JP5594358B2 - 通信区間設定方法、中継局、移動局、移動通信システム - Google Patents

通信区間設定方法、中継局、移動局、移動通信システム Download PDF

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Description

本発明は、基地局と移動局との間の無線通信の中継技術に関する。
セルラ型の移動通信システムにおいて、UMTS（Universal Mobile Telecommunication System）からLTE（Long Term Evolution）への進展が図られている。LTEでは下り及び上りの無線アクセス技術としてそれぞれ、OFDM(Orthogonal
Frequency Division Multiplexing)及びSC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)が採用され、下りのピーク伝送レートは100 Mb/s以上、上りのピーク伝送レートは50Mb/s以上の高速無線パケット通信が可能となる。国際標準化団体である3GPP（3rd Generation Partnership Project）では現在、さらなる高速通信の実現にむけて、LTEをベースとした移動通信システムLTE-A（LTE-Advanced）の検討が始められている。LTE-Aでは、下りのピーク伝送レートは1Gb/s、上りのピーク伝送レートは500Mb/sを目指しており、無線アクセス方式やネットワークアーキテクチャ等に関して、様々な新技術の検討が行われている（非特許文献１〜３）。一方で、LTE-AはLTEをベースとしたシステムとなるため、後方互換性を維持することが図られている。
高速データ通信を行う方法の一つとして、基地局と移動局の通信をサポートするために、図１に示すように中継局(RN: Relay Node)を導入する方法が検討されている（非特許文献２）。中継局は、基地局(Doner eNB又はeNB)と移動局(UE: User Equipment)間の間を中継し、高速データ通信をサポートするために設置される。図２に示すように、移動局UEと中継局RNの間のリンクはUu、基地局(eNB)と中継局(RN)の間のリンクはUn、と称される。以下の説明では、Uuをアクセスリンク、Unをバックホールリンクと呼ぶことがある。
中継局の形態として各種の方式が考えられるが、主に、リピータ方式、デコード＆フォワード方式、L2方式およびL3方式が検討されている。ここで、リピータ方式の中継局は、無線信号（データ信号と雑音）を増幅する機能のみを備える。デコード＆フォワード方式の中継局は、無線信号の中からデータ信号のみを増幅する機能を備える。L2方式の中継局は、MACレイヤなどL2の機能を備える。L3方式の中継局は、RRCレイヤなどL3の機能の備え、基地局と同様に動作する。なお、L3方式の中継局は、LTE-AにおいてはType１ RNと呼ばれている。
中継局をセルに展開する方法も検討されている。例えば、セル端のスループットを増加させることを目的として中継局をセル端に設置する展開方法や、セル内で局所的に基地局からの電波が到達しない範囲（不感地帯）に中継局を設置する展開方法が主に検討されている。
L3方式の中継局(Type１ RN)を介して基地局と移動局の間のデータの送受信を行うときに、基地局と中継局の間、及び、中継局と移動局の間で同一周波数帯を共有する中継(inband relaying)の場合には、中継局における自己干渉が生じないようにすることが好ましい。自己干渉（又は「回り込み干渉」ともいう。）とは、中継局が、例えば基地局から自局宛ての下りデータを受信すると同時に、自局から移動局宛ての下りデータを送信した場合に、その送信データが自局の受信部に回りこみ、基地局からのデータと干渉することをいう。上りデータの場合も同様に自己干渉が生じうる。自己干渉が生ずると、中継局はデータを正しく受信することができない。
この自己干渉の問題を克服するため、LTE-Aに関し、以下の方針で検討が進められている（非特許文献２）。
（Ａ）下り：中継局は、上位の基地局からデータを受信するサブフレームである下りバックホール（DL backhaul）では、移動局宛てのデータ送信を実行しない。
（Ｂ）上り：中継局は、上位の基地局にデータを送信するサブフレームである上りバックホール（UL backhaul）では、移動局からのデータ受信を実行しない。
上記方針（Ａ）に基づき、図３に示すように、中継局と基地局との間で下りバックホールが設定されている場合、該中継局と移動局との間のサブフレームはMBSFN(Multicast/Broadcast over Single Frequency Network)サブフレームに設定される。これは、以下の理由による。すなわち、MBSFNサブフレームでは、LTE対応の移動局は、ユニキャストデータを受信しない。そのため、移動局UEは参照信号の一部を受信しないため、移動局において参照信号の不要な測定をしなくて済み好都合である。より正確には、中継局は、下りバックホールにおいて、移動局宛の制御信号として、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PHICH(Physical Hybrid ARQ
Indicator Channel)、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)を送信することは可能であるが、PDSCHを送信することはできない。該制御信号を受信するために、MBSFNサブフレームの前半部（図３中のCTRL区間）には参照信号が配置されるが、該MBSFNサブフレームの後半部には参照信号は配置されない。
上記方針（Ｂ）に基づき、中継局では、上りバックホールの４サブフレーム(4ms)前において、移動局に対して上りデータ送信許可（UL grant）を与えないように制御される。これは、上りバックホールの4msに上りデータ送信許可を移動局に与えてしまうと、上りバックホールで移動局が中継局宛にデータを送信してしまうため、これを避けるためである。
また、中継局では、上りバックホールの４サブフレーム(4ms)前において、移動局に対して下りデータ送信を実行しないように制御される。これは以下の理由による。すなわち、LTEのHARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)では、一方の局がデータを送信してから4ms(４サブフレーム分)後に送信先の局がACK/NACK信号を返信するように規定されている。よって、上りバックホールの4msに下りデータを移動局宛に送信すると、上りバックホールで移動局が中継局宛にACK/NACK信号を送信してしまうため、これを避けるためである。
なお、上りバックホールでは、中継局向けの制御信号であるPUCCH(Physical Uplink Control Channel)、PUSCH (physical uplink shared channel)は送信可能であるが、移動局が送信する制御信号であるPUCCH、PUSCHは送信不可となる。
3GPP TR 36.913 V8.0.1 (2009-03), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Requirements for further advancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) (LTE-Advanced) (Release 8) 3GPP TR 36.912 V9.0.0 (2009-09), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Feasibility study for Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced) (Release 9) 3GPP TS 36.133 V9.2.0 (2009-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Requirements for support of radio resource management (Release 9)
非特許文献２に示したようにLTE-Aに関してバックホールについて議論はされているが、LTE-Aで下り及び上りバックホールを無線フレーム内のどのサブフレームに設定すべきか、については検討が進められている。そこで仮にバックホールを無線フレーム内で常に同一のサブフレームの位置に固定して設定したとしたならば、HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)の実行タイミングとの関係を考えると、以下で述べる問題点がある。以下、この問題点についてさらに詳しく説明する。なお、以下の説明では、図４に示すように、10msの無線フレーム(Frame)が、それぞれTTI(Transmission Time Interval)として1ms区間の10個のサブフレーム(Subframe)#0〜#9から構成されているものとする。
バックホールを無線フレーム内で常に同一のサブフレームの位置に設定した場合の例について、図５を参照して説明する。図５では、連続するフレーム(Frame_0, Frame_1, Frame_2, Frame_3, …)において、（ａ）は下りバックホールDL_BH、（ｂ）は下りアクセスリンクDL_AL、（ｃ）は上りバックホールUL_BH、（ｄ）は上りアクセスリンクUL_AL、（ｅ）はアクセスリンクのHARQプロセス（プロセス番号PID1,…,PID8）、のそれぞれ1ms単位の設定、又は動作のタイミングを示している。図５において、下向きの矢印は下り信号の送信を、上向きの矢印は上り信号の送信を、それぞれ示している。
図５（ａ）〜（ｄ）において、黒く塗りつぶされている位置は、バックホール又はアクセスリンクが設定できないことを意味している。例えば図５（ａ）では、サブフレーム#0, #4, #5, #9は制御情報の送信のために下りアクセスリンクが使用されるため、これらのサブフレームには下りバックホールが設定できない。そのため、この例では、連続するすべてのフレームにおいて、サブフレーム#1に下りバックホールが設定されている。LTEの規定では、データ送信(data)の4ms後にACK/NACK信号(A/N)を返信することになっているので、サブフレーム#1での基地局eNBのデータ送信に対して、中継局RNはサブフレーム#5にACK/NACK信号(A/N)を返信する。そこで、図５（ｃ）では、サブフレーム#5に上りバックホールが設定されている。なお、図５（ａ）及び（ｃ）では、下り又は上りバックホールの区間が実線の太枠線で強調表示されている。
サブフレーム#1に下りバックホールが設定され、サブフレーム#5に上りバックホールが設定されると、同一のサブフレームでは、アクセスリンクが設定できない。そのため、図５（ｂ）及び（ｄ）に示すように、下りアクセスリンクではサブフレーム#1の位置が黒く塗りつぶされて表示（設定不可）されており、上りアクセスリンクではサブフレーム#5の位置が黒く塗りつぶされて表示（設定不可）されている。
図５に示したようにバックホールを１フレーム内で常に同一のサブフレームの位置に設定した場合の問題点は２つある。
先ず第１の問題点は、LTEとの後方互換性が失われる点である。上述したように、LTEの規定では、データ送信(data)の4ms後にACK/NACK信号(A/N)を返信することになっているが、図５に示したようなバックホールを設定すると、6ms後にACK/NACK信号を返信することになりLTEの規定を満足しない。図５の例では、上りバックホール(サブフレーム#5)のデータ送信に対する基地局eNBからのACK/NACK信号が次のフレームの下りバックホール (サブフレーム#1)となる。しかしながら、HARQの返信タイミングに関してLTEとの後方互換性を維持させなくてもよいとするならば、この点は大きな問題とはならない。
次に第２の問題点は、図５に示したバックホールの設定では、アクセスリンクのHARQが利用できないHARQプロセス及びその区間が散在しており、中継局RNにおいてアクセスリンクの効率的なスケジューリングが難しくなるという点である。
図５に示した例では、プロセス番号PID2, PID4, PID6, PID8のHARQプロセスの一部（４箇所；太線で示す。）が利用できなくなっている。すなわち、プロセス番号PID2, PID4, PID6, PID8のHARQプロセスでは、上りデータ送信のタイミングが、それぞれフレームFrame_2, Frame_3, Frame_0, Frame_1の上りバックホールと一致しているため、アクセスリンクが利用できない。そのため、新規のデータ送信を行う場合には、図５に示すように散在している、利用できないHARQプロセスの特定の区間を避けてスケジュールを設定することになる。よって、スケジューリングの複雑度が増すうえ、アクセスリンクの効率が低下するという問題を招来する。
上述した観点から、発明の１つの側面では、基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局を備えた移動通信システムにおいて基地局と中継局の間の通信区間を設定するに当たって、アクセスリンクの効率の低下を抑制するようにした、通信区間設定方法、中継局、移動局、移動通信システムを提供することを目的とする。
第１の観点は、基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局を備えた移動通信システムにおける通信区間設定方法である。
この通信区間設定方法は、
（Ａ）中継局から移動局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定すること；
（Ｂ）移動局と中継局の間のアクセスリンク上で、データ送信とそのデータ送信から所定の第１時間後の確認応答とからなる第１通信処理が管理される通信プロセス、を複数設けること；
（Ｃ）複数の通信プロセスのうち、特定の第１通信プロセスの上りデータ送信のタイミングに応じたタイミングで上記上り通信区間を設定すること；
（Ｄ）設定した上り通信区間の各々の上記所定の第１時間前に、下り通信区間を設定すること；
を含む。
第２の観点は、基地局と移動局の間の無線通信を中継する移動可能な中継局である。
この中継局は、
（Ｅ）基地局との間で信号の送受信を行う第１送受信部；
（Ｆ）移動局との間で信号の送受信を行う第２送受信部；
（Ｇ）第２送受信部が移動局への信号の送信を制限することにより、第１送受信部が基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局で中継局への信号の送信を制限することにより、第１送受信部が基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定する制御部；
（Ｈ）移動局と中継局の間のアクセスリンク上で、データ送信とそのデータ送信から所定の第１時間後の確認応答とからなる第１通信処理が設けられる通信プロセスを複数管理する第１通信管理部；
を備える。そして、制御部は、複数の通信プロセスのうち、第１通信処理が実行できない通信プロセスを、特定の通信プロセスに集約させるようにして、上記通信区間を設定する。
第３の観点は、中継局を介して基地局と無線通信を行う移動局である。
この移動局は、
（Ｉ）中継局と無線信号の送受信を行う送受信部；
（Ｊ）中継局から移動局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間に基づいて、中継局との通信タイミングを管理する第２通信管理部；
を備える。そして、上記通信区間は、複数の通信プロセスのうち、第１通信処理が実行できない通信プロセスが、特定の通信プロセスに集約させられるようにして設定されている。
第４観点は、基地局と、移動局と、基地局と移動局との間の無線通信を中継する中継局と、を備える移動通信システムである。
開示の通信区間設定方法、中継局、移動局、移動通信システムによれば、基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局を備えた移動通信システムにおいて基地局と中継局の間の通信区間を設定するに当たって、アクセスリンクの効率の低下を抑制することができる。
基地局と移動局の通信をサポートするための中継局を含む移動通信システムの構成図。 基地局、中継局及び移動局の間のリンク構成を示す図。 公知のバックホールの設定指針を示す図。 １フレームの構成を説明するための図。 バックホールを無線フレーム内で常に同一のサブフレームの位置に設定した場合の問題点を説明するための図。 第１実施形態のバックホール設定方法における設定条件を説明するための図。 第１実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第１実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第１実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第１実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第１実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第１実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第１実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第１実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第２実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第２実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第２実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第２実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第２実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第２実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第２実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第２実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 図８−１〜８−８に例示したバックホール設定方法によって設定されるバックホールを整理した図。 第３実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第３実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第３実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第３実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第３実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第３実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第３実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 第３実施形態のバックホール設定方法の一例を示す図。 図１０−１〜１０−８に例示したバックホール設定方法によって設定されるバックホールを整理した図。 第４実施形態において設定されるMeasurement gapの区間の一例を示す図。 第５実施形態の中継局の概略構成を示すブロック図。 第５実施形態の移動局の概略構成を示すブロック図。 第５実施形態の中継局の動作の一例を示すフローチャート。 第５実施形態の中継局の動作の一例を示すフローチャート。 第５実施形態の移動局の動作の一例を示すフローチャート。 第５実施形態の移動局の動作の一例を示すフローチャート。
以下、複数の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、基地局はeNB、中継局はRN、移動局はUE、と適宜略記する。本実施形態の基地局eNBは、中継局RNとのバックホールをサポートするドナー基地局(Donor eNB又はDeNB)である。また、HARQは、データ送信とそのデータ送信から所定時間後の確認応答とからなる処理（第１通信処理）を示すものとして適宜言及される。
以下の説明において、「バックホールの区間」とは、単一の無線フレーム中においてTTI(Transmission Time Interval；伝送時間間隔)単位で設定されている複数の区間の中の１又は複数の区間を指す。本実施形態では、TTIはサブフレーム(1ms)単位の時間としている。「バックホールを設定する」とは、無線フレーム中におけるサブフレームとしてバックホールを設定又は特定することを意味しうる。なお、TTIがサブフレーム単位の時間でない場合でも、本実施形態は適用可能である。
（１）第１実施形態
以下、第１実施形態のバックホール設定方法について説明する。
本実施形態のバックホール設定方法では、HARQの返信タイミングに関してLTEとの後方互換性を維持させた場合の方法である。すなわち、ここでは、HARQの返信タイミングに関し、データ送信(data)の4ms後にACK/NACK信号(A/N；確認応答)を返信することを前提とする。このバックホール設定方法では、部分的に利用できないHARQプロセス（通信プロセス）の数を極力少なくするようにして、スケジュールの複雑度を軽減させ、かつアクセスリンクの効率が良好にすることを意図している。
先ず、本実施形態のバックホール設定方法に当たっての設定条件について、図６を参照して説明する。図６は、前述した図５と同様のフォーマットの図である。
すなわち、図６では、連続するフレーム(Frame_0, Frame_1, Frame_2, Frame_3, …)において、（ａ）は下りバックホールDL_BH、（ｂ）は下りアクセスリンクDL_AL、（ｃ）は上りバックホールUL_BH、（ｄ）は上りアクセスリンクUL_AL、（ｅ）はアクセスリンクの通信プロセスとしてのHARQプロセス（プロセス番号PID1,…,PID8）、のそれぞれ1ms単位の設定、又は動作のタイミングを示している。図６において、下向きの矢印は下り信号の送信を、上向きの矢印は上り信号の送信を、それぞれ示している。
図６（ａ）〜（ｄ）において、黒く塗りつぶされている位置は、バックホールリンク又はアクセスリンクが設定できないことを意味している。また、図６（ａ）〜（ｄ）において、実線の太枠線で囲まれたサブフレームは、そのサブフレームにおいてバックホール又はアクセスリンクが確保されることを意味している。
具体的には、LTEでは、サブフレーム#0, #4, #5, #9は下りのアクセスリンクにおいて、それぞれ、Primary Synchronization Channel、Paging、Secondary Synchronization Channel、Pagingに使用されるため、これらのサブフレームに下りバックホールを設定することができない。そのため、下りバックホールDL_BHでは、各フレームにおいてサブフレーム#0, #4, #5, #9が黒く塗りつぶされており、下りアクセスリンクDL_ALでは、各フレームにおいてサブフレーム#0, #4, #5, #9が実線の太枠線で囲まれている。さらに、サブフレーム#0, #4, #5, #9の下りアクセスリンク上の中継局RNからの送信から4ms後に、ACK/NACK信号(A/N)の返信のための上りアクセスリンクが使用される。そのため、上りアクセスリンクUL_ALでは、各フレームにおいてサブフレーム#4, #8, #9, #3が実線の太枠線で囲まれ、上りバックホールUL_BHでは、各フレームにおいてサブフレーム#4, #8, #9, #3が黒く塗りつぶされている。
次に、図６に示したバックホール設定方法に当たっての設定条件を踏まえて、具体的な本実施形態のバックホール設定方法について、図７−１〜７−８を参照して説明する。図７−１〜７−８は、図６と同一のフォーマットの図である。図７−１〜７−８は、それぞれプロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスを、少なくとも部分的に利用できないHARQプロセスとした場合を示している。なお、図７−１〜７−８では、実行できないHARQのタイミングを太線で示している。
図７−１は、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスのうち、プロセス番号PID1のHARQプロセスのみが部分的にHARQを実行できないようにした場合の、バックホール設定方法を示している。すなわち、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスをプロセス番号PID1のものに限定している。
図７−１において、連続する４フレームのうち３回の下りバックホールを確保している。すなわち、図７−１では、フレームFrame_1のサブフレーム#2, フレームFrame_2のサブフレーム#8, フレームFrame_3のサブフレーム#6に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_1のサブフレーム#6, フレームFrame_3のサブフレーム#2, フレームFrame_0のサブフレーム#0に設定される。
この上りバックホールでは、上りアクセスリンクが利用できなくなるが、図７−１の（ｅ）に示すように、実行できないHARQ（太線の実行タイミング）はすべて同一のHARQプロセス（すなわち、プロセス番号PID1）に属するようになる。
図７−２は、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスのうち、プロセス番号PID2のHARQプロセスのみが部分的にHARQを実行できないようにした場合の、バックホール設定方法を示している。すなわち、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスをプロセス番号PID2のものに限定している。
図７−２において、連続する４フレームのうち３回の下りバックホールを確保している。すなわち、図７−２では、フレームFrame_1のサブフレーム#3, フレームFrame_2のサブフレーム#1, フレームFrame_3のサブフレーム#7に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#1, フレームFrame_1のサブフレーム#7, フレームFrame_2のサブフレーム#5に設定される。
この上りバックホールでは、上りアクセスリンクが利用できなくなるが、図７−２の（ｅ）に示すように、実行できないHARQ（太線の実行タイミング）はすべて同一のHARQプロセス（すなわち、プロセス番号PID2）に属するようになる。
図７−３は、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスのうち、プロセス番号PID3のHARQプロセスのみが部分的にHARQを実行できないようにした場合の、バックホール設定方法を示している。すなわち、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスをプロセス番号PID3のものに限定している。
図７−３において、連続する４フレームのうち３回の下りバックホールを確保している。すなわち、図７−３では、フレームFrame_0のサブフレーム#6, フレームFrame_2のサブフレーム#2, フレームFrame_3のサブフレーム#8に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#2, フレームFrame_1のサブフレーム#0, フレームFrame_2のサブフレーム#6に設定される。
この上りバックホールでは、上りアクセスリンクが利用できなくなるが、図７−３の（ｅ）に示すように、実行できないHARQ（太線の実行タイミング）はすべて同一のHARQプロセス（すなわち、プロセス番号PID3）に属するようになる。
図７−４は、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスのうち、プロセス番号PID4のHARQプロセスのみが部分的にHARQを実行できないようにした場合の、バックホール設定方法を示している。すなわち、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスをプロセス番号PID4のものに限定している。
図７−４において、連続する４フレームのうち３回の下りバックホールを確保している。すなわち、図７−４では、フレームFrame_0のサブフレーム#7, フレームFrame_2のサブフレーム#3, フレームFrame_3のサブフレーム#1に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_1のサブフレーム#1, フレームFrame_2のサブフレーム#7, フレームFrame_3のサブフレーム#5に設定される。
この上りバックホールでは、上りアクセスリンクが利用できなくなるが、図７−４の（ｅ）に示すように、実行できないHARQ（太線の実行タイミング）はすべて同一のHARQプロセス（すなわち、プロセス番号PID4）に属するようになる。
図７−５は、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスのうち、プロセス番号PID5のHARQプロセスのみが部分的にHARQを実行できないようにした場合の、バックホール設定方法を示している。すなわち、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスをプロセス番号PID5のものに限定している。
図７−５において、連続する４フレームのうち３回の下りバックホールを確保している。すなわち、図７−５では、フレームFrame_0のサブフレーム#8, フレームFrame_1のサブフレーム#6, フレームFrame_3のサブフレーム#2に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_1のサブフレーム#2, フレームFrame_2のサブフレーム#0, フレームFrame_3のサブフレーム#6に設定される。
この上りバックホールでは、上りアクセスリンクが利用できなくなるが、図７−５の（ｅ）に示すように、実行できないHARQ（太線の実行タイミング）はすべて同一のHARQプロセス（すなわち、プロセス番号PID5）に属するようになる。
図７−６は、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスのうち、プロセス番号PID6のHARQプロセスのみが部分的にHARQを実行できないようにした場合の、バックホール設定方法を示している。すなわち、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスをプロセス番号PID6のものに限定している。
図７−６において、連続する４フレームのうち３回の下りバックホールを確保している。すなわち、図７−６では、フレームFrame_0のサブフレーム#1, フレームFrame_1のサブフレーム#7, フレームFrame_3のサブフレーム#3に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#5, フレームFrame_2のサブフレーム#1, フレームFrame_3のサブフレーム#7に設定される。
この上りバックホールでは、上りアクセスリンクが利用できなくなるが、図７−６の（ｅ）に示すように、実行できないHARQ（太線の実行タイミング）はすべて同一のHARQプロセス（すなわち、プロセス番号PID6）に属するようになる。
図７−７は、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスのうち、プロセス番号PID7のHARQプロセスのみが部分的にHARQを実行できないようにした場合の、バックホール設定方法を示している。すなわち、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスをプロセス番号PID7のものに限定している。
図７−７において、連続する４フレームのうち３回の下りバックホールを確保している。すなわち、図７−７では、フレームFrame_0のサブフレーム#2, フレームFrame_1のサブフレーム#8, フレームFrame_2のサブフレーム#6に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#6, フレームFrame_2のサブフレーム#2, フレームFrame_3のサブフレーム#0に設定される。
この上りバックホールでは、上りアクセスリンクが利用できなくなるが、図７−７の（ｅ）に示すように、実行できないHARQ（太線の実行タイミング）はすべて同一のHARQプロセス（すなわち、プロセス番号PID7）に属するようになる。
図７−８は、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスのうち、プロセス番号PID8のHARQプロセスのみが部分的にHARQを実行できないようにした場合の、バックホール設定方法を示している。すなわち、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスをプロセス番号PID8のものに限定している。
図７−８において、連続する４フレームのうち３回の下りバックホールを確保している。すなわち、図７−８では、フレームFrame_0のサブフレーム#3, フレームFrame_1のサブフレーム#1, フレームFrame_2のサブフレーム#7に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#7, フレームFrame_1のサブフレーム#5, フレームFrame_3のサブフレーム#1に設定される。
この上りバックホールでは、上りアクセスリンクが利用できなくなるが、図７−８の（ｅ）に示すように、実行できないHARQ（太線の実行タイミング）はすべて同一のHARQプロセス（すなわち、プロセス番号PID8）に属するようになる。
以上説明したように、本実施形態のバックホール設定方法では、上りアクセスリンクのHARQの実行が部分的にできなくなるHARQプロセスを１つに限定されるようにして、バックホールが設定される。そのため、バックホールの設定頻度（４フレームのうち３回）は比較的少ないものの、上りアクセスリンクのHARQの実行が部分的にできなくなるHARQプロセスが集約されて、スケジューリングの複雑度が軽減し、かつアクセスリンクの効率が良好になる。
（２）第２実施形態
以下、第２実施形態のバックホール設定方法について説明する。
本実施形態のバックホール設定方法では、HARQの返信タイミングに関してLTEとの後方互換性を維持させた場合の方法である。すなわち、ここでは、HARQの返信タイミングに関し、データ送信(data)の4ms後にACK/NACK信号(A/N)を返信することを前提とする。本実施形態で第１実施形態と異なるのは、バックホールの設定頻度を多くする点である。これにより、第１実施形態の場合と比較して、バックホールの設定頻度をより多くしつつ、かつ、アクセスリンクの効率を保つことが図られる。
以下、具体的な本実施形態のバックホール設定方法について、図８−１〜８−８を参照して説明する。図８−１〜８−８は、図６と同一のフォーマットの図である。図８−１〜８−８は、それぞれプロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスが、すべてのタイミングでHARQが実行できないHARQプロセスである場合を示している。なお、図８−１〜８−８では、実行できないHARQのタイミングを太線で示している。図８−１〜８−８では、図６で示した設定条件と反して、上りアクセスリンクとして使用できないサブフレームの位置には、点線の太枠線で、かつ黒く塗りつぶされて表示されている。
図８−１〜８−８に示すバックホール設定方法ではそれぞれ、図７−１〜７−８に示したバックホール設定方法に対して下りバックホールが追加されることで、各フレームで１回の下りバックホールが確保される。また、図８−１〜８−８に示すバックホール設定方法ではそれぞれ、すべてのタイミングでHARQが実行できないHARQプロセスを設定することで、上りバックホールの数が多く確保される。
図８−１に示すバックホール設定方法では、図７−１に示したものと比較して、新たにフレームFrame_0のサブフレーム#8に下りバックホールが追加設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。その結果、この追加設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_1のサブフレーム#2に設定される。
また、すべてのタイミングでHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID1のHARQプロセスを設定することで、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID1のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応した、フレームFrame_0のサブフレーム#8とフレームFrame_2のサブフレーム#4に上りバックホールが設定される。さらに、追加設定された下りバックホール(フレームFrame_0のサブフレーム#8)において、基地局eNBからのACK/NACK信号(A/N)の受信を可能とするために、その4ms前のフレームFrame_0のサブフレーム#4に上りバックホールが設定される。このように上りバックホールの数をより多く確保するため、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なり、新たに設定された上りバックホールでは、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図８−１の（ｅ）に示すように、HARQが実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID1と、PID1から4msシフトしたPID5）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと７回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図８−２に示すバックホール設定方法では、図７−２に示したものと比較して、新たにフレームFrame_0のサブフレーム#1に下りバックホールが追加設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。その結果、この追加設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#5に設定される。
また、すべてのタイミングでHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID2のHARQプロセスを設定することで、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID2のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応した、フレームFrame_0のサブフレーム#9とフレームFrame_3のサブフレーム#3に上りバックホールが設定される。さらに、追加設定された下りバックホール(フレームFrame_0のサブフレーム#1)において、基地局eNBからのACK/NACK信号(A/N)の受信を可能とするために、その4ms前のフレームFrame_3のサブフレーム#7に上りバックホールが設定される。このように上りバックホールの数をより多く確保するため、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なり、新たに設定された上りバックホールでは、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図８−２の（ｅ）に示すように、HARQが実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID2と、PID2から4msシフトしたPID6）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと７回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図８−３に示すバックホール設定方法では、図７−３に示したものと比較して、新たにフレームFrame_1のサブフレーム#8に下りバックホールが追加設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。その結果、この追加設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_2のサブフレーム#2に設定される。
また、すべてのタイミングでHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID3のHARQプロセスを設定することで、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID3のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応した、フレームFrame_1のサブフレーム#8とフレームFrame_3のサブフレーム#4が上りバックホールに設定される。さらに、追加設定された下りバックホール(フレームFrame_1のサブフレーム#8)において、基地局eNBからのACK/NACK信号(A/N)の受信を可能とするために、その4ms前のフレームFrame_1のサブフレーム#4に上りバックホールが設定される。このように上りバックホールの数をより多く確保するため、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なり、新たに設定された上りバックホールでは、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図８−３の（ｅ）に示すように、HARQが実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID3と、PID3から4msシフトしたPID7）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと７回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図８−４に示すバックホール設定方法では、図７−４に示したものと比較して、新たにフレームFrame_1のサブフレーム#1に下りバックホールが追加設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。その結果、この追加設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_1のサブフレーム#5に設定される。
また、すべてのタイミングでHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID4のHARQプロセスを設定することで、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID4のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応した、フレームFrame_0のサブフレーム#3とフレームFrame_1のサブフレーム#9が上りバックホールに設定される。さらに、追加設定された下りバックホール(フレームFrame_1のサブフレーム#1)において、基地局eNBからのACK/NACK信号(A/N)の受信を可能とするために、その4ms前のフレームFrame_0のサブフレーム#7に上りバックホールが設定される。このように上りバックホールの数をより多く確保するため、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なり、新たに設定された上りバックホールでは、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図８−４の（ｅ）に示すように、HARQが実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID4と、PID4から4msシフトしたPID8）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと７回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図８−５に示すバックホール設定方法では、図７−５に示したものと比較して、新たにフレームFrame_2のサブフレーム#8に下りバックホールが追加設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。その結果、この追加設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_3のサブフレーム#2に設定される。
また、すべてのタイミングでHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID5のHARQプロセスを設定することで、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID5のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応した、フレームFrame_0のサブフレーム#4とフレームFrame_2のサブフレーム#8が上りバックホールに設定される。さらに、追加設定された下りバックホール(フレームFrame_2のサブフレーム#8)において、基地局eNBからのACK/NACK信号(A/N)の受信を可能とするために、その4ms前のフレームFrame_2のサブフレーム#4に上りバックホールが設定される。このように上りバックホールの数をより多く確保するため、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なり、新たに設定された上りバックホールでは、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図８−５の（ｅ）に示すように、HARQが実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID5と、PID5から4msシフトしたPID1）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと７回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図８−６に示すバックホール設定方法では、図７−６に示したものと比較して、新たにフレームFrame_2のサブフレーム#1に下りバックホールが追加設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。その結果、この追加設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_2のサブフレーム#5に設定される。
また、すべてのタイミングでHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID6のHARQプロセスを設定することで、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID6のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応した、フレームFrame_1のサブフレーム#3とフレームFrame_2のサブフレーム#9が上りバックホールに設定される。さらに、追加設定された下りバックホール(フレームFrame_2のサブフレーム#1)において、基地局eNBからのACK/NACK信号(A/N)の受信を可能とするために、その4ms前のフレームFrame_1のサブフレーム#7に上りバックホールが設定される。このように上りバックホールの数をより多く確保するため、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なり、新たに設定された上りバックホールでは、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図８−６の（ｅ）に示すように、HARQが実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID6と、PID6から4msシフトしたPID2）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと７回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図８−７に示すバックホール設定方法では、図７−７に示したものと比較して、新たにフレームFrame_3のサブフレーム#8に下りバックホールが追加設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。その結果、この追加設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#2に設定される。
また、すべてのタイミングでHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID7のHARQプロセスを設定することで、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID7のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応した、フレームFrame_1のサブフレーム#4とフレームFrame_3のサブフレーム#8が上りバックホールに設定される。さらに、追加設定された下りバックホール(フレームFrame_3のサブフレーム#8)において、基地局eNBからのACK/NACK信号(A/N)の受信を可能とするために、その4ms前のフレームFrame_3のサブフレーム#4に上りバックホールが設定される。このように上りバックホールの数をより多く確保するため、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なり、新たに設定された上りバックホールでは、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図８−７の（ｅ）に示すように、HARQが実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID7と、PID7から4msシフトしたPID3）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと７回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図８−８に示すバックホール設定方法では、図７−８に示したものと比較して、新たにフレームFrame_3のサブフレーム#1に下りバックホールが追加設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。その結果、この追加設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_3のサブフレーム#5に設定される。
また、すべてのタイミングでHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID8のHARQプロセスを設定することで、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID8のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応した、フレームFrame_2のサブフレーム#3とフレームFrame_3のサブフレーム#9が上りバックホールに設定される。さらに、追加設定された下りバックホール(フレームFrame_3のサブフレーム#1)において、基地局eNBからのACK/NACK信号(A/N)の受信を可能とするために、その4ms前のフレームFrame_2のサブフレーム#7に上りバックホールが設定される。このように上りバックホールの数をより多く確保するため、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なり、新たに設定された上りバックホールでは、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図８−８の（ｅ）に示すように、HARQが実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID8と、PID8から4msシフトしたPID4）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと７回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図９は、図８−１〜８−８に例示したバックホール設定方法によって設定されるバックホールを整理した図である。図９において、コンフィグレーション(Configuration)が0〜7である場合はそれぞれ、図８−１〜８−８で設定された送受信タイミングに対応している。SFN(System Frame Number)はフレーム番号を意味し、SFN mod 4=0, 1, 2, 3が成立するSFNのフレームはそれぞれ、図８−１〜図８−８におけるフレームFrame_0, 1, 2, 3に対応している。
図９（ａ）は、コンフィグレーションの値ごとに、中継局RNがACK/NACK信号を受信するサブフレーム#i (i=0, …,9)、すなわち、下りバックホール#iを示している。ここで記載されているサブフレーム#iの4ms前のサブフレーム#(i−4)において、上りバックホールが設定される。
図９（ｂ）は、中継局RNがACK/NACK信号を送信するサブフレーム#i (i=0, …,9)、すなわち、上りバックホール#iを示している。つまり、ここで記載されているサブフレーム#iの4ms前のサブフレーム#(i−4)に下りバックホールが設定される。図９（ｂ）に記載されていない上りバックホールは、各コンフィグレーションの値、すなわち、集約されるべきHARQプロセスの上り送信のタイミングに応じて適宜決定される。
以上説明したように、本実施形態のバックホール設定方法では、下り及び上りバックホールの設定頻度をより多く確保するために、複数のHARQプロセスのうち、HARQが実行できないHARQプロセスを集約するようにした。これにより、バックホールの設定頻度をより多くすること、中継局RNにおけるアクセスリンクにおけるスケジューリングが容易になり、かつ、アクセスリンクの効率を保つことを高いレベルで両立することが可能となる。
なお、例えば図８−１を再度参照すると、フレームFrame_1のサブフレーム#2に設定された上りバックホールの4ms後に下りバックホールが設定されていない。そのため、中継局RNが、フレームFrame_1のサブフレーム#2に設定された上りバックホールで、ACK/NACK信号の返信を要するデータ（ユーザデータ等）を基地局eNBへ送信することは好ましくない。フレームFrame_1のサブフレーム#2に設定された上りバックホールの4ms後に下りバックホールが設定されていないためである。よって、図８−１〜８−８で示したバックホール設定方法によって設定された上りバックホールのうち、4ms後に下りバックホールが設定されていないものにおいては、中継局RNは、基地局eNBからのACK/NACK信号の返信を要しないデータを送信する。ACK/NACK信号の返信を要しないデータは、例えばCQI(Channel Quality Indicator)報告のためのデータ等である。
設定された上りバックホールの一部で送信されるデータ種別は制限されるものの、各上りバックホールで送信されるデータを適切に管理することで、上りバックホールの設定頻度をより多く確保できているということもできる。
（３）第３実施形態
以下、第３実施形態のバックホール設定方法について説明する。
第２実施形態では、第１実施形態で設定されたバックホールに対して追加のバックホールを設けることで、各フレームに下りバックホールを確保した例を示した。しかしながら、各フレームの下りバックホールは、任意に設定することができる。すなわち、HARQの返信タイミングに関し、データ送信(data)の4ms後にACK/NACK信号(A/N)を返信することを前提としつつ、部分的に又は全体的にHARQが実行できないHARQプロセスの数が極力少なくなるようにしてバックホールを設定すればよい。そのようなバックホール設定方法の、第２実施形態とは異なる例について以下で説明する。
以下、具体的な本実施形態のバックホール設定方法について、図１０−１〜１０−８を参照して説明する。図１０−１〜１０−８は、図６と同一のフォーマットの図である。図１０−１〜１０−８はそれぞれ、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスと、その4ms後にシフトしたプロセス番号PID5〜PID8のHARQプロセスとにおいて、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスである場合を示している。なお、図１０−１〜１０−８では、実行できないHARQのタイミングを太線で示している。
図１０−１〜１０−８に示すバックホール設定方法では、図８−１〜８−８に示したものと比較すると、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスが２つ設定される点で異なる。
図１０−１において、連続する４フレームの各々に下りバックホールが確保される。すなわち、図１０−１では、フレームFrame_0のサブフレーム#8, フレームFrame_1のサブフレーム#6, フレームFrame_2のサブフレーム#8, フレームFrame_3のサブフレーム#6に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_1のサブフレーム#2, フレームFrame_2のサブフレーム#0, フレームFrame_3のサブフレーム#2, フレームFrame_0のサブフレーム#0に設定される。
ここでは、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID1のHARQプロセスと、プロセス番号PID1のHARQプロセスから4ms後にシフトしたプロセス番号PID5のHARQプロセスとが設定される。これにより、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID1のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_2のサブフレーム#4と、プロセス番号PID5のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_0のサブフレーム#4、に上りバックホールに設定される。なお、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なるが、設定された上りバックホールの一部では、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図１０−１の（ｅ）に示すように、HARQが部分的に実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID1と、PID1から4msシフトしたPID5）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと６回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図１０−２において、連続する４フレームの各々に下りバックホールが確保される。すなわち、図１０−２では、フレームFrame_0のサブフレーム#1, フレームFrame_1のサブフレーム#3, フレームFrame_2のサブフレーム#1, フレームFrame_3のサブフレーム#3に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#5, フレームFrame_1のサブフレーム#7, フレームFrame_2のサブフレーム#5, フレームFrame_3のサブフレーム#7に設定される。
ここでは、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID2のHARQプロセスと、プロセス番号PID2のHARQプロセスから4ms後にシフトしたプロセス番号PID6のHARQプロセスとが設定される。これにより、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID2のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_0のサブフレーム#9と、プロセス番号PID6のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_2のサブフレーム#9、に上りバックホールに設定される。なお、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なるが、設定された上りバックホールの一部では、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図１０−２の（ｅ）に示すように、HARQが部分的に実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID2と、PID2から4msシフトしたPID6）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと６回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図１０−３において、連続する４フレームの各々に下りバックホールが確保される。すなわち、図１０−３では、フレームFrame_0のサブフレーム#6, フレームFrame_1のサブフレーム#8, フレームFrame_2のサブフレーム#6, フレームFrame_3のサブフレーム#8に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_1のサブフレーム#0, フレームFrame_2のサブフレーム#2, フレームFrame_3のサブフレーム#0, フレームFrame_0のサブフレーム#2に設定される。
ここでは、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID3のHARQプロセスと、プロセス番号PID3のHARQプロセスから4ms後にシフトしたプロセス番号PID7のHARQプロセスとが設定される。これにより、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID3のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_3のサブフレーム#4と、プロセス番号PID7のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_1のサブフレーム#4、に上りバックホールに設定される。なお、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なるが、設定された上りバックホールの一部では、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図１０−３の（ｅ）に示すように、HARQが部分的に実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID3と、PID3から4msシフトしたPID7）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと６回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図１０−４において、連続する４フレームの各々に下りバックホールが確保される。すなわち、図１０−４では、フレームFrame_0のサブフレーム#3, フレームFrame_1のサブフレーム#1, フレームFrame_2のサブフレーム#3, フレームFrame_3のサブフレーム#1に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#7, フレームFrame_1のサブフレーム#5, フレームFrame_2のサブフレーム#7, フレームFrame_3のサブフレーム#5に設定される。
ここでは、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID4のHARQプロセスと、プロセス番号PID4のHARQプロセスから4ms後にシフトしたプロセス番号PID8のHARQプロセスとが設定される。これにより、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID4のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_1のサブフレーム#9と、プロセス番号PID8のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_3のサブフレーム#9、に上りバックホールに設定される。なお、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なるが、設定された上りバックホールの一部では、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図１０−４の（ｅ）に示すように、HARQが部分的に実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID4と、PID4から4msシフトしたPID8）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと６回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図１０−５において、連続する４フレームの各々に下りバックホールが確保される。すなわち、図１０−５では、フレームFrame_0のサブフレーム#8, フレームFrame_1のサブフレーム#6, フレームFrame_2のサブフレーム#8, フレームFrame_3のサブフレーム#6に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_1のサブフレーム#2, フレームFrame_2のサブフレーム#0, フレームFrame_3のサブフレーム#2, フレームFrame_0のサブフレーム#0に設定される。
ここでは、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID5のHARQプロセスと、プロセス番号PID5のHARQプロセスから4ms後にシフトしたプロセス番号PID1のHARQプロセスとが設定される。これにより、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID5のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_0のサブフレーム#4と、プロセス番号PID1のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_2のサブフレーム#4、に上りバックホールに設定される。なお、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なるが、設定された上りバックホールの一部では、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図１０−５の（ｅ）に示すように、HARQが部分的に実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID5と、PID5から4msシフトしたPID1）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと６回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図１０−６において、連続する４フレームの各々に下りバックホールが確保される。すなわち、図１０−６では、フレームFrame_0のサブフレーム#1, フレームFrame_1のサブフレーム#3, フレームFrame_2のサブフレーム#1, フレームFrame_3のサブフレーム#3に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#5, フレームFrame_1のサブフレーム#7, フレームFrame_2のサブフレーム#5, フレームFrame_3のサブフレーム#7に設定される。
ここでは、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID6のHARQプロセスと、プロセス番号PID6のHARQプロセスから4ms後にシフトしたプロセス番号PID2のHARQプロセスとが設定される。これにより、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID6のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_2のサブフレーム#9と、プロセス番号PID2のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_0のサブフレーム#9、に上りバックホールに設定される。なお、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なるが、設定された上りバックホールの一部では、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図１０−６の（ｅ）に示すように、HARQが部分的に実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID6と、PID6から4msシフトしたPID2）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと６回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図１０−７において、連続する４フレームの各々に下りバックホールが確保される。すなわち、図１０−７では、フレームFrame_0のサブフレーム#6, フレームFrame_1のサブフレーム#8, フレームFrame_2のサブフレーム#6, フレームFrame_3のサブフレーム#8に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_1のサブフレーム#0, フレームFrame_2のサブフレーム#2, フレームFrame_3のサブフレーム#0, フレームFrame_0のサブフレーム#2に設定される。
ここでは、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID7のHARQプロセスと、プロセス番号PID7のHARQプロセスから4ms後にシフトしたプロセス番号PID3のHARQプロセスとが設定される。これにより、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID7のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_1のサブフレーム#4と、プロセス番号PID3のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_3のサブフレーム#4、に上りバックホールに設定される。なお、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なるが、設定された上りバックホールの一部では、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図１０−７の（ｅ）に示すように、HARQが部分的に実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID7と、PID7から4msシフトしたPID3）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと６回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図１０−８において、連続する４フレームの各々に下りバックホールが確保される。すなわち、図１０−８では、フレームFrame_0のサブフレーム#3, フレームFrame_1のサブフレーム#1, フレームFrame_2のサブフレーム#3, フレームFrame_3のサブフレーム#1に下りバックホールが設定される。フレームFrame_0〜Frame_3に続くフレームも同様の位置に下りバックホールが設定される。このように設定された下りバックホールでの基地局eNBからのデータ送信(data)の4ms後に、中継局RNからACK/NACK信号(A/N)を返信するために、上りバックホールが、フレームFrame_0のサブフレーム#7, フレームFrame_1のサブフレーム#5, フレームFrame_2のサブフレーム#7, フレームFrame_3のサブフレーム#5に設定される。
ここでは、部分的にHARQが実行できないHARQプロセスとして、プロセス番号PID8のHARQプロセスと、プロセス番号PID8のHARQプロセスから4ms後にシフトしたプロセス番号PID4のHARQプロセスとが設定される。これにより、上りバックホールの数がより多く確保される。すなわち、プロセス番号PID8のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_3のサブフレーム#9と、プロセス番号PID4のHARQプロセスにおける上りアクセスリンクに対応したフレームFrame_1のサブフレーム#9、に上りバックホールに設定される。なお、図６に示したLTEをベースとした設定条件とは異なるが、設定された上りバックホールの一部では、上りアクセスリンクによる送信がなされないように中継局RNにより制御される。
このように下りバックホール及び上りバックホールが設定された結果、図１０−８の（ｅ）に示すように、HARQが部分的に実行できないHARQプロセスが一部のHARQプロセス（PID8と、PID8から4msシフトしたPID4）に集約される。これにより、４フレームにつき、４回の下りバックホールと６回の上りバックホールを設定することが可能となる。
図１１は、図１０−１〜１０−８に例示したバックホール設定方法によって設定されるバックホールを整理した図である。図１１において、コンフィグレーション(Configuration)が0〜7である場合はそれぞれ、図１０−１〜１０−８で設定された送受信タイミングに対応している。SFN mod 4=0, 1, 2, 3が成立するSFNのフレームはそれぞれ、図１０−１〜図１０−８におけるフレームFrame_0, 1, 2, 3に対応している。
図１１（ａ）は、コンフィグレーションの値ごとに、中継局RNがACK/NACK信号を受信するサブフレーム#i (i=0, …,9)、すなわち、下りバックホール#iを示している。ここで記載されているサブフレーム#iの4ms前のサブフレーム#(i−4)において、上りバックホールが設定される。
図１１（ｂ）は、中継局RNがACK/NACK信号を送信するサブフレーム#i (i=0, …,9)、すなわち、上りバックホール#iを示している。つまり、ここで記載されているサブフレーム#iの4ms前のサブフレーム#(i−4)に下りバックホールが設定される。図１１（ｂ）に記載されていない上りバックホールは、各コンフィグレーションの値、すなわち、集約されるべきHARQプロセスの上り送信のタイミングに応じて適宜決定される。
以上説明したように、本実施形態のバックホール設定方法では、下り及び上りバックホールの設定頻度を極力多く確保するために、複数のHARQプロセスのうち、HARQが実行できないHARQプロセスを集約するようにした。これにより、第２実施形態と同様に、バックホールの設定頻度を多くすること、中継局RNにおけるアクセスリンクにおけるスケジューリングが容易になり、かつ、アクセスリンクの効率を保つことを高いレベルで両立することが可能となる。
（４）第４実施形態
以下、第４実施形態のバックホール設定方法について説明する。
第１〜第３実施形態では、HARQの返信タイミングに関してLTEとの後方互換性を維持することを前提としたバックホール設定方法について説明した。すなわち、第１〜第３実施形態では、データ送信(data)の4ms後にACK/NACK信号(A/N)を返信することを前提としていた。しかしながら、LTEとの後方互換性を前提としなければ、第１〜第３実施形態で述べた方法とは異なる方法で、アクセスリンクの効率を上げることもできる。
本実施形態では、LTEの規定とは異なり、下りのデータ送信の4ms後にACK/NACK信号を返信し、かつ、上りのデータ送信の6ms後にACK/NACK信号を返信することを前提とする。この前提に従えば、図５に例示したように、下りバックホールと上りバックホールの位置を各フレームで常に一定にすることができる。図５では、下りバックホールがサブフレーム#1に設定された例を示したが、これに限られない。下りバックホールの4ms後に上りバックホールを設定する限り、下りバックホールは１フレーム中の任意の位置に設定できる。
図５に示したように、下りバックホールがサブフレーム#1に設定された場合には、プロセス番号PID2, PID4, PID6, PID8の各HARQプロセスの一部のタイミングで、HARQが実行できない点は既に述べたとおりである。本実施形態では、このHARQが実行できない区間は、LTEで規定されるMeasurement gapに設定される。
Measurement
gapは、上記非特許文献３に記載されるように、移動局UEのハンドオーバのために設けられる、下りで6ms、上りで7msの区間である。Measurement gapの間隔は、例えば40msが規定されている。このMeasurement gapにおいて、移動局UEは受信周波数を切り替えて、現在通信している中継局RNの周波数帯域と異なる周波数帯域の無線品質測定を行う。すなわち、Measurement gapでは移動局UEから中継局RNへの上り送信は行われため、Measurement gap内にHARQが実行できなくても支障はない。
図１２は、図５に示したタイミングでバックホールが設定されたときのMeasurement gapの区間を示す図である。図１２は、図５と比較すると、（ｆ）Measurement gapの区間が追加されている点で異なる。図１２（ｆ）では一例として、移動局UE1〜UE4のMeasurement gapの区間が示される。
中継局RNと接続している各移動局UEは、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスのいずれかに割り当てられている。そこで、本実施形態では、実行できないHARQの区間を含むHARQプロセスに割り当てられている移動局UEに対して、その実行できないHARQを含む区間をMeasurement gapの区間に設定する。例えば、図１２に示す例では、移動局UE1がプロセス番号PID6に割り当てられている場合を想定する。このとき、フレームFrame_0のサブフレーム#5〜#9の区間を含むMeasurement gapの区間が移動局UE1に対して設定される。図１２に示す例では、移動局UE2,
UE3, UE4がそれぞれ、プロセス番号PID8, PID2, PID4に割り当てられ、同様にしてMeasurement gapの区間が設定される。
本実施形態のバックホール設定方法では、バックホールの設定自体は前述した第１〜第３実施形態と同様な方法でなされる。本実施形態ではさらに、実行できないHARQの区間を含むMeasurement gapの区間を移動局UEに対して設定される。すなわち、各移動局UEは、アクセスリンクが使用できない区間にMeasurement gapが設定されることになるため、バックホールの設定頻度を多く確保しつつ、かつ、アクセスリンクの効率を保つことができる。
なお、図１２に示したバックホールの設定は本実施形態を説明するための一例に過ぎない。実行できないHARQの区間を含むMeasurement gapの区間が、その実行できないHARQを含むHARQプロセスに割り当てられている移動局UEに対して設定されればよく、バックホールの１フレーム内での位置は問わない。したがって、本実施形態のMeasurement gapの区間の設定が前述した第１〜第３実施形態に適用できることは明らかである。すなわち、LTEのACK/NACK信号の返信タイミングを維持した場合にも適用できる。例えば、図８−１に示したバックホール設定方法であれば、フレームFrame_0のサブフレーム#4からフレームFrame_1のサブフレーム#6までの区間（HARQを実行できない区間）を含むMeasurement gapの区間が、プロセス番号PID5に割り当てられている移動局UEに対して設定されることになる。
（５）第５実施形態
以下、第５実施形態の中継局及び移動局について説明する。
本実施形態では、前述した第１〜第４実施形態の処理を実行するための中継局及び移動局の構成及びその動作について説明する。
（５−１）中継局の構成
図１３に中継局の概略構成を示すブロック図を示す。
図１３に示すように、本実施形態の中継局RNは、基地局eNBと移動局UEの間の無線通信を中継する。この中継局RNは、送受信部３１，３２と、Uu HARQ部３５と、Un HARQ部３６と、制御部４０とを備える。制御部４０は、バックホール管理部４５と、アクセスリンク管理部４６と、HARQ管理部４７とを備える。
送受信部３１（第１送受信部）は、移動局UEとの間の送受信処理を行う。送受信部３２（第２送受信部）は、基地局eNBとの間の送受信処理を行う。この中継局RNでは、基地局eNBと移動局UEの間の無線通信の中継に当たり、受信信号に対しいったん復調及び復号化が行われる。そして、復調及び復号化された受信信号中のデータ信号は、スケジューリングが行われた後、再度符号化及び変調されて送信される。例えば下り信号がOFDMである場合、送受信部３２は、基地局eNBから受信したOFDM信号をFFT処理することでサブキャリア単位のデータ信号を分離し、このデータ信号に対して復調及び復号化処理を行う。データ信号は再度、符号化及び変調処理されて、スケジューラ３３により所定の無線フレームフォーマットにマッピングされる。送受信部３１は、サブキャリア毎の時間領域信号への変換(IFFT処理)、時間領域信号の合成処理、及びCP(Cyclic Prefix)付加処理等を行う。
Uu
HARQ部３５は、移動局UEとの間のデータ送受信に関してHARQを実行する。HARQの処理については既に公知であるので、ここでは詳細に説明しない。例えば、Uu HARQ部３５は、移動局UE宛のデータ送信時には、情報ビットに誤り訂正符号化を施したデータブロックを生成する。そして、Uu HARQ部３５は、そのデータブロックが移動局UEにて正しく受信されなかった場合(送受信部３１がNACK信号を受信した場合)には、同一の情報ビットに基づいて作成した別のデータブロックを生成する等の処理を行う。これらのデータブロックが送受信部３１から送信される。また、Uu HARQ部３５は移動局UE宛に、移動局UEからのデータの確認応答であるACK/NACK信号を生成する。このACK/NACK信号は送受信部３１から送信される。
Un
HARQ部３６は、Uu
HARQ部３５と同様に、基地局eNBとの間のデータ送受信に関してHARQを実行する。
中継局RNの送受信部３２は、基地局eNBから、バックホールの設定に関するコンフィグレーションのデータ（図９及び図１１参照）が記述されたバックホール設定メッセージを受信する。そして、制御部４０のバックホール管理部４５は、バックホール設定メッセージに含まれるコンフィグレーションのデータに基づいて、基地局eNBとの間のバックホールを設定し、管理する。なお、バックホール設定メッセージは、中継局RNが接続している移動局UE宛に転送される。
制御部４０のアクセスリンク管理部４６は、バックホール管理部４５によって設定されたバックホールの区間を参照して、下りバックホールを、MBSFNサブフレームに設定する。さらに、アクセスリンク管理部４６は、バックホール管理部４５によって設定された上りバックホールで移動局UEが上りのデータ送信を行わないように、上りバックホールの4ms前に上りデータ送信許可（PDCCHで送信されるUL grant）を与えないように管理する。
第１測定区間管理部としてのアクセスリンク管理部４６は、HARQ管理部４７によって算出される、特定のHARQプロセスにおけるHARQが実行できない区間を含むMeasurement gapを、そのHARQプロセスに割り当てられている移動局UEに設定しうる。なお、アクセスリンク管理部４６では、移動局UE宛のメッセージとして、Measurement gapの区間に関する情報が記述されるMeasurement gap設定メッセージが生成される。
第１通信管理部としてのHARQ管理部４７は、サブフレームのTTI単位でHARQプロセスを管理している。HARQ管理部４７は、プロセス番号PID1〜PID8のHARQプロセスを、接続している移動局UEごとに割り当てている。さらにHARQ管理部４７は、基地局eNBから受信するバックホール設定メッセージに基づいて、移動局UEとのアクセスリンクで利用しないHARQプロセス、及びそのHARQプロセスにおいてHARQが実行できない区間を算出する。
（５−２）移動局の構成
図１４に移動局の概略構成を示すブロック図を示す。
図１４に示すように、本実施形態の移動局UEは、中継局RNとの間で無線通信の送受信を行う。この移動局UEは、送受信部６１と、制御部７０とを備える。制御部７０は、Uu HARQ管理部７５（第２通信管理部）と、Measurement gap管理部７６（第２測定区間管理部）とを備える。
送受信部６１は、中継局RN又は基地局eNBとの間の送受信処理を行う。なお、送受信部６１の送受信処理については、中継局RNの処理と同様である。
Uu HARQ管理部７５は、中継局RNから送受信部６１を通して受信するコンフィグレーションのデータに基づいて、自局に割り当てられたHARQプロセスのうち、実行できないHARQの区間を算出するとともに、中継局RNとのアクセスリンクによる通信タイミングを管理する。Measurement gap管理部７６は、中継局RNから受信するMeasurement gap設定メッセージに記述されている区間によりMeasurement gapの区間を設定する（割り当てる）。Measurement gap管理部７６はさらに、この区間において受信周波数を切り替えて、現在通信している中継局RNの周波数帯域と異なる周波数帯域の信号を計測する処理を行う。
（５−３）中継局RNの動作
次に、図１５及び図１６を参照して、主としてバックホール設定に関連した中継局RNの動作の一例について説明する。図１５及び図１６は、中継局RNの動作の一例を示すフローチャートである。図１５のフローチャートは第２及び第３実施形態に対応した中継局RNの動作を示し、図１６のフローチャートは第４実施形態の中継局RNの動作を示す。
先ず図１５を参照すると、中継局RNの送受信部３２は、基地局eNBからバックホール設定メッセージを受信する（ステップＳ１０）。バックホール管理部４５は、バックホール設定メッセージに記述されているコンフィグレーションのデータ（Configuration；図９及び図１１参照）を取得する（ステップＳ１２）。バックホール管理部４５では、取得したコンフィグレーションのデータに基づいてSFN mod 4の値に応じて各フレームで、下りバックホール及び上りバックホールを設定する。次に、アクセスリンク管理部４６は、ステップＳ１２で取得したコンフィグレーションのデータ（例えば図９（ａ））に応じた下りサブフレーム(DL subframe)、すなわちMBSFNサブフレーム(MBSFN subframe)を設定する（ステップＳ１４）。さらにアクセスリンク管理部４６は、ステップＳ１２で取得したコンフィグレーションのデータ（例えば図９（ｂ））に応じて上りバックホールを設定するとともに、その上りバックホールの4ms前に移動局UEに対してり送信許可信号(PDCCHで送信されるUL grant)を与えないように制御する（ステップＳ１６）。HARQ管理部４７は、ステップＳ１２で取得したコンフィグレーションのデータに基づいて、移動局UEとのアクセスリンクで利用しないHARQプロセスを算出する（ステップＳ１８）。
次に図１６を参照すると、図１５のフローチャートに対してステップＳ３０，Ｓ３２が加えられる。ステップＳ３０では、アクセスリンク管理部４６が、特定のHARQプロセスにおけるHARQが実行できない区間を含むMeasurement gapを、そのHARQプロセスに割り当てられている移動局UEに対して設定する（ステップＳ３０）。そして送受信部３１が、ステップＳ３０で設定されたMeasurement gapの区間に関する情報を含むMeasurement gap設定メッセージを、対応する移動局UE宛に送信する（ステップＳ３２）。
（５−４）移動局の動作
次に、図１７及び図１８を参照して、移動局UEの動作の一例について説明する。図１７及び図１８は、移動局UEの動作の一例を示すフローチャートである。図１７のフローチャートは第２及び第３実施形態に対応した移動局UEの動作を示し、図１８のフローチャートは第４実施形態の移動局UEの動作を示す。
先ず図１７を参照すると、移動局UEの送受信部６１は、中継局RNから送信されるバックホール設定メッセージを受信する（ステップＳ２０）。制御部７０のUu HARQ管理部７５は、ステップＳ２０で取得したバックホール設定メッセージに記述されているコンフィグレーションのデータを取得する（ステップＳ２２）。Uu HARQ管理部７５はさらに、ステップＳ２２で取得したコンフィグレーションのデータに基づいて、自局に割り当てられたHARQプロセスのうち、実行できないHARQの区間を算出する（ステップＳ２４）。
次に図１８を参照すると、図１７のフローチャートに対してステップＳ４０〜Ｓ４４が加えられる。移動局UEの送受信部６１がMeasurement gap設定メッセージを受信する（ステップＳ４０）。Measurement gap管理部７６は、ステップＳ４０で受信したMeasurement gap設定メッセージに記述されているMeasurement gapの区間を設定する（ステップＳ４２）。このMeasurement gapの区間において、移動局UEは、現在通信している中継局RNの周波数帯域と異なる周波数帯域の信号を計測する。さらにMeasurement gap管理部７６は、ステップＳ２０で取得したバックホール設定メッセージに記述されているコンフィグレーションのデータに基づく下り及び上りバックホールが、ステップＳ４２で設定されたMeasurement gapの区間に包含されているか確認する（ステップＳ４４）。
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の通信区間設定方法、中継局、移動局、移動通信システムは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
ＲＮ…中継局
３１，３２…送受信部
３５…Uu HARQ部
３６…Un HARQ部
４０…制御部
４５…バックホール管理部
４６…アクセスリンク管理部
４７…HARQ管理部
ＵＥ…移動局
６１…送受信部
７０…制御部
７５…Uu HARQ管理部
７６…Measurement gap管理部

Claims (13)

  1. 基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局を備えた移動通信システムにおける通信区間設定方法であって、
    中継局から移動局への送信サブフレームがMBSFNサブフレームとなる区間において、中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定し、
    移動局と中継局の間のアクセスリンク上で、データ送信とそのデータ送信から所定の時間後の確認応答とからなる通信処理が管理される通信プロセス、を複数設け、
    前記複数の通信プロセスのうち、前記通信処理が実行できない通信プロセスがある特定の通信プロセスに限定されるように、該特定の通信プロセスの上りデータ送信のタイミングに応じたタイミングで前記上り通信区間を設定でき、
    設定した上り通信区間の各々の前記所定の時間後に、下り通信区間を設定する、
    ことを含む、通信区間設定方法。
  2. 前記複数の通信プロセスのうち、前記通信処理が実行できない区間を、中継局と移動局の間の通信周波数とは異なる周波数の無線信号の移動局による測定のための測定期間、に割り当てること、をさらに含む、
    請求項１に記載された通信区間設定方法。
  3. 設定された上り通信区間の少なくとも一部は、基地局からの確認応答を要しない上りデータの送信に割り当てること、を含む、
    請求項１又は２に記載された通信区間設定方法。
  4. 基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局であって、
    基地局との間で信号の送受信を行う第１送受信部と、
    移動局との間で信号の送受信を行う第２送受信部と、
    第２送受信部が移動局へのサブフレームをMBSFNサブフレームとすることにより、第１送受信部が基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局で中継局への信号の送信を制限することにより、第１送受信部が基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定する制御部と、
    移動局と中継局の間のアクセスリンク上で、データ送信とそのデータ送信から所定の時間後の確認応答とからなる通信処理を実行する通信プロセスを複数管理する通信管理部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記複数の通信プロセスのうち、前記通信処理が実行できない通信プロセスがある特定の通信プロセスに限定されるように、該特定の通信プロセスの上りデータ送信のタイミングに応じたタイミングで前記上り通信区間を設定でき、設定した上り通信区間の各々の前記所定の時間後に、下り通信区間を設定する、
    中継局。
  5. 中継局と移動局の間の通信周波数とは異なる周波数の無線信号の移動局による測定のための測定期間を、前記複数の通信プロセスのうち、前記通信処理が実行できない区間に割り当てる測定区間管理部、をさらに備えた、
    請求項４に記載された中継局。
  6. 設定された上り通信区間の少なくとも一部は、基地局からの確認応答を要しない上りデータの送信に割り当てられる、
    請求項４又は５に記載された中継局。
  7. 中継局を介して基地局と無線通信を行う移動局であって、
    中継局と無線信号の送受信を行う送受信部と、
    中継局から移動局への送信サブフレームがMBSFNサブフレームとなる区間において、中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間に基づいて、中継局との通信タイミングを管理する通信管理部と、
    を備え、
    前記通信区間は、複数の通信プロセスのうち、通信処理が実行できない通信プロセスがある特定の通信プロセスに限定されるように、該特定の通信プロセスの上りデータ送信のタイミングに応じたタイミングで前記上り通信区間が設定でき、設定された上り通信区間の各々の所定の時間後に、下り通信区間が設定される、
    移動局。
  8. 通信している中継局との間の通信周波数とは異なる周波数の無線信号の測定のための測定期間を、前記複数の通信プロセスのうち、前記通信処理が実行できない区間に割り当てる測定区間管理部、をさらに備えた、
    請求項７に記載された移動局。
  9. 基地局と、移動局と、基地局と移動局との間の無線通信を中継する中継局と、を備える移動通信システムであって、
    中継局は、中継局から移動局への送信サブフレームがMBSFNサブフレームとなる区間において、中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定する制御部を備え、
    基地局は、前記通信区間に基づいて中継局との間で信号の送受信を行う送受信部を備え、
    移動局は、前記通信区間に基づいて中継局との間で信号の送受信を行う送受信部を備え、
    移動局と中継局の間のアクセスリンク上で、データ送信とそのデータ送信から所定の時間後の確認応答とからなる通信処理が管理される通信プロセスが複数設けられ、
    前記複数の通信プロセスのうち、前記通信処理が実行できない通信プロセスがある特定の通信プロセスに限定されるように、該特定の通信プロセスの上りデータ送信のタイミングに応じたタイミングで前記上り通信区間が設定でき、設定された上り通信区間の各々の前記所定の時間後に、下り通信区間が設定される、
    移動通信システム。
  10. 前記複数の通信プロセスのうち、前記通信処理が実行できない区間は、中継局と移動局の間の通信周波数とは異なる周波数の無線信号の移動局による測定のための測定期間、に割り当てられる、
    請求項９に記載された移動通信システム。
  11. 設定された上り通信区間の少なくとも一部は、基地局からの確認応答を要しない上りデータの送信に割り当てられる、
    請求項９又は１０に記載された移動通信システム。
  12. 請求項１に記載の通信区間設定方法において、
    前記通信プロセスは、HARQプロセスを含むこと
    を特徴とする通信区間設定方法。
  13. 基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局を備えた移動通信システムにおいて、
    基地局は、中継局から移動局への送信サブフレームがMBSFNサブフレームとなる区間において、中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定し、
    中継局は、移動局と中継局の間のアクセスリンク上で、データ送信とそのデータ送信から所定の時間後の確認応答とからなる通信処理が管理される通信プロセス、を複数設け、
    前記複数の通信プロセスのうち、前記通信処理が実行できない通信プロセスがある特定の通信プロセスに限定されるように、該特定の通信プロセスの上りデータ送信のタイミングに応じたタイミングで前記上り通信区間を設定でき、
    移動局は、設定した上り通信区間の各々の前記所定の時間後に、下り通信区間を設定する
    ことを特徴とする、移動通信システム。

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