JP5249983B2

JP5249983B2 - 無線基地局装置、移動端末装置及びセル選択方法

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Publication number: JP5249983B2
Application number: JP2010087277A
Authority: JP
Inventors: 聡永田; サギャムウォンジャトゥロン; 哲士阿部; 信彦三木; 康史森岡
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2030-04-05
Also published as: EP2557857A1; US20130102307A1; WO2011125708A1; EP2557857A4; CN102934493A; JP2011223108A

Description

本発明は、ＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution-Advanced）システムにおいて、リレー伝送技術を利用する無線基地局装置、移動端末装置及びセル選択方法に関する。

３ＧＰＰ（3^rd Generation Partnership Project）において、第３世代移動通信システムの発展規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）からのさらなる高速・大容量通信を実現する第４世代移動通信システムとして、ＬＴＥ−Advanced（ＬＴＥ−Ａ）の標準化が進められている。ＬＴＥ−Ａは、高速・大容量通信の実現に加え、セル端ユーザのスループット向上を重要課題としており、その一手段として、無線基地局装置〜移動端末装置間の無線伝送を中継するリレー技術が検討されている。リレーを用いることで、有線バックホールリンクの確保が困難な場所などで、効率的にカバレッジを拡大できることが期待される。

リレー技術においては、レイヤ１リレー、レイヤ２リレー、レイヤ３リレーがある。レイヤ1リレーは、ブースター、若しくはリピータとも呼ばれる中継技術であり、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を電力増幅して移動端末装置に送信するＡＦ（Amplifier and Forward）型中継技術である。移動端末装置からの上り受信ＲＦ信号も、同様に電力増幅して無線基地装置に送信される。レイヤ２リレーは、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を復調・復号後、再度符号化・変調を行い、移動端末装置に送信するＤＦ（Decode and Forward）型中継技術である。レイヤ３リレーは、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を復号後、復調・復号処理に加えて、ユーザデータを再生してから、再度無線でユーザデータ伝送を行うための処理（秘匿、ユーザデータ分割・結合処理など）を行い、符号化・変調後に移動端末装置に送信する中継技術である。現在３ＧＰＰにおいては、雑音除去による受信特性の向上、標準仕様検討、及び実装上の容易性の観点から、レイヤ３リレー技術について標準化が進められている。

図１は、レイヤ３リレーによる無線中継技術の概要を示す図である。レイヤ３リレーの無線中継局装置（ＲＮ）は、ユーザデータ再生処理、変復調、及び符号・復号処理を行うことに加え、無線基地局装置（ｅＮＢ）と異なる固有のセルＩＤ（ＰＣＩ：Physical Cell ID）を持つことを特徴とする。これにより、移動端末装置（ＵＥ）は、無線中継局装置が提供するセルＢを、無線基地局装置が提供するセルＡとは異なるセルとして認識する。また、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）などの物理層の制御信号は、無線中継局装置で終端されるため、無線中継局装置は移動端末装置から見て、無線基地局装置として認識される。したがって、ＬＴＥの機能のみを有する移動端末装置も無線中継局装置に接続することができる。

また、無線基地局装置〜無線中継局装置間のバックホールリンク（Ｕｎ）、及び無線中継局装置〜移動端末装置間のアクセスリンク（Ｕｕ）は、異なる周波数若しくは同一の周波数で運用することが考えられ、後者の場合、無線中継局装置で送受信処理を同時に行うと、送受信回路内で十分なアイソレーションが確保できない限り、送信信号が無線中継局装置の受信機に回り込み、干渉を引き起こす。このため、図２に示すように、同一周波数（ｆ１）で運用する場合は、バックホールリンク及びアクセスリンクの無線リソース（ｅＮＢ送信とリレー送信）を時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）し、無線中継局装置において送受信が同時に行われないよう制御する必要がある（非特許文献１）。このため、例えば、下りリンクでは、無線中継局装置は、無線基地局装置からの下り信号を受信している間、移動端末装置に対して下り信号を送信することはできない。

３ＧＰＰ，ＴＲ３６．８１４

このようなレイヤ３リレーによる無線中継技術において、下りリンクのサブフレーム構成は図３に示すようになる。図３においては、放送型コンテンツの多数ユーザへの同時配信サービス（ＭＢＭＳ：Multimedia Broadcast Multicast Service）を単一周波数ネットワークで提供するためのバックホール（ＭＢＳＦＮ：MBMS over a Single Frequency Network）サブフレームと、ノーマルサブフレームとがある。

マクロｅＮＢ（無線基地局装置）からリレーノード（無線中継局装置）のバックホールリンクでは、バックホールサブフレームでデータ、制御信号及び参照信号（ＣＲＳ：Common Reference Signal）が送信される。この場合、データには、マクロｅＮＢからマクロＵＥ（ｅＮＢ配下の移動端末装置）へのデータ、マクロｅＮＢからリレーノードへのデータ及びリレー用制御信号（Ｒ−ＰＤＣＣＨ：Relay-Physical Downlink Control Channel）が含まれる。一方、同時刻でのアクセスリンクでは、バックホールサブフレームで制御信号及び参照信号（ＣＲＳ）が送信されるが、上述したように、データは送信されない。

バックホールリンクにおいて、ノーマルサブフレームでは、マクロｅＮＢからマクロＵＥへのデータ、制御信号及び参照信号（ＣＲＳ）が送信され、アクセスリンクにおいて、ノーマルサブフレームでは、リレーノードからリレーＵＥ（リレーノード配下の移動端末装置）へのデータ、制御信号及び参照信号（ＣＲＳ）が送信される。

このような構成のリレーセルにおいては、移動端末装置は、無線基地局装置に接続するか、無線中継局装置に接続するかを選択する必要が生じる。この場合において、既存のセル選択用のパラメータとしては、参照信号（ＣＲＳなど）を用いて得られた受信品質測定値（Measurement（ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power）、ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality）など））が使われている。すなわち、図４に示すように、移動端末装置（ＵＥ：User Equipment）は、無線基地局装置（ｅＮＢ）からのＣＲＳを用いて得られた測定値（measurement_１）と、無線中継局装置（ＲＮ）からのＣＲＳを用いて得られた測定値（measurement_２）とを比較して、受信品質の良い装置と接続するようにセル選択する。

しかしながら、図３に示すように、バックホールリンクのバックホールサブフレームにはデータが存在しているが、アクセスリンクのバックホールサブフレームにはデータが存在していない。このため、アクセスリンクのバックホールサブフレームで測定した受信品質測定値は、実際の下り物理共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）領域での受信品質と比較して大きく異なってしまう。したがって、このような受信品質測定値を用いてセル選択を行うと、最適なセル選択を行うことができない（第１の課題）。

また、図４に示すように、無線基地局装置（ｅＮＢ）からのＣＲＳを用いて得られた測定値（measurement_１）は、無線基地局装置から移動端末装置への１ホップデータ送信であるのに対して、無線中継局装置（ＲＮ）からのＣＲＳを用いて得られた測定値（measurement_２）は、無線基地局装置から無線中継局装置及び無線中継局装置から移動端末装置への２ホップデータ送信である。このため、セル選択する際に、測定値（measurement_２）を用いると、無線中継局装置から移動端末装置への伝搬環境しか考慮されず、バックホールリンクを用いてデータを中継することに伴うスループット制限が反映されないことになる。したがって、このような受信品質測定値を用いてセル選択を行うと、最適なセル選択を行うことができない（第２の課題）。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、リレー伝送の際に最適なセル選択を行うことができる無線基地局装置、移動端末装置及びセル選択方法を提供することを目的とする。

本発明のセル選択方法は、バックホールリンクでデータが送信される一方アクセスリンクでデータが送信されないバックホールサブフレームと、前記バックホールリンクと前記アクセスリンクとの双方でデータが送信されるノーマルサブフレームとが用いられる無線通信システムにおけるセル選択方法であって、無線基地局装置において、移動端末装置で受信品質を測定する特定のサブフレームを決定する工程と、前記特定サブフレームの情報を送信する工程と、前記移動端末装置において、前記特定のサブフレームの情報を受信する工程と、前記無線基地局装置から送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第１受信品質を測定すると共に、前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第２受信品質を測定する工程と、前記第１受信品質の測定値及び前記第２受信品質の測定値を前記無線基地局装置に送信する工程と、前記無線基地局装置において、前記第１受信品質の測定値及び前記第２受信品質の測定値を用いて前記移動端末装置が接続するセルを選択する工程と、決定されたセルの情報を前記移動端末装置に送信する工程と、を具備し、前記特定のサブフレームは、前記ノーマルサブフレームであることを特徴とする。

本発明のセル選択方法においては、前記無線基地局装置において前記セルを選択する工程において、前記第２受信品質の測定値に対してオフセット値を付与して、前記第１受信品質測定値と比較して、前記移動端末装置が接続するセルを決定してもよい。

本発明のセル選択方法は、バックホールリンクでデータが送信される一方アクセスリンクでデータが送信されないバックホールサブフレームと、前記バックホールリンクと前記アクセスリンクとの双方でデータが送信されるノーマルサブフレームとが用いられる無線通信システムにおけるセル選択方法であって、無線基地局装置において、移動端末装置で受信品質を測定する特定のサブフレームを決定する工程と、前記特定サブフレームの情報を送信する工程と、前記無線基地局装置から移動端末装置に送信する前記特定のサブフレームの参照信号を用いて測定する第１受信品質測定値に対する、前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して前記移動端末装置に送信する前記特定のサブフレームの参照信号を用いて測定する第２受信品質測定値のオフセット値を決定する工程と、前記オフセット値の情報を前記移動端末装置に送信する工程と、前記移動端末装置において、前記特定のサブフレームの情報を受信する工程と、前記無線基地局装置から送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第１受信品質を測定すると共に、前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第２受信品質を測定する工程と、前記第１受信品質の測定値、前記第２受信品質の測定値、及び前記オフセット値の情報を用いて接続するセルを選択する工程と、を具備し、前記特定のサブフレームは、前記ノーマルサブフレームであることを特徴とする。

本発明のセル選択方法においては、データを含む特定のサブフレームで測定した受信品質測定値を用いてセル選択を行う、あるいは、無線基地局装置から移動端末装置に送信する参照信号を用いて測定する第１受信品質測定値に対する、無線基地局装置から無線中継局装置を介して移動端末装置に送信する参照信号を用いて測定する第２受信品質測定値のオフセット値を用いてセル選択を行うので、リレー伝送の際に最適なセル選択を行うことができる。

リレー伝送技術を説明するための図である。バックホールリンク及びアクセスリンクの無線リソースを説明するための図である。バックホールリンク及びアクセスリンクのサブフレーム構成を説明するための図である。無線基地局装置から移動端末装置へのデータ送信を説明するための図である。本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。図５に示す無線基地局装置におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示すブロック図である。図７に示す移動端末装置におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。図５に示す無線基地局装置における実施の形態２に係るベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。図５に示す無線基地局装置における実施の形態３，４に係るベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。図７に示す移動端末装置における実施の形態３，４に係るベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。受信品質とスループットとの間の関係を示す図である。図５に示す無線基地局装置における実施の形態５に係るベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。図７に示す移動端末装置における実施の形態５に係るベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施の形態において、無線基地局装置で行われる処理は、すべて無線中継局装置においても行うことができる。

（実施の形態１）
本実施の形態においては、データを含む特定のサブフレームを用いて受信品質を測定する場合について説明する。ここで、データを含む特定のサブフレームとは、例えば、ノーマルサブフレームを挙げることができる。また、ここで、受信品質とは、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなどを挙げることができる。

本実施の形態においては、無線基地局装置において、移動端末装置で受信品質を測定する、データを含む特定のサブフレームを決定し、前記特定サブフレームの情報を送信し、前記移動端末装置において、前記無線基地局装置から送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第１受信品質を測定すると共に、前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第２受信品質を測定し、前記第１受信品質の測定値及び前記第２受信品質の測定値を前記無線基地局装置に送信し、前記無線基地局装置において、前記第１受信品質の測定値及び前記第２受信品質の測定値を用いて前記移動端末装置が接続するセルを選択し、決定されたセルの情報を前記移動端末装置に送信する。そして、移動端末装置は、決定されたセルの無線基地局装置又は無線中継局装置と接続する。

ここで、受信品質を測定する特定のサブフレームの情報は、無線基地局装置（又は無線中継局装置）が移動端末装置に対して、ＲＲＣ（Radio Resource Control）などのHigher-layer signalingにより通知する。

図５は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。図５に示す無線基地局装置１００は、アンテナ１０２と、アンプ部１０４と、送受信部１０６と、ベースバンド信号処理部１０８と、呼処理部１１０と、伝送路インタフェース１１２とから主に構成されている。

このような構成の無線基地局装置１００において、上りリンクのデータについては、アンテナ１０２で受信された無線周波数信号がアンプ部１０４で、ＡＧＣ（Auto Gain Control）の下で受信電力が一定電力に補正されるように増幅される。増幅された無線周波数信号は、送受信部１０６においてベースバンド信号へ周波数変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部１０８で所定の処理（誤り訂正、復号など）がなされた後、伝送路インタフェース１１２を介して図示しないアクセスゲートウェイ装置に転送される。アクセスゲートウェイ装置は、コアネットワークに接続されており、各移動端末装置を管理している。また、上りリンクに関しては、上りリンクのベースバンド信号に基づいて、無線基地局装置１００で受信された無線周波数信号の受信ＳＩＮＲ及び干渉レベルが測定される。

呼処理部１１０は、上位装置の無線制御局との間で呼処理制御信号を送受信し、無線基地局装置１００の状態管理やリソース割り当てをする。なお、上記レイヤ１処理部１０８１とＭＡＣ処理部１０８２における処理は、呼処理部１１０において設定されている、無線基地局装置１００と移動局装置２００との間の通信状態に基づいてなされる。

下りリンクのデータについては、上位装置から伝送路インタフェース１１２を介してベースバンド信号処理部１０８に入力される。ベースバンド信号処理部１０８では、再送制御の処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化などがなされて送受信部１０６に転送される。送受信部１０６では、ベースバンド信号処理部１０８から出力されたベースバンド信号を無線周波数信号へ周波数変換する。周波数変換された信号は、その後、アンプ部１０４で増幅されてアンテナ１０２から送信される。

図６は、図５に示す無線基地局装置におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部１０８は、レイヤ１処理部１０８１と、ＭＡＣ（Medium Access Control）処理部１０８２と、ＲＬＣ（Radio Link Control）処理部１０８３と、測定サブフレーム決定部１０８４と、セル決定部１０８５とから主に構成されている。

レイヤ１処理部１０８１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部１０８１は、例えば、上りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）、周波数デマッピング、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部１０８１は、下りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。

ＭＡＣ処理部１０８２は、上りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御、上りリンク／下りリンクに対するスケジューリング、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの選択、ＰＵＳＣＨ／ＰＤＳＣＨのリソースブロックの選択などの処理を行う。

ＲＬＣ処理部１０８３は、上りリンクで受信したパケット／下りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。

測定サブフレーム決定部１０８４は、移動端末装置で受信品質を測定する特定のサブフレームを決定する。この特定のサブフレームは、データを含むノーマルサブフレームである。測定サブフレーム決定部１０８４は、この特定のサブフレームの情報（サブフレーム情報）を、例えば、Higher-layer signalingで移動端末装置に通知する。

セル決定部１０８５は、移動端末装置において、無線基地局装置から送信された特定のサブフレームの参照信号を用いて測定された第１受信品質の測定値及び無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された特定のサブフレームの参照信号を用いて測定された第２受信品質の測定値を用いて移動端末装置が接続するセルを選択する。すなわち、第１受信品質測定値と第２受信品質測定値とを比較して受信品質が良好であるセルを選択する。セル決定部１０８５は、決定したセルの情報（セル情報）を、例えば、Higher-layer signalingで移動端末装置に通知する。

図７は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示すブロック図である。図７に示す移動端末装置２００は、アンテナ２０２と、アンプ部２０４と、送受信部２０６と、ベースバンド信号処理部２０８と、呼処理部２１０と、アプリケーション部２１２とから主に構成されている。

このような構成の移動端末装置２００において、下りリンクのデータについては、アンテナ２０２で受信された無線周波数信号がアンプ部２０４で、ＡＧＣの下で受信電力が一定電力に補正されるように増幅される。増幅された無線周波数信号は、送受信部２０６においてベースバンド信号へ周波数変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０８で所定の処理（誤り訂正、復号など）がなされた後、呼処理部２１０及びアプリケーション部２１２に送られる。呼処理部２１０は、無線基地局装置１００との通信の管理などを行い、アプリケーション部２１２は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。

上りリンクのデータについては、アプリケーション部２１２からベースバンド信号処理部２０８に入力される。ベースバンド信号処理部２０８では、再送制御の処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化などがなされて送受信部２０６に転送される。送受信部２０６では、ベースバンド信号処理部２０８から出力されたベースバンド信号を無線周波数信号へ周波数変換する。周波数変換された信号は、その後、アンプ部２０４で増幅されてアンテナ２０２から送信される。

図８は、図７に示す移動端末装置におけるベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部２０８は、レイヤ１処理部２０８１と、ＭＡＣ処理部２０８２と、ＲＬＣ処理部２０８３と、受信品質測定部２０８４とから主に構成されている。

レイヤ１処理部２０８１は、主に物理レイヤに関する処理を行う。レイヤ１処理部２０８１は、例えば、下りリンクで受信した信号に対して、チャネル復号化、離散フーリエ変換、周波数デマッピング、逆フーリエ変換、データ復調などの処理を行う。また、レイヤ１処理部１０８１は、上りリンクで送信する信号に対して、チャネル符号化、データ変調、周波数マッピング、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）などの処理を行う。

ＭＡＣ処理部２０８２は、下りリンクで受信した信号に対するＭＡＣレイヤでの再送制御（ＨＡＲＱ）、下りスケジューリング情報の解析（ＰＤＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＤＳＣＨのリソースブロックの特定）などを行う。また、ＭＡＣ処理部２０８２は、上りリンクで送信する信号に対するＭＡＣ再送制御、上りスケジューリング情報の解析（ＰＵＳＣＨの伝送フォーマットの特定、ＰＵＳＣＨのリソースブロックの特定）などの処理を行う。

ＲＬＣ処理部２０８３は、下りリンクで受信したパケット／上りリンクで送信するパケットに対して、パケットの分割、パケットの結合、ＲＬＣレイヤでの再送制御などを行う。

受信品質測定部２０８４は、無線基地局装置から直接送信された参照信号を用いて第１受信品質を測定すると共に、無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された参照信号を用いて第２受信品質を測定する。受信品質測定部２０８４は、Higher-layer signalingで無線基地局装置から通知されたサブフレーム情報（測定するサブフレームの情報）にしたがって特定のサブフレームで受信品質を測定する。受信品質測定部２０８４は、第１受信品質の測定値及び第２受信品質の測定値を送受信部２０６に送る。第１受信品質の測定値及び第２受信品質の測定値（測定結果）は、Higher-layer signaling（又は物理レイヤ signaling）などにより、無線基地局装置に送信される。

このような構成においては、無線基地局装置の測定サブフレーム決定部１０８４において、移動端末装置で受信品質を測定する、データを含む特定のサブフレームを決定し、このサブフレーム情報を送信する。次いで、移動端末装置の受信品質測定部２０８４において、無線基地局装置から送信された特定のサブフレームの参照信号を用いて第１受信品質を測定すると共に、無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された特定のサブフレームの参照信号を用いて第２受信品質を測定し、この第１受信品質の測定値及び第２受信品質の測定値を無線基地局装置に送信する。次いで、無線基地局装置のセル決定部１０８５において、第１受信品質の測定値及び第２受信品質の測定値を用いて移動端末装置が接続するセルを選択し、決定されたセルの情報（セル情報）を移動端末装置に送信する。そして、移動端末装置は、決定されたセルの無線基地局装置又は無線中継局装置と接続する。

このように、本実施の形態においては、データが存在するサブフレームを用いて受信品質を測定しているので、実際の下り物理共有チャネル領域での受信品質とほぼ等しくなる。したがって、このような受信品質測定値を用いてセル選択を行うことにより、最適なセル選択を行うことができる。

（実施の形態２）
本実施の形態においては、無線中継局装置を介して受信した参照信号を用いて得られた第２受信品質測定値にオフセット値を付与する場合について説明する。特に、本実施の形態においては、無線基地局装置（無線中継局装置）において、無線中継局装置を介して受信した参照信号を用いて得られた第２受信品質測定値にオフセット値を付与した上で、無線基地局装置から受信した参照信号を用いて得られた第１受信品質測定値と比較して、移動端末装置が接続するセルを決定する場合について説明する。ここで、受信品質とは、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなどを挙げることができる。

移動端末装置が接続するセルの情報（セル情報）は、無線基地局装置（又は無線中継局装置が移動端末装置に対して、ＲＲＣ（Radio Resource Control）などのHigher-layer signalingにより通知する。

図９は、図５に示す無線基地局装置における実施の形態２に係るベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部１０８は、レイヤ１処理部１０８１と、ＭＡＣ処理部１０８２と、ＲＬＣ処理部１０８３と、セル決定部１０８５とから主に構成されている。なお、図９において、図６と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

セル決定部１０８５は、移動端末装置において、無線基地局装置から送信された参照信号を用いて測定された第１受信品質の測定値及び無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された参照信号を用いて測定された第２受信品質の測定値を用いて移動端末装置が接続するセルを選択する。このとき、第２受信品質の測定値に対してオフセット値（バイアス）を付与する。このオフセット値は、バックホールリンクを用いてデータを中継することに伴うスループット制限などを考慮して適宜設定することができる。そして、第１受信品質測定値と第２受信品質測定値＋オフセット値とを比較して受信品質が良好であるセルを選択する。例えば、下記式（１）にしたがってセルを選択する。セル決定部１０８５は、決定したセルの情報（セル情報）を、例えば、Higher-layer signalingで移動端末装置に通知する。
Serving Cell＝arg max_ｉ (ＲＳＲＱ_ｉ［ｄＢ］＋Bias_ｉ［ｄＢ］) 式（１）
ここで、cell_ｉがマクロセルの場合、Bias_ｉは０ｄＢであり、cell_ｉがリレーセルの場合、Bias_ｉはΔｄＢである。

移動端末装置における実施の形態２に係るベースバンド信号処理部の構成は図８と同じである。

このような構成においては、移動端末装置の受信品質測定部２０８４において、無線基地局装置から移動端末装置に送信された参照信号を用いて第１受信品質を測定すると共に、無線基地局装置から無線中継局装置を介して移動端末装置に送信された参照信号を用いて第２受信品質を測定する。そして、移動端末装置は、第１受信品質の測定値及び第２受信品質の測定値を無線基地局装置に送信する。次いで、無線基地局装置のセル決定部１０８５において、第２受信品質の測定値に対してオフセット値を付与して、第１受信品質測定値と比較して、移動端末装置が接続するセルを選択し、決定されたセルの情報（セル情報）を移動端末装置に送信する。そして、移動端末装置は、決定されたセルの無線基地局装置又は無線中継局装置と接続する。

このように、本実施の形態においては、バックホールリンクを用いてデータを中継することに伴うスループット制限を反映するオフセット値を第２受信品質測定値に付与しているので、データ送信のホップ数が異なっていても、第１受信品質測定値と第２受信品質測定値とを公平に比較することができる。したがって、このような受信品質測定値を用いてセル選択を行うことにより、最適なセル選択を行うことができる。

（実施の形態３）
本実施の形態においては、無線中継局装置を介して受信した参照信号を用いて得られた第２受信品質測定値にオフセット値を付与する場合について説明する。特に、本実施の形態においては、無線基地局装置（無線中継局装置）が、無線中継局装置を介して受信した参照信号を用いて得られた第２受信品質測定値に付与するオフセット値を移動端末装置に通知し、移動端末装置において、第１受信品質測定値と第２受信品質測定値＋オフセット値とを比較して、移動端末装置が接続するセルを決定する場合について説明する。ここで、受信品質とは、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなどを挙げることができる。

本実施の形態においては、無線基地局装置（無線中継局装置）が移動端末装置に対して、ＲＲＣなどのHigher-layer signaling（又は物理レイヤ signaling）により、オフセット値（Δ）を通知する。また、本実施の形態においては、無線基地局装置（無線中継局装置）が移動端末装置に対して、オフセット値（Δ）をセル固有（Cell-specific）に通知する。すなわち、セル配下の全移動端末装置に対して、同一のオフセット値（Δ）を通知する。

図１０は、図５に示す無線基地局装置における実施の形態３に係るベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部１０８は、レイヤ１処理部１０８１と、ＭＡＣ処理部１０８２と、ＲＬＣ処理部１０８３と、オフセット値決定部１０８６とから主に構成されている。なお、図１０において、図６と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

オフセット値決定部１０８６は、第２受信品質の測定値に対するオフセット値（バイアス）を決定する。このオフセット値は、バックホールリンクを用いてデータを中継することに伴うスループット制限などを考慮して適宜設定することができる。オフセット値決定部１０８６は、決定したオフセット値をHigher-layer signaling（又は物理レイヤ signaling）により移動端末装置に通知する。

図１１は、図７に示す移動端末装置における実施の形態３に係るベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部２０８は、レイヤ１処理部２０８１と、ＭＡＣ処理部２０８２と、ＲＬＣ処理部２０８３と、受信品質測定部２０８４と、セル決定部２０８５とから主に構成されている。なお、図１１において、図８と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

セル決定部２０８５は、無線基地局装置から送信された参照信号を用いて測定された第１受信品質の測定値及び無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された参照信号を用いて測定された第２受信品質の測定値を用いて移動端末装置が接続するセルを選択する。このとき、第２受信品質の測定値に対してオフセット値（バイアス）を付与する。そして、第１受信品質測定値と第２受信品質測定値＋オフセット値とを比較して受信品質が良好であるセルを選択する。

このような構成においては、無線基地局装置のオフセット値決定部１０８６において、無線基地局装置から移動端末装置に送信する参照信号を用いて測定する第１受信品質測定値に対する、無線基地局装置から無線中継局装置を介して移動端末装置に送信する参照信号を用いて測定する第２受信品質測定値のオフセット値（セル固有）を決定する。次いで、無線基地局装置は、このオフセット値の情報を移動端末装置に送信する。次いで、移動端末装置の受信品質測定部２０８４において、第１受信品質を測定すると共に、第２受信品質を測定する。次いで、セル決定部２０８５において、第１受信品質の測定値、第２受信品質の測定値、及びオフセット値の情報を用いて接続するセルを選択する。そして、移動端末装置は、決定されたセルの無線基地局装置又は無線中継局装置と接続する。

（実施の形態４）
本実施の形態においても、無線中継局装置を介して受信した参照信号を用いて得られた第２受信品質測定値にオフセット値を付与する場合について説明する。特に、本実施の形態においては、無線基地局装置（無線中継局装置）が、無線中継局装置を介して受信した参照信号を用いて得られた第２受信品質測定値に付与するオフセット値を移動端末装置に通知し、移動端末装置において、第１受信品質測定値と第２受信品質測定値＋オフセット値とを比較して、移動端末装置が接続するセルを決定する場合について説明する。ここで、受信品質とは、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなどを挙げることができる。

本実施の形態においては、無線基地局装置（無線中継局装置）が個々の移動端末装置に対して、ＲＲＣなどのHigher-layer signaling（又は物理レイヤ signaling）により、オフセット値（Δ）（UE-specific）を通知する。このような端末固有のオフセット値の設定方法としては、下記式（２）にしたがう。
Δ_ｊ＝ＲＳＲＱ_ｊ[ｄＢ]−ＲＳＲＱ_ｊ ^{backhaul-effected}[ｄＢ] 式（２）
なお、ＲＳＲＱ_ｊ ^{backhaul-effected}は、一例として、図１２に示すように、バックホールリンクを用いてデータを中継することに伴うスループット制限を補うために、ＲＳＲＱ_ｊによるスループットが２倍となるレベルのＲＳＲＱ値である。

本実施の形態に係る無線基地局装置のベースバンド処理部１０８の構成は図１０と同じであり、本実施の形態に係る移動端末装置のベースバンド処理部２０８の構成は図１１と同じである。なお、ベースバンド処理部１０８のオフセット値決定部１０８６においては、端末固有でオフセット値を決定するので、オフセット値決定部１０８６は、移動端末装置から送られた第１受信品質測定値及び第２受信品質測定値を用いて移動端末装置毎にオフセット値を決定する。

このような構成においては、移動端末装置の受信品質測定部２０８４において、第１受信品質を測定すると共に、第２受信品質を測定する。この第１受信品質の測定値及び第２受信品質の測定値を無線基地局装置に送信する。次いで、無線基地局装置のオフセット値決定部１０８６において、第２受信品質の測定値を用いて、第１受信品質測定値に対する第２受信品質測定値のオフセット値（端末固有）を決定する。次いで、無線基地局装置は、このオフセット値の情報を移動端末装置に送信する。次いで、セル決定部２０８５において、第１受信品質の測定値、第２受信品質の測定値、及びオフセット値の情報を用いて接続するセルを選択する。そして、移動端末装置は、決定されたセルの無線基地局装置又は無線中継局装置と接続する。

（実施の形態５）
上記実施の形態２〜４においては、無線基地局装置（又は無線中継局装置）から移動端末装置に通知するオフセット値の情報として、オフセット値の絶対値を用いても良く、直前に送信したオフセット値との間の差分値（誤差）を用いても良い。

オフセット値の情報としてオフセット値の絶対値を、無線基地局装置（又は無線中継局装置）から移動端末装置に送信する場合には、各通知タイミングにて、オフセット値の絶対値を通知する。また、オフセット値の情報として直前に送信したオフセット値との間の差分値（誤差）を、無線基地局装置（又は無線中継局装置）から移動端末装置に送信する場合には、各通知タイミングにて、Higher-layer signaling（又は物理レイヤ signaling）により、前通知タイミングのオフセット値との誤差を通知する。

図１３は、図５に示す無線基地局装置における実施の形態５に係るベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部１０８は、レイヤ１処理部１０８１と、ＭＡＣ処理部１０８２と、ＲＬＣ処理部１０８３と、オフセット値決定部１０８６と、オフセット値誤差計算部１０８７とから主に構成されている。なお、図１３において、図１０と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

オフセット値誤差計算部１０８７は、直前に通知したオフセット値（前通知タイミングにおけるオフセット値）をバッファリングしており、そのオフセット値（Δ_ｔ−１）と、新たに通知するオフセット値（オフセット値決定部１０８６において、第１受信品質測定値及び第２受信品質測定値から求められたオフセット値）（Δ_ｔ）との差分を計算して誤差（Δ_ｔ−Δ_ｔ−１）を求める。オフセット値誤差計算部１０８７は、この誤差情報を移動端末装置に通知する。

図１４は、図７に示す移動端末装置における実施の形態５に係るベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。ベースバンド信号処理部２０８は、レイヤ１処理部２０８１と、ＭＡＣ処理部２０８２と、ＲＬＣ処理部２０８３と、受信品質測定部２０８４と、セル決定部２０８５と、オフセット値補正部２０８６とから主に構成されている。なお、図１４において、図１１と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

オフセット値補正部２０８６は、直前に通知したオフセット値（前通知タイミングにおけるオフセット値）をバッファリングしており、そのオフセット値（Δ_ｔ−１）と、無線基地局装置（又は無線中継局装置）から通知されオフセット値の誤差（Δ_ｔ−Δ_ｔ−１）の情報を用いて、新たなオフセット値（Δ_ｔ）を求める。オフセット値補正部２０８６は、新たなオフセット値（Δ_ｔ）をセル決定部２０８５に出力する。

セル決定部２０８５は、第１受信品質の測定値及び第２受信品質の測定値を用いて移動端末装置が接続するセルを選択する。このとき、第２受信品質の測定値に対してオフセット値（バイアス）を付与する。そして、第１受信品質測定値と第２受信品質測定値＋オフセット値とを比較して受信品質が良好であるセルを選択する。

このような構成においては、移動端末装置の受信品質測定部２０８４において、第１受信品質を測定すると共に、第２受信品質を測定する。この第１受信品質の測定値及び第２受信品質の測定値を無線基地局装置に送信する。次いで、無線基地局装置のオフセット値決定部１０８６において、第１受信品質の測定値及び第２受信品質の測定値を用いて、第１受信品質測定値に対する第２受信品質測定値のオフセット値を決定する。次いで、オフセット値誤差計算部１０８７において、オフセット値の誤差（Δ_ｔ−Δ_ｔ−１）を計算し、その誤差の情報を移動端末装置に通知する。次いで、無線基地局装置のオフセット値補正部２０８６において、オフセット値の誤差情報を用いてオフセット値を求める。次いで、セル決定部２０８５において、第１受信品質の測定値、第２受信品質の測定値、及びオフセット値の情報を用いて接続するセルを選択する。そして、移動端末装置は、決定されたセルの無線基地局装置又は無線中継局装置と接続する。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

本発明は、ＬＴＥ−Ａシステムの無線基地局装置、移動端末装置及びセル選択方法に有用である。

１００移動端末装置
１０２，２０２アンテナ
１０４，２０４アンプ部
１０６，２０６送受信部
１０８，２０８ベースバンド信号処理部
１１０，２１０呼処理部
１１２伝送路インタフェース
２００無線基地局装置、無線中継局装置
２１２アプリケーション部
１０８１，２０８１レイヤ１処理部
１０８２，２０８２ＭＡＣ処理部
１０８３，２０８３ＲＬＣ処理部
１０８４測定サブフレーム決定部
１０８５，２０８５セル決定部
１０８６オフセット値決定部
１０８７オフセット値誤差計算部
２０８４受信品質測定部
２０８６オフセット値補正部

Claims

バックホールリンクでデータが送信される一方アクセスリンクでデータが送信されないバックホールサブフレームと、前記バックホールリンクと前記アクセスリンクとの双方でデータが送信されるノーマルサブフレームとが用いられる無線通信システムにおける無線基地局装置であって、
移動端末装置において受信品質を測定する特定のサブフレームを決定するサブフレーム決定手段と、前記特定サブフレームの情報を送信する送信手段と、前記無線基地局装置から移動端末装置に送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて測定された第１受信品質測定値及び前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して前記移動端末装置に送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて測定された第２受信品質測定値を用いて前記移動端末装置が接続するセルを選択するセル選択決定手段と、を具備し、
前記特定のサブフレームは、前記ノーマルサブフレームであり、前記送信手段は、決定されたセルの情報を前記移動端末装置に送信することを特徴とする無線基地局装置。
前記無線基地局装置から移動端末装置に送信された参照信号を用いて測定された第１受信品質測定値及び前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して前記移動端末装置に送信された参照信号を用いて測定された第２受信品質測定値を受信する受信手段を具備し、
前記セル選択決定手段は、前記第２受信品質測定値に対してオフセット値を付与して、前記第１受信品質測定値と比較して、前記移動端末装置が接続するセルを決定することを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置。
バックホールリンクでデータが送信される一方アクセスリンクでデータが送信されないバックホールサブフレームと、前記バックホールリンクと前記アクセスリンクとの双方でデータが送信されるノーマルサブフレームとが用いられる無線通信システムにおける無線基地局装置であって、
移動端末装置において受信品質を測定する特定のサブフレームを決定するサブフレーム決定手段と、前記特定サブフレームの情報を送信する送信手段と、前記無線基地局装置から移動端末装置に送信する前記特定のサブフレームの参照信号を用いて測定する第１受信品質測定値に対する、前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して前記移動端末装置に送信する前記特定のサブフレームの参照信号を用いて測定する第２受信品質測定値のオフセット値を決定するオフセット値決定手段と、前記オフセット値の情報を前記移動端末装置に送信する送信手段と、を具備し、
前記特定のサブフレームは、前記ノーマルサブフレームであることを特徴とする無線基地局装置。
前記オフセット値決定手段は、前記移動端末装置から送られた前記第２受信品質測定値を用いてオフセット値を決定することを特徴とする請求項３記載の無線基地局装置。
前記送信手段は、前記オフセット値の情報として前記オフセット値の絶対値を送信することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の無線基地局装置。
前記送信手段は、前記オフセット値の情報として、直前に送信したオフセット値との間の差分値を送信することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の無線基地局装置。
バックホールリンクでデータが送信される一方アクセスリンクでデータが送信されないバックホールサブフレームと、前記バックホールリンクと前記アクセスリンクとの双方でデータが送信されるノーマルサブフレームとが用いられる無線通信システムにおける移動端末装置であって、
受信品質を測定する特定のサブフレームの情報を受信する受信手段と、無線基地局装置から送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第１受信品質を測定すると共に、前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第２受信品質を測定する受信品質測定手段と、前記第１受信品質の測定値及び前記第２受信品質の測定値を無線基地局装置に送信する送信手段と、を具備し、
前記特定のサブフレームは、前記ノーマルサブフレームであることを特徴とする移動端末装置。
バックホールリンクでデータが送信される一方アクセスリンクでデータが送信されないバックホールサブフレームと、前記バックホールリンクと前記アクセスリンクとの双方でデータが送信されるノーマルサブフレームとが用いられる無線通信システムにおける移動端末装置であって、
無線基地局装置から送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第１受信品質を測定すると共に、前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第２受信品質を測定する受信品質測定手段と、無線基地局装置から通知された、前記第１受信品質の測定値に対する、前記第２受信品質の測定値のオフセット値の情報を用いて接続するセルを選択するセル決定手段と、を具備し、
前記特定のサブフレームは、前記ノーマルサブフレームであることを特徴とする移動端末装置。
前記オフセット値の情報が前記オフセット値の絶対値であることを特徴とする請求項８記載の移動端末装置。
前記オフセット値の情報が、直前に送信したオフセット値との間の差分値であることを特徴とする請求項８記載の移動端末装置。
バックホールリンクでデータが送信される一方アクセスリンクでデータが送信されないバックホールサブフレームと、前記バックホールリンクと前記アクセスリンクとの双方でデータが送信されるノーマルサブフレームとが用いられる無線通信システムにおけるセル選択方法であって、
無線基地局装置において、移動端末装置で受信品質を測定する特定のサブフレームを決定する工程と、前記特定サブフレームの情報を送信する工程と、
前記移動端末装置において、前記特定のサブフレームの情報を受信する工程と、前記無線基地局装置から送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第１受信品質を測定すると共に、前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第２受信品質を測定する工程と、前記第１受信品質の測定値及び前記第２受信品質の測定値を前記無線基地局装置に送信する工程と、
前記無線基地局装置において、前記第１受信品質の測定値及び前記第２受信品質の測定値を用いて前記移動端末装置が接続するセルを選択する工程と、決定されたセルの情報を前記移動端末装置に送信する工程と、を具備し、
前記特定のサブフレームは、前記ノーマルサブフレームであることを特徴とするセル選択方法。
前記無線基地局装置において前記セルを選択する工程において、前記第２受信品質の測定値に対してオフセット値を付与して、前記第１受信品質測定値と比較して、前記移動端末装置が接続するセルを決定することを特徴とする請求項１１記載のセル選択方法。
バックホールリンクでデータが送信される一方アクセスリンクでデータが送信されないバックホールサブフレームと、前記バックホールリンクと前記アクセスリンクとの双方でデータが送信されるノーマルサブフレームとが用いられる無線通信システムにおけるセル選択方法であって、
無線基地局装置において、移動端末装置で受信品質を測定する特定のサブフレームを決定する工程と、前記特定サブフレームの情報を送信する工程と、前記無線基地局装置から移動端末装置に送信する前記特定のサブフレームの参照信号を用いて測定する第１受信品質測定値に対する、前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して前記移動端末装置に送信する前記特定のサブフレームの参照信号を用いて測定する第２受信品質測定値のオフセット値を決定する工程と、前記オフセット値の情報を前記移動端末装置に送信する工程と、
前記移動端末装置において、前記特定のサブフレームの情報を受信する工程と、前記無線基地局装置から送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第１受信品質を測定すると共に、前記無線基地局装置から無線中継局装置を介して送信された前記特定のサブフレームの参照信号を用いて第２受信品質を測定する工程と、前記第１受信品質の測定値、前記第２受信品質の測定値、及び前記オフセット値の情報を用いて接続するセルを選択する工程と、を具備し、
前記特定のサブフレームは、前記ノーマルサブフレームであることを特徴とするセル選択方法。