JP5399830B2 - 無線通信システム、無線基地局、無線中継局及びハンドオーバ制御方法 - Google Patents

無線通信システム、無線基地局、無線中継局及びハンドオーバ制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、中継伝送が適用される無線通信システム、無線基地局、無線中継局及びハンドオーバ制御方法に関する。
現在運用されている第３世代及び第３．５世代無線通信システムよりも高速な通信を実現する次世代の無線通信システムとして、無線通信システムの標準化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)で標準化されているＬＴＥ(Long Term Evolution)がある。
ＬＴＥは3GPP Release 8として技術仕様が定まり、現在はRelease 8の機能改良版であるRelease 9、及び、ＬＴＥを高度化したLTE Advancedの検討が行われている。LTE Advancedでは、リレーノードと呼ばれる無線中継局を用いた中継伝送の採用が予定されている（例えば、非特許文献１参照）。
無線中継局は、無線基地局（マクロ基地局）に無線により接続する小出力の中継基地局である。無線中継局に接続する無線端末は、無線中継局を介して無線基地局との通信を行う。無線基地局のセル端や、カバレッジホールなどに無線中継局を設置し、無線端末が無線中継局を介して無線基地局と間接的に通信することで、当該無線端末が無線基地局と直接的に通信するよりも良好な条件で通信を行うことができる。
3GPP TR 36.814 V0.4.1、 9章 "Relaying functionality"、 2009年2月
無線中継局は、無線基地局と無線端末との通信を中継するため、無線端末と無線基地局との間のスループットは、無線基地局と無線中継局との間のスループットに依存する。このため、無線中継局が接続する無線基地局の負荷が高い場合（例えば、無線基地局が取り扱うトラフィックが多い場合など）においては、無線基地局と無線中継局との間のスループットが低下し、無線端末と無線基地局との間のスループットも低下する。
したがって、無線中継局に接続する無線端末は、無線中継局が接続する無線基地局の負荷が高い場合、無線中継局との間の無線品質が良好であってもスループットが低下してしまう問題がある。
そこで、本発明は、適切な負荷分散を図ることで無線端末のスループットを改善できる無線通信システム、無線基地局、無線中継局及びハンドオーバ制御方法を提供することを目的とする。
本発明に係る無線通信システムは、無線基地局（例えば無線基地局１００Ａ）に無線中継局（例えばリレーノード２００）が接続し、前記無線中継局に少なくとも１つの無線端末（例えば無線端末３００Ｅ〜３００Ｇ）が接続し、前記無線端末と前記無線基地局との通信を前記無線中継局が中継する無線通信システム（例えば無線通信システム１）であって、前記無線基地局は、前記無線基地局の負荷である基地局負荷が第１閾値（例えば閾値１）を超えている場合において、前記無線中継局が接続先を切り替える中継局ハンドオーバ、又は前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバの何れかの指示を前記無線中継局に送信し、前記無線中継局は、前記中継局ハンドオーバの指示を前記無線基地局から受信した場合には前記中継局ハンドオーバを実行し、前記端末ハンドオーバの指示を前記無線基地局から受信した場合には前記端末ハンドオーバの指示を前記無線端末に送信することを要旨とする。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線基地局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記中継局ハンドオーバ又は前記端末ハンドオーバの何れを実行させるか決定し、前記中継局ハンドオーバを実行させると決定した場合には前記中継局ハンドオーバの指示を前記無線中継局に送信し、前記端末ハンドオーバを実行させると決定した場合には前記端末ハンドオーバの指示を前記無線中継局に送信する。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線基地局は、前記端末ハンドオーバよりも前記中継局ハンドオーバを優先して実行させる。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線基地局は、前記無線中継局のハンドオーバ先の候補である中継局ハンドオーバ候補から、前記中継局ハンドオーバ候補の負荷を示す負荷通知を受信し、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記中継局ハンドオーバ候補から受信した前記負荷通知に基づいて、前記中継局ハンドオーバを実行させるか否かを決定する。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線中継局は、前記無線中継局が受信する信号の無線品質の測定結果を示す第１測定結果通知を前記無線基地局に送信し、前記無線基地局は、前記無線中継局から受信した前記第１測定結果通知に基づいて前記中継局ハンドオーバ候補を決定し、前記決定した中継局ハンドオーバ候補に対し、前記負荷通知の送信を要求する負荷通知要求を送信する。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線基地局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記無線中継局及び前記無線端末が前記無線基地局に与える負荷である中継局負荷を算出し、前記中継局ハンドオーバ候補の負荷と、前記中継局負荷とに基づいて、前記無線中継局が前記中継局ハンドオーバを実行した場合の前記中継局ハンドオーバ候補の負荷を予測し、前記予測した中継局ハンドオーバ候補の負荷に基づいて、前記中継局ハンドオーバを実行させるか否かを決定する。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線基地局は、前記無線端末のハンドオーバ先の候補である端末ハンドオーバ候補から、前記端末ハンドオーバ候補の負荷を示す負荷通知を受信し、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記端末ハンドオーバを実行させると決定したとき、前記端末ハンドオーバ候補から受信した前記負荷通知に基づいて、前記端末ハンドオーバを実行させる無線端末を決定する。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線中継局は、前記無線端末が受信する信号の無線品質の測定結果を示す第２測定結果通知を前記無線基地局に送信し、前記無線基地局は、前記無線中継局から受信した前記第２測定結果通知に基づいて前記端末ハンドオーバ候補を決定し、前記決定した端末ハンドオーバ候補に対し、前記負荷通知の送信を要求する負荷通知要求を送信する。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線中継局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記無線端末が前記無線中継局に与える負荷である端末負荷を算出し、前記端末負荷を示す負荷通知を前記無線基地局に送信し、前記無線基地局は、前記端末ハンドオーバ候補の負荷と、前記無線中継局から受信した前記負荷通知とに基づいて、前記無線端末が前記端末ハンドオーバを実行した場合の前記端末ハンドオーバ候補の負荷と、前記無線端末が前記端末ハンドオーバを実行した場合の前記基地局負荷とを予測し、前記予測した端末ハンドオーバ候補の負荷と、前記予測した基地局負荷の負荷とに基づいて、前記端末ハンドオーバを実行させる無線端末を決定する。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線中継局は、前記無線端末のバッテリ残量を示すバッテリ通知を前記無線基地局に送信し、前記無線基地局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記端末ハンドオーバを実行させると決定したとき、前記無線中継局から受信した前記バッテリ通知に基づいて、前記端末ハンドオーバを実行させる無線端末を決定する。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線基地局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えたことにより前記中継局ハンドオーバ又は前記端末ハンドオーバを実行させた場合、前記中継局ハンドオーバ又は前記端末ハンドオーバに関する通知を前記無線中継局又は前記無線端末のハンドオーバ先に送信する。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線基地局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えたことにより前記中継局ハンドオーバ又は前記端末ハンドオーバを実行させた後、前記基地局負荷が第２閾値（例えば閾値２）よりも小さくなった場合、前記基地局負荷に関する通知を前記無線中継局又は前記無線端末のハンドオーバ先に送信する。
本発明に係る無線通信システムでは、前記無線基地局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えたことにより前記中継局ハンドオーバ又は前記端末ハンドオーバを実行させた場合、前記無線中継局又は前記無線端末のハンドオーバ先から、前記ハンドオーバ先の負荷に関する通知を受信する。
本発明に係る無線基地局は、少なくとも１つの無線端末（例えば無線端末３００Ｅ〜３００Ｇ）との通信を中継する無線中継局（例えばリレーノード２００）が接続する無線基地局（例えば無線基地局１００Ａ）であって、前記無線基地局の負荷である基地局負荷を算出する算出部（例えば負荷算出部１３１）と、前記基地局負荷が第１閾値を超えている場合において、前記無線中継局が接続先を切り替える中継局ハンドオーバ、又は前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバの何れかの指示を前記無線中継局に送信する送信部（例えば送受信部１２０）とを備えることを要旨とする。
本発明に係る無線中継局は、少なくとも１つの無線端末（例えば無線端末３００Ｅ〜３００Ｇ）と無線基地局（例えば無線基地局１００Ａ）との通信を中継する無線中継局（例えばリレーノード２００）であって、前記無線中継局が接続先を切り替える中継局ハンドオーバ、又は前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバの何れかの指示を前記無線基地局から受信する受信部（例えば送受信部２３０）と、前記中継局ハンドオーバの指示を前記受信部が受信した場合、前記中継局ハンドオーバを実行するハンドオーバ実行部（例えばハンドオーバ実行部２５３）と、前記端末ハンドオーバの指示を前記受信部が受信した場合、前記端末ハンドオーバの指示を前記無線端末に送信する送信部（例えば送受信部２４０）とを備えることを要旨とする。
本発明に係るハンドオーバ制御方法は、無線基地局に無線中継局が接続するステップと、前記無線中継局に少なくとも１つの無線端末が接続するステップと、前記無線端末と前記無線基地局との通信を前記無線中継局が中継するステップと、前記無線基地局の負荷である基地局負荷が第１閾値を超えている場合において、前記無線中継局が接続先を切り替える中継局ハンドオーバ、又は前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバの何れかの指示を前記無線基地局から前記無線中継局に送信するステップ（例えばステップＳ６１０）と、前記無線中継局が前記中継局ハンドオーバの指示を前記無線基地局から受信した場合に、前記無線中継局が前記中継局ハンドオーバを実行するステップ（例えばステップＳ６７０）と、前記無線中継局が前記端末ハンドオーバの指示を前記無線基地局から受信した場合に、前記端末ハンドオーバの指示を前記無線中継局から前記無線端末に送信するステップ（例えばステップＳ６４０）とを含むことを要旨とする。
本発明によれば、適切な負荷分散を図ることで無線端末のスループットを改善できる無線通信システム、無線基地局、無線中継局及びハンドオーバ制御方法を提供できる。
本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るリレーノードのハンドオーバを説明するための図である。 本発明の実施形態に係るリレーノード配下の無線端末のハンドオーバを説明するための図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局の構成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ノードの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線端末の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作例１を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作例２を示すシーケンス図である。 図７及び図８のステップＳ４９０の詳細を示すフロー図である。 図７及び図８のステップＳ５５０の詳細を示すフロー図である。
本発明の実施形態に係る無線通信システムを説明する。具体的には、（１）無線通信システムの構成、（２）無線通信システムの動作、（３）実施形態の変形例、（４）その他の実施形態について説明する。
以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
（１）無線通信システムの構成
まず、本実施形態に係る無線通信システムの構成について、（１．１）無線通信システムの全体構成、（１．２）無線通信システムの詳細構成の順に説明する。
（１．１）無線通信システムの全体構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１の構成を示す図である。無線通信システム１は、例えば、第４世代（４Ｇ）携帯電話システムとして位置づけられているLTE-Advancedに基づく構成を有する。
無線通信システム１は、セルＣ１を形成する無線基地局１００Ａと、セルＣ２を形成する無線基地局１００Ｂとを有する。セルＣ１は、無線基地局１００Ａに接続可能な通信エリアであり、セルＣ２は、無線基地局１００Ｂに接続可能な通信エリアである。無線基地局１００Ａ及び１００Ｂは、例えば、半径が数百ｍ程度のセルＣ１及びＣ２をそれぞれ形成するマクロ基地局である。
セルＣ１及びＣ２は一部が重複した状態で互いに隣接しており、以下においては、無線基地局１００Ｂを適宜「無線基地局１００Ａの隣接基地局」と称する。なお、図１では２つの無線基地局を例示しているが、当該２つの無線基地局に隣接して、さらに他の無線基地局が設置されていてもよい。
無線基地局１００Ａ及び無線基地局１００Ｂは、有線通信網であるバックホールネットワーク（不図示）を介して接続されており、直接的に基地局間通信を行うことができる。ＬＴＥにおいて、このような基地局間通信インタフェースは、Ｘ２インタフェースと称される。
無線基地局１００Ａには無線端末３００Ａ〜３００Ｄとリレーノード２００とが無線により接続している。無線端末３００Ａ〜３００Ｄは、無線基地局１００Ａと直接的に通信する。本実施形態における無線端末は、移動可能に構成されている。リレーノード２００は、セルＣ１の端部であって、セルＣ２の近傍に設置されている。
リレーノード２００には、無線端末３００Ｅ〜３００Ｇが無線により接続している。リレーノード２００は、無線端末３００Ｅ〜３００Ｇと無線基地局１００Ａとの通信を中継する無線中継局である。
無線端末３００Ｅ〜３００Ｇは、リレーノード２００を介して無線基地局１００Ａと間接的に通信を行う。このような中継伝送により、無線端末３００Ｅ〜３００Ｇは、セルＣ１の外側においても無線基地局１００Ａとの通信が可能である。以下においては、リレーノード２００に接続する無線端末３００Ｅ〜３００Ｇを適宜「リレーノード２００配下の無線端末」と称する。
無線基地局１００Ｂには無線端末３００Ｈ及び３００Ｉが無線により接続している。無線端末３００Ｈ及び３００Ｉは、無線基地局１００Ｂと直接的に通信する。以下においては、無線基地局１００Ａ，１００Ｂを区別しないときは単に「無線基地局１００」と称し、無線端末３００Ａ〜３００Ｉを区別しないときは単に「無線端末３００」と称する。
無線基地局１００Ａは、無線基地局１００Ａの負荷である基地局負荷を定期的に算出する。本実施形態において負荷とは、例えば、周波数及び時間により規定される無線リソース（リソースブロック）の消費量、又は送受信すべきデータ量（トラフィック量）である。ただし、干渉源から受ける干渉の度合いが負荷に含まれることがある。基地局負荷は、無線基地局１００Ａの全体的な負荷であり、上りリンクにおける負荷であるか下りリンクにおける負荷であるかを問わない。
無線基地局１００Ａは、基地局負荷が第１閾値を超えている場合において、リレーハンドオーバ又は端末ハンドオーバの何れを実行させるか決定する。基地局負荷が第１閾値を超えている場合とは、無線基地局１００Ａの負荷が高まっており、良好な通信を無線基地局１００Ａが提供困難な状況であることを意味する。
リレーハンドオーバ（中継局ハンドオーバ）とは、図２に示すように、リレーノード２００が接続先を切り替えるハンドオーバである。図２では、リレーノード２００が、無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｂへのハンドオーバを行うケースを例示している。
端末ハンドオーバとは、図３に示すように、無線端末（特に、リレーノード２００配下の無線端末）が接続先を切り替えるハンドオーバである。図３では、無線端末３００Ｅが、無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｂへのハンドオーバを行うケースを例示している。
無線基地局１００Ａは、リレーハンドオーバを実行させると決定した場合にはリレーハンドオーバの指示をリレーノード２００に送信する。また、無線基地局１００Ａは、端末ハンドオーバを実行させると決定した場合には端末ハンドオーバの指示をリレーノード２００に送信する。ハンドオーバの指示（以下、適宜「ハンドオーバ指示」と称する）には、ハンドオーバさせるノード（無線端末又はリレーノード）を指定する情報と、ハンドオーバ先を指定するハンドオーバ先情報とが含まれる。
このように、無線基地局１００Ａは、無線基地局１００Ａに接続する無線端末３００Ａ〜３００Ｄ及びリレーノード２００についてのハンドオーバの決定権と、リレーノード２００配下の無線端末についてのハンドオーバの決定権を持っている。
ハンドオーバに関わる処理や計算を主に無線基地局１００Ａで行うことにより、リレーノード２００と無線基地局１００Ａとの間の無線区間におけるトラフィックの増大を回避できる。なお、無線基地局１００Ｂは、無線基地局１００Ｂに接続する無線端末３００Ｈ及び３００Ｉについてのハンドオーバの決定権を持っている。
リレーノード２００は、リレーハンドオーバの指示を無線基地局１００Ａから受信した場合には、ハンドオーバを実行する。具体的には、リレーノード２００は、ハンドオーバ指示に含まれるハンドオーバ先情報に対応するハンドオーバ先へのハンドオーバを実行する。
リレーノード２００は、端末ハンドオーバの指示を無線基地局１００Ａから受信した場合には、端末ハンドオーバの指示をリレーノード２００配下の無線端末に送信する。具体的には、リレーノード２００は、ハンドオーバ指示に含まれるハンドオーバ先情報に対応する無線端末へハンドオーバ指示を送信する。リレーノード２００からハンドオーバ指示を受信した無線端末は、受信したハンドオーバ指示に含まれるハンドオーバ先情報に対応するハンドオーバ先へのハンドオーバを実行する。
図２に示すように、無線通信システム１では、基地局負荷が第１閾値を超えている場合（すなわち、無線基地局１００Ａの負荷が高い場合）において、リレーノード２００にリレーハンドオーバを行わせることにより、リレーノード２００の接続先が無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｂに切り替わる。これにより、リレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇのスループット改善を図ることができる。無線基地局１００Ａは、リレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇそれぞれによる負荷がなくなり、基地局負荷が大幅に削減されるため、無線基地局１００Ａと直接的に通信する無線端末３００Ａ〜３００Ｄのスループット改善を図ることができる。
図３に示すように、無線通信システム１では、基地局負荷が第１閾値を超えている場合（すなわち、無線基地局１００Ａの負荷が高い場合）において、リレーノード２００配下の無線端末３００Ｅにハンドオーバを行わせることにより、無線端末３００Ｅのスループット改善を図ることができる。また、無線基地局１００Ａは、無線端末３００Ｅのハンドオーバによって、無線端末３００Ｅによる負荷から解放され、基地局負荷が削減される。
リレーハンドオーバは、端末ハンドオーバよりも基地局負荷の削減効果が大きい。また、リレーノード２００は、セル端やカバレッジホールへの設置が前提とされており、無線端末よりも高度な無線通信機能を持つため、ハンドオーバ後においても良好な通信を実現できる可能性が高い。
したがって、本実施形態では、無線基地局１００Ａは、リレーノード２００配下の無線端末のハンドオーバよりも、リレーノード２００のハンドオーバを優先して実行させる。また、無線基地局１００Ａは、リレーノード２００に接続する無線端末３００Ａ〜３００Ｄのハンドオーバよりもリレーノード２００のハンドオーバを優先して実行させてもよい。
一方で、リレーハンドオーバは、ハンドオーバ先での負荷を急増させてしまうことに繋がる。図２の例では、リレーハンドオーバによって、無線基地局１００Ｂの負荷が急増する。従って、無線基地局１００Ａは、無線基地局１００Ｂの負荷が高いような状況下では、無線基地局１００Ｂへのリレーハンドオーバではなく、代わりにリレーノード２００配下の無線端末毎の端末ハンドオーバを実行させる。端末ハンドオーバを実行させる場合、無線基地局１００Ａは、無線基地局１００Ａの基地局負荷が所定値以下になるように、リレーノード２００配下の無線端末の中から少なくとも１つの無線端末をハンドオーバさせる。
例えば、無線基地局１００Ａは、リレーノード２００のハンドオーバ先の候補であるリレーハンドオーバ候補（図２の例では無線基地局１００Ｂ）から、基地局間通信により、リレーハンドオーバ候補の負荷を示す負荷通知を受信する。無線基地局１００Ａは、リレーハンドオーバ候補から受信した負荷通知に基づいて、リレーハンドオーバ又は端末ハンドオーバの何れを実行させるか決定する。
無線基地局１００Ａは、無線基地局１００Ａの基地局負荷が第１閾値を超えたことによりリレーハンドオーバを実行させた場合、リレーハンドオーバに関する通知をリレーノード２００のハンドオーバ先に送信する。リレーハンドオーバに関する通知は、無線基地局１００Ａへのリレーノード２００のハンドオーバを促すための通知であり、例えばリレーノード２００を識別する情報及び無線基地局１００Ａを識別する情報を含む。セルＣ１内に位置するリレーノード２００は、無線品質の観点では無線基地局１００Ａに接続することが好ましく、無線基地局１００Ａに接続させることが好ましいためである。
同様に、無線基地局１００Ａは、無線基地局１００Ａの基地局負荷が第１閾値を超えたことにより無線端末にハンドオーバを実行させた場合、端末ハンドオーバに関する通知を当該無線端末のハンドオーバ先に送信してもよい。端末ハンドオーバに関する通知は、無線基地局１００Ａへの当該無線端末のハンドオーバを促すための通知であり、例えば当該無線端末を識別する情報及び無線基地局１００Ａを識別する情報を含む。
また、無線基地局１００Ａは、基地局負荷が第１閾値を超えたことによりリレーハンドオーバを実行させた後、リレーノード２００が無線基地局１００Ａに戻ってきた場合の負荷を基地局負荷に加えた値が第２閾値よりも小さくなった場合、無線基地局１００Ａの基地局負荷に関する通知をリレーノード２００のハンドオーバ先に送信する。第２閾値は、リレーノード２００が無線基地局１００Ａに戻った場合であっても、第１閾値と同程度の値、又は第１閾値よりも小さい値である。無線基地局１００Ａの基地局負荷に関する通知は、無線基地局１００Ａへのリレーノード２００のハンドオーバを促すための通知であり、無線基地局１００Ａの基地局負荷の情報、又は当該情報を特定可能な情報を含む。あるいは、無線基地局１００Ａの基地局負荷に、リレーノード２００が無線基地局１００Ａに戻ってきた場合の負荷を加えた値が閾値２よりも小さくなった旨の情報でもよい。同様に、無線基地局１００Ａは、基地局負荷が第１閾値を超えたことにより無線端末に端末ハンドオーバを実行させた後、基地局負荷が第２閾値よりも小さくなった場合、無線基地局１００Ａの基地局負荷に関する通知を当該無線端末のハンドオーバ先に送信してもよい。
無線基地局１００Ａは、無線基地局１００Ａの基地局負荷が第１閾値を超えたことによりリレーハンドオーバを実行させた場合、リレーノード２００のハンドオーバ先から、当該ハンドオーバ先の負荷に関する通知を受信する。リレーノード２００のハンドオーバ先の負荷に関する通知は、リレーノード２００のハンドオーバ先の負荷の情報、又は当該負荷の情報を特定可能な情報を含む。同様に、無線基地局１００Ａは、無線基地局１００Ａの基地局負荷が第１閾値を超えたことにより無線端末に端末ハンドオーバを実行させた場合、当該無線端末のハンドオーバ先から、当該無線端末のハンドオーバ先の負荷に関する通知を受信してもよい。
（１．２）無線通信システムの詳細構成
次に、無線通信システム１の詳細構成について、（１．２．１）無線基地局の構成、（１．２．２）リレーノードの構成、（１．２．３）無線端末の構成の順に説明する。
（１．２．１）無線基地局の構成
図４は、無線基地局１００Ａの構成を示すブロック図である。無線基地局１００Ｂは無線基地局１００Ａと同様の構成を有している。
図４に示すように、無線基地局１００Ａは、アンテナ部１１０、送受信部１２０、制御部１３０、バックホールインタフェース（Ｉ／Ｆ）部１４０、及び記憶部１５０を有する。
送受信部１２０は、例えば無線周波数（ＲＦ）回路やベースバンド（ＢＢ）回路等を用いて構成され、アンテナ部１１０を介して無線信号の送受信を行う。また、送受信部１２０は、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。
制御部１３０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線基地局１００Ａが具備する各種の機能を制御する。記憶部１５０は、例えばメモリを用いて構成され、無線基地局１００Ａの制御等に用いられる各種の情報を記憶する。バックホールＩ／Ｆ部１４０は、バックホールネットワークを介して他の無線基地局１００との通信を行う。
制御部１３０は、負荷算出部１３１及びハンドオーバ制御部１３２を有する。負荷算出部１３１は、無線基地局１００Ａの基地局負荷と、他の無線基地局（例えば無線基地局１００Ｂ）の負荷とを算出する。ハンドオーバ制御部１３２は、リレーハンドオーバ及び端末ハンドオーバを制御する。具体的には、ハンドオーバ制御部１３２は、ハンドオーバに関する各種の処理を行い、ハンドオーバに関するメッセージを生成する。ハンドオーバ制御部１３２の機能の詳細については後述する。なお、本実施形態において送受信部１２０は、リレーハンドオーバ又は端末ハンドオーバの何れかの指示をリレーノード２００に送信する送信部に相当する。
（１．２．２）リレーノードの構成
図５は、リレーノード２００の構成を示すブロック図である。図５に示すように、リレーノード２００は、アンテナ部２１０，２２０、送受信部２３０，２４０、制御部２５０、及び記憶部２６０を有する。
送受信部２３０は、例えばＲＦ回路やＢＢ回路等を用いて構成され、無線基地局１００との間で無線信号の送受信を行う。また、送受信部２３０は、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。本実施形態において送受信部２３０は、リレーハンドオーバ又は端末ハンドオーバの何れかの指示を無線基地局１００から受信する受信部に相当する。
送受信部２４０は、例えばＲＦ回路やＢＢ回路等を用いて構成され、無線端末３００との間で無線信号の送受信を行う。また、送受信部２４０は、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。本実施形態において送受信部２４０は、端末ハンドオーバの指示を送受信部２３０が受信した場合に端末ハンドオーバの指示を無線端末３００に送信する送信部に相当する。
制御部２５０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、リレーノード２００が具備する各種の機能を制御する。記憶部２６０は、例えばメモリを用いて構成され、リレーノード２００の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。
制御部２５０は、無線品質測定部２５１、負荷算出部２５２、及びハンドオーバ実行部２５３を有する。
無線品質測定部２５１は、送受信部２３０が受信する無線信号の無線品質を測定する。無線信号の無線品質としては、各無線基地局１００が周期的に送信している参照信号の受信電界強度（ＲＳＳＩ）、又は当該参照信号の搬送波対干渉雑音比（ＣＩＮＲ）等が使用できる。
負荷算出部２５２は、リレーノード２００配下の無線端末がリレーノード２００に与える負荷である端末負荷を算出する。ハンドオーバ実行部２５３は、リレーハンドオーバの指示を送受信部２３０が受信した場合、リレーハンドオーバを実行する。
（１．２．３）無線端末の構成
図６は、無線端末３００の構成を示すブロック図である。図６に示すように、無線端末３００は、アンテナ部３１０、送受信部３２０、制御部３３０、記憶部３４０、及びバッテリ３５０を有する。
送受信部３２０は、例えばＲＦ回路やＢＢ回路等を用いて構成され、無線基地局又はリレーノードとの間で無線信号の送受信を行う。また、送受信部３２０は、送信信号の符号化及び変調と、受信信号の復調及び復号とを行う。本実施形態において送受信部３２０は、端末ハンドオーバの指示をリレーノード２００から受信する。
制御部３３０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、無線端末３００が具備する各種の機能を制御する。記憶部３４０は、例えばメモリを用いて構成され、無線端末３００の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。
制御部３３０は、無線品質測定部３３１、及びハンドオーバ実行部３３２を有する。
無線品質測定部３３１は、送受信部３２０が受信する無線信号の無線品質を測定する。ここで無線信号の無線品質としては、各無線基地局又は各リレーノードが周期的に送信している参照信号のＲＳＳＩ、又は当該参照信号のＣＩＮＲ等が使用できる。
ハンドオーバ実行部３３２は、端末ハンドオーバの指示を送受信部３２０が受信した場合、端末ハンドオーバを実行する。
バッテリ３５０は、無線端末３００の各ブロックに供給される電力を蓄える。制御部３３０は、バッテリ３５０に蓄えられている電力の残量（以下、バッテリ残量）を検出可能に構成されている。
（２）無線通信システムの動作
次に、無線通信システム１の動作について、（２．１）無線通信システム全体の動作、（２．２）ハンドオーバ先候補決定処理、（２．３）ハンドオーバ先決定処理の順に説明する。
（２．１）無線通信システム全体の動作
以下において、無線通信システム１全体の動作例１及び２を例示する。ＬＴＥでは、無線端末が受信する信号の無線品質の測定結果に応じて無線基地局が無線端末のハンドオーバを制御する。本実施形態においても、無線端末３００Ｅ〜３００Ｇ及びリレーノード２００は、無線品質の測定結果を無線基地局に通知する必要がある。
動作例１は、特定のイベントが起こったときに、無線端末３００Ｅ〜３００Ｇ及びリレーノード２００が無線品質の測定結果を通知する動作例である。動作例２は、無線端末３００Ｅ〜３００Ｇ及びリレーノード２００が無線品質の測定結果を定期的に通知する動作例である。
（２．１．１）動作例１
図７は、無線通信システム１の動作例１を示すシーケンス図である。
無線基地局１００Ａの負荷算出部１３１は、基地局負荷を算出する。ステップＳ３５０において、無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２は、負荷算出部１３１によって算出された基地局負荷を閾値１と比較する。無線基地局１００Ａの負荷が閾値１以上である場合には、以降の処理に進む。
ステップＳ３７０において、無線基地局１００Ａの送受信部１２０は、リレーノード２００における無線品質の測定結果の通知を要求する測定結果要求をリレーノード２００に送信する。リレーノード２００の送受信部２３０は測定結果要求を受信する。
リレーノード２００の無線品質測定部２５１は、無線基地局１００Ａ及び無線基地局１００Ａの隣接基地局（無線基地局１００Ｂ等）から送受信部２３０が受信する無線信号の無線品質を測定する。リレーノード２００の送受信部２３０は、無線品質測定部２５１による測定結果を示す測定結果通知を無線基地局１００Ａに送信する（ステップＳ４３０）。
ステップＳ３９０において、無線基地局１００Ａの送受信部１２０は、リレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇにおける無線品質の測定結果の通知要求、及び端末負荷の通知要求をリレーノード２００に送信する。リレーノード２００の送受信部２３０は当該通知要求を受信する。端末負荷の通知要求を受信すると、リレーノード２００の負荷算出部２５２は、無線端末３００Ｅ〜３００Ｇそれぞれについて端末負荷を算出する。
ステップＳ４１０においてリレーノード２００の送受信部２４０は、無線端末３００Ｅ〜３００Ｇにおける無線品質の測定結果の通知を要求する測定結果要求を無線端末３００Ｅ〜３００Ｇに送信する。無線端末３００Ｅ〜３００Ｇの送受信部３２０は測定結果要求を受信する。
測定結果要求を受信すると、無線端末３００Ｅ〜３００Ｇの無線品質測定部３３１は、リレーノード２００、無線基地局１００Ａ、及び隣接基地局（無線基地局１００Ｂ等）から送受信部３２０が受信する無線信号の無線品質を測定する。無線端末３００Ｅ〜３００Ｇの送受信部３２０は、無線品質測定部３３１による測定結果を示す測定結果通知をリレーノード２００に送信する（ステップＳ４５０）。リレーノード２００の送受信部２４０は、測定結果通知を受信する。
ステップＳ４７０において、リレーノード２００の送受信部２３０は、負荷算出部２５２によって算出された各端末負荷を示す負荷通知と、送受信部２４０が無線端末３００Ｅ〜３００Ｇから受信した測定結果通知に対応する測定結果通知とを無線基地局１００Ａに送信する。負荷通知及び測定結果通知は、１つのメッセージにまとめてもよく、それぞれ個別のメッセージとしてもよい。無線基地局１００Ａの送受信部１２０は、負荷通知及び測定結果通知を受信する。
ステップＳ４９０において、無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２は、送受信部１２０がリレーノード２００から受信した測定結果通知に基づき、リレーノード２００及び無線端末３００Ｅ〜３００Ｇのそれぞれについて、ハンドオーバ先の候補となる無線基地局（以下、候補基地局）を決定する。ここでは、無線基地局１００Ｂが候補基地局として決定されたものとする。ステップＳ４９０の詳細については後述する。
ステップＳ５１０において、無線基地局１００ＡのバックホールＩ／Ｆ部１４０は、候補基地局（無線基地局１００Ｂ）の負荷の通知を要求する負荷通知要求を無線基地局１００Ｂに送信する。無線基地局１００ＢのバックホールＩ／Ｆ部１４０は、負荷通知要求を受信する。
ステップＳ５３０において、無線基地局１００Ｂの負荷算出部１３１は、無線基地局１００Ｂの負荷を算出し、算出した負荷を示す負荷通知を無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００ＡのバックホールＩ／Ｆ部１４０は、負荷通知を受信する。
ステップＳ５５０において、無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２は、リレーノード２００及び無線端末３００Ｅ〜３００Ｇの中から、ハンドオーバさせるノード（無線端末又はリレーノード）と、ハンドオーバ先の無線基地局とを決定する。ここでは、無線基地局１００Ｂがハンドオーバ先の無線基地局として決定されたものとする。ステップＳ５５０の詳細については後述する。
ステップＳ５７０において、無線基地局１００ＡのバックホールＩ／Ｆ部１４０は、ハンドオーバ先の無線基地局（無線基地局１００Ｂ）に対してハンドオーバの要求（ハンドオーバリクエスト）を送信し、ハンドオーバを受け付ける旨の応答（ハンドオーバリクエスト応答）を無線基地局１００Ｂから受信する。
ステップＳ６１０において、無線基地局１００Ａの送受信部１２０は、ハンドオーバ指示をリレーノード２００に送信する。リレーノード２００の送受信部２３０は、ハンドオーバ指示を受信する。また、無線基地局１００ＡのバックホールＩ／Ｆ部１４０は、ハンドオーバさせるノード宛ての未送信データを、ハンドオーバ先の無線基地局（無線基地局１００Ｂ）に転送する（ステップＳ６５０）。
リレーノード２００の送受信部２３０が受信したハンドオーバ指示がリレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇの何れかに対するハンドオーバ指示である場合（ステップＳ６３０；ＮＯ）、ステップＳ６４０においてリレーノード２００の送受信部２４０は、該当する無線端末に対してハンドオーバ指示を送信する。
一方、リレーノード２００の送受信部２３０が受信したハンドオーバ指示がリレーノード２００に対するハンドオーバ指示である場合（ステップＳ６３０；ＹＥＳ）、ステップＳ６７０においてリレーノード２００のハンドオーバ実行部２５３は、ハンドオーバ指示に従って、無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｂへのハンドオーバを行う。
無線基地局１００Ａの負荷算出部１３１は、基地局負荷を改めて算出する。この場合の基地局負荷はハンドオーバをさせたノードの負荷を合わせたものとしても良いし、現在の無線基地局１００Ａの負荷でもよい。ステップＳ６９０において無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２は、負荷算出部１３１によって改めて算出された基地局負荷を閾値２と比較する。当該基地局負荷が閾値２よりも小さい場合には、ステップＳ７１０において無線基地局１００ＡのバックホールＩ／Ｆ部１４０は、負荷算出部１３１によって改めて算出された基地局負荷に関する負荷通知をハンドオーバ先の無線基地局（無線基地局１００Ｂ）に送信する。
無線基地局１００Ｂは、無線基地局１００Ａから負荷通知を受信すると、例えば、無線基地局１００Ａからハンドオーバしてきたノードに対し、無線基地局１００Ａへのハンドオーバ指示を送信する。
あるいは、無線基地局１００Ｂは、無線基地局１００Ａから負荷通知を受信すると、無線基地局１００Ｂにハンドオーバしてきたノードの現在の負荷を示す情報を返信しても良い。このようなメッセージ送受信を行い、ハンドオーバさせたノードを無線基地局１００Ｂから無線基地局１００Ａへハンドオーバさせ、元の状態に戻しても良い。元の状態が無線品質的には最適な状態の場合には、無線基地局１００Ａの負荷が小さくなった時点で元に戻すことで、最適な状態に戻すことが望ましい。
またハンドオーバ先の無線基地局（無線基地局１００Ｂ）はハンドオーバ元の基地局（無線基地局１００Ａ）に対して、自基地局の負荷の情報を定期的、または変化があった場合など不定期的に通知しても良い。このようにすることで、ハンドオーバ元基地局に対して、ハンドオーバさせたノードを元に戻すかどうかを促すことが出来るようになる。
（２．１．２）動作例２
図８は、無線通信システム１の動作例２を示すシーケンス図である。
リレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇは、定期的に無線品質の測定を行い、定期的に測定結果通知をリレーノード２００に送信する（ステップＳ３１０）。また、リレーノード２００は、定期的に無線品質の測定を行い、定期的に測定結果通知を無線基地局１００Ａに送信する（ステップＳ３３０）。
動作例２においては、リレーノード２００がリレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇにおける無線品質を常時把握しており、無線基地局１００Ａがリレーノード２００における無線品質を常時把握しているため、動作例１で説明したステップＳ３７０等の処理が省略される。
（２．２）ハンドオーバ先候補決定処理
次に、ハンドオーバ先候補決定処理、すなわち図７及び図８のステップＳ４９０について説明する。
リレーノード２００は、リレーノード２００が受信する信号の無線品質の測定結果を示す測定結果通知（第１測定結果通知）を無線基地局１００Ａに送信している（図７のステップＳ４３０、図８のステップＳ３３０）。ハンドオーバ先候補決定処理では、無線基地局１００Ａは、リレーノード２００から受信した測定結果通知に基づいて、リレーノード２００のハンドオーバ先の候補を決定する。これにより、リレーノード２００のハンドオーバ先の候補を適切に決定でき、リレーハンドオーバ後におけるリレーノード２００の良好な通信を可能にする。
リレーノード２００は、無線端末が受信する信号の無線品質の測定結果を示す測定結果通知（第２測定結果通知）を無線基地局１００Ａに送信している（図７及び図８のステップＳ４７０）。無線基地局１００Ａは、リレーノード２００から受信した測定結果通知に基づいて、無線端末３００のハンドオーバ先の候補を決定する。これにより、無線端末３００のハンドオーバ先の候補を適切に決定でき、端末ハンドオーバ後における無線端末３００の良好な通信を可能にする。
図９は、ステップＳ４９０の詳細を示すフロー図である。
ステップＳ４９１において、無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２は、リレーノード２００の無線品質の測定結果から、リレーノード２００が現在接続している無線基地局１００Ａ以外の無線基地局の中で、最も無線品質の良い無線基地局をハンドオーバ先の第１候補基地局（リレーハンドオーバ候補）として決定する。リレーノード２００が現在接続している無線基地局１００Ａ以外の無線基地局について無線品質が測定できない場合、又は測定できても所定の品質以下である場合には、第１候補基地局は無しとする。
ステップＳ４９２において、無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２は、リレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇの無線品質の測定結果から、各無線端末のハンドオーバ候補基地局（端末ハンドオーバ候補）を特定し列挙する。具体的には、各無線端末について最も無線品質の良い各無線基地局をハンドオーバ候補基地局とする。無線基地局についての無線品質が測定できない場合、又は測定できても所定の品質以下である場合には、その無線端末に対するハンドオーバ候補基地局は無しとする。
ステップＳ４９３において、無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２は、ステップＳ４９２で列挙されたハンドオーバ候補基地局に対して無線品質が良い順に第２候補、第３候補、・・・第Ｎ候補として優先順位を付ける。ステップＳ４９１〜ステップＳ４９３の処理により、第１候補基地局〜第Ｎ候補基地局が決定される。
（２．３）ハンドオーバ先決定処理
次に、ハンドオーバ先決定処理、すなわち図７及び図８のステップＳ５５０について説明する。
無線基地局１００Ａは、基地局負荷が第１閾値を超えている場合において、リレーノード２００及び無線端末３００Ｅ〜３００Ｇが無線基地局１００Ａに与える負荷である中継局負荷を算出し、リレーハンドオーバ候補の負荷と、中継局負荷とに基づいて、リレーノード２００がリレーハンドオーバを実行した場合のリレーハンドオーバ候補の負荷を予測し、予測したリレーハンドオーバ候補の負荷に基づいて、リレーハンドオーバを実行させるか否かを決定する。このように、リレーハンドオーバ後の負荷を事前に予測し、リレーハンドオーバ後の負荷が許容される程度の負荷であればリレーハンドオーバを実行させ、リレーハンドオーバ後の負荷が許容できない程度の負荷であればリレーハンドオーバを実行させないようにすることができる。
また、リレーハンドオーバを実行させないと決定された場合、無線基地局１００Ａは、リレーノード２００から通知された端末負荷と、端末ハンドオーバ候補の負荷とに基づいて、無線端末３００が端末ハンドオーバを実行した場合の端末ハンドオーバ候補の負荷と、無線端末が端末ハンドオーバを実行した場合の基地局負荷とを予測する。そして、無線基地局１００Ａは、予測した端末ハンドオーバ候補の負荷と、予測した基地局負荷の負荷とに基づいて、端末ハンドオーバを実行させる無線端末を決定する。これにより、端末ハンドオーバ後における自基地局の負荷とハンドオーバ先の負荷とを事前に予測して、それぞれの負荷のバランスが最適になるように、ハンドオーバさせる無線端末を決定できる。
図１０は、ステップＳ５５０の詳細を示すフロー図である。
ステップＳ５５１において、無線基地局１００Ａの負荷算出部１３１は、リレーノード２００による負荷（以下、リレーノード負荷）を算出する。リレーノード負荷とは、リレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇを含めて、対象となるリレーノード２００全体の負荷である。
ステップＳ５５２において、無線基地局１００Ａの負荷算出部１３１は、ステップＳ４７０でリレーノード２００から受信した負荷通知から、リレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇによる負荷（以下、端末負荷）を算出する。端末負荷は、無線基地局１００Ａの負荷の中で、リレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇそれぞれの負荷である。
ステップＳ５５３において、無線基地局１００Ａの負荷算出部１３１は、ステップＳ５３０で受信した負荷通知に対応する第１候補基地局の負荷と、ステップＳ５５１で算出されたリレーノード２００の負荷（リレーノード負荷）に基づき、リレーノード２００が第１候補基地局へハンドオーバを実行した場合の第１候補基地局の負荷を算出する。
ステップＳ５５４において、無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２は、ステップＳ５５３で算出されたハンドオーバ先の負荷に基づいて、第１候補基地局にリレーノード２００がハンドオーバ可能か否かを判定する。例えば、ハンドオーバ制御部１３２は、ステップＳ５５３で算出された第１候補基地局の負荷が所定値以下である場合にはハンドオーバ可能とし、それ以外の場合にはハンドオーバ不可とする。
第１候補基地局にハンドオーバ可能と判定された場合、ハンドオーバ制御部１３２は、第１候補基地局をリレーノード２００のハンドオーバ先として決定する。第１候補基地局にハンドオーバ不可と判定された場合、ハンドオーバ制御部１３２は、リレーノード２００のハンドオーバは諦め、ステップＳ５５５以降において無線端末毎のハンドオーバの判定を行う。
ステップＳ５５５において無線基地局１００Ａの負荷算出部１３１は、候補基地局を示すｎを２とする。
ステップＳ５５６において負荷算出部１３１は、第ｎ候補基地局（ここでは第２候補基地局）に対応する無線端末の端末負荷と、ステップＳ５３０で受信した負荷通知に対応する第ｎ候補基地局の負荷とに基づいて、第ｎ候補基地局に対応する無線端末が第ｎ候補基地局にハンドオーバした場合の第ｎ候補基地局の負荷を算出する。
ステップＳ５５７において、無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２は、ステップＳ５５６で算出された第ｎ候補基地局の負荷に基づいて、第ｎ候補基地局に対応する無線端末が第ｎ候補基地局にハンドオーバ可能か否かを判定する。例えば、ハンドオーバ制御部１３２は、ステップＳ５５６で算出された第ｎ候補基地局の負荷が所定値以下である場合にはハンドオーバ可能とし、それ以外の場合にはハンドオーバ不可とする。
第ｎ候補基地局にハンドオーバ可能と判定された場合、ハンドオーバ制御部１３２は、第ｎ候補基地局を当該無線端末のハンドオーバ先として決定する。そして、ステップＳ５５８においてハンドオーバ制御部１３２は、当該無線端末がハンドオーバ先（第ｎ候補基地局）にハンドオーバすることによって、無線基地局１００Ａの基地局負荷が所定値以下となるか否かを判定する。基地局負荷が所定値以下となる場合、ハンドオーバ制御部１３２は、当該無線端末をハンドオーバさせるノードとして決定し、第ｎ候補基地局をハンドオーバ先として決定し、処理を終える。
一方、第ｎ候補基地局にハンドオーバ不可と判定された場合、ハンドオーバ制御部１３２は、ステップＳ５５９においてn = n + 1とし、次の候補基地局についての判定処理に進む。
ステップＳ５６０において、ハンドオーバ制御部１３２は、全ての候補基地局について処理が完了したか否かを判定し、処理が完了していない候補基地局がある場合には処理がステップＳ５５６に戻る。全ての候補基地局について処理が完了した場合（ステップＳ５６０；ＮＯ）であって、それまでの処理でハンドオーバ先が決定されているときには、ハンドオーバ制御部１３２は、決定されているハンドオーバ先に対応する無線端末をハンドオーバさせるノードとして決定する。全ての候補基地局について処理が完了した場合（ステップＳ５６０；ＮＯ）であって、それまでの処理でハンドオーバ先が決定されていないときには、ハンドオーバ先無しとして処理を終える。
ステップＳ５５８のＹＥＳとなって処理を終えた場合は無線基地局１００Ａの負荷が所定値以下となっているが、ステップＳ５６０のＮＯとなって処理を終えた場合は無線基地局１００Ａの負荷は所定値以下となっていない。この時、無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２はリレーノード２００以外のリレーノードに対して同様の処理を行い、無線基地局１００Ａの負荷が所定値以下となるようにしても良いし、無線基地局１００Ａに接続する無線端末３００Ａ〜３００Ｄをハンドオーバさせることによって無線基地局１００Ａの負荷を下げても良い。
またリレーノード２００配下の無線端末３００Ｅ〜３００Ｇを無線基地局１００Ａへハンドオーバさせ、リレーノード２００の負荷を下げた状態であればリレーノード２００を他の無線基地局にハンドオーバさせることが可能となる場合にはこのようにしても良い。
（３）実施形態の変形例
本変更例では、無線端末３００のバッテリ残量を考慮して、ハンドオーバさせる無線端末３００が決定される。
無線端末３００は、自端末のバッテリ残量を示すバッテリ通知をリレーノード２００に送信する。リレーノード２００は、バッテリ通知を無線基地局１００Ａに送信する。例えば、リレーノード２００は、図７のステップＳ４７０でバッテリ通知を無線基地局１００Ａにさらに送信してもよい。
無線基地局１００Ａのハンドオーバ制御部１３２は、無線基地局１００Ａの基地局負荷が第１閾値を超えている場合において、端末ハンドオーバを実行させると決定したとき、リレーノード２００から受信したバッテリ通知に基づいて、端末ハンドオーバを実行させる無線端末を決定する。
例えば、ハンドオーバ制御部１３２は、図９のステップＳ４９３において、バッテリ残量を元にハンドオーバの候補基地局の優先付けを行っても良い。バッテリ残量の少ない無線端末３００は無線基地局１００Ａよりも近くにあるリレーノード２００に接続している方が送信電力が小さくて済み、バッテリ残量の少ない無線端末３００のバッテリセービングにつなげることができる。
（４）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
例えば、上述した実施形態では、リレーノード２００は、固定型のタイプであったが、移動可能に構成されていてもよい。
上述した実施形態では、無線基地局１００Ａは、ハンドオーバ先の候補を測定結果通知に応じて決定していた。しかしながら、リレーノード２００が固定型である場合、ハンドオーバ先の候補を予め決定しておいてもよい。
上述した実施形態では、リレーノード２００配下の無線端末がリレーノード２００から無線基地局へのハンドオーバを行うケースを例示したが、リレーノード２００配下の無線端末のハンドオーバ先は無線基地局に限らずリレーノードであってもよい。また、リレーノード２００が無線基地局間でのハンドオーバを行うケースを例示したが、リレーノード２００のハンドオーバ先は無線基地局に限らずリレーノードであってもよい。
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
１…無線通信システム、１００Ａ，１００Ｂ…無線基地局、１１０…アンテナ部、１２０…送受信部、１３０…制御部、１３１…負荷算出部、１３２…ハンドオーバ制御部、１４０…バックホールＩ／Ｆ部、１５０…記憶部、２００…リレーノード、２１０，２２０…アンテナ部、２３０，２４０…送受信部、２５０…制御部、２５１…無線品質測定部、２５２…負荷算出部、２５３…ハンドオーバ実行部、２６０…記憶部、３００Ａ〜３００Ｉ…無線端末、３１０…アンテナ部、３２０…送受信部、３３０…制御部、３３１…無線品質測定部、３３２…ハンドオーバ実行部、３４０…記憶部、３５０…バッテリ

Claims (16)

  1. 無線基地局に無線中継局が接続し、前記無線中継局に少なくとも１つの無線端末が接続し、前記無線端末と前記無線基地局との通信を前記無線中継局が中継する無線通信システムであって、
    前記無線基地局は、前記無線基地局の負荷である基地局負荷が第１閾値を超えている場合において、前記無線中継局が接続先を切り替える中継局ハンドオーバ、又は前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバの何れかの指示を前記無線中継局に送信し、
    前記無線中継局は、前記中継局ハンドオーバの指示を前記無線基地局から受信した場合には前記中継局ハンドオーバを実行し、前記端末ハンドオーバの指示を前記無線基地局から受信した場合には前記端末ハンドオーバの指示を前記無線端末に送信する無線通信システム。
  2. 前記無線基地局は、
    前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記中継局ハンドオーバ又は前記端末ハンドオーバの何れを実行させるか決定し、
    前記中継局ハンドオーバを実行させると決定した場合には前記中継局ハンドオーバの指示を前記無線中継局に送信し、前記端末ハンドオーバを実行させると決定した場合には前記端末ハンドオーバの指示を前記無線中継局に送信する請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 前記無線基地局は、前記端末ハンドオーバよりも前記中継局ハンドオーバを優先して実行させる請求項２に記載の無線通信システム。
  4. 前記無線基地局は、
    前記無線中継局のハンドオーバ先の候補である中継局ハンドオーバ候補から、前記中継局ハンドオーバ候補の負荷を示す負荷通知を受信し、
    前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記中継局ハンドオーバ候補から受信した前記負荷通知に基づいて、前記中継局ハンドオーバを実行させるか否かを決定する請求項２又は３に記載の無線通信システム。
  5. 前記無線中継局は、前記無線中継局が受信する信号の無線品質の測定結果を示す第１測定結果通知を前記無線基地局に送信し、
    前記無線基地局は、
    前記無線中継局から受信した前記第１測定結果通知に基づいて前記中継局ハンドオーバ候補を決定し、
    前記決定した中継局ハンドオーバ候補に対し、前記負荷通知の送信を要求する負荷通知要求を送信する請求項４に記載の無線通信システム。
  6. 前記無線基地局は、
    前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記無線中継局及び前記無線端末が前記無線基地局に与える負荷である中継局負荷を算出し、
    前記中継局ハンドオーバ候補の負荷と、前記中継局負荷とに基づいて、前記無線中継局が前記中継局ハンドオーバを実行した場合の前記中継局ハンドオーバ候補の負荷を予測し、
    前記予測した中継局ハンドオーバ候補の負荷に基づいて、前記中継局ハンドオーバを実行させるか否かを決定する請求項４又は５に記載の無線通信システム。
  7. 前記無線基地局は、
    前記無線端末のハンドオーバ先の候補である端末ハンドオーバ候補から、前記端末ハンドオーバ候補の負荷を示す負荷通知を受信し、
    前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記端末ハンドオーバを実行させると決定したとき、前記端末ハンドオーバ候補から受信した前記負荷通知に基づいて、前記端末ハンドオーバを実行させる無線端末を決定する請求項２〜６の何れか一項に記載の無線通信システム。
  8. 前記無線中継局は、前記無線端末が受信する信号の無線品質の測定結果を示す第２測定結果通知を前記無線基地局に送信し、
    前記無線基地局は、
    前記無線中継局から受信した前記第２測定結果通知に基づいて前記端末ハンドオーバ候補を決定し、
    前記決定した端末ハンドオーバ候補に対し、前記負荷通知の送信を要求する負荷通知要求を送信する請求項７に記載の無線通信システム。
  9. 前記無線中継局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記無線端末が前記無線中継局に与える負荷である端末負荷を算出し、前記端末負荷を示す負荷通知を前記無線基地局に送信し、
    前記無線基地局は、
    前記端末ハンドオーバ候補の負荷と、前記無線中継局から受信した前記負荷通知とに基づいて、前記無線端末が前記端末ハンドオーバを実行した場合の前記端末ハンドオーバ候補の負荷と、前記無線端末が前記端末ハンドオーバを実行した場合の前記基地局負荷とを予測し、
    前記予測した端末ハンドオーバ候補の負荷と、前記予測した基地局負荷の負荷とに基づいて、前記端末ハンドオーバを実行させる無線端末を決定する請求項７又は８に記載の無線通信システム。
  10. 前記無線中継局は、前記無線端末のバッテリ残量を示すバッテリ通知を前記無線基地局に送信し、
    前記無線基地局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えている場合において、前記端末ハンドオーバを実行させると決定したとき、前記無線中継局から受信した前記バッテリ通知に基づいて、前記端末ハンドオーバを実行させる無線端末を決定する請求項２〜９の何れか一項に記載の無線通信システム。
  11. 前記無線基地局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えたことにより前記中継局ハンドオーバ又は前記端末ハンドオーバを実行させた場合、前記中継局ハンドオーバ又は前記端末ハンドオーバに関する通知を前記無線中継局又は前記無線端末のハンドオーバ先に送信する請求項１〜１０の何れか一項に記載の無線通信システム。
  12. 前記無線基地局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えたことにより前記中継局ハンドオーバ又は前記端末ハンドオーバを実行させた後、前記基地局負荷が第２閾値よりも小さくなった場合、前記基地局負荷に関する通知を前記無線中継局又は前記無線端末のハンドオーバ先に送信する請求項１〜１１の何れか一項に記載の無線通信システム。
  13. 前記無線基地局は、前記基地局負荷が前記第１閾値を超えたことにより前記中継局ハンドオーバ又は前記端末ハンドオーバを実行させた場合、前記無線中継局又は前記無線端末のハンドオーバ先から、前記ハンドオーバ先の負荷に関する通知を受信する請求項１〜１２の何れか一項に記載の無線通信システム。
  14. 少なくとも１つの無線端末との通信を中継する無線中継局が接続する無線基地局であって、
    前記無線基地局の負荷である基地局負荷を算出する算出部と、
    前記基地局負荷が第１閾値を超えている場合において、前記無線中継局が接続先を切り替える中継局ハンドオーバ、又は前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバの何れかの指示を前記無線中継局に送信する送信部と
    を備える無線基地局。
  15. 少なくとも１つの無線端末と無線基地局との通信を中継する無線中継局であって、
    前記無線中継局が接続先を切り替える中継局ハンドオーバ、又は前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバの何れかの指示を前記無線基地局から受信する受信部と、
    前記中継局ハンドオーバの指示を前記受信部が受信した場合、前記中継局ハンドオーバを実行するハンドオーバ実行部と、
    前記端末ハンドオーバの指示を前記受信部が受信した場合、前記端末ハンドオーバの指示を前記無線端末に送信する送信部と
    を備える無線中継局。
  16. 無線基地局に無線中継局が接続するステップと、
    前記無線中継局に少なくとも１つの無線端末が接続するステップと、
    前記無線端末と前記無線基地局との通信を前記無線中継局が中継するステップと、
    前記無線基地局の負荷である基地局負荷が第１閾値を超えている場合において、前記無線中継局が接続先を切り替える中継局ハンドオーバ、又は前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバの何れかの指示を前記無線基地局から前記無線中継局に送信するステップと、
    前記無線中継局が前記中継局ハンドオーバの指示を前記無線基地局から受信した場合に、前記無線中継局が前記中継局ハンドオーバを実行するステップと、
    前記無線中継局が前記端末ハンドオーバの指示を前記無線基地局から受信した場合に、前記端末ハンドオーバの指示を前記無線中継局から前記無線端末に送信するステップと
    を含むハンドオーバ制御方法。
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