JP3704493B2 - Transmission power setting method and transmission power setting program for tree-type multi-hop wireless network - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法及び送信電力設定プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ツリー型マルチホップ無線ネットワークは、例えば図７に示すように構成される。すなわち、複数の無線端末ＷＴと基地局ＢＳとを備える。また、各無線端末ＷＴは送信機能，受信機能及び中継機能を備える。基地局ＢＳは、無線端末ＷＴとの間で無線回線を介して通信を行い、無線端末ＷＴと有線ネットワークとの間で信号の中継を行う。
【０００３】
図７に示す例では、無線端末ＷＴ(1)−ＷＴ(2)の間、無線端末ＷＴ(1)−ＷＴ(3)の間、無線端末ＷＴ(2)−ＷＴ(3)の間、無線端末ＷＴ(4)−ＷＴ(5)の間、無線端末ＷＴ(1)−基地局ＢＳの間、無線端末ＷＴ(4)−基地局ＢＳの間にそれぞれ無線回線が形成されている。
すなわち、基地局ＢＳに対して多数の無線端末ＷＴがそれぞれの無線回線を介してツリー状に接続されている。従って、例えば無線端末ＷＴ(2)が基地局ＢＳと直接通信できない場合であっても、複数の無線回線を経由することにより、無線端末ＷＴ(2)と基地局ＢＳとの間で通信することができる。
【０００４】
例えば、無線端末ＷＴ(2)が有線ネットワーク上の端末に対して情報を送信する場合、無線端末ＷＴ(2)の送出した情報は無線回線を介してまず無線端末ＷＴ(1)に届く。無線端末ＷＴ(1)は情報の中継を行い、受信した情報を無線回線を介して隣の基地局ＢＳに送る。同様に、基地局ＢＳは情報の中継を行い受信した情報を有線ネットワーク上の端末に送る。すなわち、中継により複数の無線回線を経由して情報が宛先まで伝達される。
【０００５】
このようなツリー型マルチホップ無線ネットワークは、各無線端末と基地局とを直接接続する一般的なスター型の無線ネットワークと比べると、無線周波数の利用効率の向上，無線通信エリアの拡大，迂回ルートの構築などの点で優れている。
また、このような通信システムでは従来よりそれぞれの無線回線毎に独立に送信電力を決定している。実際には、無線回線毎に受信局における干渉受信電力の許容値を予め定め、前記許容値と当該無線回線における設計上の所要通信速度とに従って送信局の送信電力を決定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法を用いて各無線回線の送信電力を決定した場合、ある無線回線を形成する受信局の干渉受信電力がその許容値を超えると、前記無線回線では所要通信速度を維持できなくなる。すなわち、干渉受信電力が許容値を上回ると、設計上の通信速度を保証できなくなる。
【０００７】
実際には、多数の無線端末局が任意の位置関係で配置されることが想定されるので、全ての無線回線について各受信局の干渉受信電力が許容値を下回るように各無線回線の送信電力を決定できるとは限らない。
従って、ツリー型マルチホップ無線ネットワークにおいては、送信元の端末と宛先の端末との間の通信経路を構成する複数の無線回線のそれぞれについて保証可能な通信速度が互いに異なることになる。
【０００８】
このため、ツリー型マルチホップ無線ネットワークにおいて送信元の端末と宛先の端末との間の通信速度（エンド−エンド通信速度と呼ぶ）は、その経路上の全ての無線回線の中で、通信速度が最小の１つの無線回線の制約によって制限される。
従って、それぞれの無線回線の通信速度が独立して決定される場合には、送信元の端末と宛先の端末との間の経路を構成する複数の無線回線の中には、エンド−エンド通信速度よりも早い通信速度に対応する無線回線も存在することになる。その場合、エンド−エンド通信速度よりも通信速度が早い無線回線では、必要以上の余分な電力を使って信号を送信していることになる。
【０００９】
このような余分な送信電力は、他の無線回線に対して余分な干渉を与えることになり、結果としてツリー型マルチホップ無線ネットワーク全体の通信容量を下げることにつながる。
本発明は、各無線端末局及び無線基地局の送信電力を最小化しネットワーク全体の通信容量を改善することが可能なツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法及び送信電力設定プログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、無線基地局と複数の無線端末局とで構成され、少なくとも一部分の無線端末局が受信した信号を他の無線端末局もしくは無線基地局に送信する無線中継機能を有し、無線基地局と直接無線通信できない無線端末局が他の少なくとも１つの無線端末局の無線中継機能を利用して無線基地局との間で無線通信を行う通信システムにおいて各無線端末局及び／又は無線基地局の送信電力を決定するためのツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法であって、無線回線により対向する２つの無線端末局の間又は無線端末局と無線基地局との間を直接接続する各無線リンクについて、無線端末局又は無線基地局の送信電力の初期値を決定する第１の手順と、各無線端末局及び無線基地局の送信電力に基づいて、前記各無線リンクの無線端末局又は無線基地局における希望波と干渉波との受信電力比を表すＣＩ比を求める第２の手順と、各無線リンクについて、当該無線リンクが属する通信経路上で当該無線リンクよりも無線基地局に近い他の各無線リンクを上位無線リンクとし、各上位無線リンクの中で、最小のＣＩ比を当該無線リンクの目標ＣＩ比として求める第３の手順と、無線端末局と無線基地局とを直接接続する最上位無線リンクを除く各無線リンクについて、当該無線リンクのＣＩ比が目標ＣＩ比よりも大きい場合に、前記目標ＣＩ比に応じて当該無線リンクを形成する無線端末局の送信電力を変更することを仮定し、当該送信電力の変更に伴って各無線リンクにおける干渉波と希望波との受信電力比の変化を表すＩＣ比変化量の全無線リンクに関する総和をＩＣ比総変化量として求める第４の手順と、各無線リンクの前記ＩＣ比総変化量に基づいて１つの無線リンクを制御対象リンクとして選出する第５の手順と、前記制御対象リンクの目標ＣＩ比に応じて当該無線リンクを形成する無線端末局の送信電力を変更する第６の手順とを実行すること特徴とする。
【００１１】
請求項１においては、前記第１の手順〜第６の手順を実行することにより、無線端末局と無線基地局とを接続し複数の無線リンクを含む通信経路上で無線端末局及び無線基地局が必要以上の送信電力で送信しないように、送信電力を適切に決定することができる。
従って、各無線リンクの通信速度を均一化するとともに、他局からの電波の干渉を減らすことができツリー型マルチホップ無線ネットワーク全体の通信容量を増やすことができる。
【００１２】
請求項２は、請求項１のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法において、前記第１の手順では、各無線リンクの受信局における希望波の受信電力が予め定めた値になるように送信局の送信電力を決定することを特徴とする。
請求項２においては、第１の手順で各無線リンクの受信局における希望波の受信電力が予め定めた値になるように送信局の送信電力を決定するので、各無線リンクの最初のＣＩ比が干渉波の影響の大きさを表すように各無線リンクのＣＩ比を正規化することができる。
【００１３】
請求項３は、請求項１のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法において、前記第４の手順では、各無線リンクのＣＩ比が前記目標ＣＩ比と等しくなるように当該無線リンクを形成する無線端末局及び／又は無線基地局の送信電力を変更することを仮定してＩＣ比総変化量を求めることを特徴とする。
前記目標ＣＩ比は、無線端末局と無線基地局とを接続し複数の無線リンクを含む通信経路上で最小のＣＩ比である。従って、同じ通信経路上では各無線リンクのＣＩ比を目標ＣＩ比まで下げても前記エンド−エンド通信速度は劣化しない。
【００１４】
請求項３においては、送信電力の変更対象となる無線リンク毎にＩＣ比総変化量を求めることにより、各無線リンクのＣＩ比を目標ＣＩ比まで下げた場合の全体としての影響を調べることができる。
請求項４は、請求項１のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法において、前記第５の手順では、全無線リンクの中で前記ＩＣ比総変化量が最大になる１つの無線リンクを制御対象リンクとして選出することを特徴とする。
【００１５】
全無線リンクの中で前記ＩＣ比総変化量が最大になる１つの無線リンクについてそれを形成する送信局の送信電力を減らすことによりシステム全体の干渉波の影響を最も抑制することができる。従って、この無線リンクを制御対象リンクとして選出する。
請求項５は、請求項１のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法において、前記第６の手順では、前記制御対象リンクのＣＩ比が当該無線リンクの目標ＣＩ比と等しくなるように当該無線リンクを形成する無線端末局及び／又は無線基地局の送信電力を変更することを特徴とする。
【００１６】
前記目標ＣＩ比は、無線端末局と無線基地局とを接続し複数の無線リンクを含む通信経路上で最小のＣＩ比である。従って、同じ通信経路上では各無線リンクのＣＩ比を目標ＣＩ比まで下げても前記エンド−エンド通信速度は劣化しない。請求項６は、請求項１のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法において、前記第２の手順，第３の手順，第４の手順，第５の手順及び第６の手順を複数回繰り返し実行することを特徴とする。
【００１７】
第２の手順〜第６の手順を複数回繰り返し実行することにより、余分な送信電力で送信する無線リンクを順次に選択して送信電力を変更し、システム全体のＣＩ比を最適化することができる。
【００１８】
請求項７は、請求項１のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法において、前記第３の手順では、無線端末局と無線基地局とを直接接続する最上位無線リンクについては目標ＣＩ比として定数を割り当てることを特徴とする。
最上位無線リンクの目標ＣＩ比として割り当てる定数については、例えばネットワーク設計上の所要ＣＩ比などを用いることが考えられる。
【００１９】
請求項７においては、各通信経路において最上位無線リンクの無線端末局又は無線基地局のＣＩ比を極力前記定数に揃えるように制御するので、各通信経路の最上位無線リンクの通信速度を均一化することが可能になる。すなわち、ツリー上の各通信経路の通信品質を均一化できる。
請求項８は、請求項１のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法において、全無線リンクにおける各受信局のＣＩ比の平均値を平均ＣＩ比として求める手順を更に実行し、前記第３の手順では、無線端末局と無線基地局とを直接接続する最上位無線リンクについては目標ＣＩ比として前記平均ＣＩ比を割り当てることを特徴とする。
【００２０】
請求項８においては、各通信経路において最上位無線リンクの無線端末局又は無線基地局のＣＩ比を前記平均ＣＩ比に揃えるように制御することになる。また、最上位無線リンク以外の各無線リンクについてはＣＩ比を最上位無線リンクのＣＩ比に揃えるように制御するので、結果として全無線リンクの無線端末局及び無線基地局のＣＩ比を均一化することができる。
【００２１】
請求項９は、無線基地局と複数の無線端末局とで構成され、少なくとも一部分の無線端末局が受信した信号を他の無線端末局もしくは無線基地局に送信する無線中継機能を有し、無線基地局と直接無線通信できない無線端末局が他の少なくとも１つの無線端末局の無線中継機能を利用して無線基地局との間で無線通信を行う通信システムにおいて各無線端末局の送信電力を決定するために用いるコンピュータで実行可能な送信電力設定プログラムであって、無線回線により対向する２つの無線端末局の間又は無線端末局と無線基地局との間を直接接続する各無線リンクについて、無線端末局又は無線基地局の送信電力の初期値を決定する第１の手順と、各無線端末局及び無線基地局の送信電力に基づいて、前記各無線リンクの無線端末局又は無線基地局における希望波と干渉波との受信電力比を表すＣＩ比を求める第２の手順と、各無線リンクについて、当該無線リンクが属する通信経路上で当該無線リンクよりも無線基地局に近い他の各無線リンクを上位無線リンクとし、各上位無線リンクの中で、最小のＣＩ比を当該無線リンクの目標ＣＩ比として求める第３の手順と、無線端末局と無線基地局とを直接接続する最上位無線リンクを除く各無線リンクについて、当該無線リンクのＣＩ比が目標ＣＩ比よりも大きい場合に、前記目標ＣＩ比に応じて当該無線リンクを形成する無線端末局の送信電力を変更することを仮定し、当該送信電力の変更に伴って各無線リンクにおける干渉波と希望波との受信電力比の変化を表すＩＣ比変化量の全無線リンクに関する総和をＩＣ比総変化量として求める第４の手順と、各無線リンクの前記ＩＣ比総変化量に基づいて１つの無線リンクを制御対象リンクとして選出する第５の手順と、前記制御対象リンクの目標ＣＩ比に応じて当該無線リンクを形成する無線端末局の送信電力を変更する第６の手順とを設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項９の送信電力設定プログラムを所定のコンピュータで実行することにより、請求項１のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法を実施することができる。
請求項１０は、請求項９の送信電力設定プログラムにおいて、前記第３の手順では、無線端末局と無線基地局とを直接接続する最上位無線リンクについては目標ＣＩ比として定数を割り当てることを特徴とする。
【００２３】
請求項１０の送信電力設定プログラムを所定のコンピュータで実行することにより、請求項７のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法を実施することができる。
【００２４】
請求項１１は、請求項９の送信電力設定プログラムにおいて、全無線リンクにおける各受信局のＣＩ比の平均値を平均ＣＩ比として求める手順を更に設けるとともに、前記第３の手順では、無線端末局と無線基地局とを直接接続する最上位無線リンクについては目標ＣＩ比として前記平均ＣＩ比を割り当てることを特徴とする。
【００２５】
請求項１１の送信電力設定プログラムを所定のコンピュータで実行することにより、請求項８のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法を実施することができる。
請求項１２は、請求項９の送信電力設定プログラムにおいて、前記第１の手順では、各無線リンクの受信局における希望波の受信電力が予め定めた値になるように送信局の送信電力を決定することを特徴とする。
【００２６】
請求項１２の送信電力設定プログラムを所定のコンピュータで実行することにより、請求項２のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法を実施することができる。
請求項１３は、請求項９の送信電力設定プログラムにおいて、前記第４の手順では、各無線リンクのＣＩ比が前記目標ＣＩ比と等しくなるように当該無線リンクを形成する無線端末局及び／又は無線基地局の送信電力を変更することを仮定してＩＣ比総変化量を求めることを特徴とする。
【００２７】
請求項１３の送信電力設定プログラムを所定のコンピュータで実行することにより、請求項３のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法を実施することができる。
請求項１４は、請求項９の送信電力設定プログラムにおいて、前記第５の手順では、全無線リンクの中で前記ＩＣ比総変化量が最大になる１つの無線リンクを制御対象リンクとして選出することを特徴とする。
【００２８】
請求項１４の送信電力設定プログラムを所定のコンピュータで実行することにより、請求項４のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法を実施することができる。
請求項１５は、請求項９の送信電力設定プログラムにおいて、前記第６の手順では、前記制御対象リンクのＣＩ比が当該無線リンクの目標ＣＩ比と等しくなるように当該無線リンクを形成する無線端末局及び／又は無線基地局の送信電力を変更することを特徴とする。
【００２９】
請求項１５の送信電力設定プログラムを所定のコンピュータで実行することにより、請求項５のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法を実施することができる。
請求項１６は、請求項９の送信電力設定プログラムにおいて、前記第２の手順，第３の手順，第４の手順，第５の手順及び第６の手順を複数回繰り返し実行することを特徴とする。
【００３０】
請求項１６の送信電力設定プログラムを所定のコンピュータで実行することにより、請求項６のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法を実施することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法及び送信電力設定プログラムの１つの実施の形態について、図１及び図４〜図７を参照して説明する。この形態は、請求項１〜請求項６，請求項９及び請求項１２〜請求項１６に対応する。
【００３２】
図１はこの形態の送信電力設定方法の手順を示すフローチャートである。図４は送信局及び受信局の配置例を示す平面図である。図５は各局の配置例を示す平面図である。図６は１つの通信経路を構成する各無線リンクの構成例を示すブロック図である。図７はツリー型マルチホップ無線ネットワークの構成例を示すブロック図である。
【００３３】
この形態では、請求項１における第１の手順，第２の手順，第３の手順，第４の手順，第５の手順及び第６の手順はそれぞれ図１のステップＳ１１，Ｓ１２，ＰＲ１，ＰＲ２，Ｓ２０及びＳ２１に対応する。
この形態では、例えば図７に示すように複数の無線端末ＷＴが無線基地局ＢＳに対してツリー状に接続されたツリー型マルチホップ無線ネットワークにおいて、各無線端末ＷＴ及び無線基地局ＢＳの送信電力を決定する場合を想定している。また、この例では無線基地局ＢＳ及び各無線端末ＷＴは位置が固定され、それらの位置情報が把握できる状態で送信電力を決定する場合を想定している。
【００３４】
各無線端末ＷＴは、それぞれが送信機能，受信機能及び中継機能を備える。基地局ＢＳは、無線端末ＷＴとの間で無線回線を介して通信を行い、無線端末ＷＴと有線ネットワークとの間で信号の中継を行う。
図７に示す例では、無線端末ＷＴ(1)−ＷＴ(2)の間、無線端末ＷＴ(1)−ＷＴ(3)の間、無線端末ＷＴ(2)−ＷＴ(3)の間、無線端末ＷＴ(4)−ＷＴ(5)の間、無線端末ＷＴ(1)−基地局ＢＳの間、無線端末ＷＴ(4)−基地局ＢＳの間にそれぞれ無線回線が形成されている。
【００３５】
すなわち、基地局ＢＳに対して多数の無線端末ＷＴがそれぞれの無線回線を介してツリー状に接続されている。従って、例えば無線端末ＷＴ(2)が基地局ＢＳと直接通信できない場合であっても、複数の無線回線を経由することにより、無線端末ＷＴ(2)と基地局ＢＳとの間で通信することができる。
例えば、無線端末ＷＴ(2)が有線ネットワーク上の端末に対して情報を送信する場合、無線端末ＷＴ(2)の送出した情報は無線回線を介してまず無線端末ＷＴ(1)に届く。無線端末ＷＴ(1)は情報の中継を行い、受信した情報を無線回線を介して隣の基地局ＢＳに送る。同様に、基地局ＢＳは情報の中継を行い受信した情報を有線ネットワーク上の端末に送る。すなわち、中継により複数の無線回線を経由して情報が宛先まで伝達される。
【００３６】
なお、対向する無線端末ＷＴ同士の間、並びに無線端末ＷＴと無線基地局ＢＳとの間を接続する１つの無線回線をそれぞれ無線リンクと呼ぶ。
例えば、図６において無線端末ＷＴ(3)と無線基地局ＢＳとを接続する１つの通信経路は、無線端末ＷＴ(3)−ＷＴ(2)を接続する無線リンクＬ(23)と、無線端末ＷＴ(2)−ＷＴ(1)を接続する無線リンクＬ(12)と、無線端末ＷＴ(1)−無線基地局ＢＳを接続する無線リンクＬ(1B)とで構成されている。
【００３７】
図１に示す送信電力設定方法を実施する場合には、例えば図７に示すようなネットワークの構成及び各局の位置関係を予め決定し、形成可能な各々の無線リンクに通信用のチャネルを配置する。なお、図１に示す処理は任意のチャネル配置に対して実行できる。以下、図１に示す各ステップについて説明する。
ステップＳ１１では、無線リンク毎に各受信局の希望波受信電力Ｃ(n)が規定値になるように当無線リンクの送信局の送信電力Ｔ(n)を決定する（ｎは各無線リンクを区別する番号を表す）。
【００３８】
例えば、１つの無線リンクにおける送信局と受信局とが図４に示すように配置された場合を想定すると、次のようにしてステップＳ１１における送信局の送信電力を決定することができる。
送信局のアンテナからθｔ方向へ出る電力（密度）の強さＥは、形式的に考えると次式で表される。
【００３９】
Ｅ＝Ｔ・Ｇｔ・Ｄｔ(θｔ) ・・・（１）
一方、受信局はθｒ方向に電力ｐの電波が到来したとき、アンテナの指向性（絞り方）に応じて次式で表される受信電力Ｒ［Ｗ］の信号をアンテナから入力する。
Ｒ＝ｐ・Ｇｒ・Ｄｒ(θｒ) ・・・（２）
また、電波は次式で表されるように距離ｄに応じて減衰する。
【００４０】
ｐ＝Ｅ・Ａ・ｄ-x
ｘ：伝搬定数（２〜４程度） ・・・（３）
Ａ：定数
ｘ，Ａは電波伝搬環境に応じて定まる。
従って、送信局の送信電力Ｔと受信局の受信電力Ｒとの関係は次式で表される。
【００４１】
Ｒ＝Ｔ・Ｇｔ・Ｄｔ(θｔ)・ＧｒＤｒ(θｒ)・Ａ・ｄ-x ・・・（４）
前記第(4)式におけるｘ，Ａ，Ｒを設計者が一意に定めることにより、第(4)式から送信局の送信電力Ｔを求めることができる。図１のステップＳ１１を実行することにより、各無線リンクの希望波受信電力Ｃ(n)が一定になるように各無線リンクの送信局の送信電力Ｔ(n)が決定される。
【００４２】
図１におけるステップＳ１２〜Ｓ２２の処理は所定の条件を満たすまで複数回繰り返し実行される。
ステップＳ１２では、無線リンク毎に各無線端末ＷＴ又は無線基地局ＢＳの受信する信号における希望波受信電力Ｃと干渉波受信電力Ｉとの割合（Ｃ／Ｉ）を算出する。
【００４３】
例えば、図５に示すようにｊ番目の無線リンクを形成する送信局(j)及び受信局(j)とｋ番目の無線リンクを形成する送信局(k)及び受信局(k)が存在する場合には、ｊ番目の無線リンクの受信局(j)の受信信号に対して、ｋ番目の無線リンクを形成する送信局(k)からの信号が干渉波として影響する。
ここで、ｊ番目の無線リンクの送信局(j)から送信され受信局(j)で受信される希望波受信電力（所要受信電力）Ｃ(jr)は次式で表される。
【００４４】
【００４５】
また、ｋ番目の無線リンクの送信局(k)から送信され受信局(k)で受信される希望波受信電力（所要受信電力）Ｃ(kr)は次式で表される。
【００４６】
一方、ｋ番目の無線リンクの送信局(k)から送信されｊ番目の無線リンクの受信局(j)で受信される干渉波受信電力Ｉ(jkr)は次式で表される。
Ｉ(jkr)＝Ｔ(kt)・Ｇ(kt)・Ｄ(kt)(θ(kjt))・
Ｇ(jr)・Ｄ(jr)(θ(jkr))・Ａ・ｄ(kj)-x ・・・（７）
従って、ｊ番目の無線リンクの受信局(j)における希望波受信電力（所要受信電力）Ｃ(jr)と干渉波受信電力Ｉ(jkr)との比Ｃ(jr)／Ｉ(jkr)は前記第(5)式，第(6)式，第(7)式より次式で表される。
【００４７】
【００４８】
図１に示す処理ＰＲ１では、無線リンク毎に目標Ｃ／Ｉを算出する。但し、無線基地局ＢＳと直接接続された最上位無線リンクについては、当無線リンクのＣ／Ｉをそのまま当無線リンクの目標Ｃ／Ｉに定める。
最上位無線リンク以外の各無線リンクについては、まずステップＳ１３で当無線リンクが属する通信経路上で当無線リンクよりも無線基地局ＢＳに近い他の無線リンク（上位無線リンクと呼ぶ）の無線端末ＷＴ又は無線基地局ＢＳのＣ／Ｉの中で最小のＣ／Ｉを選択し、それと当無線リンクのＣ／Ｉとを比較する。
【００４９】
図６に示すように、無線基地局ＢＳと無線端末ＷＴ(3)との間に１つの通信経路が形成されている場合を想定して説明する。この通信経路は、３つの無線リンクＬ(1B)，Ｌ(12)，Ｌ(23)で接続されている。
例えば無線リンクＬ(23)についてステップＳ１３を実行する場合には、２つの無線リンクＬ(1B)，Ｌ(12)が上位無線リンクになるので、無線リンクＬ(1B)における無線端末ＷＴ(1)又は無線基地局ＢＳのＣ／Ｉ並びに無線リンクＬ(12)における無線端末ＷＴ(1)又はＷＴ(2)のＣ／Ｉの中で最小のＣ／Ｉを選択し、それと無線リンクＬ(23)における無線端末ＷＴ(2)又はＷＴ(3)のＣ／Ｉとを比較する。
【００５０】
「上位リンク最小Ｃ／Ｉ＜当無線リンクＣ／Ｉ」の場合、すなわち当無線リンクの送信局の送信電力が同じ通信経路上の他の無線リンクに比べて必要以上に大きい場合にはステップＳ１３からＳ１４に進み、そうでない場合にはステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４では、上位リンク最小Ｃ／Ｉを当無線リンクの目標Ｃ／Ｉに定める。例えば、図６において無線リンクＬ(23)を処理する場合には、上位無線リンクである無線リンクＬ(1B)におけるＣ／Ｉと無線リンクＬ(12)におけるＣ／Ｉとのいずれか小さい方を無線リンクＬ(23)の目標Ｃ／Ｉに定める。
【００５１】
ステップＳ１５では、ステップＳ１２で算出された当無線リンクのＣ／Ｉをそのまま当無線リンクの目標Ｃ／Ｉに定める。
図１に示すＰＲ１の処理は全ての無線リンクに対してそれぞれ実行される。従って、各々の無線リンクについてそれぞれ目標Ｃ／Ｉが決定される。この目標Ｃ／Ｉは、当無線リンクにおいてＣ／Ｉを下げる場合の目標値であり、当無線リンクを通る１つの通信経路上で通信品質の劣化が生じない下限値を表す。
【００５２】
次の処理ＰＲ２では、無線リンク毎に、送信電力を下げると仮定した場合の影響を表す変化量（Ｄｉｃ）を算出する。
まず、ステップＳ１７では当無線リンクのＣ／Ｉと当無線リンクの目標Ｃ／Ｉとを比較する。「当無線リンクＣ／Ｉ＞当無線リンク目標Ｃ／Ｉ」の場合には、ステップＳ１７からＳ１８に進む。
【００５３】
ステップＳ１８では、当無線リンクのＣ／Ｉが当無線リンクの目標Ｃ／Ｉになるまで当無線リンクの送信電力を下げると仮定した場合の、各無線リンクにおける干渉波受信電力Ｉと希望波受信電力Ｃとの割合（Ｉ／Ｃ）の全無線リンクについての総和の変化量Ｄｉｃを算出する。
送信電力を下げると仮定する無線リンクを順番に切り替えて、ステップＳ１７，Ｓ１８，Ｓ１９の処理を無線リンクの数だけ繰り返す。従って、無線リンクの総数がＮである場合を想定すると、処理ＰＲ２ではＮ個の変化量Ｄｉｃが得られる。なお、Ｃ／Ｉと目標Ｃ／Ｉとが等しい無線リンクについては送信電力を下げることができないので変化量Ｄｉｃは０になる。
【００５４】
次のステップＳ２０では、前の処理ＰＲ２で得られたＮ個の変化量Ｄｉｃを互いに比較する。そして、最大の変化量Ｄｉｃが得られた１つの無線リンクを制御対象無線リンクとして選出する。
ステップＳ２１では、ステップＳ２０で選出された１つの制御対象無線リンクについて、無線端末ＷＴのＣ／Ｉがその目標Ｃ／Ｉと一致するように、当無線リンクの無線端末ＷＴの送信電力を下げる。
【００５５】
すなわち、変化量Ｄｉｃが最大の無線リンクを制御対象無線リンクとし、その制御対象無線リンクについて送信電力を下げることによりシステム全体として干渉波の影響を最も効果的に低減することができる。
ステップＳ２２では、所定の終了条件に適合するか否かを識別する。終了条件に適合しない場合には、ステップＳ１２からの処理を繰り返し実行する。ステップＳ２２における実際の処理としては、例えば処理を繰り返す回数を予め定めた回数と比較してもよいし、各無線リンクのＣ／Ｉと目標Ｃ／Ｉとの差分の平均値を予め定めた閾値と比較してもよい。
【００５６】
ステップＳ１２〜Ｓ２２の処理を実行する度に１つの制御対象無線リンクが選出され、その無線リンクの送信電力が下がるので、ステップＳ１２〜Ｓ２２の処理を複数回繰り返すことにより、各無線リンクのＣ／Ｉと目標Ｃ／Ｉとの差は徐々に小さくなる。
但し、送信電力が減らされる無線リンクはそれが属する通信経路上で必要とされるエンド−エンド通信速度に必要とされる送信電力と比べて大きな送信電力で送信している無線リンクに限定される。そのため、図１に示す処理によっていくつかの無線リンクの送信電力を減らしても、各通信経路のエンド−エンド通信速度が下がることはない。つまり、各通信経路のエンド−エンド通信速度に合わせて余分な電力で送信しないように、各無線リンクの送信電力を最適化することができる。
【００５７】
以上の説明では、各無線端末及び無線基地局の位置関係が把握できる初期状態で各無線端末及び無線基地局の送信電力を決定する設計時の状況を想定している。しかし、例えば既存のツリー型マルチホップ無線ネットワークに新たな無線端末を追加する場合に各無線端末及び無線基地局の送信電力を再び最適化するために本発明を利用することもできる。
【００５８】
その場合には、各無線端末及び無線基地局に受信Ｃ／Ｉの測定機能を設けるのが望ましい。そして、各無線端末及び無線基地局でそれぞれ測定された受信Ｃ／Ｉを所定の制御局に通知し、制御局で本発明の方法を用いて各局の送信電力を決定し、決定された送信電力を制御局から各無線端末及び無線基地局に通知し、各無線端末及び無線基地局では通知された送信電力の情報に従って送信電力を制御すればよい。
【００５９】
なお、この形態では最適化アルゴリズムの「Simulated Annealing方法」を利用している。
この形態の送信電力設定方法はコンピュータを用いて自動的に実行することができる。コンピュータを用いる場合には、図１に示す手順に相当する送信電力設定プログラムを作成しておき、この送信電力設定プログラムを所定の記録媒体あるいはネットワークからコンピュータに読み込んで実行すればよい。
【００６０】
（第２の実施の形態）
本発明のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法及び送信電力設定プログラムの１つの実施の形態について、図２を参照して説明する。この形態は、請求項７及び請求項１０に対応する。
図２はこの形態の送信電力設定方法の手順を示すフローチャートである。この形態は、第１の実施の形態の変形例である。また、図２において図１と対応するステップには同一の番号を付けて示してある。第１の実施の形態と同一の部分については以下の説明を省略する。
【００６１】
この形態では、図２に示すようにステップＳ１２の後でステップＳ３１を実行する。ステップＳ３１では、最上位無線リンク（無線基地局ＢＳと直接接続された無線リンク）の目標Ｃ／Ｉとして予め定めた定数を割り当てる。この定数としては、例えばネットワーク設計上の所要Ｃ／Ｉなどが考えられる。
最上位無線リンクの目標Ｃ／Ｉとして予め定めた定数を割り当てることにより、各通信経路の最上位無線リンクについて、無線端末局あるいは無線基地局のＣ／Ｉを前記定数に極力揃えようとするので、各通信経路の最上位無線リンクの通信速度を均一化することが可能になる。すなわち、各通信経路の通信品質を均一化することができる。
【００６２】
図２の処理ＰＲ１Ｂでは、最上位無線リンク以外の各無線リンクについて目標Ｃ／Ｉを算出する。それ以外は図１の処理ＰＲ１と同一である。
この形態の送信電力設定方法はコンピュータを用いて自動的に実行することができる。コンピュータを用いる場合には、図２に示す手順に相当する送信電力設定プログラムを作成しておき、この送信電力設定プログラムを所定の記録媒体あるいはネットワークからコンピュータに読み込んで実行すればよい。
【００６３】
（第３の実施の形態）
本発明のツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法及び送信電力設定プログラムの１つの実施の形態について、図３を参照して説明する。この形態は、請求項８及び請求項１１に対応する。
図３はこの形態の送信電力設定方法の手順を示すフローチャートである。この形態は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の変形例である。また、図３において図２と対応するステップには同一の番号を付けて示してある。第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同一の部分については以下の説明を省略する。
【００６４】
この形態では、図３に示すようにステップＳ１２の後でステップＳ３２を実行する。ステップＳ３２では、全ての無線リンクにおける無線端末局及び無線基地局のＣ／Ｉの平均値を算出し、その結果（平均Ｃ／Ｉ）を最上位無線リンク（無線基地局ＢＳと直接接続された無線リンク）の目標Ｃ／Ｉとして割り当てる。
最上位無線リンクの無線端末局あるいは無線基地局の目標Ｃ／Ｉとして平均Ｃ／Ｉを割り当てることにより、各通信経路の最上位無線リンクについて、無線端末局あるいは無線基地局のＣ／Ｉを平均Ｃ／Ｉに極力揃えるように制御される。また、最上位無線リンク以外の無線リンクにおける無線端末局のＣ／Ｉをその無線リンクが属する通信経路上の最上位無線リンクにおける無線端末局あるいは無線基地局のＣ／Ｉに極力揃えるように制御される。そのため、結果的に全ての無線リンクにおける無線端末局及び無線基地局のＣ／Ｉを均一化することになる。
【００６５】
この形態の送信電力設定方法はコンピュータを用いて自動的に実行することができる。コンピュータを用いる場合には、図３に示す手順に相当する送信電力設定プログラムを作成しておき、この送信電力設定プログラムを所定の記録媒体あるいはネットワークからコンピュータに読み込んで実行すればよい。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、各無線端末局及び無線基地局がエンド−エンド通信速度に必要とされる送信電力を超える余分な電力で送信しないように各局の送信電力を最適化することが可能になる。
【００６７】
また、本発明の方法を実施することにより各局の送信電力は前述の目標Ｃ／Ｉと等しくなる。それを検証するために計算機を用いてシミュレーションを実施した。その結果が図８に示されている。
図８においては、あるチャネル配置直後において各無線リンクにおける無線端末局あるいは無線基地局の希望波受信電力が一定になるように各局の送信電力を定めた初期状態についての実際のＣ／Ｉの累積分布及び目標Ｃ／Ｉの累積分布と、前記初期状態から第１の実施の形態の手順を用いて各局の送信電力を定めた場合の実際のＣ／Ｉの累積分布及び目標Ｃ／Ｉの累積分布と、前記初期状態から第３の実施の形態の手順を用いて各局の送信電力を定めた場合の実際のＣ／Ｉの累積分布及び目標Ｃ／Ｉの累積分布とが対比できるように表してある。
【００６８】
このシミュレーションにおいては、無線基地局のセルモデルとして正方形モデルを想定し、無線基地局は正方形の中心に配置されるものとした。また、無線端末局が各セル内に一様になるように、セル内を格子分割して各格子点を中心とした正方形を描きその正方形内に１無線端末局をランダム分布させている。また、経路については無線基地局を中心とする正方形周辺上の格子点に対応する無線端末局は無線基地局からのホップ数が同一とし、各無線端末局が上り方向で最も近い無線端末局又は無線基地局と接続するようにした。また、各局のアンテナについては次式で与えられる指向性アンテナパターンのペンシルビームアンテナを想定した。
【数１】
θH：半値幅
αB：サイドローブ減衰量
また、上記以外のシミュレーションの条件については次の表に示すとおりである。
【表１】
【００６９】
一方、本発明の各実施形態により各局の送信電力を変更して得られる特性を参照すると、実際のＣ／Ｉの累積分布と目標Ｃ／Ｉの累積分布とがほぼ一致していることが分かる。従って、本発明によれば各無線端末局及び無線基地局が余分な電力を送信しないように送信電力を適切に決定できることが分かる。
また、第１の実施の形態よりも第３の実施の形態の手順で送信電力を決定した方が累積分布の低い範囲でのＣ／Ｉが向上していることが分かる。従って、第１の実施の形態において、最上位リンクの無線端末局あるいは無線基地局に対しても送信電力を変更することが効果的であることが分かる。
【００７０】
すなわち、第２の実施の形態のように最上位無線リンクにおける無線端末局あるいは無線基地局の目標Ｃ／Ｉにある定数を割り当てることにより、各通信経路の最上位無線リンクにおける無線端末局あるいは無線基地局のＣ／Ｉを前記定数に極力揃えるように制御することになり、各通信経路の最上位無線リンクの通信速度を均一化することができる。すなわち、各通信経路の通信品質を均一化することができる。
【００７１】
また、第３の実施の形態のように最上位無線リンクにおける無線端末局あるいは無線基地局の目標Ｃ／Ｉに平均Ｃ／Ｉを割り当てることにより、各通信経路の最上位無線リンクにおける無線端末局あるいは無線基地局のＣ／Ｉを平均Ｃ／Ｉに極力揃えるように制御することになる。また、最上位無線リンク以外の無線リンクにおける無線端末局のＣ／Ｉを、その無線リンクの属する通信経路の最上位無線リンクにおける無線端末局あるいは無線基地局のＣ／Ｉに極力揃えるように制御される。その結果、全ての無線リンクにおける無線端末局及び無線基地局のＣ／Ｉを均一化することができる。
【００７２】
本発明は、上記のように全無線リンクにおける各局のＣ／Ｉをなるべく最上位無線リンクにおける無線端末局及び無線基地局のＣ／Ｉに近づける送信電力を決定することができるので、ベストエフォート型サービスをツリー型マルチホップ無線ネットワークで提供する際に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の送信電力設定方法の手順を示すフローチャートである。
【図２】第２の実施の形態の送信電力設定方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】第３の実施の形態の送信電力設定方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】送信局及び受信局の配置例を示す平面図である。
【図５】各局の配置例を示す平面図である。
【図６】１つの通信経路を構成する各無線リンクの構成例を示すブロック図である。
【図７】ツリー型マルチホップ無線ネットワークの構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明による特性変化を示すグラフである。
【符号の説明】
ＢＳ 無線基地局
ＷＴ 無線端末
Ｌ 無線リンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission power setting method and transmission power setting program for a tree-type multi-hop wireless network.
[0002]
[Prior art]
The tree-type multi-hop wireless network is configured as shown in FIG. 7, for example. That is, a plurality of wireless terminals WT and a base station BS are provided. Each wireless terminal WT has a transmission function, a reception function, and a relay function. The base station BS communicates with the wireless terminal WT via a wireless line, and relays signals between the wireless terminal WT and the wired network.
[0003]
In the example shown in FIG. 7, the wireless terminal WT (1) -WT (2), the wireless terminal WT (1) -WT (3), the wireless terminal WT (2) -WT (3), Radio lines are formed between the terminal WT (4) and WT (5), between the wireless terminal WT (1) and the base station BS, and between the wireless terminal WT (4) and the base station BS, respectively.
That is, a large number of wireless terminals WT are connected to the base station BS in a tree shape via respective wireless lines. Therefore, for example, even when the wireless terminal WT (2) cannot communicate directly with the base station BS, it can communicate between the wireless terminal WT (2) and the base station BS via a plurality of wireless lines. Can do.
[0004]
For example, when the wireless terminal WT (2) transmits information to a terminal on a wired network, the information transmitted by the wireless terminal WT (2) first reaches the wireless terminal WT (1) via the wireless line. The wireless terminal WT (1) relays information and sends the received information to the adjacent base station BS via the wireless line. Similarly, the base station BS relays information and sends the received information to terminals on the wired network. That is, information is transmitted to a destination via a plurality of wireless lines by relay.
[0005]
Such a tree-type multi-hop wireless network improves the use efficiency of the radio frequency, expands the wireless communication area, bypasses the route, compared to a general star-type wireless network that directly connects each wireless terminal and the base station. It is excellent in terms of construction.
Also, in such a communication system, transmission power is determined independently for each wireless line conventionally. Actually, a permissible value of interference reception power at the receiving station is predetermined for each radio channel, and the transmission power of the transmitting station is determined according to the permissible value and the required communication speed on the design of the radio channel.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the transmission power of each wireless line is determined using a conventional method, if the interference reception power of a receiving station that forms a certain wireless line exceeds the allowable value, the required communication speed cannot be maintained on the wireless line. That is, if the interference reception power exceeds the allowable value, the designed communication speed cannot be guaranteed.
[0007]
Actually, since it is assumed that a large number of wireless terminal stations are arranged in an arbitrary positional relationship, the transmission power of each wireless line is set so that the interference reception power of each receiving station is below the allowable value for all wireless lines. Cannot always be determined.
Therefore, in a tree-type multi-hop wireless network, the communication speeds that can be guaranteed for each of a plurality of wireless lines constituting a communication path between a transmission source terminal and a destination terminal are different from each other.
[0008]
For this reason, in the tree-type multi-hop wireless network, the communication speed between the source terminal and the destination terminal (referred to as end-to-end communication speed) is the communication speed among all the wireless lines on the route. Limited by a single radio link constraint.
Accordingly, when the communication speed of each wireless line is determined independently, the end-to-end communication speed may be included in the plurality of wireless lines constituting the path between the transmission source terminal and the destination terminal. There will also be a wireless line corresponding to a higher communication speed. In this case, a signal is transmitted using a surplus power more than necessary in a wireless line whose communication speed is higher than the end-to-end communication speed.
[0009]
Such extra transmission power causes extra interference to other radio lines, and as a result, reduces the communication capacity of the entire tree-type multi-hop radio network.
The present invention provides a transmission power setting method and transmission power setting program for a tree-type multi-hop wireless network capable of minimizing the transmission power of each wireless terminal station and wireless base station and improving the communication capacity of the entire network. With the goal.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
[0011]
The wireless terminal station and the wireless base station according to
Therefore, the communication speed of each wireless link can be made uniform, and the interference of radio waves from other stations can be reduced, so that the communication capacity of the entire tree-type multi-hop wireless network can be increased.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the transmission power setting method for the tree-type multi-hop wireless network according to the first aspect, in the first procedure, the received power of a desired wave at a receiving station of each wireless link becomes a predetermined value. The transmission power of the transmission station is determined.
In
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the transmission power setting method for the tree-type multi-hop wireless network according to the first aspect, in the fourth procedure, the radio link is formed so that the CI ratio of each radio link is equal to the target CI ratio. The total IC ratio change amount is obtained on the assumption that the transmission power of the wireless terminal station and / or the wireless base station to be changed is changed.
The target CI ratio is a minimum CI ratio on a communication path that connects a wireless terminal station and a wireless base station and includes a plurality of wireless links. Therefore, even if the CI ratio of each radio link is lowered to the target CI ratio on the same communication path, the end-to-end communication speed does not deteriorate.
[0014]
According to the third aspect of the present invention, the overall effect when the CI ratio of each radio link is lowered to the target CI ratio is examined by obtaining the total IC ratio change amount for each radio link whose transmission power is to be changed. it can.
According to a fourth aspect of the present invention, in the transmission power setting method for the tree-type multi-hop wireless network according to the first aspect, in the fifth procedure, one wireless link having the maximum IC ratio change amount among all the wireless links is selected. It is selected as a control target link.
[0015]
By reducing the transmission power of the transmitting station forming one radio link having the maximum IC ratio change amount among all the radio links, the influence of interference waves of the entire system can be suppressed most. Therefore, this radio link is selected as the control target link.
According to a fifth aspect of the present invention, in the transmission power setting method for the tree-type multi-hop wireless network according to the first aspect, in the sixth procedure, the CI ratio of the controlled link is set equal to the target CI ratio of the radio link. The transmission power of the wireless terminal station and / or the wireless base station forming the wireless link is changed.
[0016]
The target CI ratio is a minimum CI ratio on a communication path that connects a wireless terminal station and a wireless base station and includes a plurality of wireless links. Therefore, even if the CI ratio of each radio link is lowered to the target CI ratio on the same communication path, the end-to-end communication speed does not deteriorate. A transmission power setting method for a tree-type multi-hop wireless network according to
[0017]
By repeatedly executing the second procedure to the sixth procedure a plurality of times, it is possible to sequentially select radio links to be transmitted with extra transmission power, change the transmission power, and optimize the CI ratio of the entire system. it can.
[0018]
The transmission power setting method for the tree-type multi-hop wireless network according to
As a constant assigned as the target CI ratio of the highest radio link, for example, a required CI ratio in network design may be used.
[0019]
In claim 7, since the control is performed so that the CI ratio of the radio terminal station or radio base station of the highest radio link in each communication path is as uniform as possible, the communication speed of the highest radio link of each communication path is made uniform. It becomes possible to become. That is, the communication quality of each communication path on the tree can be made uniform.
The transmission power setting method for the tree-type multi-hop wireless network according to
[0020]
According to the eighth aspect of the present invention, the control is performed so that the CI ratio of the radio terminal station or radio base station of the highest radio link is made equal to the average CI ratio in each communication path. In addition, since the CI ratio is controlled so as to match the CI ratio of the highest radio link for each radio link other than the highest radio link, as a result, the CI ratios of the radio terminal stations and radio base stations of all radio links are made uniform. can do.
[0021]
Claim 9 is composed of a radio base station and a plurality of radio terminal stations, and has a radio relay function for transmitting a signal received by at least a part of radio terminal stations to another radio terminal station or a radio base station, A wireless terminal station that cannot directly communicate with a base station determines the transmission power of each wireless terminal station in a communication system that performs wireless communication with the wireless base station using the wireless relay function of at least one other wireless terminal station A transmission power setting program that can be executed by a computer used to perform wireless communication for each wireless link that directly connects between two wireless terminal stations facing each other or between a wireless terminal station and a wireless base station via a wireless line Based on the first procedure for determining the initial value of the transmission power of the terminal station or radio base station, and the transmission power of each radio terminal station and radio base station, the radio terminal station of each radio link or A second procedure for obtaining a CI ratio representing a reception power ratio between a desired wave and an interference wave in the line base station, and, for each radio link, closer to the radio base station than the radio link on the communication path to which the radio link belongs Each other radio link is an upper radio link, and among the upper radio links, the third procedure for obtaining the minimum CI ratio as the target CI ratio of the radio link, and directly connecting the radio terminal station and the radio base station For each radio link excluding the highest radio link to be transmitted, when the CI ratio of the radio link is larger than the target CI ratio, the transmission power of the radio terminal station forming the radio link is changed according to the target CI ratio. Assuming that the change in the transmission power, the sum of the change in the IC ratio representing the change in the received power ratio between the interference wave and the desired wave in each radio link is calculated as the total change in the IC ratio. According to the fourth procedure, the fifth procedure for selecting one radio link as the control target link based on the IC ratio total change amount of each radio link, and the target CI ratio of the control target link And a sixth procedure for changing the transmission power of the wireless terminal station forming the wireless link.
[0022]
By executing the transmission power setting program of claim 9 on a predetermined computer, the transmission power setting method of the tree-type multi-hop wireless network of
According to a tenth aspect of the present invention, in the transmission power setting program according to the ninth aspect, in the third procedure, a constant is assigned as a target CI ratio for the highest radio link directly connecting the radio terminal station and the radio base station. And
[0023]
By executing the transmission power setting program according to claim 10 on a predetermined computer, the transmission power setting method for a tree-type multi-hop wireless network according to claim 7 can be implemented.
[0024]
The transmission power setting program according to claim 9 further includes a procedure for obtaining an average value of the CI ratios of the receiving stations in all radio links as an average CI ratio in the transmission power setting program according to claim 9, and in the third procedure, the wireless terminal station The average CI ratio is assigned as the target CI ratio for the highest radio link that directly connects the radio base station to the radio base station.
[0025]
By executing the transmission power setting program according to claim 11 on a predetermined computer, the transmission power setting method for a tree-type multi-hop wireless network according to claim 8 can be implemented.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the transmission power setting program according to the ninth aspect, in the first procedure, the transmission power of the transmission station is determined so that the reception power of the desired wave at the reception station of each radio link becomes a predetermined value. It is characterized by doing.
[0026]
By executing the transmission power setting program of
In the transmission power setting program according to claim 9, in the transmission power setting program according to claim 9, in the fourth procedure, a radio terminal station that forms the radio link so that a CI ratio of each radio link becomes equal to the target CI ratio, and / or Assuming that the transmission power of the radio base station is changed, the total IC ratio change amount is obtained.
[0027]
By executing the transmission power setting program of claim 13 on a predetermined computer, the transmission power setting method of the tree-type multi-hop wireless network of
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the transmission power setting program according to the ninth aspect, in the fifth procedure, a single radio link having the maximum IC ratio change amount is selected as a control target link among all the radio links. It is characterized by.
[0028]
The transmission power setting method for a tree-type multi-hop wireless network according to
Claim 15 is the transmission power setting program according to claim 9, wherein, in the sixth procedure, the wireless terminal that forms the wireless link so that the CI ratio of the controlled link is equal to the target CI ratio of the wireless link The transmission power of the station and / or the radio base station is changed.
[0029]
By executing the transmission power setting program according to claim 15 on a predetermined computer, the transmission power setting method for a tree-type multi-hop wireless network according to claim 5 can be implemented.
A sixteenth aspect of the present invention is the transmission power setting program according to the ninth aspect, wherein the second procedure, the third procedure, the fourth procedure, the fifth procedure, and the sixth procedure are repeatedly executed a plurality of times. To do.
[0030]
By executing the transmission power setting program according to claim 16 on a predetermined computer, the transmission power setting method for the tree-type multi-hop wireless network according to claim 6 can be implemented.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
One embodiment of a transmission power setting method and transmission power setting program for a tree-type multi-hop wireless network according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIGS. This form corresponds to
[0032]
FIG. 1 is a flowchart showing the procedure of the transmission power setting method of this embodiment. FIG. 4 is a plan view showing an example of arrangement of transmitting stations and receiving stations. FIG. 5 is a plan view showing an arrangement example of each station. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of each wireless link constituting one communication path. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a tree-type multi-hop wireless network.
[0033]
In this embodiment, the first procedure, the second procedure, the third procedure, the fourth procedure, the fifth procedure, and the sixth procedure in
In this mode, for example, as shown in FIG. 7, in a tree-type multi-hop wireless network in which a plurality of wireless terminals WT are connected to the wireless base station BS in a tree shape, transmission power of each wireless terminal WT and the wireless base station BS is transmitted. It is assumed that it is determined. Further, in this example, it is assumed that the radio base station BS and each radio terminal WT are fixed in position and the transmission power is determined in a state where the position information can be grasped.
[0034]
Each wireless terminal WT has a transmission function, a reception function, and a relay function. The base station BS communicates with the wireless terminal WT via a wireless line, and relays signals between the wireless terminal WT and the wired network.
In the example shown in FIG. 7, the wireless terminal WT (1) -WT (2), the wireless terminal WT (1) -WT (3), the wireless terminal WT (2) -WT (3), Radio lines are formed between the terminal WT (4) and WT (5), between the wireless terminal WT (1) and the base station BS, and between the wireless terminal WT (4) and the base station BS, respectively.
[0035]
That is, a large number of wireless terminals WT are connected to the base station BS in a tree shape via respective wireless lines. Therefore, for example, even when the wireless terminal WT (2) cannot communicate directly with the base station BS, it can communicate between the wireless terminal WT (2) and the base station BS via a plurality of wireless lines. Can do.
For example, when the wireless terminal WT (2) transmits information to a terminal on a wired network, the information transmitted by the wireless terminal WT (2) first reaches the wireless terminal WT (1) via the wireless line. The wireless terminal WT (1) relays information and sends the received information to the adjacent base station BS via the wireless line. Similarly, the base station BS relays information and sends the received information to terminals on the wired network. That is, information is transmitted to a destination via a plurality of wireless lines by relay.
[0036]
Note that one wireless line connecting between the wireless terminals WT facing each other and between the wireless terminal WT and the wireless base station BS is referred to as a wireless link.
For example, in FIG. 6, one communication path that connects the wireless terminal WT (3) and the wireless base station BS includes a wireless link L (23) that connects the wireless terminals WT (3) -WT (2), and a wireless terminal. The radio link L (12) connecting WT (2) -WT (1) and the radio link L (1B) connecting the radio terminal WT (1) -radio base station BS are configured.
[0037]
When the transmission power setting method shown in FIG. 1 is carried out, for example, the network configuration and the positional relationship of each station as shown in FIG. 7 are determined in advance, and a communication channel is arranged on each formable radio link. . Note that the process shown in FIG. 1 can be executed for any channel arrangement. Hereinafter, each step shown in FIG. 1 will be described.
In step S11, the transmission power T (n) of the transmitting station of this wireless link is determined so that the desired wave received power C (n) of each receiving station becomes a specified value for each wireless link (n is each wireless link) Represents a distinction number).
[0038]
For example, assuming that the transmitting station and the receiving station in one radio link are arranged as shown in FIG. 4, the transmission power of the transmitting station in step S11 can be determined as follows.
The strength E of the power (density) emitted from the antenna of the transmitting station in the θt direction is expressed by the following equation when considered formally.
[0039]
E = T · Gt · Dt (θt) (1)
On the other hand, when a radio wave of power p arrives in the θr direction, the receiving station inputs a signal of received power R [W] expressed by the following equation from the antenna according to the directivity (how to narrow down) of the antenna.
R = p · Gr · Dr (θr) (2)
Further, the radio wave attenuates according to the distance d as represented by the following equation.
[0040]
p = E ・ A ・ d-x
x: Propagation constant (about 2 to 4) (3)
A: Constant
x and A are determined according to the radio wave propagation environment.
Therefore, the relationship between the transmission power T of the transmission station and the reception power R of the reception station is expressed by the following equation.
[0041]
R = T · Gt · Dt (θt) · GrDr (θr) · A · d-x ... (4)
When the designer uniquely determines x, A, and R in the equation (4), the transmission power T of the transmitting station can be obtained from the equation (4). By executing step S11 of FIG. 1, the transmission power T (n) of the transmission station of each radio link is determined so that the desired wave reception power C (n) of each radio link becomes constant.
[0042]
The processes in steps S12 to S22 in FIG. 1 are repeatedly executed a plurality of times until a predetermined condition is satisfied.
In step S12, the ratio (C / I) of desired wave received power C and interference wave received power I in a signal received by each wireless terminal WT or wireless base station BS is calculated for each wireless link.
[0043]
For example, as shown in FIG. 5, there are a transmitting station (j) and a receiving station (j) that form a jth wireless link, and a transmitting station (k) and a receiving station (k) that form a kth wireless link. In this case, the signal from the transmission station (k) that forms the k-th radio link affects the reception signal of the reception station (j) of the j-th radio link as an interference wave.
Here, the desired wave received power (required received power) C (jr) transmitted from the transmitting station (j) of the j-th radio link and received by the receiving station (j) is expressed by the following equation.
[0044]
[0045]
Further, the desired wave received power (required received power) C (kr) transmitted from the transmitting station (k) of the kth radio link and received by the receiving station (k) is expressed by the following equation.
[0046]
On the other hand, the interference wave received power I (jkr) transmitted from the transmitting station (k) of the kth wireless link and received by the receiving station (j) of the jth wireless link is expressed by the following equation.
I (jkr) = T (kt) ・ G (kt) ・ D (kt) (θ (kjt)) ・
G (jr) ・ D (jr) (θ (jkr)) ・ A ・ d (kj)-x ... (7)
Therefore, the ratio C (jr) / I (jkr) between the desired wave received power (required received power) C (jr) and the interference wave received power I (jkr) at the receiving station (j) of the j-th radio link is It is expressed by the following equation from equations (5), (6), and (7).
[0047]
[0048]
In the process PR1 shown in FIG. 1, the target C / I is calculated for each radio link. However, for the highest radio link directly connected to the radio base station BS, the C / I of the radio link is set as the target C / I of the radio link as it is.
For each radio link other than the highest radio link, first, in step S13, a radio terminal of another radio link (referred to as an upper radio link) closer to the radio base station BS than the radio link on the communication path to which the radio link belongs. The smallest C / I is selected from the C / Is of the WT or the radio base station BS and compared with the C / I of the radio link.
[0049]
As illustrated in FIG. 6, description will be made assuming that one communication path is formed between the radio base station BS and the radio terminal WT (3). This communication path is connected by three wireless links L (1B), L (12), and L (23).
For example, when step S13 is executed for the radio link L (23), the two radio links L (1B) and L (12) become higher radio links, so the radio terminal WT (1) in the radio link L (1B) ) Or the C / I of the radio base station BS and the C / I of the radio terminal WT (1) or WT (2) in the radio link L (12), and the radio link L ( 23) Compare the C / I of the wireless terminal WT (2) or WT (3) in 23).
[0050]
In the case of “upper link minimum C / I <current wireless link C / I”, that is, when the transmission power of the transmitting station of the wireless link is larger than necessary compared to other wireless links on the same communication path, step S13 The process proceeds to S14, and if not, the process proceeds to step S15.
In step S14, the upper link minimum C / I is determined as the target C / I of the radio link. For example, when processing the radio link L (23) in FIG. 6, the smaller one of C / I in the radio link L (1B) which is the higher radio link and C / I in the radio link L (12). Is defined as the target C / I of the radio link L (23).
[0051]
In step S15, the C / I of the radio link calculated in step S12 is set as the target C / I of the radio link as it is.
The processing of PR1 shown in FIG. 1 is executed for all radio links. Accordingly, a target C / I is determined for each radio link. This target C / I is a target value when C / I is lowered in the wireless link, and represents a lower limit value that does not cause deterioration in communication quality on one communication path passing through the wireless link.
[0052]
In the next process PR2, for each radio link, a change amount (Dic) representing an effect when it is assumed that the transmission power is reduced is calculated.
First, in step S17, the C / I of this radio link is compared with the target C / I of this radio link. If “current wireless link C / I> current wireless link target C / I”, the process proceeds from step S17 to S18.
[0053]
In step S18, when it is assumed that the transmission power of the radio link is lowered until the C / I of the radio link becomes the target C / I of the radio link, the interference wave reception power I and the desired wave reception in each radio link are assumed. The total change amount Dic for all the radio links in the ratio (I / C) to the power C is calculated.
The radio links assumed to reduce the transmission power are switched in order, and the processes of steps S17, S18, and S19 are repeated for the number of radio links. Accordingly, assuming that the total number of radio links is N, N change amounts Dic are obtained in the process PR2. Note that the amount of change Dic is zero because the transmission power cannot be reduced for a radio link having the same C / I and target C / I.
[0054]
In the next step S20, the N change amounts Dic obtained in the previous process PR2 are compared with each other. Then, one radio link with the maximum change amount Dic is selected as a control target radio link.
In step S21, the transmission power of the radio terminal WT of the radio link is lowered so that the C / I of the radio terminal WT matches the target C / I for one controlled radio link selected in step S20.
[0055]
That is, the influence of the interference wave can be most effectively reduced as the entire system by setting the radio link having the maximum change amount Dic as the control target radio link and reducing the transmission power for the control target radio link.
In step S22, it is identified whether or not a predetermined end condition is met. If the end condition is not met, the processing from step S12 is repeatedly executed. As an actual process in step S22, for example, the number of times the process is repeated may be compared with a predetermined number, or an average value of differences between the C / I of each radio link and the target C / I is set as a predetermined threshold value. May be compared.
[0056]
Each time the processes of steps S12 to S22 are executed, one radio link to be controlled is selected, and the transmission power of the radio link is reduced. Therefore, by repeating the processes of steps S12 to S22 a plurality of times, the C / The difference between I and the target C / I gradually decreases.
However, a radio link whose transmission power is reduced is limited to a radio link transmitting with a transmission power larger than the transmission power required for the end-to-end communication speed required on the communication path to which the transmission link belongs. . Therefore, even if the transmission power of several radio links is reduced by the process shown in FIG. 1, the end-to-end communication speed of each communication path does not decrease. That is, it is possible to optimize the transmission power of each radio link so as not to transmit with extra power according to the end-to-end communication speed of each communication path.
[0057]
In the above description, a design situation is assumed in which the transmission power of each radio terminal and radio base station is determined in an initial state where the positional relationship between each radio terminal and radio base station can be grasped. However, for example, when a new wireless terminal is added to an existing tree-type multi-hop wireless network, the present invention can be used to optimize the transmission power of each wireless terminal and wireless base station again.
[0058]
In this case, it is desirable to provide a reception C / I measurement function in each wireless terminal and wireless base station. Then, the reception C / I measured by each wireless terminal and the wireless base station is notified to a predetermined control station, and the transmission power of each station is determined by the control station using the method of the present invention. From the control station to each radio terminal and radio base station, and each radio terminal and radio base station may control the transmission power according to the notified transmission power information.
[0059]
In this embodiment, the optimization algorithm “Simulated Annealing Method” is used.
This form of transmission power setting method can be automatically executed using a computer. In the case of using a computer, a transmission power setting program corresponding to the procedure shown in FIG. 1 may be created, and this transmission power setting program may be read from a predetermined recording medium or network and executed.
[0060]
(Second Embodiment)
An embodiment of a transmission power setting method and transmission power setting program for a tree-type multi-hop wireless network according to the present invention will be described with reference to FIG. This form corresponds to claims 7 and 10.
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the transmission power setting method of this embodiment. This form is a modification of the first embodiment. In FIG. 2, steps corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The following description is omitted for the same parts as those of the first embodiment.
[0061]
In this embodiment, step S31 is executed after step S12 as shown in FIG. In step S31, a predetermined constant is assigned as the target C / I of the highest radio link (radio link directly connected to the radio base station BS). As this constant, for example, required C / I in network design can be considered.
By assigning a predetermined constant as the target C / I of the highest radio link, the C / I of the radio terminal station or radio base station is tried to be aligned with the constant as much as possible for the highest radio link of each communication path. It becomes possible to equalize the communication speed of the highest radio link of each communication path. That is, the communication quality of each communication path can be made uniform.
[0062]
In the process PR1B of FIG. 2, the target C / I is calculated for each radio link other than the highest radio link. The rest is the same as the process PR1 of FIG.
This form of transmission power setting method can be automatically executed using a computer. In the case of using a computer, a transmission power setting program corresponding to the procedure shown in FIG. 2 is created, and this transmission power setting program may be read from a predetermined recording medium or network and executed.
[0063]
(Third embodiment)
An embodiment of a transmission power setting method and transmission power setting program for a tree-type multi-hop wireless network according to the present invention will be described with reference to FIG. This form corresponds to claims 8 and 11.
FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the transmission power setting method of this embodiment. This form is a modification of the first embodiment and the second embodiment. In FIG. 3, the steps corresponding to those in FIG. 2 are given the same numbers. The following description of the same parts as those in the first embodiment and the second embodiment will be omitted.
[0064]
In this embodiment, step S32 is executed after step S12 as shown in FIG. In step S32, the average value of C / I of the radio terminal station and the radio base station in all radio links is calculated, and the result (average C / I) is calculated as the highest radio link (directly connected to the radio base station BS). Assigned as the target C / I of the radio link).
By assigning an average C / I as the target C / I of the radio terminal station or radio base station of the highest radio link, the C / I of the radio terminal station or radio base station is averaged for the highest radio link of each communication path. It is controlled so as to be aligned with C / I as much as possible. Also, control is performed so that the C / I of the wireless terminal station in the wireless link other than the highest wireless link is aligned with the C / I of the wireless terminal station or wireless base station in the highest wireless link on the communication path to which the wireless link belongs as much as possible. Is done. Therefore, as a result, the C / I of the wireless terminal station and the wireless base station in all wireless links is made uniform.
[0065]
This form of transmission power setting method can be automatically executed using a computer. In the case of using a computer, a transmission power setting program corresponding to the procedure shown in FIG. 3 may be created, and this transmission power setting program may be read from a predetermined recording medium or network and executed.
[0066]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to optimize the transmission power of each station so that each wireless terminal station and wireless base station do not transmit with excess power exceeding the transmission power required for the end-to-end communication speed. .
[0067]
Further, by executing the method of the present invention, the transmission power of each station becomes equal to the aforementioned target C / I. In order to verify it, a simulation was performed using a computer. The result is shown in FIG.
In FIG. 8, the actual C / I accumulation in the initial state in which the transmission power of each station is determined so that the desired signal reception power of the radio terminal station or radio base station in each radio link is constant immediately after a certain channel arrangement. Distribution and cumulative distribution of target C / I and cumulative distribution of actual C / I and cumulative target C / I when transmission power of each station is determined from the initial state using the procedure of the first embodiment The distribution is expressed so that the actual C / I cumulative distribution and the target C / I cumulative distribution when the transmission power of each station is determined from the initial state using the procedure of the third embodiment can be compared. It is.
[0068]
In this simulation, a square model is assumed as the cell model of the radio base station, and the radio base station is arranged at the center of the square. Further, the cell is divided into grids so that the radio terminal stations are uniform in each cell, and a square centering on each grid point is drawn, and one radio terminal station is randomly distributed in the square. As for the route, the wireless terminal stations corresponding to the lattice points on the square periphery centered on the wireless base station have the same number of hops from the wireless base station, and each wireless terminal station is the closest wireless terminal station in the uplink direction or Connected to a radio base station. As for the antenna of each station, a pencil beam antenna having a directional antenna pattern given by the following equation was assumed.
[Expression 1]
θH:Half width
αB: Sidelobe attenuation
The simulation conditions other than the above are as shown in the following table.
[Table 1]
[0069]
On the other hand, referring to the characteristics obtained by changing the transmission power of each station according to each embodiment of the present invention, it can be seen that the actual C / I cumulative distribution and the target C / I cumulative distribution substantially coincide. . Therefore, according to the present invention, it is understood that the transmission power can be appropriately determined so that each wireless terminal station and wireless base station do not transmit excessive power.
Also, it can be seen that the C / I in the range where the cumulative distribution is lower is improved when the transmission power is determined by the procedure of the third embodiment than in the first embodiment. Therefore, in the first embodiment, it can be seen that it is effective to change the transmission power for the radio terminal station or radio base station of the highest link.
[0070]
That is, by assigning a constant at the target C / I of the radio terminal station or radio base station in the highest radio link as in the second embodiment, the radio terminal station or radio in the highest radio link of each communication path is assigned. Control is performed so that the C / Is of the base stations are aligned with the constants as much as possible, and the communication speed of the highest radio link of each communication path can be made uniform. That is, the communication quality of each communication path can be made uniform.
[0071]
Further, by assigning an average C / I to the target C / I of the radio terminal station or radio base station in the highest radio link as in the third embodiment, the radio terminal station in the highest radio link of each communication path Alternatively, control is performed so that the C / Is of the radio base stations are aligned with the average C / I as much as possible. Also, control is performed so that the C / Is of the wireless terminal stations in the wireless links other than the highest wireless link are aligned with the C / Is of the wireless terminal station or the wireless base station in the highest wireless link of the communication path to which the wireless link belongs as much as possible. Is done. As a result, the C / I of the wireless terminal station and the wireless base station in all wireless links can be made uniform.
[0072]
Since the present invention can determine the transmission power to make the C / I of each station in all radio links as close as possible to the C / I of the radio terminal station and radio base station in the highest radio link as described above, the best effort type This is particularly effective when providing services in a tree-type multi-hop wireless network.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a procedure of a transmission power setting method according to a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure of a transmission power setting method according to the second embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of a transmission power setting method according to the third embodiment.
FIG. 4 is a plan view showing an arrangement example of transmitting stations and receiving stations.
FIG. 5 is a plan view showing an arrangement example of each station.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of each wireless link configuring one communication path.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a tree-type multi-hop wireless network.
FIG. 8 is a graph showing a change in characteristics according to the present invention.
[Explanation of symbols]
BS radio base station
WT wireless terminal
L Wireless link
Claims (16)
無線回線により対向する２つの無線端末局の間又は無線端末局と無線基地局との間を直接接続する各無線リンクについて、無線端末局又は無線基地局の送信電力の初期値を決定する第１の手順と、
各無線端末局及び無線基地局の送信電力に基づいて、前記各無線リンクの無線端末局又は無線基地局における希望波と干渉波との受信電力比を表すＣＩ比を求める第２の手順と、
各無線リンクについて、当該無線リンクが属する通信経路上で当該無線リンクよりも無線基地局に近い他の各無線リンクを上位無線リンクとし、各上位無線リンクの中で、最小のＣＩ比を当該無線リンクの目標ＣＩ比として求める第３の手順と、
無線端末局と無線基地局とを直接接続する最上位無線リンクを除く各無線リンクについて、当該無線リンクのＣＩ比が目標ＣＩ比よりも大きい場合に、前記目標ＣＩ比に応じて当該無線リンクを形成する無線端末局の送信電力を変更することを仮定し、当該送信電力の変更に伴って各無線リンクにおける干渉波と希望波との受信電力比の変化を表すＩＣ比変化量の全無線リンクに関する総和をＩＣ比総変化量として求める第４の手順と、
各無線リンクの前記ＩＣ比総変化量に基づいて１つの無線リンクを制御対象リンクとして選出する第５の手順と、
前記制御対象リンクの目標ＣＩ比に応じて当該無線リンクを形成する無線端末局の送信電力を変更する第６の手順と
を実行すること特徴とするツリー型マルチホップ無線ネットワークの送信電力設定方法。Consists of a radio base station and a plurality of radio terminal stations, and has a radio relay function for transmitting signals received by at least some of the radio terminal stations to other radio terminal stations or radio base stations. In a communication system in which a wireless terminal station that is unable to communicate performs wireless communication with a wireless base station using the wireless relay function of at least one other wireless terminal station, the transmission power of each wireless terminal station and / or wireless base station is reduced. A transmission power setting method for a tree-type multi-hop wireless network for determination, comprising:
A first value for determining an initial value of transmission power of a radio terminal station or a radio base station for each radio link directly connecting two radio terminal stations facing each other via a radio channel or between a radio terminal station and a radio base station And steps
A second procedure for obtaining a CI ratio representing a reception power ratio between a desired wave and an interference wave in the radio terminal station or radio base station of each radio link based on the transmission power of each radio terminal station and radio base station;
For each radio link, each other radio link closer to the radio base station than the radio link on the communication path to which the radio link belongs is set as an upper radio link, and the minimum CI ratio among the upper radio links is set to the radio link. A third procedure for determining the target CI ratio of the link;
For each radio link excluding the highest radio link that directly connects the radio terminal station and the radio base station, when the CI ratio of the radio link is larger than the target CI ratio, the radio link is set according to the target CI ratio. Assuming that the transmission power of the wireless terminal station to be formed is changed, all the radio links having an IC ratio change amount representing a change in the reception power ratio between the interference wave and the desired wave in each radio link with the change of the transmission power A fourth procedure for determining the sum of the values as the IC ratio total change amount;
A fifth procedure for selecting one radio link as a control target link based on the total IC ratio change amount of each radio link;
A transmission power setting method for a tree-type multi-hop wireless network, comprising: performing a sixth procedure of changing transmission power of a wireless terminal station forming the wireless link according to a target CI ratio of the control target link.
無線回線により対向する２つの無線端末局の間又は無線端末局と無線基地局との間を直接接続する各無線リンクについて、無線端末局又は無線基地局の送信電力の初期値を決定する第１の手順と、
各無線端末局及び無線基地局の送信電力に基づいて、前記各無線リンクの無線端末局又は無線基地局における希望波と干渉波との受信電力比を表すＣＩ比を求める第２の手順と、
各無線リンクについて、当該無線リンクが属する通信経路上で当該無線リンクよりも無線基地局に近い他の各無線リンクを上位無線リンクとし、各上位無線リンクの中で、最小のＣＩ比を当該無線リンクの目標ＣＩ比として求める第３の手順と、
無線端末局と無線基地局とを直接接続する最上位無線リンクを除く各無線リンクについて、当該無線リンクのＣＩ比が目標ＣＩ比よりも大きい場合に、前記目標ＣＩ比に応じて当該無線リンクを形成する無線端末局の送信電力を変更することを仮定し、当該送信電力の変更に伴って各無線リンクにおける干渉波と希望波との受信電力比の変化を表すＩＣ比変化量の全無線リンクに関する総和をＩＣ比総変化量として求める第４の手順と、
各無線リンクの前記ＩＣ比総変化量に基づいて１つの無線リンクを制御対象リンクとして選出する第５の手順と、
前記制御対象リンクの目標ＣＩ比に応じて当該無線リンクを形成する無線端末局の送信電力を変更する第６の手順と
を設けたことを特徴とする送信電力設定プログラム。Consists of a radio base station and a plurality of radio terminal stations, and has a radio relay function for transmitting signals received by at least some of the radio terminal stations to other radio terminal stations or radio base stations. A computer used to determine the transmission power of each wireless terminal station in a communication system in which a wireless terminal station that cannot communicate uses the wireless relay function of at least one other wireless terminal station to perform wireless communication with a wireless base station A transmission power setting program executable by
A first value for determining an initial value of transmission power of a radio terminal station or a radio base station for each radio link directly connecting two radio terminal stations facing each other via a radio channel or between a radio terminal station and a radio base station And steps
A second procedure for obtaining a CI ratio representing a reception power ratio between a desired wave and an interference wave in the radio terminal station or radio base station of each radio link based on the transmission power of each radio terminal station and radio base station;
For each radio link, each other radio link closer to the radio base station than the radio link on the communication path to which the radio link belongs is set as an upper radio link, and the minimum CI ratio among the upper radio links is set to the radio link. A third procedure for determining the target CI ratio of the link;
For each radio link excluding the highest radio link that directly connects the radio terminal station and the radio base station, when the CI ratio of the radio link is larger than the target CI ratio, the radio link is set according to the target CI ratio. Assuming that the transmission power of the wireless terminal station to be formed is changed, all the radio links having an IC ratio change amount representing a change in the reception power ratio between the interference wave and the desired wave in each radio link with the change of the transmission power A fourth procedure for determining the sum of the values as the IC ratio total change amount;
A fifth procedure for selecting one radio link as a control target link based on the total IC ratio change amount of each radio link;
A transmission power setting program, comprising: a sixth procedure for changing transmission power of a wireless terminal station forming the wireless link according to a target CI ratio of the control target link.
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