JP4796103B2 - 通信システム - Google Patents
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Description
庄納 崇 編著、インプレス標準教科書シリーズ WiMAX教科書、日本国、株式会社インプレスR&D 発行
また、レピータがネイバーリストを保持して、レピータの配下にある無線端末に送信する形態をとっていた場合には、レピータが移動するものであった場合、無線端末がレピータとの通信範囲から外れるときにハンドオーバーが実行できないという問題も発生する。
<実施の形態>
<構成>
図1は、通信システムのシステム構成を示したシステム図である。
各基地局101〜107は、ネットワークを介して互いに接続されている。
レピータ201は、基地局102と同期を確立し通信している。レピータ202は、基地局103と同期を確立し通信している。レピータ203は、基地局104と同期を確立し通信している。レピータ204は、基地局105と同期を確立し通信している。
なお、以下の説明では、基地局をBS(Base Station)、レピータをRS(Relay Station)、無線端末をMS(Mobile Station)と記載することもある。また、基地局や、レピータ、無線端末は、従来からある基本的な機能を保持しているものとし、本実施例においては、発明の特徴部分を重点的に説明する。
図2は、基地局103の機能構成を示した機能ブロック図である。図2に示すように基地局103は、上位通信部110と、制御部120と、下位通信部130と、記憶部140とを含んで構成される。
制御部120は、基地局103の各部を制御する機能を有する。制御部120は、下位通信部130から、新たなレピータと同期を確立したことを示す同期確立情報を受けて、当該レピータの情報を追加登録して、ネイバーリスト141を更新する機能を有する。また、下位通信部130から、レピータとの同期を解除したことを示す同期解除情報を受けて、当該レピータの情報を削除して、ネイバーリスト141を更新する機能も有する。
図3は、レピータの機能構成を示した機能ブロック図である。各レピータは、同様の機能構成を備えており、ここではレピータ202を例に説明する。
図3は、レピータ202の機能構成を示した機能ブロック図である。図3に示すように、レピータ202は、ドナー部210と、リモート部220と、制御部230と、記憶部240とを含んで構成される。ドナー部210は、基地局103と通信を実行する機能を有する。リモート部220は、無線端末301と通信を実行する機能を有する。ドナー部210とリモート部220とは同一のクロックが供給されて動作している。
第1通信部211は、アンテナ212と第1同期確立部213とを含んで構成される。第1通信部211は、アンテナ212を介して基地局と通信する機能を有する。第1通信部211は、アンテナ212を介して基地局から受信した信号をリモート部220に伝達する機能を有する。また、リモート部220から伝達された信号をアンテナ212を介して基地局に送信する機能を有する。
リモート部220は、第2通信部221を含んで構成される。
図4は、無線端末の機能構成を示した機能ブロック図である。各無線端末は、同様の機能構成を備えており、ここでは無線端末301を例に説明する。
図4に示すように無線端末301は、通信部310と、表示部320と、音声処理部330と、操作部340と、記憶部350と、制御部360とを含んで構成される。
音声処理部330は、通信部310から出力された受話音声信号をD/A変換してスピーカ332に出力する機能と、マイク331から取得した送話音声信号をA/D変換し、変換された信号を制御部360に出力する機能を有する。
記憶部350は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含んで構成され、小型ハードディスクや不揮発性メモリなどによって実現される。記憶部350は、無線端末301の動作上必要な各種データやプログラムの他、音楽データや画像データなどを記憶する機能を有する。記憶部350は、同期を確立した基地局もしくはレピータから受信したネイバーリストを記憶している。ネイバーリストは、無線端末301がハンドオーバーを実行する際に、通信部310により参照される。
<データ>
ここから、本発明に係るデータについて説明する。
図5は、図1に示す基地局や、レピータが保持するネイバーリスト、無線端末が保持するネイバーリストを示している。図5では、ネイバーリストを保持している装置と、当該装置が保持しているネイバーリストとを対応付けて示している。
図5(b)は、レピータ202が保持しているネイバーリストを示している。当該ネイバーリストは、レピータ202自身がハンドオーバーする際に参照するネイバーリストであると同時に、レピータ202に同期する無線端末がハンドオーバーを実行する際に参照するネイバーリストでもある。
図5では、図1における一部装置のネイバーリストのみを示したが、図1に示す全ての装置がネイバーリストを保持している。
<動作>
まず、図6のタイミングチャートを用いてレピータがハンドオーバーを実行した場合の通信システムにおけるネイバーリスト更新に係る動作を説明する。ここでは、無線端末302と通信中のレピータ202が基地局103から基地局107にハンドオーバーする場合を例に説明する。
一方、無線端末302は、レピータ202と同期を確立し、通信を実行している(ステップS602)。
レピータ202が移動すると、基地局103からの受信信号の受信強度が低下するので、レピータ202は、ハンドオーバーの実行を基地局103に要求する(ステップS603)。
すると、レピータ202は、自身が保持しているネイバーリストを参照してハンドオーバーを実行する(ステップS605)。ここでは、基地局107にハンドオーバーすることとする。
同期を確立すると、今まで通信を実行していた基地局103とは同期が解除されるので、基地局103は、自身で保持しているネイバーリストから、レピータ202の情報を削除してネイバーリストを更新する(ステップS607)
そして基地局107は、更新したネイバーリストをレピータ202に送信する(ステップS609)。なお、このタイミングで基地局107に属している無線端末にも更新されたネイバーリストが送信される。
そして更新されたネイバーリストをレピータ202に属している無線端末302に送信する(ステップS611)。
無線端末302は、送信されてきたネイバーリストを記憶する(ステップS612)。無線端末302が記憶した新たなネイバーリストは、無線端末302がレピータ202から別の基地局ないしレピータにハンドオーバーする際に参照されることとなる。
まず、基地局におけるネイバーリストの更新について図7に示すフローチャートに基づいて説明する。
基地局の制御部120は、下位通信部130が新たなレピータとの同期を確立したか否かを検出する(ステップS701)。当該検出は、下位通信部130から新たなレピータと同期を確立したことを示す通知を受けるか否かによって行われる。
一方、下位通信部130が新たなレピータとの同期を確立していない場合、(ステップS701のNO)、制御部120は、今まで通信していたレピータとの同期が解除されたか否かを検出する(ステップS703)。当該検出は下位通信部130から今まで通信していたレピータとの同期を解除したことを示す通知を受けるか否かによって行われる。
レピータとの同期を解除した場合に(ステップS703のYES)、下位通信部130から制御部120に、今まで通信していたレピータの情報が伝達され、同期を解除したレピータの情報をネイバーリスト141から削除して更新する(ステップS704)。
以上が、基地局におけるネイバーリストの更新に係る動作である。
次にレピータにおけるネイバーリストの更新に係る動作を図8に示すフローチャートを用いて説明する。
第1通信部211は、新たに同期を確立した基地局から配信されるネイバーリストを受信し、受信したネイバーリストを制御部230に伝達する(ステップS802)。
制御部230は、伝達されたネイバーリストに同期を確立した基地局の情報を追加する(ステップS803)。
そうして更新されたネイバーリストを記憶部240のネイバーリスト241に置き換えて記憶する。そして制御部230は、新たなネイバーリスト241を第2通信部221が通信している無線端末に送信する(ステップS805)。
最後に無線端末におけるネイバーリストの更新について図9のフローチャートを用いて説明する。
無線端末は定期的に通信している基地局あるいはレピータからネイバーリストの配信を受けている。通信部310は、新たなネイバーリストを受信する(ステップS901)。
以上が無線端末におけるネイバーリストの更新の流れである。
では、ネイバーリストの更新について具体例を以って説明する。
レピータ202が基地局103から基地局107にハンドオーバーした場合、基地局103と、基地局107と、レピータ202と、無線端末302とでネイバーリストが更新される。
まず、基地局103が保持していたネイバーリストについて、基地局103は今まで通信していたレピータ202との同期を解除したので、図5(a)から図11(a)への変化をみれば分かるように基地局103が保持していたネイバーリストからはレピータ202の情報が削除されている。
レピータ202が保持するネイバーリストは、図5(b)から図11(b)への変化に示すように更新される。レピータ202は、基地局107にハンドオーバーしたので、当該基地局107から図11(c)に示すネイバーリストを取得する。そして図11(c)に示すネイバーリストに基地局107の情報追加し、自機の情報を削除した図11(b)に示すネイバーリストを保持することになる。
このようにレピータがハンドオーバーする際には、レピータが今まで通信していた基地局、レピータのハンドオーバー先の基地局、レピータが通信している無線端末、そしてレピータ自身において、ネイバーリストが更新され、無線端末やレピータはいつでも適切にハンドオーバーを実行できるようになる。
<補足>
上記実施形態において、本発明の実施の手法について説明してきたが、本発明の実施形態がこれに限られないことは勿論である。以下、上記実施形態以外に本発明の思想として含まれる各種の変形例について説明する。
(1)上記実施の形態においては、ネイバーリストの更新をレピータのハンドオーバーを契機に実行していたが、以下の手法を用いて更新することとしてもよい。
(2)上記実施の形態において、ハンドオーバーを契機として、基地局及びレピータがネイバーリストを更新する際に、ネイバーリストに追加もしくはネイバーリストから削除する情報とは、基地局あるいはレピータを通信システム上において一意に特定できる情報であり、基地局あるいはレピータに固有のIDのことである。
また、ネイバーリストには各基地局、各レピータが使用する周波数帯域などの情報も含まれている。
(3)上述の実施形態で示したネイバーリストの更新に係る動作、ネイバーリストの更新処理等(図7、8、9参照)を基地局、レピータ、無線端末等のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるためのプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布させることもできる。このような記録媒体には、ICカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ROM等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより、実施形態で示したような各種機能が実現されるようになる。
110 上位通信部
120 制御部
130 下位通信部
131 アンテナ
140 記憶部
141 ネイバーリスト
201〜204 レピータ
210 ドナー部
211 第1通信部
212 アンテナ
213 第1同期確立部
214 起動制御部
220 リモート部
221 第2通信部
222 アンテナ
223 第2同期確立部
230 制御部
240 記憶部
241 ネイバーリスト
301〜303 無線端末
310 通信部
311 アンテナ
320 表示部
330 音声処理部
331 マイク
332 スピーカ
340 操作部
350 記憶部
351 ネイバーリスト
360 制御部
Claims (4)
- 基地局と、レピータと、無線端末とからなる通信システムであって、前記レピータと前記基地局との相対位置関係が変化しうるものであり、
前記基地局は、
自基地局と通信しているレピータまたは無線端末がハンドオーバーを実行する際に参照するハンドオーバー先の候補となる基地局又はレピータの情報を示すネイバーリストを記憶する第1記憶手段と、
前記ネイバーリストに登録されていないレピータと同期を確立した場合に、当該レピータの情報を含ませて前記ネイバーリストを更新する更新手段と、
前記第1記憶手段に記憶されているネイバーリストを自基地局と通信しているレピータ及び無線端末に送信する第1送信手段とを備え、
レピータは、
無線端末がハンドオーバーを実行する際に参照するハンドオーバー先の候補となる基地局及びレピータの情報を示すネイバーリストを記憶する第2記憶手段と、
今までの同期を解除し、新たな基地局と同期を確立した場合に、同期を確立した基地局からネイバーリストを取得する取得手段と、
前記第2記憶手段に記憶されているネイバーリストを、前記取得手段により取得されたネイバーリストに同期を確立した基地局の情報を追加したネイバーリストに置換する置換手段と、
前記第2記憶手段に記憶されているネイバーリストを自レピータと通信している無線端末に送信する第2送信手段とを備える
ことを特徴とする通信システム。 - 前記更新手段は、更に、
前記ネイバーリストに登録されているレピータとの同期が解除された場合に、当該レピータの情報を削除して前記ネイバーリストを更新する
ことを特徴とする請求項1記載の通信システム。 - 前記置換手段は、更に、
前記取得手段が取得したネイバーリストに自レピータの情報が含まれていた場合に、自レピータの情報を削除する
ことを特徴とする請求項1記載の通信システム。 - 前記レピータと前記基地局との相対位置関係は変化しうるものであり、
前記第1記憶手段は、時間ごとの自局に近接する基地局及びレピータの情報を示すネイバーリリストを複数記憶し、
前記基地局は、更に、
前記複数のネイバーリストのうち配信するネイバーリストを前記時間に応じて決定する決定手段を供え、
前記第1送信手段は、前記決定手段により決定されたネイバーリストを自局に位置登録されているレピータならびに無線端末に送信する
ことを特徴とする請求項1記載の通信システム。
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