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公開番号2025008600
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023110884
出願日2023-07-05
発明の名称複数のユーザ端末に対して通信を中継する方法、複数のユーザ端末に対する通信の中継を制御する装置、及びプログラム
出願人日本電信電話株式会社,国立大学法人東京科学大学
代理人弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
主分類H04W 16/26 20090101AFI20250109BHJP(電気通信技術)
要約【課題】複数のユーザ端末に対して中継装置を経由して通信を行う場合において、複数の中継装置を用いて通信を行うことのメリットをそれぞれのユーザ端末において享受しつつ、ユーザ端末間の干渉を抑えることを可能にする。
【解決手段】制御装置は、複数のユーザ端末の中で、ユーザ端末間での中継装置の共有が抑えられる所定の空間的条件を満たすユーザ端末のグループを作る。また、複数のユーザ端末のそれぞれに対し、所定の割当規則に従って複数の中継装置を割り当てる。そして、上記グループに属するユーザ端末(空間多重ユーザ)には同一の周波数及び時間の無線リソースを割り当て、上記グループに属しないユーザ端末(時間/周波数多重ユーザ)には他のユーザ端末とは異なる周波数及び時間の無線リソースを割り当てる。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
複数のユーザ端末に対して通信を中継する方法であって、
前記複数のユーザ端末の中で、ユーザ端末間での中継装置の共有が抑えられる所定の空間的条件を満たすユーザ端末のグループを作ることと、
前記複数のユーザ端末のそれぞれに対し、所定の割当規則に従って複数の中継装置を割り当てることと、
前記グループに属するユーザ端末に同一の周波数及び時間の無線リソースを割り当てることと、
前記グループに属しないユーザ端末に他のユーザ端末とは異なる周波数及び時間の無線リソースを割り当てることと、を含む
ことを特徴とする方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記所定の空間的条件を満たすユーザ端末のグループを作ることは、他のユーザ端末との空間的距離が閾値よりも大きいユーザ端末で構成されるグループを作ることを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、
前記所定の空間的条件を満たすユーザ端末のグループを作ることは、中継装置を共有する他のユーザ端末のそれぞれとの間での中継装置の共有数が所定数以下のユーザ端末で構成されるグループを作ることを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
前記所定の空間的条件を満たすユーザ端末のグループを作ることは、他のユーザ端末との間に遮蔽物を有するユーザ端末で構成されるグループを作ることを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法において、
前記所定の割当規則に従って複数の中継装置を割り当てることは、前記グループに属するユーザ端末と前記グループに属しないユーザ端末のそれぞれについて、対象のユーザ端末から近い順に所定数の中継装置を割り当てることを含む
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
前記グループ内で中継装置を共有するユーザ端末の組に対し、共有される中継装置の無線リソースを時分割で割り当てることをさらに含む
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
複数のユーザ端末に対する通信の中継を制御する装置であって、
前記複数のユーザ端末の中で、ユーザ端末間での中継装置の共有が抑えられる所定の空間的条件を満たすユーザ端末のグループを作ることと、
前記複数のユーザ端末のそれぞれに対し、所定の割当規則に従って複数の中継装置を割り当てることと、
前記グループに属するユーザ端末に同一の周波数及び時間の無線リソースを割り当てることと、
前記グループに属しないユーザ端末に他のユーザ端末とは異なる周波数及び時間の無線リソースを割り当てることと、を実行するように構成されている
ことを特徴とする装置。
【請求項８】
複数のユーザ端末に対して通信を中継するシステムに設けられた少なくとも一つのプロセッサで実行可能な複数のインストラクションを含むプログラムであって、
前記複数のインストラクションは前記少なくとも一つのプロセッサに、
前記複数のユーザ端末の中で、ユーザ端末間での中継装置の共有が抑えられる所定の空間的条件を満たすユーザ端末のグループを作ることと、
前記複数のユーザ端末のそれぞれに対し、所定の割当規則に従って複数の中継装置を割り当てることと、
前記グループに属するユーザ端末に同一の周波数及び時間の無線リソースを割り当てることと、
前記グループに属しないユーザ端末に他のユーザ端末とは異なる周波数及び時間の無線リソースを割り当てることと、
を実行させるように構成されている
ことを特徴とするプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数のユーザ端末に対して通信を中継する技術に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
高速・大容量・低遅延な無線ネットワークの実現のためには高周波数帯の利用が欠かせない。ただし、高周波数帯の電波は減衰しやすく、且つ、高い直進性を有するため、遮蔽物による見通し外エリアまで通信カバレッジを形成することはできず、また、ユーザ端末への空間多重利得の改善において課題がある。この点に関し、非特許文献１には、多数の中継装置を用いて高周波数帯における空間多重利得を改善する方法が開示されている。中継装置を用いることによって、新たに基地局を設置することなく低コストで見通し外への通信カバレッジを形成することができる。さらには、多数の中継装置を展開して新たな通信経路を確保し、電波の到来角度を広げることにより、空間多重利得を改善することができる。しかしながら、非特許文献１に開示された従来技術は、単一のユーザ端末を前提としたものであって、複数のユーザ端末を収容した場合に生じ得るユーザ間の干渉については考慮されていない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
K. Sakaguchi, et al., "Mmwave massive analog relay MIMO", ITU Journal on Future and Evolving Technologies, Vol.2, Issue6, Sept. 2021
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、上述のような課題に鑑みてなされたものである。本開示は、複数のユーザ端末に対して中継装置を経由して通信を行う場合において、複数の中継装置を用いて通信を行うことのメリットをそれぞれのユーザ端末において享受しつつ、ユーザ端末間の干渉を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は上記目的を達成するための方法を提供する。本開示の方法は複数のユーザ端末に対して通信を中継する方法である。本開示の方法は以下の第一乃至第四のステップを含む。第一のステップは、複数のユーザ端末の中で、ユーザ端末間での中継装置の共有が抑えられる所定の空間的条件を満たすユーザ端末のグループ（以下、空間多重グループと呼ぶ）を作るステップである。第二のステップは、複数のユーザ端末のそれぞれに対し、所定の割当規則に従って複数の中継装置を割り当てるステップである。ただし、第二のステップの実行順序と第一のステップの実行順序とは前後してよい。第三のステップは、空間多重グループに属するユーザ端末に同一の周波数及び時間の無線リソースを割り当てるステップである。第四のステップは、空間多重グループに属しないユーザ端末に他のユーザ端末とは異なる周波数及び時間の無線リソースを割り当てるステップである。
【０００６】
また、本開示は上記目的を達成するための装置を提供する。本開示の装置は複数のユーザ端末に対する通信の中継を制御する装置である。本開示の装置は以下の第一乃至第四の処理を実行するように構成されている。第一の処理は、複数のユーザ端末の中で上記の空間多重グループを作る処理である。第二の処理は、複数のユーザ端末のそれぞれに対し、所定の割当規則に従って複数の中継装置を割り当てる処理である。ただし、第二の処理の実行順序と第一のステップの実行順序とは前後してよい。第三の処理は、空間多重グループに属するユーザ端末に同一の周波数及び時間の無線リソースを割り当てる処理である。第四の処理は、空間多重グループに属しないユーザ端末に他のユーザ端末とは異なる周波数及び時間の無線リソースを割り当てる処理である。
【０００７】
さらに、本開示は上記目的を達成するためのプログラムを提供する。本開示のプログラムは複数のユーザ端末に対して通信を中継するシステムに設けられた少なくとも一つのプロセッサで実行可能な複数のインストラクションを含むプログラムである。本開示のプログラムが含む複数のインストラクションは少なくとも一つのプロセッサに上記の第一乃至第四の処理を実行させるように構成されている。なお、本開示のプログラムはコンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体に記憶されてもよいし、ネットワークを介して提供されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の技術では、複数のユーザ端末のそれぞれに対して所定の規則に従って複数の中継装置が割り当てられる。また、本開示の技術では、無線リソースの割り当て方法を所定の空間的条件を満たすグループに属するユーザ端末か否かによって切り替えることで、各ユーザ端末が置かれている状況に適した方法で無線リソースが割り当てられる。その結果、本開示の技術によれば、複数の中継装置を用いて通信を行うことのメリットをそれぞれのユーザ端末において享受しつつ、ユーザ端末間の干渉を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の無線中継方法の概要を説明する図である。
空間多重ユーザの判定方法の第一実施形態を説明する図である。
空間多重ユーザの判定方法の第一実施形態を説明する図である。
空間多重ユーザの判定方法の第二実施形態を説明する図である。
空間多重ユーザの判定方法の第二実施形態を説明する図である。
空間多重ユーザの判定方法の第三実施形態を説明する図である。
空間多重ユーザの判定方法の第三実施形態を説明する図である。
ユーザ端末への中継装置の割当方法の一つの実施形態を説明する図である。
本開示の無線中継システムの概要を説明する図である。
本開示の制御装置による処理の一つの実施形態を示すフロー図である。
中継装置の割当に係る装置間の動作の連携の一つの実施形態を示すフロー図である。
無線中継システムの構成の一つの実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．無線中継方法の概要
図１は本開示の無線中継方法の概要を説明する図である。図１に示すように、基地局装置３０とユーザ端末１０との間に多数の遮蔽物５０が存在するケースが存在する。このようなケースであっても多数のアナログ中継装置（以下、単に中継装置と呼ぶ）２０を無線通信が行われる空間内に配置することによって、遮蔽物５０による見通し外エリアまで通信カバレッジを形成することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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