WO2011111232A1 - 中継装置、中継装置制御方法及び無線通信システム - Google Patents

Abstract

　移動局に存在を認識されない中継装置を介した無線基地局と移動局との間の通信が確立するまでの時間を短縮するとともに、通信の確立における自己の消費電力を軽減する中継装置を提供することが課題である。そして、情報受信部は、移動局が送信する所定の種類のデータを用いた無線信号を特定するための特定情報を受信する。無線信号受信部は、特定情報を基に、移動局が送信した無線信号を受信する。測定部は、無線信号受信部が受信した無線信号の受信品質を測定する。品質送信部は、測定部が測定した無線信号の受信品質を送信する。

Description

中継装置、中継装置制御方法及び無線通信システム

　本発明は、中継装置、中継装置制御方法及び無線通信システムに関する。

　現在、無線通信路を介して通信を行う移動体通信システムが世界的に普及している。このような無線通信システムにおいては、サービスエリアに対して複数の無線基地局（ＢＳ:Base　Station）が設定され、移動局（ＵＥ:User　Equipment）はいずれかの無線基地局を介して他の通信装置（通信端末）との通信を行う。そして、各無線基地局は、セルと呼ばれる移動局と自己との無線通信が行えるエリアを有している。

　しかし、移動局が無線基地局のセルの境界に近い位置に存在するなどの場合、移動局と無線基地局との間の通信状態が悪化し、最悪の場合通信の確立が困難になってしまう。また、地形の制約や建物による遮蔽等の理由で、移動局と無線基地局との間の通信状態が悪化したり、通信の確立が困難になったりすることも考えられる。

　そこで、このような不都合を解消し移動局と無線基地局との間の安定した通信を確立するために、中継装置（中継局）の設置が行われる。中継装置は無線基地局から移動局へのデータ送信を中継し、一方で移動局から無線基地局への信号の送信を中継する。つまり、中継装置を用いることで、移動局又は無線基地局の一方が他方から信号を直接受信するのに代えて、中継装置から送信された信号を移動局又は無線基地局が受信することになる。これにより、結果的に無線基地局と移動局との間に通信を確立することができる。

　また、無線通信システムでは、より高速・大容量の無線通信を実現すべく、３ＧＰＰ(3rd　Generation　Partnership　Project)などの標準化会議において、現行の無線通信システムの改良や次世代移動通信システムについて盛んに議論が行われている。そして、３ＧＰＰにおいて、無線通信システムの一つであるＬＴＥ（Long　Term　Evolution）システムの拡張システムであるＬＴＥアドバンスの検討が現在行われている。

　ここで、３ＧＰＰで検討されているＬＴＥアドバンスでは、２種類の中継装置の導入が検討されている。導入が検討されている中継装置は、自装置を特定するための信号を移動局に対して送信しない仕様の中継装置と、自装置を特定するための信号を移動局に対して送信する仕様の中継装置の２種類である。以下では、移動局に自装置を特定するための信号を送信しない中継装置について説明する。

　中継装置が自装置を特定する信号を移動局に対して送信しなければ、移動局は中継装置を認識できない。すなわち、中継装置が移動局と無線基地局との間で送信が行われる信号の中継を行っているにもかかわらず、移動局は信号の中継が行われていることを認識しない。そこで、移動局に自己の存在が認識されない中継装置の場合、移動局はあたかも無線基地局との間で直接通信を行っているかのごとく動作する。

　移動局に自己の存在が認識されない中継装置を用いた無線通信システムで、中継装置によりユーザデータの中継が行われる場合には、移動局は中継装置からユーザデータを受信する。このとき、中継装置が送信するユーザデータと同一内容のデータを無線基地局が移動局に向けて送信する場合もある。この場合、無線基地局は、移動局が中継装置からユーザデータを受信するタイミングで、自装置が送信したデータが移動局に受信されるようにデータの送信を行う。これに対し、無線基地局が送信した信号が無線システムの情報を含む共通制御信号又はユーザデータに付随する制御信号の場合には、移動局はそれらの信号を無線基地局から受信する。このユーザデータに付随する制御信号には、ユーザデータの復調や復号を行うために必要な情報が含まれる。

　中継装置を用いた無線システムでは、移動局との通信を行うにあたり、無線基地局のセル内のどの移動局向けのユーザデータ信号の中継をどの中継装置に行わせるかを決める必要がある。この点、移動局は中継装置の存在を認識できない場合には、無線基地局が移動局と中継装置の組み合わせを決めることになる。そのための方法として次のようなものがある。通信の確立を求める移動局が無線基地局に向けて送信する信号を各中継装置が受信する。そして、各中継装置は、通信の確立を求める移動局から送信された信号の受信パワーを無線基地局に伝える。そして、無線基地局は、各中継装置から取得して受信品質を用いて、通信の確立を求める移動局からの信号を中継する中継装置を決定する。

　ここで、図１１を参照して、この従来技術をさらに具体的に説明する。図１１は、従来技術を用いた移動局と無線基地局との中継装置を介する通信を確立する処理のシーケンス図である。図１１の縦軸は紙面向かって下向きに時間の経過を表している。そして、各縦軸は紙面に向かって各縦軸の上部に記載された装置の経時的な動作を表している。また、ここでは、移動局９１から無線基地局９３へ送信される信号の無線基地局９３における受信品質が悪く、移動局９１と無線基地局９３との間の無線通信の状態が悪いものとして説明する。以下では、受信品質として受信パワーを用いて説明する。

　移動局９１は、無線基地局９３から無線により信号を受信する際に同期をとる必要がある。そこで、移動局９１は、同期をとるために無線基地局９３に対し同期信号を送信する必要がある。例えば、この同期信号は、各無線基地局９３で異なるプリアンブル信号とすることができる。

　無線基地局９３は、移動局９１が同期信号を送信するタイミングを移動局９１に通知する（ステップＳ９０１）。この信号は制御信号であり、中継装置９２を介さず移動局９１が直接受信する。

　移動局９１は、予め決められた複数のコード（又はシーケンス）の中から１つのコードを任意に選択し、そのコードを用いて同期信号を生成する。例えば、コードとは、文字や数字をコンピュータが識別するための符号などを指す。以下では、移動局９１が同期信号としてコードを使用するものとして説明する。本実施例では、それぞれのコードが自己を表す番号を有するものとする。そして、移動局９１は、無線基地局９３から指定されたタイミングで同期信号を無線基地局９３に向けて送信する（ステップＳ９０２）。ここで、同期信号も、中継装置９２を介さずに移動局９１から無線基地局９３へ直接送信される。ここで、中継装置９２も、移動局９１から無線基地局９３に向けて送信された同期信号を受信する（ステップＳ９０３）。ただし、中継装置９２は、同期信号を無線基地局９３に転送することは行わない。

　中継装置９２は、同期信号からコード番号を取得する。さらに、中継装置９２は、同期信号の受信パワーを測定する。そして、中継装置９２は、同期信号のコード番号及び受信パワーを無線基地局９３へ送信する（ステップＳ９０４）。

　無線基地局９３は、同期信号を移動局９１から受信する。そして、無線基地局９３は、同期信号からコード番号を取得する。さらに、無線基地局９３は、同期信号の受信パワーを測定する。また、無線基地局９３は、中継装置９２が受信した同期信号のコード番号及び受信パワーを中継装置９２から取得する。そして、無線基地局９３は、移動局９１から受信した同期信号についての情報と、中継装置９２から取得した同期信号についての情報とを比較し、中継装置９２に移動局９１との間の通信の中継を行わせるか否かを決定する（ステップＳ９０５）。ここでは、無線基地局９３が、中継装置９２に移動局９１との間の通信の中継を行わせると決定したものとして説明する。

　無線基地局９３は、同期信号から取得したコード番号を移動局９１へ通知する（ステップＳ９０６）。ここで、実際には、無線基地局９３は、自己のセル内に存在する全ての移動局に対してコード番号の通知を行う。

　移動局９１は、自己が送信した同期信号のコード番号と、無線基地局９３から通知されたコード番号とが一致するか否かを判定する（ステップ９０７）。コード番号が一致すると判定した場合、移動局９１は、無線基地局９３にコード番号を確認したことを示す応答信号を送信する（ステップＳ９０８）。

　無線基地局９３は、移動局９１からの応答信号を受信して、取得したコード番号を有する同期信号を送信した移動局９１を特定する。そして、無線基地局９３は、移動局９１との通信を中継するよう中継装置９２に指示する。これにより、無線基地局９３は、移動局９１との中継装置９２を介した無線通信を確立する（ステップＳ９０９）。

　また、従来から中継装置を介した無線通信を行う技術として以下のような技術が提案されている。まず、移動局が、基地局から受信した信号の受信パワーを基に、自己が中継装置としての役割を担うかを判定する従来技術がある。また、中継装置や移動局に割り当てる無線リソース（周波数）の制限を回避するため、基地局が中継装置に対して使用するキャリアを通知し、各中継装置間で使用するキャリアを異ならせる従来技術がある。さらに、中継装置が複数の移動局から受信した信号の受信パワーを無線基地局に通知することで、伝播路を監視する従来技術がある。

特開２００８－４８２０２号公報 特開２００９－２３１９９０号公報 特開２００５－２５２６７７号公報 特開２０００－１９３６９７号公報

　しかし、図１１で説明した従来技術では、中継装置及び無線基地局で取得したコード番号を送信した移動局を特定するために、移動局がそのコード番号を送信した後、無線基地局と移動局との間で信号の送信を繰り返す必要がある。そのため、中継装置を介した無線基地局と移動局との間での通信の確立に時間がかかってしまう。

　また、中継装置を介した無線基地局と移動局との間での通信の確立までの時間を短縮するために、通信確立の対象とする移動局が送信するコード番号を予め無線基地局が指定することが考えられる。しかし、単に移動局に対してコード番号を指定しただけでは、中継装置は中継装置が指定したコード番号を把握することができない。そのため、中継装置は、セル内に存在する通信確立の対象とする移動局以外の移動局から出力された他のコード番号を含む無線信号も受信し、そのコード番号や受信パワーを無線基地局に送信することになる。例えば、３Ｇ(3rd　Generation)システムの場合には、一つのセルあたりコード番号は６４個あり、中継装置は最大で６４個のコード番号と受信パワーを無線基地局に送信しなければならない。これでは、通信の確立における中継装置の負荷が高くなり、中継装置の消費電力が大きくなってしまう。

　開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、移動局に存在を認識されない中継装置を介した無線基地局と移動局との間の通信が確立するまでの時間を短縮するとともに、通信の確立における自己の消費電力を軽減する中継装置、中継装置制御方法及び無線通信システムを提供することを目的とする。

　本願の開示する中継装置は、一つの態様において、情報受信部が、所定の移動局が送信する所定の種類のデータを用いた無線信号を特定するための特定情報を受信する。無線信号受信部は、前記特定情報を基に、前記所定の移動局が送信した前記所定の種類のデータを用いた無線信号を受信する。測定部は、前記無線信号受信部が受信した前記無線信号の受信品質を測定する、品質送信部は、前記測定部が測定した前記無線信号の受信品質を送信する。

　本願の開示する中継装置、中継装置制御方法及び無線通信システムの一つの態様によれば、移動局に存在を認識されない中継装置を介した無線基地局と移動局との間の通信が確立するまでの時間を短縮できる。さらに、本願の開示する中継装置、中継装置制御方法及び無線通信システムの一つの態様によれば、通信の確立における自己の消費電力を軽減するという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る中継装置のブロック図である。 図２は、実施例２に係る中継装置を備えた無線通信システムのブロック図である。 図３は、実施例２に係る無線通信システムにおける中継装置決定のシーケンス図である。 図４は、実施例２に係る無線基地局の詳細を表すブロック図である。 図５は、実施例２に係る中継装置の詳細を表すブロック図である。 図６は、実施例２に係る移動局の詳細を表すブロック図である。 図７は、中継装置決定の処理における無線基地局の動作を表すフローチャートである。 図８は、中継装置決定の処理における中継装置の動作を表すフローチャートである。 図９は、変形例に係る無線通信システムのブロック図である。 図１０は、実施例３に係る無線通信システムにおける中継装置決定のシーケンス図である。 図１１は、従来技術を用いた移動局と無線基地局との中継装置を介する通信を確立する処理のシーケンス図である。

　以下に、本願の開示する中継装置、中継装置制御方法及び無線通信システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する中継装置、中継装置制御方法及び無線通信システムが限定されるものではない。

　図１は、実施例１に係る中継装置のブロック図である。図１に示すように、本実施例１に係る中継装置１は情報受信部１１、無線信号受信部１２、測定部１３及び品質送信部１４を備えている。

　情報受信部１１は特定情報を受信する。この特定情報とは、所定の移動局から送信される所定の種類のデータを用いた無線信号を特定するための情報である。ここで所定の種類のデータとは、例えば信号を構成する符号列のことである。そして、所定の種類のデータを用いた信号とは、例えば所定の符号列によって構成された無線信号を指す。

　無線信号受信部１２は、情報受信部１１が受信した特定情報を基に、所定の移動局から無線基地局に向けて送信された所定の種類のデータを用いた無線信号を受信する。

　測定部１３は、無線信号受信部１２が受信した無線信号の受信品質を測定する。

　品質送信部１４は、測定部１３が測定した無線信号の受信品質を送信する。

　以上に説明したように、本実施例１に係る中継装置は、取得した特定情報を基に、様々な移動局から送信されている複数の信号の中から、所定の移動局から無線基地局に向けて送信された無線信号を特定することができる。これにより、無線基地局が移動局に特定の無線信号の送信を指示したときに、中継装置は、所定の移動局から送信された特定の無線信号の受信品質を能動的に取得し無線基地局に送信できる。そして、無線基地局は、所定の移動局との通信確立のために、中継装置から送られた受信品質が所定の移動局からの無線信号のものであることを所定の移動局に確認する必要が無くなる。したがって、中継装置を介した無線基地局と移動局との間の通信が確立するまでの時間を短縮できる。また、中継装置は、特定した所定の移動局からの無線信号のみを処理するため、負荷が軽減でき消費電力を抑えることができる。さらに、中継装置は所定の移動局からの無線信号しか処理しないため、中継装置から基地局へ送信される信号を減らすことができ、信号の干渉を軽減することができる。

　図２は、実施例２に係る中継装置を備えた無線通信システムのブロック図である。まず、図２を参照して各装置の構成を具体的に説明する。図２に示すように、本実施例２に係る無線通信システムは中継装置１、無線基地局２及び移動局３を備える。

　図２において各装置は無線によって通信を行う。図２では、信号の受け渡しが分かり易いように、点線で信号の流れを表している。ただし、点線で表される信号も、実際には通信制御部１６、通信制御部２５又は通信制御部３３を介して無線通信によって送受信されているものである。

　ここでは、無線基地局２と移動局３との通信状態が悪化しているものとする。また、無線基地局２のセル内には移動局３以外の移動局も存在するものとする。以下の説明では、無線基地局２と移動局３との通信において中継装置１に中継を行わせるか否かの判定の処理を主に説明するが、中継装置１に中継を行わせるか否かを判断する移動局は複数あってもよい。また、本実施例１では、受信品質として受信パワーを使用するものとする。

　図２に示すように、本実施例２に係る中継装置１は、情報受信部１１、無線信号受信部１２、測定部１３、品質送信部１４、閾値受信部１５、通信制御部１６及び中継部１７を備えている。

　通信制御部１６は、無線基地局２や移動局３から無線信号を受信し、情報受信部１１、無線信号受信部１２、品質送信部１４、測定部１３、閾値受信部１５及び中継部１７へ出力する。また、情報受信部１１、無線信号受信部１２、品質送信部１４、測定部１３、閾値受信部１５及び中継部１７から入力された信号を、無線信号によって無線基地局２や移動局３へ送信する。ここで、情報受信部１１、無線信号受信部１２、品質送信部１４、測定部１３、閾値受信部１５及び中継部１７は、実際には通信制御部１６を介して無線基地局２や移動局３と信号の送受信を行うものである。ただし、以下では説明の都合上、情報受信部１１、無線信号受信部１２、品質送信部１４、測定部１３、閾値受信部１５及び中継部１７が、無線基地局２や移動局３と直接信号の送受信を行っているように説明する場合がある。

　情報受信部１１は、後述する無線基地局２の特定情報送信部２１１から移動局３の識別情報を受信する。そして、情報受信部１１は、制御信号受信部１２１に移動局３の識別情報を出力する。

　閾値受信部１５は、後述する無線基地局２の信号送信部２１から受信パワーの閾値を受信する。そして、閾値受信部１５は、受信パワーの閾値を品質送信部１４へ出力する。

　無線信号受信部１２は、制御信号受信部１２１、種類取得部１２２及び信号受信部１２３を備えている。

　制御信号受信部１２１は、メモリなどの記憶媒体を有している。制御信号受信部１２１は、情報受信部１１から移動局３の識別情報の入力を受ける。そして、制御信号受信部１２１は、移動局３の識別情報を記憶する。

　そして、制御信号受信部１２１は、無線基地局２から無線基地局２内の各移動局に向けて送信された信号を受信する。そして、制御信号受信部１２１は、受信した信号の送信先に移動局３の識別情報が含まれているか否かを判定する。受信した信号の送信先に移動局３の識別情報が含まれている場合には、制御信号受信部１２１は、その信号を種類取得部１２２へ出力する。ここで、制御信号受信部１２１が受信した信号の送信先に移動局３の識別情報が含まれている信号は、移動局３に対する所定の種類のデータを用いた無線信号の送信を指示する制御信号である。以下では、この移動局３に対する無線信号の送信を指示する信号を「送信指示信号」ともいう。さらに、移動局３から無線基地局２への所定の種類のデータを用いた無線信号は、移動局３と無線基地局２との同期を取るための信号でもあり、以下では「同期信号」ともいう。

　種類取得部１２２は、無線信号受信部１２１から送信指示信号の入力を受ける。本実施例２では、同期信号に用いるデータとしてコードを使用する。コードとは、例えば、文字や数字をコンピュータが識別するための符号などである。そして、データの種類とは、予め決められたコード番号のことである。例えば、１番～１０番までのコードを使用すると予め決められている場合、データの種類とは各コードに対応した１番～１０番までの番号となる。そして、送信指示信号には、例えば「５番のコードを用いた同期信号の生成」といった命令が含まれる。種類取得部１２２は、送信指示信号からその送信指示信号で指定されているコード番号を取得する。ここでは、種類取得部１２２は、コード番号として５番を取得したものとして説明する。また、本実施形態では同期信号に用いるデータとしてコードを使用したが、このデータは同期信号を特定できるものであれば良く、例えばシーケンスなどを用いても良い。本実施例では同期信号の特定は、その同期信号の送信元である移動局を特定することに用いられる。

　種類取得部１２２は、送信指示信号から取得したコード番号を信号受信部１２３へ出力する。ここでは、種類取得部１２２は、コード番号として５番を信号受信部１２３へ出力する。

　信号受信部１２３は、種類取得部１２２からコード番号の入力を受ける。ここでは、信号受信部１２３は、コード番号として５番を種類取得部１２２から受信する。

　そして、信号受信部１２３は、無線基地局２のセル内の各移動局から無線基地局２へ向けて送信された信号を受信する。そして、信号受信部１２３は、各移動局から受信した信号が信号受信部１２３から入力されたコード番号である５番のコードを用いた無線信号か否かを判定する。信号受信部１２３は、信号が５番のコードを用いた無線信号でなければその信号を破棄する。そして、５番のコードを用いた無線信号であれば、信号受信部１２３は、その無線信号を測定部１３へ出力する。ここで、５番のコードを用いた無線信号、すなわち、送信指示信号で指定された番号のコードを含む無線信号であれば、その信号は、移動局３から出力された同期信号である。そこで、以下では、信号受信部１２３が５番のコードを含むと判定し、測定部１３に出力した信号を「移動局３からの同期信号」ともよぶ。

　ここで、信号受信部１２３による５番のコードを用いた無線信号の判定方法をより詳細に説明する。信号受信部１２３は、種類取得部１２２からコード番号である５番の入力を受けると、５番のコードのレプリカを作成する。そして、信号受信部１２３は、各移動局から受信したそれぞれの信号に、５番のコードのレプリカを乗算する。ここで、同じ信号であれば、乗算するとピークが高くなる。そこで、信号受信部１２３は、乗算してピークが高くなったものを５番のコードを用いた無線信号と判定する。

　測定部１３は、移動局３からの同期信号の入力を信号受信部１２３から受ける。そして、測定部１３は、移動局３からの同期信号の受信パワーを測定する。この受信パワーの測定は移動局３からの同期信号の強度を測定することで行える。測定部１３は、測定した移動局３からの同期信号の受信パワーを品質送信部１４へ出力する。

　品質送信部１４は、メモリなどの記憶媒体を有している。そして、品質送信部１４は、閾値受信部１５から入力された受信パワーの閾値を自己の記憶媒体に記憶しておく。

　品質送信部１４は、移動局３からの同期信号の受信パワーの入力を測定部１３から受ける。そして、品質送信部１４は、記憶している受信パワーの閾値と移動局３からの同期信号の受信パワーとを比較し、移動局３からの同期信号の受信パワーが閾値以上か否かを判断する。

　品質送信部１４は、移動局３からの同期信号の受信パワーが閾値以上である場合には、移動局３からの同期信号の受信パワーを後述する無線基地局２の判定部２３へ出力する。

　ここで、品質送信部１４が閾値以上の受信パワーのみを出力することで、移動局３からの信号の受信パワーが弱く、中継装置１が移動局３と無線基地局２との間の通信の中継が行えない状態である場合には、無線基地局２へ受信パワーが送られない。これにより、無線基地局２への無駄な情報の入力を抑制することができる。そして、無線基地局２の処理の負荷を軽減することができる。

　中継部１７は、後述する通知部２１３から無線基地局２と移動局３との間の通信の中継の指示を受信する。そして、中継部１７は、無線基地局２と移動局３との間の通信の中継を行う。

　図２に示すように、無線基地局２は、信号送信部２１、信号受信部２２、判定部２３、移動局選択部２４及び通信制御部２５を有している。

　無線基地局２でも、中継装置１と同様に、実際には信号送信部２１、信号受信部２２、判定部２３及び移動局選択部２４は、通信制御部２５を介して中継装置１や移動局３と信号の送受信を行うものである。ただし、以下では説明の都合上、信号送信部２１、信号受信部２２、判定部２３及び移動局選択部２４が、中継装置１や移動局３と信号の送受信を直接行っているように説明する場合がある。

　移動局選択部２４は、信号受信部２２が受信した無線基地局２のセル内にある各移動局からの信号の通信状態を監視し、通信状態が悪い移動局を抽出する。具体的には、移動局選択部２４は、予め無線特性の閾値を記憶しておく。セルとは、例えば、無線基地局２の電波が届く範囲を指す。そして、移動局選択部２４は、信号受信部２２が受信した信号の無線特性を計測し、その無線特性が閾値以下である場合、無線特性が悪いと判定する。そして、移動局選択部２４は、その信号を送信した移動局を通信状態が悪い移動局として抽出する。ここでは、移動局選択部２４が、通信状態が悪い移動局として移動局３を抽出した場合で説明する。

　そして、移動局選択部２４は、通信状態が悪い移動局として抽出した移動局の情報を信号送信部２１へ出力する。

　信号送信部２１は、特定情報送信部２１１、制御信号送信部２１２及び通知部２１３を有している。また、信号送信部２１は、メモリやハードディスクなどの記憶媒体を有している（不図示）。そして、信号送信部２１は、自己が有する記憶媒体に予め決められた受信パワーの閾値を記憶している。ここで、本実施例２では、信号送信部２１は、いずれの移動局及び中継装置に対しても同じ受信パワーの閾値を用いているが、これは移動局毎や中継装置毎に異なる受信パワーを用いる構成でも良い。

　さらに、信号送信部２１は、カウンタを有している。信号送信部２１は、移動局選択部２４から移動局の情報が入力されると、カウンタをリセットする。そして、信号送信部２１は、制御信号送信部２１２が移動局２に対し送信指示信号を送信すると自己のカウンタをインクリメントする。そして、信号送信部２１は、カウンタが移動局選択部２４から入力された移動局の数に達すると送信信号の送信を終了する。

　信号送信部２１は、通信状態が悪い移動局の情報の入力を移動局選択部２４から受ける。そして、信号送信部２１は、移動局３から送信された信号の中継装置１における受信パワーの閾値を閾値受信部１５に送信する。本実施例では、受信パワーの閾値の送信は、後述する特定情報送信部２１１による移動局３の識別情報の送信とともに行われる。

　特定情報送信部２１１は、通信状態が悪い移動局の識別情報を送信する。ここでは、特定情報送信部２１１は、移動局３の識別情報を送信する。ここで、中継装置１に中継を行わせるか否かを判断する移動局が複数ある場合、特定情報送信部２１１は、複数の移動局の識別情報を情報受信部１１に送信する。

　制御信号送信部２１２は、メモリやハードディスクなどの記憶媒体を有している。そして、制御信号送信部２１２は、コード番号を予め記憶している。本実施例２では、制御信号送信部２１２は、コード番号として１番～１０番の種類を記憶している。

　制御信号送信部２１２は、通信状態の悪い移動局が複数ある場合、各移動局に対して、異なる番号のコードを割り当てる。本実施例２では、制御信号送信部２１２は、移動局３に対して５番のコードを割り当てたものとする。そして、制御信号送信部２１２は、特定情報送信部２１１が識別情報を送信した後、５番のコードを用いた無線信号を自装置に向けて送信する指示を行うための送信指示信号を移動局３に向けて送信する。

　通知部２１３は、移動局３との間の通信の中継を中継装置１に行わせるという判定を後述する判定部２３から受けて、移動局３との間の通信の中継を実行させる指示を中継部１７に通知する。

　信号受信部２２は、各移動局から信号を受信する。信号受信部２２における各移動局からの信号の受信状態は、移動局選択部２４が監視している。

　また、信号受信部２２は、制御信号送信部２１２が送信した送信指示信号に対する移動局３からの応答を受信する。具体的には、信号受信部２２は、５番のコードを用いた同期信号を無線信号送信部３２２から受信する。信号受信部２２は、受信した５番のコードを用いた同期信号及び移動局３の識別情報を判定部２３へ出力する。

　判定部２３は、受信した５番のコードを用いた同期信号及び移動局３の識別情報の入力を信号受信部２２から受ける。また、判定部２３は、同期信号の受信パワー及びのその同期信号の送信元の識別情報の入力を品質送信部１４から受ける。

　判定部２３は、中継装置１から受信した識別情報と信号受信部２２から受信した識別情報が一致するか否か判定する。識別情報が一致した場合、判定部２３は、中継装置１に移動局３との間の通信を行わせるか否かを判定する。例えば、判定部２３は、移動局３からの同期信号の中継装置１における受信パワーと移動局３からの同期信号の他の中継装置における受信パワーとを比較してより受信パワーが大きいほうに中継を行わせる。また、他の方法としては、判定部２３は、受信パワーを送信してきた各中継装置が中継を行っている移動局の数を調べ、その中で中継を行っている移動局の数が最小の中継装置に中継を行わせるように決定しても良い。ここでは、判定部２３は、中継装置１に移動局３との間の通信の中継を行わせると判定したものとする。判定部２３は、中継装置１に移動局３との間の通信の中継を行わせる旨の情報を通知部２１３に出力する。

　移動局３は、図２に示すように、信号受信部３１、信号送信部３２及び通信制御部３３を備えている。

　移動局３でも、中継装置１と同様に、実際には信号受信部３１及び信号送信部３２は、通信制御部３３を介して中継装置１や無線基地局２と信号の送受信を行うものである。ただし、以下では説明の都合上、信号受信部３１及び信号送信部３２が、中継装置１や無線基地局２と信号の送受信を直接行っているように説明する場合がある。

　信号受信部３１は、５番のコードを用いた同期信号の送信を指示する制御信号（送信指示信号）を制御信号送信部２１２から受ける。信号受信部３１は、信号送信部３２に指定されたコード番号である５番の情報及び同期信号の送信指示を受けた旨の情報を信号送信部３２へ出力する。

　信号送信部３２は、生成部３２１及び無線信号送信部３２２を有している。信号送信部３２は、無線基地局２に対し通信内容を含む信号などを送信する。また、信号送信部３２は、指定されたコード番号である５番の情報及び同期信号の送信指示の情報を信号受信部３１から受ける。

　生成部３２１は、信号受信部３１から受信したコード番号の５番の情報を用いて、同期信号を生成する。

　無線信号送信部３２２は、生成部３２１が生成した同期信号を無線基地局２へ向けて送信する。この同期信号は、例えばプリアンブル信号などを用いることができる。

　次に、図３を参照して、無線通信システムにおける中継装置決定の処理の全体的な流れの概略を説明する。図３は、実施例２に係る無線通信システムにおける中継装置決定のシーケンス図である。図３で示される縦軸は紙面に向かって下方向に時間の経過を表している。また、各縦軸はその縦軸の紙面に向かって上部に示された各装置の動作を表している。また、各縦軸を結ぶ矢印は、矢印方向にデータが流れていることを表している。

　無線基地局２は、移動局３の識別情報及び受信パワーの閾値を中継装置１に送信する。そして、中継装置１は、移動局３の識別情報及び受信パワーの閾値を無線基地局から受信する（ステップＳ１０１）。

　次に、無線基地局２は、移動局３と自装置との通信の中継装置を決めるための無線信号（同期信号）の送信を指示する制御信号（送信指示信号）を移動局３に向けて送信する。ここで、送信指示信号には、移動局３の識別情報及び移動局３が送信する同期信号に用いるコード番号の指定が含まれている。以下では、送信指示信号で同期信号に用いるコード番号として５番のコードが指定されたものとして説明する。移動局３は、無線基地局２から送信指示信号を受信する（ステップＳ１０２）。

　中継装置１は、無線基地局２から出力された信号を取得し、その取得した信号に移動局３の識別情報が含まれているか判定する。そして、中継装置１は、取得した信号に移動局３の識別情報が含まれている場合に、その信号を受信する。ここでの「取得」とは、単に信号を手に入れることを意味し、その場合、各信号を後の処理に回すか廃棄するかは決まっていない。これに対し、ここでの「受信」とは、信号を後の処理（例えば、ステップＳ１０４など）に回すことを決定して受け入れることを意味する。このようにして、中継装置１は、移動局３に向けて送信された送信指示信号を能動的に受信する（ステップＳ１０３）。ここで、能動的とは、無線基地局２が中継装置１宛に送信した信号ではない信号を勝手に中継装置１が取得することを意味する。言い換えれば、能動的とは、中継装置１が送信指示信号を受信したことを無線基地局２が感知しないことを意味する。

　中継装置１は、無線基地局２から受信した送信指示信号から、同期信号に含ませるデータの種類として指定されているコード番号を取得する。（ステップＳ１０４）。ここでは、中継装置１は、コード番号として５番を取得する。

　移動局３は、送信指示信号で指定されたデータの種類を含む同期信号を生成する。ここでは、移動局３は、５番のコードを含む同期信号を生成する。そして、移動局３は生成した同期信号を無線基地局２に向けて送信する（ステップＳ１０５）。

　中継装置１は、無線基地局２のセル内に存在する各移動局から信号を取得する。そして、中継装置１は、無線基地局２が移動局３に対して同期信号に含ませることを指定した番号のコードが、取得した信号に含まれているか否かを判定する。中継装置１は、取得した信号に指定した番号のコードが含まれている場合、その指定した番号のコードが含まれている信号を受信する（ステップＳ１０６）。ここでの「取得」とは、単に信号を手に入れることを意味し、その場合、各信号を後の処理に回すか廃棄するかは決まっていない。これに対し、ここでの「受信」とは、信号を後の処理（例えば、ステップＳ１０７など）に回すことを決定して受け入れることを意味する。ここで、指定した番号のコードが含まれている信号であれば移動局３からの同期信号であるので、中継装置１は、移動局３からの同期信号を特定して受信することができることになる。ここでは、中継装置１は、５番のコードが含まれている信号を受信する。

　中継装置１は、受信した移動局３からの同期信号、具体的には５番のコードを用いた無線信号の受信パワーを測定する。（ステップＳ１０７）。

　そして、中継装置１は、移動局３からの同期信号の受信パワーが無線基地局２から受信した受信パワーの閾値以上か否かを判定する。中継装置１は、移動局３からの同期信号の受信パワーが閾値以上であると判定した場合、移動局３からの同期信号の受信パワーを移動局３の識別情報とともに無線基地局２へ送信する（ステップＳ１０８）。

　これにより、無線基地局２は、移動局３が送信した同期信号の中継装置１における受信パワーを取得することができ、中継装置１に移動局３との通信の中継を行わせるか否かを判定できる。そして、無線基地局２が移動局３との通信の中継を中継装置１に行わせると決めた場合、無線基地局２は、中継装置１に対して移動局３との通信の中継を指示する。そして、その後の無線基地局２と移動局３との通信は、中継装置１を介して行われることになる。

　さらに、図４～図６を参照して、中継装置１、無線基地局２及び移動局３をより具体的に説明する。図４は、実施例２に係る無線基地局の詳細を表すブロック図である。図５は、実施例２に係る中継装置の詳細を表すブロック図である。図６は、実施例２に係る移動局の詳細を表すブロック図である。ここで、図２では説明を分かりやすくするため、各装置の機能の説明に合わせて必要な部分のみを記載している。これに対し、図４～図６では各装置の実際の動作を細かく説明するため、実際の動作に近い構成で表現している。また、図４～図６では、図２で省略されている部分も追加して記載している。

　まず、図４を参照して、無線基地局２の詳細を説明する。無線基地局２は、細かくは図４に示すように信号送信部２１と信号受信部２２に加えて制御部２３０を備えている。

　信号受信部２２は、無線受信部２２１及び受信信号複合部２２２を有している。

　無線受信部２２１は、中継装置１や移動局３からの信号を受信する。そして、無線受信部２２１は、受信した信号を受信信号複合部２２２へ出力する。

　受信信号複合部２２２は、無線受信部２２１から信号の入力を受ける。そして、受信信号複合部２２２は、無線受信部２２１から受信した信号に対し複合化処理を施す。受信信号複合部２２２は、複合化した信号を制御部２３０へ出力する。

　制御部２３０は、判定部２３や移動局選択部２４を有している。移動局選択部２４は、受信信号複合部２２２により複合化された信号を受けて、その信号を送信した移動局との通信状態を監視し、通信状態が悪い移動局を選択する。ここでは、移動局選択部２４は、通信状態の悪い移動局として移動局３を抽出したものとする。

　そして、制御部２３０は、移動局選択部２４により選択された通信状態の悪い移動局である移動局３の識別情報を含む制御信号を生成するように、中継装置向制御信号生成部２１４を制御する。また、制御部２３０は、移動局３に対する特定の番号（ここでは、５番）のコードの指定を含む送信指示の制御信号を生成するよう、移動局向制御信号生成部２１５を制御する。

　さらに、判定部２３は、移動局３からの同期信号及びその同期信号に含まれる移動局３の識別情報の入力を受信信号複合部２２２から受ける。また、判定部２３は、中継装置１から入力された受信パワー及び移動局３の識別情報の入力を受信信号複合部２２２から受ける。そして、判定部２３は、中継装置１に移動局３との通信の中継を行わせるか否かを判定する。中継装置１に移動局３との通信の中継を行わせる場合、制御部２３０は、中継装置１に対する移動局３との通信の中継の実行指示の制御信号を生成するよう中継装置向制御信号生成部２１４を制御する。

　信号送信部２１は、中継装置向制御信号生成部２１４、移動局向制御信号生成部２１５、送信信号生成部２１６及び無線送信部２１７を有している。中継装置向制御信号生成部２１４、送信信号生成部２１６及び無線送信部２１７を組み合わせたものの機能の一部が、特定情報送信部２１１及び制御信号送信部２１２の一例である。また、移動局向制御信号生成部２１５、送信信号生成部２１６及び無線送信部２１７を組み合わせたものの機能の一部が制御信号送信部２１２の一例である。

　中継装置向制御信号生成部２１４は、制御部２３０からの制御を受けて、移動局３の識別情報を含む制御信号を生成する。そして、中継装置向制御信号生成部２１４は、生成した移動局３の識別情報を含む制御信号を送信信号生成部２１６へ出力する。また、中継装置向制御信号生成部２１４は、制御部２３０からの制御を受けて、中継装置１に対する移動局３との通信の中継の実行指示の制御信号を生成する。そして、中継装置向制御信号生成部２１４は、生成した中継装置１に対する移動局３との通信の中継の実行指示の制御信号を送信信号生成部２１６へ出力する。

　移動局向制御信号生成部２１５は、制御部２３０からの制御を受けて、移動局３に対する５番のコードを含む送信指示の制御信号を生成する。そして、移動局向制御信号生成部２１５は、生成した移動局３に対する５番のコードの指定を含む送信指示の制御信号を送信信号生成部２１６へ出力する。

　送信信号生成部２１６は、移動局３の識別情報を含む制御信号を中継装置向制御信号生成部２１４から受け、移動局３の識別情報を含む送信信号を生成する。この送信信号の生成には、符号化などが含まれる。そして、送信信号生成部２１６は、移動局３の識別情報を含む送信信号を無線送信部２１７へ出力する。また、送信信号生成部２１６は、中継装置１に対する移動局３との通信の中継の実行指示の制御信号を中継装置向制御信号生成部２１４から受け、移動局３との通信の中継の実行指示の送信信号を生成する。そして、送信信号生成部２１６は、移動局３との通信の中継の実行指示の送信信号を無線送信部２１７へ出力する。さらに、送信信号生成部２１６は、移動局３に対する５番のコードの指定を含む送信指示の制御信号の入力を移動局向制御信号生成部２１５から受ける。そして、送信信号生成部２１６は、５番のコードの指定を含む送信指示の送信信号である送信指示信号を生成する。そして、送信信号生成部２１６は、生成した送信指示信号を無線送信部２１７へ出力する。

　無線送信部２１７は、移動局３との通信の中継の実行指示の送信信号、移動局３との通信の中継の実行指示の送信信号及び送信指示信号を中継装置１や移動局３に向けて送信する。

　次に図５を参照して、中継装置１の詳細を説明する。中継装置１は、無線受信部１０１、受信信号複合部１０２、制御信号生成部１０３、送信信号生成部１０４、無線送信部１０５及び制御部１０６を備えている。図５の無線受信部１０１、受信信号複合部１０２及び制御部１０６を組み合わせたものの機能の一部が無線信号受信部１２の一例である。また、制御信号生成部１０３、送信信号生成部１０４及び無線送信部１０５を組み合わせたものの機能の一部が品質送信部１４の一例である。さらに、無線受信部１０１、受信信号複合部１０２、制御信号生成部１０３、送信信号生成部１０４、無線送信部１０５及び制御部１０６を組み合わせたものの機能の一部が中継部１７の一例である。さらに、図５では、実線の矢印が無線基地局２からの信号の流れを表しており、一点鎖線の矢印が移動局３からの信号の流れを表している。

　無線受信部１０１は、無線基地局２や移動局３から信号を受信する。そして、無線受信部１０１は、無線基地局２や移動局３からの信号を受信信号複合部１０２へ出力する。また、無線受信部１０１は、制御信号受信部１２１を有している。そして、制御信号受信部１２１は、移動局３の識別情報の入力を情報受信部１１から受ける。そして、制御信号受信部１２１は、無線基地局２から送信された信号の中から移動局３に向けられた送信指示信号を取得する。そして、制御信号受信部１２１は、移動局３に向けられた送信指示信号を受信信号複合部１０２へ出力する。また、無線受信部１０１は、無線基地局２から受信パワーの閾値を含む信号を受信する。そして、無線受信部１０１は、受信パワーの閾値を含む信号を受信信号複合部１０２へ出力する。また、無線受信部１０１の信号受信部１２３は、送信指示信号において指定されたコード番号である５番のレプリカの入力を種類取得部１２２から受ける。そして、無線受信部１０１は、各移動局から無線基地局２へ送信された信号の中から、５番のレプリカを乗算したときにピークが高くなる信号を特定する。そして、無線受信部１０１は、特定した信号を移動局３から送信された同期信号として受信する。無線受信部１０１は、移動局３から送信された同期信号を受信信号複合部１０２へ出力する。

　受信信号複合部１０２は、無線受信部１０１から入力された信号に対し複合化処理を施す。受信信号複合部１０２の情報受信部１１は、複合化した信号の中から、送信指示信号の送信先の移動局の識別情報が含まれる信号を抽出し、その送信指示信号の送信先の移動局の識別情報を受信する。本実施例では、情報受信部１１は移動局３の識別情報を受信する。そして、情報受信部１１は、無線受信部１０１の制御信号受信部１２１へ移動局３の識別情報を出力する。また、受信信号複合部１０２は、無線受信部１０１から受信した受信パワーの閾値を含む信号を複合化し、受信パワーの閾値を制御部１０６へ出力する。また、受信信号複合部１０２は、無線基地局２から移動局３への送信指示信号及び移動局３から無線基地局２への同期信号を無線受信部１０１から受けて複合化する。そして、受信信号複合部１０２は、複合化した送信指示信号及び同期信号を制御部１０６へ出力する。

　制御部１０６は、種類取得部１２２及び測定部１３を含む。そして、制御部１０６は、中継装置１の動作の統括制御を行う。また、制御部１０６は、無線基地局２と移動局３との通信の中継を行う場合には、無線受信部１０１で受けた信号を転送するための制御信号を生成するように、制御信号生成部１０３を制御する。

　種類取得部１２２は、無線基地局２から移動局３へ送信された送信指示信号の入力を受信信号複合部１０２から受ける。そして、種類取得部１２２は、送信指示信号で指定されているコード番号を取得する。ここでは、種類取得部１２２は、５番を取得する。そして、種類取得部１２２は、５番のコードのレプリカを作成し、信号受信部１２３へ出力する。

　また、測定部１３は、移動局３から送信された同期信号の入力を受信信号複合部１０２から受ける。そして、測定部１３は、移動局３から送信された同期信号の受信パワーを測定する。

　制御部１０６は、受信パワーの閾値の入力を閾値受信部１５から受ける。そして、制御部１０６は、測定部１３で測定された受信パワーが閾値以上である場合に、その測定結果及びその同期信号の送信元の識別情報を無線基地局に送信する制御信号を生成するよう制御信号生成部１０３を制御する。

　制御信号生成部１０３は、制御部１０６からの制御を受けて制御信号を生成する。そして、制御信号生成部１０３は、生成した制御信号を送信信号生成部１０４へ出力する。例えば、制御信号生成部１０３は、制御部１０６からの制御を受けて、同期信号の受信パワー及びその同期信号に含まれる送信元の識別情報を含む制御信号を生成する。そして、制御信号生成部１０３は、同期信号の受信パワー及びその同期信号に含まれる送信元の識別情報を含む制御信号を送信信号生成部１０４へ出力する。

　送信信号生成部１０４は、制御信号生成部１０３からの制御信号の入力を受けて、その制御信号を含む送信信号を生成する。この送信信号の生成には信号の符号化などが含まれる。送信信号生成部１０４は、生成した送信信号を無線送信部１０５へ出力する。例えば、送信信号生成部１０４は、同期信号の受信パワー及びその同期信号に含まれる送信元の識別情報を含む制御信号の入力を制御信号生成部１０３から受ける。そして、送信信号生成部１０４は、同期信号の受信パワー及びその同期信号に含まれる送信元の識別情報を含む送信信号を生成する。

　無線送信部１０５は、送信信号生成部１０４から入力された送信信号を無線基地局２又は移動局３へ送信する。

　次に図６を参照して、移動局３の詳細を説明する。移動局３は、信号受信部３１、制御部３０１及び信号送信部３２を有している。

　信号受信部３１は、無線受信部３１２及び受信信号複合部３１１を有している。無線受信部３１２は、中継装置１及び無線基地局２から送信された信号を受信する。そして、無線受信部３１２は、中継装置１及び無線基地局２から受信した信号を受信信号複合部３１１へ出力する。受信信号複合部３１１は、無線受信部３１２から入力された信号に対し複合化処理を施す。そして、受信信号複合部３１１は、制御部３０１に複合化した信号を送信する。例えば、無線基地局２から５番のコードの指定を含む送信指示信号を無線受信部３１２が受信した場合、受信信号複合部３１１は、５番のコードの指定を含む送信指示信号を複合化して制御部３０１へ出力する。

　制御部３０１は、５番のコードの指定を含む送信指示信号の入力を受信信号複合部３１１から受ける。そして、制御部３０１は、５番のコードを含む同期信号を生成するよう送信信号生成部３２３を制御する。

　信号送信部３２は、送信信号生成部３２３及び無線送信部３２４を有している。さらに、送信信号生成部３２３は、生成部３２１を有している。また、無線送信部３２４は、無線信号送信部３２２を有している。

　送信信号生成部３２３は、制御部３０１からの制御を受けて送信信号を生成する。例えば、送信信号生成部３２３は、制御部３０１から５番のコードを用いた制御信号を生成する制御を受ける。そして、生成部３２１は、５番のコードを用いた同期信号を生成する。送信信号生成部３２３は、生成した５番のコードを含む同期信号を無線送信部３２４へ出力する。

　無線送信部３２４は、送信信号生成部３２３から入力された送信信号を無線基地局２に向けて送信する。例えば、無線送信部３２４は、同期信号の入力を送信信号生成部３２３から受ける。そして、無線送信部３２４の無線信号送信部３２２は、無線基地局２に向けて同期信号を送信する。

　次に、図７を参照して、中継装置決定の処理における無線基地局の動作を説明する。ここで、図７は、中継装置決定の処理における無線基地局の動作を表すフローチャートである。以下の説明では、通信状態が悪い移動局が複数ある場合、中継装置１に中継を行わせるか否かを移動局毎に順次決定するように説明している。ただし、複数の移動局に対する中継装置決定の処理は実際には同時に行っても良い。また、ここでは、中継装置１以外の中継装置については考慮せず、中継装置１が受信パワーを送信してきて、且つ中継装置１において移動局の信号の受信が成功していれば、その移動装置との通信の中継を中継装置１に行わせるものとする。

　移動局選択部２４は、無線基地局２のセル内に存在する移動局のうち通信状態が悪い移動局を選択する。ここでは、通信状態が悪い移動局がＭ個あった場合で説明する。すなわち、移動局選択部２４は、Ｍ個の移動局を選択する（ステップＳ２０１）。

　信号送信部２１は、自己が有するカウンタをリセットしｉ＝１と設定する（ステップＳ２０２）。

　特定情報送信部２１１は、移動局ｉの識別情報を中継装置１に送信する。また、信号送信部２１は、受信パワーの閾値を中継装置１に送信する（ステップＳ２０３）。

　制御信号送信部２１２は、送信指示信号を移動局ｉに送信（ステップＳ２０４）。

　信号受信部２２は、移動局ｉからの同期信号の受信パワーが中継装置１から送られてきたか否かを判定する（ステップＳ２０５）。移動局ｉからの同期信号の受信パワーが送られてきていない場合には（ステップＳ２０５否定）、信号受信部２２は移動局ｉからの同期信号の受信パワーが中継装置１から送られてくるまで待機する。

　それに対して、移動局ｉからの同期信号の受信パワーが送られてきた場合には（ステップＳ２０５肯定）、信号受信部２２は、移動局ｉからの同期信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０６）。移動局ｉからの同期信号を受信しない場合には（ステップＳ２０６否定）、移動局ｉとの通信における中継装置の決定の処理を終了し、ステップＳ２０９へ進む。

　これに対して、移動局ｉからの同期信号を受信した場合には（ステップＳ２０６肯定）、判定部２３は、中継装置１が移動局ｉからの信号の受信に成功したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。具体的には、判定部２３は、中継装置１から受信した信号から、受信パワーを測定した同期信号の送信元の識別情報を取得する。そして、判定部２３は、同期信号の送信元の識別情報と移動局ｉの識別情報とが一致する場合に中継装置１が移動局ｉからの信号の受信に成功したと判定する。そして、中継装置１が移動局ｉからの信号の受信に失敗している場合（ステップＳ２０７否定）、判定部２３は、移動局ｉとの通信における中継装置の決定の処理を終了し、ステップＳ２０９へ進む。

　これに対して、中継装置１が移動局ｉからの信号の受信に成功している場合（ステップＳ２０７肯定）、判定部２３は、移動局ｉとの通信の中継を中継装置１に行わせることを決定する（ステップＳ２０８）。

　信号送信部２１は、自己のカウンタをインクリメントする、すなわちｉ＝ｉ＋１とする（ステップＳ２０９）。

　そして、信号送信部２１は、ｉがＭより大きいか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ｉがＭ以下の場合（ステップＳ２１０否定）、ステップＳ２０３に戻り次の移動局に対する中継装置の決定処理を行う。これに対し、ｉがＭより大きい場合（ステップＳ２１０肯定）、無線基地局２は中継装置決定の処理を終了する。

　次に、図８を参照して、中継装置決定の処理における中継装置１の動作を説明する。図８は、中継装置決定の処理における中継装置の動作を表すフローチャートである。

　情報受信部１１が特定情報送信部２１１から移動局ｉの識別情報を受信するとともに、閾値受信部１５は、信号送信部２１から受信パワーの閾値を受信する（ステップＳ３０１）。

　制御信号受信部１２１は、無線基地局２が送信した信号に移動局３の識別情報が含まれるかを確認し、その信号が移動局ｉに向けて送信されたものである場合に、移動局ｉに向けて送信された送信指示信号として受信する（ステップＳ３０２）。

　種類取得部１２２は、制御信号受信部１２１が受信した送信指示信号で指定されているコード番号を取得する（ステップＳ３０３）。

　信号受信部１２３は、移動局ｉからの同期信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ３０４）。移動局ｉからの同期信号を受信していない場合（ステップＳ３０４否定）、信号受信部１２３は、移動局ｉからの同期信号を受信するまで待機する。

　これに対し、移動局ｉからの同期信号を受信した場合（ステップＳ３０４肯定）、測定部１３は、移動局ｉからの同期信号の受信パワーを測定する。そして、品質送信部１４は、測定部１３が測定した受信パワーが閾値以上か否かを判定する（ステップＳ３０５）。測定部１３が測定した受信パワーが閾値より小さい場合（ステップＳ３０５否定）、中継装置１は、中継装置決定の処理を終了する。

　これに対し、測定部１３が測定した受信パワーが閾値以上の場合（ステップＳ３０５肯定）、品質送信部１４は、無線基地局２に受信パワーを送信する（ステップＳ３０６）。

　以上に説明したように、本実施例２に係る中継装置は、無線基地局から入力された識別情報を基に、無線基地局から所定の移動局に向けて送信した送信指示信号を受信できる。そして、送信指示信号で指定された番号のコードを用いた同期信号を特定できる。これにより、無線基地局が移動局に所定の番号のコードを用いた同期信号の送信を指示したときに、中継装置は、所定の移動局から送信された所定の番号のコードを含む同期信号の受信パワーを能動的に取得し無線基地局に送信できる。そして、無線基地局は、所定の移動局との通信確立のために、中継装置から送られた受信品質が所定の移動局からの同期信号のものであることを所定の移動局に確認する必要が無くなる。したがって、中継装置を介した無線基地局と移動局との間の通信が確立するまでの時間を短縮できる。また、中継装置は、所定の移動局からの同期信号のみを処理するため、負荷が軽減でき消費電力を抑えることができる。さらに、中継装置は所定の移動局からの同期信号しか処理しないため、中継装置から基地局へ送信される信号を減らすことができ、信号の干渉を軽減することができる。

　本実施例に係る無線通信システムは、送信指示信号で指定するデータの種類を無線基地局が中継装置に対して予め通知しておくことが実施例２と異なるものである。図９は、変形例に係る無線通信システムのブロック図である。図９に示すように、本実施例２に係る中継装置１は、図２に示す実施例２に係る中継装置１から制御信号受信部１２１及び種類取得部１２２を除いた構成である。ここで、図９において図２と同様の符号を有するものは特に説明のない限り同様の機能を有するものとする。

　情報受信部１１は、無線基地局２が移動局３に対して送信する送信指示信号で指定されるデータの種類を特定情報送信部２１１から受信する。そして、情報受信部１１は、無線基地局２が移動局３に対して送信する送信指示信号で指定されるコード番号を信号受信部１２３へ出力する。

　信号受信部１２３は、無線基地局２が移動局３に対して送信する送信指示信号で指定されるコード番号の入力を情報受信部１１から受ける。そして、信号受信部１２３は、指定された番号のコードのレプリカを生成し、無線基地局２のセル内に存在する各移動局からの信号に対して生成したレプリカを乗算することで、移動局３からの同期信号を特定する。そして、信号受信部１２３は、移動局３からの同期信号を受信する。

　次に図１０を参照して、本実施例３に係る無線通信システムにおける中継装置決定の処理の流れを説明する。図１０は、実施例３に係る無線通信システムにおける中継装置決定のシーケンス図である。

　無線基地局２は、移動局３に対する送信指示信号で指定するコード番号及び受信パワーの閾値を中継装置１に送信する（ステップＳ４０１）。ここでは、中継装置１は、無線基地局２からデータの種類を受信するので、無線基地局２から移動局３に向けて送信された送信指示信号から指定されているコード番号を取得する必要が無い。そのため、無線基地局２は、中継装置１に対して移動局３の識別信号の通知は行わない。

　無線基地局２は、移動局３に向けて送信指示信号を送信する（ステップＳ４０２）。本実施例では、中継装置１は、移動局３に向けて送信された送信指示信号を受信しない。

　移動局３は、送信指示信号で指定されたコード番号を含む同期信号を無線基地局２に向けて送信する（ステップＳ４０３）。

　中継装置１は、無線基地局２から受信したコード番号を用いて、移動局３から無線基地局２に向けて送信された同期信号を受信する（ステップＳ４０４）。

　中継装置１は、移動局３からの同期信号の受信パワーを測定する（ステップＳ４０５）。

　中継装置１は、同期信号の受信パワー及び同期信号に含まれる送信元の識別情報を無線基地局２へ送信する（ステップＳ４０６）。

　これにより、無線基地局２は、移動局３が送信した同期信号の中継装置１における受信パワーを取得することができ、中継装置１に移動局３との通信の中継を行わせるか否かを判定できる。そして、無線基地局２と移動局３との通信の中継を中継装置１に行わせる場合、無線基地局２は、中継装置１に対して移動局３との通信の中継を指示する。そして、その後の無線基地局２と移動局３との通信は、中継装置１を介して行われることになる。

　以上に説明したように、本実施例３に係る無線通信システムは、中継装置において、無線基地局から移動局に向けて送信された送信指示信号を受信し、その送信指示信号で指定されているデータの種類を取得する必要が無くなる。これにより、中継装置の処理が軽減でき、中継装置の消費電力をより抑えることができる。
（変形例）

　次に、実施例４に係る無線通信システムについて説明する。本実施例に係る無線通信システムは、時間をずらして複数の移動局に対して送信指示信号を送信し、さらに各移動局からの同期信号の受信パワーを無線基地局に時間をずらして送信する構成である。本実施例４における構成は、実施例１、実施例２及び実施例３のいずれに対しても用いることができる。ここでは、図２を用いて、実施例２に本実施例の構成を用いた無線通信システムで説明する。以下では、無線基地局２のセル内に複数の移動局が存在し、その中に移動局３が含まれているものとする。

　無線基地局２の制御信号送信部２１２は、移動局選択部２４で選択された各移動局に対する送信指示信号を所定の時間間隔で時間を異ならせて送信する。

　制御信号受信部１２１は、送信指示信号を制御信号送信部２１２から受信するとともに、その受信した時刻を記憶する。ここで、制御信号送信部２１２が時間をずらして各移動局に対する送信指示信号を送信するので、制御信号受信部１２１は、制御信号送信部２１２が送信した各移動局への送信指示信号を順次受信していくことになる。そして、制御信号受信部１２１は種類取得部１２２に送信指示信号とともに受信した時刻を出力する。以下では、制御信号受信部１２１が、移動局３に対する送信指示信号を受信した場合で説明する。

　種類取得部１２２は、送信指示信号から指定されているデータの種類を取得する。そして、種類取得部１２２は、データの種類とともに、制御信号受信部１２１が移動局３に対する送信指示信号を受信した時刻を信号受信部１２３へ出力する。

　信号受信部１２３は、移動局３から無線基地局２へ向けて送信された同期信号を受信する。そして、信号受信部１２３は、移動局３からの同期信号とともに、制御信号受信部１２１が移動局３に対する送信指示信号を受信した時刻を測定部１３へ出力する。

　測定部１３は、移動局３からの同期信号の受信パワーを測定する。そして、測定部１３は、移動局３からの同期信号の受信パワーとともに制御信号受信部１２１が移動局３に対する送信指示信号を受信した時刻を品質送信部１４へ送信する。

　品質送信部１４は、移動局からの同期信号の受信パワーを送信するタイミングを決定するためのフレーム数を予め有している。

　品質送信部１４は、移動局３からの同期信号の受信パワーが閾値以上か否かを判断する。そして、品質送信部１４は、制御信号受信部１２１が移動局３に対する送信指示信号を受信したタイミングから予め決められているフレーム数後の信号によって、移動局３からの同期信号の受信パワーを無線基地局２に送信する。ここで、本実施例２では所定のフレーム数を用いて時間差を作出したが、これは所定の時間差が作出できれば他の方法でもよく例えば何スロット後の信号で受信パワーを通知するなどの方法でも良い。この場合、品質送信部１４は、判定部２３に同期信号の送信元の識別情報の送信は行わない。品質送信部１４による、所定の時間差による受信パワーの送信が、無線信号を受信してから所定時間後に受信品質を送信することの一例である。

　判定部２３は、制御信号受信部１２１が送信指示信号を受信してから品質送信部１４による同期信号の受信パワーの送信までの時間（例えば、フレーム数）を予め記憶している。そして、判定部２３は、品質送信部１４から同期信号の受信パワーを受信すると、制御信号送信部２１２が送信指示信号を送信したタイミングから送信先の移動局の識別情報を取得する。例えば、判定部２３が、制御信号受信部１２１が送信指示信号を受信してから品質送信部１４による同期信号の受信パワーの送信までの時間をｎフレームと記憶していたとする。その場合、判定部２３は、品質送信部１４から移動局３からの同期信号の受信パワーを受信すると、その受信したタイミングからｎフレーム前に制御信号送信部２１２が送信指示信号を送信した移動局を検索し、移動局３の識別情報を取得する。これにより、判定部２３は、品質送信部１４から受信した同期信号の受信パワーが、どの移動局からの同期信号の受信パワーかを特定することができる。

　以上に説明したように、本変形例に係る無線通信システムでは、中継装置１が受信した同期信号の送信元の識別情報を送信する必要が無くなる。これにより、中継装置１から送信される情報を減らすことができ、無線通信の負荷を減らすことが可能となる。

　１　中継装置
　２　無線基地局
　３　移動局
　１１　情報受信部
　１２　無線信号受信部
　１３　測定部
　１４　品質送信部
　１５　閾値受信部
　１６　通信制御部
　１７　中継部
　２１　信号送信部
　２２　信号受信部
　２３　判定部
　２４　移動局選択部
　２５　通信制御部
　３１　信号受信部
　３２　信号送信部
　３３　通信制御部
　１２１　制御信号受信部
　１２２　種類取得部
　１２３　信号受信部
　２１１　特定情報送信部
　２１２　制御信号送信部
　２１３　通知部
　３２１　生成部
　３２２　無線信号送信部

Claims (9)

1. 　所定の移動局が送信する所定の種類のデータを用いた無線信号を特定するための特定情報を受信する情報受信部と、
   　前記特定情報を基に、前記所定の移動局が送信した前記所定の種類のデータを用いた無線信号を受信する無線信号受信部と、
   　前記無線信号受信部が受信した前記無線信号の受信品質を測定する測定部と、
   　前記測定部が測定した前記無線信号の受信品質を送信する品質送信部と
   　を備えたことを特徴とする中継装置。
2. 　前記情報受信部は、前記特定情報として前記所定の移動局の識別情報を受信し、
   　前記無線信号受信部は、
   　前記データの種類の指定を含む前記所定の移動局に対する送信を指示する制御信号を、前記識別情報を基に受信する制御信号受信部と、
   　前記制御信号で指定されている前記データの種類を取得する種類取得部と、
   　前記種類取得部が取得した種類のデータを用いた前記所定の移動局が送信した前記無線信号を受信する信号受信部と
   　を備えたことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
3. 　前記情報受信部は、前記特定情報として前記データの種類を受信し、
   　前記無線信号受信部は、前記情報受信部が受信した種類のデータを用いた前記所定の移動局が送信した無線信号を受信する
   　ことを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
4. 　受信品質の閾値を受信する閾値受信部をさらに備え、
   　前記品質送信部は、前記測定部が測定した前記無線信号の受信品質が前記閾値以上の場合に、前記無線信号の受信品質を送信することを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
5. 　前記情報受信部は、前記無線信号受信部が前記無線信号を受信してから所定時間後に前記受信品質を送信することを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
6. 　前記品質送信部は、前記受信品質とともに前記識別情報を送信することを特徴とする請求項１に記載の中継装置。
7. 　所定の移動局が送信する所定の種類のデータを用いた無線信号を特定するための特定情報を受信し、
   　前記特定情報を基に、前記所定の移動局が送信した前記所定の種類のデータを用いた無線信号を受信し、
   　前記無線信号の受信品質を測定し、
   　前記測定した前記無線信号の受信品質を送信する、
   　ことを含む中継装置制御方法。
8. 　無線基地局及び中継装置を含む無線通信システムであって、
   　前記無線基地局は、
   　所定の移動局が送信する所定の種類のデータを用いた無線信号を特定するための特定情報を前記中継装置に送信する特定情報送信部と、
   　前記所定のデータの種類を用いた無線信号の送信を指示する制御信号を前記所定の移動局に送信する制御信号送信部と、
   　前記中継装置が受信した前記無線信号の受信品質を前記中継装置から受信する品質受信部と、
   　前記中継装置が受信した前記無線信号の受信品質を基に、前記中継装置に前記所定の移動局との通信の中継を行わせるか否かを判定する判定部と、
   　前記中継装置に前記所定の移動局との通信の中継の指示を通知する通知部とを備え、
   　前記中継装置は、
   　前記特定情報を受信する情報受信部と、
   　前記特定情報を基に、前記所定の移動局が送信した前記所定の種類のデータを用いた無線信号を受信する無線信号受信部と、
   　前記無線信号受信部が受信した前記無線信号の受信品質を測定する測定部と、
   　前記測定部が測定した前記無線信号の受信品質を送信する品質送信部と
   　前記中継装置から前記中継の指示を受けて、前記中継装置と前記所定の移動局との通信を中継する中継部とを備えた
   　ことを特徴とする無線通信システム。
9. 　無線基地局、中継装置、及び移動局を含む無線通信システムであって、
   　前記無線基地局は、
   　前記移動局が送信する所定の種類のデータを用いた無線信号を特定するための特定情報を前記中継装置に送信する特定情報送信部と、
   　前記所定のデータの種類を用いた無線信号の送信を指示する制御信号を前記所定の移動局に送信する制御信号送信部と、
   　前記中継装置が受信した前記無線信号の受信品質を前記中継装置から受信する品質受信部と、
   　前記中継装置が受信した前記無線信号の受信品質を基に、前記中継装置に前記所定の移動局との通信の中継を行わせるか否かを判定する判定部と、
   　前記中継装置に前記所定の移動局との通信の中継の指示を通知する通知部とを備え、
   　前記移動局は、
   　前記制御信号を前記無線基地局から受信して、前記制御信号で指定されている種類のデータを用いた無線信号を生成する生成部と、
   　前記生成部が生成した無線信号を前記無線基地局に送信する無線信号送信部と、
   　前記中継装置は、
   　前記特定情報を受信する情報受信部と、
   　前記特定情報を基に、前記移動局が送信した前記所定の種類のデータを用いた無線信号を受信する無線信号受信部と、
   　前記無線信号受信部が受信した前記無線信号の受信品質を測定する測定部と、
   　前記測定部が測定した前記無線信号の受信品質を前記中継装置に送信する品質送信部と、
   　前記無線基地局から前記中継の指示を受けて、前記中継装置と前記移動局との通信を中継する中継部とを備えた
   　ことを特徴とする無線通信システム。

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