WO2011111113A1 - 通信区間設定方法、中継局、基地局、移動通信システム - Google Patents

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

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WO2011111113A1
WO2011111113A1 PCT/JP2010/001776 JP2010001776W WO2011111113A1 WO 2011111113 A1 WO2011111113 A1 WO 2011111113A1 JP 2010001776 W JP2010001776 W JP 2010001776W WO 2011111113 A1 WO2011111113 A1 WO 2011111113A1
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WO
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relay station
station
self
base station
transmission
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PCT/JP2010/001776
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English (en)
French (fr)
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太田好明
河▲崎▼義博
杉山勝正
田島喜晴
田中良紀
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富士通株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15564—Relay station antennae loop interference reduction
    • H04B7/15585—Relay station antennae loop interference reduction by interference cancellation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/26—Cell enhancers or enhancement, e.g. for tunnels, building shadow
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • 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 relay technology for wireless communication between a base station and a mobile station.
  • LTE Long Term Evolution
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access
  • LTE-A aims for a downlink peak transmission rate of 1 Gb / s and an uplink peak transmission rate of 500 Mb / s, and various new technologies are being studied for radio access systems and network architectures ( Non-patent documents 1 to 3). On the other hand, since LTE-A is a system based on LTE, it is attempted to maintain backward compatibility.
  • a method of introducing a relay station (RN: Relay Node) as shown in FIG. 1 is being studied in order to support communication between a base station and a mobile station (non-patent) Reference 2).
  • the relay station is installed to relay between the base station (DonerDoeNB or eNB) and the mobile station (UE: User Equipment) and support high-speed data communication.
  • the link between the mobile station UE and the relay station RN is referred to as Uu
  • the link between the base station (eNB) and the relay station (RN) is referred to as Un.
  • Uu may be referred to as an access link and Un as a backhaul link.
  • the repeater relay station has only a function of amplifying a radio signal (data signal and noise).
  • a decode & forward relay station has a function of amplifying only a data signal from radio signals.
  • An L2 relay station has L2 functions such as a MAC layer.
  • An L3 relay station has L3 functions such as an RRC layer and operates in the same manner as a base station. Note that an L3 relay station is called Type 1 RN in LTE-A. A method of deploying relay stations in cells is also being studied.
  • a deployment method in which a relay station is installed at the cell edge for the purpose of increasing the throughput at the cell edge, or a relay station is installed in a range (dead zone) where radio waves from the base station do not reach locally in the cell Deployment methods are mainly being studied.
  • the same frequency band is set between the base station and the relay station, and between the relay station and the mobile station.
  • self-interference means that when a relay station receives downlink data addressed to itself from the base station, for example, and transmits downlink data addressed to the mobile station from the own station, This means that the transmission data goes around to the receiving section of its own station and interferes with the data from the base station.
  • self-interference can occur. When self-interference occurs, the relay station cannot receive data correctly.
  • Non-patent Document 2 LTE-A has been studied under the following policy (Non-patent Document 2).
  • DL backhaul downlink backhaul
  • UL backhaul uplink backhaul
  • the subframe between the relay station and the mobile station is MBSFN (Multicast / Broadcast (over (Single) Frequency (Network)) subframe.
  • MBSFN Multicast / Broadcast (over (Single) Frequency (Network)
  • the relay station transmits PDCCH (Physical Downlink Control Channel), PHICH (Physical Hybrid ARQ Indicator Channel), and PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel) as control signals addressed to the mobile station in the downlink backhaul. It is possible, but PDSCH cannot be transmitted.
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel
  • PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
  • a reference signal is arranged in the first half of the MBSFN subframe (CTRL section in FIG. 3), but no reference signal is arranged in the second half of the MBSFN subframe.
  • the relay station is controlled not to give an uplink data transmission permission (UL grant) to the mobile station 4 subframes (4 ms) before the uplink backhaul. This is to avoid the fact that if the mobile station is permitted to transmit uplink data within 4 ms of the uplink backhaul, the mobile station transmits data to the relay station via the uplink backhaul. Further, the relay station is controlled not to execute downlink data transmission to the mobile station 4 subframes (4 ms) before the uplink backhaul. This is due to the following reason.
  • UL grant uplink data transmission permission
  • LTE HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • a destination station returns an ACK / NACK signal 4 ms (for 4 subframes) after one station transmits data. Therefore, if the downlink data is transmitted to the mobile station in 4 ms of the uplink backhaul, the mobile station transmits an ACK / NACK signal to the relay station via the uplink backhaul.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • FIG. 4A shows a situation in which, for example, the relay station RN is arranged at the end of the cell coverage of the base station eNB, and the relay station RN communicates with the mobile station UE outside the cell coverage.
  • the relay station RN transmits data on the access link (Access link) in the downlink backhaul (DL_BH subframe) section, the amount of transmission data that wraps around the receiver of the relay station RN (self-interference) The quantity is limited (Limited SI (Self-Interference)).
  • FIG. 4A shows a situation in which, for example, the relay station RN is arranged at the end of the cell coverage of the base station eNB, and the relay station RN communicates with the mobile station UE outside the cell coverage.
  • the relay station RN transmits data on the access link (Access link) in the downlink backhaul (DL_BH subframe) section, the amount of transmission data that wraps around the receiver of the relay station RN (self-interference) The quantity is limited (Limited SI
  • the relay station RN is a mobile relay station RN mounted on a vehicle or the like, and the mobile station UE to be communicated with the relay station RN is limited to those in the vehicle. Yes.
  • the vehicle itself acts as a shielding plate, even if the relay station RN transmits data to the mobile station UE in the downlink backhaul (DL_BH subframe) section, the transmission signal is There is little interference with the signal from the base station because it is blocked by the shielding plate.
  • the relay station RN itself can cancel the self-interference.
  • a technique for detecting a desired signal in the example of FIGS. 4A and 4B, a received signal from the base station eNB) by removing a wraparound interference component from the received signal, that is, a technique for canceling self-interference is known. is there.
  • Such a technique is described in, for example, JP-A-2007-274390.
  • an object is to provide a communication section setting method, a relay station, a base station, and a mobile communication system in which a communication section is set.
  • a communication section setting method in a mobile communication system including a relay station that relays wireless communication between a base station and a mobile station.
  • this communication section setting method (A) By restricting transmission of signals from the relay station to the mobile station, by restricting transmission of signals from the mobile station to the relay station in a downlink communication section in which the relay station receives a transmission signal from the base station Setting at least one communication section of an uplink communication section in which a relay station transmits a transmission signal to the base station; (B) measuring a self-interference amount as a signal component received by the relay station among transmission signals of the relay station; (C) controlling the setting of the communication section according to the amount of self-interference; including.
  • a relay station that relays wireless communication between a base station and a mobile station.
  • This relay station (D) a first transmitting / receiving unit that transmits and receives signals to and from the base station; (E) a second transmitting / receiving unit that transmits and receives signals to and from the mobile station; (F) a measuring unit that measures a self-interference amount as a signal component received by the relay station among transmission signals of the relay station; (G) By restricting signal transmission from the relay station to the mobile station, the relay station receives a transmission signal from the base station at the relay station, and restricting signal transmission from the mobile station to the relay station.
  • a control unit capable of setting at least one communication section of an uplink communication section in which a relay station transmits a transmission signal to the base station; Is provided.
  • a control part controls the setting of a communication area according to the amount of self-interference.
  • a base station that performs wireless communication with a mobile station via a relay station.
  • This base station (H) a transmission / reception unit for transmitting / receiving signals to / from the relay station; (I) By restricting signal transmission from the relay station to the mobile station, by restricting transmission of signals from the mobile station to the relay station in a downlink communication section in which the relay station receives a transmission signal from the base station
  • a control unit capable of setting at least one communication section of an uplink communication section in which a relay station transmits a transmission signal to the base station; Is provided.
  • the transmission / reception unit receives the measurement result of the self-interference amount as a signal component received by the relay station among the transmission signals of the relay station from the relay station.
  • the control unit controls the setting of the communication section according to the amount of self-interference.
  • a mobile communication system including a relay station that relays wireless communication between a base station and a mobile station is provided.
  • the disclosed communication section setting method since the communication section between the base station and the relay station is set appropriately, the throughput of the mobile communication system can be improved.
  • the block diagram of the mobile communication system containing the relay station for supporting communication of a base station and a mobile station The figure which shows the link structure between a base station, a relay station, and a mobile station. The figure which shows the setting guideline of a well-known backhaul. The figure which illustrates the condition which can cancel the self-interference of a relay station. The figure which illustrates the condition which can cancel the self-interference of a relay station.
  • the flowchart which shows the connection start procedure of the indication of the relay station RN in a mobile communication system as reference.
  • wireless frame changed according to whether the backhaul was set in 1st Embodiment.
  • the block diagram which shows the structural example of the base station of 8th Embodiment The block diagram which shows the structural example of the relay station of 8th Embodiment.
  • movement of the base station of 8th Embodiment The flowchart which shows operation
  • the base station eNB the relay station is abbreviated as RN
  • the mobile station is abbreviated as UE.
  • the base station eNB of this embodiment is a donor base station (Donor eNB or DeNB) that supports a backhaul link with the relay station RN.
  • the reception source and transmission destination stations are appropriately referred to as a reception source node and a destination node.
  • backhaul section refers to one or a plurality of sections among a plurality of sections set in units of TTI (Transmission Time Interval) in a single radio frame. .
  • the TTI is a time in units of subframes (1 ms).
  • “Setting a backhaul” may mean setting or specifying a backhaul as a subframe in a radio frame. Note that this embodiment is applicable even when the TTI is not a time in units of subframes.
  • the relay station RN has a self-interference suppression function (or sneak signal suppression function) described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-274390. Yes.
  • a self-interference suppression function for example, in the case of downlink, the wraparound component of the transmission signal addressed to the mobile station UE is suppressed or canceled from the received signal, and the downlink signal (desired signal) from the base station eNB Is detected.
  • the sneak component for example, its signal power
  • self-interference amount for example, its signal power
  • the self-interference amount is preferably equal to or less than a predetermined reference value.
  • the maximum value of the self-interference amount (hereinafter referred to as “reference value”) for the self-interference suppression function to operate normally is obtained by measuring in advance, the relay station RN and the base station This is known information of eNB.
  • the mobile communication system of this embodiment measures the self-interference amount of the local station.
  • the self-interference suppression function is In order to operate normally, the backhaul between the base station eNB and the relay station RN is not set.
  • the self-interference amount of the relay station RN is less than or equal to the reference value, the self-interference is canceled by the self-interference suppression function of the relay station RN, so a backhaul for suppressing self-interference is set. It does not have to be.
  • the self-interference amount of the relay station RN is equal to or less than the reference value
  • wireless communication between the relay station RN and the mobile station UE is not limited in the backhaul section, and the throughput of the mobile communication system is improved. It is done.
  • the process of measuring the amount of self-interference at the relay station RN the process of determining whether to set a backhaul based on the measurement result, the backhaul section (in one radio frame)
  • the process of determining the position of the subframe) is performed in the procedure for connecting the relay station RN to the network.
  • a procedure for connecting the relay station RN to the network as shown in Non-Patent Document 3, a predetermined procedure for LTE-A is disclosed. For the purpose of facilitating understanding of the timing at which each process of the present embodiment is performed, first, the main part of the predetermined procedure already disclosed will be described with reference to FIGS.
  • FIGS. 5 to 7 show connections of relay station RN in the mobile communication system disclosed in Non-Patent Document 3 (particularly “RN startup procedure” of the same document). It is a flowchart which shows a start procedure (startup procedure).
  • start procedure startup procedure
  • the relay station RN attaches to the network by an attach procedure of a legacy mobile station UE (LTE-compatible mobile station UE), authenticates the mobile station UE, and performs basic processing. Establish basic connectivity.
  • the O & M system Operation and Maintenance system
  • the relay station RN establishes an RRC (Radio Resource Control) connection to the base station eNB in order to establish an RRC connection request message (“RRC Connection Request”). Is transmitted (step S20).
  • the base station eNB transmits an RRC connection setup message (“RRC Connection Setup”) to the relay station RN (step S22).
  • the relay station RN transmits an RRC connection setup complete message (“RRC Connection Setup Complete”) to the base station eNB to establish the RRC connection (step S24).
  • the base station eNB transmits an RRC connection reconfiguration message (“RRC Connection Reconfiguration”) to the relay station RN (step S30).
  • the relay station RN transmits an RRC connection reconfiguration completion message (“RRC Connection Reconfiguration Complete”) to the base station eNB (step S32).
  • RRC Connection Reconfiguration Complete RRC connection reconfiguration completion message
  • Another form of the detailed flow of the RRC reconfiguration procedure is when a request from the relay station RN triggers processing. That is, as shown in FIG. 10, first, the relay station RN transmits an RRC connection reconfiguration request message (“RRC Connection Reconfiguration Request”) to the base station eNB (step S40).
  • the base station eNB transmits an RRC connection reconfiguration message (“RRC Connection Reconfiguration”) to the relay station RN (step S42).
  • the relay station RN transmits an RRC connection reconfiguration completion message (“RRC Connection Reconfiguration Complete”) to the base station eNB (step S44).
  • FIG. 11 is a flowchart showing the RRC setup procedure in the connection start procedure of the relay station RN of the present embodiment.
  • the flowchart shown in FIG. 11 is a modification of the flowchart of FIG. 8 in order to implement the backhaul setting method of the present embodiment.
  • the relay station RN transmits an RRC connection request message (“RRC Connection Request”) to the base station eNB in order to establish an RRC connection (step S50).
  • RRC Connection Request an RRC connection request message
  • the base station eNB transmits an RRC connection setup message (“RRC Connection Setup”) to the relay station RN (step S52).
  • Radio Resource Config Dedicated which is an IE (Information Element) included in the RRC connection setup message
  • DLBH Config data indicating respective candidates (candidate sections) of the downlink backhaul and uplink backhaul sections.
  • ULBH Config is added to extend from what is specified in LTE.
  • the base station eNB determines the downlink backhaul and the uplink backhaul candidate sections in consideration of the own station scheduling and notifies the relay station RN of the candidate sections.
  • DLBH Config and “ULBH Config” 10-bit data corresponding to the positions in order is sufficient.
  • DLBH Config can be used to set subframes # 1 and # 2 as downlink backhaul candidate sections. Is set to “0110000000”, and “ULBH Config” is set to “0000010100” to set subframes # 5 and # 7 as uplink backhaul candidate sections.
  • “Meas Config” which is an IE included in the RRC connection setup message is data “SI-Measure” indicating a command for measuring the self-interference amount of the relay station RN from the base station eNB to the relay station RN. Is expanded from what is specified in LTE.
  • the data amount of “DLBH Config” and “ULBH Config” can be further reduced. That is, in LTE downlink, subframes # 0, # 4, # 5, and # 9 destined for the mobile station UE are defined to be used for Primary SCH, Paging, Secondary SCH, and Paging, respectively. Cannot be set as a downlink backhaul. Therefore, since any of the remaining subframes # 1, # 2, # 3, # 6, # 7, and # 8 is a downlink backhaul candidate section, “DLBH Config” can be represented by 3-bit data. it can.
  • LTE has a specification in which an acknowledgment (ACK / NACK signal) from the relay station RN is transmitted 4 ms after downlink data transmission addressed to the relay station RN. Assuming this specification, if the uplink backhaul is set 4ms after the downlink backhaul (after 4 subframes), the uplink backhaul is automatically determined if the downlink backhaul is set. Therefore, “ULBH Config "Is not necessary.
  • the relay station RN In response to a command (“SI-Measure”) for measuring the self-interference amount of the relay station RN, the relay station RN measures the self-interference amount of the own station (“SI Measurement” in step S54). The relay station RN transmits a measurement report message (“Measurement Report”) including the measured self-interference amount (step S56).
  • “Meas Result” which is an IE included in the measurement report message is a form in which data “SI-Measure” is added to report the self-interference amount of the own station measured by the relay station RN to the base station eNB, Extended from what is specified in LTE.
  • the unit of the value of the amount of self-interference used for this report may be [dB] or [dBm].
  • the relay station RN transmits an RRC connection setup completion message (“RRC Connection Setup Complete”) to the base station eNB to establish an RRC connection (step S58).
  • RRC Connection Setup Complete an RRC connection setup completion message
  • the relay station RN measures the amount of self-interference in step S54 and the amount of self-interference is larger than the reference value, a downlink backhaul and an uplink backhaul in the radio frame are set.
  • Radio Resource Config Dedicated which is an IE included in the RRC connection setup complete message, is the downlink backhaul and uplink backhaul determined by the relay station RN from the candidate sections notified in step S52.
  • “DLBH Config” and “DLBHConfig” are added as data indicating sections, respectively, and are expanded from those defined in LTE.
  • “DLBH Config” and “ULBH Config” can be set in the same manner as in step S52. For example, to set the downlink backhaul in the second subframe, “DLBHBConfig” is set to
  • the relay station RN determines “DLBH Config” and / or “ULBH Config” in step S58. For example, “0000000000” is set as a specific code indicating that no backhaul is set.
  • the base station eNB recognizes that the relay station RN can cancel the self-interference, and the backhaul between the base station eNB and the relay station RN is not set. Or you may notify to a base station, without setting "DLBH
  • the base station that has received the message detects that the IE is not included, it is assumed that the relay station RN does not implicitly set the backhaul.
  • the base station eNB can adjust the format of the radio frame. That is, the base station eNB depends on whether the self-interference amount is large enough to cancel the self-interference amount of the relay station RN by the self-interference suppression function of the relay station RN (that is, whether the self-interference amount is larger than the reference value).
  • the format of the radio frame addressed to the relay station RN may be changed. That is, the format of the radio frame addressed to the relay station RN may be changed depending on whether or not a backhaul with the relay station RN is set.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a radio frame format that can be changed depending on whether or not a backhaul is set. 12, (a) shows an example of a radio frame format when a backhaul is set, and (b) shows an example of a radio frame format when no backhaul is set.
  • the vertical axis represents time and the horizontal axis represents the carrier frequency.
  • a carrier for LTE-A compatible mobile station UE (LTE-A UE) and a carrier for relay station RN are included.
  • the backhaul is set in the radio frame in the base station eNB when the self-interference amount measured in the relay station RN is larger than the reference value.
  • the base station eNB adds a GI (Guard Interval) to the radio frame format for the relay station RN as shown in FIG.
  • the radio format for the relay station RN includes a part for transmitting a control signal (denoted as R-PDCCH: Relay-PDCCH in the figure) and a part for transmitting user data (denoted as RN in the figure).
  • the backhaul is not set in the radio frame in the base station eNB when the self-interference amount measured in the relay station RN is equal to or less than the reference value.
  • the base station eNB performs a radio frame for the relay station RN (SI-canceling RN). Do not add GI (Guard Interval) to the format. That is, the radio frame format for the relay station RN is exactly the same as that for the mobile station UE. When the GI is not added to the radio frame format for the relay station RN, the data signal can be mapped to an area corresponding to the GI, so that the throughput of radio communication via the relay station RN is improved.
  • SI-canceling RN Service Interval
  • the relay station RN measures the amount of self-interference, and whether or not a backhaul is set between the base station eNB and the relay station RN is determined according to the measurement result. Is done.
  • the self-interference amount of the relay station RN is below the reference value, the self-interference is canceled by the self-interference suppression function of the relay station RN, so it is not necessary to set a backhaul for suppressing self-interference . Therefore, when the self-interference amount of the relay station RN is equal to or less than the reference value, wireless communication between the relay station RN and the mobile station UE is not limited in the backhaul section, and the throughput of the mobile communication system is improved. It is done. Furthermore, throughput is further improved by generating a radio frame that does not provide a GI (Guard Interval) to the relay station.
  • GI Guard Interval
  • the base station eNB preferably adjusts the transmission power addressed to the relay station RN according to the self-interference amount of the relay station RN. For example, when the self-interference amount of the relay station RN is small, the base station eNB relatively reduces the transmission power addressed to the relay station RN, and when the self-interference amount of the relay station RN is large, the base station eNB Increase transmission power relatively. When the relay station RN has a small amount of self-interference, since the relay station RN can cancel the self-interference, the base station eNB can reduce the power consumption by reducing the transmission power addressed to the relay station RN.
  • the base station eNB increases the transmission power addressed to the relay station RN and increases the reception SNR (Signal to Noise Ratio) at the relay station RN. Thereby, the detection capability of the desired signal (signal from the base station eNB) is improved in the relay station RN.
  • the backhaul setting method of this embodiment is different from the method of the first embodiment (FIG. 11) in that the relay station RN voluntarily measures the self-interference amount prior to the RRC setup procedure of the relay station RN.
  • the relay station RN decides the backhaul section independently. That is, as shown in FIG. 13, first, the relay station RN measures the amount of self-interference (step S60). Note that in a mobile communication system including LTE, before the RRC setup procedure of the relay station RN, the transmission permission of the uplink signal by the relay station RN is not given from the base station eNB.
  • a signal for example, an SRS signal
  • the relay station RN transmits an RRC connection request message (“RRC Connection Request”) to the base station eNB in order to establish an RRC connection (step S62).
  • RRC Connection Setup an RRC connection setup message
  • Radio Resource Config Dedicated which is an IE (Information Element) included in the RRC connection setup message, is “DLBH Config” and “ULBH” as data indicating candidates (candidate sections) of the downlink backhaul and uplink backhaul sections, respectively. It is expanded from what is specified in LTE with the addition of “Config”. At this time, the base station eNB determines the downlink backhaul and uplink backhaul candidate sections in consideration of its own scheduling, and notifies the relay station RN of the candidate sections.
  • the data structure of “DLBH Config” and “ULBH Config” is as illustrated in the first embodiment.
  • the relay station RN transmits an RRC connection setup complete message (“RRC Connection Setup Complete”) to the base station eNB to establish an RRC connection (step S66).
  • RRC Connection Setup Complete (“RRC Connection Setup Complete”)
  • Radio Resource Config Dedicated” which is an IE included in the RRC connection setup completion message is data indicating the downlink backhaul and uplink backhaul sections determined by the relay station RN from the candidate sections notified in step S64.
  • "DLBH Config" and "DLBH Config” are added to extend from those specified in LTE.
  • steps S62, S64, and S66 are the same as steps S50, S52, and S58 of FIG. 11, respectively.
  • the downlink backhaul and the uplink backhaul sections can be set by changing the RRC setup procedure of the LTE relay station RN as in the first embodiment. As in the first embodiment, whether the backhaul is set or not is determined according to the measurement result of the self-interference amount of the relay station RN.
  • connection start procedure of the relay station RN including the backhaul setting method of the present embodiment will be described.
  • the backhaul is set in the RRC reconfiguration procedure.
  • the RRC setup procedure (steps S70 to S74) is the same as the LTE procedure (steps S20 to S24 in FIG. 8).
  • the RRC reconfiguration procedure following the RRC setup procedure is related to the flowchart of FIG. 9, but a flow is added to implement the backhaul setting method of the present embodiment.
  • the base station eNB transmits an RRC connection reconfiguration message (“RRC Connection Reconfiguration”) to the relay station RN (step S76).
  • RRC Connection Reconfiguration the “Radio Resource Config Dedicated” that is an IE included in the RRC connection reconfiguration message is “DLBH Config” and “ With the addition of “ULBH Config”, it is extended from what is specified in LTE.
  • the base station eNB determines the downlink backhaul and uplink backhaul candidate sections in consideration of its own scheduling, and notifies the relay station RN of the candidate sections.
  • the data structure of “DLBH Config” and “ULBH Config” is as illustrated in the first embodiment.
  • “Meas Config” which is an IE included in the RRC connection reconfiguration message is “SI-Measure” indicating a command for measuring the self-interference amount of the relay station RN from the base station eNB to the relay station RN. It is expanded from what is specified in LTE in the form that is added.
  • the relay station RN In response to a command (“SI-Measure”) for measuring the self-interference amount of the relay station RN, the relay station RN measures the self-interference amount of the local station (“SI Measurement” in step S78). The relay station RN transmits a measurement report message (“Measurement Report”) including the measured amount of self-interference (step S80).
  • the “Meas Result” IE included in the measurement report message is a form in which data “SI-Measure” is added in order to report the self-interference amount of the local station measured by the relay station RN to the base station eNB, Extended from what is specified in LTE.
  • the unit of the value of the amount of self-interference used for this report may be [dB] or [dBm].
  • the relay station RN transmits an RRC connection reconfiguration completion message (“RRC Connection Reconfiguration Complete”) to the base station eNB (step S82).
  • RRC Connection Reconfiguration Complete The “Radio Resource Config Dedicated” IE included in the RRC connection reconfiguration completion message indicates the downlink backhaul and uplink backhaul sections determined by the relay station RN from the candidate sections notified in step S76.
  • “DLBH Config” and “DLBHConfig” are added as the data to be shown, and are expanded from those specified in LTE.
  • the downlink backhaul and uplink backhaul sections can be set by changing the RRC reconfiguration procedure of the LTE relay station RN.
  • whether the backhaul is set or not is determined according to the measurement result of the self-interference amount of the relay station RN.
  • connection start procedure of the relay station RN including the backhaul setting method of the present embodiment will be described.
  • this connection start procedure only the RRC reconfiguration procedure is different from that shown in the method of the third embodiment (FIG. 14).
  • the backhaul setting method of the present embodiment is self-interference by the relay station RN prior to the RRC setup procedure of the relay station RN, compared to the method of the third embodiment (FIG. 14). The difference is that the amount is measured and the relay station RN determines the backhaul independently.
  • the base station eNB transmits an RRC connection reconfiguration message (“RRC Connection Reconfiguration”) to the relay station RN (step S90).
  • RRC Connection Reconfiguration an RRC connection reconfiguration message
  • the difference from step S76 in FIG. 14 is that “SI-Measure” indicating a command for measuring the self-interference amount of the relay station RN from the base station eNB to the relay station RN is not included. . Therefore, the relay station RN voluntarily measures the self-interference amount of the own station according to the RRC connection reconfiguration message of step S76 (“SI Measurement” of step S92).
  • the relay station RN transmits an RRC connection reconfiguration completion message (“RRC Connection Reconfiguration Complete”) to the base station eNB (step S94).
  • RRC Connection Reconfiguration Complete The “Radio Resource Config Dedicated” IE included in the RRC connection reconfiguration completion message indicates the downlink backhaul and uplink backhaul sections determined by the relay station RN from the candidate sections notified in step S90.
  • “DLBH Config” and “DLBH Config” are added as data to be shown, and are expanded from those specified in LTE.
  • the downlink backhaul and the uplink backhaul can be set by changing the RRC reconfiguration procedure of the LTE relay station RN.
  • whether the backhaul is set or not is determined according to the measurement result of the self-interference amount of the relay station RN.
  • the step of the relay station RN measuring the self-interference amount may be executed before the RRC setup procedure as in the second embodiment (FIG. 13).
  • connection start procedure of the relay station RN including the backhaul setting method of the present embodiment will be described.
  • this connection start procedure only the RRC reconfiguration procedure is different from that shown in the method of the third embodiment (FIG. 14).
  • the base station eNB is a candidate for a backhaul section (candidate section) with respect to the relay station RN. It is different in that the backhaul section is specified instead of notifying.
  • the base station eNB transmits an RRC connection reconfiguration message (“RRCRRConnection Reconfiguration”) to the relay station RN (step S100).
  • RRCRRConnection Reconfiguration RRC connection reconfiguration message
  • step S100 the difference from step S76 in FIG. 14 is that “DLBH Config” and “ULBH Config” are described as data specifying the sections of the downlink backhaul and the uplink backhaul, respectively. That is, unlike the case of FIG. 14, “DLBHBConfig” and “ULBH Config” notified in step S100 are not backhaul candidate sections.
  • the relay station RN sets up a backhaul with the base station eNB.
  • “Meas Config” which is an IE included in the RRC connection reconfiguration message in step S100 includes “SI-Measure” indicating a command for measuring the self-interference amount of the relay station RN. Therefore, the relay station RN measures the self-interference amount of the own station (“SI Measurement” in step S102).
  • the relay station RN transmits a measurement report message (“Measurement Report”) including the self-interference amount measured for the base station eNB (step S104). Further, the relay station RN transmits an RRC connection reconfiguration completion message (“RRC Connection Reconfiguration Complete”) to the base station eNB (step S106).
  • Measurement Report a measurement report message
  • RRC Connection Reconfiguration Complete an RRC connection reconfiguration completion message
  • the base station eNB determines whether to set a backhaul with the relay station RN based on the self-interference amount of the relay station RN included in the measurement report message received in step S104. When it is determined that the relay station RN has a larger amount of self-interference than the reference value and the relay station RN cannot cancel the self-interference, the backhaul section is already notified to the relay station RN in step S100. The processing after step S108 may not be performed. If it is determined that the relay station RN has a small amount of self-interference and the relay station RN can cancel the self-interference, the base station eNB again sends an RRC connection reconfiguration message (“RRC Connection Reconfiguration”) to the relay station RN. (Step S108).
  • RRC Connection Reconfiguration RRC Connection Reconfiguration
  • the base station eNB uses “DLBH0000Config” and “ULBH Config” included in the RRC connection reconfiguration message as a specific code meaning that no backhaul is set, for example, 10-bit data of “0000000000” And Receiving the values of “DLBH Config” and “ULBH Config”, the relay station RN does not set a backhaul with the base station eNB. Finally, the relay station RN transmits an RRC connection reconfiguration completion message (“RRC Connection Reconfiguration Complete”) again (step S110). Note that the execution order of step S104 and step S106 may be reversed, that is, step S104 may be executed after step S106 is executed first.
  • the downlink backhaul and uplink backhaul sections can be set by changing the RRC reconfiguration procedure of the LTE relay station RN.
  • FIG. 17 a procedure for starting connection of relay station RN including the backhaul setting method of the present embodiment will be described.
  • this connection start procedure only the RRC reconfiguration procedure is different from that shown in the method of the fifth embodiment (FIG. 16).
  • the backhaul setting method of the present embodiment is different from the method of the fifth embodiment (FIG. 16) in that the relay station RN voluntarily measures the self-interference amount and the self-interference amount. Is different in that the relay station RN requests the base station eNB to release the backhaul.
  • the base station eNB transmits an RRC connection reconfiguration message (“RRCRRConnection Reconfiguration”) to the relay station RN (step S120).
  • RRCRRConnection Reconfiguration an RRC connection reconfiguration message
  • the difference from step S100 in FIG. 16 is that “SI-Measure” indicating a command for measuring the self-interference amount of relay station RN from base station eNB to relay station RN is not included. is there. Therefore, the relay station RN voluntarily measures the self-interference amount of the own station according to the RRC connection reconfiguration message of step S120 (“SI Measurement” of step S122).
  • the relay station RN transmits an RRC connection reconfiguration completion message (“RRC Connection Reconfiguration Complete”) to the base station eNB (step S124). If the amount of self-interference measured in step S122 is equal to or less than the reference value, the relay station RN determines that the backhaul does not need to be set, and releases (releases) the backhaul to the base station eNB. To request. For this request, the relay station RN transmits an RRC connection reconfiguration request message (“RRC Connection Reconfiguration Request”) to the base station eNB (step S126).
  • RRC connection setup message transmitted here is expanded from what is specified in LTE with the addition of “release BH Config” for requesting the release of the backhaul.
  • the base station eNB transmits an RRC connection reconfiguration message (“RRC Connection Reconfiguration”) again (step S128).
  • RRC Connection Reconfiguration an RRC connection reconfiguration message
  • the base station eNB uses “DLBH0000Config” and “ULBH Config” included in the RRC connection reconfiguration message as a specific code meaning that no backhaul is set, for example, 10-bit data of “0000000000”
  • the relay station RN confirms that the backhaul release request has been accepted.
  • the relay station RN again transmits an RRC connection reconfiguration completion message (“RRC Connection Reconfiguration Complete”) (step S130).
  • the downlink backhaul and uplink backhaul sections can be set by changing the RRC reconfiguration procedure of the LTE relay station RN.
  • FIGS. 18 and 19 are diagrams for explaining a method of measuring the self-interference amount by the relay station RN.
  • the relay station RN measures the downlink self-interference amount (“DL SI Measurement”) based on a pilot signal (Pilot) as a reference signal (Reference Signal) to be transmitted to the mobile station UE. Is performed (step S140).
  • DL SI Measurement downlink self-interference amount
  • a signal component (indicated by a dotted line in FIG. 18) received by wrapping around a transmission / reception unit for the base station eNB is measured among transmission signals addressed to the mobile station UE.
  • the relay station RN performs uplink self-interference amount measurement (“UL SI Measurement”) based on an SRS (Sounding RS) signal transmitted to the base station eNB (step S142).
  • a signal component (indicated by a dotted line in FIG. 18) received by wrapping around the transmission / reception unit for the mobile station UE is measured among the transmission signals addressed to the base station eNB. Since the pilot signal and SRS signal levels may vary depending on the radio environment between the base station eNB and the relay station RN, statistical processing (for example, averaging) is performed on multiple samples (measured values of self-interference) over a certain period. Treatment).
  • the relay is performed.
  • the station RN measures the amount of self-interference using the reference signal.
  • SI-Measure that is an IE included in the RRC connection reconfiguration message includes data of “BaseSigPattern” and “BaseSigTiming”.
  • BaseSigPattern indicates a signal pattern (predetermined bit string) of a reference signal defined in advance between the base station eNB and the relay station RN.
  • BaseSigTiming indicates the transmission timing of a reference signal defined in advance between the base station eNB and the relay station RN (for example, timing in subframe units).
  • “BaseSigPattern” and “BaseSigTiming” are notified from the base station eNB to the relay station RN in step S150 by an RRC connection reconfiguration message (“RRC Connection Reconfiguration”). A quantity is measured.
  • a reference signal (“DL BaseSig”) having a predetermined pattern based on the data notified in step S150 is transmitted from the base station eNB to the relay station RN at a predetermined transmission timing (T1, T2,... Tn).
  • the relay station RN transmits a reference signal of a predetermined pattern based on the notified data from the transmission / reception unit for the mobile station UE at a predetermined transmission timing (T1, T2,... Tn).
  • the relay station RN measures the power (DL M1, DLM2,..., DL Mn) of the signal received by the transmission signal wrapping around the transmission / reception unit on the base station eNB side of the own station, thereby reducing the downlink self-interference. An amount is obtained (step S152).
  • the relay station RN further measures the amount of uplink self-interference after measuring the amount of downlink self-interference. That is, the relay station RN transmits a reference signal having a predetermined pattern based on the data notified in step S150 from the transmission / reception unit for the base station eNB at a predetermined transmission timing (T1, T2,... Tn). Then, the relay station RN measures the power (UL M1, ULM2,..., UL Mn) of the received signal by wrapping around the transmission signal to the transmitting / receiving unit on the mobile station UE side of the own station, thereby measuring the uplink self-interference. An amount is obtained (step S154).
  • the reference signal can be an SRS signal.
  • the relay station RN cannot transmit the SRS signal. Therefore, when the reference signal is an SRS signal, it is preferable to measure the self-interference amount immediately after the RRC setup procedure in step S11 of the procedure P1 in FIGS.
  • a signal pattern of a predetermined SRS signal and a radio resource used for the SRS signal may be defined in advance as a test pattern between the base station eNB and the relay station RN.
  • the measurement of the self-interference amount can be started at a desired timing based on a known test pattern.
  • FIG. 20 and 21 are block diagrams illustrating configurations of the base station eNB and the relay station RN, respectively.
  • the mobile station UE includes a transmission / reception unit that transmits and receives signals to and from the relay station RN according to the backhaul set by the base station eNB and the relay station RN.
  • the base station eNB of the present embodiment includes transmission / reception units 11 and 12, a radio frame processing unit 13, and a control unit 20.
  • the control unit 20 includes a data plane unit 21 and a control plane unit 22 including a backhaul control unit 221 and a reference signal control unit 222.
  • the transmission / reception unit 11 performs transmission / reception processing with other base stations performed in accordance with the X2 protocol and transmission / reception processing with an upper station such as MME (Mobility Management Entity) performed in accordance with the S1 protocol.
  • the transmission / reception unit 12 performs transmission / reception processing between the relay station RN and the mobile station UE.
  • the transmission / reception unit 12 converts the radio frame generated by the radio frame processing unit 13 into a time domain signal for each subcarrier (IFFT process), a time domain signal synthesis process, And CP (Cyclic Prefix) addition processing.
  • IFFT process IFFT process
  • time domain signal synthesis process a time domain signal synthesis process
  • CP Cyclic Prefix
  • the data plane unit 21 of the control unit 20 mainly performs protocol processing of data plane signals between the upper station or other base stations, the relay station RN, and the mobile station UE, and for each relay station RN and mobile station UE. Scheduling (radio resource allocation processing) is performed in units of resource blocks.
  • the control plane unit 22 of the control unit 20 mainly performs protocol processing of control plane signals among the upper station or other base stations, the relay station RN, and the mobile station UE.
  • the reference signal control unit 222 sets a signal pattern of a reference signal (for example, a pilot signal, an SRS signal, etc.) used when the self-interference amount is measured in the relay station RN and its transmission timing.
  • the backhaul control unit 221 performs control related to the setting of the backhaul with the relay station RN.
  • the backhaul control unit 221 sets, for example, a backhaul section or a candidate section, and sets or releases (cancels) a backhaul based on a message from the relay station RN. Further, when the backhaul control unit 221 sets the backhaul section itself, the backhaul control unit 221 sets the backhaul based on the self-interference amount of the relay station RN notified from the relay station RN.
  • the backhaul control unit 221 determines that the self-interference amount measured at the relay station RN is equal to or less than the reference value, the backhaul control unit 221 does not set a backhaul with the relay station RN. Further, when the backhaul control unit 221 determines that the self-interference amount measured at the relay station RN is equal to or larger than the reference value, the backhaul control unit 221 sets a backhaul in the radio frame.
  • the scheduling in the data plane unit 21 considers the backhaul set by the backhaul control unit 221.
  • the radio frame processing unit 13 generates radio frames for the relay station RN and the mobile station UE according to the scheduling result of the data plane unit 21.
  • the format of the radio frame generated by the radio frame processing unit 13 may be different depending on whether or not the backhaul is set. That is, as shown in FIG. 12, when the backhaul is set, GI is added to the radio frame format for the relay station RN, and when the backhaul is not set, the radio frame format for the relay station RN is added. GI may not be added.
  • the relay station RN of the present embodiment relays radio communication between the base station eNB and the mobile station UE.
  • the relay station RN includes transmission / reception units 31 and 32, a scheduler 33, and a control unit 40.
  • the control unit 40 includes a data plane unit 41 including a scheduler control unit 411, and a control plane unit 42 including a backhaul control unit 421 and a self-interference measurement unit 422.
  • the relay station RN and each receiving system of the present embodiment have a self-interference suppression function (not shown) that operates effectively when the amount of self-interference is equal to or less than a reference value.
  • the transmission / reception unit 31 performs transmission / reception processing with the base station eNB.
  • the transmission / reception unit 32 performs transmission / reception processing with the mobile station UE.
  • This relay station RN demodulates and decodes the received signal once when relaying wireless communication between the base station eNB and the mobile station UE. Then, the demodulated and decoded data signal in the received signal is subjected to scheduling, encoded and modulated again, and transmitted to the destination node.
  • the transmission / reception unit 32 separates the data signal in units of subcarriers by performing FFT processing on the OFDM signal received from the base station eNB, and performs demodulation and decoding processing on the data signal. Do.
  • the data signal is encoded and modulated again, and is mapped to a predetermined radio frame format by the scheduler 33.
  • the transmission / reception unit 31 performs conversion to time domain signals (IFFT processing) for each subcarrier, synthesis processing of time domain signals, CP (Cyclic Prefix) addition processing, and the like.
  • the data plane unit 41 of the control unit 40 mainly performs protocol processing of data plane signals between the base station eNB and the mobile station UE. Further, the scheduler control unit 411 performs scheduling for each mobile station UE, for example, in resource block units. The processing of the scheduler 33 is performed based on the scheduling result of the scheduler control unit 411.
  • the control plane unit 42 of the control unit 40 mainly performs protocol processing of control plane signals between the base station eNB and the mobile station UE.
  • the self-interference measuring unit 422 measures the amount of self-interference when receiving a command for measuring the amount of self-interference of the relay station RN (“SI-Measure” described above) from the base station eNB, for example. At this time, the signal pattern of the reference signal (for example, pilot signal, SRS signal, etc.) used for measuring the self-interference amount and its transmission timing are notified from the base station eNB, for example, as illustrated in FIG.
  • the reference signal for example, pilot signal, SRS signal,
  • the backhaul control unit 421 performs control related to setting of a backhaul with the base station eNB.
  • the backhaul control unit 421 sets the backhaul with the base station eNB, determines any candidate section from the backhaul candidate sections notified from the base station eNB, and specifies the backhaul by the relay station RN. Set backhaul based on notification, release (cancel) request for set backhaul, etc. Further, when setting the backhaul itself, the backhaul control unit 421 sets the backhaul based on the self-interference amount measured by the self-interference measurement unit 422.
  • the backhaul control unit 421 determines that the self-interference amount measured by the self-interference measurement unit 422 is equal to or less than the reference value, the backhaul control unit 421 does not set the backhaul with the base station eNB. Further, when the backhaul control unit 421 determines that the self-interference amount measured by the self-interference measurement unit 422 is large, the backhaul control unit 421 sets a backhaul in the radio frame.
  • the scheduler control unit 411 of the data plane unit 41 performs scheduling of each mobile station UE based on the backhaul set by the backhaul control unit 421.
  • the scheduler 33 performs mapping of the data signal addressed to each mobile station UE to the radio frame format according to the scheduling result in the scheduler control unit 411.
  • FIGS. 22 and 23 are flowcharts illustrating examples of operations of the base station eNB and the relay station RN, respectively.
  • the base station eNB notifies the relay station RN of reference signal information (signal pattern and transmission timing) for measuring the amount of self-interference of the relay station RN (step S160).
  • the base station eNB transmits, for example, an RRC connection reconfiguration message including information on the reference signal to the relay station RN.
  • information on the amount of self-interference at the relay station RN is received, for example, in the form of a measurement report message (step S162).
  • the backhaul control unit 221 determines that self-interference cannot be canceled at the relay station RN (NO in step S164).
  • a backhaul with the relay station RN is set (step S168).
  • backhaul control unit 221 determines that self-interference can be canceled at relay station RN (YES in step S164), and relay station RN The backhaul between is not set (step S166).
  • the radio frame processing unit 13 of the base station eNB further generates a radio frame for the relay station RN except for the GI (step S170).
  • the relay station RN receives information (signal pattern and transmission timing) of a reference signal for measuring the self-interference amount of the relay station RN from the base station eNB (step S180). Using the reception of the reference signal information as a trigger, the self-interference measuring unit 422 measures the self-interference amount (step S182). In relay station RN, backhaul control section 421 determines that self-interference cannot be canceled when the amount of self-interference measured in step S182 is larger than the reference value (NO in step S184), and Is set (step S188).
  • the backhaul control unit 221 determines that the self-interference can be canceled when the amount of self-interference measured in step S182 is equal to or less than the reference value (YES in step S184), and the base station eNB No backhaul is set (step S186).
  • the scheduler control unit 411 permits simultaneous transmission / reception, that is, receives a signal from the base station eNB simultaneously with data transmission to the mobile station UE, and receives data from the base station eNB simultaneously with data reception from the mobile station UE. Allows sending signals.
  • the scheduler 33 executes simultaneous transmission / reception (step S190).
  • the base station eNB and the relay station RN individually set the backhaul based on the measurement result of the self-interference amount in the relay station RN in steps S164 and S184, respectively.
  • either the base station eNB or the relay station RN mainly performs the determination of the backhaul setting based on the amount of self-interference measured at the relay station RN, The other can receive the determination result.
  • the embodiment of the present invention has been described in detail.
  • the communication section setting method, the relay station, the base station, and the mobile communication system of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and the scope of the present invention is not deviated.
  • various improvements and changes may be made.
  • a case has been described in which both the downlink backhaul and the uplink backhaul are set, but after a predetermined time has elapsed from the data transmission between the base station eNB and the relay station RN (after 4 ms in LTE) If it is assumed that an acknowledgment response is made, it is only necessary to set either a downlink backhaul interval or an uplink backhaul interval.
  • eNB ... base station 11, 12 ... transmission / reception unit 13 ... radio frame processing unit 20 ... control unit 21 ... data plane unit 22 ... control plane unit 221 ... backhaul control unit 222 ... reference signal control unit RN ... relay station 31, 32 ... Transmission / reception unit 33 ... Scheduler 40 ... Control unit 41 ... Data plane unit 411 ... Scheduler control unit 42 ... Control plane unit 421 ... Backhaul control unit 422 ... Self interference measurement unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

　中継局が自己干渉量を測定し、その測定結果に応じて、基地局と中継局の間のバックホールの設定有無が決定される。中継局の自己干渉量が基準値以下である場合には、中継局の自己干渉抑制機能により自己干渉がキャンセルされるため、自己干渉を抑制するためのバックホールが設定されない。そのため、中継局の自己干渉量が基準値以下である場合には、バックホールの区間において中継局と移動局の間の無線通信が制限されず、移動通信システムのスループットの向上が図られる。

Description

通信区間設定方法、中継局、基地局、移動通信システム
　本発明は、基地局と移動局との間の無線通信の中継技術に関する。
　セルラ型の移動通信システムにおいて、UMTS（Universal Mobile Telecommunication System）からLTE（Long Term Evolution）への進展が図られている。LTEでは下り及び上りの無線アクセス技術としてそれぞれ、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)及びSC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)が採用され、下りのピーク伝送レートは100 Mb/s以上、上りのピーク伝送レートは50Mb/s以上の高速無線パケット通信が可能となる。国際標準化団体である3GPP（3rd Generation Partnership Project）では現在、さらなる高速通信の実現にむけて、LTEをベースとした移動通信システムLTE-A（LTE-Advanced）の検討が始められている。LTE-Aでは、下りのピーク伝送レートは1Gb/s、上りのピーク伝送レートは500Mb/sを目指しており、無線アクセス方式やネットワークアーキテクチャ等に関して、様々な新技術の検討が行われている（非特許文献１～３）。一方で、LTE-AはLTEをベースとしたシステムとなるため、後方互換性を維持することが図られている。
　高速データ通信を行う方法の一つとして、基地局と移動局の通信をサポートするために、図１に示すように中継局(RN: Relay Node)を導入する方法が検討されている（非特許文献２）。中継局は、基地局(Doner eNB又はeNB)と移動局(UE: User Equipment)間の間を中継し、高速データ通信をサポートするために設置される。図２に示すように、移動局UEと中継局RNの間のリンクはUu、基地局(eNB)と中継局(RN)の間のリンクはUn、と称される。以下の説明では、Uuをアクセスリンク、Unをバックホールリンクと呼ぶことがある。
　中継局の形態として各種の方式が考えられるが、主に、リピータ方式、デコード＆フォワード方式、L2方式およびL3方式が検討されている。ここで、リピータ方式の中継局は、無線信号（データ信号と雑音）を増幅する機能のみを備える。デコード＆フォワード方式の中継局は、無線信号の中からデータ信号のみを増幅する機能を備える。L2方式の中継局は、MACレイヤなどL2の機能を備える。L3方式の中継局は、RRCレイヤなどL3の機能の備え、基地局と同様に動作する。なお、L3方式の中継局は、LTE-AにおいてはType１ RNと呼ばれている。
　中継局をセルに展開する方法も検討されている。例えば、セル端のスループットを増加させることを目的として中継局をセル端に設置する展開方法や、セル内で局所的に基地局からの電波が到達しない範囲（不感地帯）に中継局を設置する展開方法が主に検討されている。
　L3方式の中継局(Type１ RN)を介して基地局と移動局の間のデータの送受信を行うときに、基地局と中継局の間、及び、中継局と移動局の間で同一周波数帯を共有する中継(inband relaying)の場合には、中継局における自己干渉が生じないようにすることが好ましい。自己干渉（又は「回り込み干渉」ともいう。）とは、中継局が、例えば基地局から自局宛ての下りデータを受信すると同時に、自局から移動局宛ての下りデータを送信した場合に、その送信データが自局の受信部に回りこみ、基地局からのデータと干渉することをいう。上りデータの場合も同様に自己干渉が生じうる。自己干渉が生ずると、中継局はデータを正しく受信することができない。
　この自己干渉の問題を克服するため、LTE-Aに関し、以下の方針で検討が進められている（非特許文献２）。
　（Ａ）下り：中継局は、上位の基地局からデータを受信するサブフレームである下りバックホール（DL backhaul）では、移動局宛てのデータ送信を実行しない。
　（Ｂ）上り：中継局は、上位の基地局にデータを送信するサブフレームである上りバックホール（UL backhaul）では、移動局からのデータ受信を実行しない。
　上記方針（Ａ）に基づき、図３に示すように、中継局と基地局との間で下りバックホールが設定されている場合、該中継局と移動局との間のサブフレームはMBSFN(Multicast/Broadcast over Single Frequency Network)サブフレームに設定される。これは、以下の理由による。すなわち、MBSFNサブフレームでは、LTE対応の移動局は、ユニキャストデータを受信しない。そのため、移動局UEは参照信号の一部を受信しないため、移動局において参照信号の不要な測定をしなくて済み好都合である。より正確には、中継局は、下りバックホールにおいて、移動局宛の制御信号として、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel)、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)を送信することは可能であるが、PDSCHを送信することはできない。該制御信号を受信するために、MBSFNサブフレームの前半部（図３中のCTRL区間）には参照信号が配置されるが、該MBSFNサブフレームの後半部には参照信号は配置されない。
　上記方針（Ｂ）に基づき、中継局では、上りバックホールの４サブフレーム(4ms)前において、移動局に対して上りデータ送信許可（UL grant）を与えないように制御される。これは、上りバックホールの4msに上りデータ送信許可を移動局に与えてしまうと、上りバックホールで移動局が中継局宛にデータを送信してしまうため、これを避けるためである。
　また、中継局では、上りバックホールの４サブフレーム(4ms)前において、移動局に対して下りデータ送信を実行しないように制御される。これは以下の理由による。すなわち、LTEのHARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest)では、一方の局がデータを送信してから4ms(４サブフレーム分)後に送信先の局がACK/NACK信号を返信するように規定されている。よって、上りバックホールの4msに下りデータを移動局宛に送信すると、上りバックホールで移動局が中継局宛にACK/NACK信号を送信してしまうため、これを避けるためである。
　なお、上りバックホールでは、中継局向けの制御信号であるPUCCH(Physical Uplink Control Channel)、PUSCH (physical uplink shared channel)は送信可能であるが、移動局が送信する制御信号であるPUCCH、PUSCHは送信不可となる。
3GPP TR 36.913 V8.0.1 (2009-03), 3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network; Requirements for furtheradvancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) (LTE-Advanced)(Release 8) 3GPP TR 36.912 V9.0.0 (2009-09), 3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network; Feasibility study forFurther Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced) (Release 9) 3GPP TR 36.806 V0.1.1 (2009-11), 3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved UniversalTerrestrial Radio Access (E-UTRA); Relay architectures for E-UTRA (LTE-Advanced)(Release 9)
　ところで、実際の移動通信システムでは、中継局が自己干渉をキャンセルできる状況が存在する。かかる状況について、図４Ａ及び図４Ｂに例示する。
　図４Ａは、例えば中継局RNが基地局eNBのセルカバレッジの端に配置されており、中継局RNがそのセルカバレッジ外の移動局UEとの通信を行う状況を示している。この状況下では、下りバックホール(DL_BH subframe)の区間において、中継局RNがアクセスリンク(Access link)上でデータを送信した場合、その送信データが中継局RNの受信部に回り込む量（自己干渉量）は限定される（Limited SI (Self-Interference)）。一方、図４Ｂは、例えば中継局RNは車両等に搭載されている移動中継局RNであり、中継局RNと通信対象となる移動局UEがその車両内のものに限定される状況を示している。この状況下では、車両自体が遮蔽板(shielding plate)として作用するため、下りバックホール(DL_BH subframe)の区間において、中継局RNが移動局UE宛にデータを送信したとしても、その送信信号が遮蔽板に遮られ、基地局からの信号との干渉は少ない。図４Ａ及び図４Ｂに例示したような、中継局RNの自己干渉量が少ない状況では、その自己干渉を中継局RN自身でキャンセルすることが可能である。なお、受信信号の中から回り込み干渉成分を除去して所望信号（図４Ａ及び図４Ｂの例では、基地局eNBからの受信信号）を検出する技術、すなわち、自己干渉をキャンセルする技術は公知である。そのような技術は例えば、特開２００７－２７４３９０号公報等に記載されている。
　中継局が自己干渉をキャンセルできる状況にもかかわらずバックホールを設定することは、バックホールの期間における中継局と移動局の間（アクセスリンク）の通信を過剰に制限することになり、移動通信システムのスループットを低下させる点で好ましくない。
　よって、発明の１つの側面では、基地局と移動局との間の無線通信を中継局を備えた移動通信システムにおいて、移動通信システムのスループットを向上させるようにして基地局と中継局の間の通信区間を設定した、通信区間設定方法、中継局、基地局、移動通信システムを提供することを目的とする。
　第１の観点では、基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局を備えた移動通信システムにおける通信区間設定方法、が提供される。
　この通信区間設定方法では、
　（Ａ）中継局から移動局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定すること；
　（Ｂ）中継局の送信信号のうち中継局で受信される信号成分としての自己干渉量を測定すること；
　（Ｃ）自己干渉量に応じて、上記通信区間の設定を制御すること；
を含む。
　第２の観点では、基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局、が提供される。
　この中継局は、
　（Ｄ）基地局との間で信号の送受信を行う第１送受信部；
　（Ｅ）移動局との間で信号の送受信を行う第２送受信部；
　（Ｆ）中継局の送信信号のうち中継局で受信される信号成分としての自己干渉量を測定する測定部；
　（Ｇ）中継局から移動局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定可能な制御部；
を備える。制御部は、自己干渉量に応じて、通信区間の設定を制御する。
　第３の観点では、中継局を介して移動局との間の無線通信を行う基地局、が提供される。
　この基地局は、
　（Ｈ）中継局との間で信号の送受信を行う送受信部；
　（Ｉ）中継局から移動局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定可能な制御部；
を備える。そして、送受信部は、中継局の送信信号のうち中継局で受信される信号成分としての自己干渉量の測定結果を、中継局から受信する。制御部は、その自己干渉量に応じて、上記通信区間の設定を制御する。
　第４の観点では、基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局を備えた移動通信システム、が提供される。
　開示の通信区間設定方法、中継局、基地局、移動通信システムによれば、基地局と中継局の間の通信区間が適切に設定されるため、移動通信システムのスループットを向上させることができる。
基地局と移動局の通信をサポートするための中継局を含む移動通信システムの構成図。 基地局、中継局及び移動局の間のリンク構成を示す図。 公知のバックホールの設定指針を示す図。 中継局の自己干渉がキャンセルできる状況を例示する図。 中継局の自己干渉がキャンセルできる状況を例示する図。 移動通信システムにおける中継局RNの開示の接続開始手続きを参考として示すフロー図。 移動通信システムにおける中継局RNの開示の接続開始手続きを参考として示すフロー図。 移動通信システムにおける中継局RNの開示の接続開始手続きを参考として示すフロー図。 RRCセットアップ手続きの開示の詳細フローを参考として示すフロー図。 RRCリコンフィグレーション手続きの開示の詳細フロー参考として示すフロー図。 RRCリコンフィグレーション手続きの開示の詳細フロー参考として示すフロー図。 第１実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局のRRCセットアップ手続きを示すフロー図。 第１実施形態においてバックホールが設定されたか否かに応じて変更される無線フレームのフォーマットを説明するための図。 第２実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局のRRCセットアップ手続きを示すフロー図。 第３実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局の接続開始手続きを示すフロー図。 第４実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局の接続開始手続きを示すフロー図。 第５実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局の接続開始手続きを示すフロー図。 第６実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局の接続開始手続きを示すフロー図。 第７実施形態において中継局によって自己干渉量を測定する方法を説明するための図。 第７実施形態において中継局によって自己干渉量を測定する方法を説明するための図。 第８実施形態の基地局の構成例を示すブロック図。 第８実施形態の中継局の構成例を示すブロック図。 第８実施形態の基地局の動作を示すフローチャート。 第８実施形態の中継局の動作を示すフローチャート。
　以下、複数の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、基地局eNB、中継局はRN、移動局はUE、と適宜略記する。本実施形態の基地局eNBは、中継局RNとのバックホールリンクをサポートするドナー基地局(Donor eNB又はDeNB)である。また、受信元及び送信先の局を受信元ノード及び宛先ノード、と適宜呼称する。
　以下の説明において、「バックホールの区間」とは、単一の無線フレーム中においてTTI(Transmission Time Interval；伝送時間間隔)単位で設定されている複数の区間の中の１又は複数の区間を指す。本実施形態では、TTIはサブフレーム(1ms)単位の時間としている。「バックホールを設定する」とは、無線フレーム中におけるサブフレームとしてバックホールを設定又は特定することを意味しうる。なお、TTIがサブフレーム単位の時間でない場合でも、本実施形態は適用可能である。
　（１）第１実施形態
　以下、第１実施形態について説明する。
　（１－１）移動通信システム
　本実施形態の移動通信システムでは、中継局RNが、例えば特開２００７－２７４３９０号公報等に記載されている自己干渉抑制機能（又は回り込み信号抑制機能）を備えている。このような自己干渉抑制機能では、例えば下りの場合であれば、受信信号から、移動局UE宛の送信信号の回り込み成分を抑制、又はキャンセルして、基地局eNBからの下り信号（所望信号）が検出される。以下の説明では、上記回り込み成分（例えばその信号電力）を「自己干渉量」という。自己干渉量が大きい場合、例えば受信電力が飽和すること等により歪んでしまい、所望信号の検出特性が劣化してしまう。よって、自己干渉抑制機能が正常に作用するためには、自己干渉量が所定の基準値以下であることが好ましい。以下の各実施形態において、自己干渉抑制機能が正常に作用するための自己干渉量の最大値（以下、「基準値」という。）は、予め測定することによって得られる、中継局RN及び基地局eNBの既知の情報である。
　そこで、本実施形態の移動通信システムは、中継局RNがネットワークに接続するに当たって、自局の自己干渉量を測定する。測定された自己干渉量が、中継局RNがその自己干渉をキャンセルできる程度に小さい値である場合、すなわち、中継局RNの自己干渉量が基準値以下である場合には、自己干渉抑制機能が正常に作用するため、基地局eNBと中継局RNの間のバックホールは設定されない。換言すれば、中継局RNの自己干渉量が基準値以下である場合には、中継局RNの自己干渉抑制機能により自己干渉がキャンセルされるため、自己干渉を抑制するためのバックホールを設定しなくてもよい。そのため、中継局RNの自己干渉量が基準値以下である場合には、バックホールの区間において中継局RNと移動局UEの間の無線通信が制限されず、移動通信システムのスループットの向上が図られる。
　本実施形態の移動通信システムでは、中継局RNにおける自己干渉量を測定する処理と、その測定結果に基づいてバックホールを設定するか否かを決定する処理、バックホールの区間（１無線フレームにおけるサブフレームの位置）を決定する処理とは、中継局RNがネットワークに接続する手続きの中でなされる。中継局RNがネットワークに接続する手続きに関し、非特許文献３に示すようにLTE-Aに向けた所定の手続きが開示されている。本実施形態の各処理が行われるタイミング、についての理解を容易にする目的で、先ずは、既に開示されている上記所定の手続きの要部について図５～図１０を参照して説明する。
　（１－２）LTEにおける中継局RNの接続開始手続き
　図５～図７は、非特許文献３（特に同文献の“RN startup procedure”）に開示された、移動通信システムにおける中継局RNの接続開始手続き(startup procedure)を示すフロー図である。図５～図７の各々において、手続きＰ１では、中継局RNは、レガシの移動局UE(LTE対応の移動局UE)のアタッチ手続きによってネットワークにアタッチし、移動局UEの認証を行うとともに基本的な接続性(basic connectivity)を確立する。IP接続性(IP connectivity)が確立されると、手続きＰ２において、O&M system (Operation and Maintenance system；運用・保守システム)が、中継局RN宛にコンフィグレーションデータをダウンロードし、中継局RNが所要のS1/X2インタフェースを確立し、通常の運用状態に入る。
　図５～図７の各図において、手続きP１のステップＳ１１のRRCセットアップ手続き(“RRC setup”)の詳細フローを図８に、手続きP１のステップＳ１２のRRCリコンフィグレーション手続き(“RRC reconf.”)の詳細フローを図９及び図１０に示す。
　図８のRRCセットアップ手続きの詳細フローでは先ず、中継局RNがRRC(Radio Resource Control；無線リソース制御)接続を確立するために、基地局eNBに対してRRC接続要求メッセージ(“RRC Connection Request”)を送信する（ステップＳ２０）。当該メッセージに応じて基地局eNBが中継局RN宛にRRC接続設定メッセージ(“RRC Connection Setup”)を送信する（ステップＳ２２）。最後に中継局RNが基地局eNB宛にRRC接続設定完了メッセージ(“RRC Connection Setup Complete”)を送信してRRC接続が確立される（ステップＳ２４）。
　図９のRRCリコンフィグレーション手続きの詳細フローでは先ず、基地局eNBが中継局RN宛にRRC接続リコンフィグレーションメッセージ(“RRC Connection Reconfiguration”)を送信する（ステップＳ３０）。当該メッセージに応答して中継局RNが基地局eNB宛に、RRC接続リコンフィグレーション完了メッセージ(“RRC Connection Reconfiguration Complete”)を送信する（ステップＳ３２）。RRCリコンフィグレーション手続きの詳細フローの別の形態としては、中継局RNからの要求が処理開始の契機となる場合である。すなわち、図１０に示すように先ず、中継局RNが基地局eNB宛にRRC接続リコンフィグレーション要求メッセージ(“RRC Connection Reconfiguration Request”)を送信する（ステップＳ４０）。当該メッセージに応答して基地局eNBが中継局RN宛に、RRC接続リコンフィグレーションメッセージ(“RRC Connection Reconfiguration”)を送信する（ステップＳ４２）。最後に中継局RNが基地局eNB宛にRRC接続リコンフィグレーション完了メッセージ(“RRC Connection Reconfiguration Complete”)を送信する（ステップＳ４４）。
　（１－３）本実施形態の中継局RNの接続開始手続き
　次に、本実施形態の中継局RNの接続開始手続きについて説明する。本実施形態の中継局RNの接続開始手続きでは、RRCセットアップ手続きが図８に示したものと異なる。図１１は、本実施形態の中継局RNの接続開始手続きにおけるRRCセットアップ手続きを示すフロー図である。図１１に示すフロー図は、本実施形態のバックホール設定方法を実装するため、図８のフロー図が変更されたものである。
　図１１のRRCセットアップ手続きの詳細フローでは先ず、中継局RNがRRC接続を確立するために、基地局eNBに対してRRC接続要求メッセージ(“RRC Connection Request”)を送信する（ステップＳ５０）。当該メッセージに応じて基地局eNBが中継局RN宛にRRC接続設定メッセージ(“RRC Connection Setup”)を送信する（ステップＳ５２）。
　ここで、RRC接続設定メッセージに含まれるIE(Information Element)である“Radio Resource Config Dedicated”は、下りバックホール及び上りバックホールの区間の候補（候補区間）をそれぞれ示すデータとしての“DLBH Config”及び“ULBH Config”が追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。このとき、基地局eNBは、自局のスケジューリングを考慮して下りバックホール及び上りバックホールの候補区間を決定し、その候補区間を中継局RNへ通知する。
　下りバックホール及び上りバックホールの候補区間としては無線フレーム(10ms)中のサブフレーム(1ms)の位置が指定されればよいので、“DLBH Config”及び“ULBH Config”はそれぞれ、各サブフレームの位置に順に対応した１０ビットのデータで足りる。例えば、単一の無線フレームが順に１０個のサブフレーム#0～#9で構成されるとすると、サブフレーム#1，#2を下りバックホールの候補区間に設定するには、“DLBH Config”を“0110000000”とし、サブフレーム#5，#7を上りバックホールの候補区間に設定するには、”ULBH Config”を“0000010100”とする。さらに、RRC接続設定メッセージに含まれるIEである“Meas Config”は、基地局eNBから中継局RNに対して中継局RNの自己干渉量を測定するための命令を示す“SI-Measure”というデータが追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。
　ここで、LTEの通信仕様を考慮すると、“DLBH Config”及び“ULBH Config”のデータ量をさらに低減することもできる。すなわち、LTEの下りでは、移動局UE宛のサブフレーム#0，#4，#5，#9は、それぞれPrimary SCH、Paging、Secondary SCH、Pagingに使用されることが規定されているため、これらのサブフレームを下りバックホールに設定することができない。そこで、残りのサブフレーム#1，#2，#3，#6，#7，#8のいずれかが下りバックホールの候補区間になるため、“DLBH Config”を３ビットのデータで表すことができる。また、LTEでは、中継局RN宛の下りデータ送信から4ms後に、中継局RNからの確認応答(ACK/NACK信号)が送信される仕様となっている。この仕様を前提として、上りバックホールを下りバックホールの4ms後（4サブフレーム後）に設定するようにしたならば、下りバックホールが設定されれば自ずと上りバックホールも定まるため、“ULBH Config”は不要である。
　中継局RNの自己干渉量を測定するための命令（“SI-Measure”）に応じて中継局RNは、自局の自己干渉量を測定する（ステップＳ５４の“SI Measurement”）。中継局RNは、測定された自己干渉量を含む測定報告メッセージ（“Measurement Report”）を送信する（ステップＳ５６）。測定報告メッセージに含まれるIEである“Meas Result”は、中継局RNが測定した自局の自己干渉量を基地局eNBへ報告するために“SI-Measure”というデータが追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。この報告に使用される自己干渉量の値の単位は、[dB]でもよいし[dBm]でもよい。
　最後に中継局RNが基地局eNB宛にRRC接続設定完了メッセージ(“RRC Connection Setup Complete”)を送信してRRC接続が確立される（ステップＳ５８）。このとき、中継局RNがステップＳ５４で自己干渉量を測定した結果、自己干渉量が基準値より大きい場合には、無線フレーム中の下りバックホール及び上りバックホールが設定される。この実施形態では、RRC接続設定完了メッセージに含まれるIEである“Radio Resource Config Dedicated”は、ステップＳ５２で通知された候補区間の中から中継局RNが決定した、下りバックホール及び上りバックホールの区間をそれぞれ示すデータとしての“DLBH Config”及び“DLBHConfig”が追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。“DLBH Config”及び”ULBH Config”は、ステップＳ５２と同様に設定することができる。例えば２番目のサブフレームに下りバックホールを設定するには、“DLBH Config”を“0100000000”とする。
　一方、中継局RNがステップＳ５４で自己干渉量を測定した結果、自己干渉量が基準値以下である場合には、中継局RNは、ステップＳ５８における“DLBH Config”及び／又は“ULBH Config”を、バックホールを設定しないことを意味する特定のコードとして例えば“0000000000”とする。これにより、中継局RNが自己干渉をキャンセルできると基地局eNBにおいて認識され、基地局eNBと中継局RNの間のバックホールが設定されないようになる。あるいは、“DLBH Config”および“ULBH Config”を設定せずに基地局に通知してもよい。つまり、これらのIEを含めずにRRC接続設定完了メッセージを送信する。該メッセージを受信した基地局は、IEが含まれていないことを検出すると、暗黙的に中継局RNはバックホールを設定しなかったものとする。
　（１－４）中継局RN宛の無線フレームのフォーマット
　中継局RNのRRCセットアップ手続きが完了した後（ステップＳ５８の後）、基地局eNBは、無線フレームのフォーマットを調整しうる。すなわち、基地局eNBは、中継局RNの自己干渉量が中継局RNの自己干渉抑制機能によりキャンセルできる程度に自己干渉量が大きいか否か（つまり、基準値よりも大きいか否か）に応じて、中継局RN宛の無線フレームのフォーマットを変更するようにしてもよい。すなわち、中継局RNとの間のバックホールが設定されたか否かに応じて、中継局RN宛の無線フレームのフォーマットを変更するようにしてもよい。
この無線フレームのフォーマットの変更について図１２を参照して説明する。
　図１２は、バックホールが設定されたか否かに応じて変更されうる無線フレームのフォーマットを説明するための図である。図１２において、（ａ）はバックホールを設定する場合、（ｂ）はバックホールを設定しない場合、の無線フレームフォーマットの例を示している。なお、図１２のフォーマットでは、縦軸が時間、横軸がキャリア周波数となっている。図１２のフォーマットでは、LTE-A対応の移動局UE(LTE-A UE)向けのキャリアと、中継局RN向けのキャリアとが含まれている。
　基地局eNBにおいて無線フレームにバックホールが設定されるのは、中継局RNにおいて測定された自己干渉量が基準値よりも大きいときである。このような場合には、基地局eNBは、図１２（ａ）に示すように、中継局RN向けの無線フレームフォーマットに対してGI(Guard Interval)を付加したものとする。中継局ＲＮ向けの無線フォーマットは、制御信号を送信する部分と（図ではR-PDCCH：Relay-PDCCHと記載）、ユーザデータを送信する部分（図ではRNと記載）を含む。一方、基地局eNBにおいて無線フレームにバックホールが設定されないのは、中継局RNにおいて測定された自己干渉量が基準値以下であるときである。このような場合には、中継局RN自身で自己干渉をキャンセルすることができるため、基地局eNBは、図１２（ｂ）に示すように、中継局RN(SI-canceling RN)向けの無線フレームフォーマットにGI(Guard Interval；ガード区間)を付加しない。すなわち、中継局RN向けの無線フレームフォーマットは移動局UE向けのそれと全く同一になる。中継局RN向けの無線フレームフォーマットにGIが付加されない場合、GIに対応する領域にデータ信号をマッピングできるため、中継局RNを介した無線通信のスループットが向上することになる。
　以上説明したように、本実施形態の移動通信システムでは、中継局RNが自己干渉量を測定し、その測定結果に応じて、基地局eNBと中継局RNの間のバックホールの設定有無が決定される。中継局RNの自己干渉量が基準値以下である場合には、中継局RNの自己干渉抑制機能により自己干渉がキャンセルされるため、自己干渉を抑制するためのバックホールを設定しなくてもよい。そのため、中継局RNの自己干渉量が基準値以下である場合には、バックホールの区間において中継局RNと移動局UEの間の無線通信が制限されず、移動通信システムのスループットの向上が図られる。さらに、中継局宛にGI(Guard Interval；ガード区間)を設けない無線フレームを生成するようにすればさらにスループットが向上する。
　なお、基地局eNBと中継局RNがバックホールによりデータ通信を開始した後、基地局eNBは、中継局RN宛の送信電力を中継局RNの自己干渉量に応じて調整することが好ましい。例えば、基地局eNBは、中継局RNの自己干渉量が小さい場合には中継局RN宛の送信電力を相対的に小さくし、中継局RNの自己干渉量が大きい場合には中継局RN宛の送信電力を相対的に大きくする。中継局RNの自己干渉量が小さい場合には、中継局RNが自己干渉をキャンセルできるため、基地局eNBは中継局RN宛の送信電力を小さくして消費電力を低減できる。中継局RNの自己干渉量が大きい場合には、基地局eNBは中継局RN宛の送信電力を大きくして、中継局RNにおける受信SNR(Signal to Noise Ratio)を増加させる。これにより、中継局RNにおいて所望信号（基地局eNBからの信号）の検出能力が向上する。
　（２）第２実施形態
　以下、第２実施形態について説明する。
　図１３を参照して、本実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局RNのRRCセットアップ手続きについて説明する。本実施形態のバックホール設定方法は、第１実施形態の方法（図１１）と比較して、中継局RNのRRCセットアップ手続きに先立って中継局RNが自発的に自己干渉量の測定を行う点と、中継局RNが主体的にバックホールの区間を決定する点とが異なる。
　すなわち、図１３に示すように先ず、中継局RNは自己干渉量の測定を行う（ステップＳ６０）。なお、LTEを含む移動通信システムでは、中継局RNのRRCセットアップ手続き前において、中継局RNによる上り信号の送信許可は基地局eNBから与えられない。従って、中継局RNのRRCセットアップ手続き前において、上り信号に対する自己干渉量を測定する際には、中継局RNが自己干渉量の測定のために基地局eNB宛に送信する信号（例えばSRS信号）の信号パターン、その信号に使用する無線リソースを、予め中継局RNと基地局eNBとの間で設定しておくことが好ましい。
　自己干渉量の測定が完了すると中継局RNは、RRC接続を確立するために、基地局eNBに対してRRC接続要求メッセージ(“RRC Connection Request”)を送信する（ステップＳ６２）。当該メッセージに応じて基地局eNBが中継局RN宛にRRC接続設定メッセージ(“RRC Connection Setup”)を送信する（ステップＳ６４）。
　RRC接続設定メッセージに含まれるIE(Information Element)である“Radio Resource Config Dedicated”は、下りバックホール及び上りバックホールの区間の候補（候補区間）をそれぞれ示すデータとしての“DLBH Config”及び“ULBH Config”が追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。このとき、基地局eNBは、自局のスケジューリングを考慮して下りバックホール及び上りバックホールの候補区間を決定して、その候補区間を中継局RNへ通知する。“DLBH Config”及び“ULBH Config”のデータ構成は、第１実施形態で例示したとおりである。
　最後に中継局RNが基地局eNB宛にRRC接続設定完了メッセージ(“RRC Connection Setup Complete”)を送信してRRC接続が確立される（ステップＳ６６）。RRC接続設定完了メッセージに含まれるIEである“Radio Resource Config Dedicated”は、ステップＳ６４で通知された候補区間の中から中継局RNが決定した、下りバックホール及び上りバックホールの区間をそれぞれ示すデータとしての“DLBH Config”及び“DLBH Config”が追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。
　なお、図１３のフロー図において、ステップＳ６２，Ｓ６４，Ｓ６６はそれぞれ、図１１のステップＳ５０，Ｓ５２，Ｓ５８と同じである。
　本実施形態のバックホール設定方法では上述したように、第１実施形態と同様、LTEの中継局RNのRRCセットアップ手続きを変更することで、下りバックホール及び上りバックホールの区間が設定されうる。中継局RNの自己干渉量の測定結果に応じてバックホールの設定有無の決定がなされるのは第１実施形態と同様である。
　（３）第３実施形態
　以下、第３実施形態について説明する。
　図１４を参照して、本実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局RNの接続開始手続きについて説明する。この接続開始手続きにおいては、第１実施形態及び第２実施形態とは異なり、RRCリコンフィグレーション手続きにおいてバックホールの設定がなされる。
　図１４において、RRCセットアップ手続き（ステップＳ７０～Ｓ７４）はLTEの手続き（図８のステップＳ２０～Ｓ２４）と同じである。RRCセットアップ手続きに続くRRCリコンフィグレーション手続きは、図９のフロー図と関連したものであるが、本実施形態のバックホール設定方法を実装するに当たり、フローが追加されている。
　先ず基地局eNBが、中継局RN宛にRRC接続リコンフィグレーションメッセージ(“RRC Connection Reconfiguration”)を送信する（ステップＳ７６）。
　このとき、RRC接続リコンフィグレーションメッセージに含まれるIEである“Radio Resource Config Dedicated”は、下りバックホール及び上りバックホールの区間の候補（候補区間）をそれぞれ示すデータとしての“DLBH Config”及び“ULBH Config”が追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。このとき、基地局eNBは、自局のスケジューリングを考慮して下りバックホール及び上りバックホールの候補区間を決定して、その候補区間を中継局RNへ通知する。“DLBH Config”及び“ULBH Config”のデータ構成は、第１実施形態で例示したとおりである。さらに、RRC接続リコンフィグレーションメッセージに含まれるIEである“Meas Config”は、基地局eNBから中継局RNに対して中継局RNの自己干渉量を測定するための命令を示す“SI-Measure”というデータが追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。
　中継局RNの自己干渉量を測定するための命令（“SI-Measure”）に応じて中継局RNは、自局の自己干渉量を測定する（ステップＳ７８の“SI Measurement”）。中継局RNは、測定された自己干渉量を含む測定報告メッセージ（“Measurement Report”）を送信する（ステップＳ８０）。測定報告メッセージに含まれるIEである”Meas Result”は、中継局RNが測定した自局の自己干渉量を基地局eNBへ報告するために“SI-Measure”というデータが追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。この報告に使用される自己干渉量の値の単位は、[dB]でもよいし[dBm]でもよい。
　最後に中継局RNが基地局eNB宛にRRC接続リコンフィグレーション完了メッセージ(“RRC Connection Reconfiguration Complete”)を送信する（ステップＳ８２）。RRC接続リコンフィグレーション完了メッセージに含まれるIEである“Radio Resource Config Dedicated”は、ステップＳ７６で通知された候補区間の中から中継局RNが決定した、下りバックホール及び上りバックホールの区間をそれぞれ示すデータとしての“DLBH Config”及び“DLBHConfig”が追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。
　本実施形態のバックホール設定方法では上述したように、LTEの中継局RNのRRCリコンフィグレーション手続きを変更することで、下りバックホール及び上りバックホールの区間が設定されうる。中継局RNの自己干渉量の測定結果に応じてバックホールの設定有無の決定がなされるのは第１実施形態と同様である。
　（４）第４実施形態
　以下、第４実施形態について説明する。
　図１５を参照して、本実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局RNの接続開始手続きについて説明する。この接続開始手続きにおいては、第３実施形態の方法（図１４）に示したものと比較して、RRCリコンフィグレーション手続きのみが異なる。具体的には、本実施形態のバックホール設定方法は、第３実施形態の方法（図１４）と比較して、中継局RNのRRCセットアップ手続きに先立って、中継局RNが自発的に自己干渉量の測定を行う点と、中継局RNが主体的にバックホールを決定する点とが異なる。
　図１５に示すRRCリコンフィグレーション手続きでは、基地局eNBが、中継局RN宛にRRC接続リコンフィグレーションメッセージ(“RRC Connection Reconfiguration”)を送信する（ステップＳ９０）。このとき、図１４のステップＳ７６と異なるのは、基地局eNBから中継局RNに対する、中継局RNの自己干渉量を測定するための命令を示す“SI-Measure”が含まれていない点である。よって、中継局RNは、ステップＳ７６のRRC接続リコンフィグレーションメッセージに応じて自発的に、自局の自己干渉量を測定する（ステップＳ９２の“SI Measurement”）。
　自己干渉量の測定が完了すると中継局RNは、基地局eNB宛にRRC接続リコンフィグレーション完了メッセージ(“RRC Connection Reconfiguration Complete”)を送信する（ステップＳ９４）。RRC接続リコンフィグレーション完了メッセージに含まれるIEである“Radio Resource Config Dedicated”は、ステップＳ９０で通知された候補区間の中から中継局RNが決定した、下りバックホール及び上りバックホールの区間をそれぞれ示すデータとしての“DLBH Config”及び“DLBH Config”が追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。
　本実施形態のバックホール設定方法では上述したように、LTEの中継局RNのRRCリコンフィグレーション手続きを変更することで、下りバックホール及び上りバックホールが設定されうる。中継局RNの自己干渉量の測定結果に応じてバックホールの設定有無の決定がなされるのは第１実施形態と同様である。なお、本実施形態のバックホール設定方法において、中継局RNが自己干渉量を測定するステップは、第２実施形態（図１３）と同様に、RRCセットアップ手続きの前に実行してもよい。
　（５）第５実施形態
　以下、第５実施形態について説明する。
　図１６を参照して、本実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局RNの接続開始手続きについて説明する。この接続開始手続きにおいては、第３実施形態の方法（図１４）に示したものと比較して、RRCリコンフィグレーション手続きのみが異なる。具体的には、本実施形態のバックホール設定方法では、第３実施形態の方法（図１４）と比較して、基地局eNBが中継局RNに対してバックホールの区間の候補（候補区間）を通知するのではなく、バックホールの区間を指定する点で異なる。
　図１６に示すRRCリコンフィグレーション手続きでは、基地局eNBが、中継局RN宛にRRC接続リコンフィグレーションメッセージ(“RRC Connection Reconfiguration”)を送信する（ステップＳ１００）。このとき、図１４のステップＳ７６と異なるのは、下りバックホール及び上りバックホールの区間をそれぞれ指定するデータとして“DLBH Config”及び“ULBH Config”が記述されている点である。すなわち、図１４の場合と異なり、ステップＳ１００で通知される“DLBH Config”及び“ULBH Config”は、バックホールの候補区間ではない。ステップＳ１００で通知される“DLBH Config”及び“ULBH Config”に従って、中継局RNは、基地局eNBとの間のバックホールを設定する。
　さらに、ステップＳ１００のRRC接続リコンフィグレーションメッセージに含まれるIEである“Meas Config”では、中継局RNの自己干渉量を測定するための命令を示す“SI-Measure”が含まれている。よって中継局RNは、自局の自己干渉量を測定する（ステップＳ１０２の“SI Measurement”）。
　自己干渉量の測定が完了すると中継局RNは、基地局eNB宛に測定された自己干渉量を含む測定報告メッセージ（“Measurement Report”）を送信する（ステップＳ１０４）。さらに中継局RNは基地局eNB宛に、RRC接続リコンフィグレーション完了メッセージ(“RRC Connection Reconfiguration Complete”)を送信する（ステップＳ１０６）。
　ここで、基地局eNBは、ステップＳ１０４で受信した測定報告メッセージに含まれる、中継局RNの自己干渉量に基づいて、中継局RNとの間のバックホールを設定するか否かを判断する。中継局RNの自己干渉量が基準値より大きく、中継局RNで自己干渉をキャンセルできないと判断した場合には、既にステップＳ１００でバックホールの区間が中継局RNに通知されているため、図１６のステップＳ１０８以降の処理は行わなくてもよい。中継局RNの自己干渉量が小さく中継局RNで自己干渉をキャンセルできると判断した場合には再度、基地局eNBは中継局RN宛にRRC接続リコンフィグレーションメッセージ(“RRC Connection Reconfiguration”)を送信する（ステップＳ１０８）。このとき、基地局eNBは、RRC接続リコンフィグレーションメッセージに含まれる“DLBH Config”及び“ULBH Config”を、バックホールを設定しないことを意味する特定のコードとして、例えば“0000000000”の１０ビットデータとする。この“DLBH Config”及び“ULBH Config”の値を受けて、中継局RNは、基地局eNBとの間のバックホールを設定しないようにする。最後に、中継局RNは再度、RRC接続リコンフィグレーション完了メッセージ(“RRC Connection Reconfiguration Complete”)を送信する（ステップＳ１１０）。なお、ステップＳ１０４とステップＳ１０６の実行順番は逆であってもよい、つまり、ステップＳ１０６を先に実行した後、ステップＳ１０４を実行してもよい。
　本実施形態のバックホール設定方法では上述したように、LTEの中継局RNのRRCリコンフィグレーション手続きを変更することで、下りバックホール及び上りバックホールの区間が設定されうる。
　（６）第６実施形態
　以下、第６実施形態について説明する。
　図１７を参照して、本実施形態のバックホール設定方法を含む、中継局RNの接続開始手続きについて説明する。この接続開始手続きにおいては、第５実施形態の方法（図１６）に示したものと比較して、RRCリコンフィグレーション手続きのみが異なる。具体的には、本実施形態のバックホール設定方法は、第５実施形態の方法（図１６）と比較して、中継局RNが自発的に自己干渉量の測定を行う点と、自己干渉量が基準値以下である場合に中継局RNが基地局eNBに対してバックホールのリリースを要求する点で異なる。
　図１７に示すRRCリコンフィグレーション手続きでは、基地局eNBが、中継局RN宛にRRC接続リコンフィグレーションメッセージ(“RRC Connection Reconfiguration”)を送信する（ステップＳ１２０）。このとき、図１６のステップＳ１００と異なるのは、基地局eNBから中継局RNに対して中継局RNの自己干渉量を測定するための命令を示す“SI-Measure”が含まれていない点である。よって、中継局RNは、ステップＳ１２０のRRC接続リコンフィグレーションメッセージに応じて自発的に、自局の自己干渉量を測定する（ステップＳ１２２の“SI Measurement”）。
　自己干渉量の測定が完了すると中継局RNは、基地局eNB宛にRRC接続リコンフィグレーション完了メッセージ(“RRC Connection Reconfiguration Complete”)を送信する（ステップＳ１２４）。また、ステップＳ１２２で測定された自己干渉量が基準値以下である場合には、中継局RNはバックホールを設定しなくてもよいと判断して、バックホールの解除（リリース）を基地局eNBに要求する。この要求のために中継局RNは基地局eNB宛に、RRC接続リコンフィグレーション要求メッセージ(“RRC Connection Reconfiguration Request”)を送信する（ステップＳ１２６）。ここで送信されるRRC接続設定メッセージは、バックホールのリリースを要求するための“release BH Config”が追加される形で、LTEで規定されているものから拡張されている。
　ステップＳ１２６のバックホールリリースの要求に応じて、基地局eNBは再度、RRC接続リコンフィグレーションメッセージ(“RRC Connection Reconfiguration”)を送信する（ステップＳ１２８）。このとき、基地局eNBは、RRC接続リコンフィグレーションメッセージに含まれる“DLBH Config”及び“ULBH Config”を、バックホールを設定しないことを意味する特定のコードとして、例えば“0000000000”の１０ビットデータとする。この“DLBH Config”及び“ULBH Config”の値を受けて、中継局RNではバックホールリリースの要求が受け入れられたことが確認される。最後に、中継局RNは再度、RRC接続リコンフィグレーション完了メッセージ(“RRC Connection Reconfiguration Complete”)を送信する（ステップＳ１３０）。
　本実施形態のバックホール設定方法では上述したように、LTEの中継局RNのRRCリコンフィグレーション手続きを変更することで、下りバックホール及び上りバックホールの区間が設定されうる。
　（７）第７実施形態
　以下、第７実施形態について説明する。
　本実施形態では、前述した各実施形態において中継局RNによって行われる自己干渉量の測定方法について、図１８及び図１９を参照して説明する。図１８及び図１９は、中継局RNによって自己干渉量を測定する方法を説明するための図である。
　図１８に示す測定方法では、中継局RNは、移動局UEへ送信する参照信号(Reference Signal)としてのパイロット信号(Pilot)に基づいて、下りの自己干渉量の測定(“DL SI Measurement”)を行う（ステップＳ１４０）。下りの自己干渉量の測定では、移動局UE宛の送信信号の内、基地局eNB向けの送受信部に回り込んで受信された信号成分（図１８で点線で示す）が測定される。一方、中継局RNは、基地局eNBへ送信するSRS(Sounding RS)信号に基づいて、上りの自己干渉量の測定(“UL SI Measurement”)を行う（ステップＳ１４２）。上りの自己干渉量の測定では、基地局eNB宛の送信信号の内、移動局UE向けの送受信部に回り込んで受信された信号成分（図１８で点線で示す）が測定される。
　なお、パイロット信号、SRS信号のレベルは基地局eNBと中継局RNの間の無線環境によって変動しうるため、一定期間における複数回のサンプル（自己干渉量の測定値）を統計処理（例えば平均化処理）することが好ましい。
　図１９に示す測定方法では、基地局eNBが中継局RN宛にRRC接続リコンフィグレーションメッセージ(“RRC Connection Reconfiguration”)を送信した後のタイミング（例えば図９のステップＳ３０後のタイミング）において、中継局RNは基準信号を利用して自己干渉量を測定する。このとき、RRC接続リコンフィグレーションメッセージに含まれるIEである“SI-Measure”には、“BaseSigPattern”と“BaseSigTiming”のデータがある。“BaseSigPattern”は、基地局eNBと中継局RNの間で予め規定された基準信号の信号パターン（所定のビット列）を示す。“BaseSigTiming”は、基地局eNBと中継局RNの間で予め規定された基準信号の送信タイミング（例えばサブフレーム単位でのタイミング）を示す。図１９では、RRC接続リコンフィグレーションメッセージ(“RRC Connection Reconfiguration”)により、ステップＳ１５０で基地局eNBから中継局RN宛に“BaseSigPattern”と“BaseSigTiming”が通知され、その後に先ず、下りの自己干渉量の測定が行われる。
　すなわち、ステップＳ１５０で通知されたデータに基づいた所定パターンの基準信号(“DL BaseSig”)が所定の送信タイミング(T1,T2,…Tn)で、基地局eNBから中継局RN宛に送信される。中継局RNは、通知されたデータに基づいた所定パターンの基準信号を所定の送信タイミング(T1,T2,…Tn)で移動局UE向けの送受信部から送信する。そして中継局RNは、その送信信号が自局の基地局eNB側の送受信部に回り込んで受信された信号の電力(DL M1,DLM2,…,DL Mn)を測定することにより下りの自己干渉量を得る（ステップＳ１５２）。
　中継局RNはさらに、下りの自己干渉量を測定した後に上りの自己干渉量を測定する。すなわち、中継局RNは、ステップＳ１５０で通知されたデータに基づいた所定パターンの基準信号を所定の送信タイミング(T1,T2,…Tn)で基地局eNB向けの送受信部から送信する。そして中継局RNは、その送信信号が自局の移動局UE側の送受信部に回り込んで受信された信号の電力(UL M1,ULM2,…,UL Mn)を測定することにより上りの自己干渉量を得る（ステップＳ１５４）。
　なお、図１９に示した自己干渉量の測定方法において、基準信号はSRS信号とすることができる。ここで一般的に、SRS信号向けの無線リソースと送信タイミングが基地局eNB側から中継局RN宛に通知されなければ、中継局RNはSRS信号を送信することができない。よって、基準信号はSRS信号とする場合には、図５～図７の手続きP１のステップＳ１１のRRCセットアップ手続きの直後に自己干渉量を測定することが好ましい。
　但し、予め基地局eNBと中継局RNの間で所定のSRS信号の信号パターンとSRS信号に使用する無線リソースを試験パターンとして予め規定しておくようにしてもよい。それにより、SRS信号向けの無線リソースと送信タイミングが基地局eNB側から中継局RN宛に通知されなくても、既知の試験パターンに基づき所望のタイミングで自己干渉量の測定を開始することができる。
　（８）第８実施形態
　以下、第８実施形態について説明する。
　本実施形態では、前述した各実施形態における基地局eNBと中継局RNの具体例について説明する。
　（８－１）基地局eNBと中継局RNの構成
　先ず、図２０及び図２１を参照して、基地局eNBと中継局RNの構成について説明する。図２０及び図２１はそれぞれ、基地局eNB及び中継局RNの構成を示すブロック図である。なお、移動局UEの構成は図示しないが、基地局eNBと中継局RNで設定されたバックホールに応じて、中継局RNとの間で信号の送受信を行う送受信部を備える。
　図２０に示すように、本実施形態の基地局eNBは、送受信部１１，１２と、無線フレーム処理部１３と、制御部２０と、を備える。制御部２０は、データプレーン部２１と、バックホール制御部２２１及び基準信号制御部２２２を含む制御プレーン部２２と、を備える。
　送受信部１１は、X2プロトコルに従って行われる他の基地局との送受信処理や、S1プロトコルに従って行われるMME(Mobility Management Entity)等の上位局との間の送受信処理を行う。送受信部１２は、中継局RN及び移動局UEとの間の送受信処理を行う。例えば下り無線フレームをOFDMで送信するときには、送受信部１２は、無線フレーム処理部１３により生成された無線フレームのサブキャリア毎の時間領域信号への変換(IFFT処理)、時間領域信号の合成処理、及びCP(Cyclic Prefix)付加処理等を行う。
　制御部２０のデータプレーン部２１は主として、上位局若しくは他の基地局、中継局RN及び移動局UEとの間のデータプレーンの信号のプロトコル処理を行うとともに、中継局RN及び移動局UE毎にリソースブロック単位でスケジューリング（無線リソースの割当処理）を行う。
　制御部２０の制御プレーン部２２は主として、上位局若しくは他の基地局、中継局RN及び移動局UEとの間の制御プレーンの信号のプロトコル処理を行う。基準信号制御部２２２は、中継局RNにおいて自己干渉量を測定するときに使用される基準信号（例えば、パイロット信号、SRS信号等）の信号パターン及びその送信タイミングを設定する。
　バックホール制御部２２１は、中継局RNとの間のバックホールの設定に関する制御を行う。バックホール制御部２２１は、例えば、バックホールの区間若しくは候補区間の設定、中継局RNからのメッセージに基づくバックホールの設定若しくはリリース（解除）等を行う。また、バックホール制御部２２１は、自らバックホールの区間を設定する場合には、中継局RNから通知される中継局RNの自己干渉量に基づいて、バックホールの設定を行う。すなわち、バックホール制御部２２１は、中継局RNで測定された自己干渉量が基準値以下であると判断した場合には、その中継局RNとの間のバックホールは設定しない。バックホール制御部２２１はさらに、中継局RNで測定された自己干渉量が基準値以上であると判断した場合には、無線フレーム内にバックホールを設定する。
　なお、データプレーン部２１におけるスケジューリングは、バックホール制御部２２１により設定されたバックホールが考慮される。無線フレーム処理部１３は、データプレーン部２１のスケジューリング結果に従って、中継局RN及び移動局UE向けの無線フレームを生成する。ここで、無線フレーム処理部１３で生成される無線フレームのフォーマットは、バックホールが設定されたか否かに応じて異なるようにしてもよい。すなわち、図１２に示したように、バックホールが設定される場合には中継局RN向けの無線フレームフォーマットにGIが付加され、バックホールが設定されない場合には中継局RN向けの無線フレームフォーマットにGIが付加されないようにしてもよい。
　図２１に示すように、本実施形態の中継局RNは、基地局eNBと移動局UEの間の無線通信を中継する。この中継局RNは、送受信部３１，３２と、スケジューラ３３と、制御部４０と、を備える。制御部４０は、スケジューラ制御部４１１を含むデータプレーン部４１と、バックホール制御部４２１及び自己干渉測定部４２２を含む制御プレーン部４２と、を備える。なお、本実施形態の中継局RN、各受信系において、自己干渉量が基準値以下である場合に有効に動作する自己干渉抑制機能（図示せず）を備えている。
　送受信部３１は、基地局eNBとの間の送受信処理を行う。送受信部３２は、移動局UEとの間の送受信処理を行う。この中継局RNでは、基地局eNBと移動局UEの間の無線通信の中継に当たり、受信信号に対しいったん復調及び復号化が行われる。そして、復調及び復号化された受信信号中のデータ信号は、スケジューリングが行われた後、再度符号化及び変調されて宛先ノード宛に送信される。例えば下り信号がOFDMである場合、送受信部３２は、基地局eNBから受信したOFDM信号をFFT処理することでサブキャリア単位のデータ信号を分離し、このデータ信号に対して復調及び復号化処理を行う。データ信号は再度、符号化及び変調処理されて、スケジューラ３３により所定の無線フレームフォーマットにマッピングされる。送受信部３１は、サブキャリア毎の時間領域信号への変換(IFFT処理)、時間領域信号の合成処理、及びCP(Cyclic Prefix)付加処理等を行う。
　制御部４０のデータプレーン部４１は主として、基地局eNB及び移動局UEとの間のデータプレーンの信号のプロトコル処理を行う。また、スケジューラ制御部４１１は、移動局UE毎に例えばリソースブロック単位でスケジューリングを行う。スケジューラ３３の処理は、スケジューラ制御部４１１のスケジューリング結果に基づいて行われる。
　制御部４０の制御プレーン部４２は主として、基地局eNB及び移動局UEとの間の制御プレーンの信号のプロトコル処理を行う。自己干渉測定部４２２は、例えば基地局eNBから中継局RNの自己干渉量を測定するための命令（前述した”SI-Measure”）を受けたときに、自己干渉量の測定を行う。このとき、自己干渉量を測定するときに使用される基準信号（例えば、パイロット信号、SRS信号等）の信号パターン及びその送信タイミングは、図１９に例示したようにして例えば基地局eNBから通知される。
　バックホール制御部４２１では、基地局eNBとの間のバックホールの設定に関する制御を行う。バックホール制御部４２１は、例えば、基地局eNBとのバックホールの設定、基地局eNBから通知されるバックホールの候補区間からのいずれかの候補区間の決定、中継局RNによるバックホールの指定の通知に基づくバックホールの設定、設定されたバックホールのリリース（解除）要求等を行う。また、バックホール制御部４２１は、自らバックホールを設定する場合には、自己干渉測定部４２２によって測定された自己干渉量に基づいて、バックホールの設定を行う。すなわち、バックホール制御部４２１は、自己干渉測定部４２２で測定された自己干渉量が基準値以下であると判断した場合には、基地局eNBとの間のバックホールは設定しない。バックホール制御部４２１はさらに、自己干渉測定部４２２で測定された自己干渉量が大きいと判断した場合には、無線フレーム内にバックホールを設定する。
　なお、データプレーン部４１のスケジューラ制御部４１１では、バックホール制御部４２１により設定されたバックホールに基づいて、各移動局UEのスケジューリングを行う。スケジューラ３３は、スケジューラ制御部４１１におけるスケジューリング結果に従って、各移動局UE宛のデータ信号の無線フレームフォーマットへのマッピングを行う。
　（８－２）基地局eNBと中継局RNの動作
　次に、図２２及び図２３を参照して、主としてバックホールの設定に関連した、基地局eNBと中継局RNの動作の一例について説明する。図２２及び図２３はそれぞれ、基地局eNB及び中継局RNの動作の一例を示すフローチャートである。
　先ず図２２を参照すると、基地局eNBは中継局RN宛に、中継局RNの自己干渉量を測定するための基準信号の情報（信号パターン及び送信タイミング）を通知する（ステップＳ１６０）。基地局eNBは、図１９に示したように、例えば、この基準信号の情報を含むRRC接続リコンフィグレーションメッセージを中継局RNへ送信する。その後、例えば測定報告メッセージの形式で、中継局RNにおける自己干渉量の情報を受信する（ステップＳ１６２）。基地局eNBにおいて、バックホール制御部２２１は、中継局RNからの自己干渉量が基準値よりも大きい場合には、中継局RNにおいて自己干渉のキャンセルができないと判断し（ステップＳ１６４のＮＯ）、中継局RNとの間のバックホールを設定する（ステップＳ１６８）。
　一方、バックホール制御部２２１は、中継局RNからの自己干渉量が基準値以下である場合には、中継局RNにおいて自己干渉のキャンセルができると判断し（ステップＳ１６４のＹＥＳ）、中継局RNとの間のバックホールを設定しない（ステップＳ１６６）。この場合にはさらに、基地局eNBの無線フレーム処理部１３は、GIを除いて中継局RN向け無線フレームを生成する（ステップＳ１７０）。
　次に図２３を参照すると、中継局RNは基地局eNBから、中継局RNの自己干渉量を測定するための基準信号の情報（信号パターン及び送信タイミング）を受信する（ステップＳ１８０）。この基準信号の情報を受信したことをトリガとして、自己干渉測定部４２２が自己干渉量の測定を行う（ステップＳ１８２）。中継局RNにおいて、バックホール制御部４２１は、ステップＳ１８２で測定された自己干渉量が基準値より大きい場合には、自己干渉のキャンセルができないと判断し（ステップＳ１８４のＮＯ）、基地局eNBとの間のバックホールを設定する（ステップＳ１８８）。
　一方、バックホール制御部２２１は、ステップＳ１８２で測定された自己干渉量が基準値以下である場合には、自己干渉のキャンセルができると判断し（ステップＳ１８４のＹＥＳ）、基地局eNBとの間のバックホールを設定しない（ステップＳ１８６）。この場合にはさらに、スケジューラ制御部４１１が同時送受信を許可、すなわち、移動局UEへのデータ送信と同時に基地局eNBから信号を受信し、移動局UEからのデータ受信と同時に基地局eNB宛の信号を送信することを許可する。この許可に応じて、スケジューラ３３が同時送受信を実行する（ステップＳ１９０）。
　ここで、図２２及び図２３では、それぞれステップＳ１６４及びＳ１８４で基地局eNB及び中継局RNが個別に、中継局RNにおける自己干渉量の測定結果に基づくバックホールの設定を行っている。しかしながら、前述した各実施形態で示したように、基地局eNB又は中継局RNのいずれか一方が、中継局RNで測定された自己干渉量に基づくバックホール設定有無の判定を主体的に行い、他方がその判定結果を受信しうる。
　以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の通信区間設定方法、中継局、基地局、移動通信システムは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
　各実施形態では、下りバックホール、及び上りバックホールの双方が設定される場合について説明したが、基地局eNBと中継局RNとの間において、データ送信から所定時間経過後（LTEでは4ms後）に確認応答がなされることを前提とすれば、下りバックホールの区間又は上りバックホールの区間のいずれかが設定されればよい。
　ｅＮＢ…基地局
　　１１，１２…送受信部
　　１３…無線フレーム処理部
　　２０…制御部
　　　２１…データプレーン部
　　　２２…制御プレーン部
　　　　２２１…バックホール制御部
　　　　２２２…基準信号制御部
　ＲＮ…中継局
　　３１，３２…送受信部
　　３３…スケジューラ
　　４０…制御部
　　　４１…データプレーン部
　　　　４１１…スケジューラ制御部
　　　４２…制御プレーン部
　　　　４２１…バックホール制御部
　　　　４２２…自己干渉測定部

Claims (20)

  1. 　基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局を備えた移動通信システムにおける通信区間設定方法であって、
    　中継局から移動局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定し、
    　中継局の送信信号のうち中継局で受信される信号成分としての自己干渉量を測定し、
    　前記自己干渉量に応じて、前記通信区間の設定を制御する、
    　ことを含む、通信区間設定方法。
  2. 　前記自己干渉量が基準値よりも大きい場合には、前記通信区間を設定し、前記自己干渉量が基準値以下である場合には、前記通信区間を設定しないように制御する、
    　請求項１に記載された通信区間設定方法。
  3. 　基地局から中継局に、前記通信区間が設定される候補としての候補区間を通知し、
    　中継局から基地局に、前記候補区間の中から選択される前記通信区間の選択結果を通知すること、をさらに含む、
    　請求項1又は２に記載された通信区間設定方法。
  4. 　基地局から中継局に対して前記自己干渉量の測定を指示すること、をさらに含む、
    　請求項１～３のいずれかに記載された通信区間設定方法。
  5. 　前記通信区間を設定する場合には、基地局から中継局にガード区間を設けた無線フレームを送信し、前記通信区間を設定しない場合には、基地局から中継局にガード区間を設けない無線フレームを送信する、
    　請求項１～４のいずれかに記載された通信区間設定方法。
  6. 　設定された下り通信区間で基地局から中継局への下り送信を行うとき、その下り送信の送信電力を、前記自己干渉量が小さい場合には相対的に大きくし、前記自己干渉量が大きい場合には相対的に小さくすること、をさらに含む、
    　請求項１～５のいずれかに記載された通信区間設定方法。
  7. 　基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局であって、
    　基地局との間で信号の送受信を行う第１送受信部と、
    　移動局との間で信号の送受信を行う第２送受信部と、
    　中継局の送信信号のうち中継局で受信される信号成分としての自己干渉量を測定する測定部と、
    　中継局から移動局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定可能な制御部と、
    　を備え、
    　制御部は、前記自己干渉量に応じて、前記通信区間の設定を制御する、
    　中継局。
  8. 　前記制御部は、前記自己干渉量が基準値よりも大きい場合には、前記通信区間を設定し、前記自己干渉量が基準値以下である場合には、前記通信区間を設定しないように制御する、
    　請求項７に記載された中継局。
  9. 　前記第１送受信部は、基地局から前記通信区間が設定される候補としての候補区間の通知を受け、基地局へ前記候補区間の中から選択される前記通信区間の選択結果を通知する、
    　請求項７又は８に記載された中継局。
  10. 　前記第１送受信部は、基地局から前記自己干渉量の測定の指示を受ける、
    　請求項７～９のいずれかに記載された中継局。
  11. 　前記第１送受信部は、前記通信区間が設定される場合には、基地局からガード区間を設けた無線フレームを受信し、前記通信区間が設定されない場合には、基地局からガード区間を設けない無線フレームを受信する、
    　請求項７～１０のいずれかに記載された中継局。
  12. 　前記測定部は、基地局からの指示に応じて前記自己干渉量の測定を行う、
    　請求項７～１１のいずれかに記載された中継局。
  13. 　中継局を介して移動局との間の無線通信を行う基地局であって、
    　中継局との間で信号の送受信を行う送受信部と、
    　中継局から移動局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定可能な制御部と、
    　を備え、
    　前記送受信部は、中継局の送信信号のうち中継局で受信される信号成分としての自己干渉量の測定結果を、中継局から受信し、
    　前記制御部は、前記自己干渉量に応じて、前記通信区間の設定を制御する、
    　基地局。
  14. 　前記制御部は、前記自己干渉量が基準値よりも大きい場合には、前記通信区間を設定し、前記自己干渉量が基準値以下である場合には、前記通信区間を設定しないように制御する、
    　請求項１３に記載された基地局。
  15. 　前記送受信部は、中継局へ前記通信区間が設定される候補としての候補区間を通知し、中継局から前記候補区間の中から選択される前記通信区間の選択結果の通知を受ける、
    　請求項1３又は１４に記載された基地局。
  16. 　前記送受信部は、中継局に対して前記自己干渉量の測定を指示する、
    　請求項１３～１５のいずれかに記載された基地局。
  17. 　前記送受信部は、前記通信区間が設定される場合には、中継局にガード区間を設けた無線フレームを送信し、前記通信区間が設定されない場合には、中継局にガード区間を設けない無線フレームを送信する、
    　請求項１３～１６のいずれかに記載された基地局。
  18. 　前記送受信部は、設定された下り通信区間で中継局への下り送信を行うとき、その下り送信の送信電力を、前記自己干渉量が小さい場合には相対的に大きくし、前記自己干渉量が大きい場合には相対的に小さくする、
    　請求項１３～１７のいずれかに記載された基地局。
  19. 　基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局を備えた移動通信システムであって、
    　前記中継局は、
    　　中継局から移動局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定する制御部と、
    　　中継局の送信信号のうち中継局で受信される信号成分としての自己干渉量を測定する測定部と、を備え、
    　　前記制御部は、前記自己干渉量に応じて、前記通信区間の設定を制御し、
    　前記基地局は、前記通信区間に基づいて前記中継局との間で信号の送受信を行う送受信部を備え、
    　前記移動局は、前記通信区間に基づいて前記中継局との間で信号の送受信を行う送受信部を備える、
    　移動通信システム。
  20. 　基地局と移動局の間の無線通信を中継する中継局を備えた移動通信システムであって、
    　前記中継局は、
    　　中継局の送信信号のうち中継局で受信される信号成分としての自己干渉量を測定する測定部と、
    　　前記自己干渉量の測定結果を送信する送受信部と、を備え、
    　前記基地局は、
    　　中継局から移動局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局からの送信信号を受信する下り通信区間と、移動局から中継局への信号の送信を制限することにより中継局で基地局への送信信号を送信する上り通信区間と、の少なくともいずれかの通信区間を設定する制御部と、
    　　前記自己干渉量の測定結果を受信する送受信部と、を備え、
    　　前記制御部は、前記自己干渉量に応じて、前記通信区間の設定を制御し、
    　前記移動局は、前記通信区間に基づいて前記中継局との間で信号の送受信を行う送受信部を備える、
    　移動通信システム。
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