(57)【要約】  複数の中継局を介して前記各中継局配下の無線端末との間でデータの送信を行う無線基地局において、第１の中継局配下の第１の無線端末あての第１のデータと、第２の中継局配下の第２の無線端末あての第２のデータとを、少なくとも一部重複するタイミングで送信する制御部  を備えることを特徴とする。
2008044318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配下の複数の中継局を介して前記各中継局配下の無線端末との間でデータの送信を行う無線基地局において、
第１の中継局から、該第１の中継局の配下の第１の無線端末に対する第１の送信領域と、第２の中継局から該第２の中継局配下の第２の無線端末に対する第２の送信領域とが、一部又は全部が重複するように、無線フレーム構成を示すマップ情報を生成するマップ情報生成部と、
前記マップ情報を送信する送信部と、
を備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
重複する前記送信領域は、周波数チャネルであることを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
【請求項３】
前記第１の中継局と前記第２の中継局とは互いに干渉しない位置に配置されたことを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
【請求項４】
前記重複が生ずる部分については、同一の変調方式及び符号化方式が用いられることを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１の無線端末の変調方式及び符号化方式と前記第２の無線端末の変調方式及び符号化方式とで少なくともいずれかが適応変調制御により異なるとき、前記第１の無線端末の変調方式及び符号化方式を前記第２の無線端末の変調方式及び符号化方式に合わせるように指定することを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１の中継局から前記第１の無線端末に前記第１のデータを送信するときの送信電力を変更する制御情報を生成して前記第１の中継局に送信することを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１の無線端末の変調方式及び符号化方式と、前記第２の無線端末の変調方式及び符号化方式とを前記マップ情報において別々に指定することを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
【請求項８】
配下の無線端末と無線基地局との間でデータを中継する中継局において、
前記配下の無線端末宛ての第１のデータと、前記中継局とは異なる他の中継局が当該他の中継局配下の第２の無線端末宛ての第２のデータとが一部又は全部が重複する送信領域で前記第１のデータを送信する制御部、
を備えることを特徴とする中継局。
【請求項９】
配下の第１、第２の中継局を介して前記第１、第２の中継局配下の無線端末との間でデータの送信を行う無線基地局において、
１つの送信領域を定義するマップ情報に、前記第１の中継局から、該第１の中継局の配下の第１の無線端末への送信と、前記第２の中継局から、該第２の中継局の配下の第２の無線端末への送信を定義するマップ情報生成部と、
前記マップ情報を送信する送信部と、
を備えることを特徴する無線基地局。
【請求項１０】
配下の無線端末と無線基地局との間に介在してデータを中継する中継局において、
全部または一部が重複する第１及び第２の送信領域が定義されたマップ情報を受信する受信部と、
前記第１の送信領域において前記配下の無線端末宛てのデータは送信するが、第２の送信領域において他の中継局配下の無線端末宛てのデータは送信しない送信部と、
を備えたことを特徴とする中継局。
【請求項１１】
配下の第１の無線端末と無線基地局との間でデータを中継する中継局において、
該無線基地局の配下の他の中継局が当該他の中継局配下の第２の無線端末からのデータを該無線基地局に送信する送信領域と一部又は全部が重複する送信領域において、該中継局の配下の第１の無線端末からのデータを受信するように制御する制御部、
を備えることを特徴とする中継局。
【請求項１２】
配下の第１の無線端末と無線基地局との間でデータを中継する中継局において、
該無線基地局の配下の他の中継局配下の第２の無線端末から該他の中継局にデータが送信される送信領域と一部又は全部が重複する送信領域において、該中継局の配下の第１の無線端末からのデータを前記無線基地局に送信するように制御する制御部、
を備えることを特徴とする中継局。
【請求項１３】
配下の複数の中継局を介して前記各中継局配下の各無線端末からのデータを受信する無線基地局において、
第１の中継局配下の第１の無線端末に割り当てる第１の送信領域と、第２の中継局に割り当てる第２の送信領域の一部又は全部を重複させて定義するか
又は、
第１の中継局に割り当てる第３の送信領域と、第２の中継局配下の第２の無線端末に割り当てる第４の送信領域の一部又は全部を重複させて定義した
マップ情報とを生成するマップ情報生成部と、
前記第１のマップ情報と前記第２のマップ情報とを送信する送信部と、
を備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項１４】
配下の複数の中継局を介して前記各中継局配下の各無線端末と無線基地局との間でデータの送信を行う無線通信システムにおける通信制御方法において、
第１の中継局配下の第１の無線端末あての第１のデータと、第２の中継局配下の第２の無線端末あての第２のデータとを、前記無線基地局から前記第１の中継局及び前記第２の中継局にそれぞれ送信し、
前記第１のデータと前記第２のデータをそれぞれ前記第１の中継局、前記第２の中継局から送信領域が一部又は全部重なるように送信する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１５】
配下の複数の中継局を介して前記各中継局配下の各無線端末と無線基地局との間でデータの送信を行う無線通信システムにおける通信制御方法において、
第１の中継局配下の第１の無線端末からの第１のデータと、第２の中継局からの第２のデータとを一部又は全部が重複する送信領域で送信させる、
ことを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を利用した無線基地局、中継局、及び通信制御方法に関する。詳しくは、使用する周波数の利用効率を向上させるようにした無線基地局等に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの例として挙げられるＩＥＥＥ８０２．１６ＷＧでは、主に、固定通信用途向けのＩＥＥＥ８０２．１６ｄ（例えば、以下の非特許文献１）と、移動通信用途向けのＩＥＥＥ８０２．１６ｅ（例えば、以下の非特許文献２）の２種類を規定している。【０００３】
図２２は、かかるＩＥＥＥ８０２．１６ｄとＩＥＥＥ８０２．１６ｅのサービスイメージを示す図である。１つの無線基地局１００に、複数の端末１０１〜１０３が接続されるＰ−ＭＰ（Point-to-Multipoint）型接続を基本としている。【０００４】
このようにＩＥＥＥ８０２．１６ｄ等は、Ｐ−ＭＰ型接続を基本とするため、サービスエリアが無線基地局１００のカバーするカバーエリア（セル）に制限され、セルエッジでは通信レートが低くなる問題があった。【０００５】
この問題を解消するため、ＩＥＥＥ８０２．１６ＷＧでは、無線基地局と無線端末の間で通信を中継する中継局について検討を開始している（ＩＥＥＥ８０２．１６ｊ）。【０００６】
図２３は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｊのネットワーク構成例を示す図である。同図は、無線基地局ＢＳのセルエッジ近傍に位置する２つの無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２の通信レートを向上させるために、中継局ＲＳを配置した例である。【０００７】
一方、ＩＥＥＥ８０２．１６ｄやＩＥＥＥ８０２．１６ｅにおいて、無線端末ＭＳは、無線基地局ＢＳから送信されたＭＡＰ情報に従って、無線基地局ＢＳと無線端末ＭＳとで通信が行われる。【０００８】
ここで、ＭＡＰ情報には、無線端末ＭＳが通信に使用する無線リソース（周波数チャネルと時間（送信タイミング）：以下、「バースト」（Burst））、バーストの変調方式や符号化方式、通信対象となる無線端末ＭＳが指定される。ＭＡＰ情報には、ダウンリンク方向のＤＬ−ＭＡＰメッセージと、アップリンク方向のＵＬ−ＭＡＰメッセージがある。【０００９】
図２４は、ＤＬ−ＭＡＰメッセージの例を示し、図２５はＤＬ−ＭＡＰメッセージに含まれるＢｕｒｓｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥ（以下、「ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥ」と称す）の例を示す。ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥは、ＤＬ−ＭＡＰメッセージの「ＤＬ−ＭＡＰ＿ＩＥ  ｆｏｒ  ＯＦＤＭＡ  ＰＨＹ」フィールドに１つ、あるいは複数個（図２４の例ではｎ個）挿入される。【００１０】
図２５に示すように、ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥには、「ＤＩＵＣ」フィールドと、「ＣＩＤ」フィールドがある。「ＤＩＵＣ」フィールドには、バーストの変調方式と符号化方式（符号化レート含む）を表わすコードが挿入される。「ＣＩＤ」フィールドには、バーストに含まれるパケットのコネクションの識別子が挿入され、無線端末ＭＳはＣＩＤを認識することでデコードするバーストを選択する。【００１１】
図２６は、ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥによるダウンリンクバーストの割当て例を示す図である。ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥの「Ｓｙｍｂｏｌ  Ｏｆｆｓｅｔ」等により各バーストが指定され、この割当てられた送信領域（周波数（縦軸）と時間（横軸））により、無線端末ＭＳは無線基地局ＢＳと通信を行う。【００１２】
図２７（Ａ）はＵＬ−ＭＡＰメッセージの例を示し、同図（Ｂ）は同メッセージに含まれるＢｕｒｓｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  ＵＬ−ＭＡＰ  ＩＥ（以下、「ＵＬ−ＭＡＰ  ＩＥ」と称す）の例を示す図である。【００１３】
図２７（Ｂ）に示すように、ＵＬ−ＭＡＰ  ＩＥには、「ＣＩＤ」、「ＵＩＵＣ」、「Ｄｕｒａｔｉｏｎ」の各フィールドが含まれる。【００１４】
「ＣＩＤ」フィールドには、バーストを割当てた無線端末ＭＳを識別するためのＩＤが挿入され、「ＵＩＵＣ」フィールドにはバーストの変調方式と符号化方式（符号化レート含む）を表わすコードが挿入され、「Ｄｕｒａｔｉｏｎ」には割当てる帯域量（スロット数）が挿入される。【００１５】
図２８（Ａ）及び同図（Ｂ）は、ＵＬ−ＭＡＰ  ＩＥによるアップリンクバーストの割当て例を示す図である。これらの図に示されるように、アップリンクバーストの割当ては基本的にスロット数で定義される。即ち、各スロットは時間軸（Ｓｙｍｂｏｌ方向：横軸）方向に順次割当てられ、Ｕｐｌｉｎｌ  Ｚｏｎｅの切れ目で次のＳｕｂｃｈａｎｎｅｌ（縦軸）に移りながら、「Ｄｕｒａｔｉｏｎ」で指定されたスロット数分が割当てられる。そして、次のバーストの最初のスロットが、直前のバーストの最後のスロットから続くように割当てられる。【００１６】
図２８（Ａ）及び同図（Ｂ）に示すように、アップリンクバーストの割当ては、Ｓｕｂｃｈａｎｎｎｅｌ数とＳｙｍｂｏｌ数で四角形として表わされるダウンリンクの場合と異なり、「欠け」のある形となる。【００１７】
尚、図２８（Ｃ）に示すように、各バーストはＵＬ−ＭＡＰ  ＩＥ（図中、「Ｂｕｒｓｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  ＩＥ  Ｂｕｒｓｔ＃１…」）の順番で順次アップリンクバーストに割当てられる。
【非特許文献１】IEEE Std802.16-2004
【非特許文献２】IEEE Std802.16e-2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、上述したＤＬ−ＭＡＰメッセージやＵＬ−ＭＡＰメッセージによる無線リソースの割当ては、無線基地局ＢＳと無線端末ＭＳとの間において行われる例である。従って、無線基地局ＢＳと無線端末ＭＳとの間に中継局ＲＳが存在した場合に、適切に無線リソースを割当てることが望まれていた。【００１９】
また、無線リソースの割当てに際して、できるだけ周波数の利用効率を上げることが望ましい。スループットの向上を図ることができるからである。【００２０】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、中継局を介して無線端末と無線基地局とで無線通信を行う場合、適切な無線リソースの割当てが行うことのできる無線基地局、中継局、及び通信制御方法を提供することにある。【００２１】
また、本発明の他の目的は、周波数の利用効率を向上させた無線基地局等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明の一実施態様によれば、配下の複数の中継局を介して前記各中継局配下の無線端末との間でデータの送信を行う無線基地局において、第１の中継局から、該第１の中継局の配下の第１の無線端末に対する第１の送信領域と、第２の中継局から該第２の中継局配下の第２の無線端末に対する第２の送信領域とが、一部又は全部が重複するように、無線フレーム構成を示すマップ情報を生成するマップ情報生成部と、前記マップ情報を送信する送信部とを備えることを特徴とする。【００２３】
また、上記目的を達成するために、本発明の他の実施態様によれば、配下の無線端末と無線基地局との間でデータを中継する中継局において、前記配下の無線端末宛ての第１のデータと、前記中継局とは異なる他の中継局が当該他の中継局配下の第２の無線端末宛ての第２のデータとが一部又は全部が重複する送信領域で前記第１のデータを送信する制御部を備えることを特徴とする。【００２４】
更に、上記目的を達成するために、本発明の他の実施態様によれば、配下の複数の中継局を介して前記各中継局配下の各無線端末と無線基地局との間でデータの送信を行う無線通信システムにおける通信制御方法において、第１の中継局配下の第１の無線端末あての第１のデータと、第２の中継局配下の第２の無線端末あての第２のデータとを、前記無線基地局から前記第１の中継局及び前記第２の中継局にそれぞれ送信し、前記第１のデータと前記第２のデータをそれぞれ前記第１の中継局、前記第２の中継局から送信領域が一部又は全部重なるように送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、中継局を介して無線端末と無線基地局とで無線通信を行う場合、適切な無線リソースの割当てを行うことのできる無線基地局、中継局、及び通信制御方法を提供することができる。また、周波数の利用効率を向上させた無線基地局等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１（Ａ）はサブフレームの例、同図（Ｂ）及び同図（Ｃ）は送信例を示す図である。
【図２】図２は無線基地局のブロック構成例を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は無線通信方式管理テーブルの例、同図（Ｂ）は無線端末通信経路管理テーブルの例、同図（Ｃ）は非干渉中継局管理テーブルの例を示す図である。
【図４】図４は帯域割当て処理の例を示すフローチャートである。
【図５】図５（Ａ）はＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥの例、同図（Ｂ）はサブフレームの例を示す図である。
【図６】図６（Ａ）及び同図（Ｂ）はデータ送信例を示す図である。
【図７】図７は中継局のブロック構成例を示す図である。
【図８】図８は無線端末の分布例を示す図である。
【図９】図９（Ａ）及び同図（Ｂ）はＤＬ−ＭＡＰ情報とデータ送信の例を示す図である。
【図１０】図１０は帯域割当て処理の例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は無線端末の分布例を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）及び同図（Ｂ）はＤＬ−ＭＡＰ情報とデータ送信の例を示す図である。
【図１３】図１３は帯域割当処理の例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は無線基地局のブロック構成例を示す図である。
【図１５】図１５は無線基地局のブロック構成例を示す図である。
【図１６】図１６（Ａ）はＲＳ−ＭＡＰメッセージの例、同図（Ｂ）はＲＳ−ＭＡＰ  ＩＥの例を示す図である。
【図１７】図１７（Ａ）及び同図（Ｂ）はサブフレームの例を示し、同図（Ｃ）及び同図（Ｄ）はデータ送信例を示す図である。
【図１８】図１８は帯域割当処理の例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は帯域割当処理の例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は帯域割当処理の例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１（Ａ）及び同図（Ｂ）はサブフレームの例、同図（Ｃ）及び同図（Ｄ）はデータ送信例を示す図である。
【図２２】図２２はサービスイメージの例を示す図である。
【図２３】図２３は中継局を利用したネットワーク構成例を示す図である。
【図２４】図２４はＤＬ−ＭＡＰメッセージの例を示す図である。
【図２５】図２５はＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥの例を示す図である。
【図２６】図２６はサブフレームの例を示す図である。
【図２７】図２７（Ａ）はＵＬ−ＭＡＰメッセージの例、同図（Ｂ）はＵＬ−ＭＡＰ  ＩＥの例を示す図である。
【図２８】図２８（Ａ）及び同図（Ｂ）はアップリンクバーストの割当て例、同図（Ｃ）はＵＬ−ＭＡＰメッセージの例を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１１：受信部                          １４：通信経路決定部
１５：無線端末通信経路管理部          １６：通信方式決定部
１７：無線端末通信方式管理部          １８：非干渉中継局管理部
１９：無線フレーム構成情報生成部      ２０：パケット識別部
２５：中継局送信電力制御情報生成部    ２６：制御情報抽出部
２７：帯域要求解析部                  ２８：中継局帯域割当情報生成部
３１：受信部                          ３２：制御メッセージ抽出部
３５：ＭＡＰ情報解析部                ３６：制御メッセージ生成部
Ｔ１：無線端末通信方式管理テーブル    Ｔ２：無線端末通信経路管理テーブル
Ｔ３：非干渉中継局管理テーブル        ＭＳ：無線端末
ＲＳ：中継局                          ＢＳ：無線基地局                      
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明を実施するための最良の形態について以下説明する。
【第１の実施例】
【００２９】
まず、第１の実施例について説明する。
【００３０】
本第１の実施例は、無線基地局ＢＳと無線端末ＭＳとで中継局ＲＳを介して無線通信を行う場合に適切に無線リソースの割当てを行う例である。
【００３１】
図１（Ａ）は、ダウンリンク方向のサブフレーム（横軸は時間（送信タイミング）、縦軸は周波数チャネル）の例を示す図である。
【００３２】
同図（Ａ）に示すように、無線リソースは中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２ごとに夫々半分の周波数帯域を使用して同時に送信されるように割当てられる。そして、無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２も夫々半分の周波数帯域を使用して同時に送信されるように無線リソースが割当てられる。ＤＬ−ＭＡＰメッセージは、各バースト間で送信領域（周波数チャネルと、時間）が重ならないように設定することで、かかる割当てを行うことができる。
【００３３】
このような無線リソースの割当てにより、無線基地局ＢＳから各中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２に同時に異なる周波数帯域を利用してデータが送信される（図１（Ｂ）参照）。次いで、各中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２から夫々配下の無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２に同時にデータが送信される（図１（Ｃ）参照）。
【００３４】
このように、中継局ＲＳを介した無線端末ＭＳと無線基地局ＢＳとの通信で、中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２配下の無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２に、夫々別々の無線リソースを割当てるようにしたので、適切に無線リソースを割当てることができる。
【第２の実施例】
【００３５】
次に第２の実施例について説明する。
【００３６】
第１の実施例では、中継局ＲＳと、その配下の無線端末ＭＳに、送信領域（周波数チャネル、送信タイミング）が重ならないように無線リソースを割当てていた。しかし、無線基地局ＢＳ配下に複数の中継局ＲＳが存在し、互いに干渉のない位置に各中継局ＲＳが配置（例えば、各中継局のカバーエリア（無線端末に無線通信サービスを提供するエリア）が重複しないような配置）されたとしても、夫々異なる無線リソースが割当てられた。
【００３７】
そこで、本第２の実施例では、無線基地局ＢＳは互いに干渉を受けない中継局ＲＳを管理し、かかる中継局ＲＳ配下の無線端末ＭＳのうち、同一バーストプロファイル（変調方式と符号化方式の組合せ）で通信する無線端末ＭＳに対するダウンリンクバーストの割当て（ダウンリンク方向の無線リソースの割当て）を、ダウンリンクサブフレーム内の同一のバースト（送信領域）領域（Ｓｙｍｂｏｌ時間と、周波数チャネル（サブチャネル））に割当てたＤＬ−ＭＡＰを無線基地局ＢＳが生成して送信する。これにより、同時に複数の無線端末ＭＳに対して同一の送信領域（周波数チャネル）を使用することができるため、周波数の利用効率を向上させることができる。尚、アップリンク方向の無線リソースの割当ては第５の実施例で詳細に説明する。
【００３８】
無線端末ＭＳと、複数の中継局ＲＳと、その中継局ＲＳ配下の無線基地局ＢＳとから構成された無線通信システムが適用されるのは、第１の実施例と同様である。以下、図２乃至図７を参照して具体的に説明する。
【００３９】
図２は、本第２の実施例における無線基地局ＢＳの構成例を示す図である。無線基地局ＢＳは、受信部１１と、パケット再生部１２と、ＮＷインターフェース部１３と、通信経路決定部１４と、無線端末通信経路管理部１５と、通信方式決定部１６と、無線端末通信方式管理部１７と、非干渉中継局管理部１８と、無線フレーム構成情報生成部１９と、パケット識別部２０と、パケットバッファ部２１と、ＰＤＵ生成部２２と、送信部２３とを備える。
【００４０】
受信部１１は、アンテナ２４を介してユーザデータを含むＰＤＵ（Protocol Data Unit）を受信すると、パケット再生部１２に出力する。ＰＤＵは、パケット再生部１２にてＩＰ（Internet
Protocol）パケット等に再構成され、ＮＷインターフェース部１３を介して上位ネットワークに転送される。
【００４１】
また、受信部１１は、無線端末ＭＳが測定してフィードバックされたダウンリンクの無線チャネル性能情報（例えば、ＣＩＮＲ：Carrier to Interface and Noise Ratio）、受信部１１で測定したアップリンクの無線チャネル情報、あるいは中継局ＲＳで測定されて転送されたアップリンクの無線チャネル性能情報を、通信方式決定部１６に出力する。
【００４２】
通信方式決定部１６は、無線チャネル性能情報から、無線端末ＭＳごとの通信方式（変調方式および誤り訂正符号化方式、符号化レート）を決定し、その情報を無線端末通信方式管理部１７に出力する。
【００４３】
無線端末通信方式管理部１７では、無線端末通信方式管理テーブルＴ１を保持し、かかる情報を記憶する。無線端末通信方式管理テーブルＴ１の例を図３（Ａ）に示す。同図に示すように、無線端末ＭＳごとに、使用する変調方式「Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ」（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ）と誤り訂正符号符号化方式「ＦＥＣ」（Forward Error Correction）（例えば畳み込み符号、ターボ符号）、および符号化レート（例えば１／２、３／４）とが示される。
【００４４】
尚、通信方式は無線チャネル性能が良好な場合は、より高速な通信が可能な通信方式の組み合わせを選択し、良好でない場合は、より低速な通信が可能な通信方式の組み合わせを選択するようにする。すなわち、いわゆるＡＭＣ（適応変調制御）を行う。
【００４５】
通信経路決定部１４は、受信部１１から転送された、無線端末ＭＳと無線基地局ＢＳ、及び中継局ＲＳの夫々の間における無線チャネル性能情報に基づいて、無線リソースの有効利用が最良となる通信経路を決定し、その情報を無線端末通信経路管理部１５に出力する。
【００４６】
例えば、無線端末ＭＳにおいて、無線基地局ＢＳからの受信信号のＣＩＮＲよりも中継局ＲＳ１からの受信信号のＣＩＮＲの方が良好である場合、中継局ＲＳ１を経由する経路を選択する。
【００４７】
無線端末通信経路管理部１５は、無線端末通信経路管理テーブルＴ２を保持し、かかる情報を記憶する。無線端末通信経路管理テーブルＴ２の例を図３（Ｂ）に示す。同図に示す例では、無線端末ＭＳ＃１は中継局ＲＳ＃１を介しての通信が最良の通信経路であり、無線端末ＭＳ＃３は直接無線基地局ＢＳとの通信が最良の通信経路となる。
【００４８】
非干渉中継局管理部１８は、中継局ＲＳ設置時に各中継局ＲＳ間の干渉の有無を把握し、その情報を非干渉中継局管理テーブルＴ３に記憶する。非干渉中継局管理テーブルＴ３の例を図３（Ｃ）に示す。この例では、中継局ＲＳ＃１と中継局ＲＳ＃２は互いに相互干渉がないことを示す。これらの情報は、例えば、中継局ＲＳによる近隣の中継局ＲＳからの無線信号についてのキャリアセンスや、配下の無線端末ＭＳからの近隣中継局ＲＳからの受信信号のＣＩＮＲの報告を受けることにより干渉の有無を判断され、当該テーブルＴ３に記憶されることもある。即ち、近隣の中継局ＲＳからの受信信号が所定レベル以上である場合は、干渉有りとしたり、無線端末ＭＳからのＣＩＮＲ報告が近隣中継局から基準値を上回るＣＩＮＲの信号を受信していることを示す場合に、干渉有りとするのである。
【００４９】
もちろん、複数の中継局の配置位置と送信出力から互いに干渉しないかどうかを算出し、当該テーブルを作成し、記憶させてもよい。
【００５０】
ＮＷインターフェース部１３は、上位ネットワークからＩＰパケット等を受信し、パケット識別部２０に出力する。パケット識別部２０は、ＩＰヘッダ等の情報から宛先となる無線端末ＭＳや、ＱｏＳ（Quality of Service）クラスを識別して、無線フレーム構成情報生成部１９に対して帯域割当ての要求をするとともに、ＩＰパケット等をパケットバッファ部２１に出力する。宛先となる無線端末ＭＳの識別によりＣＩＤが特定される。
【００５１】
無線フレーム構成情報生成部１９は、帯域を要求された各ＣＩＤに相当する無線端末ＭＳの通信方式（変調方式、誤り訂正符号）を、無線端末通信方式管理部１７の無線端末通信方式管理テーブルＴ１から取得する。また、無線フレーム構成情報生成部１９は、無線端末通信経路管理部１５の無線端末通信経路管理テーブルＴ２から、直接無線基地局ＢＳと通信するのか、中継局ＲＳを中継するときは当該中継局ＲＳ先を取得する。更に、無線フレーム構成情報生成部１９は対象となる中継局ＲＳ間の相互干渉の有無を、非干渉中継局管理部１８の非干渉中継局管理テーブルＴ３から取得する。
【００５２】
無線フレーム構成情報生成部１９は、これらの情報を基づいて無線フレームの帯域割当てを定義するＤＬ−ＭＡＰメッセージを生成して、ＰＤＵ生成部２２、送信部２３を介して送信するとともに、中継局ＲＳおよび無線端末ＭＳ宛ての必要なデータパケットをパケットバッファ部２１から読み出して、ＰＤＵ生成部２２、送信部２３を介して送信する。
【００５３】
図４は、無線基地局ＢＳで行われる、無線端末ＭＳに対する帯域割当て処理のフローチャートである。無線フレーム構成情報生成部１９において実行される。
【００５４】
まず、無線端末ＭＳに対する帯域割り当てタイミングか否か判断する（Ｓ１１）。割当てタイミングか否かは、フレーム毎にマップ情報を作成するため、例えば、１フレーム分のマップ情報を作成するための時間が到来したか否かで判断する。
【００５５】
割当てタイミングでないと（Ｓ１１でＮ）、当該タイミングになるまで待つ。割当てタイミングになると（Ｙ）、帯域を割当てる無線端末ＭＳの候補を抽出する（Ｓ１２）。パケット識別部２０からの宛先無線端末ＭＳにより抽出する。
【００５６】
次いで、無線端末通信経路管理テーブルＴ２を検索し、候補となった無線端末ＭＳの通信経路を取得する（Ｓ１３）。
【００５７】
次いで、候補となった無線端末ＭＳの中から直接無線基地局ＢＳと通信する無線端末ＭＳに帯域を割当てる（Ｓ１４）。即ち、ＤＬ−ＭＡＰメッセージにおいて、この無線端末ＭＳに割り当てた下り方向の送信領域が定義される。
【００５８】
次いで、非干渉中継局管理テーブルＴ３を検索し、非干渉中継局配下の無線端末ＭＳをグループ化する（Ｓ１５）。
【００５９】
次いで、無線端末通信方式管理テーブルＴ１を検索し、同一の通信方式（変調方式及び誤り訂正符号化方式）の無線端末ＭＳに更にグループを細分化する（Ｓ１６）。
【００６０】
次いで、細分化された後において同一グループの無線端末ＭＳに対して同一無線リソースを割当てる（Ｓ１７）。即ち、ＤＬ−ＭＡＰメッセージにおいて、同一グループに属する無線端末ＭＳに同じ下り方向の送信領域を定義する。
【００６１】
次いで、未割当て帯域がないと（Ｓ１８でＹ）、ＤＬ−ＭＡＰデータを生成し、送信する。そして、再びＳ１１に移行し上述の処理を繰り返す。未割当て帯域があれば（Ｓ１８でＮ）、Ｓ１２に移行して上述の処理を繰り返す。
【００６２】
尚、ＤＬ−ＭＡＰデータにより定義された送信領域において、無線基地局ＢＳから無線端末ＭＳに対して直接のデータ送信が行われ、また、複数の中継局ＲＳから、それぞれの配下の各無線端末ＭＳに対して異なる内容を含むデータの送信が行われる。
【００６３】
より具体的には、互いに干渉しない関係にある中継局ＲＳ１、２、３が存在し、中継局ＲＳ１の配下に、無線端末ＭＳ１１、１２が存在し、中継局ＲＳ２の配下に、無線端末ＭＳ２１、２２が存在し、中継局ＲＳ３の配下に無線端末ＭＳ３１が存在するものとする。
【００６４】
そして、無線端末ＭＳ１１、２１と３１が同じ通信方式に対応し、無線端末ＭＳ２２、３２がそれぞれ同じ通信方式に対応するものとする。
【００６５】
このとき、ＤＬ−ＭＡＰにおいて、下り方向の送信領域を定義する際に、ＭＳ１１、２１、３１の下り方向の送信領域（送信タイミング、送信サブチャネル）の少なくとも一部を重複させる。好ましくは、送信領域を同じとする。また、ＭＳ１２、２２の下り方向の送信帯域（送信タイミング、送信サブチャネル）の少なくとも一部を重複させる（一方の送信領域が他方の送信領域に包含される関係も含む）。好ましくは、送信領域を同じとする。
【００６６】
そして、定義した帯域で各無線端末ＭＳ宛に中継局ＲＳからデータの送信が可能となるように、ＲＳ１に対しては、ＭＳ１１、１２宛のデータ、ＲＳ２に対しては、ＭＳ２１、２２宛のデータ、ＲＳ３に対しては、ＭＳ３１宛のデータを各ＭＭＲリンク（無線基地局ＢＳ、中継局ＲＳ間の通信リンク）を介して送信する。
【００６７】
本処理により、複数の中継局ＲＳの中から互いに干渉しない中継局ＲＳ配下の無線端末ＭＳに対して、同じ通信方式を用いる無線端末ＭＳに同一の無線リソースを割当てることになる。
【００６８】
図５（Ａ）は帯域割当ての処理により生成されたＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥの例、同図（Ｂ）はダウンリンクサブフレームの例を示す図である。
【００６９】
図５（Ａ）に示すＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥでは、２つのＣＩＤ（無線端末ＭＳ＃１のＣＩＤと、無線端末ＭＳ＃２のＣＩＤ）が、１つの送信領域を定義する１つのＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥの中で定義され、更に、「Ｓｙｍｂｏｌ  Ｏｆｆｓｅｔ」等により、同図（Ｂ）に示すように、１つのバーストに２つの無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２が配置される。１つのバーストにおいて、異なる中継局ＲＳ（ここではＲＳ＃１、ＲＳ＃２）から、それぞれ配下の複数の無線端末ＭＳ（ここでは無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２）宛にデータを送信することが許容されることとなる。
【００７０】
尚、ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥの「ＤＩＵＣ」は変調方式と誤り訂正符号化方式の組合せを表わすコード値が挿入されるため、２つの無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２は共通の変調方式と誤り訂正符号を用いて通信することになる。
【００７１】
尚、ＲＳ＃１、ＲＳ＃２で示した枠はそれぞれ無線基地局ＢＳと中継局ＲＳ＃１との間のＭＭＲリンク、無線基地局ＢＳと中継局ＲＳ＃２との間のＭＭＲリンクをそれぞれ示す。好ましくは、ＭＳ＃１、ＭＳ＃２で示したバーストの送信帯域と同じサブフレームのＭＭＲを用いて無線基地局は、各中継局ＲＳに無線端末ＭＳ宛のデータを送信する。即ち、ＲＳ＃１にＭＳ＃１用のデータ、ＲＳ＃２にＭＳ＃２用のデータを格納して送信する。
【００７２】
従って、２つの無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２は夫々無線基地局ＢＳからＤＬ−ＭＡＰを受信し、ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥで定義されるバーストをそれぞれ中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２から受信し、復調及び復号し、自分宛てのＣＩＤが付加されたデータパケットを受信する。尚、このバーストにおいては、異なる中継局から同時にデータパケットが送信されることとなるが、これらの中継局は互いに干渉しない関係にあるため、各無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２はそれぞれ正常に受信処理を行うことができる。中継局ＲＳは、配下に存在する無線端末ＭＳ宛てのデータしか中継する必要はない。このように、ＤＬ−ＭＡＰメッセージには複数の無線端末ＭＳ宛てのデータが存在することを示していながら、実際には各中継局ＲＳは配下の無線端末ＭＳ宛てのデータしか送信しない。
【００７３】
図６（Ａ）及び同図（Ｂ）は、図５（Ａ）及び同図（Ｂ）に示すＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥ等を用いて通信を行ったときの例を示す図である。
【００７４】
まず、無線基地局ＢＳは、同時（同じＳｙｍｂｏｌ）に異なる周波数チャネルを用いて２つの中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２にデータを送信する（図６（Ａ）参照）。
【００７５】
次に、各中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２は、配下の無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２に同時に共通の周波数チャネル（サブチャネル）を用いてデータを送信する（図６（Ｂ）参照）。
【００７６】
このように、互いに干渉しない中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２が夫々の配下の無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２にデータを送信するときに同じ無線リソースを使用しているため、帯域の使用効率を向上させることができる。
【００７７】
尚、図５（Ｂ）に示すサブフレーム中の「ＲＳ＃１」のバーストで無線基地局ＢＳから中継局ＲＳ＃１に送信したデータを、直後の「ＭＳ＃１、ＭＳ＃２」共用のバーストで中継局ＲＳ＃１から無線端末ＭＳ＃１に送信する必要はない。無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２宛てのデータは本無線フレーム直前の無線フレームで中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２に予め送信させておくこともできる。中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２の処理遅延（ＤＬ−ＭＡＰ等の制御メッセージを解析するための処理遅延など）を考慮しているためである。
【００７８】
また、図５（Ｂ）に示す中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２宛てのバーストは、夫々別個に定義されているように図示されているが、２つの中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２が同一の変調方式及び誤り訂正符号化方式を利用して通信するときは、１つのバーストとして定義することも可能である。
【００７９】
次に、図７を参照して、中継局ＲＳのブロック構成例について説明する。
【００８０】
中継局ＲＳは、受信部３１と、制御メッセージ抽出部３２と、ＰＤＵバッファ部３３と、送信部３４と、ＭＡＰ情報解析部３５と、制御メッセージ生成部３６を備える。
【００８１】
受信部３１は、無線端末ＭＳからの信号により測定したアップリンクの無線チャネル性能情報や、無線端末ＭＳからフィードバックされたダウンリンクの無線チャネル性能情報を制御メッセージ生成部３６に出力し、その他のユーザデータや制御メッセージ（ＤＬ−ＭＡＰメッセージ等）は制御メッセージ抽出部３２に出力する。
【００８２】
制御メッセージ生成部３６は、受信部３１からの無線チャネル性能情報を無線基地局ＢＳに送信するための制御メッセージを生成して、ＰＤＵバッファ部３３にて蓄積される。蓄積された制御メッセージはフレームごとに送信部３４に送信され、無線端末ＭＳに送信される。
【００８３】
制御メッセージ抽出部３２は、制御メッセージをＭＡＰ情報解析部３５に出力し、ユーザデータをＰＤＵバッファ部３３に出力する。
【００８４】
ＭＡＰ情報解析部３５は、ＤＬ−ＭＡＰなどの制御メッセージを解析し、その解析結果に基づいて無線基地局ＢＳからの送信データ（ＭＭＲリンクを介して送信されるデータ）を受信できるようにするとともに、配下の無線端末ＭＳに対して、ＰＤＵバッファ部３３に格納されている中継データ（ユーザデータ）を送信する。
【００８５】
尚、上述したように、ＤＬ−ＭＡＰを解析するための処理遅延を考慮して、ＤＬ−ＭＡＰ受信直前の別の制御メッセージで無線端末ＭＳへの中継データを受信する場合もある。
【００８６】
また、受信部３１は、無線基地局ＢＳから送信されたデータのうち、中継局ＲＳ自身の配下にある無線端末ＭＳに対するデータのみ受信し、それ以外のデータは受信しても破棄する。上述したように、ＤＬ−ＭＡＰメッセージには１つのバーストに複数の無線端末ＭＳに対する無線リソースが割当てられているが、各中継局ＲＳにしてみれば、配下にある無線端末ＭＳにのみデータを送信しているにすぎない。
【００８７】
本第２の実施例では、１つのバースト内に２つの無線端末ＭＳを定義するようにしたが、勿論、３つ以上の干渉しない関係にある中継局ＲＳが存在する場合、３つ以上の複数の無線端末ＭＳを定義することもできる。この場合でも、同一無線リソースが各無線端末ＭＳに割当てられるため、無線リソースの使用効率を向上させることができる。
【第３の実施例】
【００８８】
次に第３の実施例について説明する。
【００８９】
この実施例では、以下のような例を考える。図８は、無線端末ＭＳの分布例を示す図である。同図に示すように、無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２、ＭＳ＃３は中継局ＲＳのセルエッジに位置する。中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２と、これらの無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２、ＭＳ＃３とはＱＰＳＫによる通信を行うものとする。無線端末ＭＳ＃４は中継局ＲＳ＃２の近傍に位置するためより高速な通信が可能である１６ＱＡＭによる通信を行うものとする。各中継局ＲＳから各無線端末ＭＳに送信するデータ量は同一とする。このとき、無線端末ＭＳ＃４宛てのデータは、他の無線端末ＭＳの半分の無線リソース（サブチャネル数）で送信できる。尚、中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２は互いに干渉しない関係にある。
【００９０】
図９（Ａ）は、かかる場合のＤＬ−ＭＡＰ情報と、データ送信の例を示す図である。３つの無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２、ＭＳ＃３は共通のＱＰＳＫによる通信方式を使用しているため、ＭＳ＃３は、ＭＳ＃１及び（又は）ＭＳ＃２と同じ送信領域を利用することができる。図では、ＭＳ＃１とＭＳ＃３は、同じ送信領域（同じ送信タイミング、同じ送信サブチャネル）を利用している。
【００９１】
しかし、無線端末ＭＳ＃４には異なる無線リソースが割当てられる。図では、ＭＳ＃４の送信タイミングはＭＳ＃３の送信タイミングと同じとしている。但し、送信サブチャネルは、ＭＳ＃１、ＭＳ＃２、ＭＳ＃３が利用する送信サブチャネルとは異なるサブチャネルとしている。
【００９２】
この場合、中継局ＲＳ＃１に注目すると、無線端末ＭＳ＃４は配下の無線端末ＭＳではないため、無線端末ＭＳ＃４に割当てられた送信領域Ｘを使用しないこととなる。一方、中継局ＲＳ＃２に注目すると、ＱＰＳＫの帯域のうち、無線端末ＭＳ＃３に割当てられた帯域以外の帯域Ｙが使用されない。
【００９３】
そこで、本第３の実施例では、図９（Ｂ）に示すように、無線端末ＭＳ＃４をＱＰＳＫによる通信に変更することで、図９（Ａ）で無線端末ＭＳ＃４に使用される無線リソースを無線基地局ＢＳ（無線基地局ＢＳ配下の無線端末ＭＳなど）や他の中継局ＲＳが使用できるようになり、無線リソースの利用効率を向上させることができる。
【００９４】
図１０は、無線基地局ＢＳで実行される送信領域割当て処理のフローチャートを示す。無線フレーム構成情報生成部１９で処理される。Ｓ２１からＳ２６までの処理は、図４のＳ１１からＳ１６までの処理と同様である。非干渉中継局ＲＳ配下の無線端末ＭＳで、同一変調方式で同一誤り訂正符号化方式を用いて無線端末ＭＳどうしがグループ化される。
【００９５】
そして、無線リソース未割当てで、多値度の最も低い変調方式及び誤り訂正符号化グループの無線端末ＭＳに同一無線リソースを割当てる（Ｓ２７）。例えば、ＱＰＳＫの場合は多値度が低く、１６ＱＡＭの場合は多値度が高い。予め、変調方式と誤り訂正符号化方式とを組み合わせた多値度を無線基地局ＢＳ内に保持し、本処理の際に比較することで判断できる。図９（Ａ）の例では、ＱＰＳＫのグループが最も多値度が低いため、ＱＰＳＫのグループにまず無線リソースを割当てる。
【００９６】
次いで、中継局ＲＳ間の実帯域使用量差が閾値以上か否か判断する（Ｓ２８）。例えば、前述の例では、中継局ＲＳ＃１の実帯域使用量「ｘ」と、中継局ＲＳ＃２の実帯域使用量「ｙ」との差「ｘ−ｙ」が閾値以上か否かで判断する。十分使用できる帯域があるか否かを判断している。
【００９７】
閾値以上のときは（Ｓ２８でＹ）、実使用量の少ない中継局ＲＳ配下で無線リソース未割当ての無線端末ＭＳに対して、同一の無線リソースを割当てる（Ｓ２９）。例えば、前述の例では、差「ｘ−ｙ」（帯域Ｙの領域）が十分使用できるときに、実使用量の少ない中継局ＲＳ＃２配下の無線端末ＭＳ＃４に対して、ＱＰＳＫのグループと同一の無線リソースを割当てる。割当てたときの、ＤＬ−ＭＡＰ情報の例を図９（Ｂ）に示す。尚、ＭＳ＃４は、適応変調制御により、ＱＡＭを用いた通信が可能と判定されているにもかかわらず、ＱＰＳＫを通信方式として採用するのである。
【００９８】
一方、閾値以上ないときは（Ｓ２８でＮ）、十分使用できる帯域量がないため、Ｓ２９の処理を行うことなく、Ｓ３０に移行する。
【００９９】
次いで、無線リソース未割当ての無線端末ＭＳがあれば（Ｓ３０でＮ）、Ｓ２７に移行し処理を繰り返す。未割当ての無線端末ＭＳが無ければ（Ｓ３０でＹ）、未割当て帯域が無いか否か判断する（Ｓ３１）。未割当て帯域があれば（Ｎ）、Ｓ２２に移行し、未割当て帯域が無ければ（Ｓ３１でＹ）ＤＬ−ＭＡＰの作成を終了し、送信する。
【０１００】
その後、Ｓ２１に移行し、上述の処理を繰り返す。
【０１０１】
もちろん、ＤＬ−ＭＡＰで定義した送信領域でデータを送信可能とすべく、対応する中継局ＲＳには、無線基地局ＢＳから各無線端末宛のデータが送信され、各中継局は、ＤＬ−ＭＡＰで定義された送信領域で無線基地局ＢＳから受信した無線端末宛のデータを送信する。
【第４の実施例】
【０１０２】
次に、第４の実施例について説明する。
【０１０３】
第３の実施例では、多値度の高い無線端末ＭＳに対して、多値度の低い無線端末ＭＳの無線リソースを割当てるようにした。本第４の実施例では、逆に、多値度の低い無線端末ＭＳに対して、多値度の高い無線端末ＭＳの無線リソースを割当てる例である。
【０１０４】
以下のような例を考える。図１１は無線端末ＭＳの分布例を示す図である。同図に示すように、無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２は中継局ＲＳ＃１のセルエッジに位置する。これらの無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２に対しては、ＱＰＳＫの通信を行うものとする。
【０１０５】
一方、無線端末ＭＳ＃３、ＭＳ＃４は中継局ＲＳ＃２の近傍に位置する。これらの無線端末ＭＳ＃３、ＭＳ＃４に対しては、１６ＱＡＭの通信を行うものとする。
【０１０６】
また、各無線端末ＭＳに送信するデータ量は同一とする。無線端末ＭＳ＃３、ＭＳ＃４宛てのデータは、無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２宛てのデータの半分の無線リソースで送信できる。
【０１０７】
このとき、第２の実施例による処理を行うと、図１２（Ａ）に示すように、ＤＬ−ＭＡＰ情報には、ＱＰＳＫ通信を行う無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２のグループと、１６ＱＡＭの通信を行う無線端末ＭＳ＃３、ＭＳ＃４のグループとで異なる無線リソースが割当てられることになる。
【０１０８】
中継局ＲＳ＃１の送信は、無線端末ＭＳ＃３、ＭＳ＃４に割当てられた帯域Ｚが使用されず、中継局ＲＳ＃２の送信では、無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２に割当てられた帯域Ｕが使用されない。
【０１０９】
本第４の実施例では、図１２（Ｂ）に示すように、多値度の低いＱＰＳＫ通信の無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２に対して、多値度の高い１６ＱＡＭ通信の無線端末ＭＳ＃３、ＭＳ＃４と同じ無線リソースを割当てる。従って、第３の実施例と同様に、無線リソースの利用効率を向上させることができる。尚、図１２（Ａ）でＱＰＳＫの通信に使用される無線帯域は他の中継局ＲＳや無線基地局ＢＳに割当てることができ、この点からも無線リソースの利用効率を向上させることができる。
【０１１０】
ただし、本第４の実施例では、無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２は１６ＱＡＭでの通信を行うため、その送信電力パワーを上げるようにする。セルエッジに位置する無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２まで確実に通信を行うためである。
【０１１１】
図１３は、無線端末ＭＳに対する帯域割当て処理のフローチャートを示す図である。無線フレーム構成情報生成部１９で実行される処理である。Ｓ４１からＳ４６は、図１０のＳ２１からＳ２６と同一である。非干渉中継局ＲＳ配下の無線端末ＭＳで、同一変調方式で同一ＦＥＣの無線端末ＭＳどうしがグループ化される。
【０１１２】
そして、無線リソース未割当てで、多値度の最も高い変調方式及びＦＥＣのグループの無線端末ＭＳに対して同一無線リソースを割当てる（Ｓ４７）。図１２（Ｂ）の例では、無線端末ＭＳ＃３、ＭＳ＃４に同一無線リソースを割当てる。
【０１１３】
次いで、中継局ＲＳ間の実帯域使用量差が閾値以上か否か判断する（Ｓ４８）。第３の実施例と同様に十分使用帯域量があるか否かを判断している。
【０１１４】
閾値以上であれば（Ｓ４８でＹ）、実使用量の少ない中継局ＲＳ配下で無線リソース未割当ての無線端末ＭＳに対する送信電力を上げて、同一無線リソースを割当てる（Ｓ４９）。前述の例では、無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２に対して、無線端末ＭＳ＃３、ＭＳ＃４と同一の無線リソースを割当てる。そして、中継局ＲＳ＃１に対して、無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２と通信するときに送信電力を上げるように指示する。
【０１１５】
実帯域使用量差が閾値以上なければ（Ｓ４８でＮ）、十分な使用帯域量が確保されていないため、Ｓ４９の処理を行うことなく、Ｓ５０に移行する。
【０１１６】
Ｓ５０では、無線リソース未割当ての無線端末ＭＳの有無を判断し、未割当ての無線端末ＭＳが無ければ（Ｓ５０でＹ）、未割当て帯域の有無を判断する（Ｓ５１）。未割当ての無線端末ＭＳがあれば（Ｓ５０でＮ）、処理は、Ｓ４７に移行する。
未割当て帯域があれば、（Ｓ５１でＹ）、Ｓ４１に移行し上述の処理を繰り返す。未割当て帯域がなければ（Ｓ５１でＮ）、ＤＬ−ＭＡＰの作成を終了し、送信する。
【０１１７】
その後、Ｓ４１に移行し、上述の処理を繰り返す。
【０１１８】
もちろん、ＤＬ−ＭＡＰで定義した送信領域でデータを送信可能とすべく、対応する中継局ＲＳには、無線基地局ＢＳから各無線端末宛のデータが送信され、各中継局は、ＤＬ−ＭＡＰで定義された送信領域で無線基地局ＢＳから受信した無線端末宛のデータを送信する。
【０１１９】
図１４は、本実施例４における無線基地局ＢＳのブロック構成例を示す図である。図２に示す無線基地局ＢＳの構成と異なるのは、中継局送信電力制御情報生成部２５が付加されている点である。
【０１２０】
中継局送信電力制御情報生成部２５は、無線フレーム構成情報生成部１９から、中継局ＲＳの送信電力を上げる指示を受けると、当該中継局ＲＳに送信電力を上げる制御情報を指示するための制御情報メッセージを生成する。生成された制御情報メッセージは、パケットバッファ部２１に格納され、無線フレーム構成情報生成部１９からの指示により送信される。
【０１２１】
尚、中継局ＲＳに対する電力制御は、ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥ（図２５参照）に含まれるＢｏｏｓｔｉｎｇ情報によっても行うことができる。
【０１２２】
本第４の実施例は、中継局ＲＳに対して送信電力を上げる例について説明したが、逆に送信電力を下げ、多値度の高い無線端末ＭＳを低い変調方式及び誤り訂正符号化方式に合わせることも可能である。このとき、中継局送信電力制御情報生成部２５は、無線フレーム構成情報生成部１９から送信電力を下げる指示を受けると送信電力を下げる制御情報を中継局ＲＳに送信することになる。
【０１２３】
尚、中継局ＲＳ側は、図７に示すように、ＭＡＰ情報解析部３５で送信電力を制御する制御情報が解析され、送信部３４に対して送信電力を上げるまたは下げるよう指示を行い、それに基づいて送信部３４が送信電力を調整して、無線端末ＭＳにデータが送信される。
【第５の実施例】
【０１２４】
次に、第５の実施例について説明する。
【０１２５】
本第５の実施例では、アップリンクの例である。相互に干渉しない中継局ＲＳ配下の無線端末ＭＳに対して同一の送信領域の割当てを行うことで、無線リソースの利用効率、更に周波数の利用効率を向上させる点は第２乃至第４の実施例と同様である。
【０１２６】
ただし、上述したように、ＵＬ−ＭＡＰメッセージによる各バーストは、ＤＬ−ＭＡＰメッセージによる場合と比較して、スロット数で定義されるため、絶対的な位置に配置されるわけではなく、相対的な位置に配置される（図２８（Ａ）参照）。しかも、ＵＬ−ＭＡＰメッセージ中のＣＩＤは１つしか指定できない。従って、１つのバーストに複数の無線端末ＭＳを配置させることができず、１つの上り側送信領域に複数の無線端末ＭＳを割当てることは難しい。
【０１２７】
そこで、本第５の実施例では、無線端末ＭＳから中継局ＲＳへの方向の送信領域と干渉しない他の中継局から無線基地局への方向の送信領域の少なくとも一部、好ましくは、全部を重ねることとする。
【０１２８】
尚、無線端末ＭＳから中継局ＲＳへの送信領域の割当てはＵＬ−ＭＡＰメッセージの一部を用いて行い、中継局ＲＳから無線基地局ＢＳへの送信領域の割当ては、ＵＬ−ＭＡＰメッセージの他の一部（特にＲＳ−ＭＡＰと称する）により行われる。
【０１２９】
例えば、各無線端末ＭＳから各中継局ＲＳへの送信領域の割当ては、それぞれ異なる送信領域（例えば送信時間帯）を割り当て、各中継局ＲＳから無線基地局への送信領域の割当ては、それぞれ異なる送信領域（例えば送信時間帯）を割り当てるが、無線端末ＭＳから中継局ＲＳ＃１への送信領域と、中継局＃１とは干渉しない関係にある中継局＃２から無線基地局への送信領域の重複を許容するのである。
【０１３０】
このようなＵＬ−ＭＡＰメッセージを生成して送信することで、第２の実施例等と同様に、異なる送信装置に対して、共通の無線帯域を割当てることができ、周波数の利用効率を向上させることができる。
【０１３１】
図１５は、本第５の実施例における無線基地局ＢＳのブロック構成例を示す図である。図２に示す無線基地局ＢＳのブロック構成図と比較して、制御情報抽出部２６と、帯域要求解析部２７と、中継局帯域割当情報生成部２８が追加されている。
【０１３２】
制御情報抽出部２６は、受信部１１からの帯域要求（中継局ＲＳまたは無線端末ＭＳからの帯域要求）を抽出して帯域要求解析部２７に出力する。帯域要求解析部２７は、帯域要求に対応するＵＬ−ＭＡＰメッセージの作成依頼情報を無線フレーム構成情報生成部１９に出力する。
【０１３３】
無線フレーム構成情報生成部１９は、この作成依頼に基づいて、ＵＬ−ＭＡＰメッセージを作成する。ＵＬ−ＭＡＰ作成のための情報は、第２の実施例と同様に、無線端末通信経路管理部１５、無線端末通信方式管理部１７、非干渉中継局管理部１８から取得する。このとき、無線フレーム構成情報生成部１９は、ＵＬ−ＭＡＰに関する情報を、中継局帯域割当情報生成部２８に出力する。
【０１３４】
中継局帯域割当情報生成部２８は、ＵＬ−ＭＡＰに関する情報を受けると、ＲＳ−ＭＡＰメッセージ（中継局帯域割当情報）を生成し、パケットバッファ部２１等を介して中継局ＲＳに送信される。
【０１３５】
図１６（Ａ）はＲＳ−ＭＡＰメッセージの例を示し、同図（Ｂ）はＲＳ−ＭＡＰメッセージに含まれる、Ｂｕｒｓｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  ＲＳ−ＭＡＰ  ＩＥ（以下、「ＲＳ−ＭＡＰ  ＩＥ」）の例である。ＲＳ−ＭＡＰ  ＩＥは、ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥ（図５（Ａ）参照）と同様に、「ＣＩＤ」により対象となる中継局ＲＳが指定され、「Ｓｙｍｂｏｌ  Ｏｆｆｓｅｔ」等によりバーストが指定され無線リソースが割当てられる。勿論、ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥと同様に、「ＣＩＤ」を複数指定することもできる。
【０１３６】
図１７（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ同じ送信サブフレーム内の同じ送信領域を示す図である（ＭＡＰデータは省略して記載している）。
【０１３７】
これらの図に示すように、中継局ＲＳ＃１配下の無線端末ＭＳ＃１に対するアップリンク（中継局ＲＳ＃１向け）の帯域割り当てをＺｏｎｅ＃１の時間帯に行い、同時刻に中継局ＲＳ＃１と干渉しない中継局ＲＳ＃２に対するアップリンク（無線基地局ＢＳ向け）の帯域割当てを行う。また、次のＺｏｎｅ＃２で、中継局ＲＳ＃２配下の無線端末ＭＳ＃２に対する中継局ＲＳ２への送信のための帯域割当てを行い、同時刻に中継局ＲＳ＃２と干渉しない中継局＃１に対する無線基地局ＢＳへの送信のための帯域割当てを行う。尚、このように無線リソースの割当てが行われるように、ＵＬ−ＭＡＰメッセージが作成され、送信される。
【０１３８】
尚、図１７（Ａ）に示すバーストは、ＵＬ−ＭＡＰメッセージよりスロット数が定義されている（図２７（Ｂ）参照）ため、このスロット数から所定位置のバーストに各無線端末ＭＳに対する帯域を割当てるようにすればよい。
【０１３９】
図１７（Ｃ）及び同図（Ｄ）は、各タイムゾーンにおける通信状況を模式的に示したものである。Ｚｏｎｅ＃１では、無線端末ＭＳ＃１が中継局ＲＳ＃１にデータを送信し、中継局ＲＳ＃２も同時に同一無線リソースを使用して無線基地局ＢＳに送信する。また、Ｚｏｎｅ＃２では、中継局ＲＳ＃１が無線基地局ＢＳにデータを送信し、同時刻に同一無線リソースを使用して無線端末ＭＳ＃２が中継局ＲＳ＃２にデータを送信する。図１８は、無線フレーム構成情報生成部１９における帯域割当処理のフローチャートである。Ｓ６１からＳ６５までの処理は、第２の実施例である図４のＳ１１からＳ１５までの処理と同一である。
【０１４０】
そして、無線フレーム構成情報生成部１９は、グループ毎に異なるタイムゾーンを利用して、各グループ配下の無線端末ＭＳに帯域を割当てる（Ｓ６６）。前述の例では、無線端末ＭＳ＃１と中継局ＲＳ＃２に同一の無線リソースを割当て、無線端末ＭＳ＃２と中継局ＲＳ＃１に同一の無線リソースを割当てる。
【０１４１】
次いで、未割当て帯域が無ければ（Ｓ６７でＹ）、割り当てた結果を示すＭＡＰデータを作成して、送信する。その後、Ｓ６１に移行して上述の処理を繰り返す。
【０１４２】
未割当て帯域が有れば（Ｓ６７でＮ）、Ｓ６２に移行して上述の処理を繰り返す。
【０１４３】
図１９は、無線基地局ＢＳの中継局帯域割当情報生成部２８における処理のフローチャートである。
【０１４４】
まず、無線フレーム構成情報生成部１９から、ＵＬ−ＭＡＰ情報生成のために使用した情報を受信したか否か判断し（Ｓ７１）、受信すると（Ｙ）、干渉しない他の中継局ＲＳ配下の無線端末ＭＳに帯域が割当てられているタイムゾーンにおける帯域を中継局ＲＳに割当てる（Ｓ７２）。上述の例では、干渉しない他の中継局ＲＳ＃１配下の無線端末ＭＳ＃１に帯域が割当てられているタイムゾーンＺｏｎｅ＃１における帯域を中継局ＲＳ＃２に割当てる。ＲＳ−ＭＡＰメッセージの生成処理に該当する。
【０１４５】
一方、無線フレーム構成情報生成部１９から情報を受信しないとき（Ｓ７１でＮ）、受信するまで待つことになる。
【０１４６】
上述した第３及び第４の実施例は、本第５の実施例が適用可能である。
【第６の実施例】
【０１４７】
次に第６の実施例について説明する。
【０１４８】
第２の実施例では、ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥ（図５（Ａ））で複数のＣＩＤを指定して、複数の無線端末ＭＳに対して同一送信領域を割当てた。本第６の実施例では、１つのＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥに１つのＣＩＤを指定し、各ＤＬ−ＭＡＰ  ＩＥの「Ｓｙｍｂｏｌ  Ｏｆｆｓｅｔ」は同一にして、「ＤＩＵＣ」を異なる値で指定する。これにより、各無線端末ＭＳには同一送信領域が割当てられ、変調方式、符号化方式、符号化レートはそれぞれ異なるように指定することができる。
【０１４９】
互いに干渉しない中継局ＲＳから配下の無線端末ＭＳへの変調方式等を異ならせることで、セル内の無線端末ＭＳの位置に適応したデータの送信を行い得る。勿論、各無線端末ＭＳには同一送信領域が割当てられるため、周波数の利用効率を向上させることができる。
【０１５０】
図２０は、本第６の実施例における無線フレーム構成情報生成部１９における処理のフローチャートを示す図である。Ｓ８１からＳ８４までの処理は、第２の実施例（図４）のＳ１１からＳ１４までの処理と同一である。
【０１５１】
Ｓ８５の処理では、非干渉中継局管理テーブルＴ３を検索し、非干渉中継局ＲＳ配下の無線端末ＭＳを抽出し、接続する中継局ＲＳごとにグループ化する。第２の実施例と同様に、図６（Ａ）に示す無線端末ＭＳが分布しているとき、無線端末ＭＳ＃１と無線端末ＭＳ＃２とが別々にグループ化される。
【０１５２】
次いで、同一送信領域を利用して、グループ毎の無線端末ＭＳに帯域を割当てる（Ｓ８６）。上述の例では、無線端末ＭＳ＃１と無線端末ＭＳ＃２に同一の送信領域を利用して、帯域を割当てる。
【０１５３】
次いで、第２の実施例のＳ１８と同一の処理を行う（Ｓ８７）。
【０１５４】
図２１（Ａ）及び同図（Ｂ）はＤＬ−ＭＡＰの割当て例を示す図である。同一のバーストに２つの無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２が割当てられる。
【０１５５】
このように割当てられた場合のダウンリンクの送信例を図２１（Ｃ）及び同図（Ｄ）に示す。無線基地局ＢＳから、互いに干渉しない中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２に同一時刻にデータが送信され、各中継局ＲＳ＃１、ＲＳ＃２配下の無線端末ＭＳ＃１、ＭＳ＃２に同一時刻に異なる変調方式等でデータが送信される。
【０１５６】
尚、本第６の実施例では、ダウンリンクについて説明したが、同様にアップリンクについても適用できる。更に、第３及び第４の実施例も、本第６の実施例が適用可能である。いずれも、同一送信領域を干渉しない中継局ＲＳ配下の無線端末ＭＳに割当てることができるとともに、異なる変調方式等で無線端末ＭＳにデータを送信することができる。
【０１５７】
尚、前述何れの実施例においても、送信領域を異なる送信装置間で共用しているが、共用する送信領域を完全に一致させなくてもよい。例えば、時間的に一部送信領域を重ねて用いたり、送信サブチャネルを一部重ねて用いることもできる。
【０１５８】
好ましくは、送信領域の送信開始タイミングは一致させ、送信終了タイミングは、送信装置間で異なるものとなることを許容することもできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年12月12日(2008.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配下の複数の中継局を介して前記各中継局配下の無線端末との間でデータの送信を行う無線基地局において、
第１の中継局から、該第１の中継局の配下の第１の無線端末に対する第１の送信領域と、第２の中継局から該第２の中継局配下の第２の無線端末に対する第２の送信領域とが、一部又は全部が重複するように、無線フレーム構成を示すマップ情報を生成するマップ情報生成部と、
前記マップ情報を送信する送信部と、
を備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
配下の無線端末と無線基地局との間でデータを中継する中継局において、
前記配下の無線端末宛ての第１のデータと、前記中継局とは異なる他の中継局が当該他の中継局配下の第２の無線端末宛ての第２のデータとが一部又は全部が重複する送信領域で前記第１のデータを送信する制御部、
を備えることを特徴とする中継局。
【請求項３】
配下の第１、第２の中継局を介して前記第１、第２の中継局配下の無線端末との間でデータの送信を行う無線基地局において、
１つの送信領域を定義するマップ情報に、前記第１の中継局から、該第１の中継局の配下の第１の無線端末への送信と、前記第２の中継局から、該第２の中継局の配下の第２の無線端末への送信を定義するマップ情報生成部と、
前記マップ情報を送信する送信部と、
を備えることを特徴する無線基地局。
【請求項４】
配下の無線端末と無線基地局との間に介在してデータを中継する中継局において、
全部または一部が重複する第１及び第２の送信領域が定義されたマップ情報を受信する受信部と、
前記第１の送信領域において前記配下の無線端末宛てのデータは送信するが、第２の送信領域において他の中継局配下の無線端末宛てのデータは送信しない送信部と、
を備えたことを特徴とする中継局。
【請求項５】
配下の第１の無線端末と無線基地局との間でデータを中継する中継局において、
該無線基地局の配下の他の中継局が当該他の中継局配下の第２の無線端末からのデータを該無線基地局に送信する送信領域と一部又は全部が重複する送信領域において、該中継局の配下の第１の無線端末からのデータを受信するように制御する制御部、
を備えることを特徴とする中継局。
【請求項６】
配下の第１の無線端末と無線基地局との間でデータを中継する中継局において、
該無線基地局の配下の他の中継局配下の第２の無線端末から該他の中継局にデータが送信される送信領域と一部又は全部が重複する送信領域において、該中継局の配下の第１の無線端末からのデータを前記無線基地局に送信するように制御する制御部、
を備えることを特徴とする中継局。
【請求項７】
配下の複数の中継局を介して前記各中継局配下の各無線端末からのデータを受信する無線基地局において、
第１の中継局配下の第１の無線端末に割り当てる第１の送信領域と、第２の中継局に割り当てる第２の送信領域の一部又は全部を重複させて定義するか
又は、
第１の中継局に割り当てる第３の送信領域と、第２の中継局配下の第２の無線端末に割り当てる第４の送信領域の一部又は全部を重複させて定義した
マップ情報とを生成するマップ情報生成部と、
前記第１のマップ情報と前記第２のマップ情報とを送信する送信部と、
を備えることを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
配下の複数の中継局を介して前記各中継局配下の各無線端末と無線基地局との間でデータの送信を行う無線通信システムにおける通信制御方法において、
第１の中継局配下の第１の無線端末あての第１のデータと、第２の中継局配下の第２の無線端末あての第２のデータとを、前記無線基地局から前記第１の中継局及び前記第２の中継局にそれぞれ送信し、
前記第１のデータと前記第２のデータをそれぞれ前記第１の中継局、前記第２の中継局から送信領域が一部又は全部重なるように送信する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項９】
配下の複数の中継局を介して前記各中継局配下の各無線端末と無線基地局との間でデータの送信を行う無線通信システムにおける通信制御方法において、
第１の中継局配下の第１の無線端末からの第１のデータと、第２の中継局からの第２のデータとを一部又は全部が重複する送信領域で送信させる、
ことを特徴とする通信制御方法。
【国際調査報告】
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