JP7285474B2 - 無線通信システム、無線通信方法および基地局 - Google Patents

無線通信システム、無線通信方法および基地局 Download PDF

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Description

本開示は、無線端末からのデータ信号を中継して伝送する無線通信システム、無線通信方法および無線基地局に関する。
無線通信システムのシステム容量（例えばｂｐｓ／ｋｍ２等の単位で表される容量）を大容量化するためには、面的に高密度に多数の基地局を設置することが一つの対策と言われている（例えばスモールセルの基地局参照）。特にＷｉｆｉ（登録商標）あるいは５Ｇ（第５世代移動通信方式）の高周波数帯の適用が期待されているミリ波帯あるいは準ミリ波帯に対応した基地局はカバーできるセル半径が小さい。例えばＷｉｆｉ（登録商標）の場合は５０ｍ［メートル］、５Ｇなら２０～２００ｍ［メートル］程度と言われている。このため、無線通信システムのシステム容量を大容量化するだけでなくカバーエリアの広域化を図るためにも、カバーするべきエリア内に多数の基地局を設置する必要がある。
しかし、基地局の設置（いわゆる置局）の場所選定はエリアオーナとの交渉を要する煩雑かつ膨大な作業となる。その大きな要因は、基地局と基幹ネットワーク（例えばインターネット、移動通信コアネットワーク）との間の回線であるバックホール（Backhaul）回線の配線工事である。バックホール回線には主に光ファイバ回線あるいはツイストペアケーブルによるイーサネット（登録商標）があるが、この配線路の確保が置局作業を非常に煩雑で膨大な作業にする原因となっている。
このような経緯を受けて、スモールセルの基地局を有する無線通信システムのバックホール回線を無線化する技術が試みられている。一例として、一部の基地局（コアノード基地局）のバックホール回線のみを有線配線（例えば光ファイバ回線）とし、残りの多数の基地局のバックホール回線は基地局間を無線通信でコアノード基地局まで多段的に中継する技術（無線マルチホップ通信）が開発されている。この無線マルチホップ通信は、既に商用に供している（例えば、非特許文献１参照）。コアノード基地局以外の基地局はリレーノード基地局とも呼ばれ、このリレーノード基地局は、単に中継機能だけを担うものと、中継機能に加えてスマートフォン等の端末とのエアインターフェース接続（以下「アクセス回線」とも呼称）を行うアクセス機能を合わせ持つものとがある。
ここで、無線マルチホップ通信を用いたバックホール回線を用いて、Ｗｉｆｉ（登録商標）あるいは５Ｇのスモールセル基地局等を基幹ネットワークに収容する方法には、次のようなメリットがあると考えられる。第１には、高比率のリレーノード基地局（つまり有線ケーブルでのバックホール回線の敷設が不要）と低比率のコアノード基地局（つまり有線ケーブルでのバックホール回線の敷設が必要）とで、無線通信サービスエリアを経済的（つまり有線ケーブル配線工事の規模を縮小可）かつ迅速に形成できる。第２には、リレーノード基地局の置局時には有線ケーブルによるバックホール回線の配線が不要であるため、置局場所を容易に変更できる。例えば、無線バックホールの形成に適用するワイヤレスマルチホップ通信によってマルチホップ経路を動的に再構築可能であれば、リレーノード基地局は限定エリア（言い換えると、無線マルチホップのホップリンク形成が可能なエリア）内で動き回ることが可能となる。
"A Wireless Backhaul Prototype with Capacity of Over 10 Hops Relay", White Paper, [online]. PicoCELA Inc., [retrieved on 2019-02-06]. Retrieved from the Internet: <URL: http://fukuoka.shoplog.jp/image/custom/picocela/kiji/whitePaper.pdf>
しかし、非特許文献１の無線マルチホップ通信を適用した際、リレーノード基地局の比率が高すぎると、中継されるべきトラフィック（データ信号）を転送するホップリンクの所要システム容量が大きくなる。このため、複数のリレーノード基地局からなるリレーノード基地局群が収容できるエアインターフェースのシステム容量が低下するという課題がある。また、コアノード基地局に近いホップリンクほど多くの下流のリレーノード基地局群の無線インターフェースによるトラフィックが集まるため、高スループット（ｂｐｓ）のホップリンクが必要となるという課題も存在する。
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、無線バックホールの無線回線品質および周辺基地局との間の無線回線品質のそれぞれに応じて、コアノード基地局あるいはリレーノード基地局の機能を適応的に切り替え、有線ケーブルでのバックホール回線の敷設の低減とシステム容量の低下の抑制とを両立する無線通信システム、無線通信方法および基地局を提供することを目的とする。
本開示は、基幹ネットワークとの間で無線バックホールにより接続可能な少なくとも１つの第１基地局と、前記第１基地局、および、前記第１基地局との間で無線マルチホップにより接続される１以上の第２基地局を含む無線マルチホップ経路を生成する経路生成部と、を含み、前記第１基地局は、前記無線バックホールの回線品質を示す第１品質測定結果と、前記第１基地局の周囲に配置される前記第２基地局との間の回線品質を示す第２品質測定結果と、を前記経路生成部に報告し、前記経路生成部は、前記第１基地局から送られた前記第１品質測定結果が所定値以上である場合に、前記第１基地局の動作モードを、前記基幹ネットワークとの間で前記無線バックホールにより接続する第１モードに切り替える経路信号を生成し、前記第１基地局から送られた前記第１品質測定結果が前記所定値未満である場合に、前記第１基地局の動作モードを、前記第２品質測定結果に基づいて選択された前記第２基地局との間で無線マルチホップにより接続する第２モードに切り替える経路信号を生成し、前記経路信号を前記第１基地局に送り、前記第１基地局は、前記経路信号に応じて、自局の動作モードを、前記第１モード、または前記第２モードに切り替える、無線通信システムを提供する。
また、本開示は、基幹ネットワークとの間で無線バックホールにより接続可能な少なくとも１つの第１基地局と、前記第１基地局、および、前記第１基地局との間で無線マルチホップにより接続される１以上の第２基地局を含む無線マルチホップ経路を生成する経路生成部と、を含む無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記第１基地局は、前記無線バックホールの回線品質を示す第１品質測定結果と、前記第１基地局の周囲に配置される前記第２基地局との間の回線品質を示す第２品質測定結果と、を前記経路生成部に報告し、前記経路生成部は、前記第１基地局から送られた前記第１品質測定結果が所定値以上である場合に、前記第１基地局の動作モードを、前記基幹ネットワークとの間で前記無線バックホールにより接続する第１モードに切り替える経路信号を生成し、前記第１基地局から送られた前記第１品質測定結果が前記所定値未満である場合に、前記第１基地局の動作モードを、前記第２品質測定結果に基づいて選択された前記第２基地局との間で無線マルチホップにより接続する第２モードに切り替える経路信号を生成し、前記経路信号を前記第１基地局に送り、前記第１基地局は、前記経路信号に応じて、自局の動作モードを、前記第１モード、または前記第２モードに切り替える、無線通信方法を提供する。
また、本開示は、基幹ネットワークとの間で無線バックホールにより接続可能な基地局であって、前記基地局、および、前記基地局との間で無線マルチホップにより接続される１以上の外部基地局を含む無線マルチホップ経路を生成する経路生成部との間で前記無線バックホールにより通信する第１通信部と、前記外部基地局との間で前記無線マルチホップにより通信する第２通信部と、前記無線バックホールの回線品質を示す第１品質を測定する第１測定部と、前記外部基地局との間の回線品質を示す第２品質を測定する第２測定部と、前記第１品質および前記第２品質のそれぞれの測定結果に基づいて前記経路生成部から送られる前記無線マルチホップ経路の経路信号に応じて、前記基幹ネットワークとの間で前記無線バックホールにより接続する第１モード、または前記第２品質に基づいて選択した前記外部基地局との間で前記無線マルチホップにより接続する第２モードに切り替える制御部と、を備え、前記経路信号は、前記第１品質が所定値以上である場合に、前記基地局の動作モードを、前記第１モードに切り替える信号であり、前記第１品質が前記所定値未満である場合に、前記基地局の動作モードを、前記第２モードに切り替える信号である、基地局を提供する。
本開示によれば、無線バックホールの無線回線品質および周辺基地局との間の無線回線品質のそれぞれに応じて、コアノード基地局あるいはリレーノード基地局の機能を適応的に切り替えできるので、有線ケーブルでのバックホール回線の敷設の低減とシステム容量の低下の抑制とを両立できる。
実施の形態１に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図 実施の形態１に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図 実施の形態１に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図 実施の形態１に係る準コアノード基地局のハードウェア構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る真コアノード基地局のハードウェア構成例を示すブロック図 実施の形態１に係るリレーノード基地局のハードウェア構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図 実施の形態１に係る無線通信システムの動作手順例を示すフローチャート 実施の形態１に係る準コアノード基地局の動作手順例を示すフローチャート 第１の従来技術に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図 第２の従来技術に係る無線通信システムのシステム構成例を示す図
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る無線通信システム、無線通信方法および基地局の構成および作用を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
＜無線通信システムの構成＞
先ず、実施の形態１に係る無線通信システム１００の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係る無線通信システム１００のシステム構成例を示す図である。実施の形態１に係る無線通信システム１００の適用先としては、例えば有線バックホールの敷設工事の規模を極力縮小し、かつ無線マルチホップ通信を用いる無線通信システム１００のシステム容量のピークが大きいがためにコアノード比率を低くできないケースが想定される（図１参照）。また、システム容量のピーク時と非ピーク時との差分が大きく、所要のシステム容量を満足させるための無線通信システム１００でのコアノード比率の時間変動率が大きいケースも適用されて構わない。上述したケースに適合する利用例として、例えば、無線通信システム１００は、オフィス街、スタジアム、商店街、大学キャンパス、テーマパーク等の施設内で利用可能である。
また、無線通信システム１００は、有線バックホールの敷設工事をゼロにしたいケース（図７参照）に適用されてもよい。具体的には、一時的に無線通信が可能となるサービスエリア（言い換えると、インターネット接続環境）を形成したいケースが該当する。例えば、無線通信システム１００は、災害現場、例えば１０日間程の短期的な工事現場、イベント会場で利用可能である。
図１に示すように、無線通信システム１００は、収容される１以上の端末（例えば携帯電話機ＧＫ、スマートフォンＳＭ、タブレット端末ＴＢ）からそれぞれ送信されたユーザデータ信号Ｕ（図４参照）を無線マルチホップ通信によって中継する複数のリレーノード基地局ＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ５，ＢＳ６，ＢＳ７，ＢＳ８，ＢＳ９，ＢＳ１０，ＢＳ１１，ＢＳ１２，ＢＳ１３，ＢＳ１４，ＢＳ１５，ＢＳ１６，ＢＳ１７，ＢＳ１８，ＢＳ１９（第２基地局あるいは外部基地局の一例）を含む。なお、ユーザデータ信号Ｕは、例えば、端末の一例としての監視カメラにより撮像された映像データが含まれる。また、無線通信システム１００は、上述したリレーノード基地局ＢＳ１～ＢＳ１９のうちいずれかのリレーノード基地局との間でシングルホップの無線通信を実行可能とし、かつ基幹ネットワークＣＮＷとの間で有線バックホールＬＬ１，ＬＬ２による有線通信を実行可能な真コアノード基地局ＣＮＤ１，ＣＮＤ２（第３基地局の一例）を含む。
更に、無線通信システム１００は、上述したリレーノード基地局ＢＳ１～ＢＳ１９のうちいずれかのリレーノード基地局との間でシングルホップの無線通信を実行可能とし、かつ基幹ネットワークＣＮＷとの間で無線バックホールＷＢＬ１，ＷＢＬ２による無線通信を実行可能な準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２（第１基地局の一例）を含む点を特徴としている。後述するように、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２は、無線環境に基づいて生成される無線マルチホップ経路信号Ｓ２（後述参照）に応じて、真コアノード基地局として機能する第１モード、あるいはリレーノード基地局として機能する第２モードに適応的に切り替えて動作できる。
図１において、リレーノード基地局ＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３，ＢＳ４は、無線マルチホップ通信（例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）を用いた無線マルチホップ通信。以下同様。）によって真コアノード基地局ＣＮＤ１との間で通信可能に接続される。言い換えると、リレーノード基地局ＢＳ１～ＢＳ４と真コアノード基地局ＣＮＤ１とにより、無線マルチホップネットワークが形成され、この無線マルチホップネットワークは真コアノード基地局ＣＮＤ１により管理される。
同様に、リレーノード基地局ＢＳ５，ＢＳ６，ＢＳ７，ＢＳ８は、無線マルチホップ通信によって準コアノード基地局ＳＣＮＤ１との間で通信可能に接続される。言い換えると、リレーノード基地局ＢＳ５～ＢＳ８と準コアノード基地局ＳＣＮＤ１とにより、無線マルチホップネットワークが形成され、この無線マルチホップネットワークは準コアノード基地局ＳＣＮＤ１により管理される。
同様に、リレーノード基地局ＢＳ９，ＢＳ１０，ＢＳ１１，ＢＳ１２，ＢＳ１３，ＢＳ１４，ＢＳ１５，ＢＳ１６，ＢＳ１７は、無線マルチホップ通信によって真コアノード基地局ＣＮＤ２との間で通信可能に接続される。言い換えると、リレーノード基地局ＢＳ９～ＢＳ１７と真コアノード基地局ＣＮＤ２とにより、無線マルチホップネットワークが形成され、この無線マルチホップネットワークは真コアノード基地局ＣＮＤ２により管理される。
同様に、リレーノード基地局ＢＳ１８，ＢＳ１９は、無線マルチホップ通信によって準コアノード基地局ＳＣＮＤ２との間で通信可能に接続される。言い換えると、リレーノード基地局ＢＳ１８～ＢＳ１９と準コアノード基地局ＳＣＮＤ２とにより、無線マルチホップネットワークが形成され、この無線マルチホップネットワークは準コアノード基地局ＳＣＮＤ２により管理される。
リレーノード基地局ＢＳ１は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ２が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、リレーノード基地局ＢＳ３が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕとを真コアノード基地局ＣＮＤ１に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ２は、無線マルチホップ通信によって、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ１に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ３は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ４が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕとをリレーノード基地局ＢＳ１に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ４は、無線マルチホップ通信によって、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ３に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ５は、無線マルチホップ通信によって、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕを準コアノード基地局ＳＣＮＤ１に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ６は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ７が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕを準コアノード基地局ＳＣＮＤ１に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ７は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ８が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ６に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ８は、無線マルチホップ通信によって、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ７に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ９は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ１０が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕを真コアノード基地局ＣＮＤ２に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ１０は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ１１が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ９に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ１１は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ１２が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ１０に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ１２は、無線マルチホップ通信によって、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ１１に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ１３は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ１４が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕを真コアノード基地局ＣＮＤ２に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ１４は、無線マルチホップ通信によって、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ１３に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ１５は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ１６が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕを真コアノード基地局ＣＮＤ２に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ１６は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ１７が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ１５に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ１７は、無線マルチホップ通信によって、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ１６に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ１８は、無線マルチホップ通信によって、リレーノード基地局ＢＳ１９が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕと、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕを準コアノード基地局ＳＣＮＤ２に伝送する。
リレーノード基地局ＢＳ１９は、無線マルチホップ通信によって、自己が収容した端末からのユーザデータ信号Ｕをリレーノード基地局ＢＳ１８に伝送する。
準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２の内部構成の詳細はそれぞれ同一であり、図４を参照して後述する。真コアノード基地局ＣＮＤ１，ＣＮＤ２の内部構成の詳細はそれぞれ同一であり、図５を参照して後述する。リレーノード基地局ＢＳ１～ＢＳ１９の内部構成の詳細はそれぞれ同一であり、図６を参照して後述する。なお、図１に示す無線通信システム１００では、リレーノード基地局が１９局、真コアノード基地局が２局、準コアノード基地局が２局設けられた例が示されているが、これは説明を分かり易くするためであって、準コアノード基地局、真コアノード基地局およびリレーノード基地局の置局数はそれぞれ限定されない。
リレーノード基地局ＢＳ１～ＢＳ１９は、収容対象となる１台以上の端末（例えば携帯電話機ＧＫ、スマートフォンＳＭ、タブレット端末ＴＢ）からのユーザデータ信号Ｕを中継する。つまり、リレーノード基地局ＢＳ１～ＢＳ１９は、中継すべきユーザデータ信号Ｕを、自己の属する無線マルチホップネットワークの経路構築時に基幹ネットワークＣＮＷ側（図４参照）により決められた通信相手に対して伝送する。
真コアノード基地局ＣＮＤ１，ＣＮＤ２は、基幹ネットワークＣＮＷとの間でバックホール（回線）を光ファイバ等の有線回線にて持つ。無線通信システム１００内の基地局（具体的には、真コアノード基地局、準コアノード基地局およびリレーノード基地局）のアクセス回線で端末との間で送受信されるユーザデータ信号Ｕは、この真コアノード基地局の有線バックホール（回線）または後述の準コアノード基地局の無線（ワイヤレス）バックホール回線を通じて基幹ネットワークＣＮＷとの間で送受信されることになる。真コアノード基地局ＣＮＤ１，ＣＮＤ２は、上流側においては基幹ネットワークＣＮＷに接続されるが、下流側においてはリレーノード基地局と接続される。また、真コアノード基地局ＣＮＤ１，ＣＮＤ２は、アクセス回線側においてはリレーノード基地局と同様に端末を収容する。
準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２は、例えばミリ波帯、準ミリ波帯あるいはマイクロ波帯の無線（ワイヤレス）回線にて基幹ネットワークＣＮＷとの間のバックホール（回線）を持つ。無線通信システム１００内の基地局（具体的には、真コアノード基地局、準コアノード基地局およびリレーノード基地局）のアクセス回線で端末との間で送受信されるユーザデータ信号Ｕは、前述の真コアノード基地局の有線バックホール（回線）または準コアノード基地局の無線（ワイヤレス）バックホール（回線）を通じて基幹ネットワークＣＮＷとの間で送受信されることになる。後述するように、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２は、その機能を（真）コアノード基地局とするモード（第１モードの一例）とリレーノード基地局とするモード（第２モードの一例）の２つのモードを持つ。しかし、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２は、現在の動作モードが第１モードである場合には、上流側においては基幹ネットワークＣＮＷに接続されるが、下流側においてはリレーノード基地局と接続される。一方、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２は、現在の動作モードが第２モードである場合には、上流側においても下流側においてもリレーノード基地局と接続される。また、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２は、アクセス回線側においてはリレーノード基地局と同様に端末を収容する。
また、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２は、基幹ネットワークＣＮＷから送られる無線マルチホップ経路信号Ｓ２（後述参照）に応じて、真コアノード基地局として機能する第１モード、あるいはリレーノード基地局として機能する第２モードに適応的に切り替えて動作する。図１の準コアノード基地局ＳＣＮＤ１、ＳＣＮＤ２は、それぞれ第１モード（つまり基幹ネットワークＣＮＷとの間で無線バックホールを介して無線通信する真コアノード基地局）として動作する例が示されている。
基幹ネットワークＣＮＷは、例えば光ファイバを用いた光回線等の有線バックホールＬＬ１，ＬＬ２を介して高速なデータ有線通信を可能とするネットワーク（例えばインターネット）である。また、基幹ネットワークＣＮＷは、上述したミリ波帯、準ミリ波帯あるいはマイクロ波帯の無線バックホールＷＢＬ１，ＷＢＬ２を介して高速なデータ無線通信を可能とするネットワークでもある。これは、マイクロ波帯のＬＴＥ（Long Term Evolution）あるいはマイクロ波帯の５Ｇの周波数帯が無線（ワイヤレス）バックホールに採用される可能性もあることに基づく。
ここで、実施の形態１に係る無線通信システム１００において用いられる無線シングルホップ通信（以下「シングルホップ」と略記する場合がある）と無線マルチホップ通信（以下「マルチホップ」と略記する場合がある）について簡単に説明する。シングルホップとマルチホップとは互いに対置する概念である。シングルホップは、単一のリレーノード基地局が、他のリレーノード基地局からのユーザデータ信号を受信せず、真コアノード基地局あるいは準コアノード基地局との間で１ホップ（つまり１度のデータ転送等の中継）によって直接にデータ伝送することを指す。一方、マルチホップは、リレーノード基地局同士の間、または、リレーノード基地局と真コアノード基地局もしくは準コアノード基地局との間を、マルチホップ（つまり複数回のデータ伝送等の中継）によってデータ伝送することを指す。例えば、リレーノード基地局ＢＳ２と真コアノード基地局ＣＮＤ１との間の通信はマルチホップとなり、リレーノード基地局ＢＳ１と真コアノード基地局ＣＮＤ１との間の通信はシングルホップとなる。なお、無線通信システム１００を構成するそれぞれの種類の基地局においては、基地局と基地局との間の無線リンク（ワイヤレスマルチホップの構成要素となる無線リンク）の最大伝送距離は同等である。無線バックホール（これは準コアノード基地局と基幹ネットワークＣＮＷとの間のマルチホップを伴わない無線リンク）の距離は、上述した無線リンク（基地局と基地局との間の無線リンク）とは無線規格すら異なることも大いにあり得るので、最大伝送距離を長くとる必要があるならそれが可能な無線規格を採用すればよい。
図２および図３は、それぞれ実施の形態１に係る無線通信システム１００のシステム構成例を示す図である。図２および図３の説明において、図１の説明と重複する内容の説明は省略し、異なる内容について説明する。
図２では、例えば準コアノード基地局ＳＣＮＤ１と基幹ネットワークＣＮＷとの間の伝搬路中に大型トラックＴＲＫ１等の遮蔽物が短期間侵入あるいは長期間滞留した例が示されている。上述したように、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１は、基幹ネットワークＣＮＷとの間でミリ波帯あるいは準ミリ波帯の無線バックホールＷＢＬ１を介して高速なデータ無線通信が可能である。しかし、無線バックホールＷＢＬ１が遮蔽物挿入に基づいて電波伝搬損失が大きくなるようなミリ波帯あるいは準ミリ波帯の無線通信を適用している場合には、大型トラックＴＲＫ１等の遮蔽物が伝搬路に侵入あるいは滞留すると電波の伝搬減衰量が大きくなり、無線バックホールＷＢＬ１の回線品質が相当に劣化する。この結果、例えばスループット（ｂｐｓ）が大幅に低下する。このため、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１と基幹ネットワークＣＮＷとの間で無線バックホールＷＢＬ１を介したデータ無線通信を行うのに適した無線環境でなくなる。但し、ビル等の反射経路が存在すれば、必ずしも遮蔽物の侵入によって電波の伝搬減衰量が増大して回線品質が大きく劣化する訳ではない。
実施の形態１では、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１は、大型トラックＴＲＫ１等の遮蔽物が侵入した等のように基幹ネットワークＣＮＷとの間の無線バックホールＷＢＬ１の回線品質が所定値（規定値）未満となった場合、その旨を示す報告を基幹ネットワークＣＮＷに行う。また、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１は、基幹ネットワークＣＮＷから送られる無線マルチホップ経路信号Ｓ２に応じて、現在の動作モードを第１モード（真コアノード基地局の機能）から第２モード（リレーノード基地局の機能）に切り替える。例えば、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１は、最も周辺の近くに配置されている（言い換えると、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１が最も良好な）リレーノード基地局ＢＳ３との間で無線マルチホップ通信により接続する。
一方で、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１は、大型トラックＴＲＫ１等の遮蔽物が存在しなくなった等のように基幹ネットワークＣＮＷとの間の無線バックホールＷＢＬ１の回線品質が所定値（規定値）以上となった場合、その旨を示す報告を基幹ネットワークＣＮＷに行う。また、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１は、基幹ネットワークＣＮＷから送られる無線マルチホップ経路信号Ｓ２に応じて、現在の動作モードを第２モード（リレーノード基地局の機能）から第１モード（真コアノード基地局の機能）に切り替える。例えば、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１は、無線バックホールＷＢＬ１を構築し、基幹ネットワークＣＮＷとの間で無線バックホールＷＢＬ１により接続する。
図３では、例えば基幹ネットワークＣＮＷのシステム運営者あるいはシステム管理者の操作により、基幹ネットワークＣＮＷに対し、意図的な準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２の機能切替信号が入力された例が示されている。このような機能切替信号は、次の理由により入力されることが考えられる。例えば、無線バックホールＷＢＬ１，ＷＢＬ２が既存のセルラー通信事業者から提供される５Ｇの無線回線等の利用によって構成されている場合、無線バックホールのリンクでの通信トラフィック量に応じた通信料金（つまりセルラー通信事業者への課金）の支払いが生じる。このため、無線バックホールのシステム容量の需要（例えば収容するべきトラフィックの発生量）に対してコアノード比率を低くしても余裕がある状況（例えば休日のオフィス街、早朝あるいは夜間の商店街、大学キャンパス）では、無線バックホールＷＢＬ１，ＷＢＬ２のリンクでの通信トラフィック量を抑制することによって、無線通信システム１００のシステム運営者によるシステム運用費用の抑制や、その結果として端末の利用者の通信料金の低減を実現できる可能性がある。
実施の形態１では、上述した機能切替信号に基づいて、基幹ネットワークＮＣＷから、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２に対し、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２のモードを第２モード（リレーノード基地局の機能）に変更する旨の情報が含まれる無線マルチホップ経路信号Ｓ２が送られる。この場合、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２は、基幹ネットワークＣＮＷから送られる無線マルチホップ経路信号Ｓ２に応じて、現在の動作モードを第１モード（真コアノード基地局の機能）から第２モード（リレーノード基地局の機能）に切り替える。例えば、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１は、最も周辺の近くに配置されている（言い換えると、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１が最も良好な）リレーノード基地局ＢＳ３との間で無線マルチホップ通信により接続する。同様に、準コアノード基地局ＳＣＮＤ２は、最も周辺の近くに配置されている（言い換えると、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１が最も良好な）リレーノード基地局ＢＳ１５との間で無線マルチホップ通信により接続する。
次に、準コアノード基地局１０、真コアノード基地局２０、リレーノード基地局３０の順に、具体的なハードウェア構成例について、図４、図５および図６をそれぞれ参照して説明する。
図４は、実施の形態１に係る準コアノード基地局１０のハードウェア構成例を示すブロック図である。第１基地局の一例としての準コアノード基地局１０は、メモリＭ１と、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１と、周辺基地局無線回線品質監視部１２と、アクセス回線送受信部１３と、ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部１４と、ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部１５と、ワイヤレスバックホール送受信部１６とを含む構成である。なお、図４および図５では、バックホールを便宜的に「ＢＨ」と略記している。図４に示す準コアノード基地局１０は、図１～図３に示す準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２にそれぞれ対応する。
メモリＭ１は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）を用いて構成され、準コアノード基地局１０の動作を規定したプログラムをＲＯＭにおいて記憶する。また、メモリＭ１は、準コアノード基地局１０内の各部における各種の演算等の処理時におけるワークメモリとして使用される。
ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１は、プロセッサ（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array））を用いて構成される。ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１は、ユーザデータ信号Ｕ、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１、無線マルチホップ経路信号Ｓ２、ワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３を準コアノード基地局１０内の各部との間で入力あるいは出力を行う。
制御部の一例としてのワイヤレスマルチホップ経路管理部１１は、ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部１５あるいはワイヤレスバックホール送受信部１６からの無線マルチホップ経路信号Ｓ２に従って、準コアノード基地局１０の現在の動作モードを管理する。例えば、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１は、無線マルチホップ経路信号Ｓ２に応じて、現在の動作モードを第１モード（コアノード基地局の機能）から第２モード（リレーノード基地局の機能）に切り替えたり、反対に、現在の動作モードを第２モード（リレーノード基地局の機能）から第１モード（コアノード基地局の機能）に切り替えたりする。
第２測定部の一例としての周辺基地局無線回線品質監視部１２は、準コアノード基地局１０の周辺の１以上のリレーノード基地局（外部基地局の一例）との間の無線回線品質を測定しながら定常的に監視する。周辺基地局無線回線品質監視部１２は、測定結果としての周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１（第２品質測定結果の一例）をワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送る。なお、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１には、測定を行った準コアノード基地局１０の識別情報が含まれる。
アクセス回線送受信部１３は、準コアノード基地局１０が収容対象とする１台以上の端末（例えば図１に示す携帯電話機ＧＫ、スマートフォンＳＭ、タブレット端末ＴＢ参照）との間でアクセス回線を用いた通信を行う。アクセス回線送受信部１３は、端末から送られたユーザデータ信号Ｕを受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送ったり、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からのユーザデータ信号Ｕを端末に送ったりする。
第２通信部の一例としてのワイヤレスマルチホップ下流側送受信部１４は、ワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓとの間で無線マルチホップにより接続して無線通信を行う。図１の例では、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１に対するワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓは、リレーノード基地局ＢＳ５，ＢＳ６となる。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部１４は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓに送ったり、ワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓからのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送ったりする。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部１４は、ワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓから送られる周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１を受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送る。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部１４は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からの無線マルチホップ経路信号Ｓ２をワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓに送る。
第２通信部の一例としてのワイヤレスマルチホップ上流側送受信部１５は、ワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓとの間で無線マルチホップにより接続して無線通信を行う。図２，図３の例では、準コアノード基地局ＳＣＮＤ１に対するワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓは、リレーノード基地局ＢＳ３となるが、無線マルチホップ経路によってはリレーノード基地局であることに限定されず、真コアノード基地局であったり準コアノード基地局であったりしてもよい。ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部１５は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓに送ったり、ワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓからのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送ったりする。ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部１５は、ワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓから送られる無線マルチホップ経路信号Ｓ２を受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送る。ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部１５は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１をワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓに送る。また、ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部１５は、ワイヤレスバックホール送受信部１６からのワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３をワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓに送る。
第１測定部の一例としてのワイヤレスバックホール送受信部１６は、無線バックホールの無線回線品質を測定しながら定常的に監視するとともに、基幹ネットワークＣＮＷとの間で無線バックホールにより接続して無線通信を行う。第１通信部の一例としてのワイヤレスバックホール送受信部１６は、測定結果としてのワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３（第１品質測定結果の一例）をワイヤレスマルチホップ上流側送受信部１５に送ったり、無線バックホールを介して基幹ネットワークＣＮＷに送ったりする。なお、ワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３には、測定を行った準コアノード基地局１０の識別情報が含まれる。ワイヤレスバックホール送受信部１６は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からのユーザデータ信号Ｕを基幹ネットワークＣＮＷに送ったり、基幹ネットワークＣＮＷからのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送ったりする。ワイヤレスバックホール送受信部１６は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部１１からの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１を、無線バックホールを介して基幹ネットワークＣＮＷに送る。ワイヤレスバックホール送受信部１６は、基幹ネットワークＣＮＷからの無線マルチホップ経路信号Ｓ２をワイヤレスマルチホップ経路管理部１１に送る。
基幹ネットワークＣＮＷは、有線バックホール送受信部１と、ワイヤレスバックホール送受信部２と、ワイヤレスマルチホップ経路生成部３とを含む構成である。
有線バックホール送受信部１は、真コアノード基地局ＣＮＤ（図１の例では真コアノード基地局ＣＮＤ１，ＣＮＤ２参照）との間で有線バックホールを介して接続して有線通信を行う。有線バックホール送受信部１は、真コアノード基地局ＣＮＤからの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１を受信してワイヤレスマルチホップ経路生成部３に送る。有線バックホール送受信部１は、ワイヤレスマルチホップ経路生成部３からの無線マルチホップ経路信号Ｓ２を真コアノード基地局ＣＮＤに送る。
ワイヤレスバックホール送受信部２は、準コアノード基地局１０（図１の例では準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２参照）との間で無線バックホールを介して接続して無線通信を行う。ワイヤレスバックホール送受信部２は、準コアノード基地局１０からの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１を受信してワイヤレスマルチホップ経路生成部３に送る。ワイヤレスバックホール送受信部２は、ワイヤレスマルチホップ経路生成部３からの無線マルチホップ経路信号Ｓ２を準コアノード基地局１０に送る。
ワイヤレスマルチホップ経路生成部３は、無線通信システム１００に含まれる全ての基地局のそれぞれで測定された周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１、無線通信システム１００に含まれる全ての準コアノード基地局１０のそれぞれで測定されたワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３に基づいて、無線マルチホップ経路信号Ｓ２（経路信号の一例）を定常的に生成あるいは更新する。例えば、ワイヤレスマルチホップ経路生成部３は、それぞれの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１およびワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３を用いて、無線通信システム１００を構成する全ての基地局間を無線マルチホップにより繋ぐ適切な無線マルチホップ経路を生成する。また、ワイヤレスマルチホップ経路生成部３には、基幹ネットワークＣＮＷの運営者あるいは管理者の操作により、意図的な準コアノード基地局ＳＣＮＤ１，ＳＣＮＤ２の機能切替信号が入力される。ワイヤレスマルチホップ経路生成部３は、この機能切替信号をも加味して、無線マルチホップ経路信号Ｓ２を生成してよい。
図５は、実施の形態１に係る真コアノード基地局２０のハードウェア構成例を示すブロック図である。第３基地局の一例としての真コアノード基地局２０は、メモリＭ２と、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１と、周辺基地局無線回線品質監視部２２と、アクセス回線送受信部２３と、ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部２４と、有線バックホール送受信部２６とを含む構成である。図５に示す真コアノード基地局２０は、図１～図３に示す真コアノード基地局ＣＮＤ１，ＣＮＤ２にそれぞれ対応する。図５の説明において、図４の構成と同一の構成には同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。
メモリＭ２は、例えばＲＡＭおよびＲＯＭを用いて構成され、真コアノード基地局２０の動作を規定したプログラムをＲＯＭにおいて記憶する。また、メモリＭ２は、真コアノード基地局２０内の各部における各種の演算等の処理時におけるワークメモリとして使用される。
ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１は、プロセッサ（例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡ）を用いて構成される。ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１は、ユーザデータ信号Ｕ、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１、無線マルチホップ経路信号Ｓ２を真コアノード基地局２０内の各部との間で入力あるいは出力を行う。
周辺基地局無線回線品質監視部２２は、真コアノード基地局２０の周辺の１以上のリレーノード基地局（外部基地局の一例）との間の無線回線品質を測定しながら定常的に監視する。周辺基地局無線回線品質監視部２２は、測定結果としての周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１をワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送る。なお、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１には、測定を行った真コアノード基地局２０の識別情報が含まれる。
アクセス回線送受信部２３は、真コアノード基地局２０が収容対象とする１台以上の端末（例えば図１に示す携帯電話機ＧＫ、スマートフォンＳＭ、タブレット端末ＴＢ参照）との間でアクセス回線を用いた通信を行う。アクセス回線送受信部２３は、端末から送られたユーザデータ信号Ｕを受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送ったり、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１からのユーザデータ信号Ｕを端末に送ったりする。
ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部２４は、ワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓとの間で無線マルチホップにより接続して無線通信を行う。図１の例では、真コアノード基地局ＣＮＤ１に対するワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓは、リレーノード基地局ＢＳ１となる。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部２４は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１からのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓに送ったり、ワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓからのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送ったりする。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部２４は、ワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓから送られる周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１を受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送る。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部２４は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１からの無線マルチホップ経路信号Ｓ２をワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓに送る。
有線バックホール送受信部２６は、基幹ネットワークＣＮＷとの間で有線バックホールにより接続して有線通信を行う。有線バックホール送受信部２６は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１からのユーザデータ信号Ｕを基幹ネットワークＣＮＷに送ったり、基幹ネットワークＣＮＷからのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送ったりする。有線バックホール送受信部２６は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部２１からの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１を、有線バックホールを介して基幹ネットワークＣＮＷに送る。有線バックホール送受信部２６は、基幹ネットワークＣＮＷからの無線マルチホップ経路信号Ｓ２をワイヤレスマルチホップ経路管理部２１に送る。
基幹ネットワークＣＮＷにおいて、有線バックホール送受信部１は、真コアノード基地局ＣＮＤ，２０との間で有線バックホールを介して接続して有線通信を行う。有線バックホール送受信部１は、真コアノード基地局ＣＮＤ，２０からの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１を受信してワイヤレスマルチホップ経路生成部３に送る。有線バックホール送受信部１は、ワイヤレスマルチホップ経路生成部３からの無線マルチホップ経路信号Ｓ２を真コアノード基地局ＣＮＤ，２０に送る。
図６は、実施の形態１に係るリレーノード基地局３０のハードウェア構成例を示すブロック図である。第２基地局の一例としてのリレーノード基地局３０は、メモリＭ３と、ワイヤレスマルチホップ経路管理部３１と、周辺基地局無線回線品質監視部３２と、アクセス回線送受信部３３と、ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部３４と、ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部３５とを含む構成である。図６に示すリレーノード基地局３０は、図１～図３に示すリレーノード基地局ＢＳ１～ＢＳ１９にそれぞれ対応する。図６の説明において、図４の構成と同一の構成には同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。
メモリＭ３は、例えばＲＡＭおよびＲＯＭを用いて構成され、リレーノード基地局３０の動作を規定したプログラムをＲＯＭにおいて記憶する。また、メモリＭ３は、リレーノード基地局３０内の各部における各種の演算等の処理時におけるワークメモリとして使用される。
ワイヤレスマルチホップ経路管理部３１は、プロセッサ（例えばＣＰＵまたはＦＰＧＡ）を用いて構成される。ワイヤレスマルチホップ経路管理部３１は、ユーザデータ信号Ｕ、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１、無線マルチホップ経路信号Ｓ２をリレーノード基地局３０内の各部との間で入力あるいは出力を行う。
周辺基地局無線回線品質監視部３２は、リレーノード基地局３０の周辺の１以上のリレーノード基地局（外部基地局の一例）、真コアノード基地局２０、準コアノード基地局１０との間の無線回線品質を測定しながら定常的に監視する。周辺基地局無線回線品質監視部３２は、測定結果としての周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１をワイヤレスマルチホップ経路管理部３１に送る。なお、周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１には、測定を行ったリレーノード基地局３０の識別情報が含まれる。
アクセス回線送受信部３３は、リレーノード基地局３０が収容対象とする１台以上の端末（例えば図１に示す携帯電話機ＧＫ、スマートフォンＳＭ、タブレット端末ＴＢ参照）との間でアクセス回線を用いた通信を行う。アクセス回線送受信部３３は、端末から送られたユーザデータ信号Ｕを受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部３１に送ったり、ワイヤレスマルチホップ経路管理部３１からのユーザデータ信号Ｕを端末に送ったりする。
ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部３４は、ワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓとの間で無線マルチホップにより接続して無線通信を行う。図１の例では、リレーノード基地局ＢＳ３に対するワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓは、リレーノード基地局ＢＳ４となる。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部３４は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部３１からのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓに送ったり、ワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓからのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部３１に送ったりする。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部３４は、ワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓから送られる周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１を受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部３１に送る。ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部３４は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部３１からの無線マルチホップ経路信号Ｓ２をワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局ＷＭＤＢｓに送る。
ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部３５は、ワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓとの間で無線マルチホップにより接続して無線通信を行う。図１の例では、リレーノード基地局ＢＳ３に対するワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓは、リレーノード基地局ＢＳ１となるが、無線マルチホップ経路によってはリレーノード基地局であることに限定されず、真コアノード基地局であったり準コアノード基地局であったりしてもよい。ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部３５は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部３１からのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓに送ったり、ワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓからのユーザデータ信号Ｕをワイヤレスマルチホップ経路管理部３１に送ったりする。ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部３５は、ワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓから送られる無線マルチホップ経路信号Ｓ２を受信してワイヤレスマルチホップ経路管理部３１に送る。ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部３５は、ワイヤレスマルチホップ経路管理部３１からの周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１をワイヤレスマルチホップ上流側基地局ＷＭＵＢｓに送る。
なお図７に示すように、実施の形態１に係る無線通信システム１００ａでは、基幹ネットワークＣＮＷに接続される基地局として真コアノード基地局２０が省略されても構わない。図７は、実施の形態１に係る無線通信システム１００ａのシステム構成例を示す図である。図７の説明において、図１の説明と重複する内容の説明は省略し、異なる内容について説明する。
図７に示す無線通信システム１００ａと図１に示す無線通信システム１００との違いは、真コアノード基地局の置局数である。図７の無線通信システム１００ａでは、真コアノード基地局の置局数がゼロであり、図１の真コアノード基地局ＣＮＤ１，ＣＮＤ２の代わりに準コアノード基地局ＳＣＮＤ３，ＳＣＮＤ４が置局されている。準コアノード基地局ＳＣＮＤ３は、無線バックホールＷＢＬ３を介して基幹ネットワークＣＮＷと接続してデータ無線通信する。同様に、準コアノード基地局ＳＣＮＤ４は、無線バックホールＷＢＬ４を介して基幹ネットワークＣＮＷと接続してデータ無線通信する。
上述したように、実施の形態１に係る無線通信システムが適用されるユースケースには、災害現場、例えば１０日間程の短期的な工事現場、イベント会場等のように、一時的に無線通信が可能となるサービスエリア（言い換えると、インターネット接続環境）が形成できるユースケースが存在する。このようなユースケースにおいても図７に示す無線通信システム１００ａの構成をとることで、有線バックホールの敷設工事を不要とできるので簡易なシステム構築が可能となり、システム運営者あるいはシステム管理者の利便性が的確に向上することが期待される。
＜無線通信システムの動作＞
次に、実施の形態１に係る無線通信システム１００の動作について、図８および図９を参照して説明する。図８は、実施の形態１に係る無線通信システム１００の動作手順例を示すフローチャートである。図９は、実施の形態１に係る準コアノード基地局１０の動作手順例を示すフローチャートである。
図８において、基幹ネットワークＣＮＷのワイヤレスマルチホップ経路生成部３は、無線通信システム１００を構成する各種の基地局（例えば、真コアノード基地局、コアノード機能の準コアノード基地局、リレーノード機能の準コアノード基地局、リレーノード基地局）の存在を判別する（Ｓｔ１）。ワイヤレスマルチホップ経路生成部３は、無線通信システム１００を構成する各種の基地局から送られてくる周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１およびワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３に基づいて、無線マルチホップ経路信号Ｓ２を生成（構築）あるいは更新する（Ｓｔ２）。これにより、準コアノード基地局１０は、ステップＳｔ２において生成あるいは更新された無線マルチホップ経路信号Ｓ２に応じて、第１モード（コアノード基地局の機能）に切り替えたり、第２モード（リレーノード基地局の機能）に切り替えたりする。なお、説明を分かり易くするために、ステップＳｔ２の処理により、第１モード（コアノード基地局の機能）の準コアノード基地局１０と第２モード（リレーノード基地局の機能）の準コアノード基地局１０とが併存すると想定する。
無線通信システム１００において、それぞれの基地局（例えば、真コアノード基地局、コアノード機能の準コアノード基地局、リレーノード機能の準コアノード基地局、リレーノード基地局）では、各基地局に収容される端末との間でユーザデータ信号Ｕの送受信が行われる（Ｓｔ３）。
ここで、システム運営者あるいはシステム管理者の操作により、意図的な準コアノード基地局１０の機能切替信号がワイヤレスマルチホップ経路生成部３に入力されたか否かが判別される（Ｓｔ４）。意図的な準コアノード基地局１０の機能切替信号がワイヤレスマルチホップ経路生成部３に入力されたと判別された場合には（Ｓｔ４、ＹＥＳ）、無線通信システム１００の動作はステップＳｔ１に戻る。つまり、ワイヤレスマルチホップ経路生成部３によって、準コアノード基地局１０のモードが第２モード（リレーモード基地局の機能）に切り替えられるように無線マルチホップ経路信号Ｓ２が生成されることになる。
一方、意図的な準コアノード基地局１０の機能切替信号がワイヤレスマルチホップ経路生成部３に入力されていないと判別された場合には（Ｓｔ４、ＮＯ）、ワイヤレスマルチホップ経路生成部３は無線マルチホップ経路信号Ｓ２を再生成することなく、無線通信システム１００の動作はステップＳｔ５に進む。
第１モード（コアノード基地局の機能）の準コアノード基地局１０は、無線バックホールの無線回線品質あるいは電波の伝搬損失を測定し、その測定結果に相当するワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３を生成する（Ｓｔ５）。第１モード（コアノード基地局の機能）の準コアノード基地局１０は、ワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３に含まれる測定結果（回線品質）が所定値（規定値）未満であるか否かを判定する（Ｓｔ６）。ワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３に含まれる測定結果が所定値未満ではないと判定された場合には（Ｓｔ６、ＮＯ）、無線通信システム１００の処理はステップＳｔ８に進む。
一方、第１モード（コアノード基地局の機能）の準コアノード基地局１０は、ワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３に含まれる測定結果が所定値未満であると判定した場合には（Ｓｔ６、ＹＥＳ）、ステップＳｔ５で生成されたワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３を基幹ネットワークＮＷのワイヤレスマルチホップ経路生成部３に報告する（Ｓｔ７）。ステップＳｔ７の後、無線通信システム１００の処理はステップＳｔ１に戻る。つまり、ワイヤレスマルチホップ経路生成部３によって、準コアノード基地局１０のモードが第２モード（リレーモード基地局の機能）に切り替えられるように無線マルチホップ経路信号Ｓ２が生成されることになる。
第２モード（リレーノード基地局の機能）の準コアノード基地局１０は、無線バックホールの無線回線品質あるいは電波の伝搬損失を測定し、その測定結果に相当するワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３を生成する（Ｓｔ８）。第２モード（リレーノード基地局の機能）の準コアノード基地局１０は、ワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３に含まれる測定結果（回線品質）が所定値（規定値）以上であるか否かを判定する（Ｓｔ９）。ワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３に含まれる測定結果が所定値以上ではないと判定された場合には（Ｓｔ９、ＮＯ）、無線通信システム１００の処理はステップＳｔ３に戻る。つまり、現在の無線マルチホップ経路は変更されずに維持されて各基地局において通信が実行される。
一方、第２モード（リレーノード基地局の機能）の準コアノード基地局１０は、ワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３に含まれる測定結果が所定値以上であると判定した場合には（Ｓｔ９、ＹＥＳ）、ステップＳｔ８で生成されたワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３を基幹ネットワークＮＷのワイヤレスマルチホップ経路生成部３に報告する（Ｓｔ１０）。ステップＳｔ１０の後、無線通信システム１００の処理はステップＳｔ１に戻る。つまり、ワイヤレスマルチホップ経路生成部３によって、準コアノード基地局１０のモードが第１モード（コアノード基地局の機能）に切り替えられるように無線マルチホップ経路信号Ｓ２が生成されることになる。
図９において、準コアノード基地局１０は、自局が収容対象とする１台以上の端末（例えば図１に示す携帯電話機ＧＫ、スマートフォンＳＭ、タブレット端末ＴＢ参照）との間でアクセス回線を用いたユーザデータ信号Ｕの通信を行う（Ｓｔ１１）。
準コアノード基地局１０は、自局の周辺の１以上のリレーノード基地局３０との間の無線回線品質を測定しながら定常的に監視しており、測定結果としての周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１を生成して基幹ネットワークＣＮＷのワイヤレスマルチホップ経路生成部３に報告する（Ｓｔ１２）。
準コアノード基地局１０は、無線バックホールの無線回線品質を測定しながら定常的に監視しており、測定結果としてのワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３を生成して基幹ネットワークＣＮＷのワイヤレスマルチホップ経路生成部３に報告する（Ｓｔ１３）。
準コアノード基地局１０は、基幹ネットワークＣＮＷのワイヤレスマルチホップ経路生成部３により生成された無線マルチホップ経路信号Ｓ２を受信し（Ｓｔ１４）、この無線マルチホップ経路信号Ｓ２に応じて、現在の動作モードを第１モード（コアノード基地局の機能）から第２モード（リレーノード基地局の機能）に切り替えたり、反対に、現在の動作モードを第２モード（リレーノード基地局の機能）から第１モード（コアノード基地局の機能）に切り替えたりする（Ｓｔ１５）。
ステップＳｔ１５の後、準コアノード基地局１０は、現在のモードが第１モード（コアノード基地局の機能）であると判定した場合には（Ｓｔ１６、ＹＥＳ）、無線マルチホップ経路信号Ｓ２に含まれる無線マルチホップ経路に基づき、経路上流側に対しては無線バックホールを介して各種のデータ信号を転送し、経路下流側に対しては無線マルチホップを介して各種のデータ信号を転送する（Ｓｔ１７）。
一方、準コアノード基地局１０は、現在のモードが第２モード（リレーノード基地局の機能）であると判定した場合には（Ｓｔ１６、ＮＯ）、無線マルチホップ経路信号Ｓ２に含まれる無線マルチホップ経路に基づき、経路上流側および経路下流側のいずれに対しても無線マルチホップを介して各種のデータ信号を転送する（Ｓｔ１８）。
以上により、実施の形態１に係る無線通信システム１００は、基幹ネットワークＣＮＷとの間で無線バックホールにより接続可能な少なくとも１つの準コアノード基地局１０と、準コアノード基地局１０、および、準コアノード基地局１０との間で無線マルチホップにより接続される１以上のリレーノード基地局３０を含む無線マルチホップ経路を生成するワイヤレスマルチホップ経路生成部３と、を含む。準コアノード基地局１０は、無線バックホールの回線品質を示すワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３と、準コアノード基地局１０の周囲に配置されるリレーノード基地局３０との間の回線品質を示す周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１と、をワイヤレスマルチホップ経路生成部３に報告する。ワイヤレスマルチホップ経路生成部３は、準コアノード基地局１０から送られたワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３および周辺基地局無線回線品質信号Ｓ１に基づいて、無線マルチホップ経路を示す無線マルチホップ経路信号Ｓ２を生成して準コアノード基地局１０に送る。準コアノード基地局１０は、無線マルチホップ経路信号Ｓ２に応じて、基幹ネットワークＣＮＷとの間で無線バックホールにより接続する第１モード、または周囲に配置されるリレーノード基地局３０との間で無線マルチホップにより接続する第２モードに切り替える。
ここで、実施の形態１に係る無線通信システム１００と従来技術に係る無線通信システム１００ｚ１，１００ｚ２との違いについて、図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、第１の従来技術に係る無線通信システム１００ｚ１のシステム構成例を示す図である。図１１は、第２の従来技術に係る無線通信システム１００ｚ２のシステム構成例を示す図である。
図１０に示す従来の無線通信システム１００ｚ１と、図１に示す実施の形態１に係る無線通信システム１００とにおいて、基地局のトータルの置局数（合計２３局）は同一であるが、置局されている基地局の種別が異なる。例えば図１０では、実施の形態１に係る準コアノード基地局１０は置局されておらず、基幹ネットワークＣＮＷｚに有線バックホールＬＬ１ｚ，ＬＬ２ｚにて接続されるコアノード基地局ＣＮＤ１ｚ，ＣＮＤ２ｚの置局数は「２」であり、無線マルチホップによりいずれかのコアノード基地局に接続されるリレーノード基地局ＢＳ１～ＢＳ１９，ＢＳ２０，ＢＳ２１の置局数は「２１」である。一方、例えば図１では、真コアノード基地局２０の置局数は「２」、準コアノード基地局１０の置局数は「２」、リレーノード基地局３０の置局数は「１９」である。つまり、図１０に示す従来の無線通信システム１００ｚ１に対し、実施の形態１に係る無線通信システム１００では、リレーノード基地局の置局数が低減されているので、無線通信システム１００のリレーノード基地局群が収容可能なシステム容量の低下が一定程度抑制されている。
図１１に示す従来の無線通信システム１００ｚ２と、図１に示す実施の形態１に係る無線通信システム１００とにおいて、基地局のトータルの置局数（合計２３局）は同一であるが、置局されている基地局の種別が異なる。例えば図１１では、実施の形態１に係る準コアノード基地局１０は置局されておらず、基幹ネットワークＣＮＷｚに有線バックホールにて接続されるコアノード基地局ＣＮＤ１ｚ，ＣＮＤ２ｚ，ＣＮＤ３ｚ，ＣＮＤ４ｚの置局数は「４」であり、無線マルチホップによりいずれかのコアノード基地局に接続されるリレーノード基地局ＢＳ１～ＢＳ１９の置局数はリレーノード基地局の「１９」である。一方、例えば図１では、真コアノード基地局２０の置局数は「２」、準コアノード基地局１０の置局数は「２」、リレーノード基地局３０の置局数は「１９」である。つまり、図１１に示す従来の無線通信システム１００ｚ２に対し、実施の形態１に係る無線通信システム１００では、真コアノード基地局の置局数が低減されているので、無線通信システム１００の構築において有線バックホールの敷設工事の負担を相当に軽減できる。
これにより、実施の形態１に係る無線通信システム１００は、無線バックホールの無線回線品質および周辺基地局との間の無線回線品質のそれぞれに応じて、準コアノード基地局１０の動作モードをコアノード基地局あるいはリレーノード基地局の機能のいずれか適応的に切り替えできる。従って、無線通信システム１００によれば、有線ケーブルでのバックホール回線の敷設の低減とシステム容量の低下の抑制とを両立できる。
また、無線マルチホップ経路上には、基幹ネットワークＣＮＷとの間で有線バックホールにより接続され、かつ１以上のリレーノード基地局３０との間で無線マルチホップにより接続される真コアノード基地局２０、が更に配置される。これにより、無線通信システム１００は、基幹ネットワークＣＮＷとの間で有線バックホールによって接続される真コアノード基地局２０を介して、それぞれのリレーノード基地局３０が収容したユーザデータ信号Ｕを安定的に基幹ネットワークＣＮＷに通信できる。
また、準コアノード基地局１０は、所定値未満である測定結果を含むワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３を報告した後にワイヤレスマルチホップ経路生成部３から送られた無線マルチホップ経路信号Ｓ２に基づいて、現在の動作モードを第２モードに切り替える。これにより、準コアノード基地局１０は、基幹ネットワークＣＮＷとの間の伝搬路中に大型トラックＴＲＫ１等の遮蔽物が侵入した場合等の無線バックホールの無線回線品質が芳しくない場合でも、基幹ネットワークＣＮＷとの間の無線通信を中断して状況に合わせて適応的に周囲のリレーノード基地局３０と無線通信可能なリレーノード基地局３０として動作できる。
また、準コアノード基地局１０は、第２モード時において、無線マルチホップ経路の上流側および下流側のそれぞれに対し、無線マルチホップを介してデータ信号を送る。これにより、準コアノード基地局１０は、データ無線通信の際に、上流側および下流側のいずれについても周囲のリレーノード基地局３０との間で無線マルチホップ通信を行えて、安定的にデータ無線通信を行える。
また、準コアノード基地局１０は、所定値以上である測定結果を含むワイヤレスバックホール回線品質信号Ｓ３を報告した後にワイヤレスマルチホップ経路生成部３から送られた無線マルチホップ経路信号Ｓ２に基づいて、現在の動作モードを第１モードに切り替える。これにより、準コアノード基地局１０は、基幹ネットワークＣＮＷとの間の伝搬路中に存在していた大型トラックＴＲＫ１等の遮蔽物がいなくなった場合等の無線バックホールの無線回線品質が良好に回復した場合、無線バックホールを介して基幹ネットワークＣＮＷとの間の無線通信を再開できる。
また、準コアノード基地局１０は、第１モード時において、無線マルチホップ経路の上流側には無線バックホールを介してユーザデータ信号Ｕを送り、無線マルチホップ経路の下流側には無線マルチホップを介してユーザデータ信号Ｕを送る。これにより、準コアノード基地局１０は、データ無線通信の際に、上流側には無線バックホールを用い、下流側には無線マルチホップ通信を用いて、基幹ネットワークＣＮＷあるいは周囲のリレーノード基地局３０との間で安定的にデータ無線通信を行える。
以上、添付図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても本開示の技術的範囲に属すると了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
本開示は、無線バックホールの無線回線品質および周辺基地局との間の無線回線品質のそれぞれに応じて、コアノード基地局あるいはリレーノード基地局の機能を適応的に切り替え、有線ケーブルでのバックホール回線の敷設の低減とシステム容量の低下の抑制とを両立する無線通信システム、無線通信方法および基地局として有用である。
１ 有線バックホール送受信部
２ ワイヤレスバックホール送受信部
３ ワイヤレスマルチホップ経路生成部
１０ 準コアノード基地局
１１、２１、３１ ワイヤレスマルチホップ経路管理部
１２、２２、３２ 周辺基地局無線回線品質監視部
１３、２３、３３ アクセス回線送受信部
１４、２４、３４ ワイヤレスマルチホップ下流側送受信部
１５、３５ ワイヤレスマルチホップ上流側送受信部
１６ ワイヤレスバックホール送受信部
２０ 真コアノード基地局
２６ 有線バックホール送受信部
３０ リレーノード基地局
１００ 無線通信システム
ＣＮＤ 真コアノード基地局
ＣＮＷ 基幹ネットワーク
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ メモリ
ＷＭＤＢｓ ワイヤレスマルチホップ下流側リレーノード基地局
ＷＭＵＢｓ ワイヤレスマルチホップ上流側基地局

Claims (6)

  1. 基幹ネットワークとの間で無線バックホールにより接続可能な少なくとも１つの第１基地局と、
    前記第１基地局、および、前記第１基地局との間で無線マルチホップにより接続される１以上の第２基地局を含む無線マルチホップ経路を生成する経路生成部と、を含み、
    前記第１基地局は、前記無線バックホールの回線品質を示す第１品質測定結果と、前記第１基地局の周囲に配置される前記第２基地局との間の回線品質を示す第２品質測定結果と、を前記経路生成部に報告し、
    前記経路生成部は、
    前記第１基地局から送られた前記第１品質測定結果が所定値以上である場合に、前記第１基地局の動作モードを、前記基幹ネットワークとの間で前記無線バックホールにより接続する第１モードに切り替える経路信号を生成し、
    前記第１基地局から送られた前記第１品質測定結果が前記所定値未満である場合に、前記第１基地局の動作モードを、前記第２品質測定結果に基づいて選択された前記第２基地局との間で無線マルチホップにより接続する第２モードに切り替える経路信号を生成し、前記経路信号を前記第１基地局に送り、
    前記第１基地局は、前記経路信号に応じて、自局の動作モードを、前記第１モード、または前記第２モードに切り替える、
    無線通信システム。
  2. 前記無線マルチホップ経路上には、前記基幹ネットワークとの間で有線バックホールにより接続され、かつ１以上の前記第２基地局との間で無線マルチホップにより接続される第３基地局、が更に配置される、
    請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 前記第１基地局は、前記第２モードにおいて、前記無線マルチホップ経路の上流側および下流側のそれぞれに対し、前記無線マルチホップを介してデータ信号を送る、
    請求項１に記載の無線通信システム。
  4. 前記第１基地局は、前記第１モードにおいて、前記無線マルチホップ経路の上流側には前記無線バックホールを介してデータ信号を送り、前記無線マルチホップ経路の下流側には前記無線マルチホップを介してデータ信号を送る、
    請求項１に記載の無線通信システム。
  5. 基幹ネットワークとの間で無線バックホールにより接続可能な少なくとも１つの第１基地局と、前記第１基地局、および、前記第１基地局との間で無線マルチホップにより接続される１以上の第２基地局を含む無線マルチホップ経路を生成する経路生成部と、を含む無線通信システムにおける無線通信方法であって、
    前記第１基地局は、前記無線バックホールの回線品質を示す第１品質測定結果と、前記第１基地局の周囲に配置される前記第２基地局との間の回線品質を示す第２品質測定結果と、を前記経路生成部に報告し、
    前記経路生成部は、
    前記第１基地局から送られた前記第１品質測定結果が所定値以上である場合に、前記第１基地局の動作モードを、前記基幹ネットワークとの間で前記無線バックホールにより接続する第１モードに切り替える経路信号を生成し、
    前記第１基地局から送られた前記第１品質測定結果が前記所定値未満である場合に、前記第１基地局の動作モードを、前記第２品質測定結果に基づいて選択された前記第２基地局との間で無線マルチホップにより接続する第２モードに切り替える経路信号を生成し、前記経路信号を前記第１基地局に送り、
    前記第１基地局は、前記経路信号に応じて、自局の動作モードを、前記第１モード、または前記第２モードに切り替える、
    無線通信方法。
  6. 基幹ネットワークとの間で無線バックホールにより接続可能な基地局であって、
    前記基地局、および、前記基地局との間で無線マルチホップにより接続される１以上の外部基地局を含む無線マルチホップ経路を生成する経路生成部との間で前記無線バックホールにより通信する第１通信部と、
    前記外部基地局との間で前記無線マルチホップにより通信する第２通信部と、
    前記無線バックホールの回線品質を示す第１品質を測定する第１測定部と、
    前記外部基地局との間の回線品質を示す第２品質を測定する第２測定部と、
    前記第１品質および前記第２品質のそれぞれの測定結果に基づいて前記経路生成部から送られる前記無線マルチホップ経路の経路信号に応じて、前記基幹ネットワークとの間で前記無線バックホールにより接続する第１モード、または前記第２品質に基づいて選択した前記外部基地局との間で前記無線マルチホップにより接続する第２モードに切り替える制御部と、を備え、
    前記経路信号は、
    前記第１品質が所定値以上である場合に、前記基地局の動作モードを、前記第１モードに切り替える信号であり、
    前記第１品質が前記所定値未満である場合に、前記基地局の動作モードを、前記第２モードに切り替える信号である、
    基地局。
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