JP5182423B2 - Multi-hop wireless communication system, management apparatus, communication apparatus, and control method - Google Patents

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Description

本発明は、基地局と移動端末局の間に中継局を配置したマルチホップ無線通信に関する。   The present invention relates to multi-hop wireless communication in which a relay station is arranged between a base station and a mobile terminal station.

近年、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）や適応変調を活用した高速ブロードバンド無線通信方式が検討されている。ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）はその１つである。   In recent years, OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) and high-speed broadband wireless communication systems utilizing adaptive modulation have been studied. One of them is WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access).

ＷｉＭＡＸは、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４規格（非特許文献１）およびＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格（非特許文献２）で規定されている。以降、ＩＥＥＥ８０２．１６−２００４規格とＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格とをまとめてＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格と呼ぶことにする。   WiMAX is defined in the IEEE 802.16-2004 standard (Non-Patent Document 1) and the IEEE 802.16e standard (Non-Patent Document 2). Hereinafter, the IEEE 802.16-2004 standard and the IEEE 802.16e standard will be collectively referred to as the IEEE 802.16e standard.

無線通信システムの一種としてマルチホップ無線通信システムがある。マルチホップによる通信はリレーによる通信とも言われる。ＩＥＥＥ８０２．１６ｊ ＴＧ（Ｔａｓｋ Ｇｒｏｕｐ）においては、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格を拡張してマルチホップ無線通信を可能とするための検討が行われている。   One type of wireless communication system is a multi-hop wireless communication system. Multi-hop communication is also referred to as relay communication. In the IEEE 802.16j TG (Task Group), studies for extending the IEEE 802.16e standard to enable multi-hop wireless communication are being conducted.

マルチホップ無線通信システムは、カバレッジ拡大やスループット向上および不感地対策を目的として、無線通信システムの基地局と移動端末局の間に１つまたは複数の中継局を配置したものである。マルチホップ無線通信システムでは、基地局から移動端末局へのパケットは、基地局からいったん中継局へ送信され、その後、中継局から移動端末局へ送信される。同様に、移動端末局から基地局へのパケットは、移動端末局からいったん中継局へ送信され、その後、中継局から基地局へ送信される。   In the multi-hop wireless communication system, one or more relay stations are arranged between a base station and a mobile terminal station in the wireless communication system for the purpose of coverage expansion, throughput improvement, and dead zone countermeasures. In a multi-hop wireless communication system, a packet from a base station to a mobile terminal station is once transmitted from the base station to the relay station, and then transmitted from the relay station to the mobile terminal station. Similarly, a packet from the mobile terminal station to the base station is once transmitted from the mobile terminal station to the relay station, and then transmitted from the relay station to the base station.

そのため、マルチホップ無線通信システムでは、基地局と直接無線通信が行えないエリアにいる移動端末局の通信が可能となる。つまり、マルチホップを用いることによりカバレッジが拡大し、不感地域が減少する。さらに、中継局が通信経路上に入ることで局間の距離が短くなるために受信電波の品質が改善される。その結果、適応変調において、効率の高い変調方式が選択される等により、スループットが向上する。   Therefore, in a multi-hop wireless communication system, it is possible to communicate with a mobile terminal station in an area where direct wireless communication cannot be performed with a base station. That is, coverage is expanded by using multi-hop, and insensitive areas are reduced. Furthermore, since the distance between the stations is shortened when the relay station enters the communication path, the quality of the received radio wave is improved. As a result, the throughput is improved by selecting a highly efficient modulation method in adaptive modulation.

無線通信システムにおいては、混信を避け正常に通信を行うために無線リソース割り当てのスケジューリングが必要である。割り当てを行う無線リソースの例としては、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）やＯＦＤＭＡにおけるタイムスロットやサブチャネルがある。ただし、本発明の対象はそれらを使用する無線通信システムに限らない。   In a radio communication system, scheduling of radio resource allocation is necessary to perform normal communication while avoiding interference. Examples of radio resources to be assigned include time slots and subchannels in TDMA (Time Division Multiple Access) and OFDMA. However, the subject of the present invention is not limited to the wireless communication system using them.

マルチホップ無線通信システムにおける無線リソース割り当てのスケジューリング方式には、大きく分けて集中型と分散型の２種類がある。   There are roughly two types of scheduling methods for radio resource allocation in a multi-hop wireless communication system: a centralized type and a distributed type.

集中スケジューリングでは、基地局は自身の配下に存在する全ての中継局の分のスケジューリング（無線リソース割り当て）も行う。中継局配下の無線通信エリアのスケジューリングは基地局により行われ、割り当てられる無線リソースが基地局から中継局に通知される。中継局は通知されたスケジューリングに基づき無線通信を行う。   In the centralized scheduling, the base station also performs scheduling (radio resource allocation) for all the relay stations existing under the base station. The scheduling of the radio communication area under the relay station is performed by the base station, and the allocated radio resource is notified from the base station to the relay station. The relay station performs wireless communication based on the notified scheduling.

一方、分散スケジューリングでは、基地局および中継局はそれぞれが自身配下の無線通信エリアのスケジューリングを行う。集中スケジューリング型マルチホップ無線通信システムの一例が特許文献１に開示されている。   On the other hand, in distributed scheduling, each of the base station and the relay station schedules the radio communication area under its control. An example of a centralized scheduling type multi-hop wireless communication system is disclosed in Patent Document 1.

これら集中スケジューリングと分散スケジューリングは混在しうる。   These centralized scheduling and distributed scheduling can be mixed.

集中スケジューリングと分散スケジューリングが混在したマルチホップ無線通信システムの構成の例を図１に示す。図１では、破線の矢印は、スケジューリングの主体と対象を示している。矢印の起点がスケジューリングの主体を示している。また矢印の終点がスケジューリングの対象、つまりスケジューリングにより割り当てが決定される無線リソースを示している。   An example of the configuration of a multi-hop wireless communication system in which centralized scheduling and distributed scheduling are mixed is shown in FIG. In FIG. 1, the dashed arrows indicate the scheduling subject and target. The starting point of the arrow indicates the subject of scheduling. Further, the end point of the arrow indicates a scheduling target, that is, a radio resource whose allocation is determined by scheduling.

図１に示すマルチホップ無線通信システムでは、基地局から中継局Ｂまでには分散スケジューリングが用いられ、中継局Ｂ以降には集中スケジューリングが用いられる。基地局は、基地局と移動端末局Ｄの間および基地局と中継局Ａの間の無線リンクのスケジューリングを行うが、例えば中継局Ａと移動端末局Ａの間の無線リンクのスケジューリングは行わない。当該無線リンクのスケジューリングは、中継局Ａが行う。   In the multi-hop wireless communication system shown in FIG. 1, distributed scheduling is used from the base station to the relay station B, and centralized scheduling is used after the relay station B. The base station performs scheduling of the radio link between the base station and the mobile terminal station D and between the base station and the relay station A, but does not perform scheduling of the radio link between the relay station A and the mobile terminal station A, for example. . The relay station A performs scheduling of the radio link.

一方、中継局Ｂ以降の無線リンクについては集中スケジューリングが用いられる。中継局Ｂは、中継局Ｂと移動端末局Ｂの間および中継局Ｂと中継局Ｃの間の無線リンクに加え、中継局Ｃと移動端末局Ｃの間の無線リンクのスケジューリングも行う。   On the other hand, centralized scheduling is used for radio links after the relay station B. The relay station B performs scheduling of the radio link between the relay station C and the mobile terminal station C in addition to the radio link between the relay station B and the mobile terminal station B and between the relay station B and the relay station C.

ここでは、移動端末局に対する無線割り当てのスケジューリングを行う基地局もしくは中継局を「スケジューリング局」と呼称することとする。   Here, a base station or relay station that performs scheduling of radio assignment to a mobile terminal station is referred to as a “scheduling station”.

集中スケジューリングのみを用いるマルチホップ無線通信システムでは、基地局がスケジューリング局である。分散スケジューリングのみが用いられるマルチホップ無線通信システムでは、スケジューリング局は移動端末局が直接通信をしている基地局もしくは中継局（アクセス局と呼称する）である。集中スケジューリングと分散スケジューリングが混在するマルチホップ無線通信システムでは、分散スケジューリングと集中スケジューリングの境界にある中継局のうち最も移動端末局に近い中継局がスケジューリング局である。図１の構成において、移動端末局Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対するスケジューリング局は、それぞれ、中継局Ａ，中継局Ｂ、中継局Ｂ、基地局である。   In a multi-hop wireless communication system that uses only centralized scheduling, the base station is a scheduling station. In a multi-hop wireless communication system in which only distributed scheduling is used, the scheduling station is a base station or a relay station (referred to as an access station) with which a mobile terminal station is directly communicating. In a multi-hop wireless communication system in which centralized scheduling and distributed scheduling are mixed, the relay station closest to the mobile terminal station among the relay stations at the boundary between distributed scheduling and centralized scheduling is the scheduling station. In the configuration of FIG. 1, the scheduling stations for mobile terminal stations A, B, C, and D are relay station A, relay station B, relay station B, and base station, respectively.

ここで、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格における上りデータに対する無線リソース割り当てについて説明する。ＷｉＭＡＸシステムにおいて、移動端末局が基地局に向けて上りデータを送信する場合、移動端末局はまず当該上りデータのサイズを含む帯域要求（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｒｅｑｕｅｓｔ）を基地局もしくは中継局に送信する。当該帯域要求を受信すると、基地局もしくは中継局は要求されたサイズに相当する上り無線リソース割り当てを当該移動端末局に対して行う。上り無線リソース割り当ての情報は、無線フレームに含まれるＵＬ−ＭＡＰにより基地局もしくは中継局から移動端末局へ通知される。移動端末局はＵＬ−ＭＡＰを受信すると、自局への上り無線リソース割り当てが当該ＵＬ−ＭＡＰに含まれるかどうか確認する。割り当てが含まれている場合、移動端末局は割り当てられた無線リソースを用いて上りデータを送信できるようになる。   Here, radio resource allocation for uplink data in the IEEE 802.16e standard will be described. In the WiMAX system, when a mobile terminal station transmits uplink data to a base station, the mobile terminal station first transmits a bandwidth request including the size of the uplink data to the base station or relay station. When receiving the bandwidth request, the base station or the relay station performs uplink radio resource allocation corresponding to the requested size for the mobile terminal station. The uplink radio resource allocation information is notified from the base station or the relay station to the mobile terminal station by UL-MAP included in the radio frame. When receiving the UL-MAP, the mobile terminal station confirms whether the uplink radio resource allocation to the mobile station is included in the UL-MAP. When the allocation is included, the mobile terminal station can transmit uplink data using the allocated radio resource.

上述の帯域要求自体を送信するにも上り無線リソースが必要である。移動端末局に対し上り無線リソースが全く割り当てられていない状態では、移動端末局は、まず帯域要求を送信するための上り無線リソースを要求する。その要求は、無線フレームの上り領域に用意されているレンジングサブチャネル（ｒａｎｇｉｎｇ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ）において帯域要求レンジングコードを送信することで行われる。レンジングサブチャネルはＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）により多重接続される。基地局もしくは中継局は帯域要求レンジングコードを受信すると、当該コードを送信してきた移動端末局が帯域要求を送信するための上り無線リソースを用意する。そして、基地局もしくは中継局は、その上り無線リソースと帯域要求レンジングコードを含む割り当て情報をＣＤＭＡ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＩＥ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）により移動端末局に通知する。移動端末局は、自身が送信した帯域要求レンジングコードを含むＣＤＭＡ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＩＥを受信すると、当該ＩＥにより指定された上り無線リソースを用いて帯域要求を送信できるようになる。ＣＤＭＡ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＩＥはＵＬ−ＭＡＰに含まれる。   An uplink radio resource is also required to transmit the above-described bandwidth request itself. In a state where no uplink radio resource is assigned to the mobile terminal station, the mobile terminal station first requests an uplink radio resource for transmitting a bandwidth request. The request is made by transmitting a band request ranging code in a ranging subchannel prepared in the uplink region of the radio frame. The ranging subchannel is multiplexed by CDMA (Code Division Multiple Access). When the base station or relay station receives the band request ranging code, the mobile terminal station that has transmitted the code prepares an uplink radio resource for transmitting the band request. Then, the base station or the relay station notifies the mobile terminal station of allocation information including the uplink radio resource and the band request ranging code by CDMA Allocation IE (Information Element). When the mobile terminal station receives the CDMA Allocation IE including the band request ranging code transmitted by itself, the mobile terminal station can transmit the band request using the uplink radio resource specified by the IE. CDMA Allocation IE is included in UL-MAP.

ここで、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格におけるスリープモード（ｓｌｅｅｐ ｍｏｄｅ）の説明を行う。ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格は、移動端末局の消費電力を削減するため、移動端末局の状態の１つとしてスリープモードが定義されている。なお、スリープモードでなく、通常の通信を行っている移動端末局の状態を正常モード（ｎｏｒｍａｌ ｍｏｄｅ）と呼ぶこととする。正常モードとスリープモードの移動端末局の状態変更は、例えば基地局と移動端末局のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御メッセージのやりとりで起こる。また、基地局と移動端末局の間で送受信すべきトラフィックが発生したことによっても状態変化が起こる。   Here, the sleep mode in the IEEE 802.16e standard will be described. In the IEEE 802.16e standard, a sleep mode is defined as one of the states of the mobile terminal station in order to reduce the power consumption of the mobile terminal station. Note that the state of the mobile terminal station performing normal communication instead of the sleep mode is referred to as a normal mode. The state change between the mobile terminal station in the normal mode and the sleep mode occurs, for example, by exchanging a MAC (Media Access Control) control message between the base station and the mobile terminal station. The state change also occurs when traffic to be transmitted / received between the base station and the mobile terminal station occurs.

スリープモードの移動端末局は基地局との接続を維持したまま基地局との通信を間欠的に行う。移動端末局と基地局が通信を行える時間はリスニング期間（ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ）と呼ばれ、通信を行えない時間はスリープ期間（ｓｌｅｅｐ ｗｉｎｄｏｗ）と呼ばれる。   The mobile terminal station in the sleep mode intermittently communicates with the base station while maintaining the connection with the base station. The time during which the mobile terminal station and the base station can communicate is referred to as a listening period, and the time during which communication cannot be performed is referred to as a sleep window.

スリープモードの移動端末局はリスニング期間とスリープ期間を交互に繰り返す。基地局は、スリープ期間の移動端末局へはデータの送信を一切行わない。移動端末局への送信データがある場合、基地局は、移動端末局がリスニング期間である間に移動端末局に対して当該データを送信するか、あるいはスリープモードを終了し正常モードに移行するように移動端末局に指示する。   The mobile terminal station in the sleep mode repeats the listening period and the sleep period alternately. The base station does not transmit any data to the mobile terminal station during the sleep period. When there is transmission data to the mobile terminal station, the base station transmits the data to the mobile terminal station while the mobile terminal station is in the listening period, or ends the sleep mode and shifts to the normal mode. To the mobile terminal station.

したがって、スリープモードの移動端末局はスリープ期間には無線通信回路への電力供給を止めることができ、その結果として消費電力を削減することができる。   Therefore, the mobile terminal station in the sleep mode can stop power supply to the wireless communication circuit during the sleep period, and as a result, power consumption can be reduced.

リスニング期間およびスリープ期間の長さは固定的であってもよく、動的に変化してもよい。いずれの場合においても、基地局と移動端末局はＭＡＣ制御メッセージを送受信すること等により、当該移動端末局のリスニング期間およびスリープ期間の長さを共有する。   The length of the listening period and the sleep period may be fixed or may change dynamically. In any case, the base station and the mobile terminal station share the length of the listening period and the sleep period of the mobile terminal station by transmitting and receiving MAC control messages.

スリープモードの移動端末局は、送信すべき上りデータが発生した場合、スリープ期間に帯域要求を送信してもよい。そして、その後、移動端末局はスリープモードを終了して正常モードに移行してもよく、あるいはスリープモードを継続してもよい。どちらの動作を行うかは、移動端末局が通常モードからスリープモードへ移行する際に基地局と移動端末局の間で共有されるスリープモードの設定にしたがって決定される。   The mobile terminal station in the sleep mode may transmit a bandwidth request during the sleep period when uplink data to be transmitted occurs. Thereafter, the mobile terminal station may end the sleep mode and shift to the normal mode, or may continue the sleep mode. Which operation is performed is determined according to the sleep mode setting shared between the base station and the mobile terminal station when the mobile terminal station shifts from the normal mode to the sleep mode.

特開２００８−１１８６５９号公報JP 2008-118659 A

ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ８０２．１６−２００４，“ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｌｏｃａｌ ａｎｄ Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ−Ｐａｒｔ１６： Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ Ｆｉｘｅｄ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ”IEEE Standard 802.16-2004, "IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks-Part16: Air Interface for Fixed Broadband Access Accelerated Access Wireless Access ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１６ｅ−２００５，“Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ ｔｏ ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｌｏｃａｌ ａｎｄ Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ−Ｐａｒｔ１６： Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ Ｆｉｘｅｄ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ−Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌａｙｅｒｓ ｆｏｒ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｆｉｘｅｄ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ Ｌｉｃｅｎｓｅｄ Ｂａｎｄｓ”IEEE Std 802.16e-2005, "Amendment to IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks-Part16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems-Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands"

上述したＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格のようなマルチホップ無線通信においては、移動端末局は、帯域要求レンジングコードや帯域要求のメッセージを送信してから、その要求メッセージに対応する上り無線リソースの割り当てを受信するまでにかかる時間（以下「帯域要求処理時間」と呼称する）を把握できない。例えばＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格においては、移動端末局が帯域要求処理時間を知る方法がない。   In multi-hop wireless communication such as the IEEE 802.16j standard described above, the mobile terminal station transmits a band request ranging code or a band request message, and then receives an uplink radio resource assignment corresponding to the request message. Time (hereinafter referred to as “band request processing time”) cannot be grasped. For example, in the IEEE 802.16j standard, there is no method for the mobile terminal station to know the bandwidth request processing time.

移動端末局が基地局に直接接続している場合、帯域要求処理時間は１フレーム分の時間であると期待できる。一方、移動端末局が中継局を介して基地局と接続している場合、当該移動端末局に対する帯域要求処理時間は、途中の中継局の数やどの基地局もしくは中継局がスケジューリング局であるかによって変化する。   When the mobile terminal station is directly connected to the base station, the bandwidth request processing time can be expected to be one frame time. On the other hand, when a mobile terminal station is connected to a base station via a relay station, the bandwidth request processing time for the mobile terminal station is the number of intermediate relay stations and which base station or relay station is a scheduling station. It depends on.

例えば、図１の構成において、移動端末局Ａ、Ｂ、Ｄが帯域要求を送信した場合、最短で帯域要求を送信した次のフレームで当該要求に対する無線リソース割り当てが行われる。それは、移動端末局Ａ、Ｂ、Ｄがスケジューリング局に直接接続しているためである。   For example, in the configuration of FIG. 1, when the mobile terminal stations A, B, and D transmit a bandwidth request, radio resources are allocated to the request in the next frame that has transmitted the bandwidth request in the shortest time. This is because the mobile terminal stations A, B, and D are directly connected to the scheduling station.

一方、移動端末局Ｃが帯域要求を送信した場合、帯域要求の送信から当該要求に対する無線リソース割り当てが行われるまで、ここでは中継局Ｃから当該割り当てを含むＵＬ−ＭＡＰが送信されるまでには、最短でも３フレーム分の時間が必要である。それは、当該要求がスケジューリング局である中継局Ｂまで届くのに２フレーム必要で、かつ中継局Ｂが移動端末局Ｃに割り当てた無線リソース割り当ての情報が中継局Ｃまで届くのに１フレーム必要であるためである。   On the other hand, when the mobile terminal station C transmits a bandwidth request, from the transmission of the bandwidth request until radio resource allocation for the request is performed, here, until the UL-MAP including the allocation is transmitted from the relay station C At least 3 frames are required. That is, two frames are required for the request to reach the relay station B which is the scheduling station, and one frame is required for the radio resource allocation information assigned to the mobile terminal station C by the relay station B to the relay station C. Because there is.

移動端末局が帯域要求処理時間を知らなければ、移動端末局の消費電力を低減したり、周波数を効率よく利用したりすることが困難となる。   If the mobile terminal station does not know the bandwidth request processing time, it will be difficult to reduce the power consumption of the mobile terminal station or to efficiently use the frequency.

例えば、帯域要求処理時間が長いことが分かっていれば、移動端末局は帯域要求レンジングコードもしくは帯域要求を送信してから上り無線リソースが割り当てられるまでに、送受信回路の電源を一旦切って消費電力を低減することができる。   For example, if it is known that the bandwidth request processing time is long, the mobile terminal station temporarily turns off the power of the transmission / reception circuit before transmitting the bandwidth request ranging code or bandwidth request until the uplink radio resource is allocated. Can be reduced.

しかし、帯域要求処理時間を知らなければ、移動端末局は帯域要求レンジングコードもしくは帯域要求を送信したあと自身に対する上り無線リソースの割り当てがいつあるか分からないので、フレーム毎に自身への無線リソースの割り当ての有無を確認しなければならない。そのため、仮に帯域要求処理時間が長かったとしても、移動端末局装置は送受信回路の電源を切って消費電力を低減することはできない。   However, if the bandwidth request processing time is not known, the mobile terminal station does not know when the uplink radio resource is allocated to itself after transmitting the bandwidth request ranging code or bandwidth request. You must check for assignments. Therefore, even if the bandwidth request processing time is long, the mobile terminal station device cannot reduce the power consumption by turning off the power of the transmission / reception circuit.

また、帯域要求レンジングコードもしくは帯域要求がエラー等によりスケジューリング局に正しく届かなかった場合には、移動端末局はメッセージを再送する必要がある。しかし、帯域要求処理時間を知らなければ、移動端末局は、どれだけの時間待っても無線リソースの割り当てが来ないときにメッセージを再送すればよいか分からない。そのため、移動端末局は、再送を判断するためのタイムアウト時間を決定するのに帯域要求処理時間を考慮できない。その結果、例えば、正常に要求が処理されているにも関わらず移動端末局がメッセージを再送してしまう可能性がある。そして、そのような不要な要求の再送は周波数利用効率を悪化させる。   Further, when the bandwidth request ranging code or the bandwidth request does not reach the scheduling station due to an error or the like, the mobile terminal station needs to retransmit the message. However, if the bandwidth request processing time is not known, the mobile terminal station does not know how long it should wait to retransmit the message when no radio resource is allocated. Therefore, the mobile terminal station cannot consider the bandwidth request processing time in determining the timeout time for determining retransmission. As a result, for example, there is a possibility that the mobile terminal station resends the message even though the request is processed normally. Such retransmission of unnecessary requests deteriorates frequency utilization efficiency.

このように、移動端末局が帯域要求処理時間を把握していれば様々な制御に用いることができるが、移動端末局はそれを把握することができなかった。   As described above, if the mobile terminal station knows the bandwidth request processing time, it can be used for various controls, but the mobile terminal station cannot grasp it.

本発明の目的は、マルチホップ無線通信システムにおいて、移動端末局が無線リソースを要求してからその割り当てを受けるまでにかかる時間を移動端末局が把握することを可能にする技術を提供することである。   An object of the present invention is to provide a technology that enables a mobile terminal station to grasp the time taken from when a mobile terminal station requests a radio resource to receiving the allocation in a multi-hop wireless communication system. is there.

上記目的を達成するために、本発明のマルチホップ無線通信システムは、基地局に接続された中継局によってマルチホップ無線通信を実現し、該基地局および該中継局のいずれかがスケジューリング局となって、該スケジューリング局、および該スケジューリング局と通信装置の間にある中継局の無線リソースの割り当てを集中的に行うマルチホップ無線通信システムであって、
通信装置が前記スケジューリング局に無線リソースを要求してから該スケジューリング局から該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を示す処理時間情報を、該通信装置と前記基地局または前記中継局との接続構成に基づいて生成する処理時間情報生成手段と、
前記処理時間情報生成手段により得られた前記処理時間情報を前記通信装置に通知する処理時間情報通知手段と、を有している。To achieve the above object, the multi-hop wireless communication system of the present invention realizes multi-hop wireless communication by a relay station connected to a base station, and either the base station or the relay station becomes a scheduling station. A multi-hop wireless communication system that centrally allocates radio resources of the scheduling station and a relay station between the scheduling station and a communication device,
Processing time information indicating a processing time from when a communication device requests a radio resource to the scheduling station until a radio resource is allocated from the scheduling station to the communication device, the communication device and the base station or the relay station Processing time information generating means for generating based on the connection configuration of
Processing time information notifying means for notifying the communication device of the processing time information obtained by the processing time information generating means.

本発明の管理装置は、基地局に接続された中継局によってマルチホップ無線通信を実現し、該基地局および該中継局のいずれかがスケジューリング局となって、該スケジューリング局、および該スケジューリング局と通信装置の間にある中継局の無線リソースの割り当てを集中的に行うマルチホップ無線通信システムにおける管理装置であって、
通信装置が前記スケジューリング局に無線リソースを要求してから該スケジューリング局から該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を示す処理時間情報を、該通信装置と前記基地局または前記中継局との接続構成に基づいて生成する処理時間情報生成手段と、
前記処理時間情報生成手段により得られた前記処理時間情報を前記通信装置に通知する処理時間情報通知手段と、を有している。The management apparatus of the present invention realizes multi-hop wireless communication by a relay station connected to a base station, and either the base station or the relay station becomes a scheduling station, the scheduling station, and the scheduling station A management device in a multi-hop wireless communication system that centrally allocates radio resources of relay stations between communication devices,
Processing time information indicating a processing time from when a communication device requests a radio resource to the scheduling station until a radio resource is allocated from the scheduling station to the communication device, the communication device and the base station or the relay station Processing time information generating means for generating based on the connection configuration of
Processing time information notifying means for notifying the communication device of the processing time information obtained by the processing time information generating means.

本発明の制御方法は、基地局に接続された中継局によってマルチホップ無線通信を実現し、該基地局および該中継局のいずれかがスケジューリング局となって、該スケジューリング局、および該スケジューリング局と通信装置の間にある中継局の無線リソースの割り当てを集中的に行うマルチホップ無線通信システムの制御方法であって、
通信装置が前記スケジューリング局に無線リソースを要求してから該スケジューリング局から該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を示す処理時間情報を、該通信装置と前記基地局または前記中継局との接続構成に基づいて生成し、
得られた前記処理時間情報を前記通信装置に通知するものである。The control method of the present invention realizes multi-hop wireless communication by a relay station connected to a base station, and either the base station or the relay station becomes a scheduling station, the scheduling station, and the scheduling station A control method for a multi-hop wireless communication system that centrally allocates radio resources of relay stations between communication devices,
Processing time information indicating a processing time from when a communication device requests a radio resource to the scheduling station until a radio resource is allocated from the scheduling station to the communication device, the communication device and the base station or the relay station Based on the connection configuration of
The obtained processing time information is notified to the communication device.

集中スケジューリングと分散スケジューリングが混在したマルチホップ無線通信システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the multihop radio | wireless communications system in which centralized scheduling and distributed scheduling were mixed. 第１および第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the multihop radio | wireless communications system by 1st and 2nd embodiment. 第１および第２の実施形態における基地局１００の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the base station 100 in 1st and 2nd embodiment. 第１の実施形態における移動端末局３００の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the mobile terminal station 300 in 1st Embodiment. ネットワークエントリ処理において移動端末局３００が基地局１００へ登録要求を行う際の、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of the operation of the multihop wireless communication system according to the first embodiment when a mobile terminal station 300 makes a registration request to the base station 100 in network entry processing. ＲＥＧ−ＲＥＱメッセージを受信した際の基地局１００の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the base station 100 at the time of receiving a REG-REQ message. ＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを受信した際の移動端末局３００の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the mobile terminal station 300 at the time of receiving a REG-RSP message. スリープモードのスリープ期間中に移動端末局３００の上位レイヤ処理部３０１において上りデータが発生した際の移動端末局３００の動作の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing an example of operation of the mobile terminal station 300 when uplink data is generated in the upper layer processing unit 301 of the mobile terminal station 300 during the sleep period in the sleep mode. 第２の実施形態における移動端末局３００の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the mobile terminal station 300 in 2nd Embodiment. ＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを受信した際の移動端末局３００の動作のうち、第２の実施形態に特有の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement peculiar to 2nd Embodiment among operation | movement of the mobile terminal station 300 at the time of receiving a REG-RSP message. 移動端末局３００の上位レイヤ処理部３０１において上りデータが発生した際の移動端末局３００の動作の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of operation of the mobile terminal station 300 when uplink data is generated in the upper layer processing unit 301 of the mobile terminal station 300.

まず、本発明の各実施形態に共通する構成および動作の概要について説明する。   First, the outline of the configuration and operation common to each embodiment of the present invention will be described.

本発明の実施形態としては基地局と移動端末局の間に中継局を配置してＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格およびＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格に基づきマルチホップ通信を行うＷｉＭＡＸシステムが例示される。   As an embodiment of the present invention, a WiMAX system in which a relay station is arranged between a base station and a mobile terminal station and multi-hop communication is performed based on the IEEE 802.16e standard and the IEEE 802.16j standard is exemplified.

本実施形態では、基地局または中継局のいずれかがスケジューリング局となって、スケジューリング局、およびスケジューリング局と通信装置の間にある中継局の無線リソースの割り当てをスケジューリング局が集中的に行う。   In the present embodiment, either the base station or the relay station becomes a scheduling station, and the scheduling station centrally allocates radio resources of the scheduling station and the relay station between the scheduling station and the communication device.

また本実施形態では、移動端末局が無線リソースを要求するための要求メッセージ（帯域要求レンジングコードもしくは帯域要求）を送信してから、その要求メッセージに対応する無線リソースの割り当てを受信するまでにかかる処理時間（帯域要求処理時間）を、基地局が計算して移動端末局へ通知する。これにより、移動端末局が無線リソースを要求してからその割り当てを受けるまでにかかる時間を移動端末局が把握することができる。   Further, in the present embodiment, it takes from the time when the mobile terminal station transmits a request message (band request ranging code or band request) for requesting radio resources to the time when the allocation of radio resources corresponding to the request message is received. The base station calculates the processing time (bandwidth request processing time) and notifies the mobile terminal station. Thereby, the mobile terminal station can grasp the time taken from the time when the mobile terminal station requests the radio resource until the mobile terminal station receives the allocation.

移動端末局は、スリープモードのスリープ期間中に帯域要求レンジングコードもしくは帯域要求を送信する場合、要求送信後の帯域要求処理時間の間は無線送受信回路を省電力モードとする。これにより消費電力が削減され、電力効率が向上する。   When transmitting a band request ranging code or a band request during the sleep period of the sleep mode, the mobile terminal station sets the wireless transmission / reception circuit to the power saving mode during the band request processing time after the request transmission. This reduces power consumption and improves power efficiency.

また、移動端末局は、送信した要求メッセージに対する応答が得られない場合、所定の再送間隔で、その要求メッセージを再送する。移動端末局は、その再送間隔を帯域要求処理時間に基づいて決定する。これにより周波数利用効率が向上する。   Further, when a response to the transmitted request message cannot be obtained, the mobile terminal station retransmits the request message at a predetermined retransmission interval. The mobile terminal station determines the retransmission interval based on the bandwidth request processing time. This improves the frequency utilization efficiency.

なお、ここでは移動端末局が無線リソースを要求することとしたが、中継局が無線リソースを要求してもよい。その場合でも、基地局が帯域要求処理時間の算出および通知を行い、スケジューリング局が無線リソースの割り当てを行う。   Although the mobile terminal station requests radio resources here, the relay station may request radio resources. Even in that case, the base station calculates and notifies the bandwidth request processing time, and the scheduling station allocates radio resources.

以上説明した技術を実際のＷｉＭＡＸシステムに適用しようとした場合、様々な実施形態を採用することができる。以下、その中のいくつかの実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   When the technique described above is applied to an actual WiMAX system, various embodiments can be adopted. Hereinafter, some embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムのブロック図が図２に示されている。図２を参照すると、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、基地局１００と、中継局２００−１および２００−２と、移動端末局３００とを有している。基地局１００と中継局２００−１は無線通信回線１を介して接続されている。中継局２００−１と中継局２００−２、および中継局２００−２と移動端末局３００もまた無線通信回線１を介して接続されている。(First embodiment)
A block diagram of a multi-hop wireless communication system according to the first embodiment is shown in FIG. Referring to FIG. 2, the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment includes a base station 100, relay stations 200-1 and 200-2, and a mobile terminal station 300. The base station 100 and the relay station 200-1 are connected via the wireless communication line 1. The relay station 200-1 and the relay station 200-2, and the relay station 200-2 and the mobile terminal station 300 are also connected via the wireless communication line 1.

基地局１００と移動端末局３００は、中継局２００−１および２００−２を経由するマルチホップ無線通信を行う。即ち、基地局１００から移動端末局３００へのパケットは、まず基地局１００から中継局２００−１へ送信され、その後、中継局２００−１から中継局２００−２へ送信され、さらに、中継局２００−２から移動端末局３００へ送信される。同様に、移動端末局３００から基地局１００へのパケットは、まず移動端末局３００から中継局２００−２へ送信された後、中継局２００−２および中継局２００−１によって転送され、最終的に基地局１００へ到達する。   Base station 100 and mobile terminal station 300 perform multi-hop wireless communication via relay stations 200-1 and 200-2. That is, a packet from the base station 100 to the mobile terminal station 300 is first transmitted from the base station 100 to the relay station 200-1, and then transmitted from the relay station 200-1 to the relay station 200-2. 200-2 is transmitted to the mobile terminal station 300. Similarly, a packet from the mobile terminal station 300 to the base station 100 is first transmitted from the mobile terminal station 300 to the relay station 200-2, then transferred by the relay station 200-2 and the relay station 200-1, and finally transmitted. To the base station 100.

次に、基地局１００及び移動端末局３００の構成について説明する。中継局２００−１および２００−２は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格およびＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格準拠の中継局である。そのため、中継局２００−１および２００−２についての詳細な説明は省略する。   Next, configurations of the base station 100 and the mobile terminal station 300 will be described. The relay stations 200-1 and 200-2 are relay stations compliant with the IEEE 802.16e standard and the IEEE 802.16j standard. Therefore, detailed description of relay stations 200-1 and 200-2 is omitted.

図３は、基地局１００の構成を示すブロック図である。基地局１００は、上位レイヤ処理部１０１と、無線ＭＡＣ処理部１０２と、無線ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部１０３と、帯域要求処理時間計算部１０４と、を具備している。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of base station 100. The base station 100 includes an upper layer processing unit 101, a wireless MAC processing unit 102, a wireless IF (Interface) unit 103, and a bandwidth request processing time calculation unit 104.

上位レイヤ処理部１０１は、本マルチホップ無線通信システムを用いた上位レイヤ通信のプロトコル処理を行う。上位レイヤ通信プロトコルの例としては、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が挙げられる。   The upper layer processing unit 101 performs protocol processing for upper layer communication using the multihop wireless communication system. An example of the upper layer communication protocol is IP (Internet Protocol).

無線ＭＡＣ処理部１０２は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格およびＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格で規定される基地局のＭＡＣ層の処理を行う。無線ＭＡＣ処理部１０２が行うＭＡＣ処理には、スケジューリング、上位レイヤパケットからＭＡＣ ＰＤＵ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐａｙｌｏａｄ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）への変換およびその逆変換、コネクション管理、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御、トポロジ管理、経路制御、ネットワークエントリ処理、再送制御、送信キュー管理等が含まれる。トポロジ管理のために無線ＭＡＣ処理部１０２により保持される情報には、基地局１００の配下にいる中継局がどちらのスケジューリング方式を用いているかの情報、後述する最小帯域要求処理遅延、最小アップリンク転送遅延、および最小ダウンリンク転送遅延が含まれる。また、経路制御のために無線ＭＡＣ処理部１０２により保持される情報には、基地局１００から基地局１００の配下にいる中継局２００−１，２００−２および移動端末局３００までの経路が含まれる。   The wireless MAC processing unit 102 performs processing of the MAC layer of the base station defined by the IEEE 802.16e standard and the IEEE 802.16j standard. The MAC processing performed by the wireless MAC processing unit 102 includes scheduling, conversion from an upper layer packet to a MAC PDU (Media Access Payload Data Unit) and its reverse conversion, connection management, QoS (Quality of Service) control, topology management, Route control, network entry processing, retransmission control, transmission queue management, and the like are included. Information held by the wireless MAC processing unit 102 for topology management includes information on which scheduling method is used by the relay station under the base station 100, minimum bandwidth request processing delay, and minimum uplink, which will be described later. Transfer delay, and minimum downlink transfer delay are included. The information held by the wireless MAC processing unit 102 for route control includes routes from the base station 100 to the relay stations 200-1 and 200-2 and the mobile terminal station 300 that are subordinate to the base station 100. It is.

さらに、無線ＭＡＣ処理部１０２は、移動端末局３００が中継局２００−１および２００−２を介して基地局１００に接続する（ネットワークエントリする）際に、帯域要求処理時間計算部１０４に移動端末局３００に対する帯域要求処理時間の計算を要求し、その結果を含むＭＡＣメッセージを移動端末局３００に送信する。   Further, when the mobile terminal station 300 connects to the base station 100 via the relay stations 200-1 and 200-2 (network entry), the wireless MAC processing unit 102 transmits the mobile terminal station 300 to the bandwidth request processing time calculation unit 104. Requests the calculation of the bandwidth request processing time for the station 300 and transmits a MAC message including the result to the mobile terminal station 300.

無線ＩＦ部１０３は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格およびＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格で規定される基地局のＰＨＹ層の処理を行う。無線ＩＦ部１０３は、無線通信回線１を介して中継局２００−１と接続され、中継局２００−１と無線通信を行う。   The wireless IF unit 103 performs processing of the PHY layer of the base station defined by the IEEE 802.16e standard and the IEEE 802.16j standard. The wireless IF unit 103 is connected to the relay station 200-1 via the wireless communication line 1, and performs wireless communication with the relay station 200-1.

帯域要求処理時間計算部１０４は、移動端末局３００が帯域要求レンジングコードを送信してから当該帯域要求レンジングコードに対応する上り無線リソースが移動端末局３００に割り当てられるまでに必要な時間（帯域要求処理時間）を計算する。   The bandwidth request processing time calculation unit 104 transmits the time required from when the mobile terminal station 300 transmits the bandwidth request ranging code until the uplink radio resource corresponding to the bandwidth request ranging code is allocated to the mobile terminal station 300 (band request Processing time).

第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおける基地局１００の帯域要求処理時間計算部１０４は、式（１）を用いてフレーム数単位で帯域要求処理時間を計算する。これにより帯域要求処理時間が何フレーム分の時間に相当するかが算出される。   The bandwidth request processing time calculation unit 104 of the base station 100 in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment calculates the bandwidth request processing time in units of frames using Equation (1). As a result, the number of frames corresponding to the bandwidth request processing time is calculated.

Figure 0005182423
ここで、ＭＢＲＰＤｉは、ｉが０の場合は基地局の最小帯域要求処理遅延（ＭＢＲＰＤ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｄｅｌａｙ）であり、ｉが１以上の場合は基地局からｉ番目の中継局の最小帯域要求処理遅延である。
Figure 0005182423
 Here, MBRPD i is the minimum bandwidth request processing delay (MBRPD) of the base station when i is 0, and the minimum of the i-th relay station from the base station when i is 1 or more. This is a bandwidth request processing delay.

また、ｎは基地局から移動端末局までのホップ数であり、ｓは移動端末局からスケジューリング局までのホップ数である。ＭＵＦＤｉは基地局からｉ番目の中継局の最小アップリンク転送遅延（ＭＵＦＤ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｕｐｌｉｎｋ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄｅｌａｙ）である。ＭＤＦＤｉは基地局からｉ番目の中継局の最小ダウンリンク転送遅延（ＭＤＦＤ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄｅｌａｙ）である。N is the number of hops from the base station to the mobile terminal station, and s is the number of hops from the mobile terminal station to the scheduling station. MUFD i is the minimum uplink forwarding delay (MUFD) of the i-th relay station from the base station. MDFD i is the minimum downlink forwarding delay (MDFD) of the i-th relay station from the base station.

最小帯域要求処理遅延、最小アップリンク転送遅延、および最小ダウンリンク転送遅延の単位はいずれもフレーム数である。最小帯域要求処理遅延は、スケジューリング局が帯域要求レンジングコードを受信したフレームの番号と、当該帯域要求レンジングコードに対する上り無線リソースの割り当て情報（ＵＬ−ＭＡＰ等）を当該スケジューリング局が送信するフレームの番号との差の最小値である。最小アップリンク転送遅延は、中継局が上りデータを下位局から受信してから上位局に転送するまでに必要なフレーム数の最小値である。   The unit of the minimum bandwidth request processing delay, the minimum uplink transfer delay, and the minimum downlink transfer delay is the number of frames. The minimum bandwidth request processing delay is the number of the frame from which the scheduling station has received the bandwidth request ranging code, and the number of the frame from which the scheduling station transmits uplink radio resource allocation information (such as UL-MAP) for the bandwidth request ranging code. Is the minimum difference. The minimum uplink transfer delay is the minimum value of the number of frames necessary for the relay station to receive uplink data from the lower station and transfer it to the upper station.

同様に、最小ダウンリンク転送遅延は、中継局が上位局から下りデータを受信してから下位局に転送するまでに必要な時間（フレーム数）の最小値である。例えば、中継局が上位局から受信した下りデータを、受信したフレームの次のフレームにおいて下位局に送信できる場合、当該中継局の最小ダウンリンク転送遅延は１である。   Similarly, the minimum downlink transfer delay is the minimum value of the time (number of frames) required for the relay station to receive the downlink data from the upper station and transfer it to the lower station. For example, when downlink data received by a relay station from an upper station can be transmitted to a lower station in a frame subsequent to the received frame, the minimum downlink transfer delay of the relay station is 1.

帯域要求処理遅延、最小アップリンク転送遅延、および最小ダウンリンク転送遅延はそれぞれシステム内で一定の固定値であってもよいし、局ごとに異なる値であってもよい。帯域要求処理遅延、最小アップリンク転送遅延、および最小ダウンリンク転送遅延としてシステム内で一定の固定値を用いれば、システム内の装置の接続構成に基づいて、メッセージが転送されるホップ数から簡単な計算で帯域要求処理時間を算出することができる。局ごとに異なる値を用いる場合、その値はＭＡＣメッセージにより中継局から基地局に通知される。通知に使用されるＭＡＣメッセージは、ネットワークエントリ処理において互いの能力を通知しあうために用いられるＭＡＣメッセージであってもよいし、それ以外のＭＡＣメッセージであってもよい。   Each of the bandwidth request processing delay, the minimum uplink transfer delay, and the minimum downlink transfer delay may be a fixed value within the system, or may be a value that is different for each station. If fixed fixed values are used in the system as the bandwidth request processing delay, minimum uplink transfer delay, and minimum downlink transfer delay, the number of hops to which a message is transferred can be simplified based on the connection configuration of the devices in the system. The bandwidth request processing time can be calculated by calculation. When a different value is used for each station, the value is notified from the relay station to the base station by a MAC message. The MAC message used for notification may be a MAC message used for notifying each other's capabilities in network entry processing, or may be a MAC message other than that.

以下に、基地局１００が分散スケジューリングを使用し、中継局２００−１および２００−２が集中スケジューリングを使用する場合を例として、移動端末局３００に対する帯域要求処理時間の計算例を示す。この場合、移動端末局３００のスケジューリング局は中継局２００−１となり、ｎは３であり、ｓは２である。   Hereinafter, a calculation example of the bandwidth request processing time for the mobile terminal station 300 will be described by taking as an example a case where the base station 100 uses distributed scheduling and the relay stations 200-1 and 200-2 use centralized scheduling. In this case, the scheduling station of the mobile terminal station 300 is the relay station 200-1, n is 3, and s is 2.

また、ここでは、中継局２００−１の最小帯域要求処理遅延（ＭＢＲＰＤ１）は１であり、中継局２００−２の最小アップリンク転送遅延（ＭＵＦＤ２）および最小ダウンリンク転送遅延（ＭＤＦＤ２）はそれぞれ１であるとする。このとき、移動端末局３００に対する帯域要求処理時間は以下の計算式のように計算される。Also, here, the minimum bandwidth request processing delay (MBRPD 1 ) of the relay station 200-1 is 1, and the minimum uplink transfer delay (MUFD 2 ) and the minimum downlink transfer delay (MDFD 2 ) of the relay station 200-2. Are each 1. At this time, the bandwidth request processing time for the mobile terminal station 300 is calculated according to the following equation.

移動端末局３００に対する帯域要求処理時間
＝ＭＢＲＰＤ１＋（ＭＵＦＤ２＋ＭＤＦＤ２）
＝１＋（１＋１）
＝３Bandwidth request processing time for the mobile terminal station 300 = MBRPD 1 + (MUFD 2 + MDFD 2 )
= 1 + (1 + 1)
= 3

図４は、移動端末局３００の構成を示すブロック図である。移動端末局３００は、上位レイヤ処理部３０１と、無線ＭＡＣ処理部３０２と、無線ＩＦ部３０３と、帯域要求処理時間管理部３０４と、省電力制御部３０５と、を具備している。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of mobile terminal station 300. The mobile terminal station 300 includes an upper layer processing unit 301, a wireless MAC processing unit 302, a wireless IF unit 303, a bandwidth request processing time management unit 304, and a power saving control unit 305.

上位レイヤ処理部３０１は、本マルチホップ無線通信システムを用いた上位レイヤ通信のプロトコル処理を行う。上位レイヤ通信プロトコルの例としては、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が挙げられる。   The upper layer processing unit 301 performs protocol processing for upper layer communication using the multihop wireless communication system. An example of the upper layer communication protocol is IP (Internet Protocol).

無線ＭＡＣ処理部３０２は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格およびＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格で規定される移動端末局のＭＡＣ層の処理を行う。無線ＭＡＣ処理部３０２が行うＭＡＣ処理には、上位レイヤパケットからＭＡＣ ＰＤＵへの変換およびその逆変換、コネクション管理、ネットワークエントリ処理、メッセージの再送制御、送信キュー管理等が含まれる。   The wireless MAC processing unit 302 performs processing of the MAC layer of the mobile terminal station defined by the IEEE 802.16e standard and the IEEE 802.16j standard. The MAC processing performed by the wireless MAC processing unit 302 includes conversion from an upper layer packet to MAC PDU and its inverse conversion, connection management, network entry processing, message retransmission control, transmission queue management, and the like.

さらに、無線ＭＡＣ処理部３０２は、スリープモードに関する情報およびイベントの発生を省電力制御部３０５に通知する。スリープモードに関する情報としては、移動端末局３００がスリープモードか否か、リスニング期間、スリープ期間の情報がある。また、無線ＭＡＣ処理部３０２が省電力制御部３０５に通知するイベントとしては上りデータの発生等がある。   Further, the wireless MAC processing unit 302 notifies the power saving control unit 305 of information related to the sleep mode and the occurrence of an event. Information on the sleep mode includes information on whether the mobile terminal station 300 is in the sleep mode, the listening period, and the sleep period. An event that the wireless MAC processing unit 302 notifies the power saving control unit 305 includes the occurrence of uplink data.

さらに、無線ＭＡＣ処理部３０２は、基地局１００から移動端末局３００に対する帯域要求処理時間を含むＭＡＣメッセージを受信した場合、当該ＭＡＣメッセージを帯域要求処理時間管理部３０４に渡す。   Further, when receiving a MAC message including a bandwidth request processing time for the mobile terminal station 300 from the base station 100, the wireless MAC processing unit 302 passes the MAC message to the bandwidth request processing time management unit 304.

無線ＩＦ部３０３は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格およびＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格で規定される移動端末局のＰＨＹ層の処理を行う。無線ＩＦ部３０３は、無線通信回線１を介して中継局２００−２と接続され、中継局２００−２と無線通信を行う。   The wireless IF unit 303 performs processing of the PHY layer of the mobile terminal station defined by the IEEE 802.16e standard and the IEEE 802.16j standard. The wireless IF unit 303 is connected to the relay station 200-2 via the wireless communication line 1, and performs wireless communication with the relay station 200-2.

無線ＭＡＣ処理部３０２および無線ＩＦ部３０３には省電力モードを実現するための機能が備えられている。無線ＭＡＣ処理部３０２および無線ＩＦ部３０３は省電力モードが有効な間、消費電力を低減するように動作する。具体例としては、省電力モードでは、無線ＭＡＣ処理部３０２および無線ＩＦ部３０３は自身の電子回路の動作を部分的に停止する。これにより移動端末局３００の消費電力が低減される。   The wireless MAC processing unit 302 and the wireless IF unit 303 are provided with a function for realizing a power saving mode. The wireless MAC processing unit 302 and the wireless IF unit 303 operate so as to reduce power consumption while the power saving mode is valid. As a specific example, in the power saving mode, the wireless MAC processing unit 302 and the wireless IF unit 303 partially stop the operation of its own electronic circuit. Thereby, the power consumption of the mobile terminal station 300 is reduced.

帯域要求処理時間管理部３０４は、移動端末局３００が帯域要求レンジングコードを送信してから当該帯域要求レンジングコードに対応する上り無線リソースが移動端末局３００に割り当てられるまでに必要な時間（帯域要求処理時間）を示す情報を、基地局１００から受信したＭＡＣメッセージから取り出し、保持する。   The bandwidth request processing time management unit 304 transmits a time required from when the mobile terminal station 300 transmits a bandwidth request ranging code until an uplink radio resource corresponding to the bandwidth request ranging code is allocated to the mobile terminal station 300 (band request Information indicating the processing time is extracted from the MAC message received from the base station 100 and held.

省電力制御部３０５は、無線ＭＡＣ処理部３０２および無線ＩＦ部３０３を構成する電子回路に対し、省電力モードの開始および解除の指示を行う。省電力制御部３０５は、リスニング期間中は当該電子回路の全体を動作させ、スリープ期間中は当該電子回路を省電力モードにする。   The power saving control unit 305 instructs the electronic circuits constituting the wireless MAC processing unit 302 and the wireless IF unit 303 to start and cancel the power saving mode. The power saving control unit 305 operates the entire electronic circuit during the listening period and puts the electronic circuit in the power saving mode during the sleep period.

さらに、省電力制御部３０５は、スリープ期間中に上りデータが発生したというイベントの通知を受けたら、省電力モードに関する所定の制御を行う。具体的な制御の動作については後述する。省電力制御部３０５は、帯域要求処理時間管理部３０４が保持している帯域要求処理時間を、この省電力モードの制御に用いる。   Furthermore, the power saving control unit 305 performs predetermined control related to the power saving mode when receiving an event notification that uplink data has occurred during the sleep period. Specific control operations will be described later. The power saving control unit 305 uses the bandwidth request processing time held by the bandwidth request processing time management unit 304 for controlling this power saving mode.

次に、図５、図６、図７および図８を参照して、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの動作について詳細に説明する。   Next, the operation of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, and FIG.

まず、基地局１００が移動端末局３００に対する帯域要求処理時間を計算し、移動端末局３００に通知する際の動作について説明する。第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、帯域要求処理時間の基地局１００から移動端末局３００への通知にＲＥＧ−ＲＳＰ（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを使用する。ＲＥＧ−ＲＳＰメッセージは、移動端末局３００から基地局１００へ送信されるＲＥＧ−ＲＥＱ（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージに対する応答メッセージである。ＲＥＧ−ＲＥＱメッセージおよびＲＥＧ−ＲＳＰメッセージはＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格で規定されるＭＡＣメッセージであり、ネットワークエントリ処理の際に、基地局１００に対し移動端末局３００を登録するために用いられる。   First, the operation when the base station 100 calculates the bandwidth request processing time for the mobile terminal station 300 and notifies the mobile terminal station 300 of it will be described. The multi-hop wireless communication system according to the first embodiment uses a REG-RSP (registration response) message for notification of bandwidth request processing time from the base station 100 to the mobile terminal station 300. The REG-RSP message is a response message to a REG-REQ (registration request) message transmitted from the mobile terminal station 300 to the base station 100. The REG-REQ message and the REG-RSP message are MAC messages defined by the IEEE 802.16e standard, and are used to register the mobile terminal station 300 with the base station 100 during network entry processing.

ネットワークエントリ処理において移動端末局３００が基地局１００へ登録要求を行う際の、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの動作について、図５を参照して説明する。   The operation of the multihop wireless communication system according to the first embodiment when the mobile terminal station 300 makes a registration request to the base station 100 in the network entry process will be described with reference to FIG.

移動端末局３００の無線ＭＡＣ処理部３０２は、ＲＥＧ−ＲＥＱメッセージを作成する（ステップＳ１０１）。   The wireless MAC processing unit 302 of the mobile terminal station 300 creates a REG-REQ message (step S101).

移動端末局３００の無線ＭＡＣ処理部３０２は、ステップＳ１０１で作成したＲＥＧ−ＲＥＱメッセージを無線ＩＦ部３０３を介して中継局２００−２へ送信する（ステップＳ１０２）。   The wireless MAC processing unit 302 of the mobile terminal station 300 transmits the REG-REQ message created in step S101 to the relay station 200-2 via the wireless IF unit 303 (step S102).

中継局２００−２は、移動端末局３００からＲＥＧ−ＲＥＱメッセージを受信し、中継局２００−１へ送信する（ステップＳ１０３）。   The relay station 200-2 receives the REG-REQ message from the mobile terminal station 300 and transmits it to the relay station 200-1 (step S103).

中継局２００−１は、中継局２００−２からＲＥＧ−ＲＥＱメッセージを受信し、基地局１００へ送信する（ステップＳ１０４）。   Relay station 200-1 receives the REG-REQ message from relay station 200-2 and transmits it to base station 100 (step S104).

基地局１００は、中継局２００−１からＲＥＧ−ＲＥＱメッセージを受信し、そのメッセージを処理し、移動端末局３００について帯域要求処理時間を計算し、ＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを作成する（ステップＳ１０５）。ここでの基地局１００の動作の詳細は後述する。   The base station 100 receives the REG-REQ message from the relay station 200-1, processes the message, calculates the bandwidth request processing time for the mobile terminal station 300, and creates a REG-RSP message (step S105). Details of the operation of the base station 100 will be described later.

基地局１００の無線ＭＡＣ処理部１０２は、ステップＳ１０５で作成したＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを無線ＩＦ部１０３を介して中継局２００−１へ送信する（ステップＳ１０６）。   The wireless MAC processing unit 102 of the base station 100 transmits the REG-RSP message created in step S105 to the relay station 200-1 via the wireless IF unit 103 (step S106).

中継局２００−１は、基地局１００からＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを受信し、中継局２００−２へ送信する（ステップＳ１０７）。   The relay station 200-1 receives the REG-RSP message from the base station 100 and transmits it to the relay station 200-2 (step S107).

中継局２００−２は、中継局２００−１からＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを受信し、移動端末局３００へ送信する（ステップＳ１０８）。   The relay station 200-2 receives the REG-RSP message from the relay station 200-1 and transmits it to the mobile terminal station 300 (step S108).

移動端末局３００は、中継局２００−２からＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを受信し、そのメッセージを処理する（ステップＳ１０９）。ここでの移動端末局３００での動作の詳細は後述する。   The mobile terminal station 300 receives the REG-RSP message from the relay station 200-2 and processes the message (step S109). Details of the operation of the mobile terminal station 300 will be described later.

ステップＳ１０１〜ステップＳ１０９のうちステップＳ１０５およびステップＳ１０９以外の処理は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格およびＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格に従って行われる。   Of steps S101 to S109, processes other than steps S105 and S109 are performed according to the IEEE 802.16e standard and the IEEE 802.16j standard.

ステップＳ１０５における基地局１００の動作について、図６を参照して説明する。   The operation of base station 100 in step S105 will be described with reference to FIG.

基地局１００の無線ＭＡＣ処理部１０２は、無線ＩＦ部１０３を介して中継局２００−１からＲＥＧ−ＲＥＱメッセージを受信する（ステップＳ１２１）。   The wireless MAC processing unit 102 of the base station 100 receives the REG-REQ message from the relay station 200-1 via the wireless IF unit 103 (step S121).

基地局１００の無線ＭＡＣ処理部１０２は、ステップＳ１２１で受信したＲＥＧ−ＲＥＱの処理を行う（ステップＳ１２２）。ここで無線ＭＡＣ処理部１０２が行う処理は基地局のＭＡＣ層の処理である。   The wireless MAC processing unit 102 of the base station 100 performs the REG-REQ process received in step S121 (step S122). Here, the processing performed by the wireless MAC processing unit 102 is processing of the MAC layer of the base station.

基地局１００の帯域要求処理時間計算部１０４は、移動端末局３００に対する帯域要求処理時間を、式（１）に基づき計算する（ステップＳ１２３）。その際、帯域要求処理時間計算部１０４は、基地局１００から移動端末局３００までのパス情報および当該パス情報内の各中継局が使用しているスケジューリング方式を無線ＭＡＣ処理部１０２から取得し、それらを基に移動端末局３００に対するスケジューリング局を決定する。さらに、帯域要求処理時間計算部１０４は、スケジューリング局の最小帯域要求処理遅延、当該スケジューリング局と移動端末局３００の間にある中継局の最小アップリンク転送遅延、および最小ダウンリンク転送遅延を無線ＭＡＣ処理部１０２から取得し、それらを式（１）による帯域要求処理時間の計算に使用する。   The bandwidth request processing time calculation unit 104 of the base station 100 calculates the bandwidth request processing time for the mobile terminal station 300 based on the equation (1) (step S123). At that time, the bandwidth request processing time calculation unit 104 acquires the path information from the base station 100 to the mobile terminal station 300 and the scheduling method used by each relay station in the path information from the wireless MAC processing unit 102, Based on these, a scheduling station for the mobile terminal station 300 is determined. Further, the bandwidth request processing time calculation unit 104 calculates the minimum bandwidth request processing delay of the scheduling station, the minimum uplink transfer delay of the relay station between the scheduling station and the mobile terminal station 300, and the minimum downlink transfer delay of the wireless MAC. They are acquired from the processing unit 102 and used for calculating the bandwidth request processing time according to the equation (1).

基地局１００の無線ＭＡＣ処理部１０２は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格に基づきＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを作成する（ステップＳ１２４）。その際、無線ＭＡＣ処理部１０２は当該ＲＥＧ−ＲＳＰメッセージにステップＳ１２３で計算した移動端末局３００に対する帯域要求処理時間を含める。その際、帯域要求処理時間はＴＬＶ（Ｔｙｐｅ Ｌｅｎｇｔｈ Ｖａｌｕｅ）形式でＲＥＧ−ＲＳＰメッセージに格納される。   The wireless MAC processing unit 102 of the base station 100 creates a REG-RSP message based on the IEEE 802.16e standard (step S124). At that time, the wireless MAC processing unit 102 includes the bandwidth request processing time for the mobile terminal station 300 calculated in step S123 in the REG-RSP message. At that time, the bandwidth request processing time is stored in the REG-RSP message in a TLV (Type Length Value) format.

ステップＳ１２１およびステップＳ１２２は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格およびＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格に従って行われる。   Steps S121 and S122 are performed in accordance with the IEEE 802.16e standard and the IEEE 802.16j standard.

ステップＳ１０９における移動端末局３００の動作について、図７を参照して説明する。   The operation of mobile terminal station 300 in step S109 will be described with reference to FIG.

移動端末局３００の無線ＭＡＣ処理部３０２は、無線ＩＦ部３０３を介して中継局２００−２からＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを受信する（ステップＳ１３１）。   The wireless MAC processing unit 302 of the mobile terminal station 300 receives the REG-RSP message from the relay station 200-2 via the wireless IF unit 303 (step S131).

移動端末局３００の無線ＭＡＣ処理部３０２は、ステップＳ１３１で受信したＲＥＧ−ＲＳＰメッセージの処理を行う（ステップＳ１３２）。ここで無線ＭＡＣ処理部３０２が行う処理は移動端末局のＭＡＣ層の処理である。   The wireless MAC processing unit 302 of the mobile terminal station 300 processes the REG-RSP message received in step S131 (step S132). Here, the process performed by the wireless MAC processing unit 302 is the process of the MAC layer of the mobile terminal station.

移動端末局３００の帯域要求処理時間管理部３０４は、ステップＳ１３１で受信したＲＥＧ−ＲＳＰメッセージから帯域要求処理時間を取り出す（ステップＳ１３３）。   The bandwidth request processing time management unit 304 of the mobile terminal station 300 extracts the bandwidth request processing time from the REG-RSP message received in step S131 (step S133).

移動端末局３００の帯域要求処理時間管理部３０４は、ステップＳ１３３で取得した帯域要求処理時間を記憶する（ステップＳ１３４）。   The bandwidth request processing time management unit 304 of the mobile terminal station 300 stores the bandwidth request processing time acquired in step S133 (step S134).

ステップＳ１３１およびステップＳ１３２は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格に従って行われる。   Steps S131 and S132 are performed in accordance with the IEEE 802.16e standard.

次に、移動端末局３００がスリープモードのスリープ期間中に、移動端末局３００の上位レイヤ処理部３０１において上りデータが発生した際の移動端末局３００の動作について、図８を参照して説明する。   Next, the operation of the mobile terminal station 300 when uplink data is generated in the upper layer processing unit 301 of the mobile terminal station 300 during the sleep period of the mobile terminal station 300 will be described with reference to FIG. .

移動端末局３００の無線ＭＡＣ処理部３０２は、上位レイヤ処理部３０１から上り（ＵＬ）データを受け取り、当該上りデータに対しＭＡＣ ＰＤＵ化等のＭＡＣ処理を行う（ステップＳ１４１）。その際、無線ＭＡＣ処理部３０２は省電力制御部３０５に対し、上りデータが発生したというイベントを通知する。   The wireless MAC processing unit 302 of the mobile terminal station 300 receives the uplink (UL) data from the upper layer processing unit 301, and performs MAC processing such as MAC PDU conversion on the uplink data (step S141). At that time, the wireless MAC processing unit 302 notifies the power saving control unit 305 of an event that uplink data has occurred.

移動端末局３００の省電力制御部３０５は、そのイベントの通知を受けると、無線ＭＡＣ処理部３０２および無線ＩＦ部３０３を構成する電子回路に対し、省電力モードの解除を指示する（ステップＳ１４２）。   Upon receiving the event notification, the power saving control unit 305 of the mobile terminal station 300 instructs the electronic circuits constituting the wireless MAC processing unit 302 and the wireless IF unit 303 to cancel the power saving mode (step S142). .

移動端末局３００の無線ＭＡＣ処理部３０２は、無線ＩＦ部３０３を介して帯域要求レンジングコードを送信する（ステップＳ１４３）。その際、無線ＭＡＣ処理部３０２は、当該帯域要求レンジングコードを送信した無線フレームの開始時刻を記憶する。移動端末局３００が送信した帯域要求レンジングコードは、中継局２００−２、中継局２００−１、基地局１００によって処理されるが、その処理はＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格およびＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格に従って行われるため、その詳細な説明は省略する。   The wireless MAC processing unit 302 of the mobile terminal station 300 transmits a band request ranging code via the wireless IF unit 303 (step S143). At that time, the wireless MAC processing unit 302 stores the start time of the wireless frame that transmitted the band request ranging code. The bandwidth request ranging code transmitted by the mobile terminal station 300 is processed by the relay station 200-2, the relay station 200-1, and the base station 100, but the processing is performed according to the IEEE 802.16e standard and the IEEE 802.16j standard. Detailed description thereof will be omitted.

無線ＭＡＣ処理部３０２が帯域要求レンジングコードを送信したら、移動端末局３００の省電力制御部３０５は、無線ＭＡＣ処理部３０２および無線ＩＦ部３０３を構成する電子回路に対し、省電力モードの開始を指示する（ステップＳ１４４）。   When the wireless MAC processing unit 302 transmits the bandwidth request ranging code, the power saving control unit 305 of the mobile terminal station 300 starts the power saving mode for the electronic circuits constituting the wireless MAC processing unit 302 and the wireless IF unit 303. An instruction is given (step S144).

移動端末局３００の省電力制御部３０５は、移動端末局３００に対する帯域要求処理時間を帯域要求処理時間管理部３０４から取得する（ステップＳ１４５）。   The power saving control unit 305 of the mobile terminal station 300 acquires the bandwidth request processing time for the mobile terminal station 300 from the bandwidth request processing time management unit 304 (step S145).

移動端末局３００の省電力制御部３０５は、式（２）で与えられる時刻Ｔから帯域要求処理時間が経過しているか否か確認する（ステップＳ１４６）。   The power saving control unit 305 of the mobile terminal station 300 checks whether or not the bandwidth request processing time has elapsed from the time T given by Equation (2) (step S146).

Ｔ＝Ｆｓｔａｒｔ-Ｔｗａｋｅｕｐ-ＣｈｅｃｋＩｎｔｅｒｖａｌ・・・（２）T = F start -T wakeup -CheckInterval (2)

ここで、ＦｓｔａｒｔはステップＳ１４３において帯域要求レンジングコードを送信した無線フレームの開始時刻である。Ｔｗａｋｅｕｐは、無線ＭＡＣ処理部３０２および無線ＩＦ部３０３を構成する電子回路が省電力モードを解除してメッセージ等の送受信が可能な状態になるまでに必要な時間である。ＣｈｅｃｋＩｎｔｅｒｖａｌはステップＳ１４６における判定の処理を繰り返す時間間隔である。Here, F start is the start time of the radio frame that transmitted the band request ranging code in step S143. T wakeup is a time required until the electronic circuits constituting the wireless MAC processing unit 302 and the wireless IF unit 303 cancel the power saving mode and become ready to send and receive messages and the like. CheckInterval is a time interval in which the determination process in step S146 is repeated.

省電力制御部３０５は、Ｆｓｔａｒｔを無線ＭＡＣ処理部３０２から取得する。ＴｗａｋｅｕｐおよびＣｈｅｃｋＩｎｔｅｒｖａｌは省電力制御部３０５にあらかじめ与えられているものとする。The power saving control unit 305 acquires F start from the wireless MAC processing unit 302. It is assumed that T wakeup and CheckInterval are given in advance to the power saving control unit 305.

帯域要求処理時間はフレーム単位であるため、帯域要求処理時間に対応する時間の計算には１フレームあたりの時間が必要である。省電力制御部３０５は１フレームあたりの時間を無線ＭＡＣ処理部３０２から取得する。   Since the bandwidth request processing time is in units of frames, it takes time per frame to calculate the time corresponding to the bandwidth request processing time. The power saving control unit 305 acquires the time per frame from the wireless MAC processing unit 302.

ステップＳ１４６の判定において時刻Ｔから帯域要求処理時間が経過していた場合、移動端末局３００の省電力制御部３０５は無線ＭＡＣ処理部３０２および無線ＩＦ部３０３を構成する電子回路に対し省電力モードの解除を指示する（ステップＳ１４７）。   If the bandwidth request processing time has elapsed from time T in the determination in step S146, the power saving control unit 305 of the mobile terminal station 300 performs power saving mode for the electronic circuits constituting the wireless MAC processing unit 302 and the wireless IF unit 303. Is released (step S147).

ステップＳ１４６の判定において時刻Ｔから帯域要求処理時間が経過していなかった場合、移動端末局３００の省電力制御部３０５はＣｈｅｃｋＩｎｔｅｒｖａｌの間待機した後（ステップＳ１４８）、ステップＳ１４６の処理を繰り返す。   If the bandwidth request processing time has not elapsed from time T in the determination in step S146, the power saving control unit 305 of the mobile terminal station 300 waits for CheckInterval (step S148), and then repeats the processing in step S146.

ステップＳ１４１およびステップＳ１４３は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格およびＩＥＥＥ８０２．１６ｊ規格に従って行われる。   Steps S141 and S143 are performed in accordance with the IEEE 802.16e standard and the IEEE 802.16j standard.

以上説明したように、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムによれば、移動端末局は帯域要求処理時間を知ることができる。それは、基地局が、移動端末局に対するスケジューリング局、スケジューリング局と移動端末局の間にある中継局、および各局の最小帯域要求処理遅延、最小アップリンク転送遅延、および最小ダウンリンク転送遅延の情報を基に、当該移動端末局について帯域要求処理時間を計算し、ＭＡＣメッセージに含めて当該移動端末局に送信するためである。   As described above, according to the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, the mobile terminal station can know the bandwidth request processing time. That is, the base station provides information on the scheduling station for the mobile terminal station, the relay station between the scheduling station and the mobile terminal station, and the minimum bandwidth request processing delay, the minimum uplink transfer delay, and the minimum downlink transfer delay of each station. This is because the bandwidth request processing time is calculated for the mobile terminal station, and is included in the MAC message and transmitted to the mobile terminal station.

さらに、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムによれば、移動端末局の電力効率を高めることができる。それは、移動端末局が帯域要求処理時間を参考にして、帯域要求レンジングコードを送信してから当該要求に対応する無線リソース割り当てを受信するまでの間、無線送受信回路を省電力モードにするためである。   Furthermore, according to the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, the power efficiency of the mobile terminal station can be improved. This is because the mobile terminal station refers to the bandwidth request processing time to place the wireless transmission / reception circuit in the power saving mode after transmitting the bandwidth request ranging code until receiving the wireless resource allocation corresponding to the request. is there.

なお、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムでは、中継局が２台であるマルチホップ無線通信システムを例示した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。中継局が１台以下もしくは３台以上であってもよい。   In the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, the multi-hop wireless communication system having two relay stations is illustrated. However, the present invention is not limited to this. The number of relay stations may be one or less or three or more.

また、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムでは、移動端末局への帯域要求処理時間の通知にＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。移動端末局への帯域要求処理時間の通知に他のＭＡＣメッセージを用いてもよい。   In the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, an example in which the REG-RSP message is used for notification of the bandwidth request processing time to the mobile terminal station has been shown, but the present invention is not limited to this. . Other MAC messages may be used for notifying the mobile terminal station of the bandwidth request processing time.

また、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムでは、移動端末局に関する帯域要求処理時間が、当該移動端末局が中継局を介して基地局に接続する際に行われる例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、基地局と移動端末局の間の経路が変更となったとき、基地局が当該移動端末局に関する帯域要求処理時間を再計算し、当該移動端末局に通知してもよい。また更に他の例として、移動端末局が基地局間ハンドオーバを行ったとき、新しい基地局が当該移動端末局に関する帯域要求処理時間を計算し、当該移動端末局に通知してもよい。   Further, in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, an example is shown in which the bandwidth request processing time related to a mobile terminal station is performed when the mobile terminal station connects to a base station via a relay station. However, the present invention is not limited to this. As another example, when the route between the base station and the mobile terminal station is changed, the base station may recalculate the bandwidth request processing time for the mobile terminal station and notify the mobile terminal station. As yet another example, when a mobile terminal station performs inter-base station handover, a new base station may calculate a bandwidth request processing time for the mobile terminal station and notify the mobile terminal station of the calculation.

また、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムでは、移動端末局に関する帯域要求処理時間の計算を基地局が行う例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、中継局が移動端末局に関する帯域要求処理時間の計算を行うようにしてもよい。これを実現するには、中継局に基地局の帯域要求処理時間計算部と同様の機能を持たせればよい。そして、基地局から中継局へ、移動端末局に対するスケジューリング局、スケジューリング局と移動端末局の間にある中継局、および各局の最小帯域要求処理遅延、最小アップリンク転送遅延、および最小ダウンリンク転送遅延の情報を通知すればよい。また、これら情報のすべてを通知するのではなく、一部の情報もしくは、帯域要求処理時間を算出することが可能な他のパラメータを移動端末局へ通知するようにしてもよい。帯域要求処理時間を算出することを可能にする他のパラメータは、例えば、移動端末局からスケジューリング局までのホップ数等である。基地局から中継局へのこれら情報の通知は、基地局がこれら情報を含んだＭＡＣメッセージを中継局へ送信することで実現できる。   In the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, the base station calculates the bandwidth request processing time for the mobile terminal station. However, the present invention is not limited to this. As another example, the relay station may calculate the bandwidth request processing time for the mobile terminal station. In order to realize this, the relay station may have the same function as the bandwidth request processing time calculation unit of the base station. Then, from the base station to the relay station, the scheduling station for the mobile terminal station, the relay station between the scheduling station and the mobile terminal station, and the minimum bandwidth request processing delay, the minimum uplink transfer delay, and the minimum downlink transfer delay of each station This information may be notified. Also, instead of notifying all of this information, a part of information or other parameters capable of calculating the bandwidth request processing time may be notified to the mobile terminal station. Other parameters that make it possible to calculate the bandwidth request processing time are, for example, the number of hops from the mobile terminal station to the scheduling station. Notification of these pieces of information from the base station to the relay station can be realized by the base station transmitting a MAC message including these pieces of information to the relay station.

さらに他の例として、移動端末局が自局に関する帯域要求処理時間の計算を行うようにしてもよい。これを実現するには、移動端末局に基地局の帯域要求処理時間計算部と同様の機能を持たせればよい。そして、基地局から移動端末局へ、移動端末局に対するスケジューリング局、スケジューリング局と移動端末局の間にある中継局、および各局の最小帯域要求処理遅延、最小アップリンク転送遅延、および最小ダウンリンク転送遅延を含む、帯域要求処理時間を計算するための基礎情報を通知すればよい。   As yet another example, the mobile terminal station may calculate the bandwidth request processing time for the local station. In order to realize this, the mobile terminal station may have the same function as the bandwidth request processing time calculation unit of the base station. Then, from the base station to the mobile terminal station, a scheduling station for the mobile terminal station, a relay station between the scheduling station and the mobile terminal station, and a minimum bandwidth request processing delay, a minimum uplink transfer delay, and a minimum downlink transfer of each station Basic information for calculating the bandwidth request processing time including delay may be notified.

また、基地局から移動端末局へ、それら全ての情報を通知するのではなく、一部の情報もしくは、帯域要求処理時間を算出可能な他のパラメータを移動端末局へ通知するようにしてもよい。帯域要求処理時間を算出可能な他のパラメータは、例えば移動端末局からスケジューリング局までのホップ数等である。基地局から移動端末局への情報の通知は、基地局が、これら情報を含んだＭＡＣメッセージを移動端末局へ送信することで実現できる。   Further, instead of notifying all information from the base station to the mobile terminal station, a part of information or other parameters capable of calculating the bandwidth request processing time may be notified to the mobile terminal station. . Other parameters that can calculate the bandwidth request processing time are, for example, the number of hops from the mobile terminal station to the scheduling station. The notification of information from the base station to the mobile terminal station can be realized by the base station transmitting a MAC message including such information to the mobile terminal station.

また、第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムでは、帯域要求レンジングコードを送信する場合に、帯域要求処理時間を考慮して無線送受信回路の省電力制御を行う例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、帯域要求を送信する場合に同様の省電力制御を行ってもよい。   Further, in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, an example in which power saving control of the wireless transmission / reception circuit is performed in consideration of the bandwidth request processing time when the bandwidth request ranging code is transmitted has been shown. However, the present invention is not limited to this. As another example, the same power saving control may be performed when a bandwidth request is transmitted.

また、第１の実施形態では、移動端末局が無線リソースを要求してから、無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を計算し、その処理時間を移動端末局に通知する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、無線リソースを要求するメッセージを中継局が送信してから、その要求に対応する無線リソースの割り当てのメッセージを中継局が受信するまでの処理時間を計算し、その処理時間を中継局に通知することにしてもよい。   In the first embodiment, an example is shown in which a processing time from when a mobile terminal station requests a radio resource until a radio resource is allocated is calculated and the processing time is notified to the mobile terminal station. The present invention is not limited to this. As another example, the processing time from when a relay station transmits a message requesting radio resources until the relay station receives a radio resource allocation message corresponding to the request is calculated, and the processing time is relayed. You may decide to notify a station.

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムについて説明する。(Second Embodiment)
Next, a multi-hop wireless communication system according to the second embodiment will be described.

第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、帯域要求処理時間を基に帯域要求の再送間隔を適切に決定することで、不要な帯域要求の再送を避け、周波数利用効率の悪化を防ぐ。   The multi-hop wireless communication system according to the second embodiment avoids retransmission of unnecessary bandwidth requests and prevents deterioration of frequency utilization efficiency by appropriately determining the bandwidth request retransmission interval based on the bandwidth request processing time.

第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの基本的な構成は図２に示した第１の実施形態のものと同じである。そのため、ここではその説明は省略する。   The basic configuration of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Therefore, the description is omitted here.

また、第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの基地局１００の基本的な構成は図３に示した第１の実施形態のものと同じである。そのため、その説明は省略する。   The basic configuration of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Therefore, the description is omitted.

第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの移動端末局３００の構成を図９に示す。移動端末局３００は、上位レイヤ処理部３０１と、無線ＭＡＣ処理部３０２と、無線ＩＦ部３０３と、帯域要求処理時間管理部３０４と、帯域要求再送間隔計算部３０６と、を具備している。   The configuration of the mobile terminal station 300 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment is shown in FIG. The mobile terminal station 300 includes an upper layer processing unit 301, a wireless MAC processing unit 302, a wireless IF unit 303, a bandwidth request processing time management unit 304, and a bandwidth request retransmission interval calculation unit 306.

第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの移動端末局３００の上位レイヤ処理部３０１、無線ＭＡＣ処理部３０２、無線ＩＦ部３０３、および帯域要求処理時間管理部３０４は、後述の点を除き図４に示される第１の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの移動端末局３００の構成要素と同様の機能を持つ。   The upper layer processing unit 301, the wireless MAC processing unit 302, the wireless IF unit 303, and the bandwidth request processing time management unit 304 of the mobile terminal station 300 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment are the same except for the following points. 4 has the same functions as the components of the mobile terminal station 300 of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment shown in FIG.

第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの移動端末局３００の帯域要求処理時間管理部３０４は、第１の実施形態における機能に加え、帯域要求処理時間を基地局１００から受信した際、帯域要求再送間隔計算部３０６に帯域要求処理時間を通知する。   When the bandwidth request processing time management unit 304 of the mobile terminal station 300 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment receives the bandwidth request processing time from the base station 100 in addition to the functions in the first embodiment, The request retransmission interval calculation unit 306 is notified of the bandwidth request processing time.

第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの移動端末局３００の帯域要求再送間隔計算部３０６は、帯域要求処理時間を帯域要求処理時間管理部３０４から受け取り、その帯域要求処理時間を考慮して、移動端末局３００が使用するのに適切な帯域要求再送間隔を計算し、無線ＭＡＣ処理部３０２に設定する。   The bandwidth request retransmission interval calculation unit 306 of the mobile terminal station 300 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment receives the bandwidth request processing time from the bandwidth request processing time management unit 304 and considers the bandwidth request processing time. The bandwidth request retransmission interval suitable for use by the mobile terminal station 300 is calculated and set in the wireless MAC processing unit 302.

例えば、帯域要求再送間隔を帯域要求処理時間よりも長く設定すれば、各装置が正常に動作して帯域要求を処理したにも関わらず、各装置での平均的な処理遅延および各回線での平均的な伝送遅延によって、帯域要求再送間隔のタイマがタイムアウトして帯域要求レンジングコードが再送されるということが無くなる。   For example, if the bandwidth request retransmission interval is set to be longer than the bandwidth request processing time, the average processing delay in each device and each line in spite of each device operating normally and processing the bandwidth request Due to the average transmission delay, the bandwidth request retransmission interval timer times out and the bandwidth request ranging code is not retransmitted.

ここでは一例として帯域要求再送間隔計算部３０６は式（３）を用いて帯域要求再送間隔計算するものとする。   Here, as an example, it is assumed that the bandwidth request retransmission interval calculation unit 306 calculates the bandwidth request retransmission interval using Equation (3).

帯域要求再送間隔＝帯域要求処理時間×α＋β ・・・（３）   Bandwidth request retransmission interval = bandwidth request processing time × α + β (3)

ここで、αおよびβはシステム定数である。αおよびβはあらかじめ移動端末局３００に与えられていてもよいし、ＭＡＣメッセージ等により基地局１００もしくは中継局２００−２から与えられてもよい。帯域要求再送間隔の単位はフレーム数である。   Here, α and β are system constants. α and β may be given to the mobile terminal station 300 in advance, or may be given from the base station 100 or the relay station 200-2 by a MAC message or the like. The unit of the bandwidth request retransmission interval is the number of frames.

次に、図１０および図１１を参照して、第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの動作について詳細に説明する。   Next, the operation of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIG. 10 and FIG.

基地局１００が移動端末局３００に対する帯域要求処理時間を計算し、移動端末局３００に通知する際の動作は、第１の実施形態と同様であるためその説明を省略する。   Since the operation when the base station 100 calculates the bandwidth request processing time for the mobile terminal station 300 and notifies the mobile terminal station 300 is the same as in the first embodiment, the description thereof is omitted.

移動端末局３００は、基地局１００から帯域要求処理時間を含むＲＥＧ−ＲＳＰメッセージを受信した際、第１の実施形態における動作に加え、図１０で示される動作を行う。   When receiving the REG-RSP message including the bandwidth request processing time from the base station 100, the mobile terminal station 300 performs the operation shown in FIG. 10 in addition to the operation in the first embodiment.

図１０を参照すると、移動端末局３００の帯域要求処理時間管理部３０４は、帯域要求処理時間を帯域要求再送間隔計算部３０６に通知する（ステップＳ２０１）。   Referring to FIG. 10, the band request processing time management unit 304 of the mobile terminal station 300 notifies the band request processing time to the band request retransmission interval calculation unit 306 (step S201).

移動端末局３００の帯域要求再送間隔計算部３０６は、式（３）を用いて帯域要求再送間隔を計算する（ステップＳ２０２）。   The bandwidth request retransmission interval calculation unit 306 of the mobile terminal station 300 calculates the bandwidth request retransmission interval using equation (3) (step S202).

移動端末局３００の帯域要求再送間隔計算部３０６は、ステップＳ２０２で算出した帯域要求再送間隔を無線ＭＡＣ処理部３０２に設定する（ステップＳ２０３）。   The bandwidth request retransmission interval calculation unit 306 of the mobile terminal station 300 sets the bandwidth request retransmission interval calculated in step S202 in the wireless MAC processing unit 302 (step S203).

次に、移動端末局３００の上位レイヤ処理部３０１において上りデータが発生した際の移動端末局３００による帯域要求再送の動作について、図１１を参照して説明する。   Next, the bandwidth request retransmission operation by mobile terminal station 300 when uplink data is generated in higher layer processing section 301 of mobile terminal station 300 will be described with reference to FIG.

移動端末局３００の無線ＭＡＣ処理部３０２は、上位レイヤ処理部３０１から上り（ＵＬ）データを受け取り、当該上りデータに対しＭＡＣ ＰＤＵ化等のＭＡＣ処理を行う（ステップＳ２１１）。無線ＭＡＣ処理部３０２は、更に、無線ＩＦ部３０３を介して帯域要求レンジングコードを送信する（ステップＳ２１２）。その際、無線ＭＡＣ処理部３０２は当該帯域要求レンジングコードを送信した無線フレームの開始時刻を記憶する。   The wireless MAC processing unit 302 of the mobile terminal station 300 receives the uplink (UL) data from the higher layer processing unit 301 and performs MAC processing such as MAC PDU conversion on the uplink data (step S211). The wireless MAC processing unit 302 further transmits a bandwidth request ranging code via the wireless IF unit 303 (step S212). At that time, the wireless MAC processing unit 302 stores the start time of the wireless frame that transmitted the band request ranging code.

その後、無線ＭＡＣ処理部３０２は、無線ＩＦ部３０３を介してＵＬ−ＭＡＰを受信する（ステップＳ２１３）。無線ＭＡＣ処理部３０２は、ステップＳ２１３で受信したＵＬ−ＭＡＰ内に、ステップＳ２１２で送信した帯域要求レンジングコードに対応するＣＤＭＡ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＩＥが含まれているか否か確認する（ステップＳ２１４）。自身の送信した帯域要求レンジングコードに対応するＣＤＭＡ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＩＥがＵＬ−ＭＡＰ内に含まれていれば、無線ＭＡＣ処理部３０２は自装置が要求した無線リソースの割り当てが行われたと判断できる。   Thereafter, the wireless MAC processing unit 302 receives the UL-MAP via the wireless IF unit 303 (step S213). The wireless MAC processing unit 302 checks whether or not the CDMA Allocation IE corresponding to the bandwidth request ranging code transmitted in step S212 is included in the UL-MAP received in step S213 (step S214). If the CDMA Allocation IE corresponding to the bandwidth request ranging code transmitted by itself is included in the UL-MAP, the wireless MAC processing unit 302 can determine that the wireless resource requested by the own device has been allocated.

ＣＤＭＡ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＩＥが含まれていた場合、すなわち無線リソース割り当てが行われた場合、移動端末局３００は帯域要求レンジングコードによる帯域要求処理を終了する。その後の移動端末局３００の処理はＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格に従って行われる。   When the CDMA Allocation IE is included, that is, when radio resource allocation is performed, the mobile terminal station 300 ends the bandwidth request processing by the bandwidth request ranging code. Subsequent processing of the mobile terminal station 300 is performed in accordance with the IEEE 802.16e standard.

ステップＳ２１４の判定において、ＣＤＭＡ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ＩＥが含まれていなかった場合、すなわち無線リソース割り当てが行われていない場合、無線ＭＡＣ処理部３０２は、前回、帯域要求レンジングコードを送信してから帯域要求再送間隔に相当する時間が経過しているかどうか確認する（ステップＳ２１５）。   If the CDMA Allocation IE is not included in the determination in step S214, that is, if radio resource allocation is not performed, the wireless MAC processing unit 302 transmits a bandwidth request ranging code last time after transmitting a bandwidth request ranging code. It is confirmed whether or not the time corresponding to has elapsed (step S215).

帯域要求再送間隔が経過している場合、無線ＭＡＣ処理部３０２はステップＳ２１２に移行し、帯域要求レンジングコードを再送する。帯域要求再送間隔が経過していない場合、無線ＭＡＣ処理部３０２はステップＳ２１３に移行し、無線リソース割り当て状況の監視を継続する。   If the bandwidth request retransmission interval has elapsed, the wireless MAC processing unit 302 proceeds to step S212 and retransmits the bandwidth request ranging code. If the bandwidth request retransmission interval has not elapsed, the wireless MAC processing unit 302 proceeds to step S213 and continues monitoring the wireless resource allocation status.

以上説明したように、第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムによれば、マルチホップ無線通信システムの周波数利用効率を高めることができる。それは、移動端末局３００が帯域要求処理時間を考慮して帯域要求のためのメッセージの再送間隔を決定することで、不要な再送を抑制するためである。   As described above, according to the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment, the frequency use efficiency of the multi-hop wireless communication system can be increased. This is because the mobile terminal station 300 suppresses unnecessary retransmissions by determining the message retransmission interval for bandwidth request in consideration of the bandwidth request processing time.

なお、第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムでは、帯域要求のためのメッセージの再送間隔の計算を移動端末局３００が行う例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、基地局１００もしくは中継局２００が帯域要求のためのメッセージの再送間隔を計算し、その結果をＭＡＣメッセージ等により移動端末局３００に通知することとしてもよい。これは、基地局１００もしくは中継局２００に移動端末局３００の帯域要求再送間隔計算部３０６と同様の機能を持たせることで実現できる。帯域要求のためのメッセージの再送間隔を移動端末局３００へ通知するために利用できるＭＡＣメッセージの一例として、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格で規定されるＵＣＤ（ＵＬ ｃｈａｎｎｅｌ ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）メッセージのＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｍｅｏｕｔフィールドがある。   In the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment, the mobile terminal station 300 calculates the message retransmission interval for bandwidth request. However, the present invention is not limited to this. . As another example, the base station 100 or the relay station 200 may calculate a message retransmission interval for bandwidth request, and notify the mobile terminal station 300 of the result by a MAC message or the like. This can be realized by providing the base station 100 or the relay station 200 with the same function as the bandwidth request retransmission interval calculation unit 306 of the mobile terminal station 300. As an example of a MAC message that can be used to notify the mobile terminal station 300 of a message request interval for bandwidth request, a Contention-based reservation timeout field of a UCD (UL channel descriptor) message defined in the IEEE 802.16e standard is provided. is there.

第２の実施形態によるマルチホップ無線通信システムでは、帯域要求レンジングコードを送信する場合に帯域要求処理時間を考慮して再送間隔を決定する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、帯域要求を送信する場合に、帯域要求処理時間を考慮して再送間隔を決定することにしてもよい。   In the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment, an example is shown in which the retransmission interval is determined in consideration of the bandwidth request processing time when transmitting the bandwidth request ranging code, but the present invention is limited to this. is not. As another example, when a bandwidth request is transmitted, the retransmission interval may be determined in consideration of the bandwidth request processing time.

以上、本発明の実施形態について述べてきたが、本発明は、これらの実施形態だけに限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内において、これらの実施形態を組み合わせて使用したり、一部の構成を変更したりしてもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited only to these embodiment, In the range of the technical idea of this invention, these embodiment is combined and used. Some of the configurations may be changed.

この出願は、２００９年７月８日に出願された日本出願 特願２００９−１６１６８６を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。   This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2009-161686 filed on Jul. 8, 2009, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

Claims (33)

基地局に接続された中継局によってマルチホップ無線通信を実現し、該基地局および該中継局のいずれかがスケジューリング局となって、該スケジューリング局、および該スケジューリング局と通信装置の間にある中継局の無線リソースの割り当てを集中的に行うマルチホップ無線通信システムであって、
通信装置が前記スケジューリング局に無線リソースを要求してから該スケジューリング局から該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を示す処理時間情報を、該通信装置と前記基地局または前記中継局との接続構成に基づいて生成する処理時間情報生成手段と、
前記処理時間情報生成手段により得られた前記処理時間情報を前記通信装置に通知する処理時間情報通知手段と、
を有するマルチホップ無線通信システム。A relay station connected to the base station realizes multi-hop wireless communication, and either the base station or the relay station becomes a scheduling station, and the relay is between the scheduling station and the scheduling station and the communication device A multi-hop wireless communication system that centrally allocates radio resources of stations,
Processing time information indicating a processing time from when a communication device requests a radio resource to the scheduling station until a radio resource is allocated from the scheduling station to the communication device, the communication device and the base station or the relay station Processing time information generating means for generating based on the connection configuration of
Processing time information notifying means for notifying the communication device of the processing time information obtained by the processing time information generating means;
A multi-hop wireless communication system. 前記処理時間情報生成手段と前記処理時間情報通知手段が前記基地局に備えられている、請求項１に記載のマルチホップ無線通信システム。  The multi-hop wireless communication system according to claim 1, wherein the processing time information generating means and the processing time information notifying means are provided in the base station. 前記基地局または前記中継局のいずれかが前記スケジューリング局としてスケジューリングを行う、請求項１または２に記載のマルチホップ無線通信システム。  The multi-hop wireless communication system according to claim 1 or 2, wherein either the base station or the relay station performs scheduling as the scheduling station. 前記通信装置は、該通信装置が無線リソースを要求してから前記処理時間以下の所定時間が経過するまで、該通信装置の消費電力が低減されるような制御を行う、請求項１から３のいずれか１項に記載のマルチホップ無線通信システム。  4. The control according to claim 1, wherein the communication device performs control such that power consumption of the communication device is reduced until a predetermined time less than the processing time elapses after the communication device requests a radio resource. The multi-hop wireless communication system according to any one of claims. 前記通信装置の消費電力が低減されるような制御は、通信を行うための回路の少なくとも一部を停止させる制御である、請求項４に記載のマルチホップ無線通信システム。  The multi-hop wireless communication system according to claim 4, wherein the control for reducing power consumption of the communication device is control for stopping at least a part of a circuit for performing communication. 前記通信装置は、無線リソースを要求するための要求メッセージに対する応答が無いときに該要求メッセージを再送する時間間隔を、前記処理時間に基づいて決定する、請求項１から５のいずれか１項に記載のマルチホップ無線通信システム。  The communication apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the communication device determines a time interval for resending the request message based on the processing time when there is no response to the request message for requesting a radio resource. The multi-hop wireless communication system described. 前記通信装置は中継局もしくは移動端末局である、請求項１から６のいずれか１項に記載のマルチホップ無線通信システム。  The multi-hop wireless communication system according to claim 1, wherein the communication device is a relay station or a mobile terminal station. 前記処理時間情報は、前記通信装置が無線リソースを要求してから該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間そのものを含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチホップ無線通信システム。  The multi-hop radio according to any one of claims 1 to 7, wherein the processing time information includes a processing time itself from when the communication device requests a radio resource until a radio resource is allocated to the communication device. Communications system. 前記処理時間情報は、前記通信装置が無線リソースを要求してから該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を算出するための基礎情報を含む、請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチホップ無線通信システム。  The processing time information includes basic information for calculating a processing time from when the communication device requests a radio resource until a radio resource is allocated to the communication device. A multi-hop wireless communication system according to 1. 前記基礎情報は、前記通信装置に対して無線リソースの割り当てを行うスケジューリング局を示す情報と、該スケジューリング局における無線リソースの割り当ての処理にかかる時間を示す情報と、該スケジューリング局と前記通信装置の間にある中継局において上りリンクおよび下りリンクのデータ転送にかかる時間を示す情報と、を含む、請求項９に記載のマルチホップ無線通信システム。  The basic information includes information indicating a scheduling station that allocates radio resources to the communication apparatus, information indicating time required for radio resource allocation processing in the scheduling station, and information on the scheduling station and the communication apparatus The multi-hop wireless communication system according to claim 9, further comprising: information indicating a time required for uplink and downlink data transfer at a relay station in between. 前記基礎情報を取得した前記通信装置が該基礎情報に基づいて前記処理時間を算出する、請求項９または１０に記載のマルチホップ無線通信システム。  The multihop wireless communication system according to claim 9 or 10, wherein the communication device that has acquired the basic information calculates the processing time based on the basic information. 基地局に接続された中継局によってマルチホップ無線通信を実現し、該基地局および該中継局のいずれかがスケジューリング局となって、該スケジューリング局、および該スケジューリング局と通信装置の間にある中継局の無線リソースの割り当てを集中的に行うマルチホップ無線通信システムにおける管理装置であって、
通信装置が前記スケジューリング局に無線リソースを要求してから該スケジューリング局から該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を示す処理時間情報を、該通信装置と前記基地局または前記中継局との接続構成に基づいて生成する処理時間情報生成手段と、
前記処理時間情報生成手段により得られた前記処理時間情報を前記通信装置に通知する処理時間情報通知手段と、
を有する管理装置。A relay station connected to the base station realizes multi-hop wireless communication, and either the base station or the relay station becomes a scheduling station, and the relay is between the scheduling station and the scheduling station and the communication device A management device in a multi-hop wireless communication system that centrally allocates radio resources of stations,
Processing time information indicating a processing time from when a communication device requests a radio resource to the scheduling station until a radio resource is allocated from the scheduling station to the communication device, the communication device and the base station or the relay station Processing time information generating means for generating based on the connection configuration of
Processing time information notifying means for notifying the communication device of the processing time information obtained by the processing time information generating means;
A management device. 前記処理時間情報生成手段と前記処理時間情報通知手段が前記基地局内に備えられている、請求項１２に記載の管理装置。  The management apparatus according to claim 12, wherein the processing time information generation unit and the processing time information notification unit are provided in the base station. 前記処理時間情報は、前記通信装置が無線リソースを要求してから該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間そのものを含む、請求項１２または１３に記載の管理装置。  The management apparatus according to claim 12 or 13, wherein the processing time information includes a processing time itself from when the communication apparatus requests a radio resource until a radio resource is allocated to the communication apparatus. 前記処理時間情報は、前記通信装置が無線リソースを要求してから該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を算出するための基礎情報を含む、請求項１２または１３に記載の管理装置。  The management apparatus according to claim 12 or 13, wherein the processing time information includes basic information for calculating a processing time from when the communication apparatus requests a radio resource until a radio resource is allocated to the communication apparatus. . 前記基礎情報は、前記通信装置に対して無線リソースの割り当てを行うスケジューリング局を示す情報と、該スケジューリング局における無線リソースの割り当ての処理にかかる時間を示す情報と、該スケジューリング局と前記通信装置の間にある中継局において上りリンクおよび下りリンクのデータ転送にかかる時間を示す情報と、を含む、請求項１５に記載の管理装置。  The basic information includes information indicating a scheduling station that allocates radio resources to the communication apparatus, information indicating time required for radio resource allocation processing in the scheduling station, and information on the scheduling station and the communication apparatus The management apparatus according to claim 15, further comprising: information indicating a time required for uplink and downlink data transfer at a relay station between them. 前記基礎情報を取得した前記通信装置が該基礎情報に基づいて前記処理時間を算出する、請求項１５または１６に記載の管理装置。  The management apparatus according to claim 15 or 16, wherein the communication apparatus that has acquired the basic information calculates the processing time based on the basic information. 基地局に接続された中継局によってマルチホップ無線通信を実現し、該基地局および該中継局のいずれかがスケジューリング局となって、該スケジューリング局、および該スケジューリング局と通信装置の間にある中継局の無線リソースの割り当てを集中的に行うマルチホップ無線通信システムに接続する通信装置であって、
該通信装置が前記スケジューリング局に無線リソースを要求してから該スケジューリング局から無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を示す処理時間情報を管理装置に要求し、該管理装置から、該通信装置と前記基地局または前記中継局との接続構成に基づいて決定された処理時間情報を取得し、該処理時間を保持する管理手段と、
該通信装置が無線リソースを要求してから前記処理時間以下の所定時間が経過するまで、該通信装置の消費電力が低減されるような制御を行う省電力制御手段と、
を有する通信装置。A relay station connected to the base station realizes multi-hop wireless communication, and either the base station or the relay station becomes a scheduling station, and the relay is between the scheduling station and the scheduling station and the communication device A communication device connected to a multi-hop wireless communication system that centrally allocates radio resources of a station,
Requesting processing time information indicating processing time from when the communication device requests radio resources to the scheduling station until radio resources are allocated from the scheduling station, from the management device to the communication device and the communication device Management means for acquiring processing time information determined based on a connection configuration with a base station or the relay station, and holding the processing time;
Power saving control means for performing control such that power consumption of the communication device is reduced until a predetermined time equal to or shorter than the processing time elapses after the communication device requests a radio resource;
A communication device. 前記通信装置の消費電力が低減されるような制御は、通信を行うための回路の少なくとも一部を停止させる制御である、請求項１８に記載の通信装置。  The communication device according to claim 18, wherein the control for reducing power consumption of the communication device is control for stopping at least a part of a circuit for performing communication. 基地局に接続された中継局によってマルチホップ無線通信を実現し、該基地局および該中継局のいずれかがスケジューリング局となって、該スケジューリング局、および該スケジューリング局と通信装置の間にある中継局の無線リソースの割り当てを集中的に行うマルチホップ無線通信システムに接続する通信装置であって、
該通信装置が前記スケジューリング局に無線リソースを要求してから該スケジューリング局から無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を示す処理時間情報を管理装置に要求し、該管理装置から、該通信装置と前記基地局または前記中継局との接続構成に基づいて決定された処理時間情報を取得し、該処理時間を保持する管理手段と、
該通信装置が無線リソースを要求するための要求メッセージに対する応答が無いときに該要求メッセージを再送する時間間隔を、前記処理時間に基づいて決定する再送間隔計算手段と、
を有する通信装置。A relay station connected to the base station realizes multi-hop wireless communication, and either the base station or the relay station becomes a scheduling station, and the relay is between the scheduling station and the scheduling station and the communication device A communication device connected to a multi-hop wireless communication system that centrally allocates radio resources of a station,
Requesting processing time information indicating processing time from when the communication device requests radio resources to the scheduling station until radio resources are allocated from the scheduling station, from the management device to the communication device and the communication device Management means for acquiring processing time information determined based on a connection configuration with a base station or the relay station, and holding the processing time;
Retransmission interval calculation means for determining a time interval for retransmitting the request message when there is no response to the request message for requesting a radio resource from the communication device, based on the processing time;
A communication device. 前記処理時間情報は、前記通信装置が無線リソースを要求してから該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間そのものを含む、請求項１８から２０のいずれか１項に記載の通信装置。  The communication device according to any one of claims 18 to 20, wherein the processing time information includes a processing time itself from when the communication device requests a radio resource until a radio resource is allocated to the communication device. 前記処理時間情報は、前記通信装置が無線リソースを要求してから該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を算出するための基礎情報を含む、請求項１８から２０のいずれか１項に記載の通信装置。  The processing time information includes basic information for calculating a processing time from when the communication device requests a radio resource until a radio resource is allocated to the communication device. The communication apparatus as described in. 前記基礎情報は、前記通信装置に対して無線リソースの割り当てを行うスケジューリング局を示す情報と、該スケジューリング局における無線リソースの割り当ての処理にかかる時間を示す情報と、該スケジューリング局と前記通信装置の間にある中継局において上りリンクおよび下りリンクのデータ転送にかかる時間を示す情報と、を含む、請求項２２に記載の通信装置。  The basic information includes information indicating a scheduling station that allocates radio resources to the communication apparatus, information indicating time required for radio resource allocation processing in the scheduling station, and information on the scheduling station and the communication apparatus The communication apparatus according to claim 22, comprising: information indicating a time required for uplink and downlink data transfer at a relay station located between the relay stations. 前記管理手段は、取得した前記基礎情報に基づいて前記処理時間を算出する、請求項２２または２３に記載の通信装置。  The communication device according to claim 22 or 23, wherein the management unit calculates the processing time based on the acquired basic information. 基地局に接続された中継局によってマルチホップ無線通信を実現し、該基地局および該中継局のいずれかがスケジューリング局となって、該スケジューリング局、および該スケジューリング局と通信装置の間にある中継局の無線リソースの割り当てを集中的に行うマルチホップ無線通信システムの制御方法であって、
通信装置が前記スケジューリング局に無線リソースを要求してから該スケジューリング局から該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を示す処理時間情報を、該通信装置と前記基地局または前記中継局との接続構成に基づいて生成し、
得られた前記処理時間情報を前記通信装置に通知する、制御方法。A relay station connected to the base station realizes multi-hop wireless communication, and either the base station or the relay station becomes a scheduling station, and the relay is between the scheduling station and the scheduling station and the communication device A control method of a multi-hop wireless communication system that centrally allocates radio resources of a station,
Processing time information indicating a processing time from when a communication device requests a radio resource to the scheduling station until a radio resource is allocated from the scheduling station to the communication device, the communication device and the base station or the relay station Based on the connection configuration of
A control method of notifying the communication device of the obtained processing time information. 前記スケジューリング局は前記基地局または前記中継局のいずれかである、請求項２５に記載の制御方法。  The control method according to claim 25, wherein the scheduling station is either the base station or the relay station. 該通信装置が無線リソースを要求してから前記処理時間以下の所定時間が経過するまで、該通信装置の消費電力が低減されるような制御を行う、請求項２５または２６に記載の制御方法。  27. The control method according to claim 25 or 26, wherein control is performed such that power consumption of the communication device is reduced until a predetermined time equal to or shorter than the processing time elapses after the communication device requests a radio resource. 前記通信装置の消費電力が低減されるような制御は、通信を行うための回路の少なくとも一部を停止させる制御である、請求項２７に記載の制御方法。  28. The control method according to claim 27, wherein the control for reducing power consumption of the communication device is control for stopping at least a part of a circuit for performing communication. 前記通信装置が無線リソースを要求するための要求メッセージに対する応答が無いときに該要求メッセージを再送する時間間隔を、前記処理時間に基づいて決定する、請求項２５から２８のいずれか１項に記載の制御方法。  29. The time interval for retransmitting the request message when there is no response to the request message for requesting a radio resource by the communication device is determined based on the processing time. Control method. 前記処理時間情報は、前記通信装置が無線リソースを要求してから該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間そのものを含む、請求項２５から２９のいずれか１項に記載の制御方法。  30. The control method according to any one of claims 25 to 29, wherein the processing time information includes a processing time itself from when the communication device requests a radio resource until a radio resource is allocated to the communication device. 前記処理時間情報は、前記通信装置が無線リソースを要求してから該通信装置に無線リソースが割り当てられるまでの処理時間を算出するための基礎情報を含む、請求項２５から２９のいずれか１項に記載の制御方法。  30. The process time information according to any one of claims 25 to 29, wherein the processing time information includes basic information for calculating a processing time from when the communication device requests a radio resource until a radio resource is allocated to the communication device. The control method described in 1. 前記基礎情報は、前記通信装置に対して無線リソースの割り当てを行うスケジューリング局を示す情報と、該スケジューリング局における無線リソースの割り当ての処理にかかる時間を示す情報と、該スケジューリング局と前記通信装置の間にある中継局において上りリンクおよび下りリンクのデータ転送にかかる時間を示す情報と、を含む、請求項３１に記載の制御方法。  The basic information includes information indicating a scheduling station that allocates radio resources to the communication apparatus, information indicating time required for radio resource allocation processing in the scheduling station, and information on the scheduling station and the communication apparatus 32. The control method according to claim 31, further comprising: information indicating a time required for uplink and downlink data transfer at a relay station in between. 前記基礎情報を取得した前記通信装置が該基礎情報に基づいて前記処理時間を算出する、請求項３１または３２に記載の制御方法。  The control method according to claim 31 or 32, wherein the communication device that has acquired the basic information calculates the processing time based on the basic information.
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