JP2013098950A - リレー局装置、基地局装置、通信システム、リレータイプ通知方法および集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】リレーのタイプを考慮したモビリティ処理を実現するリレー局装置、基地局装置、通信システム、リレータイプ通知方法および集積回路を提供する。
【解決手段】基地局装置はリレー局装置に測定制御情報を送信し、リレー局装置は測定制御情報で指定される測定対象の周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを判定し、判定した結果を基地局装置に送信する。
【選択図】図３

Description

本発明は、リレー局装置、基地局装置、通信システム、リレータイプ通知方法および集積回路に関し、特に、リレー局装置が自局のリレータイプを基地局装置に通知する通信システムに関する。

セルラー移動通信の無線アクセス方式および無線ネットワークの進化（以下、「Long Term Evolution （ＬＴＥ）」、または、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access （ＥＵＴＲＡ）」と称する。）が、第三世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project；３ＧＰＰ）において検討されている。ＬＴＥでは、基地局装置から移動局装置への無線通信（下りリンク）の通信方式として、マルチキャリア送信である直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；ＯＦＤＭ）方式が用いられる。また、移動局装置から基地局装置への無線通信（上りリンク）の通信方式として、シングルキャリア送信であるＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が用いられる。

図６は、ＬＴＥにおける無線フレームの構成の一例を示す図である。図６において、横軸方向は、時間軸を示し、縦軸方向は、周波数軸を示している。無線フレームは、例えば、周波数軸方向に１２サブキャリア（ｓｃ）と、時間軸方向に複数のＯＦＤＭシンボルの集合であるスロットを一単位として構成される。１２サブキャリアと１スロット長で区切られた割り当ての単位となる領域をリソースブロックと呼ぶ。サブフレームは、２つのスロットから構成され、更に、無線フレームは、１０個のサブフレームから構成される。周波数方向には複数のリソースブロックが連続して配置される。

図６において、＃０、＃５サブフレームには、移動局装置やリレー局装置が、基地局装置配下のセルとの同期をとるために用いるプライマリ同期チャネル（Primary Synchronization Channel；Ｐ−ＳＣＨ）、セカンダリ同期チャネル（Secondary Synchronization Channel；Ｓ−ＳＣＨ）、及び、物理報知情報チャネル（Physical Broadcast Channel；ＰＢＣＨ）が含まれる。

移動局装置は、前記同期チャネルを利用して当該セルへ同期し、物理セルＩＤを取得する。次にＰＢＣＨを復調して、送信アンテナポート数などの主要なパラメータを取得し、その他の報知情報を下りリンク共有チャネル（Downlink Shared Channel；ＤＬ−ＳＣＨ）に配置される動的報知チャネル（Dynamic Broadcast Channel；Ｄ−ＢＣＨ）から取得する。Ｄ−ＢＣＨに含まれる情報は、情報の種類により複数のブロックに分けられ、それぞれシステム情報ブロック（System Information Block；ＳＩＢ）と呼ばれる単位で、ブロックごとに個別の周期で報知される。

また、１サブフレームの先導のＯＦＤＭシンボルには、下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel；ＰＤＣＣＨ）が配置され、制御フォーマット指示チャネル（Physical Control Format Indicator Channel；ＰＣＦＩＣＨ）により、ＰＤＣＣＨを配置するＯＦＤＭシンボル数を指定する。

また、サブフレーム内には、復調、及び、受信品質測定に必要な参照信号（Downlink Reference Signal；ＤＬ−ＲＳ）が含まれる。参照信号のサブキャリア配置は、前述の物理セルＩＤによって一意に定められる。移動局装置は、参照信号を用いて受信品質の測定や、ＰＤＣＣＨに対して伝播路補償を行い、ＰＤＣＣＨにより自局宛のデータ割り当てを検出すると、当該ＰＤＣＣＨ以降のＯＤＦＭシンボルを復調して、自局宛のデータを取得する。

また、ＬＴＥでは、マルチメディアの同報通信サービス（Multimedia Broadcast/Multicast Service；ＭＢＭＳ）の実施が検討されている。ＭＢＭＳは、複数セルに亘る広範囲なエリアにおいて同一情報の同報サービスを行うことが想定される。ＭＢＭＳの送信過程でセル間を移動する移動局装置が周波数切り替えを行うことによるサービスの中断が生じることを減らすために、エリア内で単一周波数ネットワーク（Single Frequency Network；ＳＦＮ）の搬送波を用いる複数のセルで、同一のＭＢＭＳを送信するマルチメディア同報通信単一周波数ネットワーク（Multimedia Broadcast Single Frequency Network；ＭＢＳＦＮ）の仕組みがある。

ＬＴＥでは、ＭＢＳＦＮ送信を行うサブフレームでは、参照信号の配置が他のサブフレームと異なるため、移動局装置での処理に不具合が生じる。そのため、ＭＢＳＦＮ送信を行うサブフレームがＳＩＢ２と呼ばれる情報ブロックで報知される仕組みとなっている。

またＬＴＥでは、ＭＢＳＦＮの送信用に物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel；ＰＭＣＨ）が用意され、ＰＭＣＨの配置されるサブフレームの情報ブロックがＳＩＢのひとつであるＳＩＢ１３で報知される（非特許文献１）。ＬＴＥでは１つのセルで複数のＭＢＳＦＮエリアを構成することができるため、ＳＩＢ１３では、ＭＢＳＦＮエリアを識別するための識別子と、前記識別子のサービスが使用するサブフレームの情報が通知される。

ここで、ＳＩＢ１３で指定されるサブフレームは、ＳＩＢ２で報知されるすべてのサブフレームであるとは限らない。ＳＩＢ１３で指定されなかったサブフレームは、ＭＢＭＳの送信以外に用いることができる。例えば、送信を行わないことによって電力消費を抑えたり、後述するリレー局装置で用いることによってリレー局装置と基地局装置との通信などに利用されたりする。

ＭＢＳＦＮサブフレームの場合、先頭から２ＯＦＤＭシンボルまでの参照信号は通常のサブフレームと同じ構造である。また、ＰＤＣＣＨも配置される。残りのＯＦＤＭシンボルは、ＭＢＭＳのために使用される。

このように、ＬＴＥにおける、ＭＢＳＦＮのサブフレームでは、先頭から２ＯＦＤＭシンボルに含まれる参照信号のみを用いてＰＤＣＣＨの伝播路補償や、受信品質測定を行うことが検討されている。

更に、ＬＴＥでは、移動局装置の通信可能範囲（カバレッジ）の拡大や、通信容量（キャパシティ）の増大を目的として、リレー局装置を用いることが検討されている。リレー局装置は、通常セルの基地局装置（ＤｅＮＢ）との無線リンク（バックホールリンク）によりコアネットワークとの通信を行い、更に、移動局装置との無線リンク（アクセスリンク）により移動局装置との通信を行う。すなわちリレー局装置は、前記２つの無線リンクを用いて、移動局装置と基地局装置との間の通信を中継する。ＬＴＥでは、リレー局装置はバックホールリンクの通信にアクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレームを利用できることが規定されている。

図７は、リレー局装置を含む通信システムの概略図である。図７において、基地局装置Ｎａはリレー局装置ＲａのＤｅＮＢである。リレー局装置Ｒａは、アクセスリンクの一部のサブフレームにＭＢＳＦＮサブフレームを設定して、前記ＭＢＳＦＮサブフレームを利用してＮａからの信号を受信する。また、リレー局装置Ｒａには移動局装置ＵａおよびＵｂが接続しており、前記ＭＢＳＦＮサブフレーム以外のサブフレームを用いてＵａおよびＵｂ宛の信号を送信する。

また、図８にリレー局装置が始動する際の処理を示す。図８において、リレー局装置の始動は２つのフェーズで構成される。最初のフェーズで、リレー局装置は通常の移動局装置として基地局装置に接続し（ステップＳ８０１）、リレー局装置の保守・管理を行うＯＡＭ（operations，administration，maintenance）と通信を行い、ＤｅＮＢとなる基地局装置に関する情報を取得する（ステップＳ８０２）。その後、移動局装置としての接続を終了する（ステップＳ８０３）。次のフェーズで、リレー局装置は、前記ＤｅＮＢとなる基地局装置に関する情報に基づき、ＤｅＮＢ候補の基地局装置とリレー局装置として接続し（ステップＳ８０４）、再度ＯＡＭとの通信によりサービス開始のための設定を行い（ステップＳ８０５）、基地局装置との間のインターフェースを確立し（ステップＳ８０６）、リレーのサービスを開始する（ステップＳ８０８）。また、基地局装置は、前記リレー局装置とのインターフェースを確立する際に、隣接基地局装置およびＭＭＥに対してセル情報の更新を通知する（ステップＳ８０７）。

なお、リレー局には、同一周波数帯でバックホールリンクとアクセスリンクを切り替えて動作したり、あるいはバックホールリンクとアクセスリンクが異なる周波数帯であっても一つの送受信部を切り替えて動作することにより、前述のＭＢＳＦＮサブフレームの仕組みでリレー局用のリソースの割り当てが必要となるタイプのリレー局（以下、タイプＡリレー局と称する）のほかに、複数の送受信部を具備し、バックホールリンクとアクセスリンクとで異なる周波数帯を利用したり、バックホールリンクとアクセスリンクとが同一周波数帯を利用していても各リンクで用いるアンテナの向きを調整することで、バックホールリンクとアクセスリンクとで同時に通信することができ、リレー局用のリソースの割り当てを必要としないタイプのリレー局（以下、タイプＢリレー局と称する）が存在する。

また、現在のリレー局装置は固定設置されることが前提であるため、移動局装置に実装されているようなハンドオーバ等の移動（モビリティ）に関する仕組みは規定されていない。

３ＧＰＰ ＴＳ３６．３３１，Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＲＲＣ）；Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｖ１０．２．０ (http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36331.htm） Ｒ３−１１２６１９，Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＲＮ (http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG3_Iu/TSGR3_73bis/Docs/R3-112619.zip）

前述のように、現在のリレー局装置はモビリティに関する仕組みは規定されていないが、バスや電車などにリレー局装置が搭載される場合、現状のままでは動作に不具合が生じる。このため、現状の移動局装置と同等のモビリティに関する仕組みを導入することが考えられている。しかしながら、リレー局装置がタイプＡリレー局でない場合であれば、バックホールリンクに利用できるサブフレームは限定されないため、現状の移動局装置のハンドオーバ処理の仕組みを流用することができるが、リレー局装置がタイプＡリレー局である場合、バックホールリンクに利用できるサブフレームが限られているため、現状の移動局装置のハンドオーバ処理をそのまま適用することはできず、リレー局に最適化された処理が必要となる。そのため、非特許文献２ではハンドオーバの際に初期セル接続と同様の設定を行うことでリレータイプを考慮した設定を行うことが開示されているが、複数のセルで共通のリレー局用リソース設定を用いる場合でも接続のために多くのシグナリングが必要となり非効率となる。

本発明は上記問題点に鑑み、リレーのタイプを考慮したモビリティ処理を実現するリレー局装置、基地局装置、通信システム、リレータイプ通知方法および集積回路を提供することを目的としている。

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本願のリレー局装置は、基地局装置と通信するリレー局装置であって、前記リレー局装置は、前記基地局装置から測定制御情報を受信し、前記測定制御情報で指定される測定対象の周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを判定し、前記判定した結果をリレータイプ情報として前記基地局装置に送信することを特徴とする。

（２）また、本願のリレー局装置において、前記リレータイプ情報は、測定報告に含めて送信されることを特徴とする。

（３）また、本願の基地局装置は、リレー局装置と通信する基地局装置であって、前記基地局装置は、
前記リレー局装置に測定制御情報を送信し、前記リレー局装置から受信する測定報告から、報告された周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを示す情報を取得することを特徴とする。

（４）また、本願の通信システムは、基地局装置とリレー局装置とを含む通信システムであって、前記基地局装置は、前記リレー局装置に測定制御情報を送信し、前記リレー局装置は、前記測定制御情報で指定される測定対象の周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを判定し、前記判定した結果をリレータイプ情報として前記基地局装置に送信することを特徴とする。

（５）また、本願の通信システムにおいて、前記リレー局装置は、前記リレータイプ情報を、測定報告に付加して送信し、前記基地局装置は、前記測定報告に含まれる周波数あるいはセルごとの前記リレータイプ情報を取得することを特徴とする。

（６）また、本願のリレータイプ通知方法は、基地局装置と通信するリレー局装置のリレータイプ通知方法であって、前記リレー局装置は、前記基地局装置から測定制御情報を受信するステップと、前記測定制御情報で指定される測定対象の周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを判定するステップと、前記判定した結果を周波数ごとのリレータイプ情報として前記基地局装置に送信するステップとを備えることを特徴とする。

（７）また、本願の集積回路は、基地局装置と通信するリレー局装置の集積回路であって、前記基地局装置から測定制御情報を受信する機能と、前記測定制御情報で指定される測定対象の周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを判定する機能と、前記判定した結果を周波数ごとのリレータイプ情報として前記基地局装置に送信する機能とを備えることを特徴とする。

（８）また、本願の集積回路は、リレー局装置と通信する基地局装置の集積回路であって、前記リレー局装置に測定制御情報を送信する機能と、前記リレー局装置から受信する測定報告から、バックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを示す情報を報告される周波数ごとに取得する機能とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、リレーのタイプを考慮したモビリティ処理を実現するリレー局装置、基地局装置、通信システム、リレータイプ通知方法および集積回路を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る基地局装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るリレー局装置の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における測定処理手順を示したシーケンスチャートである。 本発明の第２の実施形態における測定処理手順を示したシーケンスチャートである。 本発明の実施形態に係るセル構成の一例を示す図である。 従来の通信システムのフレーム構成の一例を示す図である。 従来の通信システム構成の一例を示す図である。 従来のリレー局装置の始動手順を示したシーケンスチャートである。

本発明の実施形態を説明する前に、本発明に関する物理チャネルについて説明する。

ＬＴＥで使用される物理チャネル（または物理シグナル）について説明を行なう。物理チャネルは、基地局装置から移動局装置へ送信される下りリンクにおける下りリンクチャネルと、移動局装置から基地局装置へ送信される上りリンクにおける上りリンクチャネルとが存在する。物理チャネルは、ＬＴＥにおいて、今後追加、または、その構造が変更される可能性もあるが、変更された場合でも本発明の各実施形態の説明には影響しない。

同期シグナル（Synchronization Signals）は、３種類のプライマリ同期シグナルと、サブキャリアごとに互い違いに配置される３１種類の符号から構成されるセカンダリ同期シグナルとで構成され、プライマリ同期シグナルとセカンダリ同期シグナルの信号の組み合わせによって、基地局装置を識別する５０４通りのセル識別子（物理セルＩＤ、Physical Cell Identifier；ＰＣＩ）と、無線同期のためのフレームタイミングが示される。移動局装置やリレー局装置は、セルサーチによって受信した同期シグナルから送信タイミング（フレームタイミング）やセルの物理セルＩＤなどを特定する。

物理報知情報チャネル（Physical Broadcast Channel；ＰＢＣＨ）は、セル内の移動局装置で共通に用いられる制御パラメータ（報知情報（システム情報）；System information）を通知する目的で送信される。物理報知情報チャネルで通知されない報知情報は、下りリンク制御チャネルで無線リソースが通知され、下りリンクデータチャネルを用いてレイヤ３メッセージ（システムインフォメーション）で送信される。報知情報として、セル個別の識別子を示すセルグローバル識別子（Cell Global Identifier；ＣＧＩ）、アクセスできる端末のクラス、ページングによる待ち受けエリアを管理するトラッキングエリア識別子（Tracking Area Identifier；ＴＡＩ）、セルの周波数帯域幅や下りリンクと上りリンクの周波数帯域の対応関係、ＭＢＳＦＮサブフレームやＭＢＭＳサービスで用いられるＭＢＳＦＮサブフレーム割り当ての情報などが通知される。アイドル状態の移動局装置やリレー局装置は、セルサーチによって検出されたセルから上記の報知情報を取得して自局が通信するための最適なセルを選択する。

下りリンクリファレンスシグナルは、セル毎に所定の電力で送信されるパイロットシグナルである。また、下りリンクリファレンスシグナルは、所定の規則に基づき周波数・時間位置で周期的に繰り返される既知の信号であり、信号の位置や系列は物理セルＩＤによって一意に定められる。移動局装置は、下りリンクリファレンスシグナルを受信することでセル毎の受信品質（受信電力や信号対干渉雑音比など）を測定する。また、移動局装置は、下りリンクリファレンスシグナルと同時に送信される下りリンク制御チャネル、または下りリンクデータチャネルの復調のための参照用の信号としても下りリンクリファレンスシグナルを使用する。下りリンクリファレンスシグナルに使用される系列は、セル毎に識別可能な系列が用いられる。なお、下りリンクリファレンスシグナルはセル固有ＲＳ（Cell-specific reference signals）と記載される場合もあるが、その用途と意味は同じである。

下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel；ＰＤＣＣＨ）は、各サブフレームの先頭からいくつかのＯＦＤＭシンボルで送信され、移動局装置に対して基地局装置のスケジューリングに従った無線リソース割当て情報や、送信電力の増減の調整量を指示する目的で使用される。移動局装置は、下りリンクデータや下りリンク制御データであるレイヤ３メッセージ（ページング、ハンドオーバーコマンドなど）を送受信する前に自局宛の下りリンク制御チャネルを監視（モニタ）し、自局宛の下りリンク制御チャネルを受信することで、送信時には上りリンクグラント、受信時には下りリンクグラントと呼ばれる無線リソース割当て情報を取得する必要がある。

下りリンクデータチャネル（Physical Downlink Shared Channel；ＰＤＳＣＨ）は、下りリンクデータの他、下りリンク制御データであるレイヤ３メッセージとしてページングや報知情報を通知するためにも使用される。下りリンクデータチャネルの無線リソース割当て情報は、下りリンク制御チャネルで示される。

また、リレー局装置宛用の下りリンク制御チャネルと下りリンクデータチャネルもあり、それぞれ、Ｒ−ＰＤＣＣＨ、Ｒ−ＰＤＳＣＨと呼ばれる。さらに、Ｒ−ＰＤＣＣＨ、Ｒ−ＰＤＳＣＨと同様のシグナリングの仕組みを通常の移動局装置にも適用するために、Ｅ−ＰＤＣＣＨ、Ｅ−ＰＤＳＣＨと呼ばれるチャネルも検討されている。

上りリンクデータチャネル（Physical Uplink Shared Channel；ＰＵＳＣＨ）は、主に上りリンクデータと上りリンク制御データを送信し、下りリンクの受信品質やＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの制御データを含めることも可能である。また、下りリンクと同様に上りリンクデータチャネルの無線リソース割当て情報は、下りリンク制御チャネルで示される。

ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel；ＰＲＡＣＨ）は、プリアンブル系列を通知するために使用されるチャネルであり、ガードタイムを持つ。ランダムアクセスチャネルは、移動局装置の基地局装置へのアクセス手段として用いられる。移動局装置は、上りリンク制御チャネル未設定時の送信データのスケジューリング要求や、上りリンク送信タイミングを基地局装置の受信タイミングウィンドウに合わせるために必要な送信タイミング調整情報の要求にランダムアクセスチャネルを用いる。送信タイミング調整情報を受信した移動局装置は、送信タイミング調整情報の有効時間を設定し、有効時間中は送信タイミング調整状態、有効期間外は、送信タイミング非調整状態として状態を管理する。基地局装置は、移動局装置に対して個別プリアンブル系列（Dedicated preamble）を割り当てて、ランダムアクセスを開始させることも可能である。

マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel；ＰＭＣＨ）は、マルチキャスト信号の送信に使用されるチャネルであり、ＭＢＭＳの制御情報であるマルチキャスト制御チャネル（Multicast Control Channel；ＭＣＣＨ）やＭＢＭＳのトラフィックデータであるマルチキャストトラフィックチャネル（Multicast Traffic Channel；ＭＴＣＨ）の送信に利用される。なお、それ以外の物理チャネルは、本発明の各実施形態に直接関わらないため詳細な説明は省略する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について以下に説明する。

図１は、本発明の実施形態による基地局装置１の一例を示すブロック図である。本基地局装置１は、受信部１０１、復調部１０２、復号部１０３、制御部１０４、符号部１０５、変調部１０６、送信部１０７、ネットワーク信号送受信部１０８、上位レイヤ１０９から構成される。

上位レイヤ１０９は、下りリンクトラフィックデータと下りリンク制御データを符号部１０５へ出力する。符号部１０５は、入力された各データを符号化し、変調部１０６へ出力する。変調部１０６は、符号部１０５から入力された信号の変調を行なう。また、変調部１０６において変調された信号は、下りリンクリファレンスシグナルが多重され、周波数領域の信号としてマッピングされる。送信部１０７は、変調部１０６から入力された信号を時間領域の信号へ変換し、変換した信号を既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行なうと共に送信する。下りリンク制御データが配置される下りリンクデータチャネルは、典型的にはレイヤ３メッセージ（ＲＲＣ（Radio Resource Control）メッセージ）を構成する。

また、受信部１０１は、リレー局装置２（図２参照）や図示しない移動局装置からの受信信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。受信部１０１で変換されたデジタル信号は、復調部１０２へ入力されて復調される。復調部１０２で復調された信号は、続いて復号部１０３へ入力されて復号される。復号部１０３は、受信信号を上りリンクトラフィックデータと上りリンク制御データに適切に分離し、それぞれ上位レイヤ１０９へ出力する。

これら各ブロックの制御に必要な基地局装置制御情報は、上位レイヤ１０９より制御部１０４へ入力され、制御部１０４からは、送信に関連する基地局装置制御情報が送信制御情報として、符号部１０５、変調部１０６、送信部１０７の各ブロックに、受信に関連する基地局装置制御情報が受信制御情報として、受信部１０１、復調部１０２、復号部１０３の各ブロックに適切に入力される。

一方、ネットワーク信号送受信部１０８は、複数の基地局装置１間（または制御局装置（ＭＭＥ）、ゲートウェイ装置（Ｇａｔｅｗａｙ）、ＭＣＥ）と基地局装置１との間の制御メッセージの送信または受信を行なう。制御メッセージはネットワーク回線を経由して送受信される。制御メッセージは、Ｓ１インターフェースやＸ２インターフェースやＭ１インターフェースやＭ２インターフェースと呼ばれる論理インターフェース上でやり取りされる。

また、基地局装置１のＲＲＣ部は、上位レイヤ１０９の一部として存在する。図１において、その他の基地局装置１の構成要素は本実施形態に関係ないため省略してある。

図２は、本発明の実施形態によるリレー局装置２の一例を示すブロック図である。本基地局装置１は、第１の受信部２０１、第１の復調部２０２、第１の復号部２０３、ＭＢＳＦＮ情報収集部２０４、受信品質測定部２１７、第１の制御部２０５、第１の符号部２０７、第１の変調部２０８、第１の送信部２０９、上位レイヤ２０６、第２の受信部２１０、第２の復調部２１１、第２の復号部２１２、第２の制御部２１３、第２の符号部２１４、第２の変調部２１５、第２の送信部２１６から構成される。また、上位レイヤ２０６にはリレータイプ判定部２１８が含まれる。また、第１の送信部２０９と第１の受信部２０１をまとめて第１の無線部、同様に第２の送信部２１６と第２の受信部２１０をまとめて第２の無線部２２０と称する。

リレー局装置２は基地局装置１とバックホールリンクで通信を行い、図示しない移動局装置とアクセスリンクで通信を行う。

上位レイヤ２０６は、バックホールリンクの通信として、Ｕｎ上りリンクトラフィックデータとＵｎ上りリンク制御データを第１の符号部２０７へ出力する。第１の符号部２０７は、上位レイヤ２０６から入力された各データを符号化し、第１の変調部２０８へ出力する。第１の変調部２０８は、符号部２０７から入力された信号の変調を行なう。また、第１の変調部２０８において、変調された信号は、上りリンクリファレンスシグナルが多重され、周波数領域の信号としてマッピングされる。第１の送信部２０９は、第１の変調部２０８から入力された信号を時間領域の信号へ変換し、変換した信号を既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行なうと共に送信する。

また、第１の受信部２０１は、基地局装置１からの受信信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。第１の受信部２０１で変換されたデジタル信号は、第１の復調部２０２へ入力されて復調される。第１の復調部２０２で復調された信号は続いて第１の復号部２０３へ入力されて復号される。第１の復号部２０３は、受信信号をＵｎ下りリンクトラフィックデータとＵｎ下りリンク制御データに適切に分離し、それぞれ上位レイヤ２０６へ出力する。また、第１の復号部２０３で復号されたＭＢＳＦＮに関する情報（ＭＢＳＦＮエリアの識別子、前記ＭＢＳＦＮエリアで使用するＭＢＳＦＮサブフレーム位置、ＭＢＭＳサービスの識別子、受信電力など）はＭＢＳＦＮ情報収集部２０４に入力される。ＭＢＳＦＮ情報収集部２０４では、単一あるいは複数の基地局装置１から収集して保持しているＭＢＳＦＮに関する情報を上位レイヤ２０６に通知する。また、受信品質測定部２１７は第１の復調部２０２で検出された下りリファレンスシグナルや同期シグナルなどの受信電力から算出される受信品質を測定し、物理セルＩＤと対にして保持して（必要であれば当該セルの周波数情報も保持して）、上位レイヤ２０６に通知する。上位レイヤ２０６に含まれるリレータイプ判定部２１８は、受信品質測定部２１７で検出されたセルをバックホールリンクとして設定した場合のリレータイプを判定する。

これらバックホールリンクに関する各ブロックの制御に必要なバックホールリンク制御情報は、上位レイヤ２０６より第１の制御部２０５へ入力され、第１の制御部２０５からは、送信に関連する制御情報が送信制御情報として、第１の符号部２０７、第１の変調部２０８、第１の送信部２０９の各ブロックに、受信に関連する制御情報が受信制御情報として、第１の受信部２０１、第１の復調部２０２、第１の復号部２０３の各ブロックに適切に入力される。

また、上位レイヤ２０６は、アクセスリンクの通信として、Ｕｕ下りリンクトラフィックデータとＵｕ下りリンク制御データを第２の符号部２１４へ出力する。第２の符号部２１４は、上位レイヤから入力された各データを符号化し、第２の変調部２１５へ出力する。第２の変調部２１５は、第２の符号部２１４から入力された信号の変調を行なう。また、第２の変調部２１５において、変調された信号は、下りリンクリファレンスシグナルが多重され、周波数領域の信号としてマッピングされる。第２の送信部２１６は、第２の変調部２１５から入力された信号を時間領域の信号へ変換し、変換した信号を既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行なうと共に送信する。

また、第２の受信部２１０は、移動局装置からの受信信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。変換されたデジタル信号は、第２の復調部２１１へ入力されて復調される。第２の復調部２１１で復調された信号は続いて第２の復号部２１２へ入力されて復号される。第２の復号部２１２は、受信信号をＵｕ上りリンクトラフィックデータとＵｕ上りリンク制御データに適切に分離し、それぞれ上位レイヤ２０６へ出力する。

これらアクセスリンクに関する各ブロックの制御に必要なアクセスリンク制御情報は、上位レイヤ２０６より第２の制御部２１３へ入力され、第２の制御部２１３からは、送信に関連する制御情報が送信制御情報として、第２の符号部２１４、第２の変調部２１５、第２の送信部２１６の各ブロックに、受信に関連する制御情報が受信制御情報として、第２の受信部２１０、第２の復調部２１１、第２の復号部２１２の各ブロックに適切に入力される。図２において、その他の基地局装置１の構成要素は本実施形態に関係ないため省略してある。また、図２においてバックホールリンクの送受信に用いる各処理部と、アクセスリンクに用いる各処理部とはその一部あるいは全てを共通化してもよい。この場合、バックホールリンクの処理とアクセスリンクの処理は時分割で行われる。

図３は、本発明の実施形態に係るリレー局装置２の測定処理の一例を示すシーケンスチャート図である。また、本実施形態の説明に用いるセル構成を図５に示す。図５において、車両に設置されたリレー局装置２は、第１の周波数を用いて、ある基地局装置１が管理するセルＡに接続してバックホールリンクの下りリンク信号を受信し、さらに前記リレー局装置２は、車両内の移動局装置に対して、第１の周波数を用いてアクセスリンクの下りリンク信号を送信している状態（タイプＡリレー局としてサービスを行っている状態）であり、セルＡの周辺には第１の周波数で下りリンク送信を行っているセルＢと第２の周波数で下りリンク送信を行っているセルＣと第３の周波数で下りリンク送信を行っているセルＤが存在している。図３のシーケンスは、この状態から開始される。

基地局装置１は、リレー局装置２へ測定制御情報を送信する（ステップＳ３０１）。前記測定制御情報には、イベント条件とハンドオーバパラメータ（測定対象セル毎の受信品質の比較や測定対象セルの受信品質と閾値との比較の際に用いられる各パラメータ（セル毎のオフセット値、対象周波数毎のオフセット値、ヒステリシス、ＴＴＴ））が含まれる。また、前記測定制御情報は周波数毎に設定され、測定対象の周波数、あるいは周波数に加えてセル情報（物理セルＩＤ）が情報として含まれる。また、前記測定制御情報は、セル内で共通の情報として報知情報として送信されても、接続中のリレー局装置２への個別の情報として送信されても良い。また、前記測定制御情報のみをレイヤ３メッセージとして送信しても良いし、リレー局装置２の無線接続設定または無線接続設定変更に関するレイヤ３メッセージと一緒に送信されても良いし、下りリンクデータと一緒に送信されても良い。また、複数のレイヤ３メッセージに分散されて送信されても良い。また、前記測定制御情報は、基地局装置１とリレー局装置２間の基地局間インターフェース（例えばＳ１インターフェースやＸ２インターフェース）上のメッセージとして送信されても良い。

リレー局装置２は、基地局装置１より送信される測定制御情報を、新たな測定制御情報を受信するまで、または基地局装置１との接続を終了するまで、リレー局装置２内部で保持する。

続いて、リレー局装置２は測定対象である周波数帯域の下りリンクリファレンスシグナルあるいは既知パターンの信号（例えばリレー局用の同期シグナルなど）を受信し、受信品質を測定する（ステップＳ３０２）。前記受信品質とは、他セルの干渉を考慮した受信品質であってもよいし、単純に信号の受信電力であってもよいし、両方であってもよい。リレー局装置２は、基地局装置１から通知されたハンドオーバパラメータを用いて前記受信品質を補正し、イベント条件が成立したかどうかをＴＴＴ（イベント条件が成立するまでの所要時間）に基づいて判定する（ステップＳ３０３）。

イベント条件が成立した場合、リレー局装置２は成立したイベントに対する測定結果をレイヤ３メッセージである測定報告に含め、基地局装置１へ送信する。測定報告は、例えばレイヤ３メッセージのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔである。

例えば、リレー局装置２が第１の周波数および第２の周波数に対する測定が設定され、測定の結果、第２の周波数に対するイベント条件が成立した場合（例えば、セルＣからの受信電力がセルＡからの受信電力より高くなった場合）、リレー局装置２は第２の周波数で測定されたセルＣを示す識別子（物理セルＩＤやＣＧＩ、あるいはＤｅＮＢ候補のリストに対応付けられた番号など）を含む測定報告を基地局装置１へ送信する。この際、リレー局装置２は、バックホールリンクが第２の周波数となる場合に、リレーのタイプが変更されるか否か判定し、判定した結果をリレータイプ情報として測定報告に含めて送信する（ステップＳ３０３）。測定報告に含める具体的な方法としては、測定報告に含まれる測定ＩＤ（MeasId）ごとに、測定対象の周波数あるいはセルが、タイプＡリレーとなるか否か、あるいは現在のリレータイプから異なるリレータイプに変更となるか否かを１ビットの情報として付加することや、複数のリレーのタイプのうちの何れのタイプとなるかを１あるいは複数のビットに対応付けて付加することなどが考えられる。

また、複数ビットで通知することに関しては、本実施例では、リレーのタイプをタイプＡとタイプＢの２種類としているが、それぞれのタイプをさらに細かく分類したものを複数ビットに対応付けて通知してもよいし、あるいは周波数ごとではなく、対象となるセルごとに当該セルをＤｅＮＢとした際のリレーのタイプや利用可能な特徴（キャリアアグリゲーションやＭＩＭＯのレイヤ数など）の違いを複数ビットに対応付けて通知してもよい。

前記測定報告を受信した基地局装置１は、前記測定報告に基づいてハンドオーバの要否およびハンドオーバ先を判断する（ステップＳ３０５）。

上記処理により、リレー局装置ごとに回路構成（送受信部の数や対応する周波数）が異なる場合であっても、効率的なハンドオーバ処理を行うことが可能となる。例えばリレー局装置２の第１の受信部２０１と第２の受信部２１０が独立した受信部である場合にはセルＣへハンドオーバする際にリレータイプをタイプＢに変更することができ、リレー局用のリソースを割り当てる必要はなくなるが、第１の受信部２０１と第２の受信部２１０が共通の受信部である場合は、リレータイプはタイプＡのままとなり、引き続きリレー局用のリソース割り当てが必要となる。このような情報を基地局装置がハンドオーバ前に取得することにより、リレー局用リソースの要否から最適なハンドオーバ先の決定を行う（例えばリレー局用リソースが不要となるセルを優先的に指定する）ことが可能となる。また、ハンドオーバ処理をリレータイプに応じて変えることなども可能となる。

他の例として、リレー局装置２の第１の無線部２１９が、第２の周波数を含む帯域の送受信が可能（かつ第１の周波数と第３の周波数の受信が不可能）であり、第２の無線部２２０は、第１の周波数と第３の周波数を含む帯域の送受信が可能（かつ第２の周波数の受信が不可能）である場合、リレー局装置２がセルＡで通信を行う場合には、第１の周波数の送受信が可能な無線部は一つであるため、第２の無線部をバックホールリンクとアクセスリンク両方で用いるタイプＡリレー動作となる。次にこのリレー局装置２がセルＣへハンドオーバする場合、バックホールリンクが第２の周波数となるため、バックホールリンクに第１の無線部、アクセスリンクに第２の無線部を用いることでタイプＢリレー動作が可能となる。しかし、第３の周波数で下りリンクサービスを行うセルＤにハンドオーバする場合、第３の周波数はアクセスリンクで使用している第２の無線部でのみ受信可能であるため、第２の無線部をバックホールリンクとアクセスリンク両方で用いるタイプＡリレー動作となる。このように、バックホールリンクとアクセスリンクの周波数の組み合わせおよびリレー局装置２が具備する無線部が対応する周波数によって設定されるリレータイプは様々である。本実施形態の処理により、これら設定のすべてを予め基地局装置に通知することなく、必要とされるタイミングで必要な情報のみを効率的に通知することが可能となる。

［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では測定報告にリレータイプの情報を付加する例を示したが、本実施形態では別の例を示す。本実施形態の説明で用いる通信システム（基地局装置１およびリレー局装置２）の構成は第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。

本実施形態におけるリレー局装置２の測定処理の一例を図４のシーケンスチャート図を用いて説明する。

図４のシーケンスは、第１の実施形態と同様に図５の状態から開始される。

基地局装置１は、リレー局装置２へ測定制御情報を送信する（ステップＳ４０１）。前記測定制御情報には、イベント条件とハンドオーバパラメータ（測定対象セル毎の受信品質の比較や測定対象セルの受信品質と閾値との比較の際に用いられる各パラメータ（セル毎のオフセット値、対象周波数毎のオフセット値、ヒステリシス、ＴＴＴ））が含まれる。前記測定制御情報は、周波数毎に設定される。また、前記測定制御情報は、セル内で共通の情報として報知情報として送信されても、接続中のリレー局装置２への個別の情報として送信されても良い。また、前記測定制御情報のみをレイヤ３メッセージとして送信しても良いし、リレー局装置２の無線接続設定または無線接続設定変更に関するレイヤ３メッセージと一緒に送信されても良いし、下りリンクデータと一緒に送信されても良い。また、複数のレイヤ３メッセージに分散されて送信されても良い。また、前記測定制御情報は、基地局装置１とリレー局装置２間の基地局間インターフェース（例えばＳ１インターフェースやＸ２インターフェース）上のメッセージとして送信されても良い。

リレー局装置２は、基地局装置１より送信される測定制御情報を、新たな測定制御情報を受信するまで、または基地局装置１との接続を終了するまで、リレー局装置２内部で保持する。

続いて、リレー局装置２は測定対象として設定された周波数のセルをＤｅＮＢとした場合のリレータイプを判断し（ステップＳ４０２）、周波数ごとのリレータイプを基地局装置１に通知する（ステップＳ４０３）。通知の具体的な内容としては、前述の測定ＩＤ（MeasId）、または、測定対象の周波数（あるいはセル）と対応付けられた測定対象ＩＤ（MeasObjectId）ごとに、タイプＡリレーとなるか否か、あるいは現在のリレータイプから異なるリレータイプに変更となるか否かを１ビットの情報として通知することや、複数のリレーのタイプのうちの何れのタイプとなるかを１あるいは複数のビットに対応付けて通知することなどが考えられる。

さらにリレー局装置２は測定対象の周波数のセルの下りリンクリファレンスシグナルあるいは既知パターンの信号（例えばリレー局用の同期シグナルなど）を受信し、受信品質を測定する（ステップＳ４０４）。前記受信品質とは、他セルの干渉を考慮した受信品質であってもよいし、単純に信号の受信電力であってもよいし、両方であってもよい。リレー局装置２は、基地局装置１から通知されたハンドオーバパラメータを用いて前記受信品質を補正し、イベント条件が成立したかどうかをＴＴＴ（イベント条件が成立するまでの所要時間）に基づいて判定する（ステップＳ４０５）。

イベント条件が成立した場合、リレー局装置２は成立したイベントに対する測定結果をレイヤ３メッセージである測定報告に含め、基地局装置１へ送信する。測定報告は、例えばレイヤ３メッセージのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔである。

例えば、リレー局装置２が第１の周波数および第２の周波数に対する測定が設定され、測定の結果、第２の周波数に対するイベント条件が成立した場合（例えば、セルＣからの受信電力がセルＡからの受信電力より高くなった場合）、リレー局装置２は第２の周波数で測定されたセルＣを示す識別子（物理セルＩＤやＣＧＩ、あるいはＤｅＮＢ候補のリストに対応付けられた番号など）を含む測定報告を基地局装置１へ送信する。

また、複数ビットで通知することに関しては、本実施例では、リレーのタイプをタイプＡとタイプＢの２種類としているが、それぞれのタイプをさらに細かく分類したものを複数ビットに対応付けて通知してもよい。

基地局装置１は、ステップＳ４０６の測定報告およびステップＳ４０３で取得したリレータイプ通知に基づいてハンドオーバの要否およびハンドオーバ先を判断する（ステップＳ４０７）。

上記処理により、第１の実施形態と同様、必要とされるタイミングで必要な情報のみを効率的に通知することが可能となる。

以上、本発明に係る実施形態の説明を行ってきたが、本発明におけるリレー局装置や基地局装置に関しては、基地局装置の各部の機能またはこれらの機能の一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各実施形態で示した制御を行なってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

また、上記各実施形態に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。

また、上記各実施形態においてリレー局装置のＤｅＮＢとなるのは基地局装置であるものとして説明を行ったが、これに限らず、基地局装置の代わりにリレー局装置をＤｅＮＢとすることも可能である。この場合、リレー局装置がリレー局装置に接続することになる。

以上、本発明の実施形態について特定の具体例に基づいて詳述してきたが、本発明の趣旨ならびに特許請求の範囲は、これら特定の具体例に限定されないことは明らかである。すなわち、本明細書の記載は例示説明を目的としたものであり、本発明に対して何ら制限を加えるものではない。

１…基地局装置
２…リレー局装置
１０１、２０１、２１０…受信部
１０２、２０２、２１１…復調部
１０３、２０３、２１２…復号部
１０４、２０５、２１３…制御部
１０５、２０７、２１４…符号部
１０６、２０８、２１５…変調部
１０７、２０９、２１６…送信部
１０８…ネットワーク信号送受信部
１０９、２０６…上位レイヤ
２０４…ＭＢＳＦＮ情報収集部
２１７…受信品質測定部
２１８…リレータイプ判定部
２１９、２２０…無線部

Claims (8)

1. 基地局装置と通信するリレー局装置であって、
   前記リレー局装置は、
   前記基地局装置から測定制御情報を受信し、
   前記測定制御情報で指定される測定対象の周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを判定し、
   前記判定した結果をリレータイプ情報として前記基地局装置に送信する
   ことを特徴とするリレー局装置。
2. 前記リレータイプ情報は、測定報告に含めて送信される
   ことを特徴とする請求項１記載のリレー局装置。
3. リレー局装置と通信する基地局装置であって、
   前記基地局装置は、
   前記リレー局装置に測定制御情報を送信し、
   前記リレー局装置から受信する測定報告から、報告された周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを示す情報を取得する
   ことを特徴とする基地局装置。
4. 基地局装置とリレー局装置とを含む通信システムであって、
   前記基地局装置は、前記リレー局装置に測定制御情報を送信し、
   前記リレー局装置は、前記測定制御情報で指定される測定対象の周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを判定し、前記判定した結果をリレータイプ情報として前記基地局装置に送信する
   ことを特徴とする通信システム。
5. 前記リレー局装置は、前記リレータイプ情報を、測定報告に付加して送信し、前記基地局装置は、前記測定報告に含まれる周波数あるいはセルごとの前記リレータイプ情報を取得することを特徴とする請求項４記載の通信システム。
6. 基地局装置と通信するリレー局装置のリレータイプ通知方法であって、
   前記リレー局装置は、
   前記基地局装置から測定制御情報を受信するステップと、
   前記測定制御情報で指定される測定対象の周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを判定するステップと、
   前記判定した結果を周波数ごとのリレータイプ情報として前記基地局装置に送信するステップと
   を備えることを特徴とするリレータイプ通知方法。
7. 基地局装置と通信するリレー局装置の集積回路であって、
   前記基地局装置から測定制御情報を受信する機能と、
   前記測定制御情報で指定される測定対象の周波数をバックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを判定する機能と、
   前記判定した結果を周波数ごとのリレータイプ情報として前記基地局装置に送信する機能と
   を備えることを特徴とする集積回路。
8. リレー局装置と通信する基地局装置の集積回路であって、
   前記リレー局装置に測定制御情報を送信する機能と、
   前記リレー局装置から受信する測定報告から、バックホールリンクで使用する場合にリレー局用リソースの割り当てが必要となるか否かを示す情報を報告される周波数ごとに取得する機能と
   を備えることを特徴とする集積回路。