JP2009231990A - 移動通信端末装置及び通信制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】移動通信端末装置がデータの中継を行うこと。
【解決手段】移動通信端末装置に、無線基地局又は中継局又は中継制御を行う他の移動通信端末装置から受信した信号に基づいて、中継局としての動作を実行するか判断する判断手段と、中継制御を実行すると判断した場合に、自装置が中継局としての動作を実行するように制御する制御手段とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、移動無線通信技術に関する。
近年、無線基地局(BS: Base Station)との通信品質が悪いエリアをカバーするため、マルチホップ・リレー通信方式が検討されている。この背景の１つは、エンドユーザーに対して大容量の高速データ通信を、より安価に提供したいニーズが高まっていることにある。
無線基地局は、アクセス・ネットワークと、例えばイーサネット（登録商標）を介して有線により直接接続される。この有線には、光ファイバーが含まれる。例えば、図１に示すように、ネットワークが構成される。図１において、アクセス・ネットワークは、IPコア・ネットワークに含まれる。IPコア・ネットワークには、IPルータ、イーサネット回線が含まれる。アクセス・ネットワークと無線基地局との間は、IPルータ、イーサネット回線、無線回線を介して接続される。移動局(MS: Mobile Station)は、無線通信インターフェースにより無線基地局と通信を行なう。移動局には携帯端末が含まれる。
マルチホップ・リレー通信が行われる場合には、無線基地局は、移動局と無線アクセスを行う他に、無線中継及び転送を担う無線リレー局（RS: Relay Station）と無線アクセスを行う（例えば、特許文献１参照）。無線リレー局は、さらに異なる他の無線リレー局とアクセスすることが可能である。このように、無線基地局と移動局との間を、複数の無線リレー局を介して通信が行われることにより、多段接続の無線中継を行うことができる。無線リレー局は、無線基地局と常に無線アクセスを行う。無線リレー局は、サービスエリア内に固定設置される。
例えば、各無線リレー局は、自無線リレー局がカバーする無線通信エリアにおいて、複数の移動局と無線アクセスを行う。また、無線リレー局と無線基地局との間でも、無線アクセスが行われる。無線リレー局と無線アクセスを行う複数の移動局により送信された通信データは、無線リレー局を経由し、無線基地局に受信される。無線基地局は、受信した通信データをコア・ネットワークに送信する。
マルチホップ・リレー通信では、大容量の無線基地局から有線により延長される光張出し局を設置する場合に行われる無線基地局との間のファイバー接続が不要である。このため、マルチホップ・リレー通信では、市街地など無線伝搬環境の悪いエリアをカバーすることが可能となる。
マルチホップ・リレー通信については、標準化団体での仕様制定中である（例えば、非特許文献１参照）。従って、実際にこのような無線リレー局による移動通信サービスは実現されていない。
特開２００１−２３７７６４号公報 IEEE802.16j IEEE802.16e
しかし、上述した背景技術には以下に示すような問題点がある。
無線基地局の設置場所に大きく依存して、受信電力が著しく低下する地点（ポイント）がエリア内に点在することが多い。このような、受信電力が著しく低下するポイントでは、無線通信品質が劣化しサービスを提供できない。このような受信電力が著しく低下する無線信号の不感ポイントをカバーするためには、そのエリアに新たな無線基地局あるいは、アンテナ送受信処理部を設置する必要がある。このため、設備設置コストや運用コストが増加する傾向にある。このコストの増大は、通信事業において、安価なデータ通信サービスを提供していくうえで、大きな課題となりつつある。
また、マルチホップ・リレー通信が適用された場合においても、移動無線通信のサービスエリアにおいて、ある場所に固定して設置された無線基地局と、無線リレー局とでは、そのサービスエリアを完全にはカバーすることができない。従って、無線伝搬損失が著しく低下するポイントが生じる。
そこで、本発明は通信品質を確保できないエリアにおいて、データの中継を行うことができる移動通信端末装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、この移動通信端末装置は、
無線基地局又は中継局又は中継制御を行う他の移動通信端末装置から受信した信号に基づいて、中継局としての動作を実行するか判断する判断手段と、
中継制御を実行すると判断した場合に、自装置が中継局としての動作を実行するように制御する制御手段と
を備える。
この通信制御方法は、
マルチホップ・リレー通信が適用される無線通信システムにおける通信制御方法であって、
移動通信端末装置が、
下りリンクの信号に基づいて、無線基地局又は中継局又は中継制御を行う他の移動通信端末装置から受信した信号に基づいて、中継局としての動作を実行するか判断し、
中継制御を実行すると判断した場合に、自装置が中継局としての動作を実行するように制御する。
開示の移動通信端末装置及び通信制御方法によれば、移動通信端末装置がデータの中継を行うことができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
（第１の実施例）
実施例の１つに係る無線通信システムは、時分割複信(TDD: Time Division Duplex)方式が適用される。TDDでは、下りリンクと上りリンクとが高速に切り替えられることにより、全二重通信が行われる。上りリンクの送信信号、下りリンクの送信信号は同じ送信帯域で送信することもできる。例えば、時分割複信方式における伝送フレームには、下りリンクの信号が送信される下りリンクサブフレームと、上りリンクの信号が送信される上りリンクサブフレームとが含まれる。そして、下りリンクサブフレームと上りリンクサブフレームは、複数のＯＦＤＭシンボルが含まれる。下りリンクサブフレームに含まれるＯＦＤＭ信号シンボル数と上りリンクサブフレームに含まれるＯＦＤＭ信号シンボル数は、同数であってもよいし、異なってもよい。ＯＦＤＭシンボル間には、サイクリック プレフィックス(CP: Cyclic Prefix)が位置する。例えば、シンボルの最後部から所定長の部分の信号をそのままコピーした信号をシンボルの先頭に付加することによりシンボル間にＣＰを配置する。また、本実施例に係る無線通信システムは、直交周波数分割多重(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)又は直交周波数分割多重接続(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が適用される。これらの要件を有する無線通信システムには、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)が含まれる。そこで、本実施例では、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)を無線通信システムの一例として説明する。これらの要件を有する無線通信システムであれば、WiMAX以外にも適用できる。
本実施例に係る無線通信システムは、無線基地局２００を有する。また、本実施例に係る無線通信システムは、移動通信端末装置１００を有する。無線基地局２００と移動通信端末装置１００は、時分割複信方式により無線通信を行う。時分割複信方式における伝送フレームは、図２に示すように下りリンクの信号が送信される下りリンクサブフレーム(DL Sub-frame)と上りリンクの信号が送信される上りリンクサブフレーム(UL Sub-frame)により構成され、一対の下りリンクサブフレームと上りリンクサブフレームにより、１無線フレーム(Radio Frame)が構成される。また、下りリンクサブチャネルには、プリアンブル(Preamble)と、フレーム制御ヘッダ(FCH: Frame Control Header)と、DL-MAPと、UL-MAPと、下りリンクバースト(DL burst)とが含まれる。下りリンクバーストは、複数の領域に区分（分割）されてもよい。また、上りリンクサブチャネルには、レンジング領域と、上りリンクバースト(UL burst)とが含まれる。上りリンクバーストは、複数の領域に区分（分割）されてもよい。
例えば、図２に示すように、送信専用のサブフレーム(DL sub-Frame)と受信専用のサブフレーム(UL sub-Frame)は、時間方向で分割される。分割されたサブフレームは、アクセススロットと呼ばれてもよい。例えば、各アクセススロットには、無線基地局がアクセスを行う無線基地局アクセススロット（BSアクセススロット）と、リレー局がアクセスを行うリレー局アクセススロット（RS#1及びRS＃２アクセススロット）とが含まれる。
本実施例に係る移動通信端末装置１００について、図３を参照して説明する。本実施例に係る移動通信端末装置１００には、携帯電話、通信機能を有するＰＣなど、移動可能な端末装置が含まれる。
本実施例に係る移動通信端末装置１００は、送受共用部１０２を有する。送受共用部１０２は、上りリンクと下りリンクを共通のアンテナで共有させる。
また、本実施例に係る移動通信端末装置１００は、下りリンク無線信号受信部１０４を有する。下りリンク無線信号受信部１０４は、無線基地局及びリレー局により送信された下りリンクの信号を受信する。また、中継制御が行われている他の移動通信端末装置が存在する場合には、下りリンク無線信号受信部１０４は、無線基地局、リレー局及び中継制御が行われている他の移動通信端末装置１００により送信された下りリンクの信号を受信する。ここで、中継制御が行われている移動通信端末装置とは、中継装置として機能している移動通信端末装置を示す。以下、中継装置として機能している移動通信端末装置を移動リレー局と呼ぶ。そして、移動通信端末装置１００自身が中継制御を行う場合には、下りリンク無線信号受信部１０４により受信された無線基地局、リレー局及び移動リレー局により送信された信号は、後述する下りリンク無線信号送信部１１０によりリレー局、移動リレー局及び移動通信端末装置に送信（中継）される。
また、本実施例に係る移動通信端末装置１００は、上りリンク無線信号受信部１０６を有する。上りリンク無線信号受信部１０６は、移動通信端末装置１００自身が中継制御を行う場合に、他の移動通信端末装置及びリレー局により送信された上りリンクの信号を受信する。また、移動リレー局が存在する場合には、上りリンク無線信号受信部１０６は、他の移動通信端末装置、リレー局及び移動リレー局により送信された上りリンクの信号を受信する。
また、本実施例に係る移動通信端末装置１００は、上りリンク無線信号送信部１０８を有する。上りリンク無線信号送信部１０８は、生成した上りリンクの信号を無線基地局又はリレー局に送信する。また、移動リレー局が存在する場合には、上りリンク無線信号送信部１０８は、生成した上りリンクの信号を無線基地局、リレー局及び移動リレー局のいずれか１つに送信する。また、移動通信端末装置１００自身が中継制御を行う場合には、上りリンク無線信号送信部１０８は、上りリンク無線信号受信部１０６により受信された他の移動通信端末装置、リレー局及び移動リレー局により送信された上りリンクの信号を、無線基地局２００、リレー局及び移動リレー局に送信（中継）する。
また、本実施例に係る移動通信端末装置１００は、下りリンク無線信号送信部１１０を有する。下りリンク無線信号送信部１１０は、移動通信端末装置１００自身が中継制御を行う場合に、下りリンク無線信号受信部１０４により受信された無線基地局２００、リレー局及び移動リレー局により送信された信号を、リレー局、移動リレー局及び他の移動無線端末装置１００に送信する。
また、本実施例に係る移動通信端末装置１００は、中継制御部１１２を有する。中継制御部１１２は、後述する切替判定部１１４による判定結果に従って、中継制御を行う。例えば、切替判定部１１４により中継制御を行うと判定され、中継制御切替命令が入力された場合には、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００から無線基地局２００に、移動リレー局切替許可要求が送信される。そして、中継制御部１１２は、該移動リレー局切替許可要求を送信したことを他の移動通信端末装置に通知するための下りリンクの信号を送信する。例えば、該下りリンクの信号には、仮信号が含まれる。この仮信号は、プリアンブルのみが含まれる下りリンクサブフレームであってもよい。このように、仮信号を送信することにより、移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００が存在することを他の移動通信端末装置に通知できる。従って、該仮信号を送信する移動通信端末装置１００が移動リレー局に切替えられた場合に、該移動リレー局を介して通信できる移動通信端末装置からの移動リレー局切替許可要求が送信されるのを防止できる。
また、移動リレー局切替許可要求に対する応答として、無線基地局２００により送信された切替許可信号を受信した場合、中継制御部１１２は、中継制御を開始する。具体的には、中継制御部１１２は、下りリンク無線信号受信部１０４により受信された無線基地局２００又はリレー局により送信された下りリンクの信号を、リレー局又は移動通信端末装置１００に送信するように、下りリンク無線信号送信部１１０を制御する。また、中継制御部１１２は、上りリンク無線信号受信部１０６により受信されたリレー局又は移動通信端末装置１００により送信された上りリンクの信号を、リレー局又は無線基地局２００に送信するように、上りリンク無線信号送信部１０８を制御する。
また、例えば、他の移動リレー局が存在する場合には、中継制御部１１２は、下りリンク無線信号受信部１０４により受信された無線基地局２００、リレー局及び他の移動リレー局により送信された下りリンクの信号を、リレー局、他の移動リレー局及び移動通信端末装置１００に送信するように、下りリンク無線信号送信部１１０を制御する。また、中継制御部１１２は、上りリンク無線信号受信部１０６により受信されたリレー局、移動リレー局及び移動通信端末装置により送信された上りリンクの信号を、無線基地局２００、リレー局及び他の移動リレー局に送信するように、上りリンク無線信号送信部１０８を制御する。
また、本実施例に係る移動通信端末装置１００は、切替判定部１１４を有する。切替判定部１１４は、中継制御を行うか否かを判定する。例えば、切替判定部１１４は、後述する受信品質測定部１１６により入力された受信電界強度に基づいて、中継制御を行うか否かを判定する。中継制御を行うと判定した場合、切替判定部１１４は、中継制御部１１２に中継制御切替命令を入力する。切替判定部１１４は、該移動通信端末装置１００が故障状態にない限り、該移動通信端末装置１００を利用するユーザのパケット通信や音声通信、休止状態など、正常な無線アクセス通信を行える状態であれば、どのような状態であっても、中継制御を行うと判定する。
また、本実施例に係る移動通信端末装置１００は、受信品質測定部１１６を有する。受信品質測定部１１６は、無線基地局２００により送信された下りリンクの信号の受信品質を測定する。また、受信品質測定部１１６は、無線基地局２００により送信された下りリンクの信号の受信電界強度及び／又は受信電力を測定するようにしてもよい。また、受信品質測定部１１６は、リレー局により送信された下りリンクの信号の受信品質を測定する。また、受信品質測定部１１６は、リレー局により送信された下りリンクの信号の受信電界強度及び／又は受信電力を測定するようにしてもよい。また、受信品質測定部１１２は、他の移動リレー局により送信された下りリンクの信号の受信品質を測定する。また、受信品質測定部１１６は、他の移動リレー局により送信された下りリンクの信号の受信電界強度及び／又は受信電力を測定するようにしてもよい。ここで、下りリンクの信号には、同期信号が含まれる。例えば、同期信号には、プリアンブル、フレーム制御ヘッダ、DL-MAPなどのセル同期情報が含まれる。そして、受信品質測定部１１２は、測定した受信品質を切替判定部１１０に入力する。また、受信品質測定部１１２は、測定した受信電界強度及び／又は受信電力を切替判定部１１０に入力するようにしてもよい。以下、受信品質測定部１１２が、測定した受信電力を切替判定部１１０に入力する場合について説明するが、受信品質及び／又は受信電界強度を切替判定部１１０に入力するようにしてもよい。ここで、受信品質測定部１１６において測定されるのは受信品質、受信電界強度、受信電力に限られない。
次に、上述した切替判定部１１４について、図４を参照して詳細に説明する。
図４は、本実施例に係る移動通信端末装置１００が、移動リレー局に切り替わる場合の無線通信エリアの一部をイメージ化したものである。図４において、横軸は距離又は場所を示す。また、縦軸は無線受信強度、例えば受信電力を示す。
無線基地局＃１及び＃２が設置されている状況で、移動通信端末装置１００１が地点Ａに位置する場合について説明する。
地点Ａにおいては、無線基地局＃１により送信される下りリンクの信号が検出され、該下りリンクの信号の受信電力が、通信は可能であるが、任意に設定されるある電力閾値未満となる。上述したように下りリンクの信号には同期信号が含まれる。このような場合、地点Ａに位置する移動通信端末装置１００１は、中継制御を行うと判断する。その結果、移動通信端末装置１００１は、移動リレー局として機能する。以下、移動リレー局として機能する移動通信端末装置１００１を移動リレー局ａと呼ぶ。例えば、電力閾値は、基地局装置２００、リレー局及び他の移動リレー局から送信される下りリンクの信号の受信電力が、該基地局装置２００、リレー局及び他の移動リレー局との通信が可能であるが、十分な通信品質を確保できることが見込まれない場合の受信電力である。
具体的には、移動通信端末装置１００１の受信品質測定部１１６は、下りリンクの信号を検出できた場合に、該下りリンクの信号の受信電力を測定する。例えば、無線基地局＃１により送信される下りリンクの信号の受信電力を測定する。地点Ａにおいては、無線基地局＃２により送信される下りリンクの信号は検出されない。そして、受信品質測定部１１６は、測定した下りリンクの信号の受信電力を切替判定部１１４に入力する。切替判定部１１４は、入力された下りリンクの信号の受信電力が、電力閾値未満であるかを判断する。
入力された下りリンクの信号の受信電力が電力閾値未満である場合、切替判定部１１４は、中継制御を行うことを要求するための中継制御切替命令を、中継制御部１１２に入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力された場合には、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００１から無線基地局＃１に、移動リレー局切替許可要求が送信される。また、移動リレー局切替許可要求に対する応答として、無線基地局＃１により送信された切替許可判断結果に切替許可信号が含まれる場合、中継制御部１１２は、中継制御を開始する。
無線基地局＃１及び無線基地局＃２が設置され、さらに移動リレー局ａが動作している状況で、移動通信端末装置１００２が地点Ｂに位置する場合について説明する。
地点Ｂにおいては、無線基地局＃１により送信される下りリンクの信号の受信電力、無線基地局＃２により送信される下りリンクの信号の受信電力及び移動リレー局ａにより送信される下りリンクの信号の受信電力が、任意に設定されるある電力閾値未満となる。このような場合、地点Ｂに位置する移動通信端末装置１００２は、中継制御を行うと判断する。その結果、移動通信端末装置１００２は、移動リレー局として機能する。以下、移動リレー局として機能する移動通信端末装置１００２を移動リレー局ｂと呼ぶ。
具体的には、移動通信端末装置１００２の受信品質測定部１１６は、下りリンクの信号を検出できた場合に、該下りリンクの信号の受信電力を測定する。例えば、無線基地局＃１、無線基地局＃２及び移動リレー局ａにより送信される下りリンクの信号の受信電力を測定する。そして、受信品質測定部１１６は、測定した下りリンクの信号の受信電力を切替判定部１１４に入力する。切替判定部１１４は、入力された下りリンクの信号の受信電力が、電力閾値未満であるかを判断する。
入力された下りリンクの信号の受信電力のいずれも電力閾値未満である場合、切替判定部１１４は、中継制御を行う中継制御切替命令を、中継制御部１１２に入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力された場合には、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００２から無線基地局＃１、無線基地局＃２及び移動リレー局ａのいずれかに、移動リレー局切替許可要求が送信される。ここで、中継制御部１１２は、移動リレー局切替許可要求の送信先を、無線基地局＃１、無線基地局＃２及び移動リレー局ａの中から選択するようにしてもよい。例えば、中継を行うステップ数を少なくする観点からは、無線基地局を、優先して選択するようにしてもよい。また、受信電力に基づいて選択するようにしてもよい。例えば、無線基地局＃１、無線基地局＃２及び移動リレー局ａのうち、受信電力が高いものを選択するようにしてもよい。また、移動リレー局切替許可要求に対する応答として、無線基地局＃１、無線基地局＃２及び移動リレー局ａにより送信された切替許可信号を受信した場合、中継制御部１１２は、中継制御を開始する。
無線基地局＃１及び無線基地局＃２が設置され、さらに、移動リレー局ａ及び移動リレー局ｂが機能している状況で、移動通信端末装置１００３が地点Ｃに位置する場合について説明する。
地点Ｃにおいては、無線基地局＃２により送信される下りリンクの信号及び移動リレー局ｂにより送信される下りリンクの信号が検出され、該下りリンクの信号の受信電力が、任意に設定されるある電力閾値未満となる。このような場合、地点Ｃに位置する移動通信端末装置１００３は、中継制御を行うと判断する。その結果、移動通信端末装置１００３は、移動リレー局として機能する。以下、移動リレー局として機能する移動通信端末装置１００３を移動リレー局ｃと呼ぶ。
具体的には、移動通信端末装置１００３の受信品質測定部１１６は、下りリンクの信号を検出できた場合に、該下りリンクの信号の受信電力を測定する。例えば、無線基地局＃２により送信される下りリンクの信号の受信電力及び移動リレー局ｂにより送信される下りリンクの信号の受信電力を測定する。地点Ｃにおいては、無線基地局＃１及び移動リレー局ａにより送信される下りリンクの信号は検出されない。そして、受信品質測定部１１６は、測定した下りリンクの信号の受信電力を切替判定部１１４に入力する。切替判定部１１４は、入力された下りリンクの信号の受信電力が、電力閾値未満であるかを判断する。
入力された下りリンクの信号の受信電力が電力閾値未満である場合、切替判定部１１４は、中継制御を行う中継制御切替命令を、中継制御部１１２に入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力された場合には、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００３から無線基地局＃２又は移動リレー局ｂに、移動リレー局切替許可要求が送信される。また、移動リレー局切替許可要求に対する応答として、無線基地局＃２により送信された切替許可信号を受信した場合、中継制御部１０８は、中継制御を行う。
移動通信端末装置１００１、１００２及び１００３が移動リレー局として機能するようになった結果、無線リレー局ａ、ｂ及びｃにおける下りリンクの信号の信号電力は、図４に示すようになる。図４によれば、何れの場所、距離においても同期信号の受信電力は、電力閾値以上となる。従って、無線基地局＃１と無線基地局＃２との間に位置する移通信動端末装置は、何れの場所、距離においても電力閾値以上の無線受信電力を確保することが可能となる。その結果、通信エリアの拡大と通信品質を確保することができる。さらに、通信事業者側では、無線リレー局を固定設置する場合と比較して、その設置場所、設置数、送信電力の算出、フィールド試験、サービス運用後のエリア増強のための増設を削減することができる。送信電力は、カバーするエリアの範囲に依存する。その結果、設備、運用、保守におけるコストの増加を抑えることができる。ここでは、２つの無線基地局間に３つの移動通信端末装置が位置する場合について説明したが、その数を制限するものではない。例えば、２つの無線基地局間に、２つの移動通信端末装置が位置するようにしてもよいし、４つ以上の移動通信端末装置が位置するようにしてもよい。また、３つ以上の無線基地局が位置するようにしてもよい。
本実施例に係る無線基地局２００について、図３を参照して説明する。
本実施例に係る無線基地局２００は、送受共用部１０２を有する。送受共用部３０２は、上りリンクと下りリンクとを共通のアンテナで共有させる。
また、本実施例に係る移動通信端末装置１００は、上りリンク無線信号受信部２０４を有する。上りリンク無線信号受信部２０４は、移動通信端末装置１００により送信された移動リレー局切替許可要求を受信し、該移動リレー局切替許可要求を後述する移動リレー局判断部２０８に入力する。また、上りリンク無線信号受信部２０４は、移動リレー局により送信される受信電力を受信し、該受信電力を後述する移動リレー局監視部２１０に入力する。
また、本実施例に係る移動通信端末装置１００は、移動リレー局判断部２０８を有する。移動リレー局判断部２０８は、上りリンク無線信号受信部２０４により移動リレー局切替許可要求が入力された場合に、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００を移動リレー局として機能させるか否かを判断する。例えば、移動リレー局判断部２０８は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００の状態に基づいて、該移動通信端末装置１００を移動リレー局として機能させるか否かを判断する。また、移動リレー局判断部２０８は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の位置情報、該移動通信端末装置のタイプ、該移動通信端末装置のバッテリ残量、該移動通信端末装置のサポート可能な最大チャネル帯域幅、該移動通信端末装置のサポート可能なアンテナ数の少なくとも１つに基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断するようにしてもよい。これらの情報は、移動リレー局切替許可要求に含まれるようにしてもよいし、他の方法で通知してもよい。移動通信端末装置のタイプとは、移動通信端末装置の種類を示し、携帯電話、ＰＣなどが含まれる。移動リレー局判断部２０８は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として機能させるか否かの切替許可判断結果を生成し、生成した切替許可判断結果を下りリンク無線信号送信部２０６に送信させる。また、移動リレー局として機能させるか否かの判断基準は、該移動通信端末装置の実現状態により変更可能である。
また、本実施例に係る無線基地局２００は、移動リレー局監視部２１０を有する。移動リレー局監視部２１０は、上りリンク無線信号受信部２０４により入力される移動リレー局における受信電力に基づいて、移動リレー局を監視する。例えば、移動リレー監視部２１０は、移動リレー局により送信される受信電力が電力閾値以上である場合には、該移動リレー局が位置する地点には移動リレー局は必要ないと判断する。この場合、移動リレー局監視部２１０は、移動リレー局閉鎖・停止指示信号を生成し、下りリンク無線信号送信部２０６を介して、該移動リレー局に送信する。
また、移動リレー局は移動できるため、いつまでも移動リレー局が中継局として利用できるとは限らない。そこで、移動リレー局監視部２１０は、移動リレー局により送信される受信電力が通信不可能なレベル以下である場合には、該移動リレー局を中継局として使用するのは不可能であると判断する。この場合、移動リレー局監視部２１０は、移動リレー局閉鎖・停止指示信号を生成し、下りリンク無線信号送信部２０６を介して、該移動リレー局に送信する。そして、他の移動通信端末装置から移動リレー局を選択する。
また、本実施例に係る無線基地局２００は、下りリンク無線信号送信部２０６を有する。下りリンク無線信号送信部２０６は、移動リレー局判断部２０８により入力される切替許可判断結果を送信する。また、下りリンク無線信号送信部２０６は、移動リレー局監視部２１０により入力される移動リレー局閉鎖・停止指示信号を送信する。
次に、本実施例に係る無線通信システムの動作について、図５を参照して説明する。本実施例に係る無線通信システムでは、移動通信端末装置１００が自律的に移動リレー局として動作を開始する場合について説明する。
無線基地局２００は、同期信号を送信する（ステップＳ５０２）。
移動通信端末装置１００は、無線基地局２００により送信された同期信号を検出する（ステップＳ５０４）。そして、移動通信端末装置１００は、受信品質測定部１１６において、無線基地局２００により送信された同期信号の受信電力を測定する。
移動通信端末装置１００は、リレー局及び移動リレー局により送信された同期信号を検出する（ステップＳ５０６）。そして、移動通信端末装置１００は、リレー局及び移動リレー局により送信された同期信号を検出できた場合には、受信品質測定部１１６において、該同期信号の受信電力を測定する。
移動通信端末装置１００は、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満であるかを判定する（ステップＳ５０８）。例えば、切替判定部１１４は、受信品質測定部１１６において測定された同期信号の受信電力が電力閾値未満であるかを判定する。ここで、同期信号には、無線基地局２００により送信された同期信号が含まれる。また、同期信号には、リレー局及び／又は移動リレー局により送信された同期信号が含まれる。ここでは、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満であると判定される。なお、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満でない場合には、該移動通信端末装置１００の位置する地点は、該同期信号を送信した無線基地局２００、リレー局及び移動リレー局の少なくとも１つによりカバーできると判断される。
移動通信端末装置１００は、無線基地局２００に移動リレー局切替許可要求を送信する（ステップＳ５１０）。例えば、切替判定部１１４は、中継制御を行うと判定した場合、中継制御部１１２に中継制御切替命令を入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力されると、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００から無線基地局２００に、移動リレー局切替許可要求が送信される。
移動通信端末装置１００は、仮信号を送信する（ステップＳ５１２）。例えば、中継制御部１１２は、仮信号を生成し、該生成した仮信号を、下りリンク無線信号送信部１１０に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００から仮信号が送信される。
無線基地局２００は、移動通信端末装置１００により送信された移動リレー局切替許可要求に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断する（ステップＳ５１４）。例えば、無線基地局２００は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の状態に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断する。また、無線基地局２００は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の位置情報、該移動通信端末装置のタイプ、該移動通信端末装置のバッテリ残量、該移動通信端末装置のサポート可能な最大チャネル帯域幅、該移動通信端末装置のサポート可能なアンテナ数の少なくとも１つに基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断するようにしてもよい。このような条件に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断することにより、移動リレー局として追加する移動通信端末装置を選択することができる。
無線基地局２００は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００を移動リレー局として、追加するか否かを判断した結果が含まれる切替許可判断結果を、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００に対して送信する（ステップＳ５１６）。移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を、移動リレー局として、追加すると判断した場合には、該切替許可判断結果には、切替許可が含まれる。
移動通信端末装置１００は、無線基地局２００により切替許可判断結果を受信した場合、該切替許可判断結果に対する応答信号を送信する（ステップＳ５１８）。この応答信号には、切替許可判断結果に切替許可が含まれていた場合には、動作を開始する情報が含まれる。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局としての運用を開始する（ステップＳ５２０）。具体的には、移動通信端末装置１００は、受信された無線基地局２００又はリレー局により送信された下りリンクの信号を、リレー局又は移動通信端末装置１００に送信（中継転送）する。また、移動通信端末装置１００は、受信されたリレー局又は移動通信端末装置１００により送信された上りリンクの信号を、リレー局又は無線基地局２００に送信（中継転送）する。
また、例えば、他の移動リレー局が存在する場合には、移動通信端末装置１００は、受信された無線基地局２００、リレー局及び他の移動リレー局により送信された下りリンクの信号を、リレー局、他の移動リレー局及び移動通信端末装置１００のいずれか１つに送信（中継転送）する。また、移動通信端末装置１００は、受信されたリレー局、移動リレー局及び移動通信端末装置により送信された上りリンクの信号を、無線基地局２００、リレー局及び他の移動リレー局のいずれか１つに送信（中継転送）する。
移動通信端末装置１００は、下りリンクの信号を送信する（ステップＳ５２２）。この下りリンクの信号にはプリアンブル信号、送信先に対する送受信の制御のためのＭＡＰ情報（送受信タイミング、送受信に用いる無線リソース情報（サブキャリア等）、送受信形式（変調方式、符号化レート等））が含まれる。尚、Ｓ５２０の送信を開始する前にＳ５２２の送信を実行することもできるし、Ｓ５２２におけるくだり信号の送信を行うとともに、同じ無線フレーム内でＳ５２０の中継用のデータを送信することもできる。
尚、Ｓ５２２で送信される信号は、中継局が送信する信号同様、受信側において同期確立、送受信制御に用いられる。
基地局装置２００は、移動リレー局の監視を開始する（ステップＳ５２４）。例えば、基地局装置２００は、移動リレー局により送信される受信電力が電力閾値以上である場合には、該移動リレー局が位置する地点には移動リレー局は必要ないと判断する。この場合、移動リレー局監視部２１０は、移動リレー局閉鎖・停止指示信号を生成し、下りリンク無線信号送信部２０６を介して、該移動リレー局に送信する。また、基地局装置２００は、移動リレー局により送信される受信電力が通信不可能なレベル以下である場合には、該移動リレー局を中継局として使用するのは不可能であると判断する。この場合、移動リレー局監視部２１０は、移動リレー局閉鎖・停止指示信号を生成し、下りリンク無線信号送信部２０６を介して、該移動リレー局に送信する。そして、この場合、無線基地局２００は、他の移動通信端末装置から送信された移動リレー局切替許可要求に基づいて、移動リレー局を選択する。
無線基地局２００と移動リレー局との間で行われる制御メッセージ情報の通信は、無線インターフェースにおいて規定されている制御情報のメッセージ通信手段を適用することができる。例えば、無線基地局とリレー局との間で行われる制御メッセージ情報の通信として、Mobile WiMAXの無線インターフェースでは、制御情報のメッセージ通信手段が規定されている（例えば、非特許文献２参照）。
メッセージ通信手段により送信されるメッセージには、必ずリザーブが含まれている。しかし、現在規定されているメッセージには上述したようなメッセージ情報は規定されていない。
本実施例によれば、移動通信端末装置が自律的に、中継装置としての機能する。無線基地局及び既に設置された固定的に配置されたリレー局の無線信号の低感度エリアを救済することもできる。
（第２の実施例）
本実施例に係る他の無線通信システムの構成は、上述した実施例と同様である。また、本実施例に係る移動通信端末装置及び無線基地局の構成は、図３を参照して説明した移動通信端末装置及び無線基地局と同様である。
本実施例に係る移動通信端末装置１００は、上述した実施例に係る移動通信端末装置と切替判定部１１４における機能が異なる。
切替判定部１１４は、複数の電力閾値を有する。一例として、切替判定部１１０が２つの電力閾値を有する場合について説明するが、３つ以上の電力閾値を有するようにしてもよい。例えば、２つの電力閾値として、電力閾値ａと電力閾値ｂとを有する。本実施例においては、一例として、電力閾値ａ＜電力閾値ｂである場合について説明するが、電力閾値の大小を限定するものではない。
図６は、本実施例に係る移動通信端末装置１００が、移動通信端末装置１００から移動リレー局に切り替わる場合及び移動リレー局から移動通信端末装置１００に切り替わる場合における無線通信エリアの一部をイメージ化したものである。図６において、横軸は距離又は場所を示す。また、縦軸は無線受信強度、例えば受信電力を示す。
無線基地局＃１及び＃２が設置されている状況で、移動通信端末装置１００１が地点Ａに位置する場合について説明する。
地点Ａにおいては、無線基地局＃１により送信される下りリンクの信号が検出され、該下りリンクの信号の受信電力が、通信は可能であるが、任意に設定されるある電力閾値ａ以上電力閾値ｂ未満となる。このような場合、地点Ａに位置する移動通信端末装置１００１は、中継制御を行うと判断する。その結果、移動通信端末装置１００１は、移動リレー局として機能する。以下、移動リレー局として機能する移動通信端末装置１００１を移動リレー局ａと呼ぶ。例えば、電力閾値ａは、基地局装置２００、リレー局及び他の移動リレー局から送信される下りリンクの信号の受信電力が、該基地局装置２００、リレー局及び他の移動リレー局との通信が可能であるが、十分な通信品質を確保できることが見込まれない場合の受信電力としてもよい。例えば、電力閾値ａ以下となった場合には、移動リレー局として機能していた移動通信端末装置は、移動リレー局としての機能をやめるようにしてもよい。また、例えば、電力閾値ｂは、基地局装置２００、リレー局及び他の移動リレー局から送信される下りリンクの信号の受信電力が、該基地局装置２００、リレー局及び他の移動リレー局との通信が可能であるが、十分な通信品質を確保するには、受信電力が不足しているため、中継装置が必要である判断される場合の受信電力としてもよい。例えば、電力閾値ｂ以下となった場合には、移動通信端末装置は、移動リレー局として機能すると判断する。
例えば、無線基地局＃１により送信される下りリンクの信号の受信電力及び無線基地局＃２により送信される下りリンクの信号の受信電力が、電力閾値ａ未満の場合には、移動リレー局として機能できないと判断される。例えば、電力閾値ａは、通信ができる最低限の受信電力に設定されるようにしてもよい。
具体的には、移動通信端末装置１００１の受信品質測定部１１６は、下りリンクの信号を検出できた場合に、該下りリンクの信号の受信電力を測定する。例えば、無線基地局＃１により送信される下りリンクの信号の受信電力を測定する。地点Ａにおいては、無線基地局＃２により送信される下りリンクの信号は検出されない。そして、受信品質測定部１１６は、測定した下りリンクの信号の受信電力を切替判定部１１４に入力する。切替判定部１１４は、入力された下りリンクの信号の受信電力が、電力閾値ａ以上電力閾値ｂ未満であるかを判断する。
入力された下りリンクの信号の受信電力が電力閾値ａ以上電力閾値ｂ未満である場合、切替判定部１１４は、中継制御を行う中継制御切替命令を、中継制御部１１２に入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力された場合には、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００１から無線基地局＃１に、移動リレー局切替許可要求が送信される。また、移動リレー局切替許可要求に対する応答として、無線基地局＃１により送信された切替許可判断結果に切替許可信号が含まれる場合、中継制御部１１２は、中継制御を開始する。
無線基地局＃１及び無線基地局＃２が設置され、さらに移動リレー局ａが動作している状況で、移動通信端末装置１００２が地点Ｂに位置する場合について説明する。
地点Ｂにおいては、移動リレー局ａにより送信される下りリンクの信号の受信電力が、任意に設定されるある電力閾値ａ以上電力閾値ｂ未満となる。このような場合、地点Ｂに位置する移動通信端末装置１００２は、中継制御を行うと判断する。その結果、移動通信端末装置１００２は、移動リレー局として機能する。以下、移動リレー局として機能する移動通信端末装置１００２を移動リレー局ｂと呼ぶ。
具体的には、移動通信端末装置１００２の受信品質測定部１１6は、下りリンクの信号を検出できた場合に、該下りリンクの信号の受信電力を測定する。例えば、移動リレー局ａにより送信される下りリンクの信号の受信電力を測定する。そして、受信品質測定部１１６は、測定した下りリンクの信号の受信電力を切替判定部１１４に入力する。切替判定部１１４は、入力された下りリンクの信号の受信電力が電力閾値ａ以上電力閾値ｂ未満であるかを判断する。
入力された下りリンクの信号の受信電力が電力閾値ａ以上電力閾値ｂ未満である場合、切替判定部１１４は、中継制御を行う中継制御切替命令を、中継制御部１１２に入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力された場合には、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００２から移動リレー局ａに、移動リレー局切替許可要求が送信される。また、移動リレー局切替許可要求に対する応答として、移動リレー局ａにより送信された切替許可判断結果に切替許可信号が含まれる場合、中継制御部１１２は、中継制御を行う。
無線基地局＃１及び無線基地局＃２が設置され、さらに、移動リレー局ａ及び移動リレー局ｂが機能している状況で、移動通信端末装置１００３が地点Ｃに位置する場合について説明する。
地点Ｃにおいては、無線基地局＃２により送信される下りリンクの信号及び移動リレー局ｂにより送信される下りリンクの信号が検出され、該下りリンクの信号の受信電力が、任意に設定されるある電力閾値ａ以上電力閾値ｂ未満となる。このような場合、地点Ｃに位置する移動通信端末装置１００３は、中継制御を行うと判断する。その結果、移動通信端末装置１００３は、移動リレー局として機能する。以下、移動リレー局として機能する移動通信端末装置１００３を移動リレー局ｃと呼ぶ。
具体的には、移動通信端末装置１００３の受信品質測定部１１６は、下りリンクの信号を検出できた場合に、該下りリンクの信号の受信電力を測定する。例えば、無線基地局＃２により送信される下りリンクの信号の受信電力及び移動リレー局ｂにより送信される下りリンクの信号の受信電力を測定する。地点Ｃにおいては、無線基地局＃１及び移動リレー局ａにより送信される下りリンクの信号は検出されない。そして、受信品質測定部１１６は、測定した下りリンクの信号の受信電力を切替判定部１１４に入力する。切替判定部１１４は、入力された下りリンクの信号の受信電力が、電力閾値ａ以上電力閾値ｂ未満であるかを判断する。
入力された下りリンクの信号の受信電力のいずれもが電力閾値ａ以上電力閾値ｂ未満である場合、切替判定部１１４は、中継制御を行う中継制御切替命令を、中継制御部１１２に入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力された場合には、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００３から無線基地局＃１又は移動リレー局ａに、移動リレー局切替許可要求が送信される。ここで、中継制御部１１２は、移動リレー局切替許可要求の送信先を、無線基地局＃１又は移動リレー局ａから選択するようにしてもよい。例えば、中継を行うステップ数を少なくする観点からは、無線基地局を、優先して選択するようにしてもよい。また、受信電力に基づいて選択するようにしてもよい。例えば、無線基地局＃１又は移動リレー局ａのうち、受信電力が高いものを選択するようにしてもよい。また、移動リレー局切替許可要求に対する応答として、無線基地局＃１又は移動リレー局ａにより送信された切替許可信号を受信した場合、中継制御部１１２は、中継制御を開始する。
移動通信端末装置１００１、１００２及び１００３が移動リレー局として機能するようになった結果、無線リレー局ａ、ｂ及びｃにおける同期信号の信号電力は、図６に示すようになる。図６によれば、何れの場所、距離においても同期信号の受信電力は、電力閾値ｂ以上となる。従って、無線基地局＃１と無線基地局＃２との間に位置する移動通信端末装置は、何れの場所、距離においても電力閾値ｂ以上の無線受信電力を確保することが可能となる。その結果、通信エリアの拡大と通信品質を確保することができる。さらに、通信事業者側にとっては、無線リレー局を固定設置する場合と比較して、その設置場所、設置数、送信電力の算出、フィールド試験、サービス運用後のエリア増強のための増設を削減することができる。送信電力は、カバーするエリアの範囲に依存する。その結果、設備、運用、保守におけるコストの増加を抑えることができる。ここでは、２つの無線基地局間に３つの移動通信端末装置が位置する場合について説明したが、その数を制限するものではない。例えば、２つの無線基地局間に、２つの移動通信端末装置が位置するようにしてもよいし、４つ以上の移動通信端末装置が位置するようにしてもよい。また、３つ以上の無線基地局が位置するようにしてもよい。
移動リレー局ａ、ｂ及びｃの切替判定部１１４は、検出された下りリンクの信号の受信電力を、継続して監視する。そして、切替判定部１１４は、該下りリンクの信号の受信電力が任意に設定されるある電力閾値ａ未満となった場合、中継制御を行うことができないと判断する。その結果、移動リレー局ａ、ｂ及びｃは、移動リレー局として機能するのをやめる。
具体的には、移動リレー局ａ、ｂ及びｃの受信品質測定部１１６は、下りリンクの信号を検出できた場合に、該下りリンクの信号の受信電力を測定する。そして、受信品質測定部１１６は、測定した下りリンクの信号の受信電力を切替判定部１１４に入力する。切替判定部１１４は、入力された下りリンクの信号の受信電力が、電力閾値ａ未満であるかを判断する。
入力された下りリンクの信号の受信電力が電力閾値ａ未満である場合、切替判定部１１４は、中継制御を中止する中継制御中止命令を、中継制御部１１２に入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御中止命令が入力された場合には、移動リレー局切替中止要求を生成し、該生成した移動リレー局切替中止要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動リレー局ａ、ｂ及びｃのいずれかから、該移動リレー局ａ、ｂ及びｃが移動リレー局切替許可要求を送信した無線基地局又は移動リレー局に、移動リレー局切替中止要求が送信される。また、移動リレー局切替中止要求に対する応答として、無線基地局又は移動リレー局により送信された中止許可信号を受信した場合、中継制御部１１２は、中継制御を中止する。この場合、移動リレー局は、周期的に、無線基地局２００と無線通信状態を観測し、受信電力及び／又は受信品質の変化に応じて、自律的に無線リレー局の中継制御を中止する。また、移動リレー局は、任意な時間において、無線基地局２００と無線通信状態を観測し、受信電力の変化に応じて、自律的に無線リレー局の中継制御を中止するようにしてもよい。
また、移動リレー局ａ、ｂ及びｃは、下りリンクの信号に基づいて測定した受信電力を、切替許可判断結果の応答信号を送信した無線基地局に送信する。該無線基地局は、移動リレー局により送信された受信電力に基づいて、該受信電力が電力閾値ａ未満であるかを判断する。受信電力が電力閾値ａ未満である場合、該基地局装置は、該当する移動リレー局に対して、移動リレー局閉鎖・停止指示を送信する。移動リレー局閉鎖・停止指示を受信した移動リレー局は、該移動リレー局閉鎖・停止指示に対する応答信号を送信し、移動リレー局としての運用を停止する。
このようにすることにより、複数の電力閾値に基づいて、移動リレー局として機能させる場合と、移動リレー局として機能させることをやめる場合を決定することができる。
（第３の実施例）
本実施例に係る他の無線通信システムの構成は、上述した実施例と同様である。また、本実施例に係る移動通信端末装置及び無線基地局の構成は、図３を参照して説明した移動通信端末装置及び無線基地局と同様である。
本実施例に係る他の無線通信システムでは、移動通信端末装置１００は、無線基地局２００に移動リレー局切替許可要求を送信した後に、仮信号の送信は行わず、切替許可信号を受信するまで待機する。
次に、本実施例に係る無線通信システムの動作について、図７を参照して説明する。本実施例に係る無線通信システムでは、移動通信端末装置１００が自律的に移動リレー局として動作を開始する。
無線基地局２００は、同期信号を送信する（ステップＳ７０２）。
移動通信端末装置１００は、無線基地局２００により送信された同期信号を検出する（ステップＳ７０４）。そして、移動通信端末装置１００は、受信品質測定部１１６において、無線基地局２００により送信された同期信号の受信電力を測定する。
移動通信端末装置１００は、リレー局及び移動リレー局により送信された同期信号を検出する（ステップＳ７０６）。そして、移動通信端末装置１００は、リレー局及び移動リレー局により送信された同期信号を検出できた場合には、受信品質測定部１１６において、該同期信号の受信電力を測定する。
移動通信端末装置１００は、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満であるかを判定する（ステップＳ７０８）。例えば、切替判定部１１４は、受信品質測定部１１６において測定された同期信号の受信電力が電力閾値未満であるかを判定する。ここで、同期信号には、無線基地局２００により送信された同期信号が含まれる。また、同期信号には、リレー局及び／又は移動リレー局により送信された同期信号が含まれる。ここでは、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満であると判定される。なお、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満でない場合には、該移動通信端末装置１００の位置する地点は、該同期信号を送信した無線基地局２００、リレー局及び移動リレー局の少なくとも１つによりカバーできると判断される。
移動通信端末装置１００は、無線基地局２００に移動リレー局切替許可要求を送信する（ステップＳ７１０）。例えば、切替判定部１１４は、中継制御を行うと判定した場合、中継制御部１１２に中継制御切替命令を入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力されると、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００から無線基地局２００に、移動リレー局切替許可要求が送信される。
無線基地局２００は、移動通信端末装置１００により送信された移動リレー局切替許可要求に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断する（ステップＳ７１２）。本実施例では、移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置は仮信号を送信しないため、複数の移動通信端末装置から、移動リレー局切替許可要求が送信される場合がある。例えば、無線基地局２００は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の状態に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を選択する。また、無線基地局２００は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の位置情報、該移動通信端末装置のタイプ、該移動通信端末装置のバッテリ残量、該移動通信端末装置のサポート可能な最大チャネル帯域幅、該移動通信端末装置のサポート可能なアンテナ数の少なくとも１つに基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を選択するようにしてもよい。このような条件に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断することにより、移動リレー局として追加する移動通信端末装置を選択することができる。
無線基地局２００は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断した結果が含まれる切替許可判断結果を、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置のうち、選択された移動通信端末装置に対して送信する（ステップＳ７１４）。移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を、移動リレー局として、追加すると判断した場合には、該切替許可判断結果には、切替許可が含まれる。
移動通信端末装置１００は、無線基地局２００により切替許可判断結果を受信した場合、該切替許可判断結果に対する応答信号を送信する（ステップＳ７１６）。この応答信号には、切替許可判断結果に切替許可が含まれていた場合には、動作を開始する情報が含まれる。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局としての運用を開始する（ステップＳ７１８）。
移動通信端末装置１００は、同期信号を送信する（ステップＳ７２０）。
基地局装置は、移動リレー局の監視を開始する（ステップＳ７２２）。
（第４の実施例）
本実施例に係る他の無線通信システムの構成は、上述した実施例と同様である。また、本実施例に係る移動通信端末装置の構成は、図３を参照して説明した移動通信端末装置と同様である。本実施例に係る無線基地局の構成は、図８に示すように、図３を参照して説明した無線基地局に移動リレー局候補選択部２１２を有する。
本実施例に係る無線通信システムでは、無線基地局２００が、複数の移動通信端末装置から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を選択する。そして、無線基地局２００は、選択した移動通信端末装置とネゴシエーションを行う。
移動リレー局候補選択部２１２は、移動通信端末装置により送信された該移動通信端末装置における受信電力に基づいて、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補を選択する。そして、移動リレー局候補選択部２１２は、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補を移動リレー局判断部２０８に入力する。移動リレー局判断部２０８は、移動通信端末装置の候補の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を決定し、該決定した移動通信端末装置との間で、移動リレー局として機能させるためのネゴシエーションを行う。
次に、本実施例に係る無線通信システムの動作について、図９を参照して説明する。
複数の移動通信端末装置１００１−１００ｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）は、無線基地局２００と無線アクセス動作中である。
移動通信端末装置１００１−１００ｎは、無線基地局２００により送信される同期信号の受信電力を測定し、無線基地局２００に報告する（ステップＳ９０２）。また、移動通信端末装置１００１−１００ｎにより測定される他の情報も無線基地局２００に報告するようにしてもよい。ここで、移動通信端末装置１００１−１００ｎは、無線基地局２００のカバーするエリアに在圏する移動通信端末装置である。移動通信端末装置１００１−１００ｎは、他の無線基地局へのハンドオーバも実施している。
無線基地局２００は、移動通信端末装置１００１−１００ｎにより送信された受信電力に基づいて、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補を選択する（ステップＳ９０４）。例えば、移動リレー局候補選択部２１２は、移動通信端末装置１００１−１００ｎの状態に基づいて移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補を選択し、移動リレー局判断部２０８に入力する。また、移動リレー局候補選択部２１２は、移動通信端末装置１００１−１００ｎにより送信された受信電力と、電力閾値に基づいて、上述した第１又は第２の実施例において説明した方法と同様の方法により移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補を選択し、移動リレー局判断部２０８に入力するようにしてもよい。ここで、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補の数は複数であってもよい。
無線基地局２００は、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を決定し、該決定された移動通信端末装置に移動リレー局切替依頼を送信する（ステップＳ９０６）。例えば、移動リレー局判断部２０８は、移動リレー局候補選択部２１２により入力された移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を決定する。そして、移動リレー局判断部２０８は、該決定された移動通信端末装置に対して送信する移動リレー局切替依頼を生成し、下りリンク無線信号送信部２０６に送信するように命令する。例えば、移動リレー局判断部２０８は、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補の中から、受信電力が最も低い移動通信端末装置を選択するようにしてもよい。ここでは、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置として、移動通信端末装置１００１が決定され、該移動通信端末装置１００１に対して移動リレー局切替依頼が送信される場合について説明する。
移動通信端末装置１００１は、移動リレー局切替依頼を受信すると、移動リレー局に切替えるかを判断する（ステップＳ９０８）。例えば、切替判断部１１４に移動リレー局切替依頼が入力される。切替判断部１１４は、自移動通信端末装置１００１の位置情報、自移動通信端末装置のタイプ、自移動通信端末装置のバッテリ残量、自移動通信端末装置のサポート可能な最大チャネル帯域幅、自移動通信端末装置のサポート可能なアンテナ数の少なくとも１つに基づいて、移動リレー局に切替えるかを判断するようにしてもよい。
移動通信端末装置１００１は、移動リレー局に切替えるか否かの判断結果が含まれる移動リレー局切替応答を、無線基地局２００に送信する（ステップＳ９１０）。
無線基地局２００は、受信した移動リレー局切替応答に移動リレー局に移行することを許可する情報が含まれる場合、移動リレー局動作開始依頼を送信する（ステップＳ９１２）。例えば、移動リレー局切替応答は、移動リレー局判断部２０８に入力される。移動リレー局判断部２０８は、該移動リレー局切替応答に移動リレー局に移行することを許可する情報が含まれる場合、移動リレー局動作開始依頼を送信する。一方、該移動リレー局切替応答に移動リレー局に移行することを拒否する情報が含まれる場合、移動リレー局判断部２０８は、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を決定する。そして、上述した同様の動作を行う。ここで、移動リレー局判断部２０８は、移動リレー局候補選択部２１２により入力される移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補に基づいて、該候補を更新するようにしてもよい。
移動通信端末装置１００１は、移動リレー局動作開始依頼を受信すると、移動リレー局として動作を開始することを示す移動リレー局動作開始応答を送信する（ステップＳ９１４）。例えば、切替判定部１１４は、無線基地局２００により送信された移動リレー局動作開始依頼に応じて、中継制御部１１２に対して、中継制御切替命令を、中継制御部１１２に入力する。そして、中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力された場合には、移動リレー局動作開始応答を生成し、該生成した移動リレー局動作開始応答を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００１から無線基地局２００に、移動リレー局動作開始応答が送信される。
移動通信端末装置１００１は、移動リレー局としての運用を開始する（ステップＳ９１６）。
移動通信端末装置１００１は、同期信号を送信する（ステップＳ９１８）。
基地局装置２００は、移動リレー局の監視を開始する（ステップＳ９２０）。
（第５の実施例）
本実施例に係る他の無線通信システムの構成は、上述した実施例と同様である。また、本実施例に係る移動通信端末装置の構成は、図１０に示すように、図３を参照して説明した移動通信端末装置に移動リレー局監視部１１８及び移動リレー局判断部１２０を有する。
本実施例に係る無線通信システムでは、中継制御を行う移動通信端末装置１００は、上述した第１の実施例に係る無線基地局としての動作を行う。また、上述した第２の実施例に係る無線基地局としての動作を行うようにしてもよい。移動リレー局判断部１２０は、上りリンク無線信号受信部１０６により移動リレー局切替許可要求が入力された場合に、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として機能させるか否かを判断する。例えば、移動リレー局判断部１２０は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００の状態に基づいて、該移動通信端末装置１００を移動リレー局として機能させるか否かを判断する。また、移動リレー局判断部２０８は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の位置情報、該移動通信端末装置のタイプ、該移動通信端末装置のバッテリ残量、該移動通信端末装置のサポート可能な最大チャネル帯域幅、該移動通信端末装置のサポート可能なアンテナ数の少なくとも１つに基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断するようにしてもよい。これらの情報は、移動リレー局切替許可要求に含まれるようにしてもよいし、他の方法で通知してもよい。移動通信端末装置のタイプとは、移動通信端末装置の種類を示し、携帯電話、ＰＣなどが含まれる。移動リレー局判断部１１８は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として機能させるか否かの切替許可判断結果を生成し、生成した切替許可判断結果を下りリンク無線信号送信部１１０を介して送信する。
移動リレー局監視部１１８は、上りリンク無線信号受信部１０６により入力される他の移動リレー局における受信電力に基づいて、移動リレー局を監視する。例えば、移動リレー監視部１１８は、他の移動リレー局により送信される受信電力が電力閾値以上である場合には、該移動リレー局が位置する地点には移動リレー局は必要ないと判断する。この場合、移動リレー局監視部１１８は、移動リレー局閉鎖・停止指示信号を生成し、下りリンク無線信号送信部１１０を介して、該他の移動リレー局に送信する。
また、移動リレー局は移動できるため、いつまでも移動リレー局が中継局として利用できるとは限らない。そこで、移動リレー局監視部１１８は、他の移動リレー局により送信される受信電力が通信不可能なレベル以下である場合には、該他の移動リレー局を中継局として使用するのは不可能であると判断する。この場合、移動リレー局監視部１１８は、移動リレー局閉鎖・停止指示信号を生成し、下りリンク無線信号送信部２０６を介して、該他の移動リレー局に送信する。
次に、本実施例に係る無線通信システムの動作について、図１１を参照して説明する。
移動リレー局は、同期信号を送信する（ステップＳ１１０２）。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局により送信された同期信号を検出する（ステップＳ１１０４）。そして、移動通信端末装置１００は、受信品質測定部１１６において、移動リレー局により送信された同期信号の受信電力を測定する。
移動通信端末装置１００は、リレー局により送信された同期信号を検出する（ステップＳ１１０６）。そして、移動通信端末装置１００は、リレー局により送信された同期信号を検出できた場合には、受信品質測定部１１６において、該同期信号の受信電力を測定する。
移動通信端末装置１００は、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満であるかを判定する（ステップＳ１１０８）。例えば、切替判定部１１４は、受信品質測定部１１６において測定された同期信号の受信電力が電力閾値未満であるかを判定する。ここで、同期信号には、移動リレー局により送信された同期信号が含まれる。また、同期信号には、該移動通信端末装置１００により受信されたリレー局により送信された同期信号が含まれる。ここでは、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満であると判定される。なお、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満でない場合には、該移動通信端末装置１００の位置する地点は、該同期信号を送信したリレー局又は移動リレー局によりカバーできると判断される。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局に移動リレー局切替許可要求を送信する（ステップＳ１１１０）。例えば、切替判定部１１４は、中継制御を行うと判定した場合、切替判定部１１４は、中継制御部１１２に中継制御切替命令を入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力されると、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００から移動リレー局に、移動リレー局切替許可要求が送信される。
移動通信端末装置１００は、仮信号を送信する（ステップＳ１１１２）。例えば、中継制御部１１２は、仮信号を生成し、該生成した仮信号を、下りリンク無線信号送信部１１０に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００から仮信号が送信される。
移動リレー局は、移動通信端末装置１００により送信された移動リレー局切替許可要求に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００を移動リレー局として機能させるか否かを判断する（ステップＳ１１１４）。例えば、移動リレー局は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００の状態に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断する。また、無線基地局２００は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の位置情報、該移動通信端末装置のタイプ、該移動通信端末装置のバッテリ残量、該移動通信端末装置のサポート可能な最大チャネル帯域幅、該移動通信端末装置のサポート可能なアンテナ数の少なくとも１つに基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として機能させるか否かを判断するようにしてもよい。このような条件に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００を移動リレー局として、追加するか否かを判断することにより、移動リレー局として追加する移動通信端末装置を選択することができる。
移動リレー局は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００を移動リレー局として機能させるか否かを判断した結果が含まれる切替許可判断結果を、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置１００に対して送信する（ステップＳ１１１６）。移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を、移動リレー局として機能させると判断した場合には、該切替許可判断結果には、切替許可が含まれる。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局により切替許可判断結果を受信した場合、該切替許可判断結果に対する応答信号を送信する（ステップＳ１１１８）。この応答信号には、切替許可判断結果に切替許可が含まれていた場合には、動作を開始する情報が含まれる。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局としての運用を開始する（ステップＳ１１２０）。
移動通信端末装置１００は、下りリンクの信号を送信する（ステップＳ１１２２）。この下りリンクの信号には同期信号が含まれる。
移動リレー局は、移動リレー局に遷移した移動通信端末装置１００の監視を開始する（ステップＳ１１２４）。
（第６の実施例）
本実施例に係る他の無線通信システムの構成は、上述した実施例と同様である。また、本実施例に係る移動通信端末装置の構成は、図１０を参照して説明した移動通信端末装置と同様である。
本実施例に係る他の無線通信システムでは、移動通信端末装置１００は、無線基地局に移動リレー局切替許可要求を送信した後に、仮信号の送信は行わず、切替許可信号を受信するまで待機する。
次に、本実施例に係る無線通信システムの動作について、図１２を参照して説明する。
移動リレー局は、同期信号を送信する（ステップＳ１２０２）。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局により送信された同期信号を検出する（ステップＳ１２０４）。そして、移動通信端末装置１００は、受信品質測定部１１６において、移動リレー局により送信された同期信号の受信電力を測定する。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局により送信された同期信号を検出する（ステップＳ１２０６）。そして、移動通信端末装置１００は、リレー局により送信された同期信号を検出できた場合には、受信品質測定部１１６において、該同期信号の受信電力を測定する。
移動通信端末装置１００は、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満であるかを判定する（ステップＳ１２０８）。例えば、切替判定部１１４は、受信品質測定部１１６において測定された同期信号の受信電力が電力閾値未満であるかを判定する。また、同期信号には、該移動通信端末装置１００により受信されたリレー局及び／又は移動リレー局により送信された同期信号が含まれる。ここでは、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満であると判定される。なお、検出された同期信号の受信電力が電力閾値未満でない場合には、該移動通信端末装置１００の位置する地点は、該同期信号を送信したリレー局又は移動リレー局によりカバーできると判断される。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局に移動リレー局切替許可要求を送信する（ステップＳ１２１０）。例えば、切替判定部１１４は、中継制御を行うと判定した場合、中継制御部１１２に中継制御切替命令を入力する。中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力されると、移動リレー局切替許可要求を生成し、該生成した移動リレー局切替許可要求を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００から移動リレー局に、移動リレー局切替許可要求が送信される。
移動リレー局は、移動通信端末装置１００により送信された移動リレー局切替許可要求に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断する（ステップＳ１２１２）。本実施例では、移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置は仮信号を送信しないため、複数の移動通信端末装置から、移動リレー局切替許可要求が送信される場合がある。例えば、移動リレー局は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の状態に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を選択する。また、移動リレー局は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の位置情報、該移動通信端末装置のタイプ、該移動通信端末装置のバッテリ残量、該移動通信端末装置のサポート可能な最大チャネル帯域幅、該移動通信端末装置のサポート可能なアンテナ数の少なくとも１つに基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を選択するようにしてもよい。このような条件に基づいて、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断することにより、移動リレー局として追加する移動通信端末装置を選択することができる。
移動リレー局は、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を移動リレー局として、追加するか否かを判断した結果が含まれる切替許可判断結果を、該移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置のうち、選択された移動通信端末装置に対して送信する（ステップＳ１２１４）。移動リレー局切替許可要求を送信した移動通信端末装置を、移動リレー局として、追加すると判断した場合には、該切替許可判断結果には、切替許可が含まれる。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局により切替許可判断結果を受信した場合、該切替許可判断結果に対する応答信号を送信する（ステップＳ１２１６）。この応答信号には、切替許可判断結果に切替許可が含まれていた場合には、動作を開始する情報が含まれる。
移動通信端末装置１００は、移動リレー局としての運用を開始する（ステップＳ１２１８）。
移動リレー局としての運用を開始した移動通信端末装置１００は、同期信号を送信する（ステップＳ１２２０）。
移動リレー局は、移動リレー局としての運用を開始した移動通信端末装置１００の監視を開始する（ステップＳ１２２２）。
（第７の実施例）
本実施例に係る他の無線通信システムの構成は、上述した実施例と同様である。また、本実施例に係る移動通信端末装置の構成は、図１３に示すように、図１０を参照して説明した移動通信端末装置に移動リレー局候補選択部１２２を有する。
本実施例に係る無線通信システムでは、移動リレー局が、複数の移動通信端末装置から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を選択する。そして、移動リレー局は、選択した移動通信端末装置とネゴシエーションを行う。
移動リレー局候補選択部１２２は、移動通信端末装置により送信された該移動通信端末装置における受信電力に基づいて、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補を選択する。そして、移動リレー局候補選択部１２２は、移動通信端末装置の候補を移動リレー局判断部１２０に入力する。移動リレー局判断部１２０は、移動通信端末装置の候補の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を決定し、該決定した移動通信端末装置との間で、移動リレー局として機能させるためのネゴシエーションを行う。
次に、本実施例に係る無線通信システムの動作について、図１４を参照して説明する。
複数の通信端末装置１００１−１００ｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）は、移動リレー局と無線アクセス動作中である。
移動通信端末装置１００１−１００ｎは、移動リレー局により送信される同期信号の受信電力を測定し、移動リレー局に報告する（ステップＳ１４０２）。また、移動通信端末装置１００１−１００ｎにより測定される他の情報も移動リレー局に報告するようにしてもよい。
ここで、移動通信端末装置１００１−１００ｎは、移動リレー局のカバーするエリアに在圏する移動通信端末装置である。移動通信端末装置１００１−１００ｎは、無線基地局、リレー局及び移動リレー局のいずれかへのハンドオーバも実施している。
移動リレー局は、移動通信端末装置１００１−１００ｎにより送信された受信電力に基づいて、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補を選択する（ステップＳ１４０４）。例えば、移動リレー局候補選択部１２２は、移動通信端末装置１００１−１００ｎの状態に基づいて移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補を選択し、移動リレー局判断部１２０に入力する。また、移動リレー局候補選択部１２０は、移動通信端末装置１００１−１００ｎにより送信された受信電力と、電力閾値に基づいて、上述した第１又は第２の実施例において説明した方法と同様の方法により移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補を選択し、移動リレー局判断部１２０に入力するようにしてもよい。ここで、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補の数は複数であってもよい。
移動リレー局は、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を決定し、該決定された移動通信端末装置に移動リレー局切替依頼を送信する（ステップＳ１４０６）。例えば、移動リレー局判断部１２０は、移動リレー局候補選択部１２２により入力された移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を決定する。そして、移動リレー局判断部１２０は、該決定された移動通信端末装置に対して送信する移動リレー局切替依頼を生成し、下りリンク無線信号送信部１１０に送信するように命令する。例えば、移動リレー局判断部１２０は、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補の中から、受信電力が最も低い移動通信端末装置を選択するようにしてもよい。ここでは、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置として、移動通信端末装置１００１が決定され、該移動通信端末装置１００１に対して移動リレー局切替依頼が送信される場合について説明する。
移動通信端末装置１００１は、移動リレー局切替依頼を受信すると、移動リレー局に切替えるかを判断する（ステップＳ１４０８）。例えば、切替判断部１１４に移動リレー局切替依頼が入力される。切替判断部１１４は、自移動通信端末装置１００１の位置情報、自移動通信端末装置のタイプ、自移動通信端末装置のバッテリ残量、自移動通信端末装置のサポート可能な最大チャネル帯域幅、自移動通信端末装置のサポート可能なアンテナ数の少なくとも１つに基づいて、移動リレー局に切替えるかを判断するようにしてもよい。
移動通信端末装置１００１は、移動リレー局に切替えるか否かの判断結果が含まれる移動リレー局切替応答を、移動リレー局に送信する（ステップＳ１４１０）。
移動リレー局は、受信した移動リレー局切替応答に移動リレー局に移行することを許可する情報が含まれる場合、移動リレー局動作開始依頼を送信する（ステップＳ１４１２）。例えば、移動リレー局切替応答は、移動リレー局判断部１２０に入力される。移動リレー局判断部１２０は、該移動リレー局切替応答に移動リレー局に移行することを許可する情報が含まれる場合、移動リレー局動作開始依頼を送信する。一方、該移動リレー局切替応答に移動リレー局に移行することを拒否する情報が含まれる場合、移動リレー局判断部１２０は、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補うち移動通信端末装置１００１以外の移動通信端末装置の中から、移動リレー局として機能させる移動通信端末装置を決定する。そして、上述した同様の動作を行う。ここで、移動リレー局判断部１２０は、移動リレー局候補選択部１２２により入力される移動リレー局として機能させる移動通信端末装置の候補に基づいて、該候補を更新するようにしてもよい。
移動通信端末装置１００１は、移動リレー局動作開始依頼を受信すると、移動リレー局として動作を開始することを示す移動リレー局動作開始応答を送信する（ステップＳ１４１４）。例えば、切替判定部１１４は、無線基地局２００により送信された移動リレー局動作開始依頼に応じて、中継制御部１１２に対して、中継制御切替命令を、中継制御部１１２に入力する。そして、中継制御部１１２は、切替判定部１１４により中継制御切替命令が入力された場合には、移動リレー局動作開始応答を生成し、該生成した移動リレー局動作開始応答を、上りリンク無線信号送信部１０８に送信するように命令する。その結果、移動通信端末装置１００１から移動リレー局に、移動リレー局動作開始応答が送信される。
移動通信端末装置１００１は、移動リレー局としての運用を開始する（ステップＳ１４１６）。
移動リレー局としての運用を開始した移動通信端末装置１００１は、同期信号を送信する（ステップＳ１４１８）。
基地局装置２００は、移動リレー局としての運用を開始した移動通信端末装置１００１の監視を開始する（ステップＳ１４２０）。
本実施例によれば、マルチホップ・リレー無線通信方式において、通常の移動通信端末装置として動作する場合と無線リレー局機能としても動作する場合とを、自律的に切り替えることができる。
また、移動無線通信のサービスエリアにおいて、ある場所に固定設置された無線基地局並びに無線リレー局では、そのエリアを完全にカバーすることができず、無線伝搬損失が著しく低下するポイントが生じる。本実施例によれば、移動通信端末装置が、ある時ある場所において、移動リレー局に切替ることにより、無線伝搬損失の高いポイントを無線中継エリアとしてカバーすることができる。その結果、例えば、リレー局によるエリアカバー率を９９％以上にできる。また、リレー通信・移動通信端末装置間の通信におけるスループットを、約２倍に向上させることができる。
また、移動体無線通信技術の発展により、大容量のデータ通信を高速に伝送することが可能になってきた。一方で、移動通信端末装置は、無線基地局と双方向のアクセスを行なう必要がある。このため、無線基地局では、アクセスを行うユーザーの増加とともに、データ通信容量を切迫する傾向にある。また、無線基地局とのアクセスを行なわずに、不特定多数の移動無線端末装置同士が双方でグルーピングするデータ通信の要望も高まっている。この場合には、無線基地局との電波干渉発生が問題となり、無線通信品質の確保が課題となる。そこで、移動通信端末装置が移動リレー局として機能する場合には、ホスト端末装置としても動作させる。
移動リレー局として機能している移動通信端末装置１００は、不特定多数の移動通信端末装置との間で、グルーピングした無線通信を行うか否かを該不特定多数の移動通信端末装置に確認信号を送信する。そして、該不特定多数の移動通信端末装置からの応答信号を受信する。移動リレー局として機能している移動通信端末装置１００は、ホスト端末装置として機能する。
ホスト端末装置として機能する移動リレー局は、移動通信端末装置１００間での通信を開始する場合には、無線基地局に、要求信号を送信することにより、移動通信端末装置１００間での通信に使用する帯域割当許可を受ける。そして、ホスト端末装置として機能する移動リレー局は、移動通信端末装置間の通信の帯域割当許可を元に、移動通信端末装置間通信のホスト装置となり、その他の移動通信端末装置にアクセス許可と移動通信端末装置間のアクセス割当を決定する。ホスト端末装置は、移動通信端末装置間の通信を終了するときには、無線基地局へ終了処理を送信する。無線基地局は解放していた移動通信端末装置間の通信帯域を閉鎖する。
このように、不特定多数の移動通信端末装置間で通信を行なう場合には、無線帯域の割当を無線基地局及びリレー局と調整することにより、無線干渉を低減するとともに、柔軟な無線帯域の解放、閉鎖を行なう。このようにすることによりデータ通信容量の低下を抑圧することが可能となる。ここで、データ通信容量の低下にはスループット低下が含まれる。
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に、以下の付記を開示する。
（付記１）
移動通信端末装置において、
無線基地局又は中継局又は中継制御を行う他の移動通信端末装置から受信した信号に基づいて、中継局としての動作を実行するか判断する判断手段と、
中継制御を実行すると判断した場合に、自装置が中継局としての動作を実行するように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする移動通信端末装置。
（付記２）
前記中継局としての動作は、無線基地局又は中継局又は中継制御の実行中の他の移動通信端末装置又は中継制御の実行中でない他の移動通信端末から受信した受信信号の中継送信である、
ことを特徴とする付記１記載の移動通信端末装置。
（付記３）
前記中継局としての動作は、中継局又は中継制御の実行中の他の移動通信端末装置又は中継制御の実行中でない他の移動通信端末に対するプリアンブル又は送受信の制御情報の送信動作を含む、
ことを特徴とする付記１記載の移動通信端末装置。
（付記４）
前記判断手段は、下りリンクの信号に基づいて、中継制御を行うことを判断することを特徴とする付記１ないし３のいずれか１項に記載の移動通信端末装置。
（付記５）
前記判断手段は、前記下りリンクの信号の受信電力が、該基地局装置、リレー局及び中継制御が行われている他の移動通信端末装置との通信が可能であるが、十分な通信品質を確保できることが見込まれない閾値に基づいて、中継制御を行うと判断することを特徴とする付記４に記載の移動通信端末装置。
（付記６）
前記制御手段は、前記判断手段により中継制御を行うと判断された場合に、前記下りリンクの信号を送信した基地局装置、リレー局及び中継制御が行われている他の移動通信端末装置のいずれか１つに、中継制御に切替える許可を要求するための中継制御切替許可要求信号を送信し、
該中継制御切替許可要求に対する応答が、切替えることを許可する信号であった場合に、中継制御を行うことを特徴とする付記４に記載の移動通信端末装置。
（付記７）
前記中継制御切替許可要求信号に基づいて、該中継制御切替許可要求信号を送信した移動通信端末装置に、中継制御を行わせるか否かを判断する判断手段と、
前記移動通信端末装置に中継制御を行わせると判断した場合に、該移動通信端末装置を監視する監視手段と
を有することを特徴とする付記４ないし６のいずれか１項に記載の移動通信端末装置。
（付記８）
前記判断手段は、下りリンクの信号に基づいて、中継制御を行うことを判断することを特徴とする付記１ないし３のいずれか１項に記載の移動通信端末装置。
（付記９）
前記判断手段は、前記下りリンクの信号の受信電力が、該基地局装置、リレー局及び中継制御が行われている他の移動通信端末装置との通信が可能であるが、十分な通信品質を確保できることが見込まれない閾値に基づいて、中継制御を行うと判断することを特徴とする付記８に記載の移動通信端末装置。
（付記１０）
前記判断手段は、基地局装置、リレー局及び中継制御が行われている他の移動通信端末装置から送信される下りリンクの信号の受信電力が、該基地局装置、リレー局及び中継制御が行われている他の移動通信端末装置との通信が可能であるが、十分な通信品質を確保できることが見込まれない受信電力である場合に中継制御を行うと判断することを特徴とする付記９に記載の移動通信端末装置。
（付記１１）
前記閾値は複数であることを特徴付記５に記載の移動通信端末装置。
（付記１２）
前記制御手段は、前記判断手段により中継制御を行うと判断された場合に、前記下りリンクの信号を送信した基地局装置、リレー局及び中継制御が行われている他の移動通信端末装置のいずれか１つに、中継制御に切替える許可を要求するための中継制御切替許可要求信号を送信し、
該中継制御切替許可要求に対する応答が、切替えることを許可する信号であった場合に、中継制御を行うことを特徴とする付記４記載の移動通信端末装置。
（付記１３）
前記制御手段は、中継制御切替許可要求信号を送信したことを他の移動通信端末装置に通知するための通知信号を送信することを特徴とする付記１２記載の移動通信端末装置。
（付記１４）
前記下りリンクの信号には、同期信号が含まれることを特徴とする付記４記載の移動通信端末装置。
（付記１５）
該移動通信端末装置は、中継制御を行い、
前記切替判断手段は、中継制御を行わないと判断した場合、前記中継制御切替許可要求信号を送信した基地局装置、リレー局及び中継制御が行われている他の移動通信端末装置、中継制御を停止することを通知することを特徴とする付記１記載の移動通信端末装置。
（付記１６）
マルチホップ・リレー通信が適用される無線通信システムにおける通信制御方法であって、
移動通信端末装置が、
下りリンクの信号に基づいて、無線基地局又は中継局又は中継制御を行う他の移動通信端末装置から受信した信号に基づいて、中継局としての動作を実行するか判断し、
中継制御を実行すると判断した場合に、自装置が中継局としての動作を実行するように制御する
ことを特徴とする通信制御方法。
（付記１７）
前記中継局としての動作は、無線基地局又は中継局又は中継制御の実行中の他の移動通信端末装置又は中継制御の実行中でない他の移動通信端末から受信した受信信号の中継送信である、
ことを特徴とする付記１６記載の通信制御方法。
（付記１８）
前記中継局としての動作は、中継局又は中継制御の実行中の他の移動通信端末装置又は中継制御の実行中でない他の移動通信端末に対するプリアンブル又は送受信の制御情報の送信動作を含む、
ことを特徴とする請求項１６記載の移動通信端末装置。
無線基地局と無線リレー局との通信の一例を示す説明図である。 マルチホップ・リレー通信におけるフレーム構造の一例を示す説明図である。 一実施例に係る移動通信端末装置及び無線基地局を示す部分ブロック図である。 一実施例に係る移動通信端末装置がリレー局に切り替わる動作を示す説明図である。 一実施例に係る無線通信システムの動作を示すフロー図である。 一実施例に係る移動通信端末装置がリレー局に切り替わる動作を示す説明図である。 一実施例に係る無線通信システムの動作を示すフロー図である。 一実施例に係る無線基地局を示す部分ブロック図である。 一実施例に係る無線通信システムの動作を示すフロー図である。 一実施例に係る移動通信端末装置を示す部分ブロック図である。 一実施例に係る無線通信システムの動作を示すフロー図である。 一実施例に係る無線通信システムの動作を示すフロー図である。 一実施例に係る移動通信端末装置を示す部分ブロック図である。 一実施例に係る無線通信システムの動作を示すフロー図である。
符号の説明
１００ 移動通信端末装置
１０２ 送受共用部
１０４ 下りリンク無線信号受信部
１０６ 上りリンク無線信号受信部
１０８ 上りリンク無線信号送信部
１１０ 下りリンク無線信号送信部
１１２ 中継制御部
１１４ 切替判定部
１１６ 受信品質測定部
１１８ 移動リレー局監視部
１２０ 移動リレー局判断部
１２２ 移動リレー局候補選択部
２００ 無線基地局
２０２ 送受共用部
２０４ 上りリンク無線信号受信部
２０６ 下りリンク無線信号送信部
２０８ 移動リレー局判断部
２１０ 移動リレー局監視部
２１２ 移動リレー局候補選択部

Claims (10)

  1. 移動通信端末装置において、
    無線基地局又は中継局又は中継制御を行う他の移動通信端末装置から受信した信号に基づいて、中継局としての動作を実行するか判断する判断手段と、
    中継制御を実行すると判断した場合に、自装置が中継局としての動作を実行するように制御する制御手段と
    を備えたことを特徴とする移動通信端末装置。
  2. 前記中継局としての動作は、無線基地局又は中継局又は中継制御の実行中の他の移動通信端末装置又は中継制御の実行中でない他の移動通信端末から受信した受信信号の中継送信である、
    ことを特徴とする請求項１記載の移動通信端末装置。
  3. 前記中継局としての動作は、中継局又は中継制御の実行中の他の移動通信端末装置又は中継制御の実行中でない他の移動通信端末に対するプリアンブル又は送受信の制御情報の送信動作を含む、
    ことを特徴とする請求項１記載の移動通信端末装置。
  4. 前記判断手段は、下りリンクの信号に基づいて、中継制御を行うことを判断することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の移動通信端末装置。
  5. 前記判断手段は、前記下りリンクの信号の受信電力が、該基地局装置、リレー局及び中継制御が行われている他の移動通信端末装置との通信が可能であるが、十分な通信品質を確保できることが見込まれない閾値に基づいて、中継制御を行うと判断することを特徴とする請求項４に記載の移動通信端末装置。
  6. 前記制御手段は、前記判断手段により中継制御を行うと判断された場合に、前記下りリンクの信号を送信した基地局装置、リレー局及び中継制御が行われている他の移動通信端末装置のいずれか１つに、中継制御に切替える許可を要求するための中継制御切替許可要求信号を送信し、
    該中継制御切替許可要求に対する応答が、切替えることを許可する信号であった場合に、中継制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の移動通信端末装置。
  7. 前記中継制御切替許可要求信号に基づいて、該中継制御切替許可要求信号を送信した移動通信端末装置に、中継制御を行わせるか否かを判断する判断手段と、
    前記移動通信端末装置に中継制御を行わせると判断した場合に、該移動通信端末装置を監視する監視手段と
    を有することを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１項に記載の移動通信端末装置。
  8. マルチホップ・リレー通信が適用される無線通信システムにおける通信制御方法であって、
    移動通信端末装置が、
    下りリンクの信号に基づいて、無線基地局又は中継局又は中継制御を行う他の移動通信端末装置から受信した信号に基づいて、中継局としての動作を実行するか判断し、
    中継制御を実行すると判断した場合に、自装置が中継局としての動作を実行するように制御する
    ことを特徴とする通信制御方法。
  9. 前記中継局としての動作は、無線基地局又は中継局又は中継制御の実行中の他の移動通信端末装置又は中継制御の実行中でない他の移動通信端末から受信した受信信号の中継送信である、
    ことを特徴とする請求項８記載の通信制御方法。
  10. 前記中継局としての動作は、中継局又は中継制御の実行中の他の移動通信端末装置又は中継制御の実行中でない他の移動通信端末に対するプリアンブル又は送受信の制御情報の送信動作を含む、
    ことを特徴とする請求項８記載の移動通信端末装置。
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