JP5440052B2 - 中継局装置、基地局装置、移動局装置および無線通信システム - Google Patents
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Description
1.第1実施形態
1−1. 広告配信方法に関する考察
1−2. 広告配信方式の課題
1−3. 課題を解決するための手段の概要
1−4. 本実施形態に係る無線通信システムの概要
1−5. 無線通信システムにおける中継局の概要
1−6. 論理リンク種別の定義
1−7. 周波数リソースの利用例
1−8. 中継局によるチャネルの利用
1−9. 移動局のハードウェア構成例
1−10.移動局の機能構成例
1−11.基地局のハードウェア構成例
1−12.基地局の機能構成例
1−13.中継局のハードウェア構成例
1−14.中継局の機能構成例
1−15.中継局の信号処理
1−16.中継局の具体例(その1:電子看板の場合)
1−17.中継局300の具体例(その2:自動販売機の場合)
1−18.課金システムの例
2.変形例
3.まとめ
[1−1. 広告配信方法に関する考察]
昨今、電子的なディスプレイ装置を看板として利用する広告システムが利用される傾向にある。一般的にディジタルサイネージシステムなどと呼ばれるものである。このようなシステムにおいては、表示する内容を時々刻々と変化させることができるなどのメリットがあるため、ペンキ塗りの看板などよりも高い広告効果が得られると期待されている。表示内容を変化させるためには表示データをディスプレイ装置に転送する必要があり、この表示データをディスプレイ装置に配送する目的で無線通信システムが用いられることもある。例えば、ディスプレイ装置に無線通信システムの移動局に相当する無線通信装置が備えられており、表示データを無線通信システムにて無線通信装置に配送し、無線通信装置に配送された表示データに基づいてディスプレイ装置が表示内容を表示するなどというものが存在する。
前述したように、電子的なディスプレイ装置が無線通信システムの移動局に相当する無線通信装置を備えることにより、無線通信装置に配信された表示データに基づいて、表示内容を切り替えるディスプレイ装置などが存在する。このような装置においては、ディスプレイ装置に具備されている通信局は移動局であるため、表示内容をディスプレイ装置に配信するためのデータ配信には通信料金が発生するという問題があった。
そこで、中継局が電子ディスプレイ装置などの出力装置を備えることによって、中継局は、電子看板として動作しながら、移動局に対して通信路を提供する。これによって、基地局は、電子看板用のデータを中継局に配信しつつ、移動局に対して基地局との接続を提供したり、中継局独自のコンテンツを移動局に届けたりすることが可能になる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図1に示すように、移動局100が、ビルの屋上などに設置された基地局200と無線にて通信を行い、基地局200が外部のネットワーク40との接続を行うようなシステムは、セルラー無線通信システムとして知られている。いわゆる携帯電話システムなどはこのシステムの一例である。
無線通信システム1の移動局100は、基地局200とのみ通信を行うことを例示して説明してきたが、基地局200がカバーするサービスエリアを延長するなどの目的で中継局300が設置される場合も考えられる。図4は、中継局300の概要を説明するための図である。図4を用いて、無線通信システム1に中継局300が存在する形態について説明する。
図6は、本実施形態に係る論理リンクの種別を示す図である。図6を用いて、本実施形態における論理リンクの種別を説明する。本実施形態における無線通信システム1には、一般のセルラー無線通信システムと同様に、基地局200と移動局100との間で直接設定される直接リンクが存在する。また、無線通信システム1に中継局300が存在する場合には、移動局100から中継局300を介して基地局200に接続するリレーリンクが存在している。本実施形態では、このリレーリンクを第二の論理リンクと定義する。
上記の周波数リソースの割り当て例を図13から図18を用いて説明する。図13から図18は、無線通信システム1で用いる下りチャネルの利用例を図示したものである。まず、基地局200配下の周波数リソースの割り当てが、時分割で行われる場合について説明する。
上記で説明した「中継局の他チャネル」の内訳を詳解する。「中継局の他チャネル」には、少なくとも下記の種類(1)〜(4)が存在する。
(1)第一の論理リンクを収容するためのチャネル
(2)第二の論理リンクにおける基地局200と中継局300との間の通信を収容するためのチャネル
(3)第二の論理リンクにおける中継局300と移動局100との間の通信を収容するためのチャネル
(4)第三の論理リンクを収容するためのチャネル
図7は、本実施形態に係る移動局のハードウェア構成について示す図である。図7を用いて、本実施形態に係る移動局のハードウェア構成について説明する。移動局100は、典型的には携帯電話端末のような形状が想定されるが、形態電話端末に限定されるものではない。移動局100は、無線信号処理部730を備えている。無線信号処理部730は、基地局200との通信を行うための信号処理や、中継局300との通信を行うための信号処理を行うモジュールである。このモジュールで処理された信号は、アンテナ710を介して通信相手である基地局200や中継局300と送受信される。
図8は、本実施形態に係る移動局の機能構成について示す図である。図8を用いて、本実施形態に係る移動局の機能構成について説明する。図8に示すように、移動局100は、受信部110、制御部120、送信部130、記憶部150、表示部160などを備える。
図9は、本実施形態に係る基地局のハードウェア構成について示す図である。図9を用いて、本実施形態に係る基地局のハードウェア構成について説明する。基地局200は、無線信号処理部830を備えている。無線信号処理部830は、中継局300との通信を行うための信号処理や、移動局100との通信を行うための信号処理を行うモジュールである。このモジュールで処理された信号は、アンテナ810を介して通信相手である中継局300や移動局100と送受信される。
図10は、本実施形態に係る基地局の機能構成について示す図である。図10を用いて、本実施形態に係る基地局の機能構成について説明する。図10に示すように、基地局200は、受信部210、制御部220、送信部230、記憶部250、通信部270などを備える。
図11は、本実施形態に係る中継局のハードウェア構成について示す図である。図11を用いて、本実施形態に係る中継局のハードウェア構成について説明する。中継局300は、無線信号処理部930を備えている。無線信号処理部930は、基地局200との通信を行うための信号処理や、移動局100との通信を行うための信号処理を行うモジュールである。このモジュールで処理された信号は、アンテナ(第1アンテナ910、第2アンテナ920など)を介して通信相手である基地局200や移動局100と送受信される。アンテナは、複数本(例えば、第1アンテナ910と第2アンテナ920との2本)を備えており、通信相手に応じて異なる指向性を有することとしてもよい。図5は、中継局300が異なる指向性を有するアンテナを備える例について示す図である。例えば、図5に示したように、中継局300Aは、接続する基地局200Aと通信を行う際には、ビームパタンB1で示されたように、通信相手となる基地局200Aに指向性を定めたパタンによって送受信を行い、移動局100と通信を行う際には、当該中継局300Aの提供するエリアに向けて指向性を定めたビームパタンB2で示されたようなパタンによって送受信を行う。ビームパタンB1で送信された信号を受信できる範囲はサービスエリア30A1として示され、ビームパタンB2で送信された信号を受信できる範囲はサービスエリア30A2として示されている。
図12は、本実施形態に係る中継局の機能構成について示す図である。図12を用いて、本実施形態に係る中継局の機能構成について説明する。図12に示すように、中継局300は、受信部310、制御部320、送信部330、記憶部350、表示部360などを備える。
中継局300は、第二の論理リンクを設立した場合は、第二の論理リンクを介して受信したデータを基地局200または移動局100に送信する(リレーする)。リレーの方法論としては、例えば、一般的に知られている方法論が用いられるが、第二の論理リンクを使用したリレーの方法論については特に限定されるものではない。
中継局300がどのような装置であるかについて、さらに具体的な例を示して説明する。ここでは、中継局300が電子看板として動作する装置である場合の例である。この場合、第一の論理リンクを介して基地局200から中継局300に転送されてくるデータは広告情報であり、中継局300における出力装置980は、32インチ相当以上の大きさのディスプレイが想定される。このディスプレイは、不特定多数の人にコンテンツを直接閲覧させるために用いられる。コンテンツは、動画像情報であることがほとんどで、再生する動画像情報の内容が第一の論理リンクを介して基地局200側から転送されてきて、不揮発性メモリ960に格納され、経過時間や時間帯、その他の要因に応じて表示する情報が更新される。表示コンテンツをどのように更新するかといった制御情報も第一の論理リンクを介して基地局200から転送され、不揮発性メモリ960に格納される。
中継局300の具体的な構成について、もう一つの例を示して説明する。中継局300が自動販売機の在庫データを管理する装置である場合の例である。この場合、図12に示したとおり、中継局300には、在庫データ記憶部が備わっており、在庫データ記憶部は自動販売機内の商品在庫データを記憶し、自動販売機内の商品在庫が少なくなるとその旨を基地局200経由で在庫管理センターに通達するなどということが行われる。この場合、第一の論理リンクを介して基地局200と中継局300の間で転送されるデータには、自動販売機内の商品在庫データが含まれることになる。
上記のように、中継局300を無線通信システム1のサービス提供事業者以外の者が設置した場合、中継局300の所有者は、第一の論理リンクと第三の論理リンクとを利用するために占有した周波数リソース分だけサービス提供事業者に対して対価を支払うことが必要となる。しかしながら、中継局300は、第二の論理リンクを設立して移動局100を基地局200に接続する補助をも同時に行うことから、補助した作業分は中継局300の所有者に対してサービス提供事業者は対価を支払うべきであると考えられる。そこで、これらを加味した課金システムが設定されることが推奨される。図20は、中継局が行う通信に対してかかる料金を算出する処理の流れを示すフローチャートである。この例について、図20を用いて説明する。以下に示すような利用料金の算出は、例えば、料金算出装置によって計算される。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本実施形態によれば、中継局が移動局に対して基地局との間の通信路を提供し、かつ、中継局を通信のエンドポイントとすることが可能な技術を提供することができる。これにより、中継局は、インフラ施設の一部として動作しながら無線通信システムのユーザとして動作することができるようになる。また、無線通信システムは、無線信号によって使用されるリソースを必要に応じて提供することができるため、リソースを有効に利用することができるようになる。
40 ネットワーク
100 移動局
111 無線信号受信部
121 データ抽出部
122 表示制御部
131 無線信号送信部
151 データ記憶部
160 表示部
200 基地局
211 基地局中継局間リソース割当要求受信部
212 基地局側中継リソース割当要求受信部
213 移動局側中継リソース割当要求受信部
214 無線信号受信部
215 移動局中継局間リソース割当要求受信部
221 基地局中継局間リソース割当処理部
222 基地局側中継リソース割当処理部
223 移動局側中継リソース割当処理部
225 移動局中継局間リソース割当処理部
231 基地局中継局間リソース割当応答送信部
232 基地局側中継リソース割当応答送信部
233 移動局側中継リソース割当応答送信部
234 無線信号送信部
235 移動局中継局間リソース割当応答送信部
251 基地局中継局間リソース情報記憶部
252 基地局側中継リソース情報記憶部
253 移動局側中継リソース情報記憶部
255 移動局中継局間リソース情報記憶部
270 通信部
300 中継局
311 基地局中継局間リソース割当応答受信部
312 基地局側中継リソース割当応答受信部
313 移動局側中継リソース割当応答受信部
314 無線信号受信部
315 移動局中継局間リソース割当応答受信部
321 データ抽出部
322 表示制御部
323 送信制御部
324 在庫データ取得部
331 基地局中継局間リソース割当要求送信部
332 基地局側中継リソース割当要求送信部
333 移動局側中継リソース割当要求送信部
334 無線信号送信部
335 移動局中継局間リソース割当要求送信部
351 基地局中継局間リソース情報記憶部
352 基地局側中継リソース情報記憶部
353 移動局側中継リソース情報記憶部
354 データ記憶部
355 移動局中継局間リソース情報記憶部
356 在庫データ記憶部
360 表示部
Claims (15)
- 自装置によって中継されて基地局装置と移動局装置との間で送受信される無線信号とは異なる前記基地局装置と自装置との間で送受信される無線信号によって使用されるリソースである基地局中継局間リソースの割り当てを要求する旨を示す基地局中継局間リソース割当要求を前記基地局装置に無線信号によって送信する基地局中継局間リソース割当要求送信部と、
前記基地局中継局間リソース割当要求に対する応答である基地局中継局間リソース割当応答として前記基地局中継局間リソースを示す基地局中継局間リソース情報を前記基地局装置から無線信号によって受信する基地局中継局間リソース割当応答受信部と、
前記基地局中継局間リソース割当応答受信部によって受信された前記基地局中継局間リソース情報を記憶する基地局中継局間リソース情報記憶部と、
を備える、中継局装置。 - 自装置によって中継されて前記基地局装置と移動局装置との間で送受信される無線信号のうち、前記基地局装置と自装置との間で送受信される無線信号によって使用されるリソースである基地局側中継リソースの割り当てを要求する旨を示す基地局側中継リソース割当要求を前記基地局装置に無線信号によって送信する基地局側中継リソース割当要求送信部と、
前記基地局側中継リソース割当要求に対する応答である基地局側中継リソース割当応答として前記基地局側中継リソースを示す基地局側中継リソース情報を前記基地局装置から無線信号によって受信する基地局側中継リソース割当応答受信部と、
前記基地局側中継リソース割当応答受信部によって受信された前記基地局側中継リソース情報を記憶する基地局側中継リソース情報記憶部と、
をさらに備える、請求項1に記載の中継局装置。 - 自装置によって中継されて前記基地局装置と前記移動局装置との間で送受信される無線信号のうち、前記移動局装置と自装置との間で送受信される無線信号によって使用されるリソースである移動局側中継リソースの割り当てを要求する旨を示す移動局側中継リソース割当要求を前記基地局装置に無線信号によって送信する移動局側中継リソース割当要求送信部と、
前記移動局側中継リソース割当要求に対する応答である移動局側中継リソース割当応答として前記移動局側中継リソースを示す移動局側中継リソース情報を前記基地局装置から無線信号によって受信する移動局側中継リソース割当応答受信部と、
前記移動局側中継リソース割当応答受信部によって受信された前記移動局側中継リソース情報を記憶する移動局側中継リソース情報記憶部と、
をさらに備える、請求項2に記載の中継局装置。 - 無線信号を受信する無線信号受信部と、
前記無線信号受信部によって受信された前記無線信号によって使用されるリソースが前記基地局中継局間リソース情報記憶部によって記憶されている前記基地局中継局間リソース情報によって示されるものである場合に、前記無線信号からデータを抽出するデータ抽出部と、
前記データ抽出部によって抽出された前記データを記憶するデータ記憶部と、
をさらに備える、請求項3に記載の中継局装置。 - 前記無線信号受信部によって受信された前記無線信号によって使用されるリソースが前記基地局側中継リソース情報記憶部によって記憶されている前記基地局側中継リソース情報によって示されるものである場合には、前記移動局側中継リソース情報記憶部によって記憶されている前記移動局側中継リソース情報によって示される前記移動局側中継リソースを使用した無線信号を送信する無線信号送信部、
をさらに備える、請求項4に記載の中継局装置。 - 前記無線信号送信部は、
前記無線信号受信部によって受信された前記無線信号によって使用されるリソースが前記移動局側中継リソース情報記憶部によって記憶されている前記移動局側中継リソース情報によって示されるものである場合には、前記基地局側中継リソース情報記憶部によって記憶されている前記基地局側中継リソース情報によって示される前記基地局側中継リソースを使用した無線信号を送信する、
請求項5に記載の中継局装置。 - 表示部と、
前記データ記憶部から前記データを抽出し、抽出した前記データを前記表示部に表示させる表示制御部と、
をさらに備える、請求項4に記載の中継局装置。 - 前記データ抽出部は、
前記無線信号から表示を制御するための表示制御情報をさらに抽出し、
前記データ記憶部は、
前記データ抽出部によって抽出された前記表示制御情報をさらに記憶し、
前記表示制御部は、
前記データ記憶部によって記憶されている前記表示制御情報に基づいて前記データ記憶部から前記データを抽出し、抽出した前記データを前記表示部に表示させる、
請求項7に記載の中継局装置。 - 移動局装置と自装置との間で送受信される無線信号によって使用されるリソースである移動局中継局間リソースの割り当てを要求する旨を示す移動局中継局間リソース割当要求を前記基地局装置に無線信号によって送信する移動局中継局間リソース割当要求送信部と、
前記移動局中継局間リソース割当要求に対する応答である移動局中継局間リソース割当応答として前記移動局中継局間リソースを示す移動局中継局間リソース情報を前記基地局装置から無線信号によって受信する移動局中継局間リソース割当応答受信部と、
前記移動局中継局間リソース割当応答受信部によって受信された前記移動局中継局間リソース情報を記憶する移動局中継局間リソース情報記憶部と、
をさらに備える、請求項4に記載の中継局装置。 - 前記移動局中継局間リソース情報記憶部によって記憶されている前記移動局中継局間リソース情報によって示される前記移動局中継局間リソースを使用した無線信号を送信する無線信号送信部と、
前記データ記憶部から前記データを抽出し、抽出した前記データを無線信号によって前記無線信号送信部に送信させる送信制御部と、
をさらに備える、請求項9に記載の中継局装置。 - 前記基地局中継局間リソース情報記憶部によって記憶されている前記基地局中継局間リソース情報によって示される前記基地局中継局間リソースを使用した無線信号を送信することが可能である無線信号送信部と、
自動販売機から前記自動販売機内の在庫データを取得する在庫データ取得部と、
前記在庫データ取得部によって取得された前記在庫データを記憶する在庫データ記憶部と、
前記在庫データ記憶部によって記憶されている前記在庫データを抽出し、抽出した前記在庫データを無線信号によって前記無線信号送信部に送信させる送信制御部と、
をさらに備える、請求項1に記載の中継局装置。 - 前記中継局装置が行った通信にかかる料金は、
前記中継局装置による前記基地局側中継リソースを使用した無線信号の送信、前記基地局側中継リソースを使用した無線信号の受信、前記移動局側中継リソースを使用した無線信号の送信および前記移動局側中継リソースを使用した無線信号の受信のうちの少なくともいずれか一つに関する情報に基づいて算出される、
請求項9に記載の中継局装置。 - 自装置と移動局装置との間で送受信される無線信号とは異なる中継局装置と自装置との間で送受信される無線信号によって使用されるリソースである基地局中継局間リソースの割り当てを要求する旨を示す基地局中継局間リソース割当要求を前記中継局装置から無線信号によって受信する基地局中継局間リソース割当要求受信部と、
前記基地局中継局間リソースの割り当てを行う基地局中継局間リソース割当処理部と、
前記基地局中継局間リソース割当処理部によって割り当てられた前記基地局中継局間リソースを示す基地局中継局間リソース情報を記憶する基地局中継局間リソース情報記憶部と、
前記基地局中継局間リソース割当要求に対する応答である基地局中継局間リソース割当応答として前記基地局中継局間リソースを示す前記基地局中継局間リソース情報を前記移動局装置に無線信号によって送信する基地局中継局間リソース割当応答送信部と、
を備える、基地局装置。 - 基地局装置と移動局装置との間で送受信される無線信号とは異なる移動局装置と自装置との間で送受信される無線信号によって使用されるリソースである移動局中継局間リソースの割り当てを要求する旨を示す移動局中継局間リソース割当要求を前記基地局装置に無線信号によって送信する移動局中継局間リソース割当要求送信部と、
前記移動局中継局間リソース割当要求に対する応答である移動局中継局間リソース割当応答として前記移動局中継局間リソースを示す移動局中継局間リソース情報を前記基地局装置から無線信号によって受信する移動局中継局間リソース割当応答受信部と、
前記移動局中継局間リソース割当応答受信部によって受信された前記移動局中継局間リソース情報を記憶する移動局中継局間リソース情報記憶部と、
前記移動局中継局間リソース情報記憶部によって記憶されている前記移動局中継局間リソース情報によって示される前記移動局中継局間リソースを使用した無線信号を送信する無線信号送信部と、
を備える、中継局装置から前記無線信号を受信する、移動局装置。 - 基地局装置と中継局装置とを有する無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
前記基地局装置と移動局装置との間で送受信される無線信号とは異なる前記中継局装置と前記基地局装置との間で送受信される無線信号によって使用されるリソースである基地局中継局間リソースの割り当てを要求する旨を示す基地局中継局間リソース割当要求を前記中継局装置から無線信号によって受信する基地局中継局間リソース割当要求受信部と、
前記基地局中継局間リソースの割り当てを行う基地局中継局間リソース割当処理部と、
前記基地局中継局間リソース割当処理部によって割り当てられた前記基地局中継局間リソースを示す基地局中継局間リソース情報を記憶する基地局中継局間リソース情報記憶部と、
前記基地局中継局間リソース割当要求に対する応答である基地局中継局間リソース割当応答として前記基地局中継局間リソースを示す前記基地局中継局間リソース情報を前記移動局装置に無線信号によって送信する基地局中継局間リソース割当応答送信部と、
を備え、
前記中継局装置は、
前記基地局中継局間リソースの割り当てを要求する旨を示す基地局中継局間リソース割当要求を前記基地局装置に無線信号によって送信する基地局中継局間リソース割当要求送信部と、
前記基地局中継局間リソース割当要求に対する応答である基地局中継局間リソース割当応答として前記基地局中継局間リソースを示す前記基地局中継局間リソース情報を前記基地局装置から無線信号によって受信する基地局中継局間リソース割当応答受信部と、
前記基地局中継局間リソース割当応答受信部によって受信された前記基地局中継局間リソース情報を記憶する基地局中継局間リソース情報記憶部と、
を備える、無線通信システム。
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