JPWO2011111111A1 - 通信区間設定方法、中継局、移動通信システム - Google Patents

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Abstract

本実施形態の移動通信システムでは、移動中継局は、ハンドオーバを検出してからハンドオーバ先の基地局との新たなバックホールが適用されるまでの間に、移動中継局RNの配下の移動局UEに対して共通の通信制限期間を設定する。例えばMeasurement gap等の通信制限期間では移動中継局の配下の各移動局はデータ送受信を行わないため、Measurement gap内にバックホールを設定することができる。

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１〜６）。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。より詳細には、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前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), 3rdGeneration Partnership Project; Technical Specification Group Radio AccessNetwork; Requirements for further advancements for Evolved UniversalTerrestrial Radio Access (E-UTRA) (LTE-Advanced) (Release 8) 3GPP TR 36.912 V9.0.0 (2009-09), 3rdGeneration Partnership Project; Technical Specification Group Radio AccessNetwork; Feasibility study for Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)(Release 9) 3GPP TR 36.133 V0.1.1 (2009-11), 3rdGeneration Partnership Project; Technical Specification Group Radio AccessNetwork; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Requirements forsupport of radio resource management (Release 9) 3GPP TR 36.806 V0.1.1 (2009-11), 3rdGeneration Partnership Project; Technical Specification Group Radio AccessNetwork; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Relayarchitectures for E-UTRA (LTE-Advanced) (Release 9) 3GPP TR 36.423 V9.0.0 (2009-09), 3rdGeneration Partnership Project; Technical Specification Group Radio AccessNetwork; Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); X2Application protocol (X2AP) (Release 9) 3GPP TR 36.413 V9.0.0 (2009-09), 3rdGeneration Partnership Project; Technical Specification Group Radio AccessNetwork; Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); S1Application protocol (S1AP) (Release 9)
ところで、中継局が固定配置されている場合には、中継局と、その中継局が配置されているセルをカバーする基地局との間で設定されるバックホールは、ほぼ固定であり、時間の経過とともに変動しないと考えられる。しかしながら、移動している中継局（以下、適宜「移動中継局」という。）のバックホールは、中継局のハンドオーバ（図４参照）に伴い、接続される基地局に応じて変更されうる。そのため、移動中継局は、ハンドオーバが生ずる場合には、配下の移動局に対して、ハンドオーバ後の下りバックホールとして、新たなMBSFNサブフレームを通知する。この新たなMBSFNサブフレームの通知は、報知情報(BCCH(Broadcast Control Channel))を更新することによって行われる。
しかしながら、報知情報の更新には時間が掛かる。この点について、図５を参照して説明する。図５は、報知情報の更新とバックホールの更新との関係を説明するための図である。
報知情報を更新するためには先ず、移動局は移動局に対し、Pagingメッセージを送信するか、又はValue Tagを含む報知情報を送信することで、報知情報が更新されることを予告通知する。ここで、報知情報の更新は、“BCCH modification period”という区間を基準にして行われる。すなわち、報知情報の内容が反映されるのは、予告通知がされた後の次のBCCH modification periodとなる。図５（ａ）を参照すると、現在のBCCH modification periodをBCCH modification period ( n)としたとき、このBCCH modification period ( n)の区間内に予告通知を行ったとしたならば、その次の区間であるBCCH modification period (n+1)で報知情報が適用される。なお、隣接するBCCH modification periodの境界を“BCCH modification boundaries”という。つまり、予告通知が行われた後、次のBCCH modification boundariesを経過すると、新たな報知情報が適用される。また、LTEでは、BCCH modification periodの区間の長さをmとした場合に、m = {640ms, 1280ms, 2560ms, ..., 40960ms}で規定され、BCCH modification boundaries = SFN mod m(SFNはフレーム番号(System Frame Number))で規定される。
上述したように、予告通知がなされた時刻と、その予告通知に基づいて新たな報知情報が適用される時刻との間にずれがあるため、その間には、報知情報に基づく新たなバックホールを設定することができない。図５（ｂ）を参照すると、BCCH modification period ( n)中のあるタイミングで移動中継局のハンドオーバ(HO)が検出され、その配下の移動局に対して予告通知がなされる。その予告通知に基づく新たな報知情報の適用は、BCCH modification period (n+1)からなされる。よって、ハンドオーバを検出して予告通知がなされた時刻からBCCH modification period (n+1)の開始時刻（すなわち、次のBCCH modification boundaries）までの第１期間の間、移動中継局とハンドオーバのターゲット基地局との間でバックホールを設定することができない。
一方、この第１期間の間、ハンドオーバ前のバックホールを継続して設定し続けるという方策が考えられるが、この方策を採ることが難しい状況が存在する。この点について図６及び図７を参照して説明する。図６及び図７はそれぞれ、ハンドオーバ後に、ハンドオーバ前のバックホールを継続して設定し続けることが困難な状況について説明するための図である。各図において、（ａ）はハンドオーバ完了前の状態を、（ｂ）ハンドオーバ完了後の状態を模式的に示している。
図６（ａ）に示す例では、ハンドオーバが生ずる前に移動中継局RN3のMBSFNサブフレームが、１フレーム中の１０個のサブフレーム#0〜#9の中のサブフレーム#1(MBSFN=1)に設定されている場合を示している。このとき、ハンドオーバのターゲット基地局eNBでは、配下の移動局に対してサブフレーム#1がMBSFNサブフレームとして使用され(MBSFN=1)、配下の中継局RN1に対して下りバックホールがサブフレーム#3に設定されている(DL_BH=3)状況を想定する。かかる状況下において、移動中継局がハンドオーバ後にサブフレーム#1を下りバックホールに設定することはできない。
これは以下の理由による。すなわち、サブフレーム#1においてターゲット基地局eNBの配下の移動局に対して使用されているMBSFNサブフレームは、配下の移動局に対し、図３で図示したようにMBSFN専用の信号フォーマットで送信されている。これに対し、仮に、ハンドオーバ後の移動中継局RN3の下りバックホールをサブフレーム#1に設定することを試みても、バックホール上ではユニキャストデータ専用の信号フォーマットで信号が送信されるため、この両者の信号はサブフレーム#1において両立しえない。
そこで、図６（ａ）に示す例では、移動中継局RN3は、下りバックホールとしてサブフレーム#1以外のサブフレーム、例えばサブフレーム#3に変更することが好ましい（図６（ｂ））。
図７（ａ）に示す例では、移動中継局RN3のMBSFNサブフレームが、１フレーム中の１０個のサブフレーム#0〜#9の中のサブフレーム#1及び#3(MBSFN=1/3)に設定されている場合を示している。このとき、ハンドオーバのターゲット基地局eNBでは、配下の中継局RN1, RN2に対して下りバックホールがサブフレーム#1及び#3に設定されている(DL_BH=1/3)状況を想定する。かかる状況下においては、ハンドオーバ前後で設定されている下りバックホールが同じであるが、移動中継局RN3に対して中継局RN1, RN2と同一のバックホールを設定することが、トラヒック負荷やQoSの観点から困難となる場合が考えられる。かかる場合には、移動中継局RN3は、下りバックホールとしてサブフレーム#1及び#3以外のサブフレーム、例えばサブフレーム#6及び#8に変更することが好ましい（図７（ｂ））。
上述した観点から、発明の１つの側面では、基地局と移動局との間の無線通信を中継する中継局のハンドオーバを行う場合に、ハンドオーバを検出してからハンドオーバ先の基地局との新たな通信区間が適用されるまでの期間において、適切に通信区間を設定するようにした、通信区間設定方法、中継局、移動通信システムを提供することを目的とする。
第１の観点では、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を備えた移動通信システムにおける通信区間設定方法が提供される。
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）中継局でのハンドオーバの検出から、中継局とハンドオーバ先の基地局との間で上記通信区間を設定するまでの第１期間、中継局が接続する移動局との間の信号の送受信を制限または停止し第１期間のうちの所望の区間を上記通信区間として用いること；
を含む。
この通信区間設定方法は、上記（Ｂ）に代替して、（Ｃ）中継局でのハンドオーバの際に、ハンドオーバ先の基地局から、中継局とハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定するための情報を取得し、前記情報を用いて前記通信区間を設定すること；を含みうる。
第２の観点では、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が提供される。
この中継局は、
（Ｄ）基地局との間でデータの送受信を行う第１送受信部；
（Ｅ）移動局との間でデータの送受信を行う第２送受信部；
（Ｆ）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制御部；
を備える。
制御部は、制御部は、中継局でのハンドオーバの検出から、中継局とハンドオーバ先の基地局との間で上記通信区間を設定するまでの第１期間、中継局が接続する移動局との間の信号の送受信を制限または停止し、第１期間のうちの所望の区間を上記通信区間として用いる。
制御部は代替的に、中継局でのハンドオーバの際に、ハンドオーバ先の基地局から、中継局とハンドオーバ先の基地局との間で上記通信区間を設定するための情報を取得し、その情報を用いて上記通信区間を設定しうる。
第３の観点では、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移動可能な中継局と、を備える移動通信システム、が提供される。
開示の通信区間設定方法、中継局、移動通信システムによれば、基地局と移動局との間の無線通信を中継する中継局のハンドオーバを行う場合に、ハンドオーバを検出してからハンドオーバ先の基地局との間の新たな通信区間が適用されるまでの期間において、適切に通信区間を設定することができる。これにより、上記期間における中継局の自己干渉が回避される。
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。 移動中継局のハンドオーバの状況を模式的に示す図。 報知情報の更新とバックホールの更新との関係を説明するための図。 従来の移動通信システムにおいて、ハンドオーバ後に、ハンドオーバ前のバックホールを継続して設定し続けることが困難な状況を説明するための図。 従来の移動通信システムにおいて、ハンドオーバ後に、ハンドオーバ前のバックホールを継続して設定し続けることが困難な状況を説明するための図。 第１施形態のバックホール設定方法を説明するための図 第１実施形態の基地局の構成例を示すブロック図。 第１実施形態の中継局の構成例を示すブロック図。 第１実施形態の中継局の動作を示すフローチャート。 第２実施形態のバックホール設定方法を説明するための図。 第２実施形態の移動中継局の動作の一例を示すフローチャート。 第３実施形態の移動通信システムにおいて移動中継局のハンドオーバの処理方法を示すフロー図。 第３実施形態の移動中継局の動作の一例を示すフローチャート。 第４実施形態の移動通信システムにおいて移動中継局のハンドオーバの処理方法を示すフロー図。 第４実施形態のバックホール設定方法を模式的に示す図。 第４実施形態のバックホール設定方法を模式的に示す図。 第５実施形態の移動通信システムにおいて、隣接基地局間でMBSFNサブフレームの区間に関する情報を交換する場合のフロー図。 第５実施形態の移動通信システムにおいて、隣接基地局間でMBSFNサブフレームの区間に関する情報を交換する場合のフロー図。 第５実施形態の移動通信システムにおいて、隣接基地局間でMBSFNサブフレームの区間に関する情報を交換する場合のフロー図。 第６実施形態のバックホール設定方法を模式的に示す図。 第６実施形態の移動中継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。
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。すなわち、TTIは本来の意味では「Transport Blockが送信されるに要する時間」であり、サブフレームは本来の意味では「無線リソースが設定される区間」である。したがって、TTIがサブフレーム単位の時間とは限らない場合（例えば、２つのTransport Blockが１つのサブフレームで送信される場合等）が存在するが、この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実施形態について説明する。
（１−１）本実施形態のバックホール設定方法
本実施形態の移動通信システムでは、移動可能な移動中継局RNのハンドオーバを検出して予告通知がなされた時刻から次のBCCH modification periodの開始時刻(BCCH modification boundaries)までの第１期間の間、すべての移動局に共通の通信制限期間が設定される。本実施形態では、上記通信制限期間として、LTEで規定されるMeasurement gapが適用される。
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、現在通信している基地局eNB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から移動中継局RNへの上り送信は行われないため、Measurement gap内に上りバックホールを設定することができる。
さらに図８を参照して説明する。図８は、本実施形態のバックホール設定方法を説明するための図である。図８において、（ａ）は下りバックホールとして設定可能なサブフレームの区間、（ｂ）は上りバックホールとして設定可能なサブフレームの区間、（ｃ）はすべての移動局UEに設定されるMeasurement gapの区間、を示している。
図８の（ａ）では、LTEの通信仕様を考慮した、下りバックホールとして設定可能なサブフレームの区間が示されている。すなわち、LTEの下り通信では、移動局UE宛のサブフレーム#0，#4，#5，#9は、それぞれPrimary SCH、Paging、Secondary
SCH、Pagingに使用されることが規定されているため、これらのサブフレームには下りバックホールを設定することができない。そこで、残りのサブフレーム#1，#2，#3，#6，#7，#8のいずれかが下りバックホールの設定候補になる。そこで、図８の（ａ）の例では、サブフレーム#2，#3，#6，#7に下りバックホールを設定した例を示している。また、ここでは、上りバックホールは、下りバックホールのそれと同一にしてある（図８（ｂ））。このとき、サブフレーム#2，#3で基地局eNBから移動中継局RN宛に行われるデータ送信(data)に対する確認応答としてのACK/MACK信号(A/N)は、LTEで規定される4ms後、すなわち上りバックホールであるサブフレーム#6，#7に行われる。同様に、サブフレーム#2，#3で移動中継局RNから基地局eNB宛に行われるデータ送信(data)に対するA/Nは、4ms後、すなわち下りバックホールであるサブフレーム#6，#7に行われる。
このとき、本実施形態の移動通信システムでは、図８（ｃ）に示すように、すべての移動局UE(ここでは、UE1〜4)に対して共通のMeasurement gapが設定される。本実施形態の移動中継局RNは、ハンドオーバを検出して予告通知を行ったことを契機として、第１期間（次のBCCH modification periodの開始時刻までの区間）の間は、Measurement gap内にバックホールを設定するようにする。このとき、Measurement gap内であれば、１フレーム内のどのサブフレームにバックホールを設定したとしても、アクセスリンクの通信が行われないので、第１期間における移動中継局RNの自己干渉は生じ得ない。
なお、図８（ｃ）では、サブフレーム#2，#3，#6，#7に下り及び上りバックホールを設定した例を示したが、これは一例に過ぎない。すべての移動局UEに対して共通のMeasurement gapの区間を設定し、この区間内にバックホールを設定する限り、１フレーム内のどのサブフレームの区間にバックホールを設定しても構わない。
（１−２）基地局eNBと移動中継局RNの構成
次に、本実施形態の基地局eNB及び移動中継局RNの構成例について説明する。
先ず、図９及び図１０を参照して、基地局eNBと移動中継局RNの構成について説明する。図９及び図１０はそれぞれ、基地局eNB及び移動中継局RNの構成を示すブロック図である。
図９に示すように、本実施形態の基地局eNBは、送受信部１１，１２と、無線フレーム処理部１３と、制御部２０と、を備える。制御部２０は、データプレーン部２１と、バックホール制御部２２１を含む制御プレーン部２２と、を備える。
送受信部１１は、X2プロトコルに従って行われる他の基地局との送受信処理や、S1プロトコルに従って行われるMME(Mobility Management Entity)等の上位局との間の送受信処理を行う。送受信部１２は、移動中継局RN及び移動局UEとの間の送受信処理を行う。例えば下り無線フレームをOFDMで送信するときには、送受信部１２は、無線フレーム処理部１３により生成された無線フレームの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。
制御部２０のデータプレーン部２１は主として、移動中継局RN及び移動局UEとの間のデータプレーンの信号のプロトコル処理を行うとともに、移動中継局RN及び移動局UE毎にリソースブロック単位でスケジューリング（無線リソースの割当処理）を行う。
制御部２０の制御プレーン部２２は主として、上位局若しくは他の基地局、移動中継局RN及び移動局UEとの間の制御プレーンの信号のプロトコル処理を行う。
バックホール制御部２２１は、移動中継局RNとの間のバックホールの設定に関する制御を行う。バックホール制御部２２１は、例えば、バックホールの設定、移動中継局RNからのメッセージに基づくバックホール若しくはリリース（解除）等を行う。
なお、データプレーン部２１におけるスケジューリングは、バックホール制御部２２１により設定されたバックホールが考慮される。無線フレーム処理部１３は、データプレーン部２１のスケジューリング結果に従って、移動中継局RN及び移動局UE向けの無線フレームを生成する。
図１０に示すように、本実施形態の移動中継局RNは、基地局eNBと移動局UEの間の無線通信を中継する。この移動中継局RNは、送受信部３１，３２と、スケジューラ３３と、制御部４０と、を備える。制御部４０は、スケジューラ制御部４１１を含むデータプレーン部４１と、バックホール制御部４２１を含む制御プレーン部４２と、を備える。
送受信部３１（第１送受信部）は、基地局eNBとの間の送受信処理を行う。送受信部３２（第２送受信部）は、移動局UEとの間の送受信処理を行う。この移動中継局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。
制御部４０のデータプレーン部４１は主として、基地局eNB及び移動局UEとの間のデータプレーンの信号のプロトコル処理を行う。また、スケジューラ制御部４１１は、移動局UE毎に例えばリソースブロック単位でスケジューリングを行う。スケジューラ３３の処理は、スケジューラ制御部４１１のスケジューリング結果に基づいて行われる。
制御部４０の制御プレーン部４２は主として、基地局eNB及び移動局UEとの間の制御プレーンの信号のプロトコル処理を行う。
バックホール制御部４２１では、基地局eNBとの間のバックホールの設定に関する制御を行う。バックホール制御部４２１は、例えば、基地局eNBとのバックホールの設定、移動中継局RNによるバックホールの指定の通知に基づくバックホールの設定、設定されたバックホールのリリース（解除）要求等を行う。ここで、制御プレーン部２２は、ハンドオーバ及びBCCH modification boundariesのタイミングを逐次管理している。そして、本実施形態では、バックホール制御部２２１は、ハンドオーバ検出後、次のBCCH modification boundariesまでの間（上記第１期間）、Measurement gap内にバックホールを設定する。
データプレーン部４１のスケジューラ制御部４１１では、バックホール制御部４２１により設定されたバックホールに基づいて、各移動局UEのスケジューリングを行う。スケジューラ３３は、スケジューラ制御部４１１におけるスケジューリング結果に従って、各移動局UE宛のデータ信号の無線フレームフォーマットへのマッピングを行う。
（１−３）移動中継局RNの動作
次に、図１１を参照して、主としてバックホール設定に関連した、ハンドオーバを行う移動中継局RNの動作の一例について説明する。図１１は、移動中継局RNの動作の一例を示すフローチャートである。
先ず、移動中継局RNがハンドオーバを検出すると（ステップＳ１０のＹＥＳ）、配下の移動局UEに対してMeasurement gapを通知するとともに（ステップＳ１２）、バックホール制御部２２１がMeasurement gap内にバックホールを設定する（ステップＳ１４）。このとき、制御プレーン部２２は、移動局UEに対する下りの参照信号の送信を停止するように制御する（ステップＳ１６）。例えば、移動局UE宛のユニキャストサブフレームではデータ信号中に参照信号が含まれるが、この参照信号が移動中継局RNの基地局eNB向けの送受信部に回り込んで自己干渉を生じさせるためである。このように参照信号を停止することで、移動中継局は移動先基地局との間で送受信されるハンドオーバに関わる制御信号（ランダムアクセスに関わる制御信号や、呼設定のための上位レイヤの制御情報）を、どのタイミングでも送受信することができるようになる。
なお、移動中継局RNは多くの場合、車両に設置されることが想定される。このときには、移動中継局RNの通信対象の移動局UEは、車両内の限られた移動局UEに限定され、車両の外部の移動局UEが移動中継局RNにハンドオーバされることは予定しなくてもよい。そのため、上述したように移動局UE宛の参照信号を一時的に停止することは、停止している区間中には中継局と基地局の間でバックホールが確保できるため、ハンドオーバ時に実行されるプロシージャ（例えばランダムアクセス）に必要となる制御信号の送受信が可能になるという点で好ましい。
一方、上述したMeasurement gapの設定により、ハンドオーバの検出に伴って移動中継局RNは参照信号の送信を停止するため、移動中継局RNの配下の移動局UEでは、他のセルの信号レベルが良好に計測される。かかる計測結果は、仮に参照信号の送信を停止しないとした場合と乖離することになり、実情が反映されない結果となり得る。そこで、バックホールを設定したMeasurement gap 内での計測に基づくMeasurement reportを移動局UEから受信した場合、制御プレーン部４２は、以下の処理を行う。すなわち、制御プレーン部４２は、そのMeasurement gapの区間の計測結果を、移動局のハンドオーバを実行するか否かの判断や、移動局の変調符号化方式の決定など、移動局に関する処理を行うための基礎とする測定結果から除外する等の特殊処理を行う（ステップＳ１８）。
さらに、制御プレーン部４２は、ステップＳ１４で設定された上りバックホールを考慮した上り送信の制御を行う（ステップＳ２０）。すなわち、制御プレーン部４２は、ステップＳ１４で設定された上りバックホールの4サブフレーム前(4ms前)に上り送信許可信号(PDCCHで送信されるUL grant)を移動局UE宛に送信しないように制御する。
以上説明したように、本実施形態の移動通信システムでは、移動中継局RNは、ハンドオーバを検出してからハンドオーバ先の基地局との新たなバックホールが適用されるまでの間（第１期間）に、移動中継局RNの配下の移動局UEに対して共通の通信制限期間を設定する。本実施形態では、この共通の通信制限期間をMeasurement gapとした。このMeasurement gapでは移動中継局RNの配下の各移動局UEはデータ送受信を行わないため、Measurement gap内の任意の区間にバックホールを設定することができる。
（２）第２実施形態
以下、第２実施形態について説明する。
（２−１）本実施形態のバックホール設定方法
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、移動中継局RNは、ハンドオーバを検出してからハンドオーバ先の基地局との新たなバックホールが適用されるまでの間（第１期間）に、移動中継局RNの配下の移動局UEに対して共通の通信制限期間を設定する。本実施形態では、この共通の通信制限期間をDRX(Discontinuous Reception)の区間とする。このDRX区間は、移動局UEの消費電力抑制等のために、LTEの仕様上、無線信号の受信を要しない間欠受信期間である。
DRX区間において、移動局UEは、移動局UE宛の下りのＬ１／Ｌ２制御信号であるPDCCH（Physical Downlink Control Channel）の情報を必ずしも要しない。そのため、移動中継局RNは、DRX区間中にPDCCHを送信しなくてよい。すなわち、DRX区間では移動中継局RNは移動局UE宛に下りのデータ送信を停止することができるため、DRX区間の間で下りバックホールを設定することができる。このとき、第１実施形態の場合と同様の理由で、移動中継局RNは、下りの参照信号も停止することが好ましい。
また、DRX区間中に移動局UEから移動中継局RN宛の上りデータの送信が生ずる可能性は低く、基本的にはDRX区間中に上りバックホールを任意に設定することができる。DRX区間中に上りのデータ送信が生じた場合、SR送信（Scheduling Request；スケジューリング要求）或いはRA procedure（Random Access Procedure；ランダムアクセス手続き）が実行されうる。そこで、移動中継局RNは、配下の各移動局UEに対して共通のDRX区間を設定する場合、SR送信が可能となるサブフレーム数を限定するリソース制御、及び／又は、RA procedureが実行可能となる区間を限定するためにPRACH（Physical Random Access Channel）の数を限定するリソース制御を行うことが好ましい。
さらに図１２を参照して説明する。図１２は、本実施形態のバックホール設定方法を説明するための図である。図１２において、（ａ）は下りバックホールとして設定可能なサブフレーム、（ｂ）は上りバックホールとして設定可能なサブフレーム、（ｃ）はすべての移動局UEに設定されるDRX区間（受信ＯＮの区間及び受信ＯＦＦの区間）、を示している。
図１２の（ａ）及び（ｂ）は、図８の（ａ）及び（ｂ）と同一である。ここでは、図１２（ｃ）に示すように、すべての移動局UE(例えば、UE1〜4)に対して共通のDRX区間が設定される。本実施形態の移動中継局RNは、ハンドオーバを検出して予告通知を行ったことを契機として、第１期間（次のBCCH modification periodの開始時刻までの区間）の間は、DRX区間内の任意のサブフレームにバックホールを設定するようにする。
なお、図１２（ｃ）では、サブフレーム#2，#3，#6，#7に下り及び上りバックホールを設定した例を示したが、これは一例に過ぎない。すべての移動局UEに対して共通のDRXの区間を設定し、この区間内にバックホールを設定する限り、１フレーム内のどのサブフレームにバックホールを設定しても構わない。
（２−２）移動中継局RNの動作
次に、図１３を参照して、主としてバックホール設定に関連した、ハンドオーバを行う移動中継局RNの動作の一例について説明する。図１３は、移動中継局RNの動作の一例を示すフローチャートである。
先ず、移動中継局RNがハンドオーバを検出すると（ステップＳ３０のＹＥＳ）、配下の移動局UEに対してDRX区間を通知するとともに（ステップＳ３２）、バックホール制御部２２１がDRX区間内にバックホールを設定する（ステップＳ３４）。このとき、制御プレーン部２２は、移動局UEに対して参照信号の送信を停止するように制御する（ステップＳ３６）。参照信号の送信を停止する理由は、第１実施形態の場合と同様である。
次に、移動中継局RNの制御プレーン部４２は、SR送信が可能となるサブフレーム数を限定するリソース制御、及び／又は、RA procedureが実行可能となる区間を限定するためにPRACHの数を限定するリソース制御を行う（ステップＳ３８）。これにより、DRX区間中に生じうる上りのデータ送信の量を制限し、移動中継局RNにおいて自己干渉が生ずる可能性を低減することができる。その後、第１実施形態の場合と同様、バックホールを設定したDRX区間 内での計測に基づくMeasurement reportを移動局UEから受信した場合、制御プレーン部４２は、そのMeasurement gapの区間の計測結果を、移動局のハンドオーバを実行するか否かの判断や、移動局の変調符号化方式の決定など、移動局に関する処理を行うための基礎とする測定結果から除外する等の特殊処理を行う（ステップＳ４０）。
さらに、制御プレーン部４２は、ステップＳ３４で設定された上りバックホールを考慮した上り送信の制御を行う（ステップＳ４２）。すなわち、制御プレーン部４２は、ステップＳ３４で設定された上りバックホールの4サブフレーム前(4ms前)に上り送信許可信号(PDCCHで送信されるUL grant)を移動局UE宛に送信しないように制御する。
（３）第３実施形態
以下、第３実施形態について説明する。
（３−１）本実施形態のバックホール設定方法
本実施形態のバックホール設定方法を含む、移動通信システムにおけるハンドオーバの処理方法について、図１４を参照して説明する。図１４は、移動中継局RNのハンドオーバの検出から、ハンドオーバ先の基地局eNBとの間で新たなバックホールを設定するに至るまでの好適な、移動通信システム上の処理方法を示すフロー図である。
図１４を参照すると先ず、移動中継局RNが、ソース基地局eNB(Source eNB)とターゲット基地局eNB(Target eNB)からの無線品質等をMeasurement Reportsの形式で、現在通信しているソース基地局eNBへ報告する（ステップＳ５０）。この受信電力値の報告を受けてソース基地局eNBが、移動中継局RNのハンドオーバを決定すると、ターゲット基地局eNB宛にハンドオーバ要求メッセージ(Handover Request)を送信する（ステップＳ５１）。当該メッセージに応じてターゲット基地局eNBが、ソース基地局eNBに対してハンドオーバ要求確認メッセージ(Handover Request Ack)を送信する（ステップＳ５２）。このとき、本実施形態では、ターゲット基地局eNBは、このハンドオーバ要求確認メッセージの中に自局で設定可能なバックホール（例えばMBSFNサブフレームの位置）に関する情報（バックホール設定のための情報）を含めるようにする。
ソース基地局eNBは移動中継局RN宛に、ターゲット基地局eNBでのバックホール設定のための情報を含むHO command（RRC Connection
Reconfiguration including MobilityControlInfo）を送信する（ステップＳ５３）。遅くともこの時点まで移動中継局RNによりハンドオーバが検出されている。
移動中継局RNは、ターゲット基地局eNBで設定可能なバックホールを認識すると、そのバックホールを現在自局で設定されているバックホールと比較して、現在自局で設定されているバックホールをハンドオーバ後も維持できるか否かを判断する。維持できないと判断したならば、移動中継局RNは、上記報知情報の受信に応じて、Pagingメッセージを送信するか、又はValue
Tagを含む報知情報を送信することで、報知情報が更新されることを配下の移動局UE宛に予告通知する（ステップＳ５４）。この後、移動中継局RNは、第１及び第２実施形態で示したように、バックホールを包含するようにしてMeasurement gap又はDRXの区間を設定するようにしてもよい。
その後、移動中継局RNは、次のBCCH modification boundariesのタイミングで、又はそのタイミング前に、ターゲット基地局eNBとの間でハンドオーバ(HO)処理を実行し、完了させる（ステップＳ５５）。なお、移動中継局RNは内部で、連続するBCCH modification boundariesの各タイミングを管理している。移動中継局RNは、ステップＳ５３でターゲット基地局eNBで設定されるバックホールに関する情報を取得しており、ステップＳ５４で配下の移動局UEに対して予告通知をしているため、ハンドオーバが完了後直ちに、新たなバックホールを設定することができる（ステップＳ５６）。
なお、ハンドオーバの処理自体の基本的な手続きは、上記非特許文献４に開示されている。図１４に示した本実施形態の処理方法は、主として以下の点で非特許文献４(Figure A.2-1: RN Mobility -Alt 1-)に開示されている手続きと異なる。
・ソース基地局eNBがターゲット基地局eNBから、ターゲット基地局eNBのバックホールに関する情報を取得する点。
・移動中継局RNがソース基地局eNBから、ターゲット基地局eNBのバックホールに関する情報を取得する点。
・移動中継局RNが配下の移動局UEに対してハンドオーバ完了前に予告通知をする点。
・移動中継局RNが、次のBCCH modification boundariesのタイミングで、又はそのタイミング前に、ターゲット基地局eNBとの間のハンドオーバ処理を完了させる点。
（３−２）移動中継局RNの動作
次に、図１５を参照して、主としてバックホール設定に関連した、ハンドオーバを行う移動中継局RNの動作の一例について説明する。図１５は、移動中継局RNの動作の一例を示すフローチャートである。
先ず、移動中継局RNがハンドオーバを検出した後（ステップＳ６０のＹＥＳ）、現在自局で設定されているバックホールをハンドオーバ後は維持できないと判断した場合、配下の移動局UEに対して報知情報が変更されることの予告通知を行う（ステップＳ６２）。この予告通知は図１４のステップＳ５４に相当する。次に移動中継局RNは、第１又は第２実施形態で説明した方法に従い、Measurement gap又はDRXの区間内にバックホールを設定しうる（ステップＳ６４）。
移動中継局RNは、ターゲット基地局eNBへのハンドオーバが完了すると（ステップＳ６６）、ターゲット基地局eNBで設定されているバックホールを新たに自局向けに設定する（ステップＳ６８）。なお、移動中継局RNによるハンドオーバの完了は、次のBCCH modification boundariesのタイミングで、又はそのタイミング前になされる。各BCCH modification boundariesのタイミングは、制御プレーン部４２で管理されている。
次に、移動中継局RNの制御プレーン部４２は、ステップＳ６８で設定された上りバックホールを考慮した上り送信の制御を行う（ステップＳ７０）。すなわち、制御プレーン部４２は、ステップＳ６８で設定された上りバックホールの4サブフレーム前(4ms前)に上り送信許可信号(PDCCHで送信されるUL grant)を移動局UE宛に送信しないように制御する。
以上説明したように、本実施形態の移動通信システムでは、移動中継局RNは、自局のハンドオーバ処理の過程で、ターゲット基地局eNBで設定されているバックホールを含むHO command（RRC Connection Reconfiguration including MobilityControlInfo）を取得する。このHO commandで通知されたバックホール設定のための情報に基づき移動局UEには予告通知がなされ、次のBCCH modification boundariesのタイミングで、又はそのタイミング前にハンドオーバが完了させられる。よって、移動中継局RNは、BCCH modification boundariesのタイミングに達した後直ちに、ターゲット基地局eNBで設定されているバックホールを自局向けに設定することができる。
（４）第４実施形態
以下、第４実施形態について説明する。
第３実施形態のバックホール設定方法では、移動中継局RNは、ターゲット基地局eNBで設定可能なバックホールの情報を取得後、そのバックホールを次のBCCH modification boundariesのタイミングに達するまで設定しなかった。これに対して、本実施形態のバックホール設定方法では、移動中継局RNは、ターゲット基地局eNBで設定可能なバックホールの情報を取得後、HO command送信前にソース基地局eNBとの間のバックホールに加えて、その新たに取得したバックホールを設定する。
本実施形態のバックホール設定方法を図１６に示す（＃発明者コメント：Ｓ５３は上記同様に変更してください）。図１６は、図１４と比較して、ステップＳ５６の代わりにステップＳ５７を設けた点が異なる。なお、ステップＳ５７はステップＳ５３の前に実行してもよい。移動中継局RNは、ターゲット基地局eNBで設定可能なバックホールを認識すると、ステップＳ５７において、そのバックホールを現在自局で設定されているバックホールと比較し、以下の処理を行う。すなわち、移動中継局RNは先ず、現在自局で設定されているバックホールをハンドオーバ後も維持できるか否かを判断する。維持できないと判断したならば、移動中継局RNは、ソース基地局eNBとの間で設定されているバックホール（第１区間）に加えて、ターゲット基地局eNBで設定可能なバックホールの中のいずれかのバックホール（第２区間）を設定する。新たにバックホールを設定する場合、そのサブフレームにおいては、配下の移動局との間はMBSFNサブフレームに設定する必要がある。したがって、前述のようにPagingメッセージを送信するか、又はValue Tagを含む報知情報を送信することにより報知情報が更新されることを予告通知しておき、BCCH modification boundariesに達して実際にMBSFNサブフレームが設定された時点で、バックホールを設定する。このようにすることで、移動中継局は、新たに追加されたバックホール上でも、ターゲット基地局eNBとの間でハンドオーバに関する制御信号（ランダムアクセスなど）を送受信できるようになる。
次に、本実施形態のバックホール設定方法の例について、図１７及び図１８を参照して説明する。図１７及び図１８は、本実施形態のバックホール設定方法を模式的に示す図であり、それぞれ図６及び図７に示した状況に対応している。各図において、（ａ）はハンドオーバ完了前の状態を、（ｂ）ハンドオーバ完了後の状態を模式的に示している。
図１７（ａ）に示す例では、移動中継局RN3が、ソース基地局eNBとの間で下りバックホール(MBSFNサブフレーム)としてサブフレーム#1を設定している。移動中継局RNは、ターゲット基地局eNBから、ターゲット基地局eNBで設定可能なバックホールを取得し、その中からサブフレーム#3をバックホールとして追加設定する。これにより、ハンドオーバ完了前に、下りバックホールとしてサブフレーム#1,3が設定された状態となっている(MBSFN=1/3)。そのため、移動中継局RNは、図１７（ｂ）に示すように、ハンドオーバが完了した後にバックホールの設定変更を行うことなく、かつ自己干渉を生じさせることなく通信を継続させることができる。
図１８（ａ）に示す例では、移動中継局RN3は、ソース基地局eNBとの間で下りバックホール(MBSFNサブフレーム)として、１フレーム中の１０個のサブフレーム#0〜#9の中のサブフレーム#1及び#3(MBSFN=1/3)を設定している。移動中継局RNは、ターゲット基地局eNBから、ターゲット基地局eNBで設定可能な下りバックホールを取得し、その中からサブフレーム#6及び#8を追加設定する。これにより、ハンドオーバが完了する前に、下りバックホールとしてサブフレーム#1,#3,#6,#8が設定された状態となっている(MBSFN=1/3,6/8)。そのため、移動中継局RNは、図１８（ｂ）に示すように、ハンドオーバが完了した後にバックホールの設定変更を行うことなく、かつ自己干渉を生じさせることなく通信を継続させることができる。
（５）第５実施形態
以下、第５実施形態について説明する。
第３及び第４実施形態では、例えば図１４のステップＳ５２に示したように、ハンドオーバ要求確認メッセージ(Handover Request Ack)によって、ターゲット基地局eNBからソース基地局eNB宛に、ターゲット基地局eNBで設定可能なバックホールが通知される。しかしながら、通知方法はこれに限られない。隣接する基地局eNB間で、例えば定期的に、各基地局eNBで設定されているバックホールに関する情報を交換するようにしてもよい。
図１９Ａ〜１９Ｃに、隣接基地局であるeNB_1, eNB_2の間でMBSFNサブフレーム(MBSFN subframe)の区間に関する情報を交換する場合のフロー図を示す。
図１９Ａでは、隣接基地局eNB_1, eNB_2の間でX2インタフェースにより直接情報交換が行われる。すなわち、基地局eNB_1が基地局eNB_2宛てに、MBSFNサブフレーム情報要求メッセージ(MBSFN subframe Request)を送信する（ステップＳ８０）。このメッセージには、基地局eNB_1で設定されているMBSFNサブフレームの区間に関する情報を含ませてもよい。このメッセージに応じて基地局eNB_2は、自局で設定されているMBSFNサブフレームの区間に関する情報を通知する（ステップＳ８２）。
図１９Ｂ及び図１９Ｃでは、MME(Mobility Management Entity)において、隣接基地局eNB_1, eNB_2のMBSFNサブフレームの区間に関する情報を管理している。そして、隣接基地局eNB_1, eNB_2の間で、MME(Mobility Management Entity)を経由して間接的に情報交換が行われる。各基地局とMMEとの間の通信は、S1インタフェースを利用して行われる。
すなわち、図１９Ｂにおいて、基地局eNB_1がMME宛てに、MBSFNサブフレーム情報要求メッセージ(MBSFN subframe Request)を送信する（ステップＳ８４）。このメッセージには、基地局eNB_1で設定されているMBSFNサブフレームの区間に関する情報を含ませてもよい。このメッセージに応じてMMEは、記録されている基地局eNB_2のMBSFNサブフレームの区間に関する情報を通知する（ステップＳ８６）。
また、図１９Ｃにおいて、MMEが基地局eNB_2宛てに、MBSFNサブフレーム情報要求メッセージ(MBSFN subframe Request)を送信する（ステップＳ８８）。このメッセージには、MMEが記録している基地局eNB_1のMBSFNサブフレームの区間に関する情報を含ませてもよい。このメッセージに応じて基地局eNB_2はMME宛に、自局のMBSFNサブフレームの区間に関する情報を通知する（ステップＳ９０）。
図１９Ａ〜１９Ｃに示した例では、隣接基地局eNB_1, eNB_2の間でMBSFNサブフレーム(MBSFN subframe)の区間に関する情報を交換する場合であるが、隣接基地局間で、設定可能なバックホールに関する情報を交換するようにしてもよい。
また、図１９Ｂ及び図１９Ｃに示したように、MMEを経由して情報交換を行う場合、MMEとの通信対象は隣接基地局に限られず、隣接中継局でもよい。すなわち、隣接基地局及び隣接中継局の間で情報を交換するようにすることもできる。
（６）第６実施形態
以下、第６実施形態について説明する。
（６−１）本実施形態のバックホール設定方法
ハンドオーバの処理中において、移動中継局RNとソース基地局eNB及びターゲット基地局eNBの間では、様々な制御情報の送受信が行われる。このような制御情報の送受信は、例えば非特許文献４(Figure A.2-1: RN Mobility -Alt 1-)に開示されている手続きでは、7. RRC Conn. Reconf incl MobilityControlInformation、9. Synchronization、10. UL allocation + TA for UE、11. RRC Conn Reconf Complete、に相当する。制御情報の送受信はバックホールで行われるが、設定されているバックホール次第では、制御情報の送受信に時間を要するため、ハンドオーバの処理の遅延時間が長くなる場合がある。
そこで、本実施形態のバックホール設定方法では、移動中継局RNのハンドオーバを検出して予告通知がなされた時刻から次のBCCH modification periodの開始時刻(BCCH modification boundaries)までの第１期間の間、フレーム内の任意の区間にバックホールが設定される。第１期間の間、移動中継局RNは、既に設定されているバックホールを継続して設定してもよいし、ハンドオーバの手続き中に取得したターゲット基地局eNBで設定可能なバックホールの中からバックホールを設定してもよい。このようにバックホールを任意に設定するに当たり、上記第１期間の間、移動中継局RNは、移動局UE宛の下り信号（参照信号等）の送信を停止するとともに、移動局UEからの上り信号（データ信号、再送信号、SRS、PRACH等）の送信が行われないように制御する。
さらに図２０を参照して説明する。図２０は、本実施形態のバックホール設定方法を説明するための図である。図２０において、（ａ）は第１期間の間に設定された下りバックホール、（ｂ）は第１期間の間に設定された上りバックホール、（ｃ）は特定のサブフレームで送信を行わない信号、を示している。なお、図２０では、図６に示した状況に応じてバックホールが設定された例を示している。すなわち、移動中継局RNは、ターゲット基地局eNBで設定可能な下りバックホールの中から、第１期間の間のバックホールとしてサブフレーム#3を設定した場合が想定される。このとき、上りバックホールとして、サブフレーム#3,#7が設定されている。
サブフレーム#3（下りバックホール）で基地局eNBから移動中継局RN宛にデータ送信(data)が行われるが、第１期間では移動中継局RNはサブフレーム#3で移動局UE宛の参照信号(RS: Reference Signal)を送信しないため、移動中継局RNの自己干渉は生じない。
また、サブフレーム#3（上りバックホール）で移動中継局RNから基地局eNB宛にデータ送信(data)が行われ、その4サブフレーム(4ms)後、すなわちサブフレーム#7で基地局eNBからACK/NACK信号(A/N)を受信する。このサブフレーム#7で第１期間では移動中継局RNは移動局UE宛の参照信号(RS)を送信しないため、移動中継局RNの自己干渉は生じない。
さらに、サブフレーム#9では、移動中継局RNは移動局UEに対してPDCCH、すなわち上り送信許可信号(UL
grant)を送信しない。これにより、サブフレーム#9の4ms後、すなわちサブフレーム#3の上りバックホールにおいて、移動局UEが移動中継局RNに対して信号を送信することがなくなる。このように上りバックホールに関し、移動中継局RNは、設定された上りバックホールの4ms前のサブフレームにおいてPDCCHを送信しないようにする制御を行う。
なお、移動中継局RNは多くの場合、車両に設置されることが想定される。このときには、移動中継局RNの通信対象の移動局UEは、車両内の限られた移動局UEに限定され、車両の外部の移動局UEが移動中継局RNにハンドオーバされることは予定しなくてもよい。そのため、上述したように移動局UE宛の参照信号を一時的に停止することは、停止している区間中には中継局と基地局間でバックホールが確保できるため、ハンドオーバ時に実行されるプロシージャ（例えばランダムアクセス）に必要となる制御信号の送受信が可能になるという点で好ましい。
（６−２）移動中継局RNの動作
次に、図２１を参照して、主としてバックホール設定に関連した、ハンドオーバを行う移動中継局RNの動作の一例について説明する。図２１は、移動中継局RNの動作の一例を示すフローチャートである。
先ず、移動中継局RNがハンドオーバを検出した後（ステップＳ１２０のＹＥＳ）、現在自局で設定されているバックホールをハンドオーバ後は維持できないと判断した場合、移動中継局RNのバックホール制御部４２１が任意の位置にバックホールを設定する（ステップＳ１２２）。
この後、移動中継局RNは、移動局UE宛の下り信号の送信を停止するとともに、移動局UEからの上り信号の送信が行われないように制御する。先ず、移動中継局RNの制御プレーン部４２が、参照信号等の移動局UEとの間の信号の送受信の停止処理を開始する（ステップＳ１２４）。制御プレーン部４２はさらに、第２実施形態と同様に、SR送信が可能となるサブフレーム数を限定するリソース制御、及び／又は、RA procedureが実行可能となる区間を限定するためにPRACHの数を限定するリソース制御を行う（ステップＳ１２６）。また、移動局UE宛の下りの参照信号の送信を停止しているため、制御プレーン部４２は、第１実施形態と同様に、Measurement reportを移動局UEから受信した場合、その計測結果を、移動局のハンドオーバを実行するか否かの判断や、移動局の変調符号化方式の決定など、移動局に関する処理を行うための基礎とする測定結果から除外する等の特殊処理を行う（ステップＳ１２８）。
次に、移動中継局RNの制御プレーン部４２は、ステップＳ１２２で設定された上りバックホールを考慮した上り送信の制御を行う（ステップＳ１３０）。すなわち、制御プレーン部４２は、ステップＳ１２２で設定された上りバックホールの4サブフレーム前(4ms前)に上り送信許可信号(PDCCHのUL grant)を移動局UE宛に送信しないように制御する。
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。
１１，１２…送受信部
１３…無線フレーム処理部
２０…制御部
２１…データプレーン部
２２…制御プレーン部
２２１…バックホール制御部
３１，３２…送受信部
３３…スケジューラ
４０…制御部
４１…データプレーン部
４１１…スケジューラ制御部
４２…制御プレーン部
４２１…バックホール制御部
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本実施形態のバックホール設定方法を図１６に示す。図１６は、図１４と比較して、ステップＳ５６の代わりにステップＳ５７を設けた点が異なる。なお、ステップＳ５７はステップＳ５３の前に実行してもよい。移動中継局RNは、ターゲット基地局eNBで設定可能なバックホールを認識すると、ステップＳ５７において、そのバックホールを現在自局で設定されているバックホールと比較し、以下の処理を行う。すなわち、移動中継局RNは先ず、現在自局で設定されているバックホールをハンドオーバ後も維持できるか否かを判断する。維持できないと判断したならば、移動中継局RNは、ソース基地局eNBとの間で設定されているバックホール（第１区間）に加えて、ターゲット基地局eNBで設定可能なバックホールの中のいずれかのバックホール（第２区間）を設定する。新たにバックホールを設定する場合、そのサブフレームにおいては、配下の移動局との間はMBSFNサブフレームに設定する必要がある。したがって、前述のようにPagingメッセージを送信するか、又はValue Tagを含む報知情報を送信することにより報知情報が更新されることを予告通知しておき、BCCH modification boundariesに達して実際にMBSFNサブフレームが設定された時点で、バックホールを設定する。このようにすることで、移動中継局は、新たに追加されたバックホール上でも、ターゲット基地局eNBとの間でハンドオーバに関する制御信号（ランダムアクセスなど）を送受信できるようになる。

Claims (22)

  1. 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し、
    中継局でのハンドオーバの検出から、中継局とハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定するまでの第１期間、中継局が接続する移動局との間の信号の送受信を制限または停止し、前記第１期間のうちの所望の区間を前記通信区間として用いる、
    ことを含む、通信区間設定方法。
  2. 前記第１期間を、中継局が接続する移動局との間の信号の送受信を制限する共通の通信制限期間に割り当てる、
    請求項１に記載された通信区間設定方法。
  3. 前記通信制限期間は、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、に相当する、
    請求項２に記載された通信区間設定方法。
  4. 前記通信制限期間は、移動局が無線信号の受信を要しない間欠受信期間、に相当する、
    請求項２に記載された通信区間設定方法。
  5. 前記通信制限期間の間の移動局による参照信号の測定結果を、中継局での移動局に関する処理を行うための基礎とする測定結果から除外すること、をさらに含む、
    請求項１〜４のいずれかに記載された通信区間設定方法。
  6. 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し、
    中継局でのハンドオーバの際に、ハンドオーバ先の基地局から、中継局とハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定するための情報を取得し、前記情報を用いて前記通信区間を設定する、
    ことを含む、通信区間設定方法。
  7. 前記通信区間を設定するための情報から特定される、前記中継局と前記ハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定可能な区間の中のいずれかに、前記中継局と前記ハンドオーバ先の基地局との間の前記通信区間を設定する、
    ことを含む、請求項６に記載された通信区間設定方法。
  8. 前記通信区間を設定するための情報に基づき、中継局とハンドオーバ元の基地局との間で設定されている前記通信区間を変更する場合には、前記情報を含む報知情報が変更されることを、中継局から接続する各移動局に対して予め通知すること、をさらに含む、
    請求項６または７に記載された通信区間設定方法。
  9. 前記報知情報が適用されるタイミングで前記中継局でのハンドオーバを完了させること、をさらに含む、
    請求項８に記載された通信区間設定方法。
  10. 前記通信区間を設定するための情報を取得した後、前記通信区間を設定するための情報を含む報知情報が適用されるまでの第１期間の間、中継局とハンドオーバ元の基地局との間で設定されている第１の前記通信区間に加えて、前記情報から特定される、前記中継局と前記ハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定可能な区間の中のいずれかを、第２の前記通信区間として設定すること、をさらに含む、
    請求項６〜９のいずれかに記載された通信区間設定方法。
  11. 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って、
    基地局との間でデータの送受信を行う第１送受信部と、
    移動局との間でデータの送受信を行う第２送受信部と、
    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制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、中継局でのハンドオーバの検出から、中継局とハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定するまでの第１期間、中継局が接続する移動局との間の信号の送受信を制限または停止し、前記第１期間のうちの所望の区間を前記通信区間として用いる、
    中継局。
  12. 前記制御部は、前記第１期間を、中継局が接続する移動局との間の信号の送受信を制限する共通の通信制限期間に割り当てる、
    請求項１１に記載された中継局。
  13. 前記通信制限期間は、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、に相当する、
    請求項１２に記載された中継局。
  14. 前記通信制限期間は、移動局が無線信号の受信を要しない間欠受信期間、に相当する、
    請求項１２に記載された中継局。
  15. 前記通信制限期間の間の移動局による参照信号の測定結果を、中継局での移動局に関する処理を行うための基礎とする測定結果から除外する、
    請求項１１〜１４のいずれかに記載された中継局。
  16. 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って、
    基地局との間でデータの送受信を行う第１送受信部と、
    移動局との間でデータの送受信を行う第２送受信部と、
    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制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、中継局でのハンドオーバの際に、ハンドオーバ先の基地局から、中継局とハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定するための情報を取得し、前記情報を用いて前記通信区間を設定する、
    中継局。
  17. 前記制御部は、前記通信区間を設定するための情報から特定される、中継局と前記ハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定可能な区間の中のいずれかに、中継局と前記ハンドオーバ先の基地局との間の前記通信区間を設定する、
    請求項１６に記載された中継局。
  18. 前記通信区間を設定するための情報に基づき、中継局とハンドオーバ元の基地局との間で設定されている前記通信区間を変更する場合には、前記情報を含む報知情報が変更されることを、中継局と接続する各移動局に対して予め通知する、
    請求項１６または１７に記載された中継局。
  19. 前記報知情報が適用されるタイミングでハンドオーバを完了させる、
    請求項１８に記載された中継局。
  20. 前記通信区間を設定するための情報を取得した後、前記制御部は、前記通信区間を設定するための情報を含む報知情報が適用されるまでの第１期間の間、中継局とハンドオーバ元の基地局との間で設定されている第１の前記通信区間に加えて、前記情報から特定される、中継局と前記ハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定可能な区間の中のいずれかを、第２の前記通信区間として設定する、
    請求項１６〜１９のいずれかに記載された中継局。
  21. 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移動可能な中継局と、を備える移動通信システムであって、
    前記中継局は、
    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制御部を備え、
    前記制御部は、中継局でのハンドオーバの検出から、中継局とハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定するまでの第１期間、中継局が接続する移動局との間の信号の送受信を制限または停止し、前記第１期間のうちの所望の区間を前記通信区間として用い、
    前記基地局は、前記通信区間に基づいて前記中継局との間で信号の送受信を行う送受信部を備え、
    前記移動局は、前記通信区間に基づいて前記中継局との間で信号の送受信を行う送受信部を備える、
    移動通信システム。
  22. 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移動可能な中継局と、を備える移動通信システムであって、
    前記中継局は、
    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制御部を備え、
    前記制御部は、中継局でのハンドオーバの際に、ハンドオーバ先の基地局から、中継局とハンドオーバ先の基地局との間で前記通信区間を設定するための情報を取得し、前記情報を用いて前記通信区間を設定し、
    前記基地局は、前記通信区間に基づいて前記中継局との間で信号の送受信を行う送受信部を備え、
    前記移動局は、前記通信区間に基づいて前記中継局との間で信号の送受信を行う送受信部を備える、
    移動通信システム。
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