WO2011093324A1 - 無線中継局及び制御方法 - Google Patents

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WO2011093324A1
WO2011093324A1 PCT/JP2011/051470 JP2011051470W WO2011093324A1 WO 2011093324 A1 WO2011093324 A1 WO 2011093324A1 JP 2011051470 W JP2011051470 W JP 2011051470W WO 2011093324 A1 WO2011093324 A1 WO 2011093324A1
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handover
communication unit
relay station
terminal
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English (en)
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三浩 北路
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京セラ株式会社
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    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations

Definitions

  • the present invention relates to a radio relay station and a control method for realizing relay transmission.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-Advanced which is an advanced version of LTE, adoption of relay transmission using a radio relay station called a relay node is planned (for example, see Non-Patent Document 1).
  • a radio relay station is a low-power relay base station that can be connected to a radio base station (macro base station) via a radio link.
  • a wireless terminal connected to the wireless relay station communicates with the wireless base station via the wireless relay station.
  • a radio relay station is installed at a cell edge or a coverage hole of the radio base station, and the radio terminal communicates indirectly with the radio base station via the radio relay station, so that the radio terminal directly communicates with the radio base station. Communication can be performed under better conditions than communication.
  • the radio relay station Since the radio relay station relays communication between the radio base station (or other radio relay station) and the radio terminal, the communication capacity between the radio terminal and the radio base station is the same as that between the radio base station and the radio relay station. Depends on the communication capacity between. For this reason, when the load of the connection destination of the radio relay station is high (for example, when there is a lot of traffic handled by the radio base station), the communication capacity between the connection destination of the radio relay station and the radio relay station is reduced. The communication capacity between the radio relay station and the radio terminal is also reduced.
  • a wireless terminal connected to a wireless relay station has a problem that throughput is lowered even when the wireless quality with the wireless relay station is good when the load at the connection destination of the wireless relay station is high. .
  • an object of the present invention is to provide a radio relay station and a control method that can improve the throughput of a radio terminal by achieving appropriate load distribution.
  • the present invention has the following features.
  • a first communication unit (first communication unit 210) that communicates with a radio base station (radio base station 100A) or another radio relay station as a connection destination and at least one radio Relays data transmitted and received between a second communication unit (second communication unit 220) that communicates with a terminal (for example, wireless terminals 300E to 300G) and a connection destination of the first communication unit and the wireless terminal A relay unit (relay unit 230); and a control unit (control unit 240) that controls the first communication unit and the second communication unit, wherein the control unit includes the second communication unit and the wireless terminal.
  • first communication unit (first communication unit 210) that communicates with a radio base station (radio base station 100A) or another radio relay station as a connection destination and at least one radio Relays data transmitted and received between a second communication unit (second communication unit 220) that communicates with a terminal (for example, wireless terminals 300E to 300G) and a connection destination of the first communication unit and the wireless terminal A relay unit (
  • a handover request unit for controlling the first communication unit to transmit a handover request for executing a handover, and a response message for permitting or instructing the relay station handover.
  • a wireless relay station including a handover control unit (handover control unit 243) that controls the first communication unit to execute the relay station handover when the unit receives To do.
  • a second feature of the present invention relates to the first feature of the present invention, wherein the handover request unit transmits the relay station load information indicating the relay station load in the handover request so as to be transmitted.
  • the gist is to control the section.
  • a third feature of the present invention relates to the first feature of the present invention, wherein the handover request unit sends the handover request to a relay station handover candidate which is a new connection destination candidate of the first communication unit.
  • the gist is to control the first communication unit to transmit.
  • a fourth feature of the present invention is related to the first feature of the present invention, wherein the control unit sends a load notification for notifying a load of a relay station handover candidate that is a new connection destination candidate of the first communication unit.
  • a notification request unit (notification request unit 245) that controls the first communication unit to transmit a load notification request for requesting, and the first communication unit based on the load notification received by the first communication unit
  • a connection destination determination unit (handover destination determination unit 246) that determines a new connection destination, and the handover request unit sends the handover request to the new connection destination determined by the connection destination determination unit.
  • the gist is to control the first communication unit to transmit.
  • a fifth feature of the present invention relates to the fourth feature of the present invention, wherein the connection destination determining unit has the smallest load among the relay station handover candidates or a predetermined amount of load based on the load notification.
  • the gist is to determine a smaller relay station handover candidate as the new connection destination.
  • a sixth feature of the present invention relates to the fourth feature of the present invention, wherein the first communication unit measures reception quality of a received radio signal, and the connection destination determination unit includes the load notification and the radio The gist is to determine a new connection destination of the first communication unit based on the quality.
  • a seventh feature of the present invention relates to the first feature of the present invention, wherein the control unit sends a load notification for notifying a load of a relay station handover candidate that is a new connection destination candidate of the first communication unit.
  • a notification request unit (notification request unit 245) for controlling the first communication unit to transmit a load notification request for requesting, and the relay station handover based on the load notification received by the first communication unit.
  • a handover decision unit (handover decision unit 249) that decides whether to execute or not, wherein the handover request unit is configured such that when the relay station load exceeds the load allowable amount or when the relay station load exceeds the load allowance. Controlling the first communication unit to transmit the handover request when it is predicted that the capacity will be exceeded and it is determined to execute the relay station handover The gist.
  • An eighth feature of the present invention relates to the seventh feature of the present invention, wherein the handover determining unit performs the relay station handover from the load notification and the relay station load to the relay station handover candidate.
  • the gist of the present invention is to calculate the load of the relay station handover candidate in this case and determine whether to execute the relay station handover based on the calculated load.
  • a ninth feature of the present invention relates to the first feature of the present invention, wherein the relay unit is configured to update the first communication unit when the first communication unit switches the connection destination by the relay station handover.
  • the gist is to relay data transmitted / received between a secure connection destination and the wireless terminal.
  • a first communication unit that communicates with a radio base station or another radio relay station as a connection destination, a second communication unit that communicates with at least one radio terminal, and the first
  • a control method of a radio relay station having a relay unit that relays data transmitted and received between a connection destination of a communication unit and the radio terminal, wherein the second communication unit is a load of communication performed with the radio terminal
  • the first communication unit When a certain relay station load exceeds a load allowable amount determined according to a connection destination load of the first communication unit, or when the relay station load is predicted to exceed the load allowable amount, A step of controlling the first communication unit to transmit a handover request for executing a relay station handover for switching a connection destination of the communication unit; and a response message for permitting or instructing the relay station handover.
  • a control method comprising the step of controlling the first communication unit to execute the relay station handover.
  • An eleventh feature of the present invention is that a first communication unit (first communication unit 210) that performs communication using a radio base station (radio base station 100A) or another radio relay station as a connection destination, and at least one radio terminal (for example, a second communication unit (second communication unit 220) that performs communication with the wireless terminals 300E to 300G) and a relay unit that relays data transmitted and received between the connection destination of the first communication unit and the wireless terminal (Relay unit 230) and a control unit (control unit 240) that controls the first communication unit and the second communication unit, and the control unit communicates with the wireless terminal by the second communication unit.
  • first communication unit that performs communication using a radio base station (radio base station 100A) or another radio relay station as a connection destination, and at least one radio terminal
  • a second communication unit that performs communication with the wireless terminals 300E to 300G
  • relay unit that relays data transmitted and received between the connection destination of the first communication unit and the wireless terminal
  • control unit 240 controls the first communication unit
  • a terminal hand in which the wireless terminal switches the connection destination A handover request unit (handover request unit 242) for controlling the first communication unit so as to transmit a handover request for executing a server, and a response message for permitting or instructing the terminal handover.
  • a radio relay station comprising a handover command unit (handover command unit 244) that controls the second communication unit to transmit a terminal handover command corresponding to the received response message to the radio terminal when the unit receives the response message
  • the gist of this is (relay node 200).
  • a twelfth feature of the present invention relates to the eleventh feature of the present invention, wherein the handover request unit transmits terminal load information indicating a terminal load, which is a load for each wireless terminal, included in the handover request.
  • the first communication unit is controlled.
  • a thirteenth feature of the present invention relates to the eleventh feature of the present invention, wherein the handover request unit transmits the handover request to a terminal handover candidate which is a new connection destination candidate of the wireless terminal.
  • the first communication unit is controlled.
  • a fourteenth feature of the present invention relates to the eleventh feature of the present invention, wherein the control unit requests a load notification for notifying a load of a terminal handover candidate that is a new connection destination candidate of the wireless terminal.
  • a notification request unit (notification request unit 245) that controls the first communication unit to transmit a load notification request of the wireless terminal, and a new connection destination of the wireless terminal based on the load notification received by the first communication unit
  • a connection destination determination unit (handover destination determination unit 246) for determining the connection destination, and the handover request unit transmits the handover request to the new connection destination determined by the connection destination determination unit.
  • the gist is to control the first communication unit.
  • a fifteenth feature of the present invention relates to the fourteenth feature of the present invention, wherein, based on the load notification, the connection destination determination unit has the smallest load among the terminal handover candidates or the load is greater than a predetermined amount.
  • the gist is to determine a smaller terminal handover candidate as the new connection destination.
  • a sixteenth feature of the present invention relates to the fourteenth feature of the present invention, wherein the first communication unit measures reception quality of a received radio signal, and the connection destination determining unit is configured to receive the load notification and the wireless signal. The gist is to determine a new connection destination of the wireless terminal based on the quality.
  • a seventeenth feature of the present invention relates to the eleventh feature of the present invention, wherein the control unit requests a load notification for notifying a load of a terminal handover candidate that is a new connection destination candidate of the wireless terminal.
  • a notification request unit (notification request unit 245) for controlling the first communication unit so as to transmit a load notification request, and whether to execute the terminal handover based on the load notification received by the first communication unit
  • a handover determining unit (handover determining unit 249) for determining whether the relay request exceeds the load allowable amount, or the relay station load exceeds the load allowable amount.
  • An eighteenth feature of the present invention relates to the seventeenth feature of the present invention, wherein the handover determining unit performs the terminal handover from the load notification and the relay station load to the terminal handover candidate.
  • the gist is to calculate a load of the terminal handover candidate and determine whether to execute the terminal handover based on the calculated load.
  • a nineteenth feature of the present invention relates to the eleventh feature of the present invention, wherein the control unit determines whether the relay station load is based on the relay station load and a terminal load that is a load for each wireless terminal.
  • the gist of the present invention is to further include a terminal determination unit (terminal determination unit 248) that determines at least one wireless terminal that executes the terminal handover so as to be maintained below the allowable load amount.
  • a twentieth feature of the present invention relates to the nineteenth feature of the present invention, wherein the second communication unit receives a battery notification indicating a remaining battery level of the wireless terminal for each wireless terminal, and the terminal determining unit Based on the battery notification received by the second communication unit, the gist is to determine as a wireless terminal that executes the terminal handover by giving priority to a wireless terminal having a large remaining battery level.
  • a first communication unit that performs communication using a radio base station or another radio relay station as a connection destination, a second communication unit that performs communication with at least one radio terminal, and the first A control method of a radio relay station having a relay unit that relays data transmitted and received between a connection destination of a communication unit and the radio terminal, wherein the second communication unit is a load of communication performed with the radio terminal
  • the wireless terminal receives a step of controlling the first communication unit to transmit a handover request for executing a terminal handover for switching a connection destination, and a response message for permitting or instructing the terminal handover.
  • the present invention it is possible to provide a radio relay station and a control method that can improve the throughput of a radio terminal by achieving appropriate load distribution.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of the radio communication system 1 according to the present embodiment.
  • the wireless communication system 1 has a configuration based on LTE-Advanced, which is positioned as a fourth generation (4G) mobile phone system, for example.
  • 4G fourth generation
  • the radio communication system 1 includes a radio base station 100A that forms a cell C1 and a radio base station 100B that forms a cell C2.
  • the cell C1 is a communication area connectable to the radio base station 100A
  • the cell C2 is a communication area connectable to the radio base station 100B.
  • the radio base stations 100A and 100B are macro base stations that form cells C1 and C2 each having a radius of about several hundred meters, for example.
  • the cells C1 and C2 are adjacent to each other in a partially overlapping state.
  • the radio base station 100B is appropriately referred to as “adjacent base station of the relay node 200”.
  • FIG. 1 illustrates two radio base stations, another radio base station may be installed adjacent to the two radio base stations.
  • the radio base station 100A and the radio base station 100B are connected via a backhaul network (not shown) that is a wired communication network, and can directly perform communication between base stations.
  • a backhaul network (not shown) that is a wired communication network, and can directly perform communication between base stations.
  • X2 interface such an inter-base station communication interface is referred to as an X2 interface.
  • the radio terminals 300A to 300D and the relay node 200 are connected to the radio base station 100A via a radio link.
  • the radio terminals 300A to 300D communicate directly with the radio base station 100A.
  • the wireless terminal in the present embodiment is configured to be movable.
  • the relay node 200 is installed at the end of the cell C1 and in the vicinity of the cell C2.
  • the relay node 200 To the relay node 200, wireless terminals 300E to 300G are connected via a wireless link.
  • the relay node 200 is a radio relay station that relays communication between the radio terminals 300E to 300G and the radio base station 100A. In the present embodiment, it is assumed that the relay node 200 is a fixed type.
  • the wireless terminals 300E to 300G communicate indirectly with the wireless base station 100A via the relay node 200. Through such relay transmission, the radio terminals 300E to 300G can communicate with the radio base station 100A even outside the cell C1.
  • the wireless terminals 300E to 300G connected to the relay node 200 are appropriately referred to as “wireless terminals under the relay node 200”.
  • Wireless terminals 300H and 300I are connected to the wireless base station 100B via wireless links.
  • the radio terminals 300H and 300I communicate directly with the radio base station 100B.
  • radio base station 100 when the radio base stations 100A and 100B are not distinguished, they are simply referred to as “radio base station 100”, and when the radio terminals 300A to 300I are not distinguished, they are simply referred to as “radio terminal 300”.
  • the radio base station 100A has a higher load than the radio base station 100B.
  • the radio resources allocated to the relay node 200 are reduced. And the communication capacity between the relay node 200 and the wireless terminals 300E to 300G is also reduced. For this reason, the throughput of the radio terminals 300E to 300G is lowered.
  • the relay node 200 switches the connection destination from the radio base station 100A to the adjacent base station (radio base station 100B). By executing (hereinafter, relay handover), it is avoided that the throughput of the radio terminals 300E to 300G is lowered.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the relay node 200 according to the first embodiment.
  • the relay node 200 includes a first communication unit 210, a second communication unit 220, a relay unit 230, a control unit 240, and a storage unit 250.
  • the first communication unit 210 is configured using an RF circuit, a BB circuit, or the like, and transmits and receives radio signals to and from the radio base station 100.
  • the first communication unit 210 encodes and modulates transmission data to convert it into a transmission signal, amplifies and upconverts the transmission signal to convert it into a radio signal, and sends it out from the antenna 211.
  • the first communication unit 210 amplifies and downconverts the radio signal received by the antenna 211 to convert it into a received signal, and demodulates and decodes the received signal to convert it into received data.
  • the first communication unit 210 measures the radio quality of the radio signal received by the first communication unit 210.
  • the radio quality is, for example, a received electric field strength (RSSI) of a reference signal periodically transmitted by the radio base station 100, a carrier-to-interference noise ratio (CINR) of the reference signal, or the like.
  • RSSI received electric field strength
  • CINR carrier-to-interference noise ratio
  • the second communication unit 220 is configured using an RF circuit, a BB circuit, or the like, and transmits and receives radio signals to and from the radio terminal 300.
  • the second communication unit 220 encodes and modulates transmission data to convert it into a transmission signal, amplifies and upconverts the transmission signal to convert it into a radio signal, and sends it out from the antenna 221.
  • the second communication unit 220 amplifies and downconverts the radio signal received by the antenna 221 to convert it into a received signal, and demodulates and decodes the received signal to convert it into received data.
  • the relay unit 230 relays data between the first communication unit 210 and the second communication unit 220. Specifically, the relay unit 230 relays the reception data from the first communication unit 210 to the second communication unit 220 as transmission data, and the reception data from the second communication unit 220 to the first communication unit 210. Relay as.
  • the control unit 240 is configured using a CPU, for example, and controls various functions provided in the relay node 200.
  • the storage unit 250 is configured using, for example, a memory, and stores various types of information used for controlling the relay node 200 and the like.
  • the control unit 240 controls each of the first communication unit 210, the second communication unit 220, and the relay unit 230.
  • the control unit 240 includes a load calculation unit 241, a handover request unit 242, and a handover control unit 243.
  • the load calculation unit 241 periodically calculates a relay node load that is a load of communication performed by the second communication unit 220 with the wireless terminal 300 under the relay node 200.
  • the relay node load is, for example, a necessary amount of radio resources (resource blocks) in the second communication unit 220 or a data amount (traffic amount) to be transmitted / received by the second communication unit 220.
  • the relay node load is the overall load of the radio terminal under the relay node 200, and it does not matter whether the load is on the uplink or the load on the downlink.
  • the load calculation unit 241 periodically calculates a base station load that is a load of communication performed by the first communication unit 210 with the radio base station 100A.
  • the base station load is, for example, a usable amount of radio resources (resource blocks) in the first communication unit 210 or a data amount (traffic amount) that can be transmitted and received by the first communication unit 210.
  • the base station load depends on the load state of the radio base station 100A, and it does not matter whether it is an uplink load or a downlink load.
  • the handover request unit 242 transmits the relay handover request for executing the relay handover. 1
  • the communication unit 210 is controlled.
  • the allowable load amount may be the base station load value itself, or may be a value slightly smaller than the base station load value.
  • the handover request unit 242 controls the first communication unit 210 to transmit the relay node load information indicating the relay node load included in the relay handover request.
  • the transmission destination of the relay handover request can grasp the required load based on the received relay handover request.
  • the handover request unit 242 controls the first communication unit 210 to transmit a relay handover request to a relay handover candidate that is a handover candidate of the first communication unit 210.
  • the relay handover candidate may be a predetermined radio base station or a radio base station with good radio quality measured by the first communication unit 210 (except for the radio base station 100A).
  • the handover request unit 242 includes identification information (DeNB PCID) for identifying a relay handover candidate in the relay handover request.
  • the radio base station 100A transfers the relay handover request to the radio base station identified by the identification information included in the relay handover request.
  • the second transmission destination designation method is a method of designating an arbitrary adjacent base station of the radio base station 100A instead of designating a specific radio base station.
  • the radio base station 100A that receives the relay handover request determines the transfer destination of the relay handover request.
  • the handover request unit 242 includes the wireless quality information measured by the first communication unit 210 in the relay handover request.
  • the radio base station 100A receives the relay handover request, the radio base station 100A identifies a radio base station with good radio quality for the relay node 200 from the radio quality information included in the relay handover request, and sends the relay handover request to the identified radio base station. Forward.
  • the handover control unit 243 controls the first communication unit 210 to execute the relay handover when the first communication unit 210 receives a handover instruction to instruct relay handover from the radio base station 100A.
  • the handover instruction includes information (handover destination identification information, channel information, etc.) used for communication with a new connection destination (hereinafter referred to as a handover destination).
  • the first communication unit 210 ends communication with the radio base station 100A and starts communication with the handover destination under the control of the handover control unit 243.
  • the relay unit 230 relays data transmitted and received between the handover destination and the radio terminal 300 under the relay node 200.
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing an operation of the wireless communication system 1 according to the first embodiment.
  • the relay node 200 performs a relay handover from the radio base station 100A to the radio base station 100B will be described.
  • step S201 the first communication unit 210 of the relay node 200 uses the radio base station 100A as a connection destination and performs communication with the radio base station 100A.
  • step S202 the second communication unit 220 of the relay node 200 is a connection destination of the wireless terminal 300 under the relay node 200, and communicates with the wireless terminal 300 under the relay node 200.
  • step S203 the handover request unit 242 of the relay node 200 compares the relay node load with the allowable load amount. When the relay node load exceeds the load allowable amount, in step S204, the handover request unit 242 of the relay node 200 controls the first communication unit 210 so as to transmit the relay handover request to the radio base station 100A. The relay handover request transmitted from the first communication unit 210 is received by the radio base station 100A via the radio link.
  • step S205 the radio base station 100A transmits a relay handover request to the radio base station 100B according to the first transmission destination designation method or the second transmission destination designation method described above.
  • the radio base station 100B receives the relay handover request via the X2 interface.
  • the radio base station 100B determines whether to accept the relay node 200 based on the received relay handover request. For example, the radio base station 100B determines to accept the relay node 200 when the result of adding the relay node load grasped from the relay handover request to the load of the radio base station 100B is equal to or less than a predetermined threshold. To do.
  • step S208 the radio base station 100B transmits a handover command for instructing relay handover to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the handover command via the X2 interface.
  • step S209 the radio base station 100A transmits to the relay node 200 a handover instruction for instructing relay handover.
  • the first communication unit 210 of the relay node 200 receives the handover instruction via the radio link.
  • step S210 the handover control unit 243 of the relay node 200 controls the first communication unit 210 so as to execute a relay handover to the radio base station 100B.
  • step S211 the first communication unit 210 of the relay node 200 performs communication with the radio base station 100B using the radio base station 100B as a new connection destination (handover destination).
  • the relay node 200 performs relay handover when the relay node load exceeds the allowable load amount.
  • a handover request is transmitted to the radio base station 100A.
  • the relay node 200 executes the relay handover to the radio base station 100B in response to the handover instruction.
  • the relay node 200 relays data transmitted and received between the handover destination radio base station 100B and the radio terminal 300 under the relay node 200.
  • the relay node 200 can perform handover to the radio base station 100B having a smaller load than the radio base station 100A. Therefore, after the handover, the communication capacity of the radio terminal 300 under the relay node 200 can be increased. And the throughput of the wireless terminal 300 under the relay node 200 can be improved.
  • the throughput of the radio terminals 300A to 300D that communicate directly with the radio base station 100A is also improved.
  • the relay node 200 transmits a relay handover request addressed to a relay handover candidate. For this reason, the relay handover request can be transmitted to the relay handover candidate, and an acceptance decision by the relay handover candidate can be requested.
  • the relay node 200 transmits relay node load information indicating the relay node load included in the relay handover request.
  • the relay handover candidate can make an acceptance decision in consideration of the relay node load, and the handover destination load after the relay handover can be prevented from becoming too high.
  • the relay handover has a great effect of reducing the load on the radio base station 100A.
  • the relay node 200 is assumed to be installed at a cell edge or a coverage hole, and has a high-level wireless communication function. Therefore, there is a high possibility that good communication can be realized even after handover.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the relay node 200 according to the second embodiment.
  • the relay node 200 according to the second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the control unit 240.
  • the second communication unit 220 receives a measurement result notification indicating the measurement result of the radio quality measured by each of the radio terminals 300 under the relay node 200.
  • the control unit 240 includes a load calculation unit 241, a handover request unit 242, and a handover instruction unit 244.
  • the load calculation unit 241 has a function of calculating a terminal load that is a load for each wireless terminal 300 under the relay node 200 in addition to the functions described in the first embodiment.
  • the terminal load is an individual load for communication between each of the wireless terminals 300 under the relay node 200 and the second communication unit 220.
  • the handover request unit 242 transmits a terminal handover request for at least one of the wireless terminals 300 under the relay node 200 to execute a terminal handover when the relay node load is higher than the load allowable amount.
  • the first communication unit 210 is controlled to transmit to 100A.
  • the number of wireless terminals that execute terminal handover may be determined according to the relay node load. For example, terminal handover can be executed by a minimum number of wireless terminals whose relay node load is lower than the allowable load amount. Such a method will be described in a fourth embodiment.
  • the handover request unit 242 controls the first communication unit 210 to transmit the terminal load information indicating the terminal load corresponding to the wireless terminal that executes the terminal handover, included in the terminal handover request.
  • the handover request unit 242 controls the first communication unit 210 to transmit a terminal handover request to a terminal handover candidate that is a handover candidate of the radio terminal 300 under the relay node 200.
  • the terminal handover candidate may be a predetermined radio base station, and is a radio base station (excluding the radio base station 100A) with good radio quality indicated by the measurement result notification received by the second communication unit 220. There may be.
  • the handover request unit 242 includes identification information (DeNB PCID) for identifying a terminal handover candidate in the terminal handover request.
  • the radio base station 100A transfers the terminal handover request to the radio base station identified by the identification information included in the terminal handover request.
  • the second transmission destination designation method is a method of designating an arbitrary adjacent base station of the radio base station 100A instead of designating a specific radio base station.
  • the radio base station 100A that receives the terminal handover request determines the transfer destination of the terminal handover request.
  • the handover request unit 242 includes the wireless quality information indicated by the measurement result notification received by the second communication unit 220 in the terminal handover request.
  • the radio base station 100A identifies a radio base station with good radio quality for the radio terminal 300 under the relay node 200 from the radio quality information included in the terminal handover request.
  • the terminal handover request is transferred to the station.
  • the handover instruction unit 244 transmits a terminal handover instruction corresponding to the received handover instruction to the radio terminals under the relay node 200.
  • the second communication unit 220 is controlled to transmit to 300.
  • the handover instruction includes information (such as handover destination identification information and channel information) used for communication with the handover destination.
  • the wireless terminal 300 that has received the terminal handover instruction ends communication with the relay node 200 and starts communication with the handover destination.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing an operation of the wireless communication system 1 according to the second embodiment.
  • the radio terminal 300E under the relay node 200 performs a relay handover from the relay node 200 to the radio base station 100B will be described (see FIG. 5).
  • Step S201 and step S202 are the same as in the first embodiment.
  • step S203 the handover request unit 242 of the relay node 200 compares the relay node load with the allowable load amount. When the relay node load exceeds the allowable load amount, in step S204, the handover request unit 242 of the relay node 200 performs the first operation so as to transmit the terminal handover request including the load information of the wireless terminal 300E to the wireless base station 100A.
  • the communication unit 210 is controlled.
  • the terminal handover request transmitted from the first communication unit 210 is received by the radio base station 100A via the radio link.
  • step S205 the radio base station 100A transmits a terminal handover request to the radio base station 100B according to the first transmission destination designation method or the second transmission destination designation method described above.
  • the radio base station 100B receives the terminal handover request via the X2 interface.
  • the radio base station 100B determines whether to accept the radio terminal 300E based on the received terminal handover request. For example, the radio base station 100B accepts the relay node 200 when the result of adding the load of the radio terminal 300E grasped from the terminal handover request to the load of the radio base station 100B is equal to or less than a predetermined threshold. Is determined.
  • step S208 the radio base station 100B transmits a handover command for instructing terminal handover to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the handover command via the X2 interface.
  • step S209 the radio base station 100A transmits a handover instruction for instructing terminal handover to the relay node 200.
  • the first communication unit 210 of the relay node 200 receives the handover instruction via the radio link.
  • step S210 the handover control unit 243 of the relay node 200 controls the second communication unit 220 to transmit a terminal handover instruction corresponding to the received handover instruction to the radio terminal 300E.
  • the radio terminal 300E receives the handover instruction via the radio link and performs terminal handover according to the handover instruction (step S211).
  • step S212 the radio terminal 300E communicates with the radio base station 100B using the radio base station 100B as a new connection destination (handover destination).
  • the relay node 200 is a terminal for executing terminal handover when the relay node load exceeds the allowable load amount.
  • a handover request is transmitted to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the terminal handover request and transmits it to the radio base station 100B.
  • the relay node 200 When the terminal handover is accepted by the radio base station 100B, the relay node 200 receives the handover instruction instructing the terminal handover, and transmits the handover instruction to the radio terminal 300 under the relay node 200.
  • the wireless terminal 300 that has received the handover instruction performs terminal handover.
  • the radio terminal 300 under the relay node 200 can perform handover to the radio base station 100B with a small load, the communication capacity of the radio terminal 300 can be increased after the terminal handover and throughput can be improved.
  • the relay node 200 transmits a terminal handover request addressed to a terminal handover candidate. For this reason, the terminal handover request can be transmitted to the terminal handover candidate, and an acceptance decision by the terminal handover candidate can be requested.
  • the relay node 200 transmits terminal load information indicating the load for each wireless terminal 300 in a terminal handover request. Accordingly, the terminal handover candidate can make an acceptance determination in consideration of the terminal load, and it is possible to prevent the handover destination load after the terminal handover from becoming too high.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the relay node 200 according to the third embodiment.
  • the relay node 200 according to the third embodiment is different from the first embodiment and the second embodiment in the configuration of the control unit 240.
  • the load calculation unit 241 has the same function as the first embodiment and the second embodiment.
  • the notification request unit 245 controls the first communication unit 210 to transmit a load notification request for requesting a load notification of each of the terminal handover candidate and the relay handover candidate.
  • the first transmission destination designation method described above is applied to the load notification request.
  • the handover determining unit 249 determines whether to perform terminal handover or relay handover based on the load notification received by the first communication unit 210. For example, the handover destination determining unit 246 determines not to execute either the terminal handover or the relay handover when the loads of the terminal handover candidate and the relay handover candidate are higher than a predetermined amount.
  • the handover destination determination unit 246 determines a handover destination based on the load notification received by the first communication unit 210. For example, based on the load notification, the handover destination determining unit 246 determines a handover destination having the smallest load or a smaller load than a predetermined amount from the terminal handover candidates and the relay handover candidates.
  • the handover request unit 242 transmits a handover request when the relay node load exceeds the allowable load amount and when it is determined to execute the terminal handover or the relay handover.
  • the handover request unit 242 controls the first communication unit 210 to transmit a handover request to the handover destination determined by the handover destination determination unit 246.
  • the handover request unit 242 includes identification information for identifying the determined handover destination in the handover request.
  • the handover control unit 243 controls the first communication unit 210 to execute the relay handover when the first communication unit 210 receives a handover instruction for instructing relay handover.
  • the handover instruction unit 244 causes the second communication unit 220 to transmit a terminal handover instruction to the radio terminal 300 under the relay node 200. Control.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing the overall operation of the radio communication system 1 according to the third embodiment.
  • Steps S301 and S302 are the same as those in the above-described embodiment.
  • step S304 the notification request unit 245 of the relay node 200 requests load notification for requesting the load notification of each of the terminal handover candidate and the relay handover candidate.
  • the first communication unit 210 is controlled to transmit the request.
  • the first communication unit 210 transmits a load notification request to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the load notification request via the radio link.
  • step S305 the radio base station 100A transmits a load notification request to the radio base station 100B based on the identification information included in the received load notification request.
  • the radio base station 100B receives the load notification request via the X2 interface.
  • step S306 the radio base station 100B transmits a load notification for notifying the load of the radio base station 100B to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the load notification via the X2 interface.
  • step S307 the radio base station 100A transmits a load notification to the relay node 200.
  • the first communication unit 210 of the relay node 200 receives a load notification via a wireless link.
  • step S308 the handover determining unit 249 and the handover destination determining unit 246 of the relay node 200 determine a handover destination from each of the terminal handover candidate and the relay handover candidate.
  • the radio base station 100B is determined as the handover destination.
  • the handover request unit 242 of the relay node 200 controls the first communication unit 210 so as to transmit a handover request to the determined handover destination.
  • the first communication unit 210 transmits a handover request to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the handover request via the radio link.
  • step S310 the radio base station 100A transmits a handover request to the radio base station 100B based on the handover destination identification information included in the received handover request.
  • the radio base station 100B receives the handover request via the X2 interface.
  • step S311 the radio base station 100B transmits a handover command for accepting a handover to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the handover command via the X2 interface.
  • step S312 the radio base station 100A transmits a handover instruction to the relay node 200.
  • the first communication unit 210 of the relay node 200 receives the handover instruction via the radio link.
  • step S314 the handover control unit 243 of the relay node 200 The first communication unit 210 is controlled to perform a relay handover from the station 100A to the radio base station 100B.
  • step S315 When the handover instruction received by the first communication unit 210 is a handover instruction for the radio terminal 300 under the relay node 200 (step S313; NO), in step S315, the handover instruction unit 244 of the relay node 200 notifies the corresponding radio terminal.
  • the second communication unit 220 is controlled to transmit a handover instruction.
  • the second communication unit 220 transmits a handover instruction.
  • the radio terminal 300 under the relay node 200 that has received the handover instruction executes terminal handover from the radio base station 100A to the radio base station 100B.
  • the relay node 200 transmits a load notification request in step S303 YES, but the load notification request may be transmitted periodically.
  • the load status of the handover candidate can be grasped in advance, and the processing related to the handover can be completed early.
  • the relay node 200 determines a handover destination based on the load notification received by the first communication unit 210, and makes a handover request addressed to the determined handover destination. Send. Accordingly, it is possible to determine an appropriate handover destination by determining the handover destination in consideration of the load of the handover candidate.
  • the relay node 200 determines a handover candidate having the smallest load or a smaller load than a predetermined amount as a handover destination from among the handover candidates. Thereby, it is possible to prevent the load at the handover destination after the handover from becoming too high.
  • the relay node 200 determines whether or not to execute a handover based on the load notification received by the first communication unit 210. Thereby, in the state where the load of all the handover candidates is high, the handover to the handover candidate can be stopped.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the relay node 200 according to the fourth embodiment.
  • the relay node 200 is different from the first to third embodiments in the configuration of the control unit 240.
  • the control unit 240 includes a load calculation unit 241, a handover candidate determination unit 247, a notification request unit 245, a handover determination unit 249, a terminal determination unit 248, a handover request unit 242, a handover control unit 243, and a handover instruction unit 244.
  • a load calculation unit 241 a handover candidate determination unit 247
  • a notification request unit 245 a handover determination unit 249
  • a terminal determination unit 248 a handover request unit 242
  • a handover control unit 243 a handover instruction unit 244.
  • the handover determining unit 249 calculates the load of the relay handover candidate when the relay handover to the relay handover candidate is performed from the load notification and the relay node load, and determines whether to execute the relay handover based on the calculated load To decide.
  • the handover request unit 242 controls the first communication unit 210 to transmit the relay handover request when it is determined to execute the relay handover.
  • the terminal determination unit 248 keeps the relay node load below the allowable load based on the relay node load and the terminal load that is a load for each wireless terminal. At least one wireless terminal to execute terminal handover is determined.
  • FIG. 11 is a sequence diagram showing the overall operation of the wireless communication system 1 according to the fourth embodiment.
  • Steps S401 to S403 are the same as those in the above-described embodiment.
  • step S404 the handover candidate determining unit 247 of the relay node 200 determines a handover candidate.
  • the radio base station 100B is determined as a handover candidate. Details of step S404 will be described later.
  • step S405 the notification request unit 245 of the relay node 200 controls the first communication unit 210 to transmit a load notification request for requesting a load notification for notifying a load of a handover candidate.
  • the first communication unit 210 transmits a load notification request to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the load notification request via the radio link.
  • step S406 the radio base station 100A transmits a load notification request to the radio base station 100B based on the identification information included in the received load notification request.
  • the radio base station 100B receives the load notification request via the X2 interface.
  • step S407 the radio base station 100B transmits a load notification for notifying the load of the radio base station 100B to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the load notification via the X2 interface.
  • step S408 the radio base station 100A transmits a load notification to the relay node 200.
  • the first communication unit 210 of the relay node 200 receives a load notification via a wireless link.
  • step S409 the handover determining unit 249, the handover destination determining unit 246, and the terminal determining unit 248 of the relay node 200 select a node (wireless terminal or relay node) to be handed over from the relay node 200 and the wireless terminal 300 under the relay node 200. ) And a handover destination.
  • a node wireless terminal or relay node
  • the radio base station 100B is determined as the handover destination. Details of step S409 will be described later.
  • step S410 the handover request unit 242 of the relay node 200 controls the first communication unit 210 so as to transmit a handover request to the determined handover destination.
  • the first communication unit 210 transmits a handover request to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the handover request via the radio link.
  • step S411 the radio base station 100A transmits a handover request to the radio base station 100B based on the handover destination identification information included in the received handover request.
  • the radio base station 100B receives the handover request via the X2 interface.
  • step S412 the radio base station 100B transmits a handover command for accepting the handover to the radio base station 100A.
  • the radio base station 100A receives the handover command via the X2 interface.
  • step S413 the radio base station 100A transmits a handover instruction to the relay node 200.
  • the first communication unit 210 of the relay node 200 receives the handover instruction via the radio link.
  • step S415 the handover control unit 243 of the relay node 200 The first communication unit 210 is controlled to perform a relay handover from the station 100A to the radio base station 100B.
  • step S414 When the handover instruction received by the first communication unit 210 is a handover instruction for the radio terminal 300 under the relay node 200 (step S414; NO), in step S416, the handover instruction unit 244 of the relay node 200 notifies the corresponding radio terminal.
  • the second communication unit 220 is controlled to transmit a handover instruction.
  • the second communication unit 220 transmits a handover instruction.
  • the radio terminal 300 under the relay node 200 that has received the handover instruction executes terminal handover from the radio base station 100A to the radio base station 100B.
  • FIG. 12 is a flowchart showing details of step S404 in FIG.
  • the first communication unit 210 of the relay node 200 measures the radio quality of the received radio signal and notifies the handover candidate determination unit 247 of the measurement result.
  • the handover candidate determining unit 247 determines a radio base station other than the radio base station 100A having the best radio quality as a first candidate for a handover candidate (relay handover candidate). However, if the radio quality cannot be measured for a radio base station other than the radio base station 100A, or if it can be measured but is below a predetermined quality, the first candidate is absent.
  • the second communication unit 220 of the relay node 200 periodically receives a measurement result notification indicating the measurement result of the radio quality of the radio signal received by the radio terminal 300 under the relay node 200 from the radio terminal 300 under the relay node 200. ing.
  • the handover candidate determining unit 247 determines each handover candidate of the radio terminal 300 under the relay node 200 based on the measurement result notification received by the second communication unit 220. Specifically, the radio base station with the best radio quality is set as the handover candidate for each radio terminal 300 under the relay node 200. If the radio quality of a radio base station cannot be measured, or if it can be measured but is below a predetermined quality, there is no handover candidate for that radio terminal.
  • step S503 the handover candidate determination unit 247 assigns priorities to the handover candidates listed in step S502 as the second candidate, the third candidate,.
  • the first to Nth candidates are determined by the processing from step S501 to step S503.
  • FIG. 13 is a flowchart showing details of step S409.
  • step S601 the load calculation unit 241 calculates each load (terminal load) of the wireless terminal 300 under the relay node 200.
  • step S602 the load calculation unit 241 and the handover determination unit 249 have executed the handover from the relay node 200 to the first candidate based on the first candidate load and the relay node load corresponding to the load notification received in step S408. In this case, the load of the first candidate is calculated.
  • the handover determining unit 249 determines whether or not the relay node 200 can be handed over to the first candidate based on the handover destination load calculated in step S602. For example, the handover determining unit 249 makes a handover possible when the load of the first candidate is equal to or less than a predetermined value, and makes a handover impossible otherwise.
  • the handover destination determining unit 246 determines the first candidate as the handover destination of the relay node 200.
  • the handover of the relay node 200 is abandoned, and the handover is determined for each radio terminal 300 under the relay node 200 in step S604 and subsequent steps.
  • step S605 n indicating a candidate is set to 2.
  • step S606 the load calculation unit 241 and the handover determination unit 249 determine the terminal load of the wireless terminal corresponding to the nth candidate (here, the second candidate) and the load of the nth candidate corresponding to the load notification received in step S408. Based on the above, the load of the nth candidate when the wireless terminal corresponding to the nth candidate hands over to the nth candidate is calculated.
  • the handover determining unit 249 determines whether the wireless terminal corresponding to the nth candidate can be handed over to the nth candidate based on the load of the nth candidate calculated in step S656. For example, the handover control unit 132 makes a handover possible when the calculated nth candidate load is equal to or less than a predetermined value, and otherwise makes a handover impossible. When it is determined that the handover to the n-th candidate is possible, the handover destination determining unit 246 determines the n-th candidate as the handover destination of the wireless terminal.
  • step S607 the terminal determination unit 248 determines whether or not the relay node load of the relay node 200 is equal to or less than a predetermined value when the wireless terminal hands over to the handover destination (nth candidate).
  • the terminal determination unit 248 determines the node to which the wireless terminal is to be handed over, and the handover destination determination unit 246 determines the nth candidate as the handover destination and ends the process.
  • step S609 it is determined whether or not processing has been completed for all candidates. If there is a candidate for which processing has not been completed, the processing returns to step S605.
  • step S609; NO When the processing is completed for all candidates (step S609; NO), and when the handover destination is determined in the processing up to that point, the terminal determination unit 248, the wireless terminal corresponding to the determined handover destination As a node to be handed over. If the processing has been completed for all candidates (step S609; NO), and if the handover destination has not been determined in the processing up to that point, the processing ends with no handover destination.
  • the load of the relay node 200 is equal to or less than the predetermined value.
  • the load of the relay node 200 is It is not less than the value.
  • the relay node 200 calculates the relay handover candidate load after the relay handover in advance, and the calculated load is allowed.
  • the relay handover can be executed if the load is a certain load, and the relay handover can be prevented if the load after the relay handover is an unacceptable load.
  • Relay relay leads to a sudden increase in load at the handover destination. Therefore, in a situation where the load on the radio base station 100B is high, the relay node 200 performs a terminal handover for each radio terminal 300 under the relay node 200 instead of a relay handover to the radio base station 100B.
  • the relay node 200 hands over at least one radio terminal from the radio terminals 300 under the relay node 200 so that the relay node load becomes a predetermined value or less.
  • the radio terminal to be handed over can be determined so that the balance between the load of the relay node 200 and the load of the handover destination after the terminal handover is optimal.
  • the relay node load increases rapidly, it is predicted that the relay node load will exceed the load allowance even if the relay node load exceeds the load allowance, and the handover request or You may transfer to processing such as a load notification request.
  • the increase amount of the relay node load per unit time exceeds a predetermined increase amount, it can be predicted that the relay node load exceeds the allowable load amount.
  • the following method can be adopted as a method for predicting that the relay node load exceeds the allowable load.
  • the data received by the relay node 200 from the first communication unit 210 is temporarily stored in the storage unit 250 as a transmission buffer before being transmitted from the second communication unit 220, but the wireless data that can be used by the second communication unit 220 is used.
  • the relay node load may be predicted to exceed the allowable load amount based on a prediction criterion that the data accumulation amount of the transmission buffer exceeds a predetermined amount.
  • processing related to terminal handover is performed in consideration of the load and radio quality of each radio terminal 300 under the relay node 200.
  • the radio terminal 300 under the relay node 200 is processed.
  • the processing related to terminal handover may be performed in consideration of the remaining amount of each battery.
  • the second communication unit 220 receives a battery notification indicating the remaining battery level of the wireless terminal 300 under the relay node 200 for each wireless terminal. Based on the battery notification received by the second communication unit 220, the terminal determination unit 248 determines a wireless terminal with a high remaining battery power as a wireless terminal that performs terminal handover with priority.
  • the terminal determination unit 248 may prioritize handover candidates based on the remaining battery level in step S503 of FIG.
  • the wireless terminal 300 with a small remaining battery capacity can be connected to the relay node 200 closer to the wireless base station 100A, so that the transmission power can be reduced. Can do.
  • the relay node 200 has been described as a fixed type, but may be configured to be movable.
  • the handover candidate or the handover destination of the relay node 200 is determined in consideration of the radio quality of the relay node 200.
  • the handover candidate or the handover destination is determined in advance. You may keep it.
  • the handover destination of terminal 300 is not limited to a radio base station, and may be a relay node.
  • the relay node 200 performs a handover to another relay node
  • the first communication unit 210 of the relay node 200 communicates with the other relay node using the other relay node as a connection destination.
  • the throughput of the radio terminal can be improved by achieving appropriate load distribution, which is useful in radio communication such as mobile communication.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

　リレーノード２００は、無線端末３００Ｅ～３００Ｇと行う通信の負荷である中継局負荷が、無線基地局１００Ａの負荷に応じて定められる負荷許容量を超える場合に、リレーハンドオーバの許可を要求するハンドオーバ要求を無線基地局１００Ａに送信し、リレーハンドオーバを指示する旨のハンドオーバ指示を受信した場合に、リレーハンドオーバを行う。

Description

無線中継局及び制御方法
　本発明は、中継伝送を実現する無線中継局及び制御方法に関する。
　現在運用されている第３世代及び第３．５世代無線通信システムよりも高速な通信を実現する次世代の無線通信システムとして、無線通信システムの標準化団体である3GPP(3rd Generation Partnership Project)で標準化されているＬＴＥ(Long Term Evolution)がある。ＬＴＥを高度化したLTE Advancedでは、リレーノードと呼ばれる無線中継局を用いた中継伝送の採用が予定されている（例えば、非特許文献１参照）。
　無線中継局は、無線基地局（マクロ基地局）に無線リンクを介して接続可能な小出力の中継基地局である。無線中継局に接続する無線端末は、無線中継局を介して無線基地局との通信を行う。無線基地局のセル端やカバレッジホールなどに無線中継局を設置し、無線端末が無線中継局を介して無線基地局と間接的に通信することで、当該無線端末が無線基地局と直接的に通信するよりも良好な条件で通信を行うことができる。
3GPP TR 36.814 V0.4.1、 9章 "Relaying functionality"、 2009年2月
　無線中継局は、無線基地局（又は他の無線中継局）と無線端末との通信を中継するため、無線端末と無線基地局との間の通信容量は、無線基地局と無線中継局との間の通信容量に依存する。このため、無線中継局の接続先の負荷が高い場合（例えば、無線基地局が取り扱うトラフィックが多い場合など）においては、無線中継局の接続先と無線中継局との間の通信容量が少なくなり、無線中継局と無線端末との間の通信容量も少なくなる。
　したがって、無線中継局に接続する無線端末は、無線中継局の接続先の負荷が高い場合には、無線中継局との間の無線品質が良好であってもスループットが低下してしまう問題がある。
　そこで、本発明は、適切な負荷分散を図ることで無線端末のスループットを改善できる無線中継局及び制御方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、無線基地局（無線基地局１００Ａ）又は他の無線中継局を接続先として通信を行う第１通信部（第１通信部２１０）と、少なくとも１つの無線端末（例えば無線端末３００Ｅ～３００Ｇ）との通信を行う第２通信部（第２通信部２２０）と、前記第１通信部の接続先と前記無線端末との間で送受信されるデータを中継する中継部（中継部２３０）と、前記第１通信部及び前記第２通信部を制御する制御部（制御部２４０）とを有し、前記制御部は、前記第２通信部が前記無線端末と行う通信の負荷である中継局負荷が、前記第１通信部の接続先の負荷に応じて定められる負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合に、前記第１通信部が接続先を切り替える中継局ハンドオーバを実行するためのハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御するハンドオーバ要求部（ハンドオーバ要求部２４２）と、前記中継局ハンドオーバを許可又は指示する旨の応答メッセージを前記第１通信部が受信した場合に、前記中継局ハンドオーバを実行するように前記第１通信部を制御するハンドオーバ制御部（ハンドオーバ制御部２４３）とを備える無線中継局（リレーノード２００）であることを要旨とする。
　本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記ハンドオーバ要求部は、前記中継局負荷を示す中継局負荷情報を前記ハンドオーバ要求に含めて送信するように前記第１通信部を制御することを要旨とする。
　本発明の第３の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記ハンドオーバ要求部は、前記第１通信部の新たな接続先の候補である中継局ハンドオーバ候補に宛てて前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御することを要旨とする。
　本発明の第４の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記制御部は、前記第１通信部の新たな接続先の候補である中継局ハンドオーバ候補の負荷を通知する負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように前記第１通信部を制御する通知要求部（通知要求部２４５）と、前記第１通信部が受信する前記負荷通知に基づいて前記第１通信部の新たな接続先を決定する接続先決定部（ハンドオーバ先決定部２４６）とをさらに備え、前記ハンドオーバ要求部は、前記接続先決定部が決定した前記新たな接続先に宛てて前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御することを要旨とする。
　本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記接続先決定部は、前記負荷通知に基づいて、前記中継局ハンドオーバ候補の中から負荷が最も小さい又は負荷が所定量よりも小さい中継局ハンドオーバ候補を前記新たな接続先として決定することを要旨とする。
　本発明の第６の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記第１通信部は、受信する無線信号の受信品質を測定し、前記接続先決定部は、前記負荷通知及び前記無線品質に基づいて、前記第１通信部の新たな接続先を決定することを要旨とする。
　本発明の第７の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記制御部は、前記第１通信部の新たな接続先の候補である中継局ハンドオーバ候補の負荷を通知する負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように前記第１通信部を制御する通知要求部（通知要求部２４５）と、前記第１通信部が受信する前記負荷通知に基づいて前記中継局ハンドオーバを実行するか否かを決定するハンドオーバ決定部（ハンドオーバ決定部２４９）とをさらに備え、前記ハンドオーバ要求部は、前記中継局負荷が前記負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合であって、且つ前記中継局ハンドオーバを実行すると決定されたときに、前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御することを要旨とする。
　本発明の第８の特徴は、本発明の第７の特徴に係り、前記ハンドオーバ決定部は、前記負荷通知と前記中継局負荷とから、前記中継局ハンドオーバ候補への前記中継局ハンドオーバを行った場合の前記中継局ハンドオーバ候補の負荷を算出し、前記算出した負荷に基づいて、前記中継局ハンドオーバを実行するか否かを決定することを要旨とする。
　本発明の第９の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記中継部は、前記中継局ハンドオーバにより前記第１通信部が接続先を切り替えた場合に、前記第１通信部の新たな接続先と前記無線端末との間で送受信されるデータを中継することを要旨とする。
　本発明の第１０の特徴は、無線基地局又は他の無線中継局を接続先として通信を行う第１通信部と、少なくとも１つの無線端末との通信を行う第２通信部と、前記第１通信部の接続先と前記無線端末との間で送受信されるデータを中継する中継部とを有する無線中継局の制御方法であって、前記第２通信部が前記無線端末と行う通信の負荷である中継局負荷が、前記第１通信部の接続先の負荷に応じて定められる負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合に、前記第１通信部が接続先を切り替える中継局ハンドオーバを実行するためのハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御するステップと、前記中継局ハンドオーバを許可又は指示する旨の応答メッセージを前記第１通信部が受信した場合に、前記中継局ハンドオーバを実行するように前記第１通信部を制御するステップとを含む制御方法であることを要旨とする。
　本発明の第１１の特徴は、無線基地局（無線基地局１００Ａ）又は他の無線中継局を接続先として通信を行う第１通信部（第１通信部２１０）と、少なくとも１つの無線端末（例えば無線端末３００Ｅ～３００Ｇ）との通信を行う第２通信部（第２通信部２２０）と、前記第１通信部の接続先と前記無線端末との間で送受信されるデータを中継する中継部（中継部２３０）と、前記第１通信部及び前記第２通信部を制御する制御部（制御部２４０）とを有し、前記制御部は、前記第２通信部が前記無線端末と行う通信の負荷である中継局負荷が、前記第１通信部の接続先の負荷に応じて定められる負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合に、前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバを実行するためのハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御するハンドオーバ要求部（ハンドオーバ要求部２４２）と、前記端末ハンドオーバを許可又は指示する旨の応答メッセージを前記第１通信部が受信した場合に、前記受信した応答メッセージに対応する端末ハンドオーバ指示を前記無線端末に送信するように前記第２通信部を制御するハンドオーバ指示部（ハンドオーバ指示部２４４）とを備える無線中継局（リレーノード２００）であることを要旨とする。
　本発明の第１２の特徴は、本発明の第１１の特徴に係り、前記ハンドオーバ要求部は、前記無線端末毎の負荷である端末負荷を示す端末負荷情報を前記ハンドオーバ要求に含めて送信するように前記第１通信部を制御することを要旨とする。
　本発明の第１３の特徴は、本発明の第１１の特徴に係り、前記ハンドオーバ要求部は、前記無線端末の新たな接続先の候補である端末ハンドオーバ候補に宛てて前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御することを要旨とする。
　本発明の第１４の特徴は、本発明の第１１の特徴に係り、前記制御部は、前記無線端末の新たな接続先の候補である端末ハンドオーバ候補の負荷を通知する負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように前記第１通信部を制御する通知要求部（通知要求部２４５）と、前記第１通信部が受信する前記負荷通知に基づいて前記無線端末の新たな接続先を決定する接続先決定部（ハンドオーバ先決定部２４６）とをさらに備え、前記ハンドオーバ要求部は、前記接続先決定部が決定した前記新たな接続先に宛てて前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御することを要旨とする。
　本発明の第１５の特徴は、本発明の第１４の特徴に係り、前記接続先決定部は、前記負荷通知に基づいて、前記端末ハンドオーバ候補の中から負荷が最も小さい又は負荷が所定量よりも小さい端末ハンドオーバ候補を前記新たな接続先として決定することを要旨とする。
　本発明の第１６の特徴は、本発明の第１４の特徴に係り、前記第１通信部は、受信する無線信号の受信品質を測定し、前記接続先決定部は、前記負荷通知及び前記無線品質に基づいて、前記無線端末の新たな接続先を決定することを要旨とする。
　本発明の第１７の特徴は、本発明の第１１の特徴に係り、前記制御部は、前記無線端末の新たな接続先の候補である端末ハンドオーバ候補の負荷を通知する負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように前記第１通信部を制御する通知要求部（通知要求部２４５）と、前記第１通信部が受信する前記負荷通知に基づいて前記端末ハンドオーバを実行するか否かを決定するハンドオーバ決定部（ハンドオーバ決定部２４９）とをさらに備え、前記ハンドオーバ要求部は、前記中継局負荷が前記負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合であって、且つ前記端末ハンドオーバを実行すると決定されたときに、前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御することを要旨とする。
　本発明の第１８の特徴は、本発明の第１７の特徴に係り、前記ハンドオーバ決定部は、前記負荷通知と前記中継局負荷とから、前記端末ハンドオーバ候補への前記端末ハンドオーバを行った場合の前記端末ハンドオーバ候補の負荷を算出し、前記算出した負荷に基づいて、前記端末ハンドオーバを実行するか否かを決定することを要旨とする。
　本発明の第１９の特徴は、本発明の第１１の特徴に係り、前記制御部は、前記中継局負荷と前記無線端末毎の負荷である端末負荷とに基づいて、前記中継局負荷が前記負荷許容量以下に維持されるように前記端末ハンドオーバを実行させる無線端末を少なくとも１つ決定する端末決定部（端末決定部２４８）をさらに備えることを要旨とする。
　本発明の第２０の特徴は、本発明の第１９の特徴に係り、前記第２通信部は、前記無線端末のバッテリ残量を示すバッテリ通知を前記無線端末毎に受信し、前記端末決定部は、前記第２通信部が受信した前記バッテリ通知に基づいて、バッテリ残量が多い無線端末を優先して前記端末ハンドオーバを実行させる無線端末として決定することを要旨とする。
　本発明の第２１の特徴は、無線基地局又は他の無線中継局を接続先として通信を行う第１通信部と、少なくとも１つの無線端末との通信を行う第２通信部と、前記第１通信部の接続先と前記無線端末との間で送受信されるデータを中継する中継部とを有する無線中継局の制御方法であって、前記第２通信部が前記無線端末と行う通信の負荷である中継局負荷が、前記第１通信部の接続先の負荷に応じて定められる負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合に、前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバを実行するためのハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御するステップと、前記端末ハンドオーバを許可又は指示する旨の応答メッセージを前記第１通信部が受信した場合に、前記受信した応答メッセージに対応する端末ハンドオーバ指示を前記無線端末に送信するように前記第２通信部を制御するステップとを含むことを要旨とする。
　本発明によれば、適切な負荷分散を図ることで無線端末のスループットを改善できる無線中継局及び制御方法を提供できる。
第１実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 リレーハンドオーバを説明するための図である。 第１実施形態に係るリレーノードの構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。 端末ハンドオーバを説明するための図である。 第２実施形態に係るリレーノードの構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る無線通信システムの動作を示すシーケンス図である。 第３実施形態に係るリレーノードの構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る無線通信システムの全体動作を示すシーケンス図である。 第４実施形態に係るリレーノードの構成を示すブロック図である。 第４実施形態に係る無線通信システムの全体動作を示すシーケンス図である。 図１１のステップＳ４０４の詳細を示すフローチャートである。 図１１のステップＳ４０９の詳細を示すフローチャートである。
　次に、図面を参照して、本発明の無線中継局に相当するリレーノード、及び当該リレーノードを含む無線通信システムの第１実施形態～第４実施形態及びその他の実施形態を説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
　（１）第１実施形態
　第１実施形態においては、（１．１）無線通信システムの構成、（１．２）リレーノードの構成、（１．３）無線通信システムの動作、（１．４）第１実施形態の効果について説明する。
　（１．１）無線通信システムの構成
　図１は、本実施形態に係る無線通信システム１の構成を示す図である。無線通信システム１は、例えば、第４世代（４Ｇ）携帯電話システムとして位置づけられているLTE-Advancedに基づく構成を有する。
　無線通信システム１は、セルＣ１を形成する無線基地局１００Ａと、セルＣ２を形成する無線基地局１００Ｂとを有する。セルＣ１は、無線基地局１００Ａに接続可能な通信エリアであり、セルＣ２は、無線基地局１００Ｂに接続可能な通信エリアである。無線基地局１００Ａ及び１００Ｂは、例えば、半径が数百ｍ程度のセルＣ１及びＣ２をそれぞれ形成するマクロ基地局である。
　セルＣ１及びＣ２は一部が重複した状態で互いに隣接しており、以下においては、無線基地局１００Ｂを適宜「リレーノード２００の隣接基地局」と称する。なお、図１では２つの無線基地局を例示しているが、当該２つの無線基地局に隣接して、さらに他の無線基地局が設置されていてもよい。
　無線基地局１００Ａ及び無線基地局１００Ｂは、有線通信網であるバックホールネットワーク（不図示）を介して接続されており、直接的に基地局間通信を行うことができる。ＬＴＥにおいて、このような基地局間通信インタフェースは、Ｘ２インタフェースと称される。
　無線基地局１００Ａには無線端末３００Ａ～３００Ｄとリレーノード２００とが無線リンクを介して接続している。無線端末３００Ａ～３００Ｄは、無線基地局１００Ａと直接的に通信する。本実施形態における無線端末は、移動可能に構成されている。リレーノード２００は、セルＣ１の端部であって、セルＣ２の近傍に設置されている。
　リレーノード２００には、無線端末３００Ｅ～３００Ｇが無線リンクを介して接続している。リレーノード２００は、無線端末３００Ｅ～３００Ｇと無線基地局１００Ａとの通信を中継する無線中継局である。本実施形態では、リレーノード２００は固定型のタイプであるものとする。
　無線端末３００Ｅ～３００Ｇは、リレーノード２００を介して無線基地局１００Ａと間接的に通信を行う。このような中継伝送により、無線端末３００Ｅ～３００Ｇは、セルＣ１の外側においても無線基地局１００Ａとの通信が可能である。以下においては、リレーノード２００に接続する無線端末３００Ｅ～３００Ｇを適宜「リレーノード２００配下の無線端末」と称する。
　無線基地局１００Ｂには無線端末３００Ｈ及び３００Ｉが無線リンクを介して接続している。無線端末３００Ｈ及び３００Ｉは、無線基地局１００Ｂと直接的に通信する。以下においては、無線基地局１００Ａ，１００Ｂを区別しないときは単に「無線基地局１００」と称し、無線端末３００Ａ～３００Ｉを区別しないときは単に「無線端末３００」と称する。
　図１の例では、無線基地局１００Ａと直接的又は間接的に通信する無線端末は７つであり、無線基地局１００Ｂと通信する無線端末は２つである。このため、無線基地局１００Ａは無線基地局１００Ｂと比較して負荷が高い状態にある。
　無線基地局１００Ａの負荷が高い場合（例えば、無線基地局１００Ａが取り扱うトラフィックが多い場合など）においては、リレーノード２００に割り当てられる無線リソースが少なくなるため、無線基地局１００Ａとリレーノード２００との間の通信容量が少なくなり、リレーノード２００と無線端末３００Ｅ～３００Ｇとの間の通信容量も少なくなる。このため、無線端末３００Ｅ～３００Ｇのスループットが低くなる。
　第１実施形態においては、無線基地局１００Ａの負荷が高い場合には、図２に示すように、リレーノード２００が無線基地局１００Ａから隣接基地局（無線基地局１００Ｂ）へ接続先を切り替えるハンドオーバ（以下、リレーハンドオーバ）を実行することで、無線端末３００Ｅ～３００Ｇのスループットが低くなることを回避する。
　（１．２）リレーノードの構成
　次に、第１実施形態に係るリレーノード２００の構成について説明する。図３は、第１実施形態に係るリレーノード２００の構成を示すブロック図である。
　図３に示すように、リレーノード２００は、第１通信部２１０、第２通信部２２０、中継部２３０、制御部２４０、及び記憶部２５０を有する。
　第１通信部２１０は、ＲＦ回路やＢＢ回路等を用いて構成され、無線基地局１００との間で無線信号の送受信を行う。第１通信部２１０は、送信データを符号化及び変調して送信信号に変換し、送信信号を増幅及びアップコンバートして無線信号に変換し、アンテナ２１１から送出する。第１通信部２１０は、アンテナ２１１が受信した無線信号を増幅及びダウンコンバートして受信信号に変換し、受信信号を復調及び復号して受信データに変換する。
　また、第１通信部２１０は、第１通信部２１０が受信する無線信号の無線品質を測定する。無線品質とは、例えば無線基地局１００が周期的に送信している参照信号の受信電界強度（ＲＳＳＩ）、又は当該参照信号の搬送波対干渉雑音比（ＣＩＮＲ）等である。
　第２通信部２２０は、ＲＦ回路やＢＢ回路等を用いて構成され、無線端末３００との間で無線信号の送受信を行う。第２通信部２２０は、送信データを符号化及び変調して送信信号に変換し、送信信号を増幅及びアップコンバートして無線信号に変換し、アンテナ２２１から送出する。第２通信部２２０は、アンテナ２２１が受信した無線信号を増幅及びダウンコンバートして受信信号に変換し、受信信号を復調及び復号して受信データに変換する。
　中継部２３０は、第１通信部２１０と第２通信部２２０との間でデータを中継する。具体的には、中継部２３０は、第１通信部２１０からの受信データを第２通信部２２０に送信データとして中継し、第２通信部２２０からの受信データを第１通信部２１０に送信データとして中継する。
　制御部２４０は、例えばＣＰＵを用いて構成され、リレーノード２００が具備する各種の機能を制御する。記憶部２５０は、例えばメモリを用いて構成され、リレーノード２００の制御等に用いられる各種の情報を記憶する。
　制御部２４０は、第１通信部２１０、第２通信部２２０及び中継部２３０のそれぞれを制御する。制御部２４０は、負荷算出部２４１、ハンドオーバ要求部２４２、及びハンドオーバ制御部２４３を有する。
　負荷算出部２４１は、第２通信部２２０がリレーノード２００配下の無線端末３００と行う通信の負荷であるリレーノード負荷を定期的に算出する。ここでリレーノード負荷とは、例えば、第２通信部２２０における無線リソース（リソースブロック）の必要量、又は第２通信部２２０が送受信すべきデータ量（トラフィック量）である。リレーノード負荷は、リレーノード２００の配下の無線端末の全体的な負荷であり、上りリンクにおける負荷であるか下りリンクにおける負荷であるかを問わない。
　また、負荷算出部２４１は、第１通信部２１０が無線基地局１００Ａと行う通信の負荷である基地局負荷を定期的に算出する。基地局負荷とは、例えば、第１通信部２１０における無線リソース（リソースブロック）の使用可能量、又は第１通信部２１０が送受信可能なデータ量（トラフィック量）である。基地局負荷は、無線基地局１００Ａの負荷の状態に依存するものであり、上りリンクにおける負荷であるか下りリンクにおける負荷であるかを問わない。
　リレーノード負荷が基地局負荷と比較して相対的に高い状態である場合には、リレーノード２００配下の無線端末３００のスループットは頭打ちになる。そこで、本実施形態では、リレーノード負荷が、基地局負荷に応じて定まる負荷許容量よりも高い場合に、ハンドオーバ要求部２４２は、リレーハンドオーバを実行するためのリレーハンドオーバ要求を送信するように第１通信部２１０を制御する。負荷許容量は、基地局負荷の値そのものであってもよく、基地局負荷の値よりも若干小さい値でもよい。
　また、ハンドオーバ要求部２４２は、リレーノード負荷を示すリレーノード負荷情報をリレーハンドオーバ要求に含めて送信するように第１通信部２１０を制御する。これにより、リレーハンドオーバ要求の送信先は、受信したリレーハンドオーバ要求に基づいて、必要とされる負荷を把握可能になる。
　なお、リレーハンドオーバ要求の送信先の指定方法には、次の２つの方法がある。
　第１の送信先指定方法では、ハンドオーバ要求部２４２は、第１通信部２１０のハンドオーバ候補であるリレーハンドオーバ候補に宛ててリレーハンドオーバ要求を送信するように第１通信部２１０を制御する。リレーハンドオーバ候補とは、予め定められた無線基地局であってもよく、第１通信部２１０が測定した無線品質が良好な無線基地局（ただし、無線基地局１００Ａを除く）であってもよい。第１の送信先指定方法の場合、ハンドオーバ要求部２４２は、リレーハンドオーバ候補を識別する識別情報（DeNB PCID）をリレーハンドオーバ要求に含める。無線基地局１００Ａは、リレーハンドオーバ要求を受信すると、リレーハンドオーバ要求に含まれる識別情報によって識別される無線基地局へリレーハンドオーバ要求を転送する。
　第２の送信先指定方法は、特定の無線基地局を指定するのではなく、無線基地局１００Ａの任意の隣接基地局を指定する方法である。この場合、リレーハンドオーバ要求を受信する無線基地局１００Ａが、リレーハンドオーバ要求の転送先を決めることになる。第２の送信先指定方法の場合、ハンドオーバ要求部２４２は、第１通信部２１０が測定した無線品質の情報をリレーハンドオーバ要求に含める。無線基地局１００Ａは、リレーハンドオーバ要求を受信すると、リレーハンドオーバ要求に含まれる無線品質の情報から、リレーノード２００にとって無線品質の良好な無線基地局を特定し、特定した無線基地局へリレーハンドオーバ要求を転送する。
　ハンドオーバ制御部２４３は、リレーハンドオーバを指示する旨のハンドオーバ指示を無線基地局１００Ａから第１通信部２１０が受信した場合に、リレーハンドオーバを実行するように第１通信部２１０を制御する。例えば、ハンドオーバ指示には、新たな接続先（以下、ハンドオーバ先）との通信に使用される情報（ハンドオーバ先の識別情報やチャネル情報等）が含まれている。
　第１通信部２１０は、ハンドオーバ制御部２４３の制御により、無線基地局１００Ａとの通信を終了し、ハンドオーバ先との通信を開始する。第１通信部２１０がハンドオーバ先との通信を行う際には、中継部２３０は、ハンドオーバ先とリレーノード２００配下の無線端末３００との間で送受信されるデータを中継する。
　（１．３）無線通信システムの動作
　次に、第１実施形態に係る無線通信システム１の動作について説明する。図４は、第１実施形態に係る無線通信システム１の動作を示すシーケンス図である。ここでは、リレーノード２００が無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｂへのリレーハンドオーバを行う一例について説明する。
　ステップＳ２０１において、リレーノード２００の第１通信部２１０は、無線基地局１００Ａを接続先としており、無線基地局１００Ａとの通信を行う。
　ステップＳ２０２において、リレーノード２００の第２通信部２２０は、リレーノード２００配下の無線端末３００の接続先であり、リレーノード２００配下の無線端末３００との通信を行う。
　ステップＳ２０３において、リレーノード２００のハンドオーバ要求部２４２は、リレーノード負荷と負荷許容量とを比較する。リレーノード負荷が負荷許容量を超えた場合には、ステップＳ２０４においてリレーノード２００のハンドオーバ要求部２４２は、リレーハンドオーバ要求を無線基地局１００Ａに送信するように第１通信部２１０を制御する。第１通信部２１０から送信されたリレーハンドオーバ要求は、無線リンクを介して無線基地局１００Ａにより受信される。
　ステップＳ２０５において、無線基地局１００Ａは、上述した第１の送信先指定方法又は第２の送信先指定方法に従って、リレーハンドオーバ要求を無線基地局１００Ｂに送信する。無線基地局１００Ｂは、Ｘ２インタフェースを介してリレーハンドオーバ要求を受信する。
　ステップＳ２０６において、無線基地局１００Ｂは、受信したリレーハンドオーバ要求に基づいて、リレーノード２００を受け入れるか否かを判定する。例えば無線基地局１００Ｂは、無線基地局１００Ｂの負荷に、リレーハンドオーバ要求から把握されるリレーノード負荷を足した結果が、予め定められた閾値以下である場合には、リレーノード２００を受け入れると判定する。
　リレーノード２００を受け入れると判定した場合（ステップＳ２０７；ＹＥＳ）、ステップＳ２０８において無線基地局１００Ｂは、リレーハンドオーバを指示する旨のハンドオーバコマンドを無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００ＡはＸ２インタフェースを介してハンドオーバコマンドを受信する。
　ステップＳ２０９において、無線基地局１００Ａは、リレーハンドオーバを指示する旨のハンドオーバ指示をリレーノード２００に送信する。リレーノード２００の第１通信部２１０は、無線リンクを介してハンドオーバ指示を受信する。
　ステップＳ２１０において、リレーノード２００のハンドオーバ制御部２４３は、無線基地局１００Ｂへのリレーハンドオーバを実行するように第１通信部２１０を制御する。
　ステップＳ２１１において、リレーノード２００の第１通信部２１０は、無線基地局１００Ｂを新たな接続先（ハンドオーバ先）として、無線基地局１００Ｂとの通信を行う。
　（１．４）第１実施形態の効果
　以上説明したように、第１実施形態によれば、リレーノード２００は、リレーノード負荷が負荷許容量を超える場合に、リレーハンドオーバを実行するためのリレーハンドオーバ要求を無線基地局１００Ａに送信する。
　リレーハンドオーバが無線基地局１００Ｂに受け入れられる場合には、リレーノード２００は、ハンドオーバ指示に応じて無線基地局１００Ｂへのリレーハンドオーバを実行する。そして、リレーノード２００は、ハンドオーバ先の無線基地局１００Ｂと、リレーノード２００配下の無線端末３００との間で送受信されるデータを中継する。
　これにより、リレーノード２００が、無線基地局１００Ａよりも負荷の小さい無線基地局１００Ｂへのハンドオーバを行うことができるため、ハンドオーバ後において、リレーノード２００配下の無線端末３００の通信容量を増やすことができ、リレーノード２００配下の無線端末３００のスループットを改善できる。
　また、無線基地局１００Ａは、リレーノード２００配下の無線端末３００による負荷が削減されるため、無線基地局１００Ａと直接的に通信する無線端末３００Ａ～３００Ｄのスループットも改善される。
　本実施形態では、リレーノード２００は、リレーハンドオーバ候補に宛ててリレーハンドオーバ要求を送信する。このため、リレーハンドオーバ要求をリレーハンドオーバ候補まで伝達することができ、リレーハンドオーバ候補による受け入れ判断を仰ぐことができる。
　本実施形態では、リレーノード２００は、リレーノード負荷を示すリレーノード負荷情報をリレーハンドオーバ要求に含めて送信する。これにより、リレーハンドオーバ候補がリレーノード負荷を考慮して受け入れ判断を行うことができ、リレーハンドオーバ後におけるハンドオーバ先の負荷が高くなり過ぎることを防止できる。
　なお、リレーノード２００には複数の無線端末３００が接続し得るため、リレーハンドオーバは無線基地局１００Ａの負荷の削減効果が大きい。また、リレーノード２００は、セル端やカバレッジホールへの設置が前提とされており、高度な無線通信機能を持つため、ハンドオーバ後においても良好な通信を実現できる可能性が高い。
　（２）第２実施形態
　次に、第２実施形態について、（２．１）リレーノードの構成、（２．２）無線通信システムの動作、（２．３）第２実施形態の効果の順に説明する。ただし、第１実施形態と異なる点を説明し、重複する説明は省略する。
　第２実施形態においては、図５に示すように、リレーノード２００配下の無線端末３００が無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ａの隣接基地局（無線基地局１００Ｂ等）へ接続先を切り替える端末ハンドオーバに関して主に説明する。
　（２．１）リレーノードの構成
　図６は、第２実施形態に係るリレーノード２００の構成を示すブロック図である。
　図６に示すように、第２実施形態に係るリレーノード２００は、制御部２４０の構成が第１実施形態と異なる。また、第２通信部２２０は、リレーノード２００配下の無線端末３００のそれぞれが測定する無線品質の測定結果を示す測定結果通知を受信する。
　制御部２４０は、負荷算出部２４１、ハンドオーバ要求部２４２及びハンドオーバ指示部２４４を有する。
　負荷算出部２４１は、第１実施形態で説明した機能に加えて、リレーノード２００配下の無線端末３００毎の負荷である端末負荷を算出する機能を有する。端末負荷とは、リレーノード２００配下の無線端末３００のそれぞれと、第２通信部２２０との通信の個別の負荷である。
　本実施形態では、ハンドオーバ要求部２４２は、リレーノード負荷が負荷許容量よりも高い場合に、リレーノード２００配下の無線端末３００の少なくとも１つが端末ハンドオーバを実行するための端末ハンドオーバ要求を無線基地局１００Ａに送信するように、第１通信部２１０を制御する。
　端末ハンドオーバを実行する無線端末の数は、リレーノード負荷に応じて定めてもよい。例えば、リレーノード負荷が負荷許容量よりも低くなる最小限の無線端末に端末ハンドオーバを実行させることができる。そのような方法については、第４実施形態で説明する。
　また、ハンドオーバ要求部２４２は、端末ハンドオーバを実行させる無線端末に対応する端末負荷を示す端末負荷情報を端末ハンドオーバ要求に含めて送信するように第１通信部２１０を制御する。
　なお、端末ハンドオーバ要求の送信先の指定方法には、第１実施形態と同様に、次の２つの方法がある。
　第１の送信先指定方法では、ハンドオーバ要求部２４２は、リレーノード２００配下の無線端末３００のハンドオーバ候補である端末ハンドオーバ候補に宛てて端末ハンドオーバ要求を送信するように第１通信部２１０を制御する。端末ハンドオーバ候補とは、予め定められた無線基地局であってもよく、第２通信部２２０が受信する測定結果通知が示す無線品質が良好な無線基地局（ただし無線基地局１００Ａを除く）であってもよい。第１の送信先指定方法の場合、ハンドオーバ要求部２４２は、端末ハンドオーバ候補を識別する識別情報（DeNB PCID）を端末ハンドオーバ要求に含める。無線基地局１００Ａは、端末ハンドオーバ要求を受信すると、端末ハンドオーバ要求に含まれる識別情報によって識別される無線基地局へ端末ハンドオーバ要求を転送する。
　第２の送信先指定方法は、特定の無線基地局を指定するのではなく、無線基地局１００Ａの任意の隣接基地局を指定する方法である。この場合、端末ハンドオーバ要求を受信する無線基地局１００Ａが、端末ハンドオーバ要求の転送先を決めることになる。第２の送信先指定方法の場合、ハンドオーバ要求部２４２は、第２通信部２２０が受信する測定結果通知が示す無線品質の情報を端末ハンドオーバ要求に含める。無線基地局１００Ａは、端末ハンドオーバ要求を受信すると、端末ハンドオーバ要求に含まれる無線品質の情報から、リレーノード２００配下の無線端末３００にとって無線品質の良好な無線基地局を特定し、特定した無線基地局へ端末ハンドオーバ要求を転送する。
　ハンドオーバ指示部２４４は、端末ハンドオーバを指示する旨のハンドオーバ指示を無線基地局１００Ａから第１通信部２１０が受信した場合に、受信したハンドオーバ指示に対応する端末ハンドオーバ指示をリレーノード２００配下の無線端末３００に送信するように第２通信部２２０を制御する。例えば、ハンドオーバ指示には、ハンドオーバ先との通信に使用される情報（ハンドオーバ先の識別情報やチャネル情報等）が含まれている。
　端末ハンドオーバ指示を受信した無線端末３００は、リレーノード２００との通信を終了し、ハンドオーバ先との通信を開始する。
　（２．２）無線通信システムの動作
　次に、第２実施形態に係る無線通信システム１の動作について説明する。図７は、第２実施形態に係る無線通信システム１の動作を示すシーケンス図である。ここでは、リレーノード２００配下の無線端末３００Ｅがリレーノード２００から無線基地局１００Ｂへのリレーハンドオーバを行う一例について説明する（図５参照）。
　ステップＳ２０１及びステップＳ２０２は第１実施形態と同様である。
　ステップＳ２０３において、リレーノード２００のハンドオーバ要求部２４２は、リレーノード負荷と負荷許容量とを比較する。リレーノード負荷が負荷許容量を超えた場合には、ステップＳ２０４においてリレーノード２００のハンドオーバ要求部２４２は、無線端末３００Ｅの負荷情報を含む端末ハンドオーバ要求を無線基地局１００Ａに送信するように第１通信部２１０を制御する。第１通信部２１０から送信された端末ハンドオーバ要求は、無線リンクを介して無線基地局１００Ａにより受信される。
　ステップＳ２０５において、無線基地局１００Ａは、上述した第１の送信先指定方法又は第２の送信先指定方法に従って、端末ハンドオーバ要求を無線基地局１００Ｂに送信する。無線基地局１００Ｂは、Ｘ２インタフェースを介して端末ハンドオーバ要求を受信する。
　ステップＳ２０６において、無線基地局１００Ｂは、受信した端末ハンドオーバ要求に基づいて、無線端末３００Ｅを受け入れるか否かを判定する。例えば無線基地局１００Ｂは、無線基地局１００Ｂの負荷に、端末ハンドオーバ要求から把握される無線端末３００Ｅの負荷を足した結果が、予め定められた閾値以下である場合には、リレーノード２００を受け入れると判定する。
　無線端末３００Ｅを受け入れると判定した場合（ステップＳ２０７；ＹＥＳ）、ステップＳ２０８において無線基地局１００Ｂは、端末ハンドオーバを指示する旨のハンドオーバコマンドを無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００ＡはＸ２インタフェースを介してハンドオーバコマンドを受信する。
　ステップＳ２０９において、無線基地局１００Ａは、端末ハンドオーバを指示する旨のハンドオーバ指示をリレーノード２００に送信する。リレーノード２００の第１通信部２１０は、無線リンクを介してハンドオーバ指示を受信する。
　ステップＳ２１０において、リレーノード２００のハンドオーバ制御部２４３は、受信したハンドオーバ指示に対応する端末ハンドオーバ指示を無線端末３００Ｅに送信するように第２通信部２２０を制御する。無線端末３００Ｅは、無線リンクを介してハンドオーバ指示を受信し、ハンドオーバ指示に従って端末ハンドオーバを行う（ステップＳ２１１）。
　ステップＳ２１２において、無線端末３００Ｅは、無線基地局１００Ｂを新たな接続先（ハンドオーバ先）として、無線基地局１００Ｂとの通信を行う。
　（２．３）第２実施形態の効果
　以上説明したように、第２実施形態によれば、リレーノード２００は、リレーノード負荷が負荷許容量を超える場合に、端末ハンドオーバを実行するための端末ハンドオーバ要求を無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００Ａは、端末ハンドオーバ要求を受信して無線基地局１００Ｂに送信する。
　端末ハンドオーバが無線基地局１００Ｂに受け入れられる場合には、リレーノード２００は、端末ハンドオーバを指示するハンドオーバ指示を受信し、ハンドオーバ指示をリレーノード２００配下の無線端末３００に送信する。ハンドオーバ指示を受信した無線端末３００は端末ハンドオーバを実行する。
　これにより、リレーノード２００配下の無線端末３００が負荷の小さい無線基地局１００Ｂへのハンドオーバを行うことができるため、端末ハンドオーバ後において当該無線端末３００の通信容量を増やすことができ、スループットを改善できる。
　本実施形態では、リレーノード２００は、端末ハンドオーバ候補に宛てて端末ハンドオーバ要求を送信する。このため、端末ハンドオーバ要求を端末ハンドオーバ候補まで伝達することができ、端末ハンドオーバ候補による受け入れ判断を仰ぐことができる。
　本実施形態では、リレーノード２００は、無線端末３００毎の負荷を示す端末負荷情報を端末ハンドオーバ要求に含めて送信する。これにより、端末ハンドオーバ候補が端末負荷を考慮して受け入れ判断を行うことができ、端末ハンドオーバ後におけるハンドオーバ先の負荷が高くなり過ぎることを防止できる。
　（３）第３実施形態
　次に、第３実施形態について、（３．１）リレーノードの構成、（３．２）無線通信システムの動作、（３．３）第３実施形態の効果の順に説明する。ただし、第１実施形態及び第２実施形態と異なる点を説明し、重複する説明は省略する。
　（３．１）リレーノードの構成
　図８は、第３実施形態に係るリレーノード２００の構成を示すブロック図である。
　図８に示すように、第３実施形態に係るリレーノード２００は、制御部２４０の構成が第１実施形態及び第２実施形態と異なる。
　制御部２４０は、負荷算出部２４１、通知要求部２４５、ハンドオーバ決定部２４９、ハンドオーバ先決定部２４６、ハンドオーバ要求部２４２、ハンドオーバ制御部２４３及びハンドオーバ指示部２４４を有する。
　負荷算出部２４１は第１実施形態及び第２実施形態と同様の機能を有する。
　通知要求部２４５は、端末ハンドオーバ候補及びリレーハンドオーバ候補のそれぞれの負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように第１通信部２１０を制御する。負荷通知要求には、上述した第１の送信先指定方法が適用されるものとする。
　ハンドオーバ決定部２４９は、第１通信部２１０が受信する負荷通知に基づいて、端末ハンドオーバ又はリレーハンドオーバを実行するか否かを決定する。例えば、ハンドオーバ先決定部２４６は、端末ハンドオーバ候補及びリレーハンドオーバ候補のそれぞれの負荷が所定量より高い場合には、端末ハンドオーバ又はリレーハンドオーバの何れもを実行しないと決定する。
　ハンドオーバ先決定部２４６は、第１通信部２１０が受信する負荷通知に基づいてハンドオーバ先を決定する。例えば、ハンドオーバ先決定部２４６は、負荷通知に基づいて、端末ハンドオーバ候補及びリレーハンドオーバ候補の中から負荷が最も小さい又は負荷が所定量よりも小さいものをハンドオーバ先として決定する。
　ハンドオーバ要求部２４２は、リレーノード負荷が負荷許容量を超える場合であって、且つ端末ハンドオーバ又はリレーハンドオーバを実行すると決定されたときに、ハンドオーバ要求を送信する。ハンドオーバ要求部２４２は、ハンドオーバ先決定部２４６が決定したハンドオーバ先に宛ててハンドオーバ要求を送信するように第１通信部２１０を制御する。具体的には、ハンドオーバ要求部２４２は、決定したハンドオーバ先を識別する識別情報をハンドオーバ要求に含める。
　ハンドオーバ制御部２４３は、リレーハンドオーバを指示する旨のハンドオーバ指示を第１通信部２１０が受信した場合に、リレーハンドオーバを実行するように第１通信部２１０を制御する。
　ハンドオーバ指示部２４４は、端末ハンドオーバを指示する旨のハンドオーバ指示を第１通信部２１０が受信した場合に、端末ハンドオーバ指示をリレーノード２００配下の無線端末３００に送信するように第２通信部２２０を制御する。
　その他の構成については、第１実施形態及び第２実施形態と同様である。
　（３．２）無線通信システムの動作
　図９は、第３実施形態に係る無線通信システム１の全体動作を示すシーケンス図である。
　ステップＳ３０１及びＳ３０２は上述した実施形態と同様である。
　リレーノード負荷が負荷許容量を超えた場合（ステップＳ３０３；ＹＥＳ）、ステップＳ３０４においてリレーノード２００の通知要求部２４５は、端末ハンドオーバ候補及びリレーハンドオーバ候補のそれぞれの負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように第１通信部２１０を制御する。第１通信部２１０は、負荷通知要求を無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００Ａは無線リンクを介して負荷通知要求を受信する。
　ステップＳ３０５において、無線基地局１００Ａは、受信した負荷通知要求に含まれる識別情報に基づいて、負荷通知要求を無線基地局１００Ｂに送信する。無線基地局１００ＢはＸ２インタフェースを介して負荷通知要求を受信する。
　ステップＳ３０６において、無線基地局１００Ｂは、無線基地局１００Ｂの負荷を通知する負荷通知を無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００ＡはＸ２インタフェースを介して負荷通知を受信する。
　ステップＳ３０７において、無線基地局１００Ａは、負荷通知をリレーノード２００に送信する。リレーノード２００の第１通信部２１０は無線リンクを介して負荷通知を受信する。
　ステップＳ３０８において、リレーノード２００のハンドオーバ決定部２４９、ハンドオーバ先決定部２４６は、端末ハンドオーバ候補及びリレーハンドオーバ候補のそれぞれのの中からハンドオーバ先を決定する。ここでは、無線基地局１００Ｂがハンドオーバ先として決定されたものとする。
　ステップＳ３０９において、リレーノード２００のハンドオーバ要求部２４２は、決定されたハンドオーバ先に宛ててハンドオーバ要求を送信するように第１通信部２１０を制御する。第１通信部２１０は、ハンドオーバ要求を無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００Ａは無線リンクを介してハンドオーバ要求を受信する。
　ステップＳ３１０において、無線基地局１００Ａは、受信したハンドオーバ要求に含まれる、ハンドオーバ先の識別情報に基づいて、ハンドオーバ要求を無線基地局１００Ｂに送信する。無線基地局１００ＢはＸ２インタフェースを介してハンドオーバ要求を受信する。
　ステップＳ３１１において、無線基地局１００Ｂは、ハンドオーバを受け付ける旨のハンドオーバコマンドを無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００ＡはＸ２インタフェースを介してハンドオーバコマンドを受信する。
　ステップＳ３１２において、無線基地局１００Ａは、ハンドオーバ指示をリレーノード２００に送信する。リレーノード２００の第１通信部２１０は無線リンクを介してハンドオーバ指示を受信する。
　リレーノード２００の第１通信部２１０が受信したハンドオーバ指示がリレーノード２００に対するハンドオーバ指示である場合（ステップＳ３１３；ＹＥＳ）、ステップＳ３１４においてリレーノード２００のハンドオーバ制御部２４３は、ハンドオーバ指示に従って、無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｂへのリレーハンドオーバを行うように第１通信部２１０を制御する。
　第１通信部２１０が受信したハンドオーバ指示がリレーノード２００配下の無線端末３００に対するハンドオーバ指示である場合（ステップＳ３１３；ＮＯ）、ステップＳ３１５においてリレーノード２００のハンドオーバ指示部２４４は、該当する無線端末に対してハンドオーバ指示を送信するように第２通信部２２０を制御する。第２通信部２２０はハンドオーバ指示を送信する。ハンドオーバ指示を受信した、リレーノード２００配下の無線端末３００は、無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｂへの端末ハンドオーバを実行する。
　なお、本動作シーケンスにおいては、ステップＳ３０３のＹＥＳでリレーノード２００が負荷通知要求を送信しているが、負荷通知要求の送信を定期的に行うとしてもよい。この場合、予めハンドオーバ候補の負荷状況を把握しておくことができ、ハンドオーバに係る処理を早期に完了させることができる。
　（３．３）第３実施形態の効果
　以上説明したように、リレーノード２００は、第１通信部２１０が受信する負荷通知に基づいてハンドオーバ先を決定し、決定したハンドオーバ先に宛ててハンドオーバ要求を送信する。これにより、ハンドオーバ候補の負荷を考慮してハンドオーバ先を決定することで、適切なハンドオーバ先を決定可能になる。
　本実施形態では、リレーノード２００は、ハンドオーバ候補の中から負荷が最も小さい又は負荷が所定量よりも小さいハンドオーバ候補をハンドオーバ先として決定する。これにより、ハンドオーバ後におけるハンドオーバ先の負荷が高くなり過ぎることを防止できる。
　本実施形態では、リレーノード２００は、第１通信部２１０が受信する負荷通知に基づいてハンドオーバを実行するか否かを決定する。これにより、全てのハンドオーバ候補の負荷が高い状態においては当該ハンドオーバ候補へのハンドオーバを中止することができる。
　（４）第４実施形態
　次に、第４実施形態について、（４．１）リレーノードの構成、（４．２）無線通信システムの動作、（４．３）第４実施形態の効果の順に説明する。ただし、第１実施形態～第３実施形態と異なる点を説明し、重複する説明は省略する。
　（４．１）リレーノードの構成
　図１０は、第４実施形態に係るリレーノード２００の構成を示すブロック図である。
　図１０に示すように、第４実施形態に係るリレーノード２００は、制御部２４０の構成が第１実施形態～第３実施形態と異なる。制御部２４０は、負荷算出部２４１、ハンドオーバ候補決定部２４７、通知要求部２４５、ハンドオーバ決定部２４９、端末決定部２４８、ハンドオーバ要求部２４２、ハンドオーバ制御部２４３、及びハンドオーバ指示部２４４を有する。ここでは、第３実施形態と異なる点について簡単に説明する。
　ハンドオーバ決定部２４９は、負荷通知とリレーノード負荷とから、リレーハンドオーバ候補へのリレーハンドオーバを行った場合のリレーハンドオーバ候補の負荷を算出し、算出した負荷に基づいて、リレーハンドオーバを実行するか否かを決定する。ハンドオーバ要求部２４２は、リレーハンドオーバを実行すると決定された場合に、リレーハンドオーバ要求を送信するように第１通信部２１０を制御する。
　端末決定部２４８は、リレーハンドオーバを実行しないと決定された場合に、リレーノード負荷と無線端末毎の負荷である端末負荷とに基づいて、リレーノード負荷が負荷許容量以下に維持されるように端末ハンドオーバを実行させる無線端末を少なくとも１つ決定する。
　（４．２）無線通信システムの動作
　次に、第４実施形態に係る無線通信システム１の動作について、（４．２．１）全体動作、（４．２．２）ハンドオーバ候補決定処理、（４．２．３）ハンドオーバ先決定処理の順で説明する。
　（４．２．１）全体動作
　図１１は、第４実施形態に係る無線通信システム１の全体動作を示すシーケンス図である。
　ステップＳ４０１～Ｓ４０３は上述した実施形態と同様である。
　ステップＳ４０４において、リレーノード２００のハンドオーバ候補決定部２４７は、ハンドオーバ候補を決定する。ここで、無線基地局１００Ｂがハンドオーバ候補として決定されたものとする。ステップＳ４０４の詳細については後述する。
　ステップＳ４０５において、リレーノード２００の通知要求部２４５は、ハンドオーバ候補の負荷を通知する負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように第１通信部２１０を制御する。第１通信部２１０は、負荷通知要求を無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００Ａは無線リンクを介して負荷通知要求を受信する。
　ステップＳ４０６において、無線基地局１００Ａは、受信した負荷通知要求に含まれる識別情報に基づいて、負荷通知要求を無線基地局１００Ｂに送信する。無線基地局１００ＢはＸ２インタフェースを介して負荷通知要求を受信する。
　ステップＳ４０７において、無線基地局１００Ｂは、無線基地局１００Ｂの負荷を通知する負荷通知を無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００ＡはＸ２インタフェースを介して負荷通知を受信する。
　ステップＳ４０８において、無線基地局１００Ａは、負荷通知をリレーノード２００に送信する。リレーノード２００の第１通信部２１０は無線リンクを介して負荷通知を受信する。
　ステップＳ４０９において、リレーノード２００のハンドオーバ決定部２４９、ハンドオーバ先決定部２４６及び端末決定部２４８は、リレーノード２００及びリレーノード２００配下の無線端末３００の中から、ハンドオーバさせるノード（無線端末又はリレーノード）とハンドオーバ先とを決定する。ここでは、無線基地局１００Ｂがハンドオーバ先として決定されたものとする。ステップＳ４０９の詳細については後述する。
　ステップＳ４１０において、リレーノード２００のハンドオーバ要求部２４２は、決定されたハンドオーバ先に宛ててハンドオーバ要求を送信するように第１通信部２１０を制御する。第１通信部２１０は、ハンドオーバ要求を無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００Ａは無線リンクを介してハンドオーバ要求を受信する。
　ステップＳ４１１において、無線基地局１００Ａは、受信したハンドオーバ要求に含まれる、ハンドオーバ先の識別情報に基づいて、ハンドオーバ要求を無線基地局１００Ｂに送信する。無線基地局１００ＢはＸ２インタフェースを介してハンドオーバ要求を受信する。
　ステップＳ４１２において、無線基地局１００Ｂは、ハンドオーバを受け付ける旨のハンドオーバコマンドを無線基地局１００Ａに送信する。無線基地局１００ＡはＸ２インタフェースを介してハンドオーバコマンドを受信する。
　ステップＳ４１３において、無線基地局１００Ａは、ハンドオーバ指示をリレーノード２００に送信する。リレーノード２００の第１通信部２１０は無線リンクを介してハンドオーバ指示を受信する。
　リレーノード２００の第１通信部２１０が受信したハンドオーバ指示がリレーノード２００に対するハンドオーバ指示である場合（ステップＳ４１４；ＹＥＳ）、ステップＳ４１５においてリレーノード２００のハンドオーバ制御部２４３は、ハンドオーバ指示に従って、無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｂへのリレーハンドオーバを行うように第１通信部２１０を制御する。
　第１通信部２１０が受信したハンドオーバ指示がリレーノード２００配下の無線端末３００に対するハンドオーバ指示である場合（ステップＳ４１４；ＮＯ）、ステップＳ４１６においてリレーノード２００のハンドオーバ指示部２４４は、該当する無線端末に対してハンドオーバ指示を送信するように第２通信部２２０を制御する。第２通信部２２０はハンドオーバ指示を送信する。ハンドオーバ指示を受信した、リレーノード２００配下の無線端末３００は、無線基地局１００Ａから無線基地局１００Ｂへの端末ハンドオーバを実行する。
　（４．２．２）ハンドオーバ候補決定処理
　次に、ハンドオーバ候補決定処理、すなわち図１１のステップＳ４０４の詳細について説明する。図１２は、図１１のステップＳ４０４の詳細を示すフローチャートである。
　リレーノード２００の第１通信部２１０は、受信する無線信号の無線品質を測定し、測定結果をハンドオーバ候補決定部２４７に通知している。ステップＳ５０１においてハンドオーバ候補決定部２４７は、無線基地局１００Ａ以外の無線基地局のうち無線品質が最も良好なものをハンドオーバ候補の第１候補（リレーハンドオーバ候補）として決定する。ただし、無線基地局１００Ａ以外の無線基地局について無線品質が測定できない場合、又は測定できても所定の品質以下である場合には、第１候補は無しとする。
　リレーノード２００の第２通信部２２０は、リレーノード２００配下の無線端末３００が受信する無線信号の無線品質の測定結果を示す測定結果通知を定期的にリレーノード２００配下の無線端末３００から受信している。ステップＳ５０２においてハンドオーバ候補決定部２４７は、第２通信部２２０が受信した測定結果通知に基づいて、リレーノード２００配下の無線端末３００のそれぞれのハンドオーバ候補を決定する。具体的には、リレーノード２００配下の無線端末３００のそれぞれについて最も無線品質の良い無線基地局をハンドオーバ候補とする。無線基地局についての無線品質が測定できない場合、又は測定できても所定の品質以下である場合には、その無線端末に対するハンドオーバ候補は無しとする。
　ステップＳ５０３において、ハンドオーバ候補決定部２４７は、ステップＳ５０２で列挙されたハンドオーバ候補に対して無線品質が良い順に第２候補、第３候補、・・・第Ｎ候補として優先順位を付ける。
　ステップＳ５０１～ステップＳ５０３の処理により、第１候補～第Ｎ候補が決定される。
　（４．２．３）ハンドオーバ先決定処理
　次に、ハンドオーバ先決定処理、すなわち図１１のステップＳ４０９の詳細について説明する。図１３は、ステップＳ４０９の詳細を示すフローチャートである。
　ステップＳ６０１において、負荷算出部２４１は、リレーノード２００配下の無線端末３００のそれぞれの負荷（端末負荷）を算出する。
　ステップＳ６０２において、負荷算出部２４１及びハンドオーバ決定部２４９は、ステップＳ４０８で受信した負荷通知に対応する第１候補の負荷とリレーノード負荷とに基づき、リレーノード２００が第１候補へハンドオーバを実行した場合の第１候補の負荷を算出する。
　ステップＳ６０３において、ハンドオーバ決定部２４９は、ステップＳ６０２で算出されたハンドオーバ先の負荷に基づいて、第１候補にリレーノード２００がハンドオーバ可能か否かを判定する。例えば、ハンドオーバ決定部２４９は、第１候補の負荷が所定値以下である場合にはハンドオーバ可能とし、それ以外の場合にはハンドオーバ不可とする。
　第１候補にハンドオーバ可能と判定された場合、ハンドオーバ先決定部２４６は、第１候補をリレーノード２００のハンドオーバ先として決定する。第１候補にハンドオーバ不可と判定された場合、リレーノード２００のハンドオーバは諦め、ステップＳ６０４以降においてリレーノード２００配下の無線端末３００毎のハンドオーバの判定を行う。
　ステップＳ６０５において、候補を示すｎを２とする。
　ステップＳ６０６において負荷算出部２４１及びハンドオーバ決定部２４９は、第ｎ候補（ここでは第２候補）に対応する無線端末の端末負荷と、ステップＳ４０８で受信した負荷通知に対応する第ｎ候補の負荷とに基づいて、第ｎ候補に対応する無線端末が第ｎ候補にハンドオーバした場合の第ｎ候補の負荷を算出する。
　ステップＳ６０６において、ハンドオーバ決定部２４９は、ステップＳ６５６で算出された第ｎ候補の負荷に基づいて、第ｎ候補に対応する無線端末が第ｎ候補にハンドオーバ可能か否かを判定する。例えば、ハンドオーバ制御部１３２は、算出された第ｎ候補の負荷が所定値以下である場合にはハンドオーバ可能とし、それ以外の場合にはハンドオーバ不可とする。第ｎ候補にハンドオーバ可能と判定された場合、ハンドオーバ先決定部２４６は、第ｎ候補を当該無線端末のハンドオーバ先として決定する。
　ステップＳ６０７において端末決定部２４８は、当該無線端末がハンドオーバ先（第ｎ候補）にハンドオーバすることによって、リレーノード２００のリレーノード負荷が所定値以下となるか否かを判定する。リレーノード負荷が所定値以下となる場合、端末決定部２４８は当該無線端末をハンドオーバさせるノードとして決定し、ハンドオーバ先決定部２４６は第ｎ候補をハンドオーバ先として決定し、処理を終える。
　一方、第ｎ候補にハンドオーバ不可と判定された場合、ハンドオーバ決定部２４９は、ステップＳ６０８においてn = n + 1とし、次の候補についての判定処理に進む。
　ステップＳ６０９において、全ての候補について処理が完了したか否かを判定し、処理が完了していない候補がある場合には処理がステップＳ６０５に戻る。
　全ての候補について処理が完了した場合（ステップＳ６０９；ＮＯ）であって、それまでの処理でハンドオーバ先が決定されているときには、端末決定部２４８は、決定されているハンドオーバ先に対応する無線端末をハンドオーバさせるノードとして決定する。全ての候補について処理が完了した場合（ステップＳ６０９；ＮＯ）であって、それまでの処理でハンドオーバ先が決定されていないときには、ハンドオーバ先無しとして処理を終える。
　なお、ステップＳ６０７のＹＥＳとなって処理を終えた場合はリレーノード２００の負荷が所定値以下となっているが、ステップＳ６０７のＮＯとなって処理を終えた場合はリレーノード２００の負荷は所定値以下となっていない。リレーノード２００配下の無線端末３００を端末ハンドオーバ候補へハンドオーバさせ、リレーノード２００の負荷を下げた状態であればリレーノード２００をリレーハンドオーバ候補にハンドオーバさせることが可能となる場合にはこのようにしても良い。
　（４．３）第４実施形態の効果
　以上説明したように第４実施形態によれば、リレーノード２００は、リレーハンドオーバ後のリレーハンドオーバ候補の負荷を事前に算出し、算出した負荷が許容される程度の負荷であればリレーハンドオーバを実行させ、リレーハンドオーバ後の負荷が許容できない程度の負荷であればリレーハンドオーバを実行させないようにすることができる。
　リレーハンドオーバはハンドオーバ先での負荷を急増させてしまうことに繋がる。従って、リレーノード２００は、無線基地局１００Ｂの負荷が高いような状況下では、無線基地局１００Ｂへのリレーハンドオーバではなく、代わりにリレーノード２００配下の無線端末３００毎の端末ハンドオーバを実行させる。
　その際、リレーノード２００は、リレーノード負荷が所定値以下になるように、リレーノード２００配下の無線端末３００の中から少なくとも１つの無線端末をハンドオーバさせる。これにより、端末ハンドオーバ後におけるリレーノード２００の負荷とハンドオーバ先の負荷とのバランスが最適になるように、ハンドオーバさせる無線端末を決定できる。
　（５）その他の実施形態
　上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。例えば、第１実施形態～第４実施形態及びその他の実施形態のそれぞれは、相互に組み合わせて実施しても構わない。
　以下においては、上述した各実施形態の変更例について説明する。
　（５．１）変更例１
　上述した各実施形態では、ステップＳ１０３，Ｓ２０３，Ｓ３０３，Ｓ４０３において、リレーノード負荷が負荷許容量を超えるか否かの判定を行っていた。しかしながら、このような判定に限らず、次のような判定を行ってもよい。
　例えば、リレーノード負荷が急激に増加するような場合には、リレーノード負荷が負荷許容量を超える前の段階であっても、リレーノード負荷が負荷許容量を超えると予測して、ハンドオーバ要求や負荷通知要求等の処理へ移行してもよい。例えば、単位時間当たりのリレーノード負荷の増加量が所定の増加量を超える場合に、リレーノード負荷が負荷許容量を超えると予測できる。このような方法により、上述した実施形態に係るハンドオーバ処理をより早期に開始できる。
　あるいは、リレーノード負荷が負荷許容量を超えると予測する方法として、次のような方法も採用できる。リレーノード２００が第１通信部２１０から受信したデータは、第２通信部２２０から送信される前に送信バッファとしての記憶部２５０に一旦記憶されるが、第２通信部２２０が使用可能な無線リソースが少なく、第２通信部２２０が送受信可能なデータ量が少ない場合には、送信バッファとしての記憶部２５０にデータが蓄積されることになる。このため、送信バッファのデータ蓄積量が所定量を超えたといった予測基準により、リレーノード負荷が負荷許容量を超えると予測してもよい。
　（５．２）変更例２
　上述した第２実施形態～第４実施形態では、リレーノード２００配下の無線端末３００それぞれの負荷及び無線品質を考慮して端末ハンドオーバに係る処理を行っていたが、リレーノード２００配下の無線端末３００それぞれのバッテリ残量をさらに考慮して端末ハンドオーバに係る処理を行ってもよい。
　具体的には、第２通信部２２０は、リレーノード２００配下の無線端末３００のバッテリ残量を示すバッテリ通知を無線端末毎に受信する。端末決定部２４８は、第２通信部２２０が受信したバッテリ通知に基づいて、バッテリ残量が多い無線端末を優先して端末ハンドオーバを実行させる無線端末として決定する。
　例えば、端末決定部２４８は、図１２のステップＳ５０３において、バッテリ残量を元にハンドオーバ候補の優先付けを行っても良い。バッテリ残量の少ない無線端末３００は無線基地局１００Ａよりも近くにあるリレーノード２００に接続している方が送信電力が小さくて済むため、バッテリ残量の少ない無線端末３００のバッテリセービングにつなげることができる。
　（５．３）変更例３
　上述した実施形態では、リレーノード２００が固定型のタイプであるものと説明したが、移動可能に構成されていてもよい。また、上述した実施形態では、リレーノード２００の無線品質を考慮してリレーノード２００のハンドオーバ候補又はハンドオーバ先を決定していたが、固定型のリレーノード２００についてはハンドオーバ候補又はハンドオーバ先を予め決定しておいてもよい。
　（５．４）変更例４
　上述した各実施形態では、リレーノード２００及びリレーノード２００配下の無線端末３００が隣接基地局（無線基地局１００Ｂ）へのハンドオーバを行うケースを例示したが、リレーノード２００及びリレーノード２００配下の無線端末３００のハンドオーバ先は無線基地局に限らず、リレーノードであってもよい。リレーノード２００が他のリレーノードへのハンドオーバを行う場合、リレーノード２００の第１通信部２１０は当該他のリレーノードを接続先として当該他のリレーノードとの通信を行う。
　（５．５）変更例５
　上述した各実施形態では、リレーノード２００が無線基地局１００Ａからハンドオーバ指示を受信するケースを例示したが、このような強制力の強いハンドオーバ指示に代えて、ハンドオーバを許可する旨のメッセージとしてもよい。
　このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
　なお、日本国特許出願第２０１０－１４６９３号（２０１０年１月２６日出願）及び日本国特許出願第２０１０－１４６９６号（２０１０年１月２６日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
　以上のように、本発明に係る無線中継局及び制御方法によれば、適切な負荷分散を図ることで無線端末のスループットを改善できるため、移動体通信などの無線通信において有用である。

Claims (21)

  1. 　無線基地局又は他の無線中継局を接続先として通信を行う第１通信部と、少なくとも１つの無線端末との通信を行う第２通信部と、前記第１通信部の接続先と前記無線端末との間で送受信されるデータを中継する中継部と、前記第１通信部及び前記第２通信部を制御する制御部とを有し、
    　前記制御部は、
    　前記第２通信部が前記無線端末と行う通信の負荷である中継局負荷が、前記第１通信部の接続先の負荷に応じて定められる負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合に、前記第１通信部が接続先を切り替える中継局ハンドオーバを実行するためのハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御するハンドオーバ要求部と、
    　前記中継局ハンドオーバを許可又は指示する旨の応答メッセージを前記第１通信部が受信した場合に、前記中継局ハンドオーバを実行するように前記第１通信部を制御するハンドオーバ制御部と
    を備える無線中継局。
  2. 　前記ハンドオーバ要求部は、前記中継局負荷を示す中継局負荷情報を前記ハンドオーバ要求に含めて送信するように前記第１通信部を制御する請求項１に記載の無線中継局。
  3. 　前記ハンドオーバ要求部は、前記第１通信部の新たな接続先の候補である中継局ハンドオーバ候補に宛てて前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御する請求項１に記載の無線中継局。
  4. 　前記制御部は、
    　前記第１通信部の新たな接続先の候補である中継局ハンドオーバ候補の負荷を通知する負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように前記第１通信部を制御する通知要求部と、
    　前記第１通信部が受信する前記負荷通知に基づいて前記第１通信部の新たな接続先を決定する接続先決定部と
    をさらに備え、
    　前記ハンドオーバ要求部は、前記接続先決定部が決定した前記新たな接続先に宛てて前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御する請求項１に記載の無線中継局。
  5. 　前記接続先決定部は、前記負荷通知に基づいて、前記中継局ハンドオーバ候補の中から負荷が最も小さい又は負荷が所定量よりも小さい中継局ハンドオーバ候補を前記新たな接続先として決定する請求項４に記載の無線中継局。
  6. 　前記第１通信部は、受信する無線信号の受信品質を測定し、
    　前記接続先決定部は、前記負荷通知及び前記無線品質に基づいて、前記第１通信部の新たな接続先を決定する請求項４に記載の無線中継局。
  7. 　前記制御部は、
    　前記第１通信部の新たな接続先の候補である中継局ハンドオーバ候補の負荷を通知する負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように前記第１通信部を制御する通知要求部と、
    　前記第１通信部が受信する前記負荷通知に基づいて前記中継局ハンドオーバを実行するか否かを決定するハンドオーバ決定部と
    をさらに備え、
    　前記ハンドオーバ要求部は、前記中継局負荷が前記負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合であって、且つ前記中継局ハンドオーバを実行すると決定されたときに、前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御する請求項１に記載の無線中継局。
  8. 　前記ハンドオーバ決定部は、
    　前記負荷通知と前記中継局負荷とから、前記中継局ハンドオーバ候補への前記中継局ハンドオーバを行った場合の前記中継局ハンドオーバ候補の負荷を算出し、
    　前記算出した負荷に基づいて、前記中継局ハンドオーバを実行するか否かを決定する請求項７に記載の無線中継局。
  9. 　前記中継部は、前記中継局ハンドオーバにより前記第１通信部が接続先を切り替えた場合に、前記第１通信部の新たな接続先と前記無線端末との間で送受信されるデータを中継する請求項１に記載の無線中継局。
  10. 　無線基地局又は他の無線中継局を接続先として通信を行う第１通信部と、少なくとも１つの無線端末との通信を行う第２通信部と、前記第１通信部の接続先と前記無線端末との間で送受信されるデータを中継する中継部とを有する無線中継局の制御方法であって、
    　前記第２通信部が前記無線端末と行う通信の負荷である中継局負荷が、前記第１通信部の接続先の負荷に応じて定められる負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合に、前記第１通信部が接続先を切り替える中継局ハンドオーバを実行するためのハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御するステップと、
    　前記中継局ハンドオーバを許可又は指示する旨の応答メッセージを前記第１通信部が受信した場合に、前記中継局ハンドオーバを実行するように前記第１通信部を制御するステップと
    を含む制御方法。
  11. 　無線基地局又は他の無線中継局を接続先として通信を行う第１通信部と、少なくとも１つの無線端末との通信を行う第２通信部と、前記第１通信部の接続先と前記無線端末との間で送受信されるデータを中継する中継部と、前記第１通信部及び前記第２通信部を制御する制御部とを有し、
    　前記制御部は、
    　前記第２通信部が前記無線端末と行う通信の負荷である中継局負荷が、前記第１通信部の接続先の負荷に応じて定められる負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合に、前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバを実行するためのハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御するハンドオーバ要求部と、
    　前記端末ハンドオーバを許可又は指示する旨の応答メッセージを前記第１通信部が受信した場合に、前記受信した応答メッセージに対応する端末ハンドオーバ指示を前記無線端末に送信するように前記第２通信部を制御するハンドオーバ指示部と
    を備える無線中継局。
  12. 　前記ハンドオーバ要求部は、前記無線端末毎の負荷である端末負荷を示す端末負荷情報を前記ハンドオーバ要求に含めて送信するように前記第１通信部を制御する請求項１１に記載の無線中継局。
  13. 　前記ハンドオーバ要求部は、前記無線端末の新たな接続先の候補である端末ハンドオーバ候補に宛てて前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御する請求項１１に記載の無線中継局。
  14. 　前記制御部は、
    　前記無線端末の新たな接続先の候補である端末ハンドオーバ候補の負荷を通知する負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように前記第１通信部を制御する通知要求部と、
    　前記第１通信部が受信する前記負荷通知に基づいて前記無線端末の新たな接続先を決定する接続先決定部と
    をさらに備え、
    　前記ハンドオーバ要求部は、前記接続先決定部が決定した前記新たな接続先に宛てて前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御する請求項１１に記載の無線中継局。
  15. 　前記接続先決定部は、前記負荷通知に基づいて、前記端末ハンドオーバ候補の中から負荷が最も小さい又は負荷が所定量よりも小さい端末ハンドオーバ候補を前記新たな接続先として決定する請求項１４に記載の無線中継局。
  16. 　前記第１通信部は、受信する無線信号の受信品質を測定し、
    　前記接続先決定部は、前記負荷通知及び前記無線品質に基づいて、前記無線端末の新たな接続先を決定する請求項１４に記載の無線中継局。
  17. 　前記制御部は、
    　前記無線端末の新たな接続先の候補である端末ハンドオーバ候補の負荷を通知する負荷通知を要求するための負荷通知要求を送信するように前記第１通信部を制御する通知要求部と、
    　前記第１通信部が受信する前記負荷通知に基づいて前記端末ハンドオーバを実行するか否かを決定するハンドオーバ決定部と
    をさらに備え、
    　前記ハンドオーバ要求部は、前記中継局負荷が前記負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合であって、且つ前記端末ハンドオーバを実行すると決定されたときに、前記ハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御する請求項１１に記載の無線中継局。
  18. 　前記ハンドオーバ決定部は、
    　前記負荷通知と前記中継局負荷とから、前記端末ハンドオーバ候補への前記端末ハンドオーバを行った場合の前記端末ハンドオーバ候補の負荷を算出し、
    　前記算出した負荷に基づいて、前記端末ハンドオーバを実行するか否かを決定する請求項１７に記載の無線中継局。
  19. 　前記制御部は、前記中継局負荷と前記無線端末毎の負荷である端末負荷とに基づいて、前記中継局負荷が前記負荷許容量以下に維持されるように前記端末ハンドオーバを実行させる無線端末を少なくとも１つ決定する端末決定部をさらに備える請求項１１に記載の無線中継局。
  20. 　前記第２通信部は、前記無線端末のバッテリ残量を示すバッテリ通知を前記無線端末毎に受信し、
    　前記端末決定部は、前記第２通信部が受信した前記バッテリ通知に基づいて、バッテリ残量が多い無線端末を優先して前記端末ハンドオーバを実行させる無線端末として決定する請求項１９に記載の無線中継局。
  21. 　無線基地局又は他の無線中継局を接続先として通信を行う第１通信部と、少なくとも１つの無線端末との通信を行う第２通信部と、前記第１通信部の接続先と前記無線端末との間で送受信されるデータを中継する中継部とを有する無線中継局の制御方法であって、
    　前記第２通信部が前記無線端末と行う通信の負荷である中継局負荷が、前記第１通信部の接続先の負荷に応じて定められる負荷許容量を超える場合、又は前記中継局負荷が前記負荷許容量を超えると予測される場合に、前記無線端末が接続先を切り替える端末ハンドオーバを実行するためのハンドオーバ要求を送信するように前記第１通信部を制御するステップと、
    　前記端末ハンドオーバを許可又は指示する旨の応答メッセージを前記第１通信部が受信した場合に、前記受信した応答メッセージに対応する端末ハンドオーバ指示を前記無線端末に送信するように前記第２通信部を制御するステップと
    を含む制御方法。
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