JP6154857B2 - 無線通信中継装置及び無線通信中継方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信の無線通信を中継する無線通信中継装置及び無線通信中継方法に関するものである。

従来、移動通信においてＬＴＥ（Long Term Evolution）方式の移動通信システム（非特許文献１参照）のサービス開始に伴い、高速データ通信が可能となり、多様なサービスを提供することが可能になった。例えば、周波数帯域が１５ＭＨｚであって２×２のＭＩＭＯ適用時には、基地局と移動局であるユーザ装置（ＵＥ：User Equipment）との間のＬＴＥの最大理論スループットは１００Ｍｂｐｓにも達する。

しかしながら、実際の商用環境、とりわけセルエッジのユーザ装置においては受信信号品質の劣化により、数Ｍｂｐｓのスループットしか享受できない。更に、基地局とユーザ装置（移動局）との無線通信に使用される周波数帯域を複数のＵＥでシェアするため、実際の１ユーザ装置当たりのスループットは１Ｍｂｐｓを切ることもあり得る。この課題を解消する目的で、基地局からの電波を一旦受信して復調し、異なる周波数に再変調・増幅してユーザ装置に送信する周波数変換リレーの検討が進められている。周波数変換リレーは高利得アンテナや高度な受信技術の導入により、主に基地局のカバレッジ及びキャパシティを拡大することができる。ところが、この周波数変換リレーを行おうとすると、ユーザ装置との間のアクセス用の無線信号が基地局との間のバックホールの無線信号に干渉する回り込み干渉が発生するおそれがあることがわかった。そのため、基地局との間のバックホール用のアンテナとユーザ装置との間のアクセス用のアンテナを離して設置する必要がある。

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る無線通信中継装置は、移動通信システムにおける基地局と移動局との無線通信を中継する無線通信中継装置であって、前記移動通信システムに割り当てられた所定の周波数帯域内の第１の周波数により基地局との間のバックホールリンクの無線通信を行う第１の無線通信部と、前記周波数帯域内の第１の周波数とは異なる第２の周波数により前記基地局のセル内に位置する移動局との間のアクセスリンクの無線通信を行う第２の無線通信部と、前記第１の無線通信部で受信した前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号を復調し、復調した信号を変調して前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号を生成するベースバンド処理部と、前記第１の無線通信部で受信した前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づいて、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）の少なくとも一方を決定する制御部と、を備える。
前記無線通信中継装置において、前記制御部は、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値以下の場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）をゼロにし、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第２の閾値以上の場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を許容最大値に決定してもよい。
また、前記無線通信中継装置において、前記制御部は、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値以下の場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）をゼロにし、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第２の閾値以上の場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を許容最大値に決定してもよい。
また、前記無線通信中継装置において、前記制御部は、前記バックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づく前記アクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）の少なくとも一方の決定を、定期的に実行してもよい。
また、前記無線通信中継装置において、前記第１の無線通信部を含む第１の個別装置と、前記第２の無線通信部を含む第２の個別装置とを備え、前記ベースバンド処理部及び前記制御部はそれぞれ前記第１の個別装置又は前記第２の個別装置に含まれるようにしてもよい。
また、前記無線通信中継装置において、当該無線通信中継装置は、スモールセル基地局の基地局装置に組み込まれるようにしてもよい。
また、前記無線通信中継装置において、前記第１の無線通信部がバックホールリンクの無線通信を行う基地局はマクロセル基地局であってもよい。

また、本発明の他の一態様に係る無線通信中継方法は、移動通信システムにおける基地局と移動局との無線通信を中継する無線通信中継方法であって、前記移動通信システムに割り当てられた所定の周波数帯域内の第１の周波数により基地局との間のバックホールリンクの無線通信を行うことと、前記基地局から受信した第１の周波数のバックホールリンクの無線信号を復調し、復調した信号を変調して前記周波数帯域内の第１の周波数とは異なる第２の周波数のアクセスリンクの無線信号を生成することと、前記基地局から受信した第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づいて、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）の少なくとも一方を決定することと、前記１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）に基づいて、前記基地局のセル内に位置する移動局との間で、前記生成したアクセスリンクの前記第２の周波数による無線通信を行うこと、とを含む。
前記無線通信中継方法において、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値以下の場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）をゼロにし、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第２の閾値以上の場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を許容最大値に決定してもよい。
また、前記無線通信中継方法において、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値以下の場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）をゼロにし、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第２の閾値以上の場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を許容最大値に決定してもよい。
また、前記無線通信中継方法において、前記バックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づく前記アクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）の少なくとも一方の決定を、定期的に実行してもよい。また、前記無線通信中継方法において、前記基地局はマクロセル基地局であってもよい。

本発明によれば、無線通信中継装置から移動局（ＵＥ）へのアクセスリンクのスループットを確保しつつ、無線通信中継装置の受信アンテナと送信アンテナとの離隔を最小限とすることができる。

本発明の一実施形態に係る基地局及び無線通信中継装置が配置された移動通信システムの概略構成を示す説明図。 本実施形態に係る無線通信中継装置の概略構成の一例を示すブロック図。 本実施形態に係る無線通信中継装置におけるＢＨリンク信号及びＡＣリンク信号それぞれの周波数ｆ１、ｆ２及び信号レベルの一例を示す説明図。 マクロセル基地局からの距離と、マクロセル基地局から送信されるＢＨリンク信号の受信信号レベルと、無線通信中継装置から送信されるＡＣリンク信号の受信信号レベルとの関係の一例を示す説明図。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、図４中のマクロセル基地局から距離Ａ、Ｂ及びＣだけ離れた位置に無線通信中継装置が設置されている場合のＢＨリンク信号とＡＣリンク信号とＡＣスプリアス信号との関係を示す説明図。 ＢＨリンク信号の受信信号レベル（ＲＳＲＰ）とＡＣリンク信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）との関係の一例を示すグラフ。 マクロセル基地局からの距離と、マクロセル基地局から送信されるＢＨリンク信号の受信信号レベルと、無線通信中継装置から送信されるＡＣリンク信号の受信信号レベルとの関係の他の例を示す説明図。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、図７中のマクロセル基地局から距離Ａ、Ｂ及びＣだけ離れた位置に無線通信中継装置が設置されている場合のＢＨリンク信号とＡＣリンク信号とＡＣスプリアス信号との関係を示す説明図。 ＢＨリンク信号の受信信号レベル（ＲＳＲＰ）とＡＣリンク信号における最大ＰＲＢ数との関係の一例を示すグラフ。 マクロセル基地局からの距離と、マクロセル基地局から送信されるＢＨリンク信号の受信信号レベルと、無線通信中継装置から送信されるＡＣリンク信号の受信信号レベルとの関係の更に他の例を示す説明図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基地局及び無線通信中継装置が配置された移動通信システムの概略構成を示す説明図である。図１において、本実施形態の移動通信システムは、ＬＴＥの仕様に準拠した通信システムであり、マクロセル基地局１０と、その無線通信エリアであるマクロセル１０Ａ内に複数の無線通信中継装置２０とを備える。

なお、図１の例では、無線通信中継装置２０の送信エリアであるアクセスリンクエリア（以下「ＡＣリンクエリア」という。）２０Ａは、通常はマクロセル１０Ａの内側に含まれるが、ＡＣリンクエリアの一部はマクロセル１０Ａの外側であってもよい。

移動局であるユーザ装置（ＵＥ）３０はマクロセル１０Ａに在圏しているとき、マクロセル基地局１０と間で電話やデータ通信などのための無線通信ができる。また、ユーザ装置３０は、ＡＣリンクエリア２０Ａに在圏しているとき、無線通信中継装置２０を介して、マクロセル基地局１０からの電話やデータ通信などのための無線通信を受信することができる。

なお、以下の説明において、無線通信中継装置２０とユーザ装置３０との間の無線通信リンクをアクセスリンク（以下「ＡＣリンク」という。）と称す。また、マクロセル１０Ａを適宜バックホールリンクエリア（以下「ＢＨリンクエリア」という。）と称し、マクロセル基地局１０と無線通信中継装置２０との間の無線通信リンクをバックホールリンク（以下「ＢＨリンク」という。）と称す。

マクロセル（ＢＨリンクエリア）１０Ａは、マクロセル基地局１０に遠い側から順番に、受信信号レベル（受信電界強度）が弱いセルエッジ側の第１のマクロセルエリア１１Ａ、受信信号レベルが中程度の第２のマクロセルエリア１２Ａ、受信信号レベルが高いセルエッジ中心部の第３のマクロセルエリア１３Ａとなっている。そのため、各エリアで確実に通信できるように、マクロセル基地局１０とユーザ装置３０との通信に用いられる変調符号化方式（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）は例えば次のように切り替えられる。例えば、中心部の第１のマクロセルエリア１３Ａでは高いスループットが得られる６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）が用いられ、第２のマクロセルエリア１２Ａでは１６ＱＡＭが用いられる。また、セルエッジの第３のマクロセルエリア１１Ａでは、６４ＱＡＭより大幅にスループットが劣るＱＰＳＫ（Quarter Phase Shift Keying）が用いられる。

本実施形態の通信システムでは、第２のマクロセルエリア１２Ａや第１のマクロセルエリア１１Ａに在圏しているユーザ装置３０でも高い受信信号レベル（受信電界強度）が得られるように無線通信中継装置２０が配置されている。無線通信中継装置２０は、マクロセル基地局１０との間にＢＨリンクを確立し、ユーザ装置３０との間にＡＣリンクを確立する。このようにＢＨリンク及びＡＣリンクを確立した状態で、無線通信中継装置２０は、マクロセル基地局１０から受信したＢＨリンク（ダウンリンク）の信号の第１の周波数（以下「ＢＨ側周波数」という。）ｆ１を異なる第２の周波数（以下「ＡＣ側周波数」という。）ｆ２に周波数変換し、ＡＣ側周波数ｆ２の信号を所定の送信電力まで増幅してユーザ装置３０に送信する処理（以下「周波数変換リレー」という。）を実行する。

無線通信中継装置２０の周波数変換リレーにより、第２のマクロセルエリア１２Ａや第１のマクロセルエリア１１ＡのうちＡＣリンクエリア２０Ａでは、ダウンリンクの信号の受信信号レベルを高めることができる。従って、ＡＣリンクエリア２０Ａでは、変調符号化方式として１６ＱＡＭや６４ＱＡＭを用いることができ、周波数変換リレーを行う前よりも高いスループットを得ることができるようになる。

図２は、本実施形態に係る無線通信中継装置２０の概略構成の一例を示すブロック図である。無線通信中継装置２０は、第１の無線通信部としてのＢＨ側無線通信部２１０と、第２の無線通信部としてのＡＣ側無線通信部２２０と、ベースバンド処理部２３０と、制御部２４０とを備える。
ＢＨ側無線通信部２１０は、受信アンテナ２１０ａ、無線信号の増幅器及び受信処理部等で構成され、移動通信システムに割り当てられた所定の周波数帯域内のＢＨ側周波数ｆ１によりマクロセル基地局１０と間のＢＨリンクの無線通信を行う。受信アンテナ２１０ａは複数（例えば２本又は４本）設けてもよい。マクロセル基地局１０からのＢＨリンクの無線信号（以下「ＢＨリンク信号」という。）２１１は、ＢＨ側無線通信部２１０の受信アンテナ２１０ａで受信される。

ＡＣ側無線通信部２２０は、無線信号の送信処理部、増幅部及び送信アンテナ２２０ａ等で構成され、上記周波数帯域内のＢＨ側周波数ｆ１とは異なるＡＣ側周波数ｆ２によりマクロセル１０Ａ内に位置するユーザ装置３０との間のＡＣリンクの無線通信を行う。送信アンテナ２２０ａは複数（例えば２本又は４本）設けてもよい。ユーザ装置３０へのＡＣリンクの無線信号（以下「ＡＣリンク信号」という。）２２１は、ＡＣ側無線通信部２２０の送信アンテナ２２０ａから送信される。このユーザ装置３０へのＡＣリンクの無線信号２２１の送信の際には、後述のように、そのＡＣリンクの無線信号２２１のスプリアス信号（以下「ＡＣスプリアス信号」という。）２２２が発生し、そのＡＣスプリアス信号２２２がＢＨ側無線通信部２１０の受信アンテナ２１０ａ側に回り込んで受信されるおそれがある。

ベースバンド処理部２３０は、第１の無線通信部２１０で受信したＢＨ側周波数ｆ１のＢＨリンク信号２１１を復調し、復調した信号を所定の変調符号化方式で変調してＡＣ側周波数ｆ２のＡＣリンク信号を生成する。

制御部２４０は、例えばＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータで構成され、所定の制御プログラムが読み込まれて実行されることにより、ＢＨ側無線通信部２１０、ＡＣ側無線通信部２２０及びベースバンド処理部２３０を制御する。また、制御部２４０は、後述のように、ＢＨリンク信号の受信信号レベルに基づいて、ＡＣ側無線通信部２２０で送信するＡＣ側周波数ｆ２のＡＣリンク信号の送信パラメータを決定する処理を行う。例えば、ＡＣリンク信号の送信パラメータとして、１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）の少なくとも一方を決定する処理を行う。

図３は、本実施形態に係る無線通信中継装置２０で送受信されるＢＨリンク信号及びＡＣリンク信号の周波数ｆ１、ｆ２及び信号レベルの一例を示す説明図である。

図３において、本実施形態の無線通信中継装置２０で中継されるＢＨリンク及びＡＣリンクの周波数帯域は、例えば１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚの範囲から割り当てられたＧＨｚ帯の１００ＭＨｚ〜２００ＭＨｚの範囲内の幅を有する周波数帯域（例えば、１６０ＭＨｚ）である。また、ＢＨ側周波数ｆ１及びＡＣリンク側周波数ｆ２はそれぞれ、例えば１５ＭＨｚの帯域を有し、同一周波数帯域内で互いに重ならないように設定される。例えば、ＢＨ側周波数ｆ１のＢＨリンク信号２１１は同一周波数帯域内の低周波数側に位置し、ＡＣ側周波数ｆ２のＡＣリンク信号２２１は、同一周波数帯域内の高周波側に位置する。

上記構成の無線通信中継装置２０において、前述のように、ＢＨ側周波数ｆ１のＢＨリンク信号２１１及びＡＣ側周波数ｆ２のＡＣリンク信号２２１が同一周波数帯域内で互いに近接していると、次のような回り込み干渉が発生するおそれがある。無線通信中継装置２０はＢＨリンク信号２１１の受信レベルが比較的弱いエリアに設置され、しかも、その無線通信中継装置２０からＡＣリンク信号２２１が増幅されて送信される。そのため、図３に示すようにＡＣリンク信号２２１の比較的強く広帯域のスプリアス信号２２２がＢＨリンク信号２１１側に回り込んで干渉する回り込み干渉が発生するおそれがある。

そこで、本実施形態の無線通信中継装置２０では、以下に示すように、ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルに基づいて、上記回り込み干渉を抑制するようにＡＣリンク信号２２１の送信パラメータを決定するように制御している。例えば、ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルに基づいて、上記回り込み干渉を抑制するようにＡＣリンク信号２２１における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）の少なくとも一方を決定するように制御している。

上記ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルとしては、例えば参照信号受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）を用いる。この参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）の代わりに、ＢＨリンク信号２１１の受信電界強度や参照信号受品品質（ＲＳＲＱ：Reference Signal Received. Quality）を用いてもよい。参照信号受品品質（ＲＳＲＱ）は、総受信電力（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）に対するＲＳＲＰの比率である。

また、上記ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルは、無線通信中継装置２０で測定してもよいし、無線通信中継装置２０の近くに位置しているユーザ装置３０から受信報告に基づいて取得してもよい。

図４は、マクロセル基地局１０からの距離と、マクロセル基地局１０から送信されるＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルと、無線通信中継装置２０から送信されるＡＣリンク信号２２１の受信信号レベルとの関係の一例を示す説明図である。また、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、図４中のマクロセル基地局１０から距離Ａ、Ｂ及びＣだけ離れた位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合のＢＨリンク信号２１１とＡＣリンク信号２２１とＡＣスプリアス信号２２２との関係を示す説明図である。

本例では、ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルに基づいて、ＡＣリンク信号２２１における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）［ｄＢｍ］を決定するように制御している。

図４中のマクロセル基地局１０から距離Ａだけ離れた位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合は、図５（ａ）に示すようにＢＨリンク信号２１１の受信信号レベル（受信電界強度）は比較的強く、ＡＣスプリアス信号２２２の受信信号レベルよりも十分に大きいので、ＢＨリンク信号２１１に対するＡＣスプリアス信号２２２の干渉による性能劣化が発生しにくい。そのため、ＡＣリンク信号２２１における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）［ｄＢｍ］を大きめの値（例えば、予め設定された許容最大値）にし、ＡＣリンク信号２２１について高いスループットが得られるようにしている。

図４中のマクロセル基地局１０から距離Ｂだけ離れた位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合は、図５（ｂ）に示すようにＢＨリンク信号２１１の受信信号レベル（受信電界強度）が弱くなり、ＡＣスプリアス信号２２２の受信信号レベルに近づくので、ＢＨリンク信号２１１に対するＡＣスプリアス信号２２２の干渉による性能劣化が発生しやすくなる。そのため、ＡＣリンク信号２２１における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）［ｄＢｍ］を小さめの値にし、ＢＨリンク信号２１１に対するＡＣスプリアス信号２２２の干渉を抑制し、結果的に、ＡＣリンク信号２２１のスループットを確保できるようにしている。

図４中のマクロセル基地局１０から距離Ｃだけ離れたセルエッジの位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合は、図５（ｃ）に示すようにＢＨリンク信号２１１の受信信号レベル（受信電界強度）が更に弱くなり、ＡＣスプリアス信号２２２の受信信号レベルよりも弱くなるので、ＢＨリンク信号２１１に対するＡＣスプリアス信号２２２の干渉による性能劣化が更に発生しやすくなる。そのため、ＡＣリンク信号２２１における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）［ｄＢｍ］をゼロにしてＡＣリンク信号２２１を停波している。この場合、無線通信中継装置２０は、ＡＣリンク信号２２１を停波したことを知らせるためにアラームを出力してもよい。

図６は、本実施形態の無線通信中継装置２０におけるＢＨリンク信号の受信信号レベル（ＲＳＲＰ）とＡＣリンク信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）との関係の一例を示すグラフである。
図６において、ＢＨリンク信号の受信信号レベルが第１の閾値（ＲＳＲＰ１）以下の範囲（図中の（ｃ）の範囲）の場合は、ＡＣリンク信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）をゼロにし、ＡＣリンク信号を停波する。

図６において、ＢＨリンク信号の受信信号レベルが第１の閾値（ＲＳＲＰ１）よりも大きく且つ第２の閾値（ＲＳＲＰ２）よりも小さい範囲（図中の（ｂ）の範囲）の場合は、ＡＣリンク信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）［ｄＢｍ］をＢＨリンク信号の受信信号レベルに比例させるように決定する。このようにＢＨリンク信号の受信信号レベルに応じてＡＣリンク信号のＥＰＲＥ［ｄＢｍ］を決定することにより、ＡＣリンク信号の送信レベルを必要以上に抑制しないようにすることができる。

図６において、ＢＨリンク信号の受信信号レベルが第２の閾値（ＲＳＲＰ２）以上の範囲（図中の（ａ）の範囲）の場合は、ＡＣリンク信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）［ｄＢｍ］を許容最大値に決定する。

以上、図４〜図６に示したように、ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルに基づいて、ＡＣリンク信号２２１における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）［ｄＢｍ］を適切に決定することにより、ＡＣリンク信号のスループットを確保しつつ、無線通信中継装置２０の受信アンテナ２１０ａと送信アンテナ２２０ａとの離隔を最小限とすることができる。

図７は、マクロセル基地局１０からの距離と、マクロセル基地局１０から送信されるＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルと、無線通信中継装置２０から送信されるＡＣリンク信号２２１の受信信号レベルとの関係の他の例を示す説明図である。また、図８（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、図７中のマクロセル基地局１０から距離Ａ、Ｂ及びＣだけ離れた位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合のＢＨリンク信号２１１とＡＣリンク信号２２１とＡＣスプリアス信号２２２との関係を示す説明図である。

本例では、ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルに基づいて、ＡＣリンク信号２２１における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を決定するように制御している。

図７中のマクロセル基地局１０から距離Ａだけ離れた位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合は、図８（ａ）に示すようにＢＨリンク信号２１１の受信信号レベル（受信電界強度）は比較的強く、ＡＣスプリアス信号２２２の受信信号レベルよりも十分に大きいので、ＢＨリンク信号２１１に対するＡＣスプリアス信号２２２の干渉による性能劣化が発生しにくい。そのため、ＡＣリンク信号２２１における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を大きめの値（例えば、図示の例では、予め設定された許容最大値：１００）にし、ＡＣリンク信号２２１について高いスループットが得られるようにしている。

図７中のマクロセル基地局１０から距離Ｂだけ離れた位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合は、図８（ｂ）に示すようにＢＨリンク信号２１１の受信信号レベル（受信電界強度）が弱くなり、ＡＣスプリアス信号２２２の受信信号レベルに近づくので、ＢＨリンク信号２１１に対するＡＣスプリアス信号２２２の干渉による性能劣化が発生しやすくなる。そのため、図８（ｂ）に示すようにＡＣリンク信号２２１における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を小さめの値（図示の例では、２０）にし、ＢＨリンク信号２１１に対するＡＣスプリアス信号２２２の干渉を抑制し、結果的に、ＡＣリンク信号２２１のスループットを確保できるようにしている。

図７中のマクロセル基地局１０から距離Ｃだけ離れたセルエッジの位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合は、図８（ｃ）に示すようにＢＨリンク信号２１１の受信信号レベル（受信電界強度）が更に弱くなり、ＡＣスプリアス信号２２２の受信信号レベルよりも弱くなるので、ＢＨリンク信号２１１に対するＡＣスプリアス信号２２２の干渉による性能劣化が更に発生しやすくなる。そのため、ＡＣリンク信号２２１における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）をゼロにしてＡＣリンク信号２２１を停波している。この場合、無線通信中継装置２０は、ＡＣリンク信号２２１を停波したことを知らせるためにアラームを出力してもよい。

図９は、本実施形態の無線通信中継装置２０におけるＢＨリンク信号の受信信号レベル（ＲＳＲＰ）とＡＣリンク信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）との関係の一例を示すグラフである。
図９において、ＢＨリンク信号の受信信号レベルが第１の閾値（ＲＳＲＰ１）以下の範囲（図中の（ｃ）の範囲）の場合は、ＡＣリンク信号における最大ＰＲＢ数をゼロにし、ＡＣリンク信号を停波する。

図９において、ＢＨリンク信号の受信信号レベルが第１の閾値（ＲＳＲＰ１）よりも大きく且つ第２の閾値（ＲＳＲＰ２）よりも小さい範囲（図中の（ｂ）の範囲）の場合は、ＡＣリンク信号における最大ＰＲＢ数をＢＨリンク信号の受信信号レベルに比例させるように決定する。このようにＢＨリンク信号の受信信号レベルに応じてＡＣリンク信号の最大ＰＲＢ数を決定することにより、ＡＣリンク信号の送信レベルを必要以上に抑制しないようにすることができる。

図９において、ＢＨリンク信号の受信信号レベルが第２の閾値（ＲＳＲＰ２）以上の範囲（図中の（ａ）の範囲）の場合は、ＡＣリンク信号における最大ＰＲＢ数を許容最大値に決定する。

以上、図７〜図９に示したように、ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルに基づいて、ＡＣリンク信号２２１における最大ＰＲＢ数を適切に決定することにより、ＡＣリンク信号のスループットを確保しつつ、無線通信中継装置２０の受信アンテナ２１０ａと送信アンテナ２２０ａとの離隔を最小限とすることができる。

なお、上記図４〜図６で説明したＡＣリンク信号の送信パラメータの調整例と上記図７〜図９で説明したＡＣリンク信号の送信パラメータの調整例とを組み合わせてもよい。

図１０は、マクロセル基地局１０からの距離と、マクロセル基地局１０から送信されるＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルと、無線通信中継装置２０から送信されるＡＣリンク信号２２１の受信信号レベルとの関係の更に他の例を示す説明図である。

本例では、ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルに基づいて、ＡＣリンク信号２２１における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）の両方を決定するように制御している。

図１０において、マクロセル基地局１０から距離Ａだけ離れた位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合は、ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルに基づいて、ＡＣリンク信号２２１におけるＥＰＲＥ及び最大ＰＲＢ数の両方を大きめの値（例えば、予め設定された許容最大値）にする。これにより、ＡＣリンク信号２２１について高いスループットが得られるようにする。

また、図１０において、マクロセル基地局１０から距離Ｂだけ離れた位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合は、ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルに基づいて、ＡＣリンク信号２２１におけるＥＰＲＥを小さめの値にするとともに最大ＰＲＢ数を小さめの値（図示の例では、２０）にする。これにより、ＢＨリンク信号２１１に対するＡＣスプリアス信号２２２の干渉を抑制し、結果的に、ＡＣリンク信号２２１のスループットを確保できるようにする。

また、図１０において、マクロセル基地局１０から距離Ｃだけ離れたセルエッジの位置に無線通信中継装置２０が設置されている場合は、ＢＨリンク信号２１１の受信信号レベルに基づいて、ＡＣリンク信号２２１におけるＥＰＲＥ及び最大ＰＲＢ数の少なくとも一方をゼロにしてＡＣリンク信号２２１を停波する。

なお、図１０の例において、ＢＨリンク信号の受信信号レベルが第１の閾値（ＲＳＲＰ１）よりも大きく且つ第２の閾値（ＲＳＲＰ２）よりも小さい場合は、ＡＣリンク信号におけるＥＰＲＥ及び最大ＰＲＢ数をＢＨリンク信号の受信信号レベルに比例させるように決定してもよい。

また、上記各実施形態において、ＢＨリンク信号の受信信号レベルに基づいてＡＣリンク信号におけるＥＰＲＥ及び最大ＰＲＢ数の少なくとも一方を決める処理は定期的（例えば１日に１回）に実行してもよい。

また、上記各実施形態は、無線通信中継装置２０がマクロセル１０Ａに設置される場合について説明したが、本発明は、マクロセル１０Ａ以外の他のセルに無線通信中継装置２０が設置される場合にも同様に適用することができる。

なお、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

１０ マクロセル基地局
１０Ａ マクロセル（ＢＨリンクエリア）
２０ 無線通信中継装置
２０Ａ ＡＣリンクエリア
３０ ユーザ装置（移動局）
２１０ ＢＨ側無線通信部
２１０ａ 受信アンテナ
２１１ ＢＨリンク信号
２２０ ＡＣ側無線通信部
２２０ａ 送信アンテナ
２２１ ＡＣリンク信号
２２２ ＡＣスプリアス信号
２３０ ベースバンド処理部
２４０ 制御部

3GPP TS36.300

Claims (10)

1. 移動通信システムにおける基地局と移動局との無線通信を中継する無線通信中継装置であって、
   前記移動通信システムに割り当てられた所定の周波数帯域内の第１の周波数により基地局との間のバックホールリンクの無線通信を行う第１の無線通信部と、
   前記周波数帯域内の第１の周波数とは異なる第２の周波数により前記基地局のセル内に位置する移動局との間のアクセスリンクの無線通信を行う第２の無線通信部と、
   前記第１の無線通信部で受信した前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号を復調し、復調した信号を変調して前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号を生成するベースバンド処理部と、
   前記第１の無線通信部で受信した前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づいて、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を決定する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値以下の場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）をゼロにし、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第２の閾値以上の場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を許容最大値に決定することを特徴とする無線通信中継装置。
2. 移動通信システムにおける基地局と移動局との無線通信を中継する無線通信中継装置であって、
   前記移動通信システムに割り当てられた所定の周波数帯域内の第１の周波数により基地局との間のバックホールリンクの無線通信を行う第１の無線通信部と、
   前記周波数帯域内の第１の周波数とは異なる第２の周波数により前記基地局のセル内に位置する移動局との間のアクセスリンクの無線通信を行う第２の無線通信部と、
   前記第１の無線通信部で受信した前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号を復調し、復調した信号を変調して前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号を生成するベースバンド処理部と、
   前記第１の無線通信部で受信した前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づいて、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を決定する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値以下の場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）をゼロにし、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第２の閾値以上の場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を許容最大値に決定することを特徴とする無線通信中継装置。
3. 移動通信システムにおける基地局と移動局との無線通信を中継する無線通信中継装置であって、
   前記移動通信システムに割り当てられた所定の周波数帯域内の第１の周波数により基地局と間のバックホールリンクの無線通信を行う第１の無線通信部と、
   前記周波数帯域内の第１の周波数とは異なる第２の周波数により前記基地局のセル内に位置する移動局との間のアクセスリンクの無線通信を行う第２の無線通信部と、
   前記第１の無線通信部で受信した前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号を復調し、復調した信号を変調して前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号を生成するベースバンド処理部と、
   前記第１の無線通信部で受信した前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づいて、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を決定する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値以下の場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）をゼロにし、最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）をゼロにし、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第２の閾値以上の場合は、前記第２の無線通信部で送信する前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を許容最大値に決定し、最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を許容最大値に決定することを特徴とする無線通信中継装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかの無線通信中継装置において、
   前記制御部は、前記バックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づく前記アクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）の少なくとも一方の決定を、定期的に実行することを特徴とする無線通信中継装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかの無線通信中継装置において、
   前記第１の無線通信部を含む第１の個別装置と、前記第２の無線通信部を含む第２の個別装置とを備え、
   前記ベースバンド処理部及び前記制御部はそれぞれ前記第１の個別装置又は前記第２の個別装置に含まれることを特徴とする無線通信中継装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかの無線通信中継装置において、
   当該無線通信中継装置は、スモールセル基地局の基地局装置に組み込まれていることを特徴とする無線通信中継装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかの無線通信中継装置において、
   前記第１の無線通信部がバックホールリンクの無線通信を行う基地局はマクロセル基地局であることを特徴とする無線通信中継装置。
8. 移動通信システムにおける基地局と移動局との無線通信を中継する無線通信中継方法であって、
   前記移動通信システムに割り当てられた所定の周波数帯域内の第１の周波数により基地局との間のバックホールリンクの無線通信を行うことと、
   前記基地局から受信した第１の周波数のバックホールリンクの無線信号を復調し、復調した信号を変調して前記周波数帯域内の第１の周波数とは異なる第２の周波数のアクセスリンクの無線信号を生成することと、
   前記基地局から受信した第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づいて、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を決定する制御を行うこと、とを含み。
   前記制御では、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値以下の場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）をゼロにし、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第２の閾値以上の場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を許容最大値に決定することを特徴とする無線通信中継方法。
9. 移動通信システムにおける基地局と移動局との無線通信を中継する無線通信中継方法であって、
   前記移動通信システムに割り当てられた所定の周波数帯域内の第１の周波数により基地局との間のバックホールリンクの無線通信を行うことと、
   前記基地局から受信した第１の周波数のバックホールリンクの無線信号を復調し、復調した信号を変調して前記周波数帯域内の第１の周波数とは異なる第２の周波数のアクセスリンクの無線信号を生成することと、
   前記基地局から受信した第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づいて、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を決定する制御を行うことと、を含み、
   前記制御では、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値以下の場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）をゼロにし、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、
   前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第２の閾値以上の場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を許容最大値に決定することを特徴とする無線通信中継方法。
10. 移動通信システムにおける基地局と移動局との無線通信を中継する無線通信中継方法であって、
    前記移動通信システムに割り当てられた所定の周波数帯域内の第１の周波数により基地局との間のバックホールリンクの無線通信を行うことと、
    前記基地局から受信した第１の周波数のバックホールリンクの無線信号を復調し、復調した信号を変調して前記周波数帯域内の第１の周波数とは異なる第２の周波数のアクセスリンクの無線信号を生成することと、
    前記基地局から受信した第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルに基づいて、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）及び最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を決定する制御を行うことと、を含み、
    前記制御では、
    前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値以下の場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）をゼロにし、最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）をゼロにし、
    前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を前記受信信号レベルに比例させて決定し、
    前記第１の周波数のバックホールリンクの無線信号の受信信号レベルが第２の閾値以上の場合は、前記第２の周波数のアクセスリンクの無線信号における１サブキャリア当たりの送信電力（ＥＰＲＥ）を許容最大値に決定し、最大物理リソースブロック数（最大ＰＲＢ数）を許容最大値に決定することを特徴とする無線通信中継方法。

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