WO2011021407A1 - 通信方法、通信システム、基地局装置、および中継局装置 - Google Patents
通信方法、通信システム、基地局装置、および中継局装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011021407A1 WO2011021407A1 PCT/JP2010/056598 JP2010056598W WO2011021407A1 WO 2011021407 A1 WO2011021407 A1 WO 2011021407A1 JP 2010056598 W JP2010056598 W JP 2010056598W WO 2011021407 A1 WO2011021407 A1 WO 2011021407A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- relay
- resource allocation
- allocation
- mac pdu
- radio
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/155—Ground-based stations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
- H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
- H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
- H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations
Definitions
- 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.
- WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access
- WiMAX is defined in the IEEE 802.16-2004 standard (Non-Patent Document 1) and the IEEE 802.16e standard (Non-Patent Document 2).
- the IEEE 802.16-2004 standard and the IEEE 802.16e standard will be collectively referred to as the IEEE 802.16e standard.
- Multi-hop communication is also referred to as relay communication.
- IEEE 802.16j TG the IEEE 802.16j standard that enables multi-hop wireless communication by extending the IEEE 802.16e standard is being developed.
- the targets of the IEEE 802.16j standard are base stations and relay stations, and no changes are made to mobile terminal stations.
- a mobile terminal station compliant with the IEEE 802.16e standard can communicate with a base station and a relay station compliant with the IEEE 802.16j standard.
- a multi-hop wireless communication system is one in which one or a plurality of relay stations are arranged between a base station and a mobile terminal station of a wireless communication system for the purpose of coverage expansion, throughput improvement, and dead zone countermeasures.
- 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.
- 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.
- a multi-hop wireless communication system it is possible to communicate with a mobile terminal station in an area where direct wireless communication with a base station cannot be performed.
- multi-hop coverage is expanded and insensitive areas are reduced.
- the quality of the received radio wave is improved because the distance between the stations is shortened when the relay station enters the communication path.
- the throughput is improved by selecting a highly efficient modulation method in adaptive modulation.
- IEEE802.16m TG examination for making WiMAX faster than IEEE802.16e standard is performed.
- the IEEE 802.16m standard is also incorporating a multi-hop communication function.
- connection in the IEEE 802.16m standard it is possible to establish a plurality of connections (flows) between one base station and one mobile terminal station.
- a mobile terminal station can establish a connection for VoIP (Voice over Internet Protocol) and a connection for FTP (File Transfer Protocol), and set different QoS (Quality of Service) parameters for each connection. is there.
- the connection is identified by a station ID (Station ID, STID) for identifying a relay station or a mobile terminal station and a flow ID (Flow ID, FID) for identifying a connection in the relay station and the mobile terminal station.
- the station ID is unique within the management range of one base station. That is, a plurality of relay stations and mobile terminal stations connected to a certain base station share a station ID address space.
- the address space of the flow ID is independent for each relay station and mobile terminal station.
- Radio resources for the mobile terminal station to communicate with the base station or the relay station are determined by the base station or the relay station and notified to the mobile terminal station.
- DL basic assignment A-MAP (Advanced-MAP) IE (Information Element) and UL basic assignment A-MAP IE are used.
- these A-MAP IEs are referred to as resource allocation IEs.
- a resource allocation method based on the resource allocation IE is referred to as standard resource allocation.
- Resource allocation IE includes information on radio resources allocated by the IE (starting OFDM symbol position, number of OFDM symbols, starting subchannel position, number of subchannels, etc.), station ID of the mobile terminal station to which the radio resource is allocated, It includes information such as MCS (Modulation and Coding Scheme) that should be used in communication using radio resources.
- the resource allocation IE is broadcast by the base station or the relay station in the control signal area in the radio frame.
- the mobile terminal station receives the resource allocation IE group transmitted from the base station or the relay station, and checks whether there is a resource allocation IE including its own station ID, thereby determining whether there is a radio resource allocation to itself. Know.
- the mobile terminal station performs radio communication using the radio resource specified by the IE.
- Persistent allocation is a method for notifying mobile terminal stations of information regarding radio resource allocation only at the start, change, and end of radio resource allocation.
- permanent allocation once radio resource allocation to a connection of a mobile terminal station is started, radio resources at fixed positions are periodically allocated to the connection of the mobile terminal station. The radio resource allocation is not notified to the mobile terminal station for each periodic allocation. Based on the information included in the notification of the start of permanent allocation, the mobile terminal station grasps radio resources that are periodically allocated thereafter and uses it for radio communication of the connection.
- the group resource allocation is a method in which connections of a plurality of mobile terminal stations are grouped, and radio resource allocation to the connections of a plurality of mobile terminal stations in the group is notified by one A-MAP IE.
- the A-MAP IE used for notification of radio resource allocation by group resource allocation is referred to as group resource allocation IE.
- Connections having similar data sizes and MCS to be used are grouped into the same group, and a group ID is assigned to each group.
- the group resource allocation IE includes a group ID, information on radio resources allocated to the group, a bitmap indicating the presence / absence of allocation for each connection in the group, an allocation size and MCS for the connection with allocation.
- the mobile terminal station When the mobile terminal station receives the group resource allocation IE including the group ID of the group to which the local station connection belongs, the mobile terminal station checks the value of the bit position corresponding to the local station connection in the bitmap indicating the presence or absence of the allocation in the IE. To confirm whether there is a radio resource allocation for the connection.
- FIG. 1A shows the configuration of a general MAC header
- FIG. 1B shows the configuration of a compact header
- FIG. 1C shows the configuration of an extension header used in these MAC headers.
- the general MAC header includes a Flow ID field for identifying a connection to which a MAC PDU including the MAC header belongs, an EH field indicating the presence or absence of an extension header, and a Length field indicating the payload length of the MAC PDU.
- the compact header includes an EH (Last) field indicating the presence / absence of an extension header, and a Length field indicating the payload length of the MAC PDU.
- the compact header is used as a MAC header of a MAC PDU belonging to a connection in which permanent allocation and group resource allocation are used.
- the flow ID of the connection is not included in the MAC header because it is notified to the mobile terminal station at the start of permanent allocation and group resource allocation.
- Centralized scheduling is a scheduling method in which a base station also performs scheduling (radio resource allocation) for relay stations.
- the scheduling of the radio communication area under the relay station is determined by the base station and notified to the relay station.
- One method of notifying the relay station of the scheduling result is a method in which the base station creates a resource allocation IE to be transmitted by the relay station and transmits the IE to the relay station.
- FIG. 2 shows the configuration of the allocation subheader.
- the allocation subheader is used in a relay MAC PDU having one or more MAC PDUs to be relayed by the relay station in a payload. Multiple MAC PDUs to be relayed are concatenated and stored in the payload of the relay MAC PDU.
- the relay station that has received the relay MAC PDU refers to the Number of MAC PDUs field of the allocation subheader to determine the MAC PDU that is notified of the association by the allocation subheader.
- the relay station transfers the MAC PDU using the radio resource specified by the DL-MAP IE indicated by the Allocation Index field in the radio frame identified by the Target Transmission Frame field.
- the DL-MAP IE is a MAC message for notifying a radio resource allocation corresponding to the DL basic assignment A-MAP IE of the IEEE 802.16 standard.
- IEEE Standard 802.16-2004 "IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks-Part16: Air Interface for Fixed Bandwidths” 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"
- the relay station cannot know the correspondence between the MAC PDU to be relayed and the radio resource to be used for communication of the MAC PDU, and the appropriate radio Unable to transfer MAC PDUs using resources.
- existing techniques such as allocation subheaders cannot solve this problem. This is because in the case of permanent allocation, there is no MAC message indicating resource allocation in the first place.
- one MAC message indicating resource allocation includes bit map format information regarding a plurality of mobile terminal stations.
- the relay station when the relay station receives a relay MAC PDU including a plurality of MAC PDUs, the number of allocation subheaders included in the MAC PDU Each MAC PDU is identified by referring to the MAC PDUs field. Further, the relay station transfers the MAC PDU using the radio resource specified by the DL-MAP IE indicated by the Allocation Index field in the radio frame identified by the Target Transmission Frame field of the allocation subheader. In other words, the allocation of radio resources for each MAC PDU is described in the existing allocation subheader. Therefore, it cannot be used for a radio resource allocation method that does not individually notify radio resources used for each MAC PDU, such as permanent allocation and group resource allocation.
- a MAC PDU having such a MAC header is relayed to a base station and a relay station. Information is needed to communicate between stations.
- the base station or relay station that has received the relay MAC PDU cannot determine what type of MAC header each MAC PDU uses.
- the compact header does not include a flow ID, the base station or relay station that has received the relay MAC PDU cannot determine to which connection the MAC PDU belongs.
- the main object of the present invention is to provide a technology that enables a radio resource allocated to a data unit with simplified notification of radio resource allocation to be used for multi-hop radio communication.
- a communication method of the present invention is a multi-hop wireless relay that relays a data unit of a connection including a relay station on a path between a higher-order communication device and a lower-order communication device using a radio resource at the relay station
- a communication method in a communication system comprising: The resource allocation management information fixedly used to determine the allocation of radio resources used for data units of connections between the relay station and the lower-level communication device is held in the relay station, The higher-level communication apparatus and the relay station each provide radio resource identification information that enables the radio resource of each data unit to be identified from radio resources that are assigned based on the resource allocation management information.
- Send and receive with The relay station specifies a radio resource to be used for each of the data units in communication with the lower communication device based on the radio resource identification information and the resource allocation management information.
- the communication system of the present invention is a communication system that relays a data unit of a connection with a lower communication device by multi-hop wireless communication, An upper communication device that transmits and receives data units to and from the lower communication device; A relay station that relays the data unit between the upper communication device and the lower communication device; The relay station holds resource allocation management information that is fixedly used to determine the allocation of radio resources used for data units of connections between the relay station and the lower-level communication device; Radio resource identification information that enables the higher-level communication device and the relay station to identify radio resources of the respective data units from radio resources that are assigned based on the resource allocation management information.
- the relay station specifies a radio resource to be used for each of the data units in communication with the lower communication device based on the radio resource identification information and the resource allocation management information.
- the base station apparatus of the present invention is a base station apparatus that transmits and receives a data unit of a connection with a lower communication apparatus by multi-hop wireless communication via a relay station, Resource allocation management means for notifying the relay station of resource allocation management information that is fixedly used to determine the allocation of radio resources used in connection data units in communication between the relay station and the lower-level communication device; , Data processing means for generating radio resource identification information that makes it possible to specify radio resources of respective data units from radio resources to which assignment is determined based on the resource assignment management information; Wireless communication means for transmitting the wireless resource identification information to the relay station together with the data unit.
- the relay station apparatus of the present invention is a relay station apparatus that relays a data unit of a multi-hop wireless communication connection between an upper communication apparatus and a lower communication apparatus, Resource allocation management means for holding resource allocation management information fixedly used to determine the allocation of radio resources used for connection data units in communication with the lower-level communication device; Radio that receives radio resource identification information that enables the radio resource of each data unit to be specified from the radio resource that is transmitted together with the data unit and is determined from the resource allocation management information from the higher-level communication device. Communication means; Data processing means for specifying a radio resource to be used for each of the data units in communication with the lower-level communication device based on the radio resource identification information and the resource allocation management information.
- FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a base station 100.
- FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of relay station 200.
- FIG. It is a figure which shows the structure of relay MAC PDU which the multihop radio
- Base station when processing downlink data addressed to mobile terminal stations 300-1 to 300-n in the multi-hop wireless communication system according to the first, second, third, fourth, fifth and sixth embodiments 10 is a flowchart showing an example of 100 operations.
- a relay station when processing downlink data addressed to mobile terminal stations 300-1 to 300-n 10 is a flowchart showing an example of an operation of 200.
- the relay MAC PDU processing of the base station 100 when processing the downlink data addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n 4 is a flowchart showing an example of the operation of a unit 103.
- Relay MAC PDU processing of relay station 200 when processing downlink data addressed to mobile terminal stations 300-1 to 300-n in the multi-hop wireless communication system according to the first, second, third and sixth embodiments 10 is a flowchart illustrating an example of the operation of a unit 203.
- 5 is a flowchart showing an example of operation of the relay station 200 when processing uplink data transmitted by the mobile terminal stations 300-1 to 300-n in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment.
- 5 is a flowchart showing an example of operation of the base station 100 when processing uplink data transmitted by the mobile terminal stations 300-1 to 300-n in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment.
- 6 is a flowchart showing an example of the operation of the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 when processing uplink data transmitted by the mobile terminal stations 300-1 to 300-n in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment. It is. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 when processing uplink data transmitted by the mobile terminal stations 300-1 to 300-n in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment. It is. It is a figure which shows an example of MAC PDU stored in relay MAC PDU.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a relay MAC PDU generated by a relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment.
- FIG. It is a figure which shows the structure of the allocation notification subheader type 2 which the multihop radio
- 6 is a diagram illustrating an example of a relay MAC PDU generated by a relay MAC PDU processing unit 103 of a base station 100 in a multi-hop wireless communication system according to a second embodiment.
- FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a relay MAC PDU generated by a relay MAC PDU processing unit 103 of a base station 100 in a multi-hop wireless communication system according to a third embodiment. It is a figure which shows the structure of the allocation notification extension header which the multihop radio
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a relay MAC PDU generated by a relay MAC PDU processing unit 103 of a base station 100 in a multi-hop wireless communication system according to a fourth embodiment. It is a figure which shows the structure of the allocation notification extension header which the multihop radio
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a relay MAC PDU generated by a relay MAC PDU processing unit 103 of a base station 100 in a multi-hop wireless communication system according to a fifth embodiment.
- FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a relay MAC PDU generated by a relay MAC PDU processing unit 103 of a base station 100 in a multi-hop wireless communication system according to a sixth embodiment.
- a WiMAX system that performs multi-hop communication by arranging a relay station based on the IEEE 802.16m standard between a base station based on the IEEE 802.16m standard and a mobile terminal station based on the IEEE 802.16m standard is illustrated. Is done.
- the base station and relay station shall use centralized scheduling.
- a WiMAX system including a base station and a relay station is basically a system based on the IEEE 802.16m standard, but has a function for performing multihop communication according to the present invention in the base station and the relay station.
- the base station and the relay station share information on radio resource allocation to the mobile terminal station through permanent allocation and group resource allocation in synchronization.
- a base station when a base station transmits a MAC PDU of permanent allocation or group resource allocation addressed to a mobile terminal station to a relay station, the base station should use it when transmitting the MAC PDU to the mobile terminal station
- Information for specifying radio resource allocation by permanent allocation or group resource allocation is also transmitted.
- the relay station Based on the information for identifying the radio resource allocation, the relay station identifies the corresponding radio resource allocation from the radio resource allocation information, and uses the identified radio resource to transmit the MAC PDU to the mobile terminal. Send to the station. Further, the relay station determines whether the MAC header of the MAC PDU received from the base station is a general MAC header or a compact header, using information for specifying radio resource allocation.
- a relay station when a relay station transmits a MAC PDU received from a mobile terminal station with a radio resource of permanent allocation or group resource allocation to a base station, the mobile terminal station used to transmit the MAC PDU.
- Information for specifying radio resource allocation by group allocation or group resource allocation is also transmitted.
- the base station specifies the station ID and flow ID of the MAC PDU based on the information for specifying the radio resource assignment. Also, the base station determines whether the MAC header of the MAC PDU is a general MAC header or a compact header using information for specifying the radio resource allocation.
- FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment.
- the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment includes a base station 100 and a relay station 200, and is connected to mobile terminal stations 300-1 to 300-n.
- the base station 100 and the relay station 200 are connected via the wireless communication line 1.
- the relay station 200 and the mobile terminal stations 300-1 to 300-n are also connected via the wireless communication line 1.
- a radio link between the base station 100 and the relay station 200 is called a relay link.
- a radio link between the relay station 200 and the mobile terminal stations 300-1 to 300-n is called an access link.
- the base station 100 and the mobile terminal stations 300-1 to 300-n perform multi-hop wireless communication via the relay station 200. That is, packets from the base station 100 to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n are first transmitted from the base station 100 to the relay station 200, and then transmitted from the relay station 200 to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n. Similarly, packets from mobile terminal stations 300-1 to 300-n to base station 100 are first transmitted from mobile terminal stations 300-1 to 300-n to relay station 200, and then transmitted from relay station 200 to base station 100. .
- the mobile terminal stations 300-1 to 300-n have the same configuration and function as the mobile terminal stations compliant with the IEEE 802.16m standard. Therefore, description of the mobile terminal stations 300-1 to 300-n is omitted.
- FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the base station 100.
- the base station 100 includes an upper layer processing unit 105, a wireless MAC processing unit 101, a wireless IF unit 102, a relay MAC PDU processing unit 103, and a resource allocation management unit 104.
- the upper layer processing unit 105 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).
- the wireless MAC processing unit 101 performs processing of the MAC layer of the base station defined by the IEEE 802.16m standard.
- the MAC processing performed by the wireless MAC processing unit 101 includes scheduling, conversion from upper layer packet to MAC PDU and vice versa, connection management, QoS control, route control, network entry processing, retransmission control, transmission queue management, relay station Control, mobile terminal station control and the like.
- the wireless MAC processing unit 101 When the wireless MAC processing unit 101 allocates wireless resources to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n, the wireless MAC processing unit 101 notifies the resource allocation management unit 104 of the contents.
- the wireless MAC processing unit 101 requests the relay MAC PDU processing unit 103 to create a relay MAC PDU when transmitting MAC PDUs addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n to the relay station 200.
- the wireless MAC processing unit 101 When the wireless MAC processing unit 101 receives the relay MAC PDU including the MAC PDU transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n from the relay station 200, the wireless MAC processing unit 101 requests the relay MAC PDU processing unit 103 to analyze the relay MAC PDU.
- the wireless IF unit 102 performs processing of the PHY layer of the base station defined by the IEEE 802.16m standard.
- the wireless IF unit 102 is connected to the relay station 200 via the wireless communication line 1 and performs wireless communication with the relay station 200.
- the relay MAC PDU processing unit 103 generates a relay MAC PDU for transmitting MAC PDUs addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300 -n to the relay station 200 based on a request from the wireless MAC processing unit 101. Further, the relay MAC PDU processing unit 103 analyzes the relay MAC PDU received from the relay station 200 based on a request from the wireless MAC processing unit 101.
- the resource allocation management unit 104 holds and updates the resource allocation management information based on the scheduling result notified from the wireless MAC processing unit 101.
- the resource allocation management information held by the resource allocation management unit 104 will be described later.
- FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the relay station 200.
- the relay station 200 includes a wireless MAC processing unit 201, a wireless IF unit 202, a relay MAC PDU processing unit 203, and a resource allocation management unit 204.
- the wireless MAC processing unit 201 performs processing of the MAC layer of the relay station defined by the IEEE 802.16m standard.
- the MAC processing performed by the wireless MAC processing unit 201 includes MAC PDU relay, scheduling, QoS control, route control, network entry processing, retransmission control, and the like.
- the wireless MAC processing unit 201 When the wireless MAC processing unit 201 receives from the base station 100 a MAC message related to wireless resource allocation for the mobile terminal stations 300-1 to 300-n, the wireless MAC processing unit 201 notifies the resource allocation management unit 204 of the contents.
- the wireless MAC processing unit 201 When receiving the relay MAC PDU including the MAC PDU addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n, the wireless MAC processing unit 201 requests the relay MAC PDU processing unit 203 to analyze it.
- the wireless MAC processing unit 201 When transmitting the MAC PDU received from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n to the base station 100, the wireless MAC processing unit 201 requests the relay MAC PDU processing unit 203 to generate a relay MAC PDU including the MAC PDU.
- the wireless IF unit 202 performs processing of the PHY layer of the relay station specified by the IEEE 802.16m standard.
- the radio IF unit 202 is connected to the base station 100 and the mobile terminal stations 300-1 to 300-n via the radio communication line 1, and performs radio communication with the base station 100 and the mobile terminal stations 300-1 to 300-n.
- the relay MAC PDU processing unit 203 analyzes the relay MAC PDU including the MAC PDUs received from the base station 100 and addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n based on the request from the wireless MAC processing unit 201. At that time, radio resource allocation to be used when transmitting each MAC PDU to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n is specified. The relay MAC PDU processing unit 203 also generates a relay MAC PDU for transmitting the MAC PDUs received from the mobile terminal stations 300-1 to 300 -n to the base station 100 based on the request from the wireless MAC processing unit 201.
- the resource allocation management unit 204 holds and updates resource allocation management information.
- the resource allocation management information held by the resource allocation management unit 204 will be described later.
- the MAC PDU relay by the multi-hop wireless communication system will be described.
- the base station 100 and the relay station 200 establish a logical tunnel for transferring MAC PDUs that are destined to or transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n.
- the tunnel is identified by the flow ID.
- the MAC PDU transferred by the tunnel is encapsulated in a relay MAC PDU and communicated between the base station 100 and the relay station 200.
- FIG. 6 shows the configuration of a relay MAC PDU used by the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment.
- the relay MAC PDU includes a relay MAC header, an assignment notification subheader, and a relay payload.
- the relay MAC header has the same configuration as the general MAC header shown in FIG. However, the flow ID assigned to the tunnel corresponding to the relay MAC PDU is stored in the flow ID field.
- the relay payload is a concatenation of MAC PDUs carried by the relay MAC PDU and destined to or transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n.
- Each allocation notification subheader includes information related to the correspondence between the MAC PDU in the relay payload and the radio resource allocation for transmitting and receiving the MAC PDU through the access link.
- Allocation notification subheader type 1 is used for MAC PDUs to which standard resource allocation is applied.
- the allocation notification subheader type 2 is used for MAC PDU to which permanent allocation or group resource allocation is applied.
- type 1 and type 2 are distinguished by the value of the Allocation Index field.
- the value of the field is 0x3e or 0x3f
- the allocation notification subheader is type 2
- the Target Transmission Frame field is the lower 6 bits of the frame number of the frame that the relay station should transmit (in the case of downlink) or the mobile terminal station (in the case of uplink) to transmit the MAC PDU targeted by the allocation notification subheader.
- the Allocation Index field should be used for the relay station to transmit the MAC PDU targeted by the allocation notification subheader in the resource allocation IE in the frame identified by the Target Transmission Frame field (in case of downlink) or mobile terminal This is an index indicating the resource allocation IE used by the station for transmission (in the case of uplink). However, if the field is a special value (0x3e and 0x3f), it means that the allocation notification subheader is of type 2.
- the Number of MAC PDUs field indicates the number of MAC PDUs in the relay payload targeted by the allocation notification subheader.
- the Continuation field indicates whether the allocation notification subheader is the last one in the relay MAC PDU.
- the STIDs and FIDs fields are a list of station IDs and flow IDs that identify the connection to which the MAC PDU targeted by the allocation notification subheader belongs.
- the set of station ID and flow ID is included in the field only for the value of the Number of MAC PDUs field.
- the correspondence between the assignment notification subheader and the MAC PDU targeted by the assignment notification subheader is specified based on the order of the assignment notification subheader, the value of the Number of MAC PDUs field of the assignment notification subheader, and the order of the MAC PDU in the relay payload. Is done.
- the MAC PDU targeted by the first allocation notification subheader is The first N1 MAC PDUs in the relay payload.
- the MAC PDUs targeted by the second allocation notification subheader are the MAC PDUs from the (N1 + 1) th to the N1 + N2th in the relay payload. The same applies to the third and subsequent assignment notification subheaders.
- a MAC message for the base station 100 to notify the relay station 200 of a radio resource allocation result in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment will be described.
- the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment uses a MAC message defined by the IEEE 802.16m standard as a MAC message for the base station 100 to notify the relay station 200 of a radio resource allocation result.
- the MAC message for notifying the allocation result by the standard resource allocation is called a standard resource allocation notification message.
- the MAC message for notifying the start, change, and end of the permanent assignment is called a permanent assignment notification message.
- a MAC message for notifying addition of a mobile terminal station connection to a group in group resource allocation is referred to as a group configuration notification message.
- the MAC message for notifying the allocation result by the group resource allocation and the deletion of the connection of the mobile terminal station from the group is referred to as a group resource allocation notification message.
- Information included in each notification message is shown in FIG.
- Each notification message does not include a target frame number for radio resource allocation by the message.
- the relay station 200 determines the frame number targeted by the message based on the reception timing of the notification message.
- the resource allocation management information managed by the resource allocation management unit 104 of the base station 100 and the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 in the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment will be described.
- the resource allocation management information managed by the resource allocation management unit 104 of the base station 100 and the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 includes an allocation resource table, a PA allocation resource table, a GRA allocation resource table, a permanent allocation management table, and a group. It consists of five management tables.
- the allocation resource table holds a list of radio resources allocated by standard resource allocation within each frame for each frame.
- the PA allocation resource table and the GRA allocation resource table maintain, for each frame, a list of radio resources allocated by permanent allocation and group resource allocation within each frame.
- the permanent assignment management table holds a list of permanent assignments assigned to the connections of the mobile terminal stations 300-1 to 300-n.
- the group management table holds a list of groups and a list of connections assigned to each group.
- the number N of mobile terminal stations is 3, and the station IDs of the mobile terminal stations 300-1 to 300-3 are 301, 302, and 303, respectively.
- FIG. 12 shows a state where each mobile terminal station 300-1 to 300-3 is permanently assigned to two connections.
- the radio resource and the MCS are a radio resource fixedly assigned to each connection and an MCS to be used for the radio resource. For example, for a connection with a station ID of 301 and a flow ID of 2, a radio resource is first assigned in frame 498, and then the same radio resource is assigned to the connection every two frames.
- the relay station 200 updates the contents of the table based on the permanent assignment notification message received from the base station 100.
- the bitmap index is an index used when confirming whether or not resources are allocated to the connection by referring to the User Bitmap in the group resource allocation notification message.
- Relay station 200 updates the contents of the table based on the group configuration notification message received from base station 100.
- the index is a notification order of standard resource allocation notification messages.
- the standard resource allocation notification messages for the frame number 500 are relay station 200 in order of mobile terminal station 300-1, mobile terminal station 300-2, mobile terminal station 300-3. Means that you have been notified.
- the relay station 200 updates the contents of the table based on the standard resource allocation notification message received from the base station 100.
- FIG. 10 shows entries created for frames 498-500.
- the relay station 200 updates the contents of the table as the frame number progresses based on the contents of the permanent allocation management table as illustrated in FIG.
- the relay station 200 updates the contents of the table based on the group resource allocation notification message received from the base station 100 and the contents of the group management table as exemplified in FIG.
- Radio resource allocation Downlink data transmission from base station 100 to mobile terminal stations 300-1 to 300-n Uplink data transmission from mobile terminal stations 300-1 to 300-n to base station 100 "Radio resource allocation"
- radio resource allocation In the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, an operation when the base station 100 performs radio resource allocation (scheduling) for an access link will be described with reference to FIGS.
- the radio MAC processing unit 101 of the base station 100 determines the radio resources of the access link based on the presence / absence of MAC PDUs addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n and the presence / absence of transmission requests from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n. Allocation is performed (step S111).
- This radio resource allocation includes selection of a resource allocation method. Here, it is assumed that a method of assigning radio resources to frame number F TARGET in the access link is used. Note that the present invention does not depend on a specific radio resource allocation scheme.
- the wireless MAC processing unit 101 may perform access link wireless resource allocation using a method defined by the IEEE 802.16m standard or a known technique.
- the wireless MAC processing unit 101 may select the resource allocation method by selecting permanent allocation or group resource allocation for the VoIP connection and selecting standard resource allocation for the other connections. Further, the wireless MAC processing unit 101 may allocate wireless resources to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n using a round robin method.
- the wireless MAC processing unit 101 of the base station 100 transmits a MAC message including the result of wireless resource allocation determined in step S111 to the relay station 200 via the wireless IF unit 102 (step S112).
- the wireless MAC processing unit 101 uses the standard resource allocation notification message, the permanent allocation notification message, the group configuration notification message, and the group resource allocation notification message as MAC messages for notifying the radio resource allocation result.
- the resource allocation management unit 104 of the base station 100 updates the resource allocation management information in the own apparatus based on the radio resource allocation result determined in step S111 (step S113).
- relay station 200 Next, the operation of relay station 200 will be described with reference to FIG.
- the wireless MAC processing unit 201 of the relay station 200 receives a MAC message including a wireless resource allocation result from the base station 100 via the wireless IF unit 202 (step S121).
- the wireless MAC processing unit 201 of the relay station 200 updates the allocation resource table based on the message (step S122).
- the example of the allocation resource table shown in FIG. 9 shows an entry created when F TARGET is 500.
- the reception order of the standard resource allocation notification message for the frame is set in the index value.
- FIG. 9 shows a case where a notification message for mobile terminal station 300-1 is received first, and messages for mobile terminal stations 300-2 and 300-3 are received second and third respectively.
- the resource assignment management unit 204 of the relay station 200 updates the assignment permanent assignment management table based on the message (step S123).
- the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 updates the PA allocation resource table based on the contents of the permanent allocation management table (step S124). Specifically, for each entry in the permanent allocation management table, the remainder obtained by dividing the value obtained by subtracting the allocation start frame number from F TARGET by the allocation interval is calculated. When the remainder is 0, the wireless MAC processing unit 201 adds the resource allocation corresponding to the entry to the PA allocation resource table.
- step S121 If the MAC message received in step S121 includes a group configuration notification message, the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 updates the group management table based on the message (step S125).
- the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 updates the GRA allocation resource table based on the message and the group management table (step S126).
- Downlink data transmission from base station 100 to mobile terminal stations 300-1 to 300-n With reference to FIG. 16, FIG. 17, FIG. 18, and FIG. 19, the operation of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment when processing downlink data addressed to mobile terminal stations 300-1 to 300-n will be described. To do. Here, it is assumed that the downlink data is transmitted to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n by the frame having the frame number F TARGET on the access link.
- the wireless MAC processing unit 101 of the base station 100 receives upper layer data (for example, IP packets) addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n from the upper layer processing unit 105 of the base station 100, and the data according to the IEEE 802.16m standard.
- a MAC PDU is generated from (step S131).
- the wireless MAC processing unit 101 of the base station 100 performs wireless resource allocation for transmitting the MAC PDU generated in step S131 to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n via the relay station 200 (step S132).
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 generates a relay MAC PDU based on the MAC PDU generated in step S131 and the radio resource allocation determined in step S132 (step S133). Details of the operation for generating the relay MAC PDU will be described later.
- the wireless MAC processing unit 101 of the base station 100 transmits the relay MAC PDU generated in step S133 to the relay station 200 via the wireless IF unit 102 (step S134).
- relay station 200 Next, the operation of relay station 200 will be described with reference to FIG.
- the wireless MAC processing unit 201 of the relay station 200 receives the relay MAC PDU transmitted by the base station 100 via the wireless IF unit 202 (step S141).
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 analyzes the relay MAC PDU received in step S141, so that the MAC PDU addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n and the radio to be used for transmission of each MAC PDU. Resource allocation is specified (step S142). Details of the operation will be described later.
- the wireless MAC processing unit 201 of the relay station 200 transmits the MAC PDU extracted in step S143 to the mobile terminal station that is the destination of the MAC PDU via the wireless IF unit 202 using the specified wireless resource allocation. (Step S143).
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 generates a relay MAC header and sets the relay MAC PDU (step S151).
- the Flow ID field of the generated relay MAC header is set to a flow ID for identifying a tunnel used for transferring a MAC PDU.
- the EH field is set according to the presence or absence of the extension header.
- the Length field is set to 0.
- the relay MAC PDU processing unit 103 acquires a flow ID for identifying a tunnel from the wireless MAC processing unit 101.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 checks whether the radio resource allocation determined in step S131 is based on the standard resource allocation and is not yet processed (step S152).
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 selects one radio resource allocation by unprocessed standard resource allocation, and an allocation corresponding to the radio resource allocation Notification subheader type 1 is generated and added to the relay MAC PDU (step S153).
- the Target Transmission Frame field of the allocation notification subheader type 1 to be generated is set in the lower 6 bits of F TARGET .
- the Allocation Index field is set to the index value of the entry in the allocation resource table corresponding to the radio resource allocation.
- the Number of MAC PDUs field is set to the number of MAC PDUs transferred by the relay station 200 using the radio resource allocation.
- the Continuation field is set to 1.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 adds the MAC PDU transmitted by the relay station 200 using the radio resource allocation to the relay MAC PDU as a relay payload (step S154).
- the relay MAC PDU processing unit 103 sets the radio resource allocation to the processed state.
- step S152 when there is no unprocessed standard resource allocation, the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 checks whether there is a radio resource allocation by permanent allocation (step S155).
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 When there is radio resource allocation by permanent allocation, the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 generates an allocation notification subheader type 2 corresponding to the permanent allocation and adds it to the relay MAC PDU (step S156).
- the Target Transmission Frame field is set in the lower 6 bits of F TARGET .
- the Allocation Index field is set to 0x3e.
- the Number of MAC PDUs field is set to the number of MAC PDUs that are the subject of permanent allocation.
- the STIDs and FIDs fields are set in a list of combinations of station IDs and flow IDs of MAC PDUs to be permanently assigned.
- the Continuation field is set to 1.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 adds the MAC PDU, which is the target of permanent assignment, to the relay MAC PDU as a relay payload (step S157). At that time, each MAC PDU is added to the relay MAC PDU in the same order as the appearance order in the STIDs and FIDs field of the pair of the corresponding station ID and flow ID.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 confirms whether there is radio resource allocation by group resource allocation (step S158).
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 When there is radio resource allocation by group resource allocation, the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 generates an allocation notification subheader type 2 corresponding to the group resource allocation and adds it to the relay MAC PDU (step S159).
- the Target Transmission Frame field is set in the lower 6 bits of F TARGET .
- the Allocation Index field is set to 0x3f.
- the Number of MAC PDUs field is set to the number of MAC PDUs targeted for group resource allocation.
- the STIDs and FIDs fields are set in a list of combinations of station IDs and flow IDs of MAC PDUs that are targets of group resource allocation.
- the Continuation field is set to 1.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 adds the MAC PDU that is the target of group resource allocation to the relay MAC PDU as a relay payload (step S160). At that time, each MAC PDU is added to the relay MAC PDU in the same order as the appearance order in the STIDs and FIDs field of the pair of the corresponding station ID and flow ID.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 sets the length field of the relay MAC header to the length of the relay payload (step 161). Further, the relay MAC PDU processing unit 103 sets the value of the Continuation field of the last allocation notification subheader in the generated relay MAC PDU to 0.
- FIG. 25 shows an example where the relay MAC PDU includes the MAC PDU shown in FIG. 24 in the relay payload.
- These MAC PDUs are transmitted from the relay station 200 to the mobile terminal stations 300-1 to 300-3 in a frame having a frame number 500. Further, it is assumed that the resource allocation management information held by the base station 100 and the relay station 200 is as shown in the examples shown in FIGS. In FIG.
- FID represents a Flow ID field
- LEN represents a Length field
- Frame represents a Target Transmission Frame field
- Index represents an Allocation Index field
- Num represents a Number of MAC PDUs field
- Cnt represents a Continuation field. Further, it is assumed that the flow ID of the tunnel corresponding to the relay MAC PDU is 5.
- the first allocation notification subheader in FIG. 25 is type 1, and targets MAC PDU1 and MAC PDU2 addressed to mobile terminal station 300-2 (station ID 302).
- the relay station 200 that has received the relay MAC PDU refers to the allocation resource table shown in FIG. 9 because the frame number specified by the allocation notification subheader is 500 and the index is 2, and transmits the MAC PDU. Knows that resource_500_302 should be used. Further, the relay station 200 recognizes that the MAC PDU1 and the MAC PDU2 use the general MAC header as the MAC header.
- the second assignment notification subheader in FIG. 25 is type 2, and targets MAC PDUs 3 to 5 addressed to mobile terminal stations 300-1 to 3 to which permanent assignment is applied.
- the relay station 200 in order to specify the radio resource allocation for transmitting the MAC PDU 3, the relay station 200 first refers to the STIDs and FIDs fields and recognizes that the station ID and flow ID of the MAC PDU are 301 and 2. Next, the relay station 200 refers to the PA allocation resource table shown in FIG. 10 and knows that resource_pa_301_2 may be used for transmission of the MAC PDU. The relay station 200 also recognizes that the MAC PDUs 3 to 5 use the compact header as the MAC header.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 analyzes the relay MAC header (step S171).
- the relay MAC PDU processing unit 203 identifies the tunnel to which the relay MAC PDU belongs from the value of the Flow ID field, recognizes the presence of an extension header from the value of the EH field, and recognizes the length of the relay payload from the Length field.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 extracts all allocation notification subheaders from the relay MAC PDU (step S172).
- the relay MAC PDU processing unit 203 determines and extracts the data following the relay MAC header as an allocation notification subheader. Further, while the Continuation field of the extracted allocation subheader is 1, data following the allocation notification subheader is extracted as an allocation subheader.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 checks whether or not the first unprocessed allocation notification subheader of the allocation notification subheaders extracted in step S172 is type 1 (step S173). Specifically, the value of the Allocation Index field is referred to, and if it is neither 0x3e nor 0x3f, it is determined that it is type 1.
- the allocation notification subheader is referred to as a currently processed allocation notification subheader.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 extracts the MAC PDU targeted by the allocation notification subheader (step S174). Specifically, the MAC PDU corresponding to the value of the Number of MAC PDUs field of the allocation notification subheader is extracted from the top of the unprocessed data in the relay payload. The relay MAC PDU processing unit 203 stores that the extracted MAC PDU area in the relay payload has been processed. The relay MAC PDU processing unit 203 analyzes the MAC header assuming that the MAC PDU uses a general MAC header when determining the length of the MAC PDU and determining the MAC PDU delimiter.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 specifies radio resource allocation to be used for transmitting the MAC PDU extracted in step S174 (step S175). Specifically, first, the number of the frame to which the MAC PDU is to be transmitted is calculated from the Target Transmission Frame field of the allocation notification subheader being processed and the current frame number. Next, the allocation resource table is searched using the calculated frame number and the value of the Allocation Index field of the allocation notification subheader being processed as a key. The relay MAC PDU processing unit 203 determines that the radio resources to be used to transfer the MAC PDU extracted in step S174 are the radio resource and MCS indicated by the found entry.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 extracts the MAC PDU targeted by the assignment notification subheader. (Step S176). Specifically, the MAC PDU corresponding to the value of the Number of MAC PDUs field of the allocation notification subheader is extracted from the top of the unprocessed data in the relay payload. The relay MAC PDU processing unit 203 stores that the extracted MAC PDU area in the relay payload has been processed. The relay MAC PDU processing unit 203 analyzes the MAC header on the assumption that the MAC PDU uses a compact header when determining the MAC PDU length and determining the MAC PDU delimiter.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 identifies the radio resource allocation to be used for transmitting each MAC PDU extracted in step S176 (step S177). Specifically, first, the number of the frame to which the MAC PDU is to be transmitted is calculated from the Target Transmission Frame field of the allocation notification subheader being processed and the current frame number. Next, the subsequent processing is performed for each extracted MAC PDU in the extracted order. First, the station ID and flow ID of the connection to which the MAC PDU being processed belongs are specified with reference to the STIDs and FIDs fields of the allocation notification subheader being processed. Next, the PA allocation resource table or GRA allocation resource table is searched using the calculated frame number, station ID, and flow ID as keys.
- the relay MAC PDU processing unit 203 determines that the radio resources to be used for transferring the MAC PDU being processed are the radio resource and MCS indicated by the found entry. As the table to be searched, the PA allocation resource table is selected when the value of the Allocation Index field of the allocation notification subheader being processed is 0x3e, and the GRA allocation resource table is selected when it is 0x3f.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 checks whether the allocation notification subheader being processed is the last one in the relay MAC PDU being processed (step S178). If it is the last one, the relay MAC PDU processing unit 203 ends the processing. If it is not the last one, the relay MAC PDU processing unit 203 proceeds to step S173 after processing the allocation notification subheader being processed.
- Uplink data transmission from mobile terminal stations 300-1 to 300-n to base station 100 Referring to FIG. 20, FIG. 21, FIG. 22, and FIG. 23, the operation of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment when processing uplink data transmitted by mobile terminal stations 300-1 to 300-n will be described. explain. Here, it is assumed that uplink data is transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n to the relay station 200 by a frame having the frame number F TARGET on the access link.
- relay station 200 First, the operation of relay station 200 will be described with reference to FIG.
- the wireless MAC processing unit 201 of the relay station 200 receives MAC PDUs from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n via the wireless IF unit 202 (step S181).
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 generates a relay MAC PDU based on the MAC PDU received in step S181 and the radio resource allocation information used at the time of reception (step S182). Details of the operation for generating the relay MAC PDU will be described later.
- the wireless MAC processing unit 201 of the relay station 200 transmits the relay MAC PDU generated in step S182 to the base station 100 via the wireless IF unit 202 (step S183).
- the wireless MAC processing unit 101 of the base station 100 receives the relay MAC PDU transmitted by the relay station 200 via the wireless IF unit 102 (step S191).
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 analyzes the relay MAC PDU received in step S191, extracts the MAC PDUs transmitted by the mobile terminal stations 300-1 to 300-n, and extracts the station ID of the connection to which each MAC PDU belongs and The flow ID is specified (step S192). Details of the operation will be described later.
- the wireless MAC processing unit 101 of the base station 100 performs MAC processing on the MAC PDU extracted in step S192 (step S193).
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 generates a relay MAC header and sets the relay MAC PDU (step S201).
- the Flow ID field of the generated relay MAC header is set to a flow ID for identifying a tunnel used for transferring a MAC PDU.
- the EH field is set according to the presence or absence of the extension header.
- the Length field is set to 0.
- the relay MAC PDU processing unit 203 acquires a flow ID for identifying a tunnel from the wireless MAC processing unit 201.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 confirms whether the radio resource allocation used in the frame with the frame number F TARGET is based on the standard resource allocation and has not yet been processed (step S202). .
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 selects one resource allocation based on the unprocessed standard resource allocation, and selects an allocation notification subheader type 1 corresponding to the resource allocation. It is generated and added to the relay MAC PDU (step S203).
- the Target Transmission Frame field of the allocation notification subheader type 1 to be generated is set in the lower 6 bits of F TARGET .
- the Allocation Index field is set to the index value of the entry in the allocation resource table corresponding to the resource allocation.
- the Number of MAC PDUs field is set to the number of MAC PDUs transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n using the resource allocation.
- the Continuation field is set to 1.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 adds the MAC PDU transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n using the resource allocation to the relay MAC PDU as a relay payload (step S204).
- step S202 when there is no resource allocation by unprocessed standard resource allocation, the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 confirms whether radio resource allocation has been performed by permanent allocation (step S205).
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 When there is radio resource allocation by permanent allocation, the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 generates an allocation notification subheader type 2 corresponding to the radio resource allocation and adds it to the relay MAC PDU (step S206). ).
- the Target Transmission Frame field is set in the lower 6 bits of F TARGET .
- the Allocation Index field is set to 0x3e.
- the Number of MAC PDUs field is set to the number of MAC PDUs transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n using permanent allocation.
- the STIDs and FIDs fields are set in a list of MAC PDU station ID and flow ID pairs transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n using permanent assignment.
- the Continuation field is set to 1.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 adds the MAC PDU transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n using the radio resource allocation by permanent allocation to the relay MAC PDU as a relay payload (step S207). .
- each MAC PDU is added to the relay MAC PDU in the same order as the appearance order in the STIDs and FIDs field of the pair of the corresponding station ID and flow ID.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 checks whether or not radio resource allocation has been performed by group resource allocation (step S208).
- relay MAC PDU processing section 203 of relay station 200 When there is radio resource allocation by group resource allocation, relay MAC PDU processing section 203 of relay station 200 generates allocation notification subheader type 2 corresponding to radio resource allocation by group resource allocation and adds it to relay MAC PDU. (Step S209).
- the Target Transmission Frame field is set in the lower 6 bits of F TARGET .
- the Allocation Index field is set to 0x3f.
- the Number of MAC PDUs field is set to the number of MAC PDUs transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n using the resource allocation.
- the STIDs and FIDs fields are set in a list of combinations of station IDs and flow IDs of MAC PDUs transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n using the resource allocation.
- the Continuation field is set to 1.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 adds the MAC PDU transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n using the radio resource allocation by the group resource allocation as a relay payload to the relay MAC PDU (step S210). .
- each MAC PDU is added to the relay MAC PDU in the same order as the appearance order in the STIDs and FIDs field of the pair of the corresponding station ID and flow ID.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 sets the length field of the relay MAC header to the length of the relay payload (step 211). Further, the relay MAC PDU processing unit sets the value of the Continuation field of the last allocation notification subheader in the generated relay MAC PDU to 0.
- step S192 the operation of the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 in step S192 will be described with reference to FIG.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 analyzes the relay MAC header (step S221).
- the relay MAC PDU processing unit 103 identifies the tunnel to which the relay MAC PDU belongs from the value of the Flow ID field, recognizes the presence of an extension header from the value of the EH field, and recognizes the length of the relay payload from the Length field.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 extracts all allocation notification subheaders from the relay MAC PDU (step S222).
- the relay MAC PDU processing unit 103 determines and extracts the data following the relay MAC header as an allocation notification subheader. Further, while the Continuation field of the extracted allocation subheader is 1, data following the allocation notification subheader is extracted as an allocation subheader.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 checks whether or not the first unprocessed allocation notification subheader of the allocation notification subheaders extracted in step S222 is type 1 (step S223). Specifically, the value of the Allocation Index field is referred to, and if it is neither 0x3e nor 0x3f, it is determined that it is type 1.
- the allocation notification subheader is referred to as a currently processed allocation notification subheader.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 extracts the MAC PDU targeted by the allocation notification subheader (step S224). Specifically, the MAC PDU corresponding to the value of the Number of MAC PDUs field of the allocation notification subheader is extracted from the top of the unprocessed data in the relay payload. The relay MAC PDU processing unit 103 stores the extracted MAC PDU part area in the relay payload as processed. When the relay MAC PDU processing unit 103 determines the length of the MAC PDU and determines the MAC PDU delimiter, the MAC PDU is analyzed as if the MAC PDU uses a general MAC header.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 identifies the station ID of the connection to which the MAC PDU extracted in step S224 belongs (step S225). Specifically, first, the number of the frame in which the MAC PDU is transmitted is calculated from the Target Transmission Frame field of the allocation notification subheader being processed and the current frame number. Next, the allocation resource table is searched using the calculated frame number and the value of the Allocation Index field of the allocation notification subheader being processed as a key. The relay MAC PDU processing unit 103 determines that the station ID of the connection to which the MAC PDU extracted in step S224 belongs is the station ID indicated by the found entry.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 extracts the MAC PDU targeted by the assignment notification subheader. (Step S226). Specifically, the MAC PDU corresponding to the value of the Number of MAC PDUs field of the allocation notification subheader is extracted from the top of the unprocessed data in the relay payload. The relay MAC PDU processing unit 103 stores the extracted MAC PDU part area in the relay payload as processed. Note that when the relay MAC PDU processing unit 103 determines the length of the MAC PDU and determines the MAC PDU delimiter, the MAC PDU is analyzed as if the MAC PDU uses a compact header.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 identifies the station ID and flow ID of the connection to which each MAC PDU extracted in step S226 belongs (step S227). Specifically, first, the number of the frame in which the MAC PDU is transmitted is calculated from the Target Transmission Frame field of the allocation notification subheader being processed and the current frame number. Next, the subsequent processing is performed for each extracted MAC PDU in the extracted order. The relay MAC PDU processing unit 103 identifies the station ID and flow ID of the connection to which the MAC PDU being processed belongs by referring to the STIDs and FIDs fields of the allocation notification subheader being processed.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 checks whether the allocation notification subheader being processed is the last one in the relay MAC PDU being processed (step S228). If it is the last one, the relay MAC PDU processing unit 103 ends the processing. If it is not the last one, the relay MAC PDU processing unit 103 stores the processed allocation notification subheader as processed, and then proceeds to step S223.
- multi-hop communication is realized using the wireless resources allocated to the data unit of the connection to which permanent allocation or group resource allocation is applied. can do.
- the base station and the relay station share resource allocation management information, and the base station notifies the relay station of the MAC PDU station ID and flow ID using the allocation notification subheader, so that the relay station sends the MAC PDU to the mobile terminal station. This is because it is possible to specify radio resource allocation for transmission.
- the relay station notifies the base station of the MAC PDU station ID and flow ID using the allocation notification subheader, thereby enabling the base station to identify the MAC PDU station ID and flow ID.
- the base station and the relay station can determine the type of the MAC header used by the MAC PDU targeted by the notification subheader by referring to the notification subheader type.
- the present invention is not limited to this.
- a plurality of relay stations may be connected to the base station.
- the allocation notification subheader may be distributed in the relay payload by disposing it immediately before the MAC PDU group targeted by the subheader.
- the allocation notification subheader is distributed in the relay payload by disposing it immediately before the MAC PDU group targeted by the subheader.
- the next allocation notification subheader is the MAC PDU group targeted by the previous allocation notification subheader and the allocation notification. This can be realized by placing it between the MAC PDU groups targeted by the subheader.
- the analysis of the relay MAC PDU can be realized by determining and analyzing that it is an allocation notification subheader immediately after the relay MAC header, and determining the position of the next allocation notification subheader by referring to the Number of MAC PDUs field. The same applies to the second and subsequent embodiments that use the allocation notification subheader.
- assignment notification subheaders are concentrated between a relay MAC header and a relay payload
- the present invention is not limited to this.
- the assignment notification subheader may be included in an extension header for the relay MAC header. The same applies to the second and subsequent embodiments that use the allocation notification subheader.
- the assignment notification subheader type 2 stores the MAC PDU station ID and flow ID targeted by the subheader.
- the present invention is not limited to this.
- the station ID and flow ID may be arranged immediately before each MAC PDU instead of the allocation notification subheader type 2.
- the present invention is not limited to this. As another example, only the station ID may be included.
- the present invention is not limited to this.
- radio resource information for HARQ Hybrid Automatic Repeat Request
- This includes the radio resource information in the permanent allocation notification message, group resource allocation notification message, PA allocation resource table, and GRA allocation resource table, and the allocation ID subheader type 2 includes the station ID and flow ID of each MAC PDU.
- it can be realized by storing radio resource information to be used for HARQ feedback of the communication result of each MAC PDU.
- the base station and the relay station in the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment manage the radio resource allocation by the permanent allocation and the group resource allocation in each frame in order.
- the index (order number) in the frame of the radio resource allocation is used.
- the multihop wireless communication system according to the second embodiment stores the information in the assignment notification subheader.
- the 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.
- the configurations of the base station 100 and the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment shown in FIGS.
- the configurations of the relay MAC PDU and assignment notification subheader used by the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment are the same as those according to the first embodiment except for the points described below.
- FIG. 26 shows the configuration of allocation notification subheader type 2 used by the multihop wireless communication system according to the second embodiment.
- the Allocation Index for PA / GRA field should be used by the relay station to transmit the first MAC PDU of the MAC PDUs targeted by the allocation notification subheader (in the case of downlink) or transmitted by the mobile terminal station This is an index of radio resource allocation used for (uplink). This is used in association with an index in a PA allocation resource table and a GRA allocation resource table described later.
- the index of radio resource allocation for the Nth MAC PDU among the MAC PDUs targeted by the allocation notification subheader is (N-1) added to the value of the field. Recognize that
- the resource allocation management information managed by the resource allocation management unit 104 of the base station 100 and the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 in the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment is the first implementation except for the points described below. It is the same as that by form.
- the resource allocation management unit 104 of the base station 100 and the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 in the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment are based on the PA allocation resource table and the GRA allocation resource table according to the first embodiment.
- an index (order number) within each radio resource allocation frame is also maintained.
- the index is a sequence number when radio resource allocation is ordered by permanent allocation and group resource allocation within a frame.
- the ordering of the radio resource allocation can be performed by the station ID and the flow ID, or can be performed by the position of the allocated radio resource in the frame.
- an example of ordering based on the station ID and the flow ID is shown.
- FIG. 27 shows an example of a PA allocation resource table used in the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment.
- an index indicating the order of each radio resource allocation within a frame is held.
- the resource allocation management unit 104 of the base station 100 and the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 add an entry related to radio resource allocation in a certain frame to the table, the entries are ordered in the frame and indexed. Calculate the value of.
- the operation of the base station 100 of the multihop wireless communication system according to the second embodiment is the operation of the base station 100 of the multihop wireless communication system according to the first embodiment described with reference to FIG. Is the same.
- step S113 in addition to the operation in the first embodiment, the resource allocation management unit 104 of the base station 100 calculates the index of each entry when adding an entry to the PA allocation resource table and the GRA allocation resource table. Store in table.
- the operation of the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment is the operation of the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment described with reference to FIG. Is the same.
- step S124 the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 calculates the index of each entry to be added and stores it in the PA allocation resource table in addition to the operation in the first embodiment.
- step S126 in addition to the operation in the first embodiment, the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 calculates the index of each entry to be added and stores it in the GRA allocation resource table.
- Downlink data transmission from base station 100 to mobile terminal stations 300-1 to 300-n Referring to FIG. 16, FIG. 17, FIG. 18, and FIG. 19, which are common to the first embodiment, the multi-function according to the second embodiment when processing the downlink data addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n.
- the operation of the hop wireless communication system will be described.
- the downlink data is transmitted to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n by the frame having the frame number F TARGET on the access link.
- the operation of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment is the same as that of the base station of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment described with reference to FIGS. 100 operations are the same.
- step S155 the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 checks whether there is radio resource allocation by permanent allocation, and if it exists, executes step S156 and step S157. At that time, the relay MAC PDU processing unit 103 executes step S156 and step S157 for each radio resource allocation group in which index values are continuous.
- step S156 the value of the Allocation Index for PA / GRA field of the generated allocation notification subheader type 2 is used by the relay station to transmit the first MAC PDU among the MAC PDUs targeted by the allocation notification subheader.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 acquires the index with reference to the PA allocation resource table held by the resource allocation management unit 104.
- Other fields are set in the same manner as in the first embodiment.
- step S157 the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 adds the MAC PDU, which is the target of permanent assignment, to the relay MAC PDU as a relay payload. At that time, each MAC PDU is added to the relay MAC PDU in order from the smallest radio resource allocation index corresponding to the MAC PDU.
- step S158 the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 checks whether there is radio resource allocation by group resource allocation, and if there is, executes step S159 and step S160. At that time, the relay MAC PDU processing unit 103 executes step S159 and step S160 for each radio resource allocation group in which index values are continuous.
- step S159 the value of the Allocation Index for PA / GRA field of the generated allocation notification subheader type 2 is used by the relay station to transmit the first MAC PDU among the MAC PDUs targeted by the allocation notification subheader.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 acquires the index with reference to the GRA allocation resource table held by the resource allocation management unit 104.
- Other fields are set in the same manner as in the first embodiment.
- step S160 the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 adds the MAC PDU that is the target of group resource allocation to the relay MAC PDU as a relay payload. At that time, each MAC PDU is added to the relay MAC PDU in order from the smallest radio resource allocation index corresponding to the MAC PDU.
- FIG. 28 shows an example of a relay MAC PDU generated by the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment.
- Index for PA / GRA means an Allocation Index for PA / GRA field.
- Other conditions are the same as the example of the relay MAC PDU in the first embodiment shown in FIG.
- the second allocation notification subheader in FIG. 28 is type 2, and targets MAC PDUs 3 to 5 addressed to mobile terminal stations 300-1 to 300-3 to which permanent allocation is applied.
- the relay station 200 in order to identify the radio resource allocation for transmitting the MAC PDU 3, the relay station 200 first refers to the Allocation Index for PA / GRA field and recognizes that the radio resource allocation index for the MAC PDU is 1. To do. Next, the relay station 200 refers to the PA allocation resource table shown in FIG. 27 and knows that resource_pa_301_2 may be used for transmission of the MAC PDU.
- the operation of the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment is the same as that of the relay station of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment described with reference to FIGS. The operation is the same as 200.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 specifies radio resource allocation to be used for transmitting each MAC PDU extracted in step S176. Specifically, first, the number of the frame to which the MAC PDU is to be transmitted is calculated from the Target Transmission Frame field of the allocation notification subheader being processed and the current frame number. Next, the subsequent processing is performed for each extracted MAC PDU. Assuming that the MAC PDU is the Nth MAC PDU targeted by the allocation notification subheader, the relay MAC PDU processing unit 203 adds (N-1) to the value of the Allocation Index for PA / GRA field. Is calculated as an index for the MAC PDU.
- the relay MAC PDU processing unit 203 searches the PA allocation resource table or the GRA allocation resource table using the calculated frame number and the calculated index as keys.
- the relay MAC PDU processing unit 203 determines that the radio resources to be used for transferring the MAC PDU being processed are the radio resource and MCS indicated by the found entry.
- the PA allocation resource table is selected when the value of the Allocation Index field of the allocation notification subheader being processed is 0x3e, and the GRA allocation resource table is selected when it is 0x3f.
- the multi-hop wireless communication system can reduce the MAC overhead in addition to the effects of the first embodiment.
- This is an ordering of radio resource allocation by permanent allocation and group resource allocation, and relays the index of radio resource allocation corresponding to a typical MAC PDU with the base station instead of the station ID and flow ID of each MAC PDU. This is for communication with the station.
- the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment an example has been shown in which downlink data is multi-hop communicated from the base station 100 to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n, but the present invention is limited to this. It is not a thing. Similar to the multi-hop communication system according to the first embodiment, the technique shown as the second embodiment is also applied to multi-hop communication of uplink data transmitted from the mobile terminal stations 300-1 to 300-n to the base station 100. It is possible to apply. The same applies to the third and later embodiments described later.
- an index of wireless resource allocation by permanent allocation or group resource allocation is included in the relay MAC PDU, but the present invention is not limited to this.
- the index may not be explicitly included in the relay MAC PDU.
- the index may always be 1. This can be realized by storing all the permanent assignments or group resource assignment MAC PDUs in the same frame in one relay MAC PDU. The same applies to the third and subsequent embodiments that use an index of radio resource allocation by permanent allocation or group resource allocation.
- an index of radio resource allocation by permanent allocation or group resource allocation is ordered separately for persistent allocation and group resource allocation.
- the present invention is not limited to this.
- radio resource allocation by permanent allocation and group resource allocation may be ordered together.
- the allocation notification subheader type 2 As a multi-hop wireless communication system according to the second embodiment, as information for specifying a wireless resource to be used for transferring the first MAC PDU among MAC PDUs specified by the allocation notification subheader type 2, it is permanent. An example of using an index of radio resource allocation by static allocation or group resource allocation is shown. However, the present invention is not limited to this. As another example, the station ID and flow ID of the connection to which the MAC PDU belongs may be used as information for specifying a radio resource.
- the index of radio resource allocation by permanent allocation or group resource allocation corresponding to the MAC PDU is not acquired from the allocation notification subheader type 2, but the station ID and flow included in the allocation notification subheader type 2 This can be realized by obtaining using the ID and the PA allocation resource table or the GRA allocation resource table. Note that only the station ID may be used.
- the present invention is not limited to this.
- the group ID of the group to which the MAC PDU connection specified by the assignment notification subheader type 2 belongs may be used instead of or in addition to the index.
- the multi-hop wireless communication system according to the third embodiment is a permanent assignment or group to be used when the relay station transmits a MAC PDU to the mobile terminal station.
- As information for specifying radio resource allocation by resource allocation an order number (index) in the frame of the radio resource allocation is used.
- the multihop wireless communication system according to the third embodiment stores the information in the extension header of the MAC header.
- the configuration of the multi-hop wireless communication system according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
- the configurations of the base station 100 and the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the third embodiment are the same as those of the first embodiment shown in FIGS.
- the configurations of the relay MAC PDU and assignment notification subheader used by the multi-hop wireless communication system according to the third embodiment are the same as those according to the first embodiment except for the points described below.
- the configuration of the allocation notification subheader type 2 used by the multi-hop wireless communication system according to the third embodiment is the same as that of the allocation notification subheader type 1 in the first embodiment described with reference to FIG. 7A.
- the allocation notification subheader whose Allocation Index field is 0x3e or 0x3f is type 2, and the others are type 1.
- FIG. 29 shows an example of the configuration of the allocation notification extension header used by the multi-hop wireless communication system according to the third embodiment.
- the extension header is placed between the MAC header and the payload of the MAC PDU.
- the Last field indicates whether or not the extension header is the last extension header in the MAC PDU.
- the Type field represents the type of the extension header. In the present embodiment, it is assumed that the value indicating the allocation notification extension header is 0x1f.
- Allocation Index for PA / GRA field should be used for transmission of MAC PDU including the corresponding allocation notification extension header (in case of downlink) or used (in case of uplink), radio resource allocation by permanent allocation or group resource allocation Is an index that points to This field is used in the same manner as the Allocation Index for PA / GRA field of the allocation notification subheader type 2 in the second embodiment.
- the resource allocation management information managed by the resource allocation management unit 104 of the base station 100 and the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 in the multi-hop wireless communication system according to the third embodiment is the same as that according to the second embodiment. is there.
- the operation of the multi-hop wireless communication system according to the third embodiment will be described in detail. The following operations will be described. -Downlink data transmission from the base station 100 to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n
- the operation when performing radio resource allocation (scheduling) of access links is This is the same as the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment.
- Downlink data transmission from base station 100 to mobile terminal stations 300-1 to 300-n Referring to FIG. 16, FIG. 17, FIG. 18, and FIG. 19, which are common to the first embodiment, the multi-function according to the third embodiment when processing the downlink data addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n.
- the operation of the hop wireless communication system will be described.
- the downlink data is transmitted to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n by the frame having the frame number F TARGET on the access link.
- the operation of the base station 100 of the multihop wireless communication system according to the third embodiment is the same as that of the base station of the multihop wireless communication system according to the second embodiment described with reference to FIGS. 100 operations are the same.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 adds the MAC PDU, which is the target of permanent assignment, to the relay MAC PDU as a relay payload.
- each MAC PDU is added to the relay MAC PDU in order from the smallest radio resource allocation index corresponding to the MAC PDU.
- the relay MAC PDU processing unit 103 adds an allocation notification extension header to the first MAC PDU to be added.
- the EH field of the compact header of the MAC PDU is changed to 1.
- the value of the Allocation Index for PA / GRA field of the added allocation notification extension header is the radio resource allocation to be used by the relay station to transmit the first MAC PDU among the MAC PDUs targeted by the allocation notification subheader. Set to the index.
- the Last field of the added assignment notification extension header is set according to the presence or absence of another extension header.
- the Type field of the added allocation notification extension header is set to a type number indicating the allocation notification extension header.
- FIG. 30 shows an example of a relay MAC PDU generated by the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the third embodiment.
- Index for PA / GRA means an Allocation Index for PA / GRA field.
- Other conditions are the same as the example of the relay MAC PDU in the first embodiment shown in FIG.
- the second allocation notification subheader in FIG. 30 is type 2 and targets MAC PDUs 3 to 5 addressed to mobile terminal stations 300-1 to 300-3 to which permanent allocation is applied.
- the relay station 200 in order to specify the radio resource allocation for transmitting the MAC PDU 3, the relay station 200 first refers to the Allocation Index for PA / GRA field of the allocation notification extension header included in the MAC PDU 3, and the radio resource for the MAC PDU. Recognize that the allocation index is 1. Next, the relay station 200 refers to the PA allocation resource table shown in FIG. 27 and knows that resource_pa_301_2 may be used for transmission of the MAC PDU.
- the operation of the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the third embodiment is the same as that of the relay station of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment described with reference to FIGS. The operation is the same as 200.
- step S177 the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 sets the index value used for specifying the radio resource allocation of the MAC PDU targeted by the allocation notification subheader instead of the allocation notification subheader type 2. Acquired from the Allocation Index for PA / GRA field of the allocation notification extension header included in the first MAC PDU. Also, the relay MAC PDU processing unit 203 deletes the allocation notification extension header from the MAC PDU.
- the MAC PDU using the general MAC header and the MAC PDU using the compact header included in the relay MAC PDU are notified of allocation. Distinguishes using subheaders.
- the multi-hop wireless communication system establishes a dedicated tunnel for each of the MAC PDU that is the target of permanent allocation and the MAC PDU that is the target of group resource allocation, and relays by the tunnel. It is determined that the MAC PDU relay payload is a MAC PDU with a compact header.
- the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment is a permanent assignment or group to be used when the relay station transmits a MAC PDU to the mobile terminal station.
- an index (order number) in the frame of the radio resource allocation is used.
- the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment stores the information in the extension header as in the case of the third embodiment.
- the configuration of the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
- the configurations of the base station 100 and the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment are the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 4 and 5 except for points described below. .
- the wireless MAC processing unit 101 of the base station 100 receives a tunnel for relaying a MAC PDU that is a target for permanent allocation and a MAC PDU that is a target for group resource allocation.
- a tunnel for relaying is established with the relay station 200.
- the configuration of the relay MAC PDU used by the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment is the same as that according to the first embodiment, except as described below.
- the relay MAC PDU used by the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment does not use the allocation notification subheader.
- FIG. 31 shows an example of the configuration of the allocation notification extension header used by the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment.
- the Target Transmission Frame field is the lower 6 bits of the number of the frame in which the relay station transmitted (in the case of downlink) or received (in the case of uplink) the MAC PDU targeted by the allocation notification extension header.
- Other fields have the same meaning as the assignment notification extension header according to the third embodiment.
- the resource allocation management information managed by the resource allocation management unit 104 of the base station 100 and the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 in the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment is the same as that according to the second embodiment. is there.
- the operation of the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment will be described in detail. The following operations will be described. -Downlink data transmission from the base station 100 to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n
- the operation when performing access link radio resource allocation (scheduling) is This is the same as the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment.
- Downlink data transmission from base station 100 to mobile terminal stations 300-1 to 300-n 16 and 17 common to the first embodiment, and FIG. 32 and FIG. 33 specific to the fourth embodiment, when processing the downlink data addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n
- the operation of the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment will be described.
- the downlink data is transmitted to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n by the frame having the frame number F TARGET on the access link.
- the overall operation of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment is the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment described with reference to FIG. Is the same as the operation.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 executes step S133 for each of the MAC PDU group that is the target of permanent allocation and the MAC PDU group that is the target of group resource allocation.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 generates a relay MAC header and sets it as a relay MAC PDU (step S411).
- the Flow ID field of the generated relay MAC header is set to a flow ID for identifying a tunnel used for transferring a MAC PDU.
- the EH field is set according to the presence or absence of the extension header.
- the Length field is set to 0.
- the relay MAC PDU processing unit 103 acquires a flow ID for identifying a tunnel from the wireless MAC processing unit 101. In the case of the fourth embodiment, different flow IDs are used for permanent assignment and group resource assignment.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 checks whether there is a radio resource allocation group based on an unprocessed permanent allocation or a group resource allocation in which the index values are continuous in the same frame (steps). S412).
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 selects one unprocessed radio resource allocation group, and adds the MAC PDU assigned the radio resource allocation group to the relay MAC PDU as a relay payload (step S413). . At that time, each MAC PDU is added to the relay MAC PDU in order from the smallest radio resource allocation index corresponding to the MAC PDU.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 generates an allocation notification extension header, and adds the extension header to the first MAC PDU of the MAC PDU added in step S413 (step S414).
- the value of the Target Transmission Frame field of the added allocation notification extension header is set to the lower 6 bits of the frame number to which the MAC PDU should be transmitted from the relay station.
- the value of the Allocation Index for PA / GRA field of the added allocation notification extension header is set to an index of radio resource allocation to be used by the relay station to transmit the MAC PDU.
- the Last field of the added assignment notification extension header is set according to the presence or absence of another extension header.
- the Type field of the added allocation notification extension header is set to a type number indicating the allocation notification extension header.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 sets the value of the Length field of the relay MAC header to the length of the relay payload (step S415).
- FIG. 34 shows an example of a relay MAC PDU generated by the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment.
- FIG. 34 shows an example in which the flow ID of the tunnel for permanent assignment is 6, and the relay MAC PDU includes the target of permanent assignment among the MAC PDUs shown in FIG. 24 in the relay payload.
- the overall operation of the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the fourth embodiment is the same as the operation of the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment described with reference to FIG. .
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 analyzes the relay MAC header (step S421).
- the relay MAC PDU processing unit 203 identifies the tunnel to which the relay MAC PDU belongs from the value of the Flow ID field, recognizes the presence of an extension header from the value of the EH field, and recognizes the length of the relay payload from the Length field.
- the relay MAC PDU processing unit 203 determines whether the MAC PDU included in the relay MAC PDU is a target for permanent allocation or group resource allocation based on the flow ID.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 extracts an unprocessed first MAC PDU in the relay payload (step S422). At that time, the relay MAC PDU processing unit 203 performs analysis processing on the assumption that the MAC PDU in the relay payload uses a compact header.
- the extracted MAC PDU is referred to as a processing MAC PDU.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 confirms whether the assignment notification extension header is included in the MAC PDU being processed (step S423).
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 analyzes the extension header (step S424). Specifically, the values of the Target Transmission Frame field and the Allocation Index for PA / GRA field are extracted. Furthermore, the number of the frame in which the MAC PDU being processed is to be transmitted is calculated from the Target Transmission Frame field and the current frame number.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 identifies radio resource allocation for the MAC PDU being processed (step 425). Specifically, first, the PA allocation resource table or the GRA allocation resource table is searched using the frame number calculated in step S424 and the index extracted in step S424 as keys. The relay MAC PDU processing unit 203 determines that the radio resource to be used for transferring the MAC PDU is the radio resource and MCS indicated by the found entry.
- the table to be searched includes a PA allocation resource table when the relay MAC PDU includes a MAC PDU that is a target of permanent allocation, and a GRA allocation resource when the MAC PDU that is a target of group resource allocation is included. Select a table.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 specifies radio resource allocation for the MAC PDU being processed (step 426).
- the MAC PDU being processed is the Nth counted from the MAC PDU including the immediately preceding allocation notification extension header.
- the relay MAC PDU processing unit 203 calculates a value obtained by adding (N ⁇ 1) to the index extracted in step S424 as an index for the MAC PDU.
- the relay MAC PDU processing unit 203 searches the PA allocation resource table or the GRA allocation resource table using the calculated index and the frame number calculated in step S424 as keys.
- the relay MAC PDU processing unit 203 determines that the radio resource to be used for transferring the MAC PDU is the radio resource and MCS indicated by the found entry.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 confirms whether the MAC PDU being processed is the last MAC PDU in the relay payload (step S427). If it is the last MAC PDU, the relay MAC PDU processing unit 203 ends the processing. If it is not the last, the relay MAC PDU processing unit 203 stores the processed MAC PDU as having been processed, and proceeds to step S422.
- the same tunnel may be used for persistent allocation and group resource allocation.
- This can be realized by storing, in the relay MAC PDU, information indicating whether the MAC PDU stored by the relay MAC PDU using the tunnel is a target of permanent allocation or group resource allocation.
- the information can be stored in, for example, a relay MAC header, an assignment notification extension header, and an assignment notification subheader.
- the present invention is not limited to this.
- the station ID and flow ID of each MAC PDU may be used as the information. This can be realized, for example, by adding an allocation notification extension header to all MAC PDUs and storing the station ID and flow ID of each MAC PDU instead of the index in the allocation notification extension header.
- the multi-hop wireless communication system relays a MAC PDU using a general MAC header that is a target of standard resource allocation and a MAC PDU that is a target of permanent allocation or group resource allocation and uses a compact header.
- the MAC header of the first MAC PDU using the compact header is converted into a general MAC header, and an assignment notification extension header is added.
- the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment is a permanent assignment or group to be used when the relay station transmits a MAC PDU to the mobile terminal station.
- As information for specifying radio resource allocation by resource allocation an order number (index) in the frame of the radio resource allocation is used.
- the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment stores the information in the extension header as in the fourth embodiment.
- the conventional technology is used for specifying the wireless resource allocation for the MAC PDU that is the target of the standard resource allocation, and the detailed description thereof is omitted.
- a conventional technique that can be used there is a method that uses data such as the allocation notification subheader type 1 shown in the description of the first embodiment.
- the configuration of the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
- the configurations of the base station 100 and the relay station 200 of the multihop wireless communication system according to the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment shown in FIGS. 4 and 5.
- the basic configuration of the relay MAC PDU used by the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment is the same as that according to the first embodiment.
- the Number of MAC PDUs field is the number of MAC PDUs targeted by the allocation notification extension header.
- the other fields have the same meaning as the assignment notification extension header according to the fourth embodiment.
- the resource allocation management information managed by the resource allocation management unit 104 of the base station 100 and the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 in the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment is the same as that according to the second embodiment. is there.
- the operation of the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment will be described in detail. The following operations will be described. -Downlink data transmission from the base station 100 to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n
- the operation when performing radio resource allocation (scheduling) of the access link is This is the same as the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment.
- Downlink data transmission from base station 100 to mobile terminal stations 300-1 to 300-n Referring to FIGS. 16 and 17 common to the first embodiment and FIGS. 36 and 37 specific to the fifth embodiment, when processing the downlink data addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n The operation of the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment will be described. Here, it is assumed that the downlink data is transmitted to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n by the frame having the frame number F TARGET on the access link.
- the overall operation of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment is the same as the operation of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment described with reference to FIG. .
- step S133 The operation of the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment in step S133 will be described with reference to FIG.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 generates a relay MAC header and sets it as a relay MAC PDU (step S511).
- the Flow ID field of the generated relay MAC header is set to a flow ID for identifying a tunnel used for transferring a MAC PDU.
- the EH field is set according to the presence or absence of the extension header.
- the Length field is set to 0.
- the relay MAC PDU processing unit 103 acquires a flow ID for identifying a tunnel from the wireless MAC processing unit 101.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 confirms whether there is any unprocessed and standard resource allocation in the radio resource allocation determined in step S131 (step S512).
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 adds the MAC PDU transmitted by the relay station 200 using the resource allocation as a relay payload to the relay MAC PDU (step S513).
- the processing is assumed to be performed according to the conventional technique.
- the relay MAC PDU processing unit 103 stores that the resource allocation has been processed.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 checks whether there is a radio resource allocation group based on an unprocessed permanent allocation or a group resource allocation in which the index values are continuous in the same frame (steps). S514).
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 selects one unprocessed radio resource allocation group, and the MAC header of the MAC PDU corresponding to the allocation with the smallest index in the radio resource allocation group is generally selected from the compact header.
- the MAC header is changed (step S515).
- the EH field and Length field of the general MAC header are set to be the same as the value of the same name field of the compact header before the change.
- the Flow ID field of the general MAC header is unused and may be set to 0, for example.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 generates an assignment notification extension header, and adds the extension header to the MAC PDU whose MAC header has been changed in step S515 (step S516).
- the value of the Target Transmission Frame field of the added allocation notification extension header is set to the lower 6 bits of the frame number to which the MAC PDU should be transmitted from the relay station.
- the value of the Allocation Index for PA / GRA field of the added allocation notification extension header is set to an index of radio resource allocation to be used by the relay station to transmit the MAC PDU.
- the Last field of the added assignment notification extension header is set according to the presence or absence of another extension header.
- the Type field of the added allocation notification extension header is set to a type number indicating the allocation notification extension header.
- the value of the Number of MAC PDUs field is set to the number of MAC PDUs corresponding to the radio resource allocation group.
- the value of the Allocation Type field is set to 0 if the MAC PDU is a target for permanent allocation, and is set to 1 if it is a target for group resource allocation.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 adds a MAC PDU corresponding to the radio resource allocation group to the relay MAC PDU as a relay payload (step S517). At that time, each MAC PDU is added to the relay MAC PDU in order from the smallest radio resource allocation index corresponding to the MAC PDU.
- the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 sets the value of the Length field of the relay MAC header to the length of the relay payload (step S518).
- FIG. 38 shows an example of a relay MAC PDU generated by the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment.
- FIG. 38 shows an example in which the relay MAC PDU includes the MAC PDU shown in FIG. 24 in the relay payload.
- AType means an Allocation Type field.
- the MAC PDU3 and the MAC PDU6 are added to the relay payload after being changed from the compact header to the general MAC header. Furthermore, an assignment notification extension header is added to the MAC PDU.
- the overall operation of the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment is the same as the operation of the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment described with reference to FIG. .
- step S192 The operation of the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the fifth embodiment in step S192 will be described with reference to FIG.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 analyzes the relay MAC header (step S531).
- the relay MAC PDU processing unit 203 identifies the tunnel to which the relay MAC PDU belongs from the value of the Flow ID field, recognizes the presence of an extension header from the value of the EH field, and recognizes the length of the relay payload from the Length field.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 extracts an unprocessed first MAC PDU in the relay payload (step S532). At that time, the relay MAC PDU processing unit 203 performs an analysis process on the assumption that the MAC PDU in the relay payload uses a general MAC header.
- the extracted MAC PDU is referred to as a processing MAC PDU.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 confirms whether the assignment notification extension header is included in the MAC PDU being processed (step S533).
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 processes the MAC PDU (step S534).
- the MAC PDU is a MAC PDU to which radio resources are allocated by standard resource allocation, and the processing is performed by a conventional technique.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 analyzes the extension header (step S535). Specifically, the values of the target transmission frame field, the allocation index for PA / GRA field, the number of MAC PDUs field, and the allocation type field are extracted. Further, the number of the frame in which the MAC PDU being processed is to be transmitted is calculated from the Target Transmission Frame field and the current frame number. Hereinafter, it is assumed that the value of the Number of MAC PDUs field is N MAC PDU .
- the allocation notification extension header is referred to as a currently processed allocation notification extension header.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 extracts an unprocessed first N MAC PDU —one MAC PDU from the relay payload (step S536). At that time, the relay MAC PDU processing unit 203 performs the processing assuming that these MAC PDUs use a compact header.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 identifies radio resource allocation for the N MAC PDU MAC PDUs extracted in steps S532 and S536 (step 537). Specifically, the subsequent processing is performed on each extracted MAC PDU. Assuming that the MAC PDU is the Nth MAC PDU targeted by the assignment notification extension header being processed, the relay MAC PDU processing unit 203 sets (N ⁇ 1) as the value of the Allocation Index for PA / GRA field. The addition is calculated as an index for the MAC PDU. The relay MAC PDU processing unit 203 searches the PA allocation resource table or the GRA allocation resource table using the calculated index and the frame number calculated in step S535 as keys.
- the relay MAC PDU processing unit 203 determines that the radio resource to be used for transferring the MAC PDU being processed is the radio resource and MCS indicated by the found entry. As a table to be searched, a PA allocation resource table is selected when the value of the Allocation Type field of the allocation notification subheader being processed is 0, and a GRA allocation resource table is selected when it is 1.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 changes the MAC header of the MAC PDU extracted in step S532 from the general MAC header to the compact header, and deletes the assignment notification extension header (step S538).
- the EH field of the compact header is set according to the presence or absence of the extension header after the assignment notification extension header is deleted.
- the Length field of the compact header is set to the value of the Length field of the general MAC header.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 checks whether the MAC PDU being processed or the MAC PDU extracted in step S536 is the last MAC PDU in the relay payload (step S539). If it is the last MAC PDU, the relay MAC PDU processing unit 203 ends the processing. If it is not the last, the relay MAC PDU processing unit 203 stores that the MAC PDU has been processed, and proceeds to step S532.
- the present invention is not limited to this.
- all the compact headers may be converted into general MAC headers.
- the multi-hop wireless communication system according to the sixth embodiment like the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment, has a permanent assignment or group to be used when the relay station transmits a MAC PDU to the mobile terminal station.
- the MAC PDU station ID and flow ID are used as information for specifying radio resource allocation by resource allocation.
- the difference from the first embodiment is that the multi-hop wireless communication system according to the sixth embodiment performs a process of converting a compact header into a general MAC header for MAC PDUs subject to permanent allocation and group resource allocation.
- the flow ID of the MAC PDU is stored in the general MAC header.
- the configuration of the multi-hop wireless communication system according to the sixth embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
- the configurations of the base station 100 and the relay station 200 of the multi-hop wireless communication system according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment shown in FIGS.
- the configurations of the relay MAC PDU and the assignment notification subheader used by the multihop wireless communication system according to the sixth embodiment are the same as those according to the first embodiment except for the points described below.
- FIG. 39 shows the configuration of allocation notification subheader type 2 used by the multihop wireless communication system according to the sixth embodiment.
- Allocation notification subheader type 2 used by the multihop wireless communication system according to the sixth embodiment is obtained by deleting information related to the flow ID from the allocation notification subheader type 2 used by the multihop wireless communication system according to the first embodiment. Is.
- the resource allocation management information managed by the resource allocation management unit 104 of the base station 100 and the resource allocation management unit 204 of the relay station 200 in the multi-hop wireless communication system according to the sixth embodiment is the same as that according to the first embodiment. is there.
- the operation of the multi-hop wireless communication system according to the sixth embodiment will be described in detail. The following operations will be described. -Downlink data transmission from the base station 100 to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n
- the operation when performing radio resource allocation (scheduling) of the access link is The same as the multi-hop wireless communication system according to the first embodiment.
- Downlink data transmission from base station 100 to mobile terminal stations 300-1 to 300-n Referring to FIG. 16, FIG. 17, FIG. 18, and FIG. 19, which are common to the first embodiment, the multi-function according to the sixth embodiment when processing the downlink data addressed to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n.
- the operation of the hop wireless communication system will be described.
- the downlink data is transmitted to the mobile terminal stations 300-1 to 300-n by the frame having the frame number F TARGET on the access link.
- the operation of the base station 100 of the multihop wireless communication system according to the sixth embodiment is the same as that of the base station of the multihop wireless communication system according to the first embodiment described with reference to FIGS. The operation is the same as 100.
- step S156 the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 sets the station ID of each MAC PDU in the STIDs field instead of the STIDs and FIDs fields.
- step S157 the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 converts the compact header of each MAC PDU into a general MAC header, and then adds it to the relay payload.
- the EH field and Length field of the general MAC header are set to the same value as the same-name field of the compact header before conversion.
- the Flow ID field of the general MAC header is set to the flow ID of the connection to which the MAC PDU belongs.
- step S159 the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 sets the station ID of each MAC PDU in the STIDs field instead of the STIDs and FIDs fields.
- step S160 the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 converts the compact header of each MAC PDU into a general MAC header, and then adds it to the relay payload.
- the EH field and Length field of the general MAC header are set to the same value as the same-name field of the compact header before conversion.
- the Flow ID field of the general MAC header is set to the flow ID of the connection to which the MAC PDU belongs.
- FIG. 40 shows an example of a relay MAC PDU generated by the relay MAC PDU processing unit 103 of the base station 100 of the multi-hop wireless communication system according to the sixth embodiment.
- FIG. 40 shows an example where the relay MAC PDU includes the MAC PDU shown in FIG. 24 in the relay payload.
- the operation of the relay station 200 of the multihop wireless communication system according to the sixth embodiment is the same as that of the relay station of the multihop wireless communication system according to the first embodiment described with reference to FIGS. The operation is the same as 200.
- the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 performs an analysis process assuming that the MAC PDU in the relay payload uses a general MAC header.
- the relay MAC PDU processing unit 203 converts the general MAC header of each MAC PDU into a compact header.
- the EH field and Length field of the compact header are set to the same value as the field of the same name in the general MAC header before conversion. Further, the relay MAC PDU processing unit 203 stores the flow ID of each MAC PDU included in the general MAC header.
- step S177 the relay MAC PDU processing unit 203 of the relay station 200 acquires and uses the station ID of each MAC PDU by referring to the STIDs field of the allocation notification subheader type 2. Also, the relay MAC PDU processing unit 203 uses the flow ID of each MAC PDU stored in step S176 for searching for radio resource allocation.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained.
- an allocation notification extension header may be used to store information used to specify radio resource allocation and a station ID of a MAC PDU.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
中継局と下位の通信装置の間でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を中継局にて保持する。上位の通信装置と中継局は、リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を、データユニットとともに送受信する。中継局において、無線リソース識別情報とリソース割り当て管理情報とに基づき、下位の通信装置との通信で前記データユニットのそれぞれに使用する無線リソースを特定する。
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。
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。
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。
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IEEE802.16j規格の策定が行われている。なお、IEEE802.16j規格の対象は基地局および中継局であり、移動端末局に対しては変更を行わない。IEEE802.16e規格準拠の移動端末局は、IEEE802.16j規格準拠の基地局および中継局と通信可能である。
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。
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。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。
ところで、IEEE802.16m TGにおいては、WiMAXをIEEE802.16e規格よりも高速化するための検討が行われている。また、IEEE802.16m規格にはマルチホップによる通信の機能も組み込まれつつある。
ここで、IEEE802.16m規格におけるコネクションについて説明する。IEEE802.16m規格では、1つの基地局と1つの移動端末局の間に複数のコネクション(フロー)を確立することが可能である。例えば、移動端末局はVoIP(Voice over Internet Protocol)用のコネクションとFTP(File Transfer Protocol)用のコネクションを確立し、各コネクションに対して異なるQoS(Quality of Service)パラメータを設定することが可能である。コネクションは、中継局や移動端末局を識別するステーションID(Station ID、STID)と中継局および移動端末局内のコネクションを識別するフローID(Flow ID、FID)とにより識別される。ステーションIDは、1つの基地局の管理範囲内において一意である。即ち、ある基地局に接続している複数の中継局および移動端末局はステーションIDのアドレス空間を共有する。一方、フローIDのアドレス空間は中継局および移動端末局ごとに独立している。
ここで、IEEE802.16m規格における標準的な無線リソース割り当て方法について説明する。移動端末局が基地局もしくは中継局と無線通信するための無線リソースは、基地局もしくは中継局により決定され移動端末局に通知される。その通知には、DL basic assignment A-MAP(Advanced-MAP) IE(Information Element)およびUL basic assignment A-MAP IEが用いられる。以降、これらのA-MAP IEをリソース割り当てIEと呼ぶ。また、リソース割り当てIEによるリソース割り当て方法を標準リソース割り当てと呼ぶ。リソース割り当てIEは、当該IEにより割り当てられる無線リソースの情報(開始OFDMシンボル位置、OFDMシンボル数、開始サブチャネル位置、サブチャネル数、等)、当該無線リソースが割り当てられる移動端末局のステーションID、当該無線リソースによる通信において用いられるべきMCS(Modulation and Coding Scheme)等の情報を含む。リソース割り当てIEは無線フレーム内の制御信号領域において基地局もしくは中継局によりブロードキャストされる。移動端末局は、基地局もしくは中継局が送信するリソース割り当てIE群を受信し、自身のステーションIDを含むリソース割り当てIEが存在するかどうか確認することで、自身への無線リソース割り当てがあるかどうかを知る。自身への無線リソース割り当てがあった場合、移動端末局は当該IEで指定される無線リソースを用いて無線通信を行う。
次に、IEEE802.16m規格における特殊な無線リソース割り当て方法である永続的割り当て(Persistent allocation、PA)およびグループリソース割り当て(Group Resource Allocation、GRA)について説明する。これらの割り当て方法は、無線リソース割り当てに関するシグナリングオーバヘッドの削減を目的として、主にVoIP等のデータサイズの小さいコネクションに対して用いられる。
永続的割り当ては、無線リソース割り当ての開始、変更および終了の際にのみ移動端末局に対し、無線リソースの割り当てに関する情報を通知する方式である。永続的割り当てでは、一旦、移動端末局のコネクションへの無線リソース割り当てが開始されると、当該移動端末局のコネクションには固定された位置の無線リソースが定期的に割り当てられる。個々の定期的な割り当てのたび毎に、移動端末局に無線リソース割り当ての通知が行われることはない。移動端末局は、永続的割り当て開始の通知に含まれる情報を基にその後の定期的に割り当てられる無線リソースを把握し、当該コネクションの無線通信に用いる。
グループリソース割り当ては、複数の移動端末局のコネクションをグループ化し、グループ内の複数の移動端末局のコネクションへの無線リソース割り当てを1つのA-MAP IEで通知する方式である。以降、グループリソース割り当てによる無線リソース割り当ての通知に用いられるA-MAP IEをグループリソース割り当てIEと呼ぶ。データサイズや使用するMCSが似ているコネクションが同じグループにグループ化され、各グループにはグループIDが付与される。グループリソース割り当てIEは、グループID、グループに割り当てられる無線リソースの情報、グループ内の各コネクションに対する割り当ての有無を示すビットマップ、割り当てがあるコネクションに対する割り当てサイズおよびMCS等を含む。移動端末局は自局のコネクションが属するグループのグループIDを含むグループリソース割り当てIEを受信すると、そのIEにおける割り当ての有無を示すビットマップ内の自局のコネクションに対応するビット位置の値を確認して、当該コネクションに対する無線リソース割り当てがあるかどうかを確認する。
次に、IEEE802.16m規格におけるMAC PDU(Media Access Control Payload Data Unit)のMAC(Media Access Control)ヘッダについて説明する。IEEE802.16m規格では、MACヘッダとして一般MACヘッダ(Generic MAC Header、GMH)およびコンパクトヘッダ(Compact Header、CH)が用いられる。なお、コンパクトヘッダはコンパクトMACヘッダ(Compact MAC Header、CMH)とも呼ばれる。図1(A)に一般MACヘッダの構成を、図1(B)にコンパクトヘッダの構成を、図1(C)にこれらのMACヘッダで用いられる拡張ヘッダの構成を示す。一般MACヘッダは、当該MACヘッダを含むMAC PDUが属するコネクションを識別するFlow IDフィールドと、拡張ヘッダの有無を示すEHフィールドと、当該MAC PDUのペイロード長を示すLengthフィールドからなる。コンパクトヘッダは、拡張ヘッダの有無を示すEH(Last)フィールドと、当該MAC PDUのペイロード長を示すLengthフィールドからなる。コンパクトヘッダは、永続的割り当ておよびグループリソース割り当てが使用されるコネクションに属するMAC PDUのMACヘッダとして使用される。当該コネクションのフローIDは、永続的割り当ておよびグループリソース割り当ての開始時に移動端末局に通知されるため、MACヘッダ内には含まれない。
次に、集中スケジューリングを用いる場合の、中継局によるデータ中継について説明する。集中スケジューリングとは、基地局が中継局の分のスケジューリング(無線リソース割り当て)をも行うスケジューリング方式である。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決定され、中継局に通知される。スケジューリング結果を中継局に通知する方法の1つとしては、中継局が送信すべきリソース割り当てIEを基地局が作成し、当該IEを中継局に送信する方法がある。
移動端末局宛のMAC PDUを中継局が中継する際、中継局は当該MAC PDUを、基地局が当該MAC PDUのために割り当てた無線リソースを用いて送信する必要がある。そのためには、基地局は中継局に対しMAC PDUと当該MAC PDUに対して割り当てる無線リソースの対応付けを通知する必要がある。そのための技術として、IEEE802.16j規格で定義されるアロケーションサブヘッダ(Allocation subheader)を用いた方法がある。図2にアロケーションサブヘッダの構成を示す。アロケーションサブヘッダは、中継局が中継すべき1つ以上のMAC PDUをペイロードに持つリレーMAC PDUにおいて用いられる。中継される複数のMAC PDUは連結されてリレーMAC PDUのペイロードに格納される。リレーMAC PDUを受信した中継局は、アロケーションサブヘッダのNumber of MAC PDUsフィールドを参照して当該アロケーションサブヘッダにより対応付けを通知されるMAC PDUを判別する。中継局は、Target Transmission Frameフィールドで識別される無線フレームにおける、Allocation Indexフィールドで指し示されるDL-MAP IEで指定される無線リソースを用いて、当該MAC PDUを転送する。なお、DL-MAP IEはIEEE802.16規格のDL basic assignment A-MAP IEに相当する、無線リソース割り当てを通知するためのMACメッセージである。
IEEE Standard 802.16-2004,"IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks-Part16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems"
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"
永続的割り当てやグループリソース割り当てのようなリソース割り当て方式が用いられる場合、中継局は中継するMAC PDUと当該MAC PDUの通信に使用すべき無線リソースの対応付けを知ることができず、適切な無線リソースを使ってMAC PDUを転送することができない。例えば、アロケーションサブヘッダのような既存の技術ではこの問題を解決できない。それは、永続的割り当ての場合には、そもそもリソース割り当てを示すMACメッセージが存在しないためである。また、グループリソース割り当ての場合には、リソース割り当てを示す1つのMACメッセージが複数の移動端末局に関するビットマップ形式の情報を含むためである。
上述したように、既存のアロケーションサブヘッダを用いた無線リソース割り当て方法では、中継局は、複数のMAC PDUを含むリレーMAC PDUを受信すると、そのMAC PDUに含まれているアロケーションサブヘッダのNumber of MAC PDUsフィールドを参照して各MAC PDUを判別する。更に中継局は、当該MAC PDUを、アロケーションサブヘッダのTarget Transmission Frameフィールドで識別される無線フレームにおける、Allocation Indexフィールドで指し示されるDL-MAP IEで指定される無線リソースを用いて転送する。つまり、既存のアロケーションサブヘッダには個々のMAC PDUに対する無線リソースの割り当てが記述される。そのため、永続的割り当てやグループリソース割り当てのように、各MAC PDUに使用する無線リソースを個々に通知しない無線リソース割り当て方法に用いることができない。
また、永続的割り当てやグループリソース割り当てのようなリソース割り当て方式の使用に伴い、コンパクトヘッダのような特殊な形式のMACヘッダが用いられる場合、そのようなMACヘッダを有するMAC PDUを基地局および中継局間で通信するための情報が必要である。中継される複数のMAC PDUを連結してリレーMAC PDUに格納した場合、リレーMAC PDUを受信した基地局もしくは中継局は各MAC PDUがどのような形式のMACヘッダを使用しているか判別できない。また、コンパクトヘッダはフローIDを含まないので、リレーMAC PDUを受信した基地局もしくは中継局は、当該MAC PDUがどのコネクションに属するものかを判定できない。
本発明の主要な目的は、無線リソース割り当ての通知が簡略化されたデータユニットに割り当てられた無線リソースを特定してマルチホップ無線通信に用いることを可能にする技術を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の通信方法は、上位と下位の通信装置の間の経路に中継局を含むコネクションのデータユニットを該中継局で無線リソースを使用して中継するマルチホップ無線通信システムにおける通信方法であって、
前記中継局と前記下位の通信装置の間でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を該中継局にて保持し、
前記上位の通信装置と前記中継局は、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を、該データユニットとともに送受信し、
前記中継局において、前記無線リソース識別情報と前記リソース割り当て管理情報とに基づき、前記下位の通信装置との通信で前記データユニットのそれぞれに使用する無線リソースを特定するものである。
前記中継局と前記下位の通信装置の間でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を該中継局にて保持し、
前記上位の通信装置と前記中継局は、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を、該データユニットとともに送受信し、
前記中継局において、前記無線リソース識別情報と前記リソース割り当て管理情報とに基づき、前記下位の通信装置との通信で前記データユニットのそれぞれに使用する無線リソースを特定するものである。
本発明の通信システムは、下位の通信装置とのコネクションのデータユニットをマルチホップ無線通信で中継する通信システムであって、
前記下位の通信装置とデータユニットを送受信する上位の通信装置と、
前記上位の通信装置と前記下位の通信装置の間で前記データユニットを中継する中継局とを有し、
前記中継局が、該中継局と前記下位の通信装置の間でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を保持し、
前記上位の通信装置と前記中継局が、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を、該データユニットとともに送受信し、
前記中継局が、前記無線リソース識別情報と前記リソース割り当て管理情報とに基づき、前記下位の通信装置との通信で前記データユニットのそれぞれに使用する無線リソースを特定する、通信システムである。
前記下位の通信装置とデータユニットを送受信する上位の通信装置と、
前記上位の通信装置と前記下位の通信装置の間で前記データユニットを中継する中継局とを有し、
前記中継局が、該中継局と前記下位の通信装置の間でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を保持し、
前記上位の通信装置と前記中継局が、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を、該データユニットとともに送受信し、
前記中継局が、前記無線リソース識別情報と前記リソース割り当て管理情報とに基づき、前記下位の通信装置との通信で前記データユニットのそれぞれに使用する無線リソースを特定する、通信システムである。
本発明の基地局装置は、中継局を介したマルチホップ無線通信で下位の通信装置とコネクションのデータユニットを送受信する基地局装置であって、
前記中継局と前記下位の通信装置の通信でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を前記中継局に通知するリソース割り当て管理手段と、
前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を生成するデータ処理手段と、
前記データユニットとともに前記無線リソース識別情報を前記中継局に送信する無線通信手段と、を有する。
前記中継局と前記下位の通信装置の通信でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を前記中継局に通知するリソース割り当て管理手段と、
前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を生成するデータ処理手段と、
前記データユニットとともに前記無線リソース識別情報を前記中継局に送信する無線通信手段と、を有する。
本発明の中継局装置は、 上位の通信装置と下位の通信装置とのマルチホップ無線通信のコネクションのデータユニットを中継する中継局装置であって、
前記下位の通信装置との通信でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を保持するリソース割り当て管理手段と、
前記上位の通信装置から、データユニットとともに送信された、前記リソース割り当て管理情報から割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を受信する無線通信手段と、
前記無線リソース識別情報と前記リソース割り当て管理情報とに基づき、前記下位の通信装置との通信で前記データユニットのそれぞれに使用する無線リソースを特定するデータ処理手段と、を有する。
前記下位の通信装置との通信でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を保持するリソース割り当て管理手段と、
前記上位の通信装置から、データユニットとともに送信された、前記リソース割り当て管理情報から割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を受信する無線通信手段と、
前記無線リソース識別情報と前記リソース割り当て管理情報とに基づき、前記下位の通信装置との通信で前記データユニットのそれぞれに使用する無線リソースを特定するデータ処理手段と、を有する。
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
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。
本発明の実施形態としては、IEEE802.16m規格に基づく基地局とIEEE802.16m規格の移動端末局の間に、IEEE802.16m規格に基づく中継局を配置してマルチホップ通信を行うWiMAXシステムが例示される。基地局および中継局は集中スケジューリングを使用するものとする。基地局と中継局を含むWiMAXシステムは基本的にはIEEE802.16m規格のシステムであるが、本発明によるマルチホップ通信を行うための機能を基地局および中継局に備えている。
本システムでは、基地局および中継局は永続的割り当ておよびグループリソース割り当てによる移動端末局への無線リソース割り当ての情報を同期させて共有する。
本システムでは、基地局は、移動端末局宛の永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てのMAC PDUを中継局へ送信する際、当該中継局が当該MAC PDUを移動端末局へ送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報も送信する。中継局は、この無線リソース割り当てを特定するための情報に基づき、無線リソース割り当ての情報の中から、該当する無線リソースの割り当てを特定し、特定された無線リソースを用いて当該MAC PDUを移動端末局に送信する。また、中継局は、無線リソース割り当てを特定するための情報を用いて、基地局から受信したMAC PDUのMACヘッダが一般MACヘッダであるかコンパクトヘッダであるかを判別する。
本システムでは、中継局は移動端末局から永続的割り当てもしくはグループリソース割り当ての無線リソースで受信したMAC PDUを基地局へ送信する際、移動端末局が当該MAC PDUを送信する際に使用した、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報も送信する。基地局は、当該無線リソース割り当てを特定するための情報に基づき当該MAC PDUのステーションIDおよびフローIDを特定する。また、基地局は、当該無線リソース割り当てを特定するための情報を用いて、MAC PDUのMACヘッダが一般MACヘッダであるかコンパクトヘッダであるかを判別する。
以上説明した共通的な技術を実際の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。
(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は、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、MAC PDUのステーションIDおよびフローIDを用いる。
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、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、MAC PDUのステーションIDおよびフローIDを用いる。
まず、本発明の実施形態の概略の構成および動作について説明する。
図3は、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構成を示すブロック図である。図3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とを有し、移動端末局300-1~nと接続する。基地局100と中継局200は無線通信回線1を介して接続されている。中継局200と移動端末局300-1~nもまた無線通信回線1を介して接続されている。基地局100と中継局200との間の無線リンクをリレーリンクと呼ぶ。中継局200と移動端末局300-1~nとの間の無線リンクをアクセスリンクと呼ぶ。
基地局100と移動端末局300-1~nは、中継局200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300-1~nへのパケットは、まず基地局100から中継局200へ送信され、その後、中継局200から移動端末局300-1~nへ送信される。同様に、移動端末局300-1~nから基地局100へのパケットは、まず移動端末局300-1~nから中継局200へ送信され、その後、中継局200から基地局100へ送信される。
次に、基地局100及び中継局200の構成について説明する。移動端末局300-1~nは、IEEE802.16m規格準拠の移動端末局と同じ構成及び機能を有している。そのため、移動端末局300-1~nについての説明を省略する。
図4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105と、無線MAC処理部101と、無線IF部102と、リレーMAC PDU処理部103と、リソース割り当て管理部104と、を具備している。
上位レイヤ処理部105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。
無線MAC処理部101は、IEEE802.16m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101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への変換およびその逆変換、コネクション管理、QoS制御、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、中継局制御、移動端末局制御等が含まれる。
無線MAC処理部101は、移動端末局300-1~nに対し無線リソースを割り当てた場合、その内容をリソース割り当て管理部104に通知する。
無線MAC処理部101は、移動端末局300-1~n宛のMAC PDUを中継局200に送信する場合、リレーMAC PDUの作成をリレーMAC PDU処理部103に要求する。
無線MAC処理部101は、移動端末局300-1~nが送信したMAC PDUを含むリレーMAC PDUを中継局200から受信した場合、その解析をリレーMAC PDU処理部103に要求する。
無線IF部102は、IEEE802.16m規格で規定される基地局のPHY層の処理を行う。無線IF部102は、無線通信回線1を介して中継局200と接続され、中継局200と無線通信を行う。
リレーMAC PDU処理部103は、無線MAC処理部101の要求に基づき、移動端末局300-1~n宛のMAC PDUを中継局200へ送信するためのリレーMAC PDUを生成する。また、リレーMAC PDU処理部103は、無線MAC処理部101の要求に基づき、中継局200から受信したリレーMAC PDUを解析する。
リソース割り当て管理部104は、無線MAC処理部101から通知されるスケジューリングの結果を基に、リソース割り当て管理情報を保持および更新する。リソース割り当て管理部104が保持するリソース割り当て管理情報については後述する。
図5は、中継局200の構成を示すブロック図である。中継局200は、無線MAC処理部201と、無線IF部202と、リレーMAC PDU処理部203と、リソース割り当て管理部204と、を具備している。
無線MAC処理部201は、IEEE802.16m規格で規定される中継局のMAC層の処理を行う。無線MAC処理部201が行うMAC処理には、MAC PDUの中継、スケジューリング、QoS制御、経路制御、ネットワークエントリ処理、再送制御等が含まれる。
無線MAC処理部201は、移動端末局300-1~nに対する無線リソース割り当てに関するMACメッセージを基地局100から受信した場合、その内容をリソース割り当て管理部204に通知する。
無線MAC処理部201は、移動端末局300-1~n宛のMAC PDUを含むリレーMAC PDUを受信した場合、その解析をリレーMAC PDU処理部203に要求する。
無線MAC処理部201は、移動端末局300-1~nから受信したMAC PDUを基地局100に送信する場合、当該MAC PDUを含むリレーMAC PDUの生成をリレーMAC PDU処理部203に要求する。
無線IF部202は、IEEE802.16m規格で規定される中継局のPHY層の処理を行う。無線IF部202は、無線通信回線1を介して基地局100および移動端末局300-1~nと接続され、基地局100および移動端末局300-1~nと無線通信を行う。
リレーMAC PDU処理部203は、無線MAC処理部201の要求に基づき、基地局100から受信した、移動端末局300-1~n宛のMAC PDUを含むリレーMAC PDUを解析する。その際、各MAC PDUを移動端末局300-1~nへ送信する際に使用すべき無線リソース割り当ての特定を行う。また、リレーMAC PDU処理部203は、無線MAC処理部201の要求に基づき、移動端末局300-1~nから受信したMAC PDUを基地局100へ送信するためのリレーMAC PDUを生成する。
リソース割り当て管理部204は、リソース割り当て管理情報を保持および更新する。リソース割り当て管理部204が保持するリソース割り当て管理情報については後述する。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムによるMAC PDUの中継について説明する。基地局100および中継局200は、移動端末局300-1~nを宛先もしくは送信元とするMAC PDUの転送のために論理的なトンネルを確立する。トンネルはフローIDにより識別される。トンネルにより転送されるMAC PDUは、リレーMAC PDUにカプセル化されて基地局100および中継局200の間で通信される。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用するリレーMAC PDUの構成を図6に示す。リレーMAC PDUはリレーMACヘッダ、割り当て通知サブヘッダ、およびリレーペイロードから構成される。リレーMACヘッダは図1に示した一般MACヘッダと同じ構成をとる。ただし、フローIDフィールドには当該リレーMAC PDUに対応するトンネルに割り当てられたフローIDが格納される。リレーペイロードは、当該リレーMAC PDUで運ばれる、移動端末局300-1~nを宛先もしくは送信元とするMAC PDUが連結されたものである。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用する割り当て通知サブヘッダタイプ1およびタイプ2の構成を図7Aおよび図7Bに示す。1つ以上の割り当て通知サブヘッダが、リレーMAC PDUとリレーペイロードの間に配置される。各割り当て通知サブヘッダは、リレーペイロード中のMAC PDUと、アクセスリンクで当該MAC PDUを送受信するための無線リソース割り当てとの対応付けに関する情報を含む。割り当て通知サブヘッダにはタイプ1とタイプ2の2種類がある。割り当て通知サブヘッダタイプ1は、標準リソース割り当てが適用されるMAC PDUに対して用いられる。一方、割り当て通知サブヘッダタイプ2は、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てが適用されるMAC PDUに対して用いられる。第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、タイプ1およびタイプ2の区別を、Allocation Indexフィールドの値により行う。当該フィールドの値が0x3eもしくは0x3fの場合には当該割り当て通知サブヘッダはタイプ2であると判定し、それ以外の値の場合はタイプ1であると判定する。Target Transmission Frameフィールドは当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUを中継局が送信すべき(下りの場合)もしくは移動端末局が送信した(上りの場合)フレームのフレーム番号の下位6ビットである。Allocation Indexフィールドは、Target Transmission Frameフィールドで識別されるフレームにおけるリソース割り当てIEのうち、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUを中継局が送信するのに使用すべき(下りの場合)もしくは移動端末局が送信するのに使用した(上りの場合)リソース割り当てIEを指し示すインデックスである。ただし、当該フィールドが特別な値(0x3eおよび0x3f)の場合には、当該割り当て通知サブヘッダがタイプ2であることを意味する。Number of MAC PDUsフィールドは、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするリレーペイロード中のMAC PDUの数を示す。Continuationフィールドは、当該割り当て通知サブヘッダが当該リレーMAC PDU中の最後のものかどうかを示す。STIDs and FIDsフィールドは、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUが属するコネクションを識別するステーションIDおよびフローIDのリストである。ステーションIDとフローIDの組は、Number of MAC PDUsフィールドの値の分だけ当該フィールドに含まれる。割り当て通知サブヘッダと当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUの対応づけは、割り当て通知サブヘッダの順番と、割り当て通知サブヘッダのNumber of MAC PDUsフィールドの値と、リレーペイロード中のMAC PDUの順番に基づき規定される。最初の割り当て通知サブヘッダのNumber of MAC PDUsフィールドの値がN1であり、2番目の割り当てサブヘッダのNumber of MAC PDUsフィールドの値がN2であった場合、最初の割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUはリレーペイロード中の最初のN1個のMAC PDUである。また、2番目の割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUはリレーペイロード中のN1+1番目からN1+N2番目までのMAC PDUである。3番目以降の割り当て通知サブヘッダについても同様である。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムによる、基地局100が無線リソース割り当て結果を中継局200に通知するためのMACメッセージについて説明する。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、基地局100が無線リソース割り当て結果を中継局200に通知するためのMACメッセージとして、IEEE802.16m規格で規定されるMACメッセージを使用する。標準リソース割り当てによる割り当て結果を通知するためのMACメッセージを標準リソース割り当て通知メッセージと呼ぶこととする。永続的割り当ての開始、変更および終了を通知するためのMACメッセージを永続割り当て通知メッセージと呼ぶこととする。グループリソース割り当てにおけるグループへの移動端末局のコネクションの追加を通知するためのMACメッセージをグループ構成通知メッセージと呼ぶこととする。グループリソース割り当てによる割り当て結果およびグループからの移動端末局のコネクションの削除を通知するためのMACメッセージをグループリソース割り当て通知メッセージと呼ぶこととする。各通知メッセージが含む情報を図8に示す。各通知メッセージは、当該メッセージによる無線リソース割り当ての対象フレーム番号を含まない。中継局200は通知メッセージの受信タイミングを基に当該メッセージが対象とするフレーム番号を判定する。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムによる基地局100のリソース割り当て管理部104および中継局200のリソース割り当て管理部204が管理するリソース割り当て管理情報について説明する。
基地局100のリソース割り当て管理部104および中継局200のリソース割り当て管理部204が管理するリソース割り当て管理情報は、割り当てリソース表、PA割り当てリソース表、GRA割り当てリソース表、永続的割り当て管理表、およびグループ管理表の5つから構成される。
割り当てリソース表は、フレームごとに、各フレーム内で標準リソース割り当てにより割り当てられた無線リソースの一覧を保持する。同様に、PA割り当てリソース表およびGRA割り当てリソース表は、フレームごとに、各フレーム内で永続的割り当ておよびグループリソース割り当てにより割り当てられた無線リソースの一覧を保持する。永続的割り当て管理表は、移動端末局300-1~nのコネクションに対し割り当てられている永続割り当ての一覧を保持する。グループ管理表は、グループの一覧と各グループに割り当てられているコネクションの一覧を保持する。
リソース割り当て管理情報の一例を図9~図13に示す。これらはフレーム番号500に対しリソース割り当てが行われた時点のものである。なお、フレーム番号499以前の情報は、PA割り当てリソース表を除き、既に削除されたものとする。また、ここでは移動端末局の数Nは3であり、移動端末局300-1~3のステーションIDはそれぞれ301、302、および303であるものとする。
永続的割り当て管理表の一例を図12に示す。図12は、各移動端末局300-1~3について、それぞれ2つのコネクションに対し永続割り当てが行われている状態を示している。無線リソースおよびMCSは、それぞれ、各コネクションに対し固定的に割り当てられた無線リソースと、当該無線リソースで使用されるべきMCSである。例えば、ステーションIDが301でフローIDが2のコネクションに対しては、フレーム498で最初に無線リソースが割り当てられた後、2フレーム毎に同じ無線リソースが当該コネクションに割り当てられる。中継局200は、基地局100から受信する永続割り当て通知メッセージに基づき当該表の内容を更新する。
グループ管理表の一例を図13に示す。ビットマップインデックスは、コネクションに対するリソース割り当ての有無を、グループリソース割り当て通知メッセージ内のUser Bitmapを参照して確認する際に使用するインデックスである。中継局200は、基地局100から受信するグループ構成通知メッセージに基づき当該表の内容を更新する。
割り当てリソース表の一例を図9に示す。インデックスは、標準リソース割り当て通知メッセージの通知順序である。図9の例は、フレーム番号500に対する標準リソース割り当て通知メッセージは、移動端末局300-1に対するもの、移動端末局300-2に対するもの、移動端末局300-3に対するもの、の順番に中継局200に通知されたことを意味している。中継局200は、基地局100から受信する標準リソース割り当て通知メッセージに基づき当該表の内容を更新する。
PA割り当てリソース表の一例を図10に示す。図10は、フレーム498~500に対して作成されたエントリを示している。中継局200は、図12に例示されているような永続的割り当て管理表の内容に基づき、フレーム番号の進行に伴って当該表の内容を更新する。
GRA割り当てリソース表の一例を図11に示す。中継局200は、基地局100から受信するグループリソース割り当て通知メッセージと、図13に例示されているようなグループ管理表の内容とに基づき当該表の内容を更新する。
次に、第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの動作について詳細に説明する。以下の動作についてそれぞれ説明する。
・無線リソース割り当て
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
・移動端末局300-1~nから基地局100へのアップリンクデータ送信
「無線リソース割り当て」
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、基地局100がアクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作について図14および図15を参照して説明する。
・無線リソース割り当て
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
・移動端末局300-1~nから基地局100へのアップリンクデータ送信
「無線リソース割り当て」
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、基地局100がアクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作について図14および図15を参照して説明する。
まず、基地局100の動作について図14を参照して説明する。
基地局100の無線MAC処理部101は、移動端末局300-1~n宛のMAC PDUの有無や移動端末局300-1~nからの送信要求の有無等を基に、アクセスリンクの無線リソース割り当てを行う(ステップS111)。この無線リソース割り当てにはリソース割り当て方式の選択も含まれる。ここでは、アクセスリンクにおけるフレーム番号FTARGETに対して無線リソースを割り当てる方式が用いられるものとする。なお、本発明は特定の無線リソース割り当て方式に依存しない。無線MAC処理部101は、IEEE802.16m規格で規定される方法もしくは公知の技術を用いてアクセスリンクの無線リソース割り当てを行ってよい。例えば、無線MAC処理部101は、リソース割り当て方式の選択を、VoIP用コネクションに関しては永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てを選択し、それ以外のコネクションに関しては標準リソース割り当てを選択するようにしてもよい。また、無線MAC処理部101は、ラウンドロビン方式を用いて各移動端末局300-1~nに対し無線リソースを割り当てるようにしてもよい。
基地局100の無線MAC処理部101は、ステップS111で決定した無線リソース割り当ての結果を含むMACメッセージを、無線IF部102を介して中継局200に送信する(ステップS112)。前述のとおり、無線MAC処理部101は、無線リソース割り当て結果を通知するMACメッセージとして、標準リソース割り当て通知メッセージ、永続割り当て通知メッセージ、グループ構成通知メッセージ、およびグループリソース割り当て通知メッセージを使用する。
基地局100のリソース割り当て管理部104は、ステップS111で決定された無線リソース割り当ての結果を基に、自装置内のリソース割り当て管理情報を更新する(ステップS113)。
次に、中継局200の動作について図15を参照して説明する。
中継局200の無線MAC処理部201は、無線IF部202を介して基地局100から無線リソース割り当て結果を含むMACメッセージを受信する(ステップS121)。
中継局200の無線MAC処理部201は、ステップS121で受信したMACメッセージに標準リソース割り当て通知メッセージが含まれる場合、当該メッセージに基づき割り当てリソース表を更新する(ステップS122)。図9で示した割り当てリソース表の一例は、FTARGETが500の場合に作成されるエントリを示している。インデックスの値には、当該フレームに対する標準リソース割り当て通知メッセージの受信順序が設定される。図9は、移動端末局300-1に対する通知メッセージが最初に受信され、移動端末局300-2および300-3に対するものがそれぞれ2番目および3番目に受信された場合を示している。
中継局200のリソース割り当て管理部204は、ステップS121で受信したMACメッセージに永続割り当て通知メッセージが含まれる場合、当該メッセージに基づき割り当て永続的割り当て管理表を更新する(ステップS123)。
中継局200のリソース割り当て管理部204は、永続的割り当て管理表の内容に基づきPA割り当てリソース表を更新する(ステップS124)。具体的には、永続的割り当て管理表中の各エントリに対し、FTARGETから割り当て開始フレーム番号を引いた値を割り当て間隔で割った余りを計算する。その余りが0の場合、無線MAC処理部201は当該エントリに対応するリソース割り当てをPA割り当てリソース表に追加する。
中継局200のリソース割り当て管理部204は、ステップS121で受信したMACメッセージにグループ構成通知メッセージが含まれる場合、当該メッセージに基づきグループ管理表を更新する(ステップS125)。
中継局200のリソース割り当て管理部204は、ステップS121で受信したMACメッセージにグループリソース割り当て通知メッセージが含まれる場合、当該メッセージとグループ管理表とに基づきGRA割り当てリソース表を更新する(ステップS126)。
「基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信」
図16、図17、図18、および図19を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
図16、図17、図18、および図19を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
まず、基地局100の動作について、図16を参照して説明する。
基地局100の無線MAC処理部101は、基地局100の上位レイヤ処理部105から移動端末局300-1~n宛の上位レイヤデータ(例えばIPパケット)を受け取り、IEEE802.16m規格に則り当該データからMAC PDUを生成する(ステップS131)。
基地局100の無線MAC処理部101は、ステップS131で生成したMAC PDUを、中継局200を介して移動端末局300-1~nに送信するための無線リソース割り当てを行う(ステップS132)。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、ステップS131で生成したMAC PDUとステップS132で決定した無線リソース割り当てとに基づき、リレーMAC PDUを生成する(ステップS133)。リレーMAC PDUを生成する動作の詳細は後述する。
基地局100の無線MAC処理部101は、ステップS133で生成されたリレーMAC PDUを、無線IF部102を介して中継局200へ送信する(ステップS134)。
次に、中継局200の動作について、図17を参照して説明する。
中継局200の無線MAC処理部201は、無線IF部202を介して基地局100が送信したリレーMAC PDUを受信する(ステップS141)。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、ステップS141で受信したリレーMAC PDUを解析することにより、移動端末局300-1~n宛のMAC PDUと、各MAC PDUの送信に使用すべき無線リソース割り当てを特定する(ステップS142)。その動作の詳細は後述する。
中継局200の無線MAC処理部201は、ステップS143で取り出したMAC PDUを、特定された無線リソース割り当てを用いて当該MAC PDUの宛先である移動端末局へ、無線IF部202を介して送信する(ステップS143)。
次に、ステップS133における基地局100のリレーMAC PDU処理部103の動作について、図18を参照して説明する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、リレーMACヘッダを生成し、リレーMAC PDUに設定する(ステップS151)。生成されるリレーMACヘッダのFlow IDフィールドは、MAC PDUの転送に使用するトンネルを識別するフローIDに設定される。また、EHフィールドは拡張ヘッダの有無に応じて設定される。Lengthフィールドは0に設定される。リレーMAC PDU処理部103は、トンネルを識別するフローIDを無線MAC処理部101から取得する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、ステップS131で決定された無線リソース割り当てに、標準リソース割り当てによるものであり、かつ未処理のものがあるかどうか確認する(ステップS152)。
未処理の標準リソース割り当てによる無線リソース割り当てがある場合、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、未処理の標準リソース割り当てによる無線リソース割り当てを1つ選択し、当該無線リソース割り当てに対応する割り当て通知サブヘッダタイプ1を生成し、リレーMAC PDUに追加する(ステップS153)。生成される割り当て通知サブヘッダタイプ1のTarget Transmission Frameフィールドは、FTARGETの下位6ビットに設定される。Allocation Indexフィールドは、当該無線リソース割り当てに対応する割り当てリソース表中のエントリのインデックスの値に設定される。Number of MAC PDUsフィールドは、当該無線リソース割り当てを用いて中継局200により転送されるMAC PDUの数に設定される。Continuationフィールドは1に設定される。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、当該無線リソース割り当てを用いて中継局200により送信されるMAC PDUをリレーペイロードとしてリレーMAC PDUに追加する(ステップS154)。リレーMAC PDU処理部103は、当該無線リソース割り当てを処理済にする。
ステップS152において、未処理の標準リソース割り当てがない場合、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、永続的割り当てによる無線リソース割り当てがあるかどうか確認する(ステップS155)。
永続的割り当てによる無線リソース割り当てがある場合、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、永続的割り当てに対応する割り当て通知サブヘッダタイプ2を生成し、リレーMAC PDUに追加する(ステップS156)。Target Transmission Frameフィールドは、FTARGETの下位6ビットに設定される。Allocation Indexフィールドは、0x3eに設定される。Number of MAC PDUsフィールドは、永続的割り当ての対象であるMAC PDUの数に設定される。STIDs and FIDsフィールドは、永続的割り当ての対象であるMAC PDUのステーションIDとフローIDの組のリストに設定される。Continuationフィールドは1に設定される。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、永続的割り当ての対象であるMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する(ステップS157)。その際、各MAC PDUは、対応するステーションIDとフローIDの組のSTIDs and FIDsフィールドにおける出現順序と同じ順序でリレーMAC PDUに追加される。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、グループリソース割り当てによる無線リソース割り当てがあるかどうか確認する(ステップS158)。
グループリソース割り当てによる無線リソース割り当てがある場合、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、グループリソース割り当てに対応する割り当て通知サブヘッダタイプ2を生成し、リレーMAC PDUに追加する(ステップS159)。Target Transmission Frameフィールドは、FTARGETの下位6ビットに設定される。Allocation Indexフィールドは、0x3fに設定される。Number of MAC PDUsフィールドは、グループリソース割り当ての対象であるMAC PDUの数に設定される。STIDs and FIDsフィールドは、グループリソース割り当ての対象であるMAC PDUのステーションIDとフローIDの組のリストに設定される。Continuationフィールドは1に設定される。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、グループリソース割り当ての対象であるMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する(ステップS160)。その際、各MAC PDUは、対応するステーションIDとフローIDの組のSTIDs and FIDsフィールドにおける出現順序と同じ順序でリレーMAC PDUに追加される。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、リレーMACヘッダのLengthフィールドを、リレーペイロードの長さに設定する(ステップ161)。さらに、リレーMAC PDU処理部103は、生成したリレーMAC PDU内の最後の割り当て通知サブヘッダのContinuationフィールドの値を0に設定する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103により生成されるリレーMAC PDUの一例を図25に示す。図25は、リレーMAC PDUがリレーペイロードに、図24に示すMAC PDUを含む場合の例を示している。これらのMAC PDUはフレーム番号500のフレームにおいて中継局200から移動端末局300-1~3へ送信されるものとする。また、基地局100および中継局200が保持するリソース割り当て管理情報は、図9~図13で示した例のとおりであるとする。図25において、FIDはFlow IDフィールドを、LENはLengthフィールドを、FrameはTarget Transmission Frameフィールドを、IndexはAllocation Indexフィールドを、NumはNumber of MAC PDUsフィールドを、CntはContinuationフィールドを意味する。また、当該リレーMAC PDUに対応するトンネルのフローIDは5であるとする。
図25における最初の割り当て通知サブヘッダはタイプ1であり、移動端末局300-2(ステーションID 302)宛のMAC PDU1およびMAC PDU2を対象としている。当該リレーMAC PDUを受信した中継局200は、当該割り当て通知サブヘッダで指定されるフレーム番号は500でインデックスは2であるため、図9で示される割り当てリソース表を参照し、当該MAC PDUの送信にはresouce_500_302を使用すればよいことを知る。また、中継局200はMAC PDU1およびMAC PDU2がMACヘッダとして一般MACヘッダを使用していることを認識する。
図25における2番目の割り当て通知サブヘッダはタイプ2であり、永続的割り当てが適用される移動端末局300-1~3宛のMAC PDU3~5を対象としている。例えばMAC PDU3を送信するための無線リソース割り当てを特定するために、中継局200はまずSTIDs and FIDsフィールドを参照し当該MAC PDUのステーションIDおよびフローIDが301および2であることを認識する。次に、中継局200は図10で示されるPA割り当てリソース表を参照し、当該MAC PDUの送信にはresource_pa_301_2を使用すればよいことを知る。また、中継局200はMAC PDU3~5がMACヘッダとしてコンパクトヘッダを使用していることを認識する。
次に、ステップS142における中継局200のリレーMAC PDU処理部203の動作について、図19を参照して説明する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、リレーMACヘッダを解析する(ステップS171)。リレーMAC PDU処理部203は、Flow IDフィールドの値から当該リレーMAC PDUが属するトンネルを識別し、EHフィールドの値から拡張ヘッダの有無を認識し、Lengthフィールドからリレーペイロードの長さを認識する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、リレーMAC PDUから全ての割り当て通知サブヘッダを抽出する(ステップS172)。リレーMAC PDU処理部203は、リレーMACヘッダに続くデータを割り当て通知サブヘッダと判定し抽出する。さらに抽出した割り当てサブヘッダのContinuationフィールドが1である間、当該割り当て通知サブヘッダに続くデータを割り当てサブヘッダとして抽出する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、ステップS172で抽出した割り当て通知サブヘッダのうち最初の未処理の割り当て通知サブヘッダがタイプ1であるかどうか確認する(ステップS173)。具体的には、Allocation Indexフィールドの値を参照し、0x3eおよび0x3fのいずれでもない場合にはタイプ1であると判定する。以降、当該割り当て通知サブヘッダを処理中の割り当て通知サブヘッダと呼ぶ。
処理中の割り当て通知サブヘッダがタイプ1であった場合、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUを抽出する(ステップS174)。具体的には、リレーペイロード中の未処理データの先頭から当該割り当て通知サブヘッダのNumber of MAC PDUsフィールドの値分のMAC PDUを抽出する。リレーMAC PDU処理部203は、リレーペイロード中の抽出したMAC PDU部分の領域を処理済であると記憶する。なお、リレーMAC PDU処理部203は、MAC PDUの長さを判別しMAC PDUの区切りを判定する際に、当該MAC PDUは一般MACヘッダを使用しているものとしてMACヘッダの解析を行う。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、ステップS174で抽出したMAC PDUを送信するのに使用すべき無線リソース割り当ての特定を行う(ステップS175)。具体的には、まず、処理中の割り当て通知サブヘッダのTarget Transmission Frameフィールドと現在のフレーム番号からMAC PDUを送信すべきフレームの番号を計算する。次に、計算されたフレーム番号と処理中の割り当て通知サブヘッダのAllocation Indexフィールドの値をキーとして、割り当てリソース表内を検索する。リレーMAC PDU処理部203は、ステップS174で抽出したMAC PDUを転送するのに使用すべき無線リソースは、見つかったエントリで示される無線リソースおよびMCSであると判定する。
ステップS173において、処理中の割り当て通知サブヘッダがタイプ1でなかった場合、即ちタイプ2であった場合、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUを抽出する(ステップS176)。具体的には、リレーペイロード中の未処理データの先頭から当該割り当て通知サブヘッダのNumber of MAC PDUsフィールドの値分のMAC PDUを抽出する。リレーMAC PDU処理部203は、リレーペイロード中の抽出したMAC PDU部分の領域を処理済であると記憶する。なお、リレーMAC PDU処理部203は、MAC PDUの長さを判別しMAC PDUの区切りを判定する際に、当該MAC PDUはコンパクトヘッダを使用しているものとしてMACヘッダの解析を行う。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、ステップS176で抽出した各MAC PDUを送信するのに使用すべき無線リソース割り当ての特定を行う(ステップS177)。具体的には、まず、処理中の割り当て通知サブヘッダのTarget Transmission Frameフィールドと現在のフレーム番号からMAC PDUを送信すべきフレームの番号を計算する。次に、抽出されたMAC PDUそれぞれに対し抽出された順序で以降の処理を行う。まず、処理中のMAC PDUが属するコネクションのステーションIDおよびフローIDを、処理中の割り当て通知サブヘッダのSTIDs and FIDsフィールドを参照して特定する。次に、計算されたフレーム番号、ステーションID、およびフローIDをキーとして、PA割り当てリソース表もしくはGRA割り当てリソース表内を検索する。リレーMAC PDU処理部203は、処理中のMAC PDUを転送するのに使用すべき無線リソースは、見つかったエントリで示される無線リソースおよびMCSであると判定する。なお、検索対象の表としては、処理中の割り当て通知サブヘッダのAllocation Indexフィールドの値が0x3eであった場合にはPA割り当てリソース表を、0x3fであった場合にはGRA割り当てリソース表を選択する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、処理中の割り当て通知サブヘッダが処理中のリレーMAC PDU内の最後のものであるかどうか確認する(ステップS178)。最後のものであった場合、リレーMAC PDU処理部203はその処理を終了する。最後のものでなかった場合、リレーMAC PDU処理部203は、処理中の割り当て通知サブヘッダを処理済にした後、ステップS173に移行する。
「移動端末局300-1~nから基地局100へのアップリンクデータ送信」
図20、図21、図22、および図23を参照して、移動端末局300-1~nが送信したアップリンクデータを処理する際の第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説明する。ここで、アップリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~nから中継局200へ送信されたものとする。
図20、図21、図22、および図23を参照して、移動端末局300-1~nが送信したアップリンクデータを処理する際の第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説明する。ここで、アップリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~nから中継局200へ送信されたものとする。
まず、中継局200の動作について、図20を参照して説明する。
中継局200の無線MAC処理部201は、無線IF部202を介して移動端末局300-1~nからMAC PDUを受信する(ステップS181)。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、ステップS181で受信したMAC PDUとその受信の際に使用された無線リソース割り当ての情報とに基づき、リレーMAC PDUを生成する(ステップS182)。リレーMAC PDUを生成する動作の詳細は後述する。
中継局200の無線MAC処理部201は、ステップS182で生成されたリレーMAC PDUを、無線IF部202を介して基地局100へ送信する(ステップS183)。
次に、基地局100の動作について、図21を参照して説明する。
基地局100の無線MAC処理部101は、無線IF部102を介して中継局200が送信したリレーMAC PDUを受信する(ステップS191)。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、ステップS191で受信したリレーMAC PDUを解析し、移動端末局300-1~nが送信したMAC PDUを取り出し、各MAC PDUが属するコネクションのステーションIDおよびフローIDの特定を行う(ステップS192)。その動作の詳細は後述する。
基地局100の無線MAC処理部101は、ステップS192で取り出されたMAC PDUに対しMAC処理を施す(ステップS193)。
次に、ステップS182における中継局200のリレーMAC PDU処理部203の動作について、図22を参照して説明する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、リレーMACヘッダを生成し、リレーMAC PDUに設定する(ステップS201)。生成されるリレーMACヘッダのFlow IDフィールドは、MAC PDUの転送に使用するトンネルを識別するフローIDに設定される。また、EHフィールドは拡張ヘッダの有無に応じて設定される。Lengthフィールドは0に設定される。リレーMAC PDU処理部203は、トンネルを識別するフローIDを無線MAC処理部201から取得する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、フレーム番号FTARGETのフレームで使用された無線リソース割り当てに、標準リソース割り当てによるものであり、かつ未処理のものがあるかどうか確認する(ステップS202)。
未処理の標準リソース割り当てがある場合、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、未処理の標準リソース割り当てによるリソース割り当てを1つ選択し、当該リソース割り当てに対応する割り当て通知サブヘッダタイプ1を生成し、リレーMAC PDUに追加する(ステップS203)。生成される割り当て通知サブヘッダタイプ1のTarget Transmission Frameフィールドは、FTARGETの下位6ビットに設定される。Allocation Indexフィールドは、当該リソース割り当てに対応する割り当てリソース表中のエントリのインデックスの値に設定される。Number of MAC PDUsフィールドは、当該リソース割り当てを用いて移動端末局300-1~nから送信されたMAC PDUの数に設定される。Continuationフィールドは1に設定される。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、当該リソース割り当てを用いて移動端末局300-1~nから送信されたMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する(ステップS204)。
ステップS202において、未処理の標準リソース割り当てによるリソース割り当てがない場合、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、永続的割り当てによる無線リソース割り当てがあったかどうか確認する(ステップS205)。
永続的割り当てによる無線リソース割り当てがあった場合、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、当該無線リソース割り当てに対応する割り当て通知サブヘッダタイプ2を生成し、リレーMAC PDUに追加する(ステップS206)。Target Transmission Frameフィールドは、FTARGETの下位6ビットに設定される。Allocation Indexフィールドは、0x3eに設定される。Number of MAC PDUsフィールドは、永続的割り当てを用いて移動端末局300-1~nから送信されたMAC PDUの数に設定される。STIDs and FIDsフィールドは、永続的割り当てを用いて移動端末局300-1~nから送信されたMAC PDUのステーションIDとフローIDの組のリストに設定される。Continuationフィールドは1に設定される。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、永続的割り当てによる無線リソース割り当てを用いて移動端末局300-1~nから送信されたMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する(ステップS207)。その際、各MAC PDUは、対応するステーションIDとフローIDの組のSTIDs and FIDsフィールドにおける出現順序と同じ順序でリレーMAC PDUに追加される。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、グループリソース割り当てによる無線リソース割り当てがあったかどうか確認する(ステップS208)。
グループリソース割り当てによる無線リソース割り当てがあった場合、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、グループリソース割り当てによる無線リソース割り当てに対応する割り当て通知サブヘッダタイプ2を生成し、リレーMAC PDUに追加する(ステップS209)。Target Transmission Frameフィールドは、FTARGETの下位6ビットに設定される。Allocation Indexフィールドは、0x3fに設定される。Number of MAC PDUsフィールドは、当該リソース割り当てを用いて移動端末局300-1~nから送信されたMAC PDUの数に設定される。STIDs and FIDsフィールドは、当該リソース割り当てを用いて移動端末局300-1~nから送信されたMAC PDUのステーションIDとフローIDの組のリストに設定される。Continuationフィールドは1に設定される。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、グループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを用いて移動端末局300-1~nから送信されたMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する(ステップS210)。その際、各MAC PDUは、対応するステーションIDとフローIDの組のSTIDs and FIDsフィールドにおける出現順序と同じ順序でリレーMAC PDUに追加される。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、リレーMACヘッダのLengthフィールドを、リレーペイロードの長さに設定する(ステップ211)。さらに、リレーMAC PDU処理部は、生成したリレーMAC PDU内の最後の割り当て通知サブヘッダのContinuationフィールドの値を0に設定する。
次に、ステップS192における基地局100のリレーMAC PDU処理部103の動作について、図23を参照して説明する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、リレーMACヘッダを解析する(ステップS221)。リレーMAC PDU処理部103は、Flow IDフィールドの値から当該リレーMAC PDUが属するトンネルを識別し、EHフィールドの値から拡張ヘッダの有無を認識し、Lengthフィールドからリレーペイロードの長さを認識する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、リレーMAC PDUから全ての割り当て通知サブヘッダを抽出する(ステップS222)。リレーMAC PDU処理部103は、リレーMACヘッダに続くデータを割り当て通知サブヘッダと判定し抽出する。さらに抽出した割り当てサブヘッダのContinuationフィールドが1である間、当該割り当て通知サブヘッダに続くデータを割り当てサブヘッダとして抽出する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、ステップS222で抽出した割り当て通知サブヘッダのうち最初の未処理の割り当て通知サブヘッダがタイプ1であるかどうか確認する(ステップS223)。具体的には、Allocation Indexフィールドの値を参照し、0x3eおよび0x3fのいずれでもない場合にはタイプ1であると判定する。以降、当該割り当て通知サブヘッダを処理中の割り当て通知サブヘッダと呼ぶ。
処理中の割り当て通知サブヘッダがタイプ1であった場合、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUを抽出する(ステップS224)。具体的には、リレーペイロード中の未処理データの先頭から当該割り当て通知サブヘッダのNumber of MAC PDUsフィールドの値分のMAC PDUを抽出する。リレーMAC PDU処理部103は、リレーペイロード中の抽出したMAC PDU部分の領域を処理済であると記憶する。なお、リレーMAC PDU処理部103は、MAC PDUの長さを判別しMAC PDUの区切りを判定する際に、当該MAC PDUは一般MACヘッダを使用しているものとしてMACヘッダの解析を行う。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、ステップS224で抽出したMAC PDUが属するコネクションのステーションIDを特定する(ステップS225)。具体的には、まず、処理中の割り当て通知サブヘッダのTarget Transmission Frameフィールドと現在のフレーム番号からMAC PDUが送信されたフレームの番号を計算する。次に、計算されたフレーム番号と処理中の割り当て通知サブヘッダのAllocation Indexフィールドの値をキーとして、割り当てリソース表内を検索する。リレーMAC PDU処理部103は、ステップS224で抽出したMAC PDUが属するコネクションのステーションIDは、見つかったエントリで示されるステーションIDであると判定する。
ステップS223において、処理中の割り当て通知サブヘッダがタイプ1でなかった場合、即ちタイプ2であった場合、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUを抽出する(ステップS226)。具体的には、リレーペイロード中の未処理データの先頭から当該割り当て通知サブヘッダのNumber of MAC PDUsフィールドの値分のMAC PDUを抽出する。リレーMAC PDU処理部103は、リレーペイロード中の抽出したMAC PDU部分の領域を処理済であると記憶する。なお、リレーMAC PDU処理部103は、MAC PDUの長さを判別しMAC PDUの区切りを判定する際に、当該MAC PDUはコンパクトヘッダを使用しているものとしてMACヘッダの解析を行う。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、ステップS226で抽出した各MAC PDUが属するコネクションのステーションIDおよびフローIDを特定する(ステップS227)。具体的には、まず、処理中の割り当て通知サブヘッダのTarget Transmission Frameフィールドと現在のフレーム番号からMAC PDUが送信されたフレームの番号を計算する。次に、抽出されたMAC PDUそれぞれに対し抽出された順序で以降の処理を行う。リレーMAC PDU処理部103は、処理中のMAC PDUが属するコネクションのステーションIDおよびフローIDを、処理中の割り当て通知サブヘッダのSTIDs and FIDsフィールドを参照して特定する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、処理中の割り当て通知サブヘッダが処理中のリレーMAC PDU内の最後のものであるかどうか確認する(ステップS228)。最後のものであった場合、リレーMAC PDU処理部103はその処理を終了する。最後のものでなかった場合、リレーMAC PDU処理部103は、処理中の割り当て通知サブヘッダを処理済と記憶した後、ステップS223に移行する。
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、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てが適用されるコネクションのデータユニットに割り当てられた無線リソースを用いてマルチホップ通信を実現することができる。それは、基地局および中継局がリソース割り当て管理情報を共有し、基地局がMAC PDUのステーションIDおよびフローIDを割り当て通知サブヘッダにより中継局に通知することで、中継局が移動端末局へMAC PDUを送信するための無線リソース割り当てを特定することが可能となるためである。
また、中継局がMAC PDUのステーションIDおよびフローIDを割り当て通知サブヘッダにより基地局に通知することで、基地局がMAC PDUのステーションIDおよびフローIDを特定することが可能となるためである。
また、基地局および中継局が通知サブヘッダのタイプを参照することで当該通知サブヘッダの対象となるMAC PDUが使用しているMACヘッダの種別を判定することが可能となるためである。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、中継局が1つである例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、基地局に複数の中継局が接続することとしてもよい。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、割り当て通知サブヘッダがリレーMACヘッダとリレーペイロードの間に集中的に配置される例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、割り当て通知サブヘッダを当該サブヘッダが対象とするMAC PDU群の直前に配置することで、リレーペイロード内に分散的に配置することとしてもよい。これは、リレーMAC PDUの生成においては、最初の割り当て通知サブヘッダのみをリレーMACヘッダの直後に配置し、その次の割り当て通知サブヘッダを先の割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDU群と当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDU群の間に配置することで実現できる。また、リレーMAC PDUの解析においては、リレーMAC ヘッダの直後は割り当て通知サブヘッダであると判定および解析し、Number of MAC PDUsフィールドを参照し次の割り当て通知サブヘッダの位置を判定することで実現できる。これは、割り当て通知サブヘッダを使用する、第2およびそれ以降の実施形態についても同様である。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、割り当て通知サブヘッダがリレーMACヘッダとリレーペイロードの間に集中的に配置される例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、割り当て通知サブヘッダをリレーMACヘッダに対する拡張ヘッダに含めてもよい。これは、割り当て通知サブヘッダを使用する、第2およびそれ以降の実施形態についても同様である。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、割り当て通知サブヘッダタイプ2に当該サブヘッダが対象とするMAC PDUのステーションIDおよびフローIDを格納する例を示したが、本発明はこれに限定されない。他の例として、ステーションIDおよびフローIDを割り当て通知サブヘッダタイプ2ではなく、各MAC PDUの直前に配置することとしてもよい。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、ステーションIDおよびフローIDの両方を割り当て通知サブヘッダに含む例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、ステーションIDのみを含むこととしてもよい。
第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、MAC PDUのステーションIDおよびフローIDを用いる例を示した。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、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てに対するHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)フィードバック用の無線リソース情報を用いることとしてもよい。これは、当該無線リソース情報を、永続割り当て通知メッセージ、グループリソース割り当て通知メッセージ、PA割り当てリソース表、およびGRA割り当てリソース表に含め、割り当て通知サブヘッダタイプ2に各MAC PDUのステーションIDおよびフローIDの代わりに各MAC PDUの通信結果のHARQフィードバックに使用されるべき無線リソース情報を格納することで実現できる。
(第2の実施形態)
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おける基地局および中継局は、各フレーム内の永続的割り当ておよびグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを順序付けて管理する。そして、第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、当該無線リソース割り当てのフレーム内でのインデックス(順序番号)を用いる。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、当該情報を割り当て通知サブヘッダに格納する。
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おける基地局および中継局は、各フレーム内の永続的割り当ておよびグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを順序付けて管理する。そして、第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、当該無線リソース割り当てのフレーム内でのインデックス(順序番号)を用いる。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、当該情報を割り当て通知サブヘッダに格納する。
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は、図3に示した第1の実施形態のものと同一である。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および中継局200の構成は、図4および図5に示した第1の実施形態のものと同一である。
第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用するリレーMAC PDUおよび割り当て通知サブヘッダの構成は、後述の点を除き、第1の実施例によるものと同じである。
第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用する割り当て通知サブヘッダタイプ2の構成を図26に示す。Allocation Index for PA/GRAフィールドは、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUの内一番目のMAC PDUを中継局が送信するのに使用すべき(下りの場合)もしくは移動端末局が送信するのに使用した(上りの場合)無線リソース割り当てのインデックスである。これは、後述するPA割り当てリソース表およびGRA割り当てリソース表中のインデックスと対応付けられて使用される。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、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUの内N番目のMAC PDUに関する無線リソース割り当てのインデックスは、当該フィールドの値に(N-1)を加えたものであると認識する。
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おける基地局100のリソース割り当て管理部104および中継局200のリソース割り当て管理部204が管理するリソース割り当て管理情報は、後述の点を除き、第1の実施形態によるものと同じである。
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おける基地局100のリソース割り当て管理部104および中継局200のリソース割り当て管理部204は、PA割り当てリソース表およびGRA割り当てリソース表に、第1の実施形態によるものに加えて、各無線リソース割り当てのフレーム内でのインデックス(順序番号)も保持する。当該インデックスは、フレーム内での永続的割り当ておよびグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを順序付けた際の順序番号である。無線リソース割り当ての順序付けは、ステーションIDおよびフローIDにより行ったり、割り当てられた無線リソースのフレーム内での位置により行ったりすることができる。以降、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説明においては、ステーションIDおよびフローIDを基に順序付けする例を示す。
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使用されるPA割り当てリソース表の一例を図27に示す。上述したとおり、図10で示した第1の実施形態によるPA割り当てリソース表に加え、各無線リソース割り当てのフレーム内での順序を示すインデックスが保持されている。基地局100のリソース割り当て管理部104および中継局200のリソース割り当て管理部204は、あるフレームにおける無線リソース割り当てに関するエントリを当該表に追加する際、当該エントリに対し当該フレーム内での順序付けを行いインデックスの値を計算する。
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の動作について詳細に説明する。以下の動作についてそれぞれ説明する。
・無線リソース割り当て
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
「無線リソース割り当て」
第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作について、第1の実施形態と共通する図14および図15を参照して説明する。
・無線リソース割り当て
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
「無線リソース割り当て」
第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作について、第1の実施形態と共通する図14および図15を参照して説明する。
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の動作は、後述の点を除き、図14を参照して説明した第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの基地局100の動作と同じである。
ステップS113において、基地局100のリソース割り当て管理部104は、第1の実施形態における動作に加え、PA割り当てリソース表およびGRA割り当てリソース表へのエントリの追加に際し、各エントリのインデックスを計算して当該表に格納する。
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中継局200の動作は、後述の点を除き、図15を参照して説明した第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200の動作と同じである。
ステップS124において、中継局200のリソース割り当て管理部204は、第1の実施形態における動作に加え、追加する各エントリのインデックスを計算してPA割り当てリソース表に格納する。
ステップS126において、中継局200のリソース割り当て管理部204は、第1の実施形態における動作に加え、追加する各エントリのインデックスを計算してGRA割り当てリソース表に格納する。
「基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信」
第1の実施形態と共通する図16、図17、図18、および図19を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
第1の実施形態と共通する図16、図17、図18、および図19を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
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の動作は、後述の点を除き、図16および図18を参照して説明した第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの基地局100の動作と同じである。
ステップS155において、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、永続的割り当てによる無線リソース割り当てがあるかどうか確認し、存在する場合にはステップS156およびステップS157を実行する。その際、リレーMAC PDU処理部103は、インデックスの値が連続する無線リソース割り当て群ごとにステップS156およびステップS157を実行する。
ステップS156において、生成される割り当て通知サブヘッダタイプ2のAllocation Index for PA/GRAフィールドの値は、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUの内最初のMAC PDUを中継局が送信するのに使用すべき無線リソース割り当てのインデックスに設定される。基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、当該インデックスをリソース割り当て管理部104が保持するPA割り当てリソース表を参照して取得する。その他のフィールドは、第1の実施形態の場合と同様の方法で設定される。
ステップS157において、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、永続的割り当ての対象であるMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する。その際、各MAC PDUは、当該MAC PDUに対応する無線リソース割り当てのインデックスが小さいものから順番にリレーMAC PDUに追加される。
ステップS158において、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、グループリソース割り当てによる無線リソース割り当てがあるかどうか確認し、存在する場合にはステップS159およびステップS160を実行する。その際、リレーMAC PDU処理部103は、インデックスの値が連続する無線リソース割り当て群ごとにステップS159およびステップS160を実行する。
ステップS159において、生成される割り当て通知サブヘッダタイプ2のAllocation Index for PA/GRAフィールドの値は、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUの内最初のMAC PDUを中継局が送信するのに使用すべき無線リソース割り当てのインデックスに設定される。基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、当該インデックスをリソース割り当て管理部104が保持するGRA割り当てリソース表を参照して取得する。その他のフィールドは、第1の実施形態の場合と同様の方法で設定される。
ステップS160において、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、グループリソース割り当ての対象であるMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する。その際、各MAC PDUは、当該MAC PDUに対応する無線リソース割り当てのインデックスが小さいものから順番にリレーMAC PDUに追加される。
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のリレーMAC PDU処理部103により生成されるリレーMAC PDUの一例を図28に示す。図28において、Index for PA/GRAはAllocation Index for PA/GRAフィールドを意味する。その他の条件は図25に示した、第1の実施形態におけるリレーMAC PDUの一例と同じである。
図28における2番目の割り当て通知サブヘッダはタイプ2であり、永続的割り当てが適用される移動端末局300-1~3宛のMAC PDU3~5を対象としている。例えばMAC PDU3を送信するための無線リソース割り当てを特定するために、中継局200はまずAllocation Index for PA/GRAフィールドを参照し当該MAC PDUのための無線リソース割り当てのインデックスが1であることを認識する。次に、中継局200は図27で示されるPA割り当てリソース表を参照し、当該MAC PDUの送信にはresource_pa_301_2を使用すればよいことを知る。
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中継局200の動作は、後述の点を除き、図17および図19を参照して説明した第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200の動作と同じである。
ステップS177において、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、ステップS176で抽出した各MAC PDUを送信するのに使用すべき無線リソース割り当ての特定を行う。具体的には、まず、処理中の割り当て通知サブヘッダのTarget Transmission Frameフィールドと現在のフレーム番号からMAC PDUを送信すべきフレームの番号を計算する。次に、抽出されたMAC PDUそれぞれに対し以降の処理を行う。当該MAC PDUが当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUの内N番目であるとすると、リレーMAC PDU処理部203は、Allocation Index for PA/GRAフィールドの値に(N-1)を加えたものを当該MAC PDUに対するインデックスとして計算する。リレーMAC PDU処理部203は、計算されたフレーム番号および計算されたインデックスをキーとして、PA割り当てリソース表もしくはGRA割り当てリソース表内を検索する。リレーMAC PDU処理部203は、処理中のMAC PDUを転送するのに使用すべき無線リソースは、見つかったエントリで示される無線リソースおよびMCSであると判定する。なお、検索対象の表としては、処理中の割り当て通知サブヘッダのAllocation Indexフィールドの値が0x3eであった場合にはPA割り当てリソース表を、0x3fであった場合にはGRA割り当てリソース表を選択する。
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、第1の実施形態による効果に加え、MACオーバヘッドを削減することが可能である。これは、永続的割り当ておよびグループリソース割り当てによる無線リソース割り当ての順序付けを行い、各MAC PDUのステーションIDおよびフローIDの代わりに、代表的なMAC PDUに対応する無線リソース割り当てのインデックスを基地局と中継局との間で通信するためである。
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説明では、基地局100から移動端末局300-1~nへダウンリンクデータをマルチホップ通信する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。第1の実施形態によるマルチホップ通信システムと同様、移動端末局300-1~nから基地局100へ送信されるアップリンクデータのマルチホップ通信に対しても第2の実施形態として示した技術を適用することが可能である。これは、後述する第3およびそれ以降の実施形態についても同様である。
第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てのインデックスをリレーMAC PDUに含める例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、インデックスを明示的にリレーMAC PDUに含めないこととしてもよく、例えば、インデックスは常に1であるとしてもよい。これは、同一フレーム内の全ての永続的割り当てもしくはグループリソース割り当ての対象であるMAC PDUを1つのリレーMAC PDUに格納することで実現できる。これは、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てのインデックスを使用する、第3およびそれ以降の実施形態についても同様である。
第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てのインデックスを、永続的割り当ての場合とグループリソース割り当ての場合で別けて順序付けする例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、永続的割り当ておよびグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てをまとめて順序付けしてもよい。
第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、割り当て通知サブヘッダタイプ2で指定されるMAC PDUのうち最初のMAC PDUを転送するのに使用すべき無線リソースを特定するための情報として、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てのインデックスを使用する例を示した。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、無線リソースを特定するための情報として、当該MAC PDUが属するコネクションのステーションIDおよびフローIDを用いることとしてもよい。これは、当該MAC PDUに対応する永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てのインデックスを、割り当て通知サブヘッダタイプ2から取得するのではなく、割り当て通知サブヘッダタイプ2に含まれるステーションIDおよびフローIDと、PA割り当てリソース表もしくはGRA割り当てリソース表とを用いて取得することで実現できる。なお、ステーションIDのみを使用することとしてもよい。
第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、割り当て通知サブヘッダタイプ2で指定されるMAC PDUのうち最初のMAC PDUを転送するのに使用すべき無線リソースを特定するための情報として、グループリソース割り当てによる無線リソース割り当てのインデックスを使用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、当該インデックスに代えてもしくは加えて、当該割り当て通知サブヘッダタイプ2で指定されるMAC PDUのコネクションが属するグループのグループIDを使用することとしてもよい。
(第3の実施形態)
第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同様、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、当該無線リソース割り当てのフレーム内での順序番号(インデックス)を用いる。第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、当該情報をMACヘッダの拡張ヘッダに格納する。
第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同様、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、当該無線リソース割り当てのフレーム内での順序番号(インデックス)を用いる。第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、当該情報をMACヘッダの拡張ヘッダに格納する。
第3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は、図3に示した第1の実施形態のものと同一である。また、第3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および中継局200の構成は、図4および図5に示した第1の実施形態のものと同一である。
第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用するリレーMAC PDUおよび割り当て通知サブヘッダの構成は、後述の点を除き、第1の実施形態によるものと同じである。
第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用する割り当て通知サブヘッダタイプ2の構成は、図7Aを用いて説明した第1の実施形態における割り当て通知サブヘッダタイプ1と同じ構成である。第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、Allocation Indexフィールドが0x3eもしくは0x3fである割り当て通知サブヘッダはタイプ2であり、それ以外のものはタイプ1である。
第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用する割り当て通知拡張ヘッダの構成の一例を図29に示す。拡張ヘッダは、MACヘッダとMAC PDUのペイロードの間に配置される。Lastフィールドは、当該拡張ヘッダが当該MAC PDU内の最後の拡張ヘッダであるかどうかを示す。Typeフィールドは、当該拡張ヘッダの種別を表す。本実施形態では、割り当て通知拡張ヘッダを示す値が0x1fであるとする。Allocation Index for PA/GRAフィールドは、当該割り当て通知拡張ヘッダを含むMAC PDUの送信に使用すべき(下りの場合)もしくは使用された(上りの場合)、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを指し示すインデックスである。当該フィールドは、第2の実施形態における割り当て通知サブヘッダタイプ2のAllocation Index for PA/GRAフィールドと同様に使用される。
第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムによる基地局100のリソース割り当て管理部104および中継局200のリソース割り当て管理部204が管理するリソース割り当て管理情報は、第2の実施形態によるものと同じである。
次に、第3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。以下の動作について説明する。
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
なお、第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作は第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同じである。
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
なお、第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作は第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同じである。
「基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信」
第1の実施形態と共通する図16、図17、図18、および図19を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第3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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
第1の実施形態と共通する図16、図17、図18、および図19を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第3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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
第3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の動作は、後述の点を除き、図16および図18を参照して説明した第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の動作と同じである。
ステップS157において、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、永続的割り当ての対象であるMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する。その際、各MAC PDUは、当該MAC PDUに対応する無線リソース割り当てのインデックスが小さいものから順番にリレーMAC PDUに追加される。また、リレーMAC PDU処理部103は、追加される最初のMAC PDUに割り当て通知拡張ヘッダを追加する。当該MAC PDUのコンパクトヘッダのEHフィールドは1に変更される。追加される割り当て通知拡張ヘッダのAllocation Index for PA/GRAフィールドの値は、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUの内最初のMAC PDUを中継局が送信するのに使用すべき無線リソース割り当てのインデックスに設定される。追加される割り当て通知拡張ヘッダのLastフィールドは、他の拡張ヘッダの有無に応じて設定される。追加される割り当て通知拡張ヘッダのTypeフィールドは、割り当て通知拡張ヘッダを示すタイプ番号に設定される。
第3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のリレーMAC PDU処理部103により生成されるリレーMAC PDUの一例を図30に示す。図30において、Index for PA/GRAはAllocation Index for PA/GRAフィールドを意味する。その他の条件は図25に示した、第1の実施形態におけるリレーMAC PDUの一例と同じである。
図30における2番目の割り当て通知サブヘッダはタイプ2であり、永続的割り当てが適用される移動端末局300-1~3宛のMAC PDU3~5を対象としている。例えばMAC PDU3を送信するための無線リソース割り当てを特定するために、中継局200は、まずMAC PDU3含まれる割り当て通知拡張ヘッダのAllocation Index for PA/GRAフィールドを参照し当該MAC PDUのための無線リソース割り当てのインデックスが1であることを認識する。次に、中継局200は図27で示されるPA割り当てリソース表を参照し、当該MAC PDUの送信にはresource_pa_301_2を使用すればよいことを知る。
第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200の動作は、後述の点を除き、図17および図19を参照して説明した第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200の動作と同じである。
ステップS177において、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、無線リソース割り当ての特定に使用するインデックスの値を、割り当て通知サブヘッダタイプ2からではなく、当該割り当て通知サブヘッダが対象とするMAC PDUの内最初のMAC PDUに含まれる割り当て通知拡張ヘッダのAllocation Index for PA/GRAフィールドから取得する。また、リレーMAC PDU処理部203は、当該MAC PDUから割り当て通知拡張ヘッダを削除する。
以上説明したように、第3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、第2の実施形態と同様の効果が得られる。
(第4の実施形態)
第1~第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムでは、リレーMAC PDUに含まれている、一般MACヘッダが用いられているMAC PDUと、コンパクトヘッダが用いられているMAC PDUを、割り当て通知サブヘッダを用いて区別した。
第1~第3の実施形態によるマルチホップ無線通信システムでは、リレーMAC PDUに含まれている、一般MACヘッダが用いられているMAC PDUと、コンパクトヘッダが用いられているMAC PDUを、割り当て通知サブヘッダを用いて区別した。
一方、第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、永続的割り当ての対象であるMAC PDUおよびグループリソース割り当ての対象であるMAC PDUのそれぞれに対して専用のトンネルを確立し、当該トンネルによるリレーMAC PDUのリレーペイロードはコンパクトヘッダを持つMAC PDUであると判定する。
第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同様、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、当該無線リソース割り当てのフレーム内でのインデックス(順序番号)を用いる。第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、第3の実施形態の場合と同様、当該情報を拡張ヘッダに格納する。
第4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は、図3に示した第1の実施形態のものと同一である。また、第4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および中継局200の構成は、後述の点を除き、図4および図5に示した第1の実施形態のものと同一である。
基地局100の無線MAC処理部101は、中継局200が基地局100に接続した際、永続的割り当ての対象であるMAC PDUを中継するためのトンネルと、グループリソース割り当ての対象であるMAC PDUを中継するためのトンネルとを、中継局200との間に確立する。
第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用するリレーMAC PDUの構成は、後述の点を除き、第1の実施形態によるものと同じである。第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用するリレーMAC PDUは、割り当て通知サブヘッダを使用しない。
第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用する割り当て通知拡張ヘッダの構成の一例を図31に示す。Target Transmission Frameフィールドは、当該割り当て通知拡張ヘッダが対象とするMAC PDUを中継局が送信した(下りの場合)もしくは受信した(上りの場合)フレームの番号の下位6ビットである。その他のフィールドは、第3の実施形態による割り当て通知拡張ヘッダと同様の意味を持つ。
第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムによる基地局100のリソース割り当て管理部104および中継局200のリソース割り当て管理部204が管理するリソース割り当て管理情報は、第2の実施形態によるものと同じである。
次に、第4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。以下の動作について説明する。
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
なお、第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作は第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同じである。
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
なお、第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作は第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同じである。
「基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信」
第1の実施形態と共通する図16および図17、および第4の実施形態に特有の図32および図33を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第4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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
第1の実施形態と共通する図16および図17、および第4の実施形態に特有の図32および図33を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第4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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
第4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の全体の動作は、後述の点を除き、図16を参照して説明した第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの基地局100の動作と同じである。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、永続的割り当ての対象であるMAC PDU群とグループリソース割り当ての対象であるMAC PDU群のそれぞれに対して、ステップS133を実行する。
ステップS133における、第4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のリレーMAC PDU処理部103の動作について、図32を参照して説明する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、リレーMACヘッダを生成し、リレーMAC PDUとする(ステップS411)。生成されるリレーMACヘッダのFlow IDフィールドは、MAC PDUの転送に使用するトンネルを識別するフローIDに設定される。また、EHフィールドは拡張ヘッダの有無に応じて設定される。Lengthフィールドは0に設定される。リレーMAC PDU処理部103は、トンネルを識別するフローIDを無線MAC処理部101から取得する。第4の実施形態の場合、永続的割り当ての場合とグループリソース割り当ての場合とで異なるフローIDが用いられる。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、同一フレーム内での割り当てで、インデックスの値が連続する、未処理の永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当て群があるかどうか確認する(ステップS412)。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、未処理の無線リソース割り当て群を1つ選択し、当該無線リソース割り当て群を割り当てられたMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する(ステップS413)。その際、各MAC PDUは、当該MAC PDUに対応する無線リソース割り当てのインデックスが小さいものから順番にリレーMAC PDUに追加される。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、割り当て通知拡張ヘッダを生成し、ステップS413で追加されたMAC PDUの内最初のMAC PDUに当該拡張ヘッダを追加する(ステップS414)。追加される割り当て通知拡張ヘッダのTarget Transmission Frameフィールドの値は、当該MAC PDUが中継局から送信されるべきフレームの番号の下位6ビットに設定される。追加される割り当て通知拡張ヘッダのAllocation Index for PA/GRAフィールドの値は、当該MAC PDUを中継局が送信するのに使用すべき無線リソース割り当てのインデックスに設定される。追加される割り当て通知拡張ヘッダのLastフィールドは、他の拡張ヘッダの有無に応じて設定される。追加される割り当て通知拡張ヘッダのTypeフィールドは、割り当て通知拡張ヘッダを示すタイプ番号に設定される。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、リレーMACヘッダのLengthフィールドの値を、リレーペイロードの長さに設定する(ステップS415)。
第4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のリレーMAC PDU処理部103により生成されるリレーMAC PDUの一例を図34に示す。図34は、永続的割り当て用のトンネルのフローIDが6であり、リレーMAC PDUがリレーペイロードに図24に示すMAC PDUのうち永続的割り当ての対象のものを含む場合の例を示している。
第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200の全体の動作は、図18を参照して説明した第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200の動作と同じである。
ステップS192における、第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200のリレーMAC PDU処理部203の動作について、図33を参照して説明する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、リレーMACヘッダを解析する(ステップS421)。リレーMAC PDU処理部203は、Flow IDフィールドの値から当該リレーMAC PDUが属するトンネルを識別し、EHフィールドの値から拡張ヘッダの有無を認識し、Lengthフィールドからリレーペイロードの長さを認識する。その際、リレーMAC PDU処理部203は、フローIDを基に、当該リレーMAC PDUに含まれるMAC PDUが永続的割り当ておよびグループリソース割り当てのいずれの対象であるかを判定する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、リレーペイロード中の未処理の最初のMAC PDUを抽出する(ステップS422)。その際、リレーMAC PDU処理部203はリレーペイロード中のMAC PDUはコンパクトヘッダを使用しているものとして、その解析処理を行う。以降、抽出したMAC PDUを処理中のMAC PDUと呼ぶ。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、処理中のMAC PDUに割り当て通知拡張ヘッダが含まれるかどうか確認する(ステップS423)。
処理中のMAC PDUに割り当て通知拡張ヘッダが含まれる場合、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、当該拡張ヘッダを解析する(ステップS424)。具体的には、Target Transmission FrameフィールドおよびAllocation Index for PA/GRAフィールドの値を取り出す。さらに、Target Transmission Frameフィールドと現在のフレーム番号から処理中のMAC PDUを送信すべきフレームの番号を計算する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、処理中のMAC PDUに対する無線リソース割り当てを特定する(ステップ425)。具体的には、まず、ステップS424で計算されたフレーム番号およびステップS424で取り出されたインデックスをキーとして、PA割り当てリソース表もしくはGRA割り当てリソース表内を検索する。リレーMAC PDU処理部203は、当該MAC PDUを転送するのに使用すべき無線リソースは、見つかったエントリで示される無線リソースおよびMCSであると判定する。なお、検索対象の表としては、リレーMAC PDUが永続的割り当ての対象であるMAC PDUを含む場合にはPA割り当てリソース表を、グループリソース割り当ての対象であるMAC PDUを含む場合にはGRA割り当てリソース表を選択する。
ステップS423において、割り当て通知拡張ヘッダが含まれない場合、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、処理中のMAC PDUに対する無線リソース割り当てを特定する(ステップ426)。ここで、処理中のMAC PDUは、直前の割り当て通知拡張ヘッダを含むMAC PDUから数えてN番目であるとする。リレーMAC PDU処理部203は、ステップS424で取り出されたインデックスに(N-1)を加えたものを当該MAC PDUに対するインデックスとして計算する。リレーMAC PDU処理部203は、計算されたインデックスと、ステップS424で計算されたフレーム番号とをキーとしてPA割り当てリソース表もしくはGRA割り当てリソース表内を検索する。リレーMAC PDU処理部203は、当該MAC PDUを転送するのに使用すべき無線リソースは、見つかったエントリで示される無線リソースおよびMCSであると判定する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、処理中のMAC PDUがリレーペイロード中の最後のMAC PDUかを確認する(ステップS427)。最後のMAC PDUである場合、リレーMAC PDU処理部203はその処理を終了する。最後でない場合、リレーMAC PDU処理部203は、処理中のMAC PDUを処理済であると記憶し、ステップS422に移行する。
以上説明したように、第4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、第2の実施形態と同様の効果が得られる。
第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、永続的割り当てとグループリソース割り当てと標準リソース割り当てで異なるトンネルを使用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、永続的割り当ておよびグループリソース割り当てについては同じトンネルを使用することとしてもよい。これは、当該トンネルを使用するリレーMAC PDUが格納するMAC PDUが永続的割り当ておよびグループリソース割り当てのいずれの対象であるかを示す情報をリレーMAC PDUに格納することで実現できる。当該情報は、例えば、リレーMACヘッダ、割り当て通知拡張ヘッダ、および割り当て通知サブヘッダなどに格納することができる。
第4の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、当該無線リソース割り当てのフレーム内でのインデックスを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、第1の実施形態と同様、各MAC PDUのステーションIDおよびフローIDを当該情報として用いることとしてもよい。これは、例えば、割り当て通知拡張ヘッダを全てのMAC PDUに追加し、割り当て通知拡張ヘッダにインデックスの代わりに各MAC PDUのステーションIDおよびフローIDを格納することで実現できる。
(第5の実施形態)
第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、標準リソース割り当ての対象であり一般MACヘッダを用いるMAC PDUと、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当ての対象でありコンパクトヘッダを用いるMAC PDUとをリレーペイロード内で区別するために、コンパクトヘッダを用いる最初のMAC PDUのMACヘッダを一般MACヘッダに変換し、かつ割り当て通知拡張ヘッダを追加する。
第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、標準リソース割り当ての対象であり一般MACヘッダを用いるMAC PDUと、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当ての対象でありコンパクトヘッダを用いるMAC PDUとをリレーペイロード内で区別するために、コンパクトヘッダを用いる最初のMAC PDUのMACヘッダを一般MACヘッダに変換し、かつ割り当て通知拡張ヘッダを追加する。
第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同様、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、当該無線リソース割り当てのフレーム内での順序番号(インデックス)を用いる。第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、第4の実施形態と同様、当該情報を拡張ヘッダに格納する。
なお、第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、標準リソース割り当ての対象であるMAC PDUに対する無線リソース割り当ての特定には、従来技術を用いることとし、その詳細な説明は省略する。使用可能な従来技術としては、実施形態1の説明において示した、割り当て通知サブヘッダタイプ1のようなデータを用いる方法が挙げられる。
第5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は、図3に示した第1の実施形態のものと同一である。また、第5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および中継局200の構成は、図4および図5に示した第1の実施形態のものと同一である。
第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用するリレーMAC PDUの基本的な構成は、第1の実施形態によるものと同じである。
第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用する割り当て通知拡張ヘッダの構成の一例を図35に示す。Number of MAC PDUsフィールドは、当該割り当て通知拡張ヘッダが対象とするMAC PDUの数である。その他のフィールドは、第4の実施形態による割り当て通知拡張ヘッダと同様の意味を持つ。
第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムによる基地局100のリソース割り当て管理部104および中継局200のリソース割り当て管理部204が管理するリソース割り当て管理情報は、第2の実施形態によるものと同じである。
次に、第5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。以下の動作について説明する。
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
なお、第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作は第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同じである。
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
なお、第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作は第2の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同じである。
「基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信」
第1の実施形態と共通する図16および図17、および第5の実施形態に特有の図36および図37を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第5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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
第1の実施形態と共通する図16および図17、および第5の実施形態に特有の図36および図37を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第5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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
第5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の全体の動作は、図16を参照して説明した第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの基地局100の動作と同じである。
ステップS133における、第5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のリレーMAC PDU処理部103の動作について、図36を参照して説明する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、リレーMACヘッダを生成し、リレーMAC PDUとする(ステップS511)。生成されるリレーMACヘッダのFlow IDフィールドは、MAC PDUの転送に使用するトンネルを識別するフローIDに設定される。また、EHフィールドは拡張ヘッダの有無に応じて設定される。Lengthフィールドは0に設定される。リレーMAC PDU処理部103は、トンネルを識別するフローIDを無線MAC処理部101から取得する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、ステップS131で決定された無線リソース割り当てに、未処理かつ標準リソース割り当てによるものがあるかどうか確認する(ステップS512)。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、当該リソース割り当てを用いて中継局200により送信されるMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する(ステップS513)。その処理は従来技術により行われるものとする。リレーMAC PDU処理部103は、当該リソース割り当ては処理済であると記憶する。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、同一フレーム内での割り当てで、インデックスの値が連続する、未処理の永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当て群があるかどうか確認する(ステップS514)。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、未処理の無線リソース割り当て群を1つ選択し、当該無線リソース割り当て群内でインデックスが最も小さい割り当てに対応するMAC PDUのMACヘッダをコンパクトヘッダから一般MACヘッダに変更する(ステップS515)。一般MACヘッダのEHフィールドおよびLengthフィールドは変更前のコンパクトヘッダの同名フィールドの値と同じに設定される。一般MACヘッダのFlow IDフィールドは未使用であり、例えば0に設定することにしてよい。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、割り当て通知拡張ヘッダを生成し、ステップS515でMACヘッダを変更したMAC PDUに当該拡張ヘッダを追加する(ステップS516)。追加される割り当て通知拡張ヘッダのTarget Transmission Frameフィールドの値は、当該MAC PDUが中継局から送信されるべきフレームの番号の下位6ビットに設定される。追加される割り当て通知拡張ヘッダのAllocation Index for PA/GRAフィールドの値は、当該MAC PDUを中継局が送信するのに使用すべき無線リソース割り当てのインデックスに設定される。追加される割り当て通知拡張ヘッダのLastフィールドは、他の拡張ヘッダの有無に応じて設定される。追加される割り当て通知拡張ヘッダのTypeフィールドは、割り当て通知拡張ヘッダを示すタイプ番号に設定される。Number of MAC PDUsフィールドの値は、当該無線リソース割り当て群に対応するMAC PDUの数に設定される。Allocation Typeフィールドの値は、当該MAC PDUが永続的割り当ての対象であれば0に、グループリソース割り当ての対象であれば1に設定される。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、当該無線リソース割り当て群に対応するMAC PDUをリレーMAC PDUにリレーペイロードとして追加する(ステップS517)。その際、各MAC PDUは、当該MAC PDUに対応する無線リソース割り当てのインデックスが小さいものから順番にリレーMAC PDUに追加される。
基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、リレーMACヘッダのLengthフィールドの値を、リレーペイロードの長さに設定する(ステップS518)。
第5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のリレーMAC PDU処理部103により生成されるリレーMAC PDUの一例を図38に示す。図38は、リレーMAC PDUがリレーペイロードに図24に示すMAC PDUを含む場合の例を示している。図38におけるATypeはAllocation Typeフィールドを意味する。図38の例では、MAC PDU3およびMAC PDU6が、コンパクトヘッダから一般MACヘッダへと変更された後にリレーペイロードに追加されている。さらに、当該MAC PDUには割り当て通知拡張ヘッダが追加されている。
第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200の全体の動作は、図18を参照して説明した第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200の動作と同じである。
ステップS192における、第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200のリレーMAC PDU処理部203の動作について、図37を参照して説明する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、リレーMACヘッダを解析する(ステップS531)。リレーMAC PDU処理部203は、Flow IDフィールドの値から当該リレーMAC PDUが属するトンネルを識別し、EHフィールドの値から拡張ヘッダの有無を認識し、Lengthフィールドからリレーペイロードの長さを認識する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、リレーペイロード中の未処理の最初のMAC PDUを抽出する(ステップS532)。その際、リレーMAC PDU処理部203はリレーペイロード中のMAC PDUは一般MACヘッダを使用しているものとして、その解析処理を行う。以降、抽出したMAC PDUを処理中のMAC PDUと呼ぶ。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、処理中のMAC PDUに割り当て通知拡張ヘッダが含まれるかどうか確認する(ステップS533)。
処理中のMAC PDUに割り当て通知拡張ヘッダが含まれない場合、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、当該MAC PDUを処理する(ステップS534)。当該MAC PDUは標準リソース割り当てにより無線リソースを割り当てられるMAC PDUであり、その処理は従来技術により行われる。
ステップS533において、割り当て通知拡張ヘッダが含まれる場合、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、当該拡張ヘッダを解析する(ステップS535)。具体的には、Target Transmission Frameフィールド、Allocation Index for PA/GRAフィールド、Number of MAC PDUsフィールド、およびAllocation Typeフィールドの値を取り出す。さらに、Target Transmission Frameフィールドと現在のフレーム番号から処理中のMAC PDUを送信すべきフレームの番号を計算する。以降、Number of MAC PDUsフィールドの値がNMAC PDUであったとする。以降、当該割り当て通知拡張ヘッダを処理中の割り当て通知拡張ヘッダと呼ぶ。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、リレーペイロードから未処理の最初のNMAC PDU-1個のMAC PDUを抽出する(ステップS536)。その際、リレーMAC PDU処理部203はこれらのMAC PDUがコンパクトヘッダを用いているものとしてその処理を行う。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、ステップS532およびステップS536で抽出したNMAC PDU個のMAC PDUに対する無線リソース割り当てを特定する(ステップ537)。具体的には、抽出されたMAC PDUそれぞれに対し以降の処理を行う。当該MAC PDUが処理中の割り当て通知拡張ヘッダが対象とするMAC PDUの内N番目であるとすると、リレーMAC PDU処理部203は、Allocation Index for PA/GRAフィールドの値に(N-1)を加えたものを当該MAC PDUに対するインデックスとして計算する。リレーMAC PDU処理部203は、計算されたインデックスおよびステップS535で計算されたフレーム番号をキーとして、PA割り当てリソース表もしくはGRA割り当てリソース表内を検索する。リレーMAC PDU処理部203は、処理中のMAC PDUを転送するのに使用すべき無線リソースは、見つかったエントリで示される無線リソースおよびMCSであると判定する。なお、検索対象の表としては、処理中の割り当て通知サブヘッダのAllocation Typeフィールドの値が0であった場合にはPA割り当てリソース表を、1であった場合にはGRA割り当てリソース表を選択する。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、ステップS532で抽出したMAC PDUのMACヘッダを一般MACヘッダからコンパクトヘッダへ変更し、割り当て通知拡張ヘッダを削除する(ステップS538)。コンパクトヘッダのEHフィールドは割り当て通知拡張ヘッダ削除後の拡張ヘッダの有無に応じて設定される。コンパクトヘッダのLengthフィールドは一般MACヘッダのLengthフィールドの値に設定される。
中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、処理中のMAC PDUもしくはステップS536で抽出したMAC PDUがリレーペイロード中の最後のMAC PDUかを確認する(ステップS539)。最後のMAC PDUである場合、リレーMAC PDU処理部203はその処理を終了する。最後でない場合、リレーMAC PDU処理部203は、当該MAC PDUを処理済であると記憶し、ステップS532に移行する。
以上説明したように、第5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、第2の実施形態と同様の効果が得られる。
第5の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てのインデックスが連続するMAC PDU群の内最初のMAC PDUについて、コンパクトヘッダを一般MACヘッダに変換する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、全てのコンパクトヘッダを一般MACヘッダに変換することとしてもよい。
(第6の実施形態)
第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同様、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、MAC PDUのステーションIDおよびフローIDを用いる。第1の実施形態との違いは、第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、永続的割り当ておよびグループリソース割り当ての対象のMAC PDUに対し、コンパクトヘッダを一般MACヘッダに変換する処理を施し、一般MACヘッダ内に当該MAC PDUのフローIDを格納する点である。
第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同様、中継局が移動端末局にMAC PDUを送信する際に使用すべき、永続的割り当てもしくはグループリソース割り当てによる無線リソース割り当てを特定するための情報として、MAC PDUのステーションIDおよびフローIDを用いる。第1の実施形態との違いは、第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムは、永続的割り当ておよびグループリソース割り当ての対象のMAC PDUに対し、コンパクトヘッダを一般MACヘッダに変換する処理を施し、一般MACヘッダ内に当該MAC PDUのフローIDを格納する点である。
第6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は、図3に示した第1の実施形態のものと同一である。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および中継局200の構成は、図4および図5に示した第1の実施形態のものと同一である。
第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用するリレーMAC PDUおよび割り当て通知サブヘッダの構成は、後述の点を除き、第1の実施例によるものと同じである。
第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用する割り当て通知サブヘッダタイプ2の構成を図39に示す。第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用する割り当て通知サブヘッダタイプ2は、第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムが使用する割り当て通知サブヘッダタイプ2からフローIDに関する情報を削除したものである。
第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムによる基地局100のリソース割り当て管理部104および中継局200のリソース割り当て管理部204が管理するリソース割り当て管理情報は、第1の実施形態によるものと同じである。
次に、第6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。以下の動作について説明する。
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
なお、第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作は第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同じである。
・基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信
なお、第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムにおいて、アクセスリンクの無線リソース割り当て(スケジューリング)を行う際の動作は第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムと同じである。
「基地局100から移動端末局300-1~nへのダウンリンクデータ送信」
第1の実施形態と共通する図16、図17、図18、および図19を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第6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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
第1の実施形態と共通する図16、図17、図18、および図19を参照して、移動端末局300-1~n宛のダウンリンクデータを処理する際の第6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説明する。ここで、ダウンリンクデータはアクセスリンクにおいてフレーム番号FTARGETのフレームにより移動端末局300-1~n宛へ送信されるものとする。
第6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の動作は、後述の点を除き、図16および図18を参照して説明した第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの基地局100の動作と同じである。
ステップS156において、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、STIDs and FIDsフィールドではなくSTIDsフィールドに、各MAC PDUのステーションIDを設定する。
ステップS157において、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、各MAC PDUのコンパクトヘッダを一般MACヘッダに変換してからリレーペイロードに追加する。一般MACヘッダのEHフィールドおよびLengthフィールドは、変換前のコンパクトヘッダの同名フィールドと同じ値に設定される。一般MACヘッダのFlow IDフィールドは、当該MAC PDUが属するコネクションのフローIDに設定される。
ステップS159において、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、STIDs and FIDsフィールドではなくSTIDsフィールドに、各MAC PDUのステーションIDを設定する。
ステップS160において、基地局100のリレーMAC PDU処理部103は、各MAC PDUのコンパクトヘッダを一般MACヘッダに変換してからリレーペイロードに追加する。一般MACヘッダのEHフィールドおよびLengthフィールドは、変換前のコンパクトヘッダの同名フィールドと同じ値に設定される。一般MACヘッダのFlow IDフィールドは、当該MAC PDUが属するコネクションのフローIDに設定される。
第6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のリレーMAC PDU処理部103により生成されるリレーMAC PDUの一例を図40に示す。図40は、リレーMAC PDUがリレーペイロードに図24に示すMAC PDUを含む場合の例を示している。
第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200の動作は、後述の点を除き、図17および図19を参照して説明した第1の実施形態によるマルチホップ無線通信システムの中継局200の動作と同じである。
ステップS176において、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、リレーペイロード中のMAC PDUが一般MACヘッダを用いているものとして解析処理を行う。また、リレーMAC PDU処理部203は、各MAC PDUの一般MACヘッダをコンパクトヘッダへ変換する。コンパクトヘッダのEHフィールドおよびLengthフィールドは、変換前の一般MACヘッダの同名フィールドと同じ値に設定される。さらに、リレーMAC PDU処理部203は、一般MACヘッダに含まれていた各MAC PDUのフローIDを記憶する。
ステップS177において、中継局200のリレーMAC PDU処理部203は、各MAC PDUのステーションIDを割り当て通知サブヘッダタイプ2のSTIDsフィールドを参照して取得し使用する。また、リレーMAC PDU処理部203は、ステップS176で記憶した各MAC PDUのフローIDを無線リソース割り当ての検索に使用する。
以上説明したように、第6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、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
第6の実施形態によるマルチホップ無線通信システムとして、割り当て通知サブヘッダを使用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、第4の実施形態と同様、無線リソース割り当ての特定に使用する情報やMAC PDUのステーションIDを格納するのに割り当て通知拡張ヘッダを用いることとしてもよい。
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。
この出願は、2009年8月18日に出願された日本出願 特願2009-189288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。
Claims (38)
- 上位と下位の通信装置の間の経路に中継局を含むコネクションのデータユニットを該中継局で無線リソースを使用して中継するマルチホップ無線通信システムにおける通信方法であって、
前記中継局と前記下位の通信装置の間でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を該中継局にて保持し、
前記上位の通信装置と前記中継局は、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を、該データユニットとともに送受信し、
前記中継局において、前記無線リソース識別情報と前記リソース割り当て管理情報とに基づき、前記下位の通信装置との通信で前記データユニットのそれぞれに使用する無線リソースを特定する、通信方法。 - 前記上位の通信装置と前記中継局の少なくとも一方は、他方からデータユニットを受信すると、該データユニットに対応する無線リソース識別情報と、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースとに基づいて、該データユニットが属するコネクションを識別する、
請求項1に記載の通信方法。 - 前記無線リソース識別情報は、コネクションを使用して通信する通信装置を識別する第1の識別子と、該通信装置内で該コネクションを識別する第2の識別子との両方あるいは前記第1の識別子のみを含む、
請求項1または2に記載の通信方法。 - 前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースは、コネクションに対する無線リソースの割り当てが順序付けられおり、
前記無線リソース識別情報は、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースの割り当てを指定する順序番号を含む、
請求項1から3のいずれか1項に記載の通信方法。 - 前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースにおける無線リソースの割り当ての順序付けと、前記無線リソース識別情報における前記順序番号とが、コネクションを使用して通信を行う通信装置を識別する第1の識別子と該通信装置内で該コネクションを識別する第2の識別子との両方あるいは前記第1の識別のみによって表現される、
請求項4に記載の通信方法。 - 前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースにおける無線リソースの割り当ての順序付けと、前記無線リソース識別情報における前記順序番号とが、コネクションに割り当てられる無線リソースのフレーム内での位置を示すインデックスによって表現される、
請求項4に記載の通信方法。 - 前記上位の通信装置と前記中継局は、該上位の通信装置と該中継局による通信のためのリレーヘッダと1つ以上のデータユニットを搭載したリレーペイロードとを含むリレーデータユニットを通信に用い、前記無線リソース識別情報の一部または全部を前記リレーヘッダと前記リレーペイロードの間に配置されるサブヘッダに格納する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の通信方法。 - 前記上位の通信装置と前記中継局は、該上位の通信装置と該中継局による通信のためのリレーヘッダと1つ以上のデータユニットを搭載したリレーペイロードとを含むリレーデータユニットを通信に用い、前記無線リソース識別情報の一部または全部を前記リレーヘッダを拡張した拡張ヘッダに格納する、
請求項1から7のいずれか1項に記載の通信方法。 - 前記上位の通信装置と前記中継局は、前記無線リソース識別情報の一部または全部を、前記データユニットのヘッダを拡張した拡張ヘッダに格納する、
請求項1から8のいずれか1項に記載の通信方法。 - 前記上位の通信装置と前記中継局は、前記データユニットとともに送信された前記無線リソース識別情報に基づいて、該データユニットのヘッダ形式を判定する、
請求項1から9のいずれか1項に記載の通信方法。 - 複数の無線リソース割り当て方法があり、各無線リソース割り当て方法に対してデータユニットのヘッダ形式が定められており、
前記上位の通信装置と前記中継局は、コネクションのデータユニットを送受信するためのトンネルを前記無線リソース割り当て方法ごとに確立し、データユニットを送受信するトンネルによって該データユニットのヘッダ形式を判定する、
請求項1から9のいずれか1項に記載の通信方法。 - 少なくとも1つの無線リソース割り当て方法のコネクションに対して前記リソース割り当て管理情報と前記無線リソース識別情報が適用され、
前記上位の通信装置と前記中継局は、それぞれの他方から受信したデータユニットについて、判定で得られた前記ヘッダ形式に基づいて無線リソース割り当て方法を特定し、該無線リソース割り当て方法に応じて該データユニットに前記リソース割り当て管理情報と前記無線リソース識別情報を適用するか否か判定する、
請求項10または11に記載の通信方法。 - データユニットのヘッダ形式として、データユニットが属するコネクションを識別する情報が含まれた一般ヘッダと、データユニットが属するコネクションを識別する情報が含まれないコンパクトヘッダとがあり、
前記上位の通信装置と前記中継局は、前記コンパクトヘッダのデータユニットの一部または全部のヘッダを前記一般ヘッダに変換して、該データユニットの通信を行う、
請求項1から12のいずれか1項に記載の通信方法。 - 無線リソースが割り当てられるとその割り当てが複数のフレームに継続する永続的割り当て方法のデータユニットと、複数の下位の通信装置のコネクションをグループ化して一括して行われるグループリソース割り当て方法のデータユニットの少なくとも一方に対して、前記リソース割り当て管理情報と前記無線リソース識別情報が適用される、
請求項1から13のいずれか1項に記載の通信方法。 - 前記永続的割り当て方法におけるリソース割り当て管理情報は、コネクションを示す情報と、該コネクションに継続的に割り当てられる無線リソースとの対応関係を示す情報を含み、
前記永続的割り当て方法における無線リソース識別情報は、それぞれのデータユニットのコネクションを示す情報を含む、
請求項14に記載の通信方法。 - 前記永続的割り当て方法におけるリソース割り当て管理情報は、コネクションを示す情報と、該コネクションに継続的に割り当てられる無線リソースとの対応関係を示す情報を含み、該リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースは、コネクションに対する無線リソースの割り当てが順序付けられ、
前記永続的割り当て方法における無線リソース識別情報は、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースの割り当てを指定する順序番号を含む、
請求項14に記載の通信方法。 - 前記グループリソース割り当て方法におけるリソース割り当て管理情報は、無線リソース割り当てが一括で行われるグループと、該グループに属するコネクションを表す情報と、該グループに属するコネクションに無線リソースが一括で割り当てられるときに該コネクションを特定するためのインデックスとの対応関係を示す情報を含み、
前記グループリソース割り当て方法における無線リソース識別情報は、それぞれのデータユニットのコネクションを示す情報を含む、
請求項14に記載の通信方法。 - 前記グループリソース割り当て方法におけるリソース割り当て管理情報は、無線リソース割り当てが一括で行われるグループと、該グループに属するコネクションを表す情報と、該グループに属するコネクションに無線リソースが一括で割り当てられるときに該コネクションを特定するためのインデックスとの対応関係を示す情報を含み、該リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースは、コネクションに対する無線リソースの割り当てが順序付けられ、
前記グループリソース割り当て方法における無線リソース識別情報は、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースの割り当てを指定する順序番号を含む、
請求項14に記載の通信方法。 - 個別の下位の通信装置への無線リソースの割り当てがフレーム毎に通知される標準リソース割り当て方法により無線リソースが割り当てられるコネクションのデータユニットのヘッダ形式が一般ヘッダであり、
無線リソースが割り当てられるとその割り当てが複数のフレームに継続する永続的割り当て方法、または複数の下位の通信装置のコネクションをグループ化して一括して行われるグループリソース割り当て方法により、無線リソースが割り当てられるコネクションのデータユニットのヘッダ形式がコンパクトヘッダであり、
前記コンパクトヘッダのデータユニットに対して前記リソース割り当て管理情報と前記無線リソース識別情報が適用される、
請求項1から18のいずれか1項に記載の通信方法。 - 前記上位の通信装置と前記中継局がそれぞれの保持するリソース割り当て管理情報を同期させる、
請求項1から18のいずれか1項に記載の通信方法。 - 前記上位の通信装置が基地局であり、前記下位の通信装置が端末局装置である、
請求項1から20のいずれか1項に記載の通信方法。 - 下位の通信装置とのコネクションのデータユニットをマルチホップ無線通信で中継する通信システムであって、
前記下位の通信装置とデータユニットを送受信する上位の通信装置と、
前記上位の通信装置と前記下位の通信装置の間で前記データユニットを中継する中継局とを有し、
前記中継局が、該中継局と前記下位の通信装置の間でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を保持し、
前記上位の通信装置と前記中継局が、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を、該データユニットとともに送受信し、
前記中継局が、前記無線リソース識別情報と前記リソース割り当て管理情報とに基づき、前記下位の通信装置との通信で前記データユニットのそれぞれに使用する無線リソースを特定する、通信システム。 - 前記上位の通信装置と前記中継局の少なくとも一方は、他方からデータユニットを受信すると、該データユニットに対応する無線リソース識別情報と、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースとに基づいて、該データユニットが属するコネクションを識別する、
請求項22に記載の通信システム。 - 前記上位の通信装置と前記中継局は、該上位の通信装置と該中継局による通信のためのリレーヘッダと1つ以上のデータユニットを搭載したリレーペイロードとを含むリレーデータユニットを通信に用い、前記無線リソース識別情報の一部または全部を前記リレーヘッダと前記リレーペイロードの間に配置されるサブヘッダに格納する、
請求項22または23に記載の通信システム。 - 前記上位の通信装置と前記中継局は、該上位の通信装置と該中継局による通信のためのリレーヘッダと1つ以上のデータユニットを搭載したリレーペイロードとを含むリレーデータユニットを通信に用い、前記無線リソース識別情報の一部または全部を前記リレーヘッダを拡張した拡張ヘッダに格納する、
請求項22から24のいずれか1項に記載の通信システム。 - 前記上位の通信装置と前記中継局は、前記無線リソース識別情報の一部または全部を、前記データユニットのヘッダを拡張した拡張ヘッダに格納する、
請求項22から24のいずれか1項に記載の通信システム。 - 前記上位の通信装置と前記中継局は、前記データユニットとともに送信された前記無線リソース識別情報に基づいて、該データユニットのヘッダ形式を判定する、
請求項22から26のいずれか1項に記載の通信システム。 - 複数の無線リソース割り当て方法があり、各無線リソース割り当て方法に対してデータユニットのヘッダ形式が定められており、
前記上位の通信装置と前記中継局は、コネクションのデータユニットを送受信するためのトンネルを前記無線リソース割り当て方法ごとに確立し、データユニットを送受信するトンネルによって該データユニットのヘッダ形式を判定する、
請求項22から26のいずれか1項に記載の通信システム。 - データユニットのヘッダ形式として、データユニットが属するコネクションを識別する情報が含まれた一般ヘッダと、データユニットが属するコネクションを識別する情報が含まれないコンパクトヘッダとがあり、
前記上位の通信装置と前記中継局は、前記コンパクトヘッダのデータユニットの一部または全部のヘッダを前記一般ヘッダに変換して、該データユニットの通信を行う、
請求項22から28のいずれか1項に記載の通信システム。 - 無線リソースが割り当てられるとその割り当てが複数のフレームに継続する永続的割り当て方法のデータユニットと、複数の下位の通信装置のコネクションをグループ化して一括して行われるグループリソース割り当て方法のデータユニットの少なくとも一方に対して、前記リソース割り当て管理情報と前記無線リソース識別情報が適用される、
請求項22から29のいずれか1項に記載の通信システム。 - 前記永続的割り当て方法におけるリソース割り当て管理情報は、コネクションを示す情報と、該コネクションに継続的に割り当てられる無線リソースとの対応関係を示す情報を含み、
前記永続的割り当て方法における無線リソース識別情報は、それぞれのデータユニットのコネクションを示す情報を含む、
請求項30に記載の通信システム。 - 前記永続的割り当て方法におけるリソース割り当て管理情報は、コネクションを示す情報と、該コネクションに継続的に割り当てられる無線リソースとの対応関係を示す情報を含み、該リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースは、コネクションに対する無線リソースの割り当てが順序付けられ、
前記永続的割り当て方法における無線リソース識別情報は、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースの割り当てを指定する順序番号を含む、
請求項30に記載の通信システム。 - 前記グループリソース割り当て方法におけるリソース割り当て管理情報は、無線リソース割り当てが一括で行われるグループと、該グループに属するコネクションを表す情報と、該グループに属するコネクションに無線リソースが一括で割り当てられるときに該コネクションを特定するためのインデックスとの対応関係を示す情報を含み、
前記グループリソース割り当て方法における無線リソース識別情報は、それぞれのデータユニットのコネクションを示す情報を含む、
請求項30に記載の通信システム。 - 前記グループリソース割り当て方法におけるリソース割り当て管理情報は、無線リソース割り当てが一括で行われるグループと、該グループに属するコネクションを表す情報と、該グループに属するコネクションに無線リソースが一括で割り当てられるときに該コネクションを特定するためのインデックスとの対応関係を示す情報を含み、該リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースは、コネクションに対する無線リソースの割り当てが順序付けられ、
前記グループリソース割り当て方法における無線リソース識別情報は、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースの割り当てを指定する順序番号を含む、
請求項30に記載の通信システム。 - 前記上位の通信装置と前記中継局がそれぞれの保持するリソース割り当て管理情報を同期させる、
請求項22から34のいずれか1項に記載の通信システム。 - 中継局を介したマルチホップ無線通信で下位の通信装置とコネクションのデータユニットを送受信する基地局装置であって、
前記中継局と前記下位の通信装置の通信でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を前記中継局に通知するリソース割り当て管理手段と、
前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を生成するデータ処理手段と、
前記データユニットとともに前記無線リソース識別情報を前記中継局に送信する無線通信手段と、
を有する基地局装置。 - 上位の通信装置と下位の通信装置とのマルチホップ無線通信のコネクションのデータユニットを中継する中継局装置であって、
前記下位の通信装置との通信でコネクションのデータユニットに使用される無線リソースの割り当てを定めるのに固定的に使用されるリソース割り当て管理情報を保持するリソース割り当て管理手段と、
前記上位の通信装置から、データユニットとともに送信された、前記リソース割り当て管理情報から割り当てが定まる無線リソースから、それぞれのデータユニットの無線リソースを特定することを可能にする無線リソース識別情報を受信する無線通信手段と、
前記無線リソース識別情報と前記リソース割り当て管理情報とに基づき、前記下位の通信装置との通信で前記データユニットのそれぞれに使用する無線リソースを特定するデータ処理手段と、
を有する中継局装置。 - 前記無線通信手段が前記上位の通信装置からデータユニットを受信すると、前記データ処理手段は、該データユニットに対応する無線リソース識別情報と、前記リソース割り当て管理情報に基づいて割り当てが定まる無線リソースとに基づいて、該データユニットが属するコネクションを識別する、
請求項37に記載の中継局装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009-189288 | 2009-08-18 | ||
JP2009189288 | 2009-08-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2011021407A1 true WO2011021407A1 (ja) | 2011-02-24 |
Family
ID=43606865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2010/056598 WO2011021407A1 (ja) | 2009-08-18 | 2010-04-13 | 通信方法、通信システム、基地局装置、および中継局装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2011021407A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012217116A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | National Institute Of Information & Communication Technology | 途絶した無線ネットワークにおける中継動作のためのメカニズム |
WO2017022164A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | Panasonic Intellectual Property Corporation Of America | Improved scheduling mechanism for prose relays serving remote ues |
JP2019518205A (ja) * | 2016-04-19 | 2019-06-27 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | 到来角決定のためのワイヤレス通信 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009522912A (ja) * | 2006-01-03 | 2009-06-11 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 多重ホップ中継方式無線接続通信システムにおける接続識別子の管理方法及び装置 |
-
2010
- 2010-04-13 WO PCT/JP2010/056598 patent/WO2011021407A1/ja active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009522912A (ja) * | 2006-01-03 | 2009-06-11 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 多重ホップ中継方式無線接続通信システムにおける接続識別子の管理方法及び装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
"Addressing Scheme in Relay System", IEEE C802.16M-09/0445R1, 27 February 2009 (2009-02-27), pages 1 - 6 * |
"Common Header design in 802,16m", IEEE C802.16M-09/0178, 5 January 2009 (2009-01-05), pages 1 - 5 * |
"IEEE 802.16m System Description Document (SDD)", IEEE 802.16M-09/0034, 27 July 2009 (2009-07-27) * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012217116A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | National Institute Of Information & Communication Technology | 途絶した無線ネットワークにおける中継動作のためのメカニズム |
WO2017022164A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | Panasonic Intellectual Property Corporation Of America | Improved scheduling mechanism for prose relays serving remote ues |
JP2018525857A (ja) * | 2015-07-31 | 2018-09-06 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America | リモートueに応対するproseリレーのための改善されたスケジューリングメカニズム |
US10411789B2 (en) | 2015-07-31 | 2019-09-10 | Panasonic Intellectual Property Corporation Of America | Scheduling mechanism for prose relays serving remote UEs |
JP2019518205A (ja) * | 2016-04-19 | 2019-06-27 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | 到来角決定のためのワイヤレス通信 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1932286B1 (en) | Method and system for a wireless multi-hop relay network | |
JP5413464B2 (ja) | 中継局、基地局および無線通信方法 | |
US8774182B2 (en) | Media access control data plane system and method for wireless communication networks | |
KR100927937B1 (ko) | 멀티홉 중계 네트워크에서 국간의 통신용 프로토콜 데이터유닛인 데이터 구조가 저장된 컴퓨터 판독가능 매체 | |
KR101122453B1 (ko) | 무선 멀티-유저 멀티-홉 중계 네트워크에서의 패킷 통신 | |
US7881276B2 (en) | System and method for relaying data | |
US8605671B2 (en) | Wireless communication system and method | |
JP5406373B2 (ja) | 広帯域無線通信システムでマルチホップ中継通信のための装置及び方法 | |
JP4856187B2 (ja) | 無線基地局、中継局、及び帯域割当方法 | |
CN107710825B (zh) | 在无线通信网络中用于中继数据的装置及其中的方法 | |
JP2008172759A (ja) | 中継ネットワークにおいてパケットを通信する方法 | |
JP5669827B2 (ja) | 基地局、移動局、協調移動局、送信方法及び受信方法 | |
US20110158155A1 (en) | Apparatus and method for managing quality of service in broadband wireless communication system with multiple hop relay communication | |
CN101562557B (zh) | 多跳中继网络中map和相应数据的关联方法 | |
WO2011021407A1 (ja) | 通信方法、通信システム、基地局装置、および中継局装置 | |
CN101141175B (zh) | 无线通信***和方法 | |
KR20100101167A (ko) | 접속을 식별하는 방법, 이동국 및 기지국 | |
JPWO2010137380A1 (ja) | マルチホップ無線通信 | |
WO2010098164A1 (ja) | 通信方法、通信システム、送信装置、および受信装置 | |
Hsu et al. | On optimizing signaling efficiency of retransmissions for voice LTE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10809753 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10809753 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |