基づいて、前記第１の通信レートと前記第２の通信レートとを特定する特定手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の制御装置。 For each of the plurality of relay devices, the first communication rate and the first communication rate are based on at least one of the frequency bandwidth, distance attenuation, and spatial multiplexing available in the first communication and the second communication. The control device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a specific means for specifying the second communication rate. 前記制御装置は前記ネットワーク装置に含まれる、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 10, wherein the control device is included in the network device. 制御装置によって実行される制御方法であって、
ネットワーク装置との間の第１の通信を実行すると共に端末装置との間の第２の通信を第１の通信と異なる周波数帯を用いて実行することにより、前記ネットワーク装置と前記端末装置との間の通信を中継することができる複数の中継装置の中から当該端末装置のための中継を実行する１つの中継装置を選択することと、
選択された前記１つの中継装置を介して、前記ネットワーク装置と前記端末装置との通信が行われるように制御を行うことと、
を含み、
前記１つの中継装置の選択において、前記複数の中継装置うち、前記第１の通信で得られる第１の通信レートと前記第２の通信で得られる第２の通信レートとの差が小さい中継装置が、優先して選択される、ことを特徴とする制御方法。 A control method performed by a controller,
By executing the first communication with the network device and the second communication with the terminal device using a frequency band different from that of the first communication, the network device and the terminal device can be brought into contact with each other. To select one relay device that executes relay for the terminal device from among a plurality of relay devices capable of relaying communication between the terminals.
Controlling communication between the network device and the terminal device via the selected relay device, and controlling the communication between the network device and the terminal device.
Including
In the selection of the one relay device, the relay device having a small difference between the first communication rate obtained by the first communication and the second communication rate obtained by the second communication among the plurality of relay devices. Is a control method characterized in that it is selected with priority. コンピュータを請求項１から１１のいずれか１項に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。 A program for operating a computer as the control device according to any one of claims 1 to 11.
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