WO2012105683A1

WO2012105683A1 - 無線通信システムおよび経路選択方法

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Publication number: WO2012105683A1
Application number: PCT/JP2012/052483
Authority: WO
Inventors: 史朗菅原; 秀一竹花; 英伸福政; 修作福元
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2011-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2012-08-09

Abstract

　基地局装置と移動局装置とリレー局装置とのうち、いずれかは、第１の経路および第２の経路から、通信に用いる経路を選択するために必要となる伝送路品質を測定する。基地局装置または移動局装置は、移動局装置およびリレー局装置と前記基地局装置との接続状態に応じて、取得可能な測定結果に基づき、通信に用いる経路を選択する。

Description

無線通信システムおよび経路選択方法

　本発明は、無線通信システムおよび経路選択方法に関する。
　本願は、２０１１年２月３日に、日本に出願された特願２０１１－０２１９３８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来、基地局装置と、移動通信端末と、リレー局装置とを備えた無線通信システムが知られている（例えば、特許文献１）。この無線通信システムでは、移動通信端末が、基地局装置と直接通信する第一の伝送経路と、リレー局装置を経由する第二の伝送経路の通信品質の評価値を求める際に必要な情報を収集する。そして、移動局装置は、基地局装置との無線接続を確立する際に、通信品質の評価値を求めるのに必要な情報を用いて、第一及び第二の伝送経路の評価値をそれぞれ求める。そして、移動局装置は、良い評価値が得られた伝送経路を使用するべき伝送経路として選択する。

特開２０１０－２３２９４５号公報

　しかしながら、従来の無線通信システムにおいては、経路選択を行うためには、第１の伝送経路および第２の伝送経路の通信品質の評価値が必要である。そのため、例えば、基地局装置が経路選択を行う場合、移動局装置やリレー局装置において測定した通信品質を表す情報を、制御信号として基地局装置に伝送する。この伝送が通信リソースを占有してしまうため、ユーザーデータの通信効率が低下してしまうという問題がある。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザーデータの通信効率の低下を抑えつつ、第１の伝送経路と第２の伝送経路との経路選択を行う無線通信システムおよび経路選択方法を提供することにある。

（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、基地局装置と、移動局装置と、前記基地局装置と前記移動局装置間でデータ伝送を中継するリレー局装置とを備え、前記基地局装置と前記移動局装置間の第１の伝送路を使用する第１の経路と、前記基地局装置と前記リレー局装置間の第２の伝送路および前記リレー局装置と前記移動局装置間の第３の伝送路を使い、伝送内容を前記リレー局装置にて中継することで通信する第２の経路とを用いて通信する無線通信システムであって、前記基地局装置と前記移動局装置と前記リレー局装置とのうち、いずれかは、前記第１の経路および前記第２の経路から、通信に用いる経路を選択するために必要となる伝送路品質を測定し、前記基地局装置または前記移動局装置は、前記移動局装置および前記リレー局装置と前記基地局装置との接続状態に応じて、取得可能な測定結果に基づき、通信に用いる経路を選択する。

（２）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記移動局装置は、位置登録未済みのときは、前記第１の経路を選択して位置登録手順を実施し、待ち受け状態に遷移する。

（３）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記移動局装置は、位置登録未済みのときは、複数の前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記基地局装置各々との間の前記第１の伝送路の伝送路品質を測定し、前記測定結果に基づき、位置登録を行う前記基地局装置を選択する。

（４）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記移動局装置は、待ち受け状態にあるときは、前記基地局装置および前記リレー局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第１の伝送路および前記第３の伝送路の伝送路品質を測定し、前記基地局装置および前記リレー局装置のうち、待ち受け先の装置へ前記測定結果を伝送する。

（５）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置が前記第１の経路で接続処理を開始するときは、前記リレー局装置および前記移動局装置から得られる伝送路品質の測定結果に基づき、前記移動局装置との通信に用いる経路を選択し、前記リレー局装置は、前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第２の伝送路の伝送路品質を測定し、前記基地局装置へ前記測定結果を伝送し、前記移動局装置は、前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第１の伝送路の伝送路品質を測定し、前記基地局装置へ前記測定結果を伝送する。

（６）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置が前記第１の経路で接続処理を開始するときは、前記リレー局装置にリファレンス信号の送信を指示し、前記移動局装置は、前記リレー局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第３の伝送路の伝送路品質を測定し、前記基地局装置へ前記測定結果を伝送する。

（７）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置が前記第１の経路で接続処理を開始するときは、複数の前記リレー局装置の中から、前記移動局装置と近い位置関係にある前記リレー局装置を推定し、前記リレー局装置に対して、リファレンス信号の送信を指示する。

（８）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置および前記リレー局装置から前記リレー局装置から送信されるリファレンス信号に基づく測定結果を受信すると、前記リファレンス信号の送信を指示した前記リレー局装置に、リファレンス信号の送信終了を指示し、前記リレー局装置は、前記リファレンス信号の送信終了の指示を受信すると、前記リファレンス信号の送信を終了する。

（９）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置が前記第１の経路で接続処理を開始するときに、前記移動局装置との通信に用いる経路として前記第２の経路を選択したときは、前記移動局装置および前記リレー局装置に対して、前記移動局装置の前記リレー局装置へのハンドオーバーを指示する。

（１０）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記リレー局装置は、位置登録未済みのときは、複数の前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記基地局装置各々との間の前記第１の伝送路の伝送路品質を測定し、前記測定結果に基づき、位置登録を行う前記基地局装置を選択し、選択した前記基地局装置との間で位置登録手順を実施し、待ち受け状態に遷移する。

（１１）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記リレー局装置は、待ち受け状態にあるときは、待ち受け先の前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第２の伝送路の伝送路品質を測定し、前記接続先の基地局装置へ前記測定結果を伝送する。

（１２）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、待ち受け状態の前記リレー局装置に対する活動指示が発生した段階で、前記基地局装置は前記リレー局装置へ着信手順によって接続し、前記基地局装置と前記リレー局装置の間で接続チャネルを維持するとともに、前記リレー局装置は前記移動局装置へリファレンス信号を送信する。

（１３）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記リレー局装置は、前記移動局装置と前記基地局装置との通信を中継しているときは、通信中の前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第２の伝送路の伝送路品質を測定し、前記通信中の基地局装置へ前記測定結果を伝送する。

（１４）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記移動局装置は、前記第２の経路を選択しているときは、前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第１の伝送路の伝送路品質を測定し、前記リレー局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第３の伝送路の伝送路品質を測定し、前記リレー局装置へ前記２つの測定結果を伝送する。

（１５）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記リレー局装置は、前記移動局装置が前記第２の経路を選択しているときは、前記移動局装置から送信される前記２つの測定結果を受信し、前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第２の伝送路の伝送路品質を測定し、前記測定結果と前記２つの測定結果とを前記基地局装置へ伝送する。

（１６）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置が前記第１の経路で接続処理を開始する際に、前記移動局装置と近い位置関係にある前記リレー局装置を、一つに限定できないときは、近い位置関係にある可能性のある複数のリレー局装置に対してリファレンス信号の送信を指示し、そのリファレンス信号を用いて測定した、その基地局装置との伝送路品質の測定結果が最も良い前記リレー局装置を残し、それ以外の前記リレー局装置についてリファレンス信号の送信停止を指示する。

（１７）また、本発明の他の態様は、上述の無線通信システムであって、前記通信に用いる経路を選択するために必要となる伝送路品質として、上りの経路についても測定し、前記測定結果を、前記経路の選択に用いる。

（１８）また、本発明の他の態様は、基地局装置と、移動局装置と、前記基地局装置と前記移動局装置間でデータ伝送を中継するリレー局装置とを備え、前記基地局装置と前記移動局装置間の第１の伝送路を使用する第１の経路と、前記基地局装置と前記リレー局装置間の第２の伝送路および前記リレー局装置と前記移動局装置間の第３の伝送路を使い、伝送内容を前記リレー局装置にて中継することで通信する第２の経路とを用いて通信する無線通信システムにおける経路選択方法であって、前記第１の経路および前記第２の経路から、通信に用いる経路を選択するために必要となる伝送路品質を測定し、前記移動局装置および前記リレー局装置と前記基地局装置との接続状態に応じて、取得可能な測定結果に基づき、通信に用いる経路を選択する。

　この発明によれば、ユーザーデータの通信効率の低下を抑えつつ、第１の経路と第２の経路との経路選択を行うことができる。

この発明の第１の実施形態による無線通信システムの概略構成を示す概念図である。第１の実施形態における基地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。第１の実施形態における基地局装置１００の制御部１０３の構成を示す概略ブロック図である。第１の実施形態における基地局装置１００の接続状態記憶部１１２の記憶内容例を示す図である。第１の実施形態におけるリレー局装置２００の構成を示す概略ブロック図である。第１の実施形態における制御部２０４の構成を示す概略ブロック図である。第１の実施形態における接続情報記憶部２１２が記憶する記憶内容例を示す図である。第１の実施形態における接続情報記憶部２１２が記憶する記憶内容例を示す図である。第１の実施形態における移動局装置３００の構成を示す概略ブロック図である。第１の実施形態における制御部３０３の構成を示す概略ブロック図である。第１の実施形態における接続状態記憶部３１３の記憶内容例を示す図である。第１の実施形態における通信経路の切り替え手順を説明するシーケンス図である。この発明の第２の実施形態における基地局装置１００ａの構成を示す概略ブロック図である。第２の実施形態における制御部１０３ａの構成を示す概略ブロック図である。第２の実施形態におけるリレー局装置２００ａの構成を示す概略ブロック図である。第２の実施形態における制御部２０４ａの構成を示す概略ブロック図である。第２の実施形態における移動局装置３００ａの構成を示す概略ブロック図である。第２の実施形態における通信経路の切り替え手順を説明するシーケンス図である。この発明の第３の実施形態における基地局装置１００ｂの構成を示す概略ブロック図である。第３の実施形態における制御部１０３ｂの構成を示す概略ブロック図である。第３の実施形態におけるリレー局装置２００ｂの構成を示す概略ブロック図である。第３の実施形態における制御部２０４ｂの構成を示す概略ブロック図である。第３の実施形態における通信経路の切り替え手順を説明するシーケンス図である。変形例における通信経路の切り替え手順を説明するシーケンス図である。

［第１の実施形態］
　以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態による無線通信システムの概略構成を示す概念図である。図１で示すように、第１の実施形態にかかる無線通信システム１０は、基地局装置１００、リレー局装置２００、移動局装置３００を含んでいる。なお、基地局装置１００、リレー局装置２００、移動局装置３００の各々は、複数であってもよい。基地局装置１００と、移動局装置３００とは、基地局装置１００と移動局装置３００とが直接無線通信する第１の経路、または、リレー局装置２００が中継する第２の経路を用いて通信する。なお、基地局装置１００と移動局装置３００とが無線通信によって直接接続される時に使う伝送路は、従来の無線通信で使用されるもので、以降、第１の伝送路という。リレー局装置２００と基地局装置１００とが無線通信によって接続される時に使う伝送路はバックホールリンクと呼ばれ、従来の携帯電話と基地局間を有線の伝送路で接続する際に使用される。
　通信される信号内容を規定するインターフェイス仕様としては、Ｕｎインターフェイスなどが使用され、以降、第２の伝送路という。リレー局装置２００と移動局装置３００とが無線通信によって接続されている時に使う伝送路は、アクセスリンクと呼ばれ、以降、第３の伝送路という。

　これらの伝送路は、移動局装置３００から基地局装置１００への通信である上りの通信（アップリンク）および基地局装置１００から移動局装置３００への通信である下りの通信（ダウンリンク）に用いられる。また、上りと下りとでは、その伝送路品質は近い状態にあるが、使用する周波数帯の違いやトラフィック状況が違うために異なる品質となる。
　第１の実施形態では、伝送路の下りの伝送路品質を、その伝送路を代表する伝送路品質値として取り扱い、経路選択する場合について説明する。上述のように、第１の経路は、基地局装置１００と移動局装置３００とが直接無線通信するので、第１の伝送路のみを用いる経路である。第２の経路は、第２および第３の伝送路をリレー局装置２００が中継することで、構成される。通信に用いる経路として、第１および第２の経路がある場合、基地局装置１００もしくは移動局装置３００は、移動局装置３００およびリレー局装置２００と基地局装置１００との接続状態に応じて、取得可能な測定結果に基づき、通信に用いる経路を選択する。

　図２は、第１の実施形態における基地局装置１００の構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１００は、アンテナ１０１、受信部１０２、制御部１０３、送信部１０４、ＲＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ；リファレンス信号）出力部１０５を含んでいる。アンテナ１０１は、リレー局装置２００および移動局装置３００との間で、無線通信を行うためのアンテナである。受信部１０２は、リレー局装置２００および移動局装置３００が送信したアップリンクの信号を、アンテナ１０１を介して受信する。受信部１０２は、受信した信号を復調し、復調結果のうち、リレー局装置２００からの制御情報ＲＢＣＩと、移動局装置３００からの制御情報ＵＢＣＩを制御部１０３に出力し、それら以外のユーザーデータである受信データＲｄ１を基地局装置１００の出力として、外部に出力する。

　制御部１０３は、リレー局装置２００からの制御情報ＲＢＣＩおよび移動局装置３００からの制御情報ＵＢＣＩを受信部１０２から受けて、リレー局装置２００への制御情報ＢＲＣＩおよび移動局装置３００への制御情報ＢＵＣＩを生成する。制御部１０３は、制御情報ＢＲＣＩおよび制御情報ＢＵＣＩを、送信部１０４およびアンテナ１０１を介して、各々の装置に送信することで、各装置との通信および各装置を制御する。なお、制御部１０３の詳細については、後述する。送信部１０４は、送信すべきユーザーデータとして基地局装置１００に入力された送信データＴｄ１と、制御部１０３が出力した制御情報ＢＵＣＩ、ＢＲＣＩとを変調し、ＲＳ出力部１０５が出力したリファレンス信号と多重して、アンテナ１０１を介して無線送信する。ＲＳ出力部１０５は、リレー局装置２００、移動局装置３００において既知の信号であるリファレンス信号を出力する。なお、リファレンス信号は、その周波数、時間の配置、あるいは、用いる符号が、基地局装置１００の間、および、リレー局装置２００が送信するリファレンス信号との間で直交している。

　図３は、第１の実施形態における基地局装置１００の制御部１０３の構成を示す概略ブロック図である。制御部１０３は、接続処理部１１１、接続状態記憶部１１２、位置登録処理部１１３、経路判定部１１４、ハンドオーバー処理部１１５、リレー制御部１１６を含んでいる。接続処理部１１１は、移動局装置３００からの発呼があったとき、あるいは、移動局装置３００への着呼があったときに、移動局装置３００との間で無線通信を確立するための接続処理を行う。接続状態記憶部１１２は、移動局装置３００およびリレー局装置２００の各々との接続状態を示す情報を記憶する。接続状態には、位置登録未済み、待ち受け中、通信中がある。位置登録未済みの状態で、位置登録処理を行なうことで、待ち受け中に遷移する。また、待ち受け中の状態で、接続処理を行なうことで、通信中に遷移する。位置登録処理部１１３は、移動局装置３００およびリレー局装置２００の位置登録処理を行う。位置登録処理部１１３は、位置登録の結果を接続状態記憶部１１２に記憶させる。

　経路判定部１１４は、移動局装置３００およびリレー局装置２００が測定した伝送路品質の測定結果を用いて、移動局装置３００との通信に用いる接続経路を判定する。経路判定部１１４の判定結果と、接続状態記憶部１１２が記憶する接続状態とが異なるときは、判定結果を反映させるためのハンドオーバーをハンドオーバー処理部１１５に指示する。

　ハンドオーバー処理部１１５は、経路判定部１１４からのハンドオーバーの指示に基づき、移動局装置３００のハンドオーバーを行なう。例えば、移動局装置３００が基地局装置１００からリレー局装置２００にハンドオーバーするときは、ハンドオーバー処理部１１５は、移動局装置３００へのハンドオーバーの指示や、リレー局装置２００との間の接続処理を行う。また、ハンドオーバー処理部１１５は、ハンドオーバーした結果を接続状態記憶部１１２に記憶させる。
　リレー制御部１１６は、接続処理部１１１が接続処理を行なうと、接続した移動局装置３００の近傍に位置する（近い位置関係にある）リレー局装置２００を推測し、そのリレー局装置２００に対して活動（ａｃｔｉｖｅ）動作および待機（ｉｄｌｅ）動作を指示する。なお、リレー制御部１１６は、移動局装置３００の近傍に位置するリレー局装置２００を、一つに限定できないときは、近傍に位置する可能性がある複数のリレー局装置２００に活動動作を指示し、活動動作を開始することで送信されるリファレンス信号を用いて測定された、その基地局装置１００との間の伝送路品質が最も良いリレー局装置２００を残し、その他のリレー局装置に対して、待機動作を指示するようにしてもよい。

　図４は、第１の実施形態における基地局装置１００の接続状態記憶部１１２の記憶内容例を示す図である。接続状態記憶部１１２は、各装置の接続状態を示す情報として、図４に示すように、装置識別番号と、装置種別と、接続経路と、リレー局識別番号と、状態とを関連付けて記憶する。例えば、装置識別番号「０００１」と、装置種別「移動局」と、接続経路「第１の経路」と、リレー局識別番号「－」と、状態「待ち受け中」とを関連付けて記憶する。なお、リレー局識別番号の「－」は、該当する情報がないことを表す。

　図４の例では、接続状態記憶部１１２は、さらに、装置識別番号「Ａ００１」と、装置種別「リレー局」と、接続経路「－」と、リレー局識別番号「－」と、状態「活動中」（活動動作によって活動している状態）とを関連付けて記憶している。また、接続状態記憶部１１２は、装置識別番号「０００２」と、装置種別「移動局」と、接続経路「第２の経路」と、リレー局識別番号「Ａ００１」と、状態「通信中」とを関連付けて記憶している。また、接続状態記憶部１１２は、装置識別番号「０００３」と、装置種別「移動局」と、接続経路「第２の経路」と、リレー局識別番号「Ａ００１」と、状態「待ち受け中」とを関連付けて記憶している。また、接続状態記憶部１１２は、装置識別番号「０００４」と、装置種別「移動局」と、接続経路「第２の経路」と、リレー局識別番号「Ａ００１」と、状態「通信中」とを関連付けて記憶している。

　図５は、第１の実施形態におけるリレー局装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
　リレー局装置２００は、アンテナ２０１、上り受信部２０２、下り受信部２０３、制御部２０４、下り送信部２０５、ＲＳ出力部２０６、上り送信部２０７を含んでいる。
　アンテナ２０１は、基地局装置１００および移動局装置３００との間で、無線通信を行うためのアンテナである。上り受信部２０２は、移動局装置３００が送信したアップリンクの信号を、アンテナ２０１を介して受信する。上り受信部２０２は、受信した信号を復調し、復調結果のうち、移動局装置３００からの制御情報ＵＲＣＩを制御部２０２に出力し、それら以外のデータを中継すべきデータとして上り送信部２０７に出力する。下り受信部２０３は、基地局装置１００が送信したダウンリンクの信号を、アンテナ２０１を介して受信する。下り受信部２０３は、受信した信号を復調し、復調結果のうち、基地局装置１００からの制御情報ＢＲＣＩを制御部２０２に出力し、それら以外のデータを中継すべきデータとして下り送信部２０６に出力する。また、下り受信部２０３は、受信した信号から、基地局装置１００からのリファレンス信号ＢＲＳを抽出して、制御部２０４に出力する。

　制御部２０４は、上り受信部２０２から移動局装置３００からの制御情報ＵＲＣＩを受け、下り受信部２０３から基地局装置１００からの制御情報ＢＲＣＩを受けて、基地局装置１００への制御情報ＲＢＣＩを生成する。制御部２０４は、生成した制御情報ＲＢＣＩを、上り送信部２０７およびアンテナ２０１を介して基地局装置１００に送信する。制御部２０４は、移動局装置３００への制御情報ＲＵＣＩを生成する。制御部２０４は、生成した制御情報ＲＵＣＩを、下り送信部２０５およびアンテナ２０１を介して、移動局装置３００に送信する。これらの処理を行うことによって、制御部２０４は、各装置との通信を制御する。制御部２０４は、基地局装置１００からの制御情報ＢＲＣＩに基づいて活動動作の開始（待機動作の停止）および待機動作の開始（活動動作の停止）を制御する。なお、制御部２０４は、下り受信部２０３から受けたリファレンス信号ＢＲＳを用いて、第２の伝送路の伝送路品質を測定し、各装置との通信の制御に用いる。なお、制御部２０４の詳細については、後述する。

　下り送信部２０５は、中継すべきデータとして、下り受信部２０３から受けたデータと、制御部２０４から受けた制御情報ＲＵＣＩとを変調し、ＲＳ出力部２０６が出力したリファレンス信号と多重して、アンテナ２０１を介して移動局装置３００に無線送信する。
　ＲＳ出力部２０６は、制御部２０４からの制御に従って、基地局装置１００、移動局装置３００において既知の信号であるリファレンス信号を出力する。下り送信部２０７は、中継すべきデータとして、上り受信部２０２から受けたデータと、制御部２０４から受けた制御情報ＲＢＣＩとを変調し、アンテナ２０１を介して基地局装置１００に無線送信する。

　図６は、第１の実施形態における制御部２０４の構成を示す概略ブロック図である。制御部２０４は、ハンドオーバー処理部２１１、接続状態記憶部２１２、位置登録処理部２１３、伝送路品質測定部２１４、伝送路品質通知部２１５、活動制御部２１６を含んでいる。ハンドオーバー処理部２１１は、基地局装置１００のハンドオーバー処理部１１５および移動局装置３００との間で、ハンドオーバーに伴う接続処理を行う。また、ハンドオーバー処理部２１１は、ハンドオーバーした結果を接続状態記憶部２１２に記憶させる。接続状態記憶部２１２は、そのリレー局装置２００の基地局装置１００との接続状態を示す情報と、そのリレー局装置２００が中継している移動局装置３００の接続状態を示す情報とを記憶する。

　位置登録処理部２１３は、基地局装置１００の位置登録処理部１１３との間で、そのリレー局装置２００の位置登録処理を行う。位置登録処理部２１３は、位置登録の結果を接続状態記憶部２１２に記憶させる。伝送路品質測定部２１４は、基地局装置１００のリファレンス信号ＢＲＳに基づき、第２の伝送路の伝送路品質を測定する。伝送路品質通知部２１５は、伝送路品質測定部２１４の測定結果、および、移動局装置３００から受信した伝送路品質の測定結果を、基地局装置１００に伝送する。なお、伝送路品質通知部２１５は、通知先の基地局装置１００の識別番号を、接続状態記憶部２１２を参照して取得する。
　活動制御部２１６は、基地局装置１００からの制御情報ＢＲＣＩ（活動動作指示または待機動作指示）に基づいてＲＳ出力部２０６を制御することで、リファレンス信号の送信（活動動作）開始および送信停止（待機動作）を制御する。なお、活動制御部２１６は、基地局装置１００からの制御情報ＢＲＣＩに基づいて、上り受信部２０２、下り受信部２０３、制御部２０４の一部、下り送信部２０５、ＲＳ出力部２０６、上り送信部２０７の一部または全部の処理（活動動作）の開始および処理の停止（待機動作）を制御してもよい。これにより、活動制御部２１６は、活動動作の開始によってリレー局装置２００を待機状態（待ち受け状態）から復帰させ、待機動作の開始によってリレー局装置２００を待機状態に戻す。

　図７は、第１の実施形態における接続情報記憶部２１２が記憶する記憶内容例を示す図である。図７に示す記憶内容例は、リレー局装置２００の基地局装置１００との接続状態を示す情報である。接続情報記憶部２１２は、基地局識別番号として「Ｂ００１」を、状態として「活動中」を記憶している。

　図８は、第１の実施形態における接続情報記憶部２１２が記憶する記憶内容例を示す図である。図８に示す記憶内容例は、リレー局装置２００が中継している移動局装置３００の接続状態を示す情報である。接続情報記憶部２１２は、移動局識別番号「０００２」と、状態「通信中」とを対応付けて記憶している。図８の例では、接続情報記憶部２１２は、さらに、移動局識別番号「０００３」と、状態「待ち受け中」とを対応付けて記憶している。また、接続情報記憶部２１２は、移動局識別番号「０００４」と、状態「通信中」とを対応付けて記憶している。

　図９は、第１の実施形態における移動局装置３００の構成を示す概略ブロック図である。移動局装置３００は、アンテナ３０１、受信部３０２、制御部３０３、送信部３０４を含んでいる。アンテナ３０１は、リレー局装置２００および基地局装置１００との間で、無線通信を行うためのアンテナである。受信部３０２は、リレー局装置２００および基地局装置１００が送信したダウンリンクの信号を、アンテナ３０１を介して受信する。受信部３０２は、受信した信号を復調し、復調結果のうち、リレー局装置２００からの制御情報ＲＵＣＩと、基地局装置１００からの制御情報ＢＵＣＩとを制御部３０３に出力し、それら以外のユーザーデータである受信データＲｄ２を移動局装置３００の出力として、出力する。また、受信部３０２は、受信した信号から、リレー局装置２００が送信したリファレンス信号ＲＲＳと、基地局装置１００が送信したリファレンス信号ＢＲＳとを抽出し、制御部３０３に出力する。

　制御部３０３は、受信部３０２から上述の制御情報ＲＵＣＩおよび制御情報ＢＵＣＩをと、上述のリファレンス信号ＲＲＳおよびリファレンス信号ＢＲＳとを受けて、リレー局装置２００への制御情報ＵＲＣＩおよび基地局装置１００への制御情報ＵＢＣＩを生成する。制御部３０３は、送信部３０４およびアンテナ３０１を介して、各々の装置に送信する。これらの処理を行うことにより、制御部３０３は、各装置との通信を制御する。なお、制御部３０３の詳細については、後述する。送信部３０４は、送信すべきユーザーデータとして移動局装置３００に入力された送信データＴｄ２と、制御部３０３が出力した制御情報ＵＲＣＩおよび制御情報ＵＢＣＩとを変調し、アンテナ３０１を介して無線送信する。

　図１０は、第１の実施形態における制御部３０３の構成を示す概略ブロック図である。制御部３０３は、ハンドオーバー処理部３１１、接続処理部３１２、接続状態記憶部３１３、位置登録処理部３１４、伝送路品質測定部３１５、伝送路品質通知部３１６を含んでいる。ハンドオーバー処理部３１１は、基地局装置１００のハンドオーバー処理部１１５からハンドオーバーの指示の指示を受けて、ハンドオーバーを行う。例えば、基地局装置１００からリレー局装置２００にハンドオーバーするときは、リレー局装置２００のハンドオーバー処理部２１１との間で接続処理を行った後、ハンドオーバーの完了をリレー局装置２００経由で、基地局装置１００に伝送する。また、ハンドオーバー処理部３１１は、ハンドオーバーした結果を接続状態記憶部３１３に記憶させる。

　接続処理部３１２は、待ち受け中に、発呼または着呼があったときに、接続状態記憶部３１３を参照して、基地局装置１００またはリレー局装置２００と間で接続処理を行う。
　接続処理部３１２は、接続状態記憶部３１３が記憶している接続経路が第１の経路のときは、基地局装置１００との間で接続処理を行い、第２の経路のときは、リレー局装置２００との間で接続処理を行う。接続状態記憶部３１３は、その移動局装置と基地局装置１００との接続状態を示す情報を記憶する。

　位置登録処理部３１４は、位置登録未済みのときに、伝送路品質測定部３１５による複数の基地局装置１００各々の第１の伝送路の下りの測定結果に基づき、複数の基地局装置１００の中から、位置登録する基地局装置１００を選択する。そして、位置登録処理部３１４は、その基地局装置１００との間で位置登録処理を行ない、待ち受け状態に遷移する。なお、第１の実施形態において、位置登録処理部３１４は、位置登録を行う経路として、基地局装置１００と直接無線通信する経路、すなわち、第１の経路を選択し、リレー局装置２００を介した経路、すなわち、第２の経路を選択することはない。

　伝送路品質測定部３１４は、受信部３０２が抽出した基地局装置１００のリファレンス信号ＢＲＳから第１の伝送路の伝送路品質を測定する。また、伝送路品質測定部３１４は、受信部３０２が抽出したリレー局装置２００のリファレンス信号ＲＲＳから第３の伝送路の伝送路品質を測定する。伝送品質通知部３１６は、伝送路品質測定部３１５の測定結果を、接続状態記憶部３１３を参照して、基地局装置１００またはリレー局装置２００に伝送する。伝送品質通知部３１６は、接続状態記憶部３１３が記憶する接続状態が待ち受け中または通信中であり、接続経路が第１の経路であれば、待ち受け先または通信中の基地局装置１００に測定結果を伝送する。また、接続状態記憶部３１３が記憶する接続状態が待ち受け中または通信中であり、接続経路が第２の経路であれば、待ち受け先または通信中のリレー局装置２００に測定結果を伝送する。

　図１１は、第１の実施形態における接続状態記憶部３１３の記憶内容例を示す図である。接続状態記憶部３１３は、移動局装置３００の接続状態を示す情報として、図１１に示すように、基地局識別番号と、接続経路と、リレー局識別番号と、状態とを記憶する。例えば、接続状態記憶部３１３は、基地局識別番号「Ｂ００１」と、接続経路「第１の経路」と、リレー局識別番号「－」と、状態（接続状態）「待ち受け中」とを記憶する。なお、図１１に示す例において、リレー局識別番号の「－」は、有効な値を記憶していないことを示す。これは、接続経路が「第１の経路」であり、リレー局装置２００を介した接続ではないためである。接続経路が「第２の経路」であるときは、接続状態記憶部３１３は、リレー局識別番号として、例えば「Ａ００１」というような、リレー局装置２００の識別番号を記憶する。接続経路が「第１の経路」であり、状態が「待ち受け中」または「通信中」のときは、基地局識別番号が示す基地局装置１００が待ち受け先または通信相手である。また、接続経路が「第１の経路」であり、状態が「待ち受け中」または「通信中」のときは、リレー局識別番号が示すリレー局装置２００が待ち受け先または通信相手であり、通信を行うときは、そのリレー局装置２００を介して、基地局識別番号が示す基地局装置１００と通信する。

　なお、移動局装置３００の伝送路品質測定部３１５は、第１の伝送路の下りの伝送路品質および第３の伝送路の下りの伝送路品質を測定するために、以下の処理を行う。つまり、伝送路品質測定部３１５は、基地局装置１００およびリレー局装置２００から送信されるリファレンス信号を復調し、それらのリファレンス信号の振幅値から受信電力を測定し、そのリファレンス信号の受信信号の分散値を求めることでノイズ電力を測定し、その受信電力とノイズ電力の比を算出することで、伝送路品質としてＳＮＲ（Signal to Noise Ratio；信号雑音比）を測定する。
　また、リレー局装置２００の伝送路品質測定部２１４は、第２の伝送路の下りの伝送路品質を測定するために、以下の処理を行う。つまり、伝送路品質測定部２１４は、基地局装置１００から送信されるリファレンス信号を復調し、そのリファレンス信号の振幅値から受信電力を測定し、そのリファレンス信号の受信信号の分散値を求めることでノイズ電力を測定し、その受信電力とノイズ電力の比を算出することで伝送路品質としてＳＮＲを測定する。

　上記伝送路品質としては、上記のＳＮＲ以外に、使用する周波数帯域幅、所要時間、伝搬損失値、伝搬損失変動幅、平均受信電力などが考えられる。周波数帯域とは、測定する時点でその伝送路で使用している周波数帯域幅である。所要時間とは、測定する時点で規定データ量をその伝送路で伝送する時間を実際に測定することで得ることができる。伝搬損失は、リファレンス信号の送信電力値から受信電力値を差し引いた値、すなわち、その伝送路の伝搬損失値（パスロス）である。伝搬損失変動幅は、伝搬損失値が単位時間の間に測定される平均値から、各値を差し引くことで得られる分散値を、その単位時間分だけ積分することで得る。平均受信電力は、リファレンス信号を受信した際に測定される信号レベルを単位時間分平均した値である。

　図１２は、第１の実施形態における通信経路の切り替え手順を説明するシーケンス図である。基地局装置１００は、ＲＳ出力部１０５が生成したリファレンス信号を送信し、リレー局装置２００および移動局装置３００は、このリファレンス信号を受信する（シーケンスＳａ１、Ｓａ２）。位置登録していないリレー局装置２００は、その下り受信部２０３が、基地局装置１００から送信されるリファレンス信号を受信する（シーケンスＳａ１）。リレー局装置２００の伝送路品質測定部２１４は、この受信したリファレンス信号から伝送路品質を測定する。更に、伝送路品質測定部２１４は、リファレンス信号の復号内容から、それぞれのリファレンス信号について、いずれの装置のリファレンス信号かを識別し、測定結果について、いずれの伝送路の測定結果であるかを識別する。ここでは、位置登録処理部２１３は、接続状態記憶部２１２を参照すると、その記憶内容の接続状態は位置登録未済みであることを示している場合について説明する。位置登録処理部２１３は、伝送路品質測定部２１４による測定結果に基づき、最も伝送路品質が良好な基地局装置１００を選択し、その基地局装置１００の位置登録処理部１１３との間で、その基地局装置１００への位置登録を行う（シーケンスＳａ３）。この位置登録シーケンス（シーケンスＳａ３）は、基地局装置１００へ移動局装置３００が位置登録する手順（後述するシーケンスＳａ５）と同一である。

　シーケンスＳａ３にて位置登録を行う際に、リレー局装置２００の位置登録処理部２１３は、選択した基地局装置１００の基地局識別番号と、そのリレー局装置２００の状態が待ち受け中であることを示す情報とを、接続状態記憶部２１２に記憶させる。また、基地局装置１００の位置登録処理部１１３は、このリレー局装置２００の装置識別番号と、装置種別がリレー局であることと、そのリレー局装置２００の状態が待ち受け中であることを示す情報とを対応付けて、接続状態記憶部１１２に記憶させる。

　位置登録を完了すると、リレー局装置２００の伝送路品質通知部２１５は、伝送路品質測定部２１４による伝送路品質の測定結果のうち、位置登録処理部２１３が選択した基地局装置１００との間の第２の伝送路についての測定結果の、その基地局装置１００への周期的な伝送を開始する（シーケンスＳａ４）。このとき、伝送路品質通知部２１５は、位置登録処理部２１３が選択した基地局装置１００がいずれであるかを、接続状態記憶部２１２を参照して取得する。

　上記位置登録を完了したリレー局装置２００は、基地局装置１００との間で３ＧＰＰ　ＴＲ３６．８０６　４．２章に記載のＲＮ　Ｓｔａｒｔ　Ｕｐ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅに記載のようにノード定義を行う。つまり、リレー局装置２００は基地局装置１００に対して、自分がリレー局装置（リレーノード）であること、リレーの種別、リレー局としての能力などを通知する。また、基地局装置１００は、その通知からリレー局装置２００をリレーノードとして認識するために、コアネットワークと通信してリレーノードとして記録装置に登録する（シーケンスＳａ４－１）。

　位置登録していない移動局装置３００は、その受信部３０２が、基地局装置１００から送信されるリファレンス信号を受信する（シーケンスＳａ２）。なお、受信部３０２は、リレー局装置２００から送信されるリファレンス信号も受信するが、シーケンスＳａ２の段階では未送信なため、受信するリファレンス信号は、基地局装置１００から送信されたもののみとなる。移動局装置３００の伝送路品質測定部３１５は、この受信したリファレンス信号から伝送路品質を測定する。更に、伝送路品質測定部３１５は、リファレンス信号の復号内容から、それぞれのリファレンス信号について、いずれの装置のリファレンス信号かを識別する。すなわち、伝送路品質測定部３１５は、各測定結果について、いずれの装置の測定結果であるかを識別する。ここでは、接続状態記憶部３１３の記憶内容の状態が、位置登録未済みであることを示している場合について説明する。位置登録処理部３１４は、伝送路品質測定部３１５による測定結果に基づき、最も伝送路品質が良好な基地局装置１００を選択し、その基地局装置１００の位置登録処理部１１３との間で、第１の経路を用いて、その基地局装置１００への位置登録を行う（シーケンスＳａ５）。

　シーケンスＳａ５にて位置登録を行う際に、移動局装置３００の位置登録処理部３１４は、選択した基地局装置１００の基地局識別番号と、その基地局装置１００との接続経路が第１の経路であることを示す情報と、その移動局装置３００の状態が待ち受け中であることを示す情報とを対応付けて、接続状態記憶部３１３に記憶させる。また、基地局装置１００の位置登録処理部１１３は、この移動局装置３００の装置識別番号と、装置種別として「移動局」と、その移動局装置３００との接続経路が第１の経路であることを示す情報と、その移動局装置３００の状態が待ち受け中であることを示す情報とを対応付けて、接続状態記憶部１１２に記憶させる。位置登録を完了すると、移動局装置３００の伝送路品質通知部３１６は、伝送路品質測定部３１５による伝送路品質の測定結果のうち、位置登録処理部３１４が選択した基地局装置１００との間の第１の伝送路についての測定結果の、その基地局装置１００への周期的な伝送を開始する（シーケンスＳａ６）。このとき、伝送路品質通知部３１６は、位置登録処理部３１４が選択した基地局装置１００がいずれであるかを、接続状態記憶部３１３を参照して取得する。

　移動局装置３００からの発呼が発生すると、移動局装置３００の接続処理部３１２は、選択している経路である第１の経路を用いて、基地局装置１００の接続処理部１１１との間で接続手順を行う（シーケンスＳａ７）。このとき、接続処理部３１２は、選択している経路が第１の経路であることを、接続状態記憶部３１３を参照して取得する。なお、移動局装置３００と基地局装置１００との間の接続要求として、移動局装置３００からの発呼ではなく、ネットワークからの基地局装置１００を介した移動局装置３００への着呼が発生している場合は、基地局装置１００の接続処理部１１１が、選択している経路である第１の経路を用いて、移動局装置３００の接続処理部３１２との間で接続手順を行う。これにより、第１の経路を用いた無線通信が基地局装置１００と移動局装置３００の間で開始される。
接続手順を完了すると、移動局装置３００の接続処理部３１２は、接続状態記憶部３１３が記憶する移動局装置３００の状態を示す情報を、待ち受け中から、通信中に変更する。また、基地局装置１００の接続処理部１１１は、接続状態記憶部１１２が記憶する移動局装置３００の状態を示す情報を、待ち受け中から通信中に変更する。

　このとき、移動局装置３００の伝送路品質通知部３１６は、シーケンスＳａ６にて開始した第１の伝送路の伝送路品質の測定結果の基地局装置１００への伝送を続けている（シーケンスＳａ８）。接続処理が完了すると、基地局装置１００のリレー制御部１１６は、移動局装置３００の近傍に位置するリレー局装置２００を推測し、そのリレー局装置２００に対してページングチャネルによる着信手段によって、呼接続を確立して活動動作（待機状態からの復帰）指示を送信する（シーケンスＳａ９）。例えば、リレー制御部１１６は、動作指示を送る先の候補となるリレー局装置２００を、接続状態記憶部１１２を参照することで取得する。
　そして、リレー制御部１１６は、それらの候補のうち、シーケンスＳａ８にて移動局装置３００から伝送されてきた第１の伝送路の伝送路品質の測定結果と、シーケンスＳａ４にて、その候補から伝送されてきた第２の伝送路の伝送路品質の測定結果とからそれぞれの伝送路損失（パスロス）値を算出する。そして、リレー制御部１１６は、これら伝送路損失値を用いて、基地局装置１００からのリレー局装置２００と移動局装置３００との距離と方向を推測する。そして、リレー制御部１１６は、その方向と距離について、リレー局装置２００と移動局装置３００との差を求め、これらの差が所定の閾値より小さいときに、その候補は移動局装置３００の近傍にあると推測する。

　このとき、近傍に位置すると推測するリレー局装置２００は単一ではなく、複数であってもよい。その場合、基地局装置１００が、これら複数のリレー局装置２００に対して動作指示を送信するようにしてもよい。なお、動作指示を送信してから、ある一定時間を過ぎても、移動局装置３００から第３の伝送路の伝送路品質の測定結果が得られないときは、基地局装置１００はリレー局装置２００に対して動作停止を指示する。これは、移動局装置３００が、動作指示の送信先のリレー局装置２００からのリファレンス信号を受信できない、すなわち、リレー局装置２００のカバーエリアよりも外に位置すると考えられるからである。

　活動動作指示を受信したリレー局装置２００は、基地局装置１００と移動局装置３００の間で確立した接続を維持しながら、下り送信部２０５から第３の伝送路の下り伝送路品質を測定するために、リファレンス信号を送信する。つまり、リレー局装置２００は、活動する（待機状態からの復帰する）。
　なお、リレー局装置２００が、常に活動動作を行うように、すなわち、位置登録を行った後、待ち受け状態とならずに活動動作を行うようにしてもよい。この場合、基地局装置１００からの活動動作指示は不要である。

　また、基地局装置１００は、リレー局装置２００および移動局装置３００から報告される第２の伝送路および第３の伝送路の下り伝送路品質の測定結果が直近の一定時間以内に報告されている場合、この測定値から第２の経路が選択可能と判定できるときのみ、活動動作指示をリレー局装置２００へ送信するようにしてもよい。この第３の伝送路の下り伝送路品質の測定結果は、図１２の呼接続前のイベントによって報告されたものであってもよい。あるいは、選択不可能と判定できるときは、活動動作指示をリレー局装置２００へ送信しないようにしてもよい。基地局装置１００は、これらの第３の伝送路の下り伝送路品質の測定結果に基づく判定及び活動動作指示の送信を、後述するシーケンスＳａ１１以降に、シーケンスＳ１１で伝送された第３の伝送路の下り伝送路品質の測定結果を用いて行ってもよい。活動動作指示を送らないときは、経路選択の候補としては第１の経路のみとなる。選択可能と判定できる場合の一例としては、第２の伝送路の下りの伝送路品質が、第１の伝送路の下りの伝送路品質を上回り、第１の経路で通信中の通信量を上回る通信容量が確保できる場合がある。選択不可能と判定できる場合の一例としては、第２の伝送路の下りの伝送路品質が接続を確立できないほど劣悪か、伝送路品質の単位時間における変化率がある一定値よりも大きく不安定な場合がある。

　活動動作を開始したリレー局装置２００の下り送信部２０７は、ＲＳ出力部２０６が出力するリファレンス信号ＲＲＳについても送信する（シーケンスＳａ１０）。移動局装置３００の受信部３０２は、このリファレンス信号ＲＲＳを受信する。そして、伝送路品質測定部３１５は、受信部３０２が受信したリファレンス信号ＲＲＳを用いて、第３の伝送路の下りについて伝送路品質を測定し、その測定結果を、伝送路品質通知部３１６が、送信部３０４を介して基地局装置１００へ伝送する（シーケンスＳａ１１）。移動局装置３００は、このシーケンスＳａ１１の測定と伝送とを、周期的に行う。基地局装置１００の受信部１０２は、この測定結果を受信する。

　基地局装置１００の経路判定部１１４は、受信部１０２が移動局装置３００およびリレー局装置２００から受信した第１から第３の伝送路の伝送路品質の測定結果のうち、それぞれについて最新のものを用いて、第１の経路および第２の経路の評価値を求める。経路判定部１１４は、求めた評価値を比較し、評価値の高い方の経路を選択する（シーケンスＳａ１２）。経路判定部１１４は、接続状態記憶部１１２を参照して使用中の経路を取得し、この選択の結果が使用中の経路と異なるときは、ハンドオーバー処理部１１５に選択結果の経路へのハンドオーバーを指示する。ここでは、第２の経路の評価値の方が高く、選択の結果が第２の経路となり、使用中の接続経路（第１の経路）と異なっており、経路判定部１１４は、ハンドオーバー処理部１１５に第２の経路へのハンドオーバーを指示した場合について説明する。
　なお、使用中の接続経路が第１の経路であり、第２の経路の評価値が第１の経路評価値よりも良好な場合は、接続経路を、第１の経路のままで維持するので、経路判定部１１４は、ハンドオーバー処理部１１５にハンドオーバーを指示しない。

　第２の経路へのハンドオーバーを指示されたハンドオーバー処理部１１５は、リレー局装置２００のハンドオーバー処理部２１１との間で接続開始の手順を実行することによって、第２の伝送路を用いた無線通信を確立する（シーケンスＳａ１３）。更に、基地局装置１００のハンドオーバー処理部１１５は、第１の経路を用いて、接続中の移動局装置３００にハンドオーバー要求を送信する（シーケンスＳａ１４）。このハンドオーバー要求を受信した移動局装置３００は、ハンドオーバー処理部３１１がリレー局装置２００のハンドオーバー処理部２１１との間で接続開始の手順を実行することによって、第３の伝送路を用いた無線通信を確立する（シーケンスＳａ１５）。移動局装置３００のハンドオーバー処理部３１１は、そのハンドオーバー手順が完了した際に、接続状態記憶部３１３の記憶内容を変更し、ハンドオーバー完了通知を送信する（シーケンスＳａ１６）。この記憶内容の変更により、接続状態記憶部３１３には、接続経路が第２の経路であることと、リレー局がシーケンスＳａ１５で接続したリレー局装置２００であることが登録される。このハンドオーバー完了通知は、リレー局装置２００の活動動作により、基地局装置１００に送信される（シーケンスＳａ１７）。

　このハンドオーバー完了通知を受信した基地局装置１００のハンドオーバー処理部１１５は、移動局装置３００との通信について、第１の経路を切断し（シーケンスＳａ１８）、第２の経路に切り替える（シーケンスＳａ１９）。ハンドオーバー処理部１１５は、この切替に伴ない、接続状態記憶部１１２の記憶内容を変更する。この記憶内容の変更により、接続状態記憶部１１２には、移動局装置３００の接続経路が第２の経路であることと、リレー局がシーケンスＳａ１５で接続したリレー局装置２００であることが登録される。

　ハンドオーバーが完了し、第２の経路で通信する移動局装置３００は、基地局装置１００からのリファレンス信号と、リレー局装置２００からのリファレンス信号を受信し、伝送路品質測定部３１５が、第１の伝送路の下りおよび第３の伝送路の下りの伝送路品質を測定する。伝送路品質通知部３１６は、これらの測定結果を、接続状態記憶部３１３の記憶内容に基づき、リレー局装置２００へ、周期的に伝送する（シーケンスＳａ２０）。これらの測定結果を受信したリレー局装置２００では、伝送路品質通知部２１５が、第２の伝送路の伝送路品質の測定結果を、受信した測定結果に加えて、すなわち、第１から第３の伝送路の下りの伝送路品質の測定結果を、周期的に基地局装置１００に伝送する（シーケンスＳａ２１）。ここで、第２の伝送路の伝送路品質は、基地局装置１００から受信したリファレンス信号に基づき、伝送路品質測定部２１４が測定する。なお、リレー局装置２００の伝送路品質通知部３１６は、第１から第３の伝送路の下りの伝送路品質の測定結果を、まとめて送信してもよいし、個別に送信してもよい。また、個別に送信する場合は、各々で周期が異なっていても良い。基地局装置１００は、これらの測定結果を受信する。経路判定部１１４は、受信したこれらの測定結果を用いて、シーケンスＳａ１２と同様の経路選択を周期的に実施し、経路選択の結果が、使用中の接続経路と異なるときには、ハンドオーバーをハンドオーバー処理部１１５に指示する。

　このように、基地局装置１００の経路判定部１１４および移動局装置３００の位置登録処理部３１４は、各伝送路の下りの伝送路品質のうち、各接続状態に応じて、送信されているリファレンス信号から取得可能な伝送路品質の測定結果だけを用いて経路選択を行う。そのため、ユーザーデータの通信効率の低下を抑えつつ、第１の経路と第２の経路との経路選択を行うことができる。

［第２の実施形態］
　以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、伝送路品質として、下りの伝送路の伝送路品質を用いる場合を説明したが、第２の実施形態では、上りの伝送路の伝送路品質を用いる。第２の実施形態における無線通信システムは、第１の実施形態における無線通信システムと同様に、基地局装置１００ａ、リレー局装置２００ａ、移動局装置３００ａを含んでいる。第２の実施形態において、基地局装置１００ａ、リレー局装置２００ａ、移動局装置３００ａの各々は、複数であってもよい。

　図１３は、第２の実施形態における基地局装置１００ａの構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１００ａは、アンテナ１０１、受信部１０２ａ、制御部１０３ａ、送信部１０４、ＲＳ出力部１０５を含んでいる。図１３において、図２の各部に対応する部分には同一の符号（１０１、１０４、１０５）を付け、その説明を省略する。受信部１０２ａは、図２の受信部１０２の機能に加えて、リレー局装置２００ａが送信したアップリンクのリファレンス信号ＲＵＲＳと、移動局装置３００が送信したリファレンス信号ＵＲＳを、受信した信号から抽出し、制御部１０３ａに出力する機能を有する。制御部１０３ａは、リレー局装置２００ａからの制御情報ＲＢＣＩおよび移動局装置３００ａからの制御情報ＵＢＣＩ、リレー局装置２００ａからのアップリンクのリファレンス信号ＲＵＲＳおよび移動局装置３００ａからのリファレンス信号ＵＲＳを、受信部１０２ａから受けて、リレー局装置２００ａへの制御情報ＢＲＣＩおよび移動局装置３００ａへの制御情報ＢＵＣＩを生成する。そして、制御部１０３ａは、生成した制御情報ＢＵＣＩを、送信部１０４およびアンテナ１０１を介して、各々の装置に送信する。これらの処理を行うことにより、制御部１０３ａは、各装置との通信を制御する。なお、制御部１０３ａの詳細については、後述する。

　図１４は、第２の実施形態における制御部１０３ａの構成を示す概略ブロック図である。制御部１０３ａは、接続処理部１１１、接続状態記憶部１１２、位置登録処理部１１３、経路判定部１１４ａ、ハンドオーバー処理部１１５、リレー制御部１１６、伝送路品質測定部１１７ａを含んでいる。図１４において、図３の各部に対応する部分には同じ符号（１１１～１１３、１１５、１１６）を付し、説明を省略する。

　経路判定部１１４ａは、伝送路品質測定部１１７ａが測定した第１、第２の伝送路の上りの伝送路品質およびリレー局装置２００ａが測定した第３の伝送路の上りの伝送路品質を用いて、移動局装置３００ａとの通信に用いる接続経路を判定する。経路判定部１１４ａの判定結果と、接続状態記憶部１１２が記憶する接続状態とが異なるときは、判定結果を反映させるためのハンドオーバーをハンドオーバー処理部１１５に指示する。伝送路品質測定部１１７ａは、移動局装置３００ａが送信したリファレンス信号ＵＲＳに基づき、第１の伝送路の上りの伝送路品質を測定する。また、伝送路品質測定部１１７ａは、リレー局装置２００ａが送信したアップリンクのリファレンス信号ＲＵＲＳに基づき、第２の伝送路の上りの伝送路品質を測定する。

　図１５は、第２の実施形態におけるリレー局装置２００ａの構成を示す概略ブロック図である。リレー局装置２００ａは、アンテナ２０１、上り受信部２０２ａ、下り受信部２０３、制御部２０４ａ、下り送信部２０５、ＲＳ出力部２０６、上り送信部２０７ａ、ＲＳ出力部２０８ａを含んでいる。図１５において、図５の各部に対応する部分には、同一の符号（２０１、２０３、２０５、２０６）を付し、説明を省略する。上り受信部２０２ａは、図５の上り受信部２０２の機能に加えて、移動局装置３００ａが送信したアップリンクの信号からリファレンス信号ＵＲＳを抽出し、制御部２０４ａに出力する機能を有する。

　制御部２０４ａは、移動局装置３００ａからの制御情報ＵＲＣＩと移動局装置３００ａからのリファレンス信号ＵＲＳとを上り受信部２０２ａから受け、基地局装置１００ａからの制御情報ＢＲＣＩと基地局装置１００ａからのリファレンス信号ＢＲＳを下り受信部２０３から受けて、基地局装置１００ａへの制御情報ＲＢＣＩを生成して、上り送信部２０７ａおよびアンテナ２０１を介して基地局装置１００ａに送信する。また、制御部２０４ａは、移動局装置３００ａへの制御情報ＲＵＣＩを生成して、下り送信部２０５およびアンテナ２０１を介して、移動局装置３００ａに送信する。これらの処理を行うことにより、制御部２０４ａは、各装置との通信を制御する。なお、制御部２０４ａの詳細については、後述する。上り送信部２０７ａは、図５の上り送信部２０７の機能に加えて、ＲＳ出力部２０８ａが出力するリファレンス信号を、送信する信号に多重して、アンテナ２０１を介して基地局装置１００ａに無線送信する機能を有する。ＲＳ出力部２０８ａは、制御部２０４からの制御に従って、第２の伝送路の上りの伝送路品質を基地局装置１００ａにて測定するためのリファレンス信号を上り送信部２０７ａに出力する。

　図１６は、第２の実施形態における制御部２０４ａの構成を示す概略ブロック図である。制御部２０４ａは、ハンドオーバー処理部２１１、接続状態記憶部２１２、位置登録処理部２１３、伝送路品質測定部２１４ａ、伝送路品質通知部２１５ａ、活動制御部２１６ａを含んでいる。図１６において、図６の各部に対応する部分には、同一の符号（２１１～２１３）を付し、説明を省略する。伝送路品質測定部２１４ａは、基地局装置１００ａのリファレンス信号ＢＲＳに基づき、第２の伝送路の下りの伝送路品質を測定する。また、伝送路品質測定部２１４ａは、移動局装置３００ａのリファレンス信号ＵＲＳに基づき、第３の伝送路の上りの伝送路品質を測定する。伝送路品質通知部２１５ａは、伝送路品質測定部２１４ａの測定結果を、基地局装置１００ａに伝送する。なお、伝送路品質通知部２１５ａは、通知先の基地局装置１００ａの識別番号を、接続状態記憶部２１２を参照して取得する。

　活動制御部２１６ａは、基地局装置１００からの制御情報ＢＲＣＩ（活動動作指示または待機動作指示）に基づいてＲＳ出力部２０６およびＲＳ出力部２０８ａを制御することで、リファレンス信号の送信（活動動作）開始および送信停止（待機動作）を制御する。

　図１７は、第２の実施形態における移動局装置３００ａの構成を示す概略ブロック図である。移動局装置３００ａは、アンテナ３０１、受信部３０２、制御部３０３、送信部３０４ａ、ＲＳ出力部３０５ａを含んでいる。図１７において、図９の各部に対応する部分には、同一の符号（３０１～３０３）を付し、説明を省略する。送信部３０４ａは、図９の送信部３０４の機能に加えて、ＲＳ出力部３０５ａが出力するリファレンス信号を、送信する信号に多重して、アンテナ３０１を介して無線送信する機能を有する。ＲＳ出力部３０５ａは、アップリンクの伝送路品質を、基地局装置１００ａおよびリレー局装置２００ａにて測定するためのリファレンス信号を送信部３０４ａに出力する。

　なお、基地局装置１００ａの伝送路測定部１１７ａは第１の伝送路の上りおよび第２の伝送路の上りの伝送路品質を測定するために、移動局装置３００ａおよびリレー局装置２００ａから送信されるリファレンス信号を復調することで、そのリファレンス信号の振幅値から受信電力を測定する。そして、伝送路測定部１１７ａは、その受信信号の分散値を求めることでノイズ電力を測定し、その受信電力とノイズ電力の比を算出することで、伝送路品質としてＳＮＲを測定する。
　リレー局装置２００ａの伝送路測定部２１４ａは、第３の伝送路の上りの伝送路品質を測定するために、移動局装置３００ａから送信されるリファレンス信号を復調することで、そのリファレンス信号の振幅値から受信電力を測定する。そして、伝送路測定部２１４ａは、その受信信号の分散値を求めることでノイズ電力を測定し、その受信電力とノイズ電力の比を算出することで、伝送路品質としてＳＮＲを測定する。

　上記伝送路品質としては、上記のＳＮＲ以外に使用する周波数帯域幅、所要時間、伝搬損失値、伝搬損失変動幅、平均受信電力が評価関数の入力として考えられる。リレー局装置２００ａは測定もしくは設定した値を基地局装置１００ａへ報告することで径路選択に使用することが可能となる。

　図１８は、第２の実施形態における通信経路の切り替え手順を説明するシーケンス図である。リレー局装置２００ａ、移動局装置３００ａが基地局装置１００ａへ位置登録し、接続手順を実行することで、第１の経路を用いて、移動局装置３００ａと基地局装置１００ａが接続開始するまで、すなわちシーケンスＳａ１からＳａ７までの処理は、図１２に示す第１の実施形態と同様である。

　移動局装置３００ａと基地局装置１００ａが、第１の経路にて接続すると、基地局装置３００ａの伝送路品質測定部１１７ａは、受信部１０２ａが抽出した移動局装置３００ａからのリファレンス信号ＵＲＳを用いて、第１の伝送路の伝送路品質を測定する（シーケンスＳｂ８）。リレー制御部１１６は、移動局装置３００ａの近傍に位置するリレー局装置２００を推測し、そのリレー局装置２００に対して活動動作指示を送信する（シーケンスＳａ９）。例えば、リレー制御部１１６は、動作指示を送る先の候補となるリレー局装置２００ａを、接続状態記憶部１１２を参照することで取得する。そして、リレー制御部１１６は、それらの候補のうち、シーケンスＳｂ８にて伝送路品質測定部１１７ａが測定した第１の伝送路（上り）の伝送路品質の測定結果と、シーケンスＳａ４にて、その候補から伝送されてきた第２の伝送路（下り）の伝送路品質の測定結果とからそれぞれの伝送路損失（パスロス）値を算出する。そして、リレー制御部１１６は、基地局装置からのリレー局装置と移動局装置の距離と方向を推測し、その方向と距離の差を求め、所定の閾値より小さいときに、その候補は移動局装置３００ａの近傍にあると推測する。
　ここで近傍に位置すると考えるリレー局装置は単一ではなく、複数に対して動作指示をしてもよい。また、動作指示をした後にある一定時間を過ぎても、移動局より動作指示されたリレー局が発見されない場合は、基地局はリレー局に対して動作停止を指示する。

　活動動作指示を受信したリレー局装置２００ａは、活動動作を開始すると、リレー局装置２００ａの伝送路品質測定２１４ａは、上り受信部２０２ａから移動局装置３００ａが送信しているリファレンス信号ＵＲＳを受けて、第２の伝送路の上りの伝送路品質を測定する。伝送路品質通知部２１５ａは、伝送路品質測定２１４ａが測定した第２の伝送路の伝送路品質の測定結果を、接続状態記憶部２１２を参照して、そのリレー局装置２００ａが接続している基地局装置１００に伝送する。また、上り送信部２０７ａは、ＲＳ出力部２０８ａが出力するアップリンクのリファレンス信号ＲＵＲＳを送信する（シーケンスＳｂ１０－２）。また、下り送信部２０６は、ＲＳ出力部２０６が出力するダウンリンクのリファレンス信号ＲＲＳを送信する（シーケンスＳａ１０）。上記のシーケンスＳｂ１０－２におけるリファレンス信号ＲＵＲＳと、シーケンスＳａ１０のリファレンス信号ＲＲＳは、同一の下りリファレンス信号を用いることが可能である。

　そして、基地局装置１００ａの伝送路品質測定部１１７ａは、受信部１０２ａが抽出したリレー局装置２００ａからのアップリンクのリファレンス信号ＲＵＲＳを用いて、第２の伝送路の伝送路品質を測定する（シーケンスＳｂ１１）。基地局装置１００ａの経路判定部１１４ａは、シーケンスＳｂ１０－１にてリレー局装置２００ａから伝送された第３の伝送路の伝送路品質の測定結果およびシーケンスＳｂ１１にて基地局装置１００ａの伝送路品質測定部１１７ａで測定する第２の伝送路の伝送路品質測定結果から第２の経路が選択可能と判断できる場合、測定結果を収集して経路選択へと進む。一方、経路判定部１１４ａは、第２の経路が不可能な場合は、経路選択としては第１の経路のみとなるので、その接続状態で無線通信を続ける。

　選択可能と判定できる場合の一例としては、第２の伝送路の上りの伝送路品質が、第１の伝送路の上りの伝送路品質を上回り、第１の経路で通信中の通信量を上回る通信容量が確保できる場合がある。選択不可能と判定できる場合の一例としては、第２の伝送路の上りの伝送路品質が接続を確立できないほど劣悪か、伝送路品質の単位時間における変化率がある一定値よりも大きく不安定な場合がある。

　リレー局装置２００ａから第３の伝送路の上りの伝送路品質について報告を受け、第２の経路が選択可能と判断した経路判定部１１４ａは、第１から第３の伝送路の最新の伝送路品質値を使うことで、第１の経路および第２の経路の評価値を求める。経路判定部１１４ａは、求めた評価値を比較し、評価値の高い方の経路を選択する（シーケンスＳｂ１２）。経路判定部１１４ａは、接続状態記憶部１１２を参照して使用中の経路を取得し、この選択の結果が使用中の経路と異なるときは、ハンドオーバー処理部１１５に選択結果の経路へのハンドオーバーを指示する。

　ここでは、第２の経路の評価値の方が高く、選択の結果が第２の経路となり、使用中の接続経路（第１の経路）と異なっており、経路判定部１１４ａは、ハンドオーバー処理部１１５に第２の経路へのハンドオーバーを指示した場合について説明する。なお、使用中の接続経路が第１の経路であり、第２の経路の方が、評価値が低い場合は、接続経路を、第１の経路のままで維持するので、経路判定部１１４ａは、ハンドオーバー処理部１１５にハンドオーバーを指示しない。

　経路判定部１１４ａがハンドオーバーの指示をした後、シーケンスＳａ１３からＳａ１９にて、図１２の第１の実施形態と同様にしてハンドオーバーと、第１の経路の切断と、第２の経路での通信開始を行う。
　ハンドオーバーが完了した後、第２の経路で移動局装置３００ａと無線通信する基地局装置１００ａは、リレー局装置２００ａおよび移動局装置３００ａから送信されるリファレンス信号を受信する。そして、その伝送路品質測定部１１７ａが、第１の伝送路の上りおよび第２の伝送路の上りの伝送路品質を測定する（シーケンスＳｂ２１－１）。また、リレー局装置２００ａは、移動局装置３００ａから送信されるリファレンス信号を受信し、その伝送路品質測定部２１４ａが、第３の伝送路の上りの伝送路品質を測定する（シーケンスＳｂ２０）。そして、その伝送路品質通知部２１５ａが周期的に基地局装置１００ａに、その測定結果を伝送する（シーケンスＳｂ２１－２）。その測定結果の周期的報告を受信した基地局装置１００ａでは、経路判定部１１４ａが周期的に経路判断を実施し、経路を変更する必要がある場合には切り替え動作を指示する。

　このように、基地局装置１００ａの経路判定部１１４ａは、各伝送路の上りの伝送路品質のうち、各接続状態に応じて、送信されているリファレンス信号から取得可能な伝送路品質の測定結果だけを用いて経路選択を行うので、ユーザーデータの通信効率の低下を抑えつつ、第１の経路と第２の経路との経路選択を行うことができる。
　また、移動局装置３００ａの位置登録処理部３１４は、位置登録時に受信できるリファレンス信号である、基地局装置１００ａのリファレンス信号から取得可能な伝送路品質の測定結果である第１の伝送路の下りの測定結果だけを用いて経路選択を行う。そのため、ユーザーデータの通信効率の低下を抑えつつ、第１の経路と第２の経路との経路選択を行うことができる。

［第３の実施形態］
　以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態では、伝送路品質として、下りの伝送路の伝送路品質を用いる場合について説明した。第２の実施形態では、伝送路品質として、下りの伝送路の伝送路品質を用いる場合を説明した。第３の実施形態では、各伝送路の下りと上り、両方の伝送路品質を用いる。第３の実施形態における無線通信システムは、第１および第２の実施形態における無線通信システムと同様に、基地局装置１００ｂ、リレー局装置２００ｂ、移動局装置３００ａを含んでいる。第３の実施形態において、基地局装置１００ｂ、リレー局装置２００ｂ、移動局装置３００ａの各々は、複数であってもよい。なお、移動局装置３００ａは、図１７に示す第２の実施形態における移動局装置３００ａと同様の構成である。

　図１９は、第３の実施形態における基地局装置１００ｂの構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１００ｂは、アンテナ１０１、受信部１０２ａ、制御部１０３ｂ、送信部１０４、ＲＳ出力部１０５を含んでいる。図１９において、図１３の各部に対応する部分には同一の符号（１０１、１０２ａ、１０４、１０５）を付け、その説明を省略する。
　制御部１０３ｂは、リレー局装置２００ｂからの制御情報ＲＢＣＩおよび移動局装置３００ａからの制御情報ＵＢＣＩ、リレー局装置２００ｂからのアップリンクのリファレンス信号ＲＵＲＳおよび移動局装置３００ａからのリファレンス信号ＵＲＳを、受信部１０２ａから受けて、リレー局装置２００ｂへの制御情報ＢＲＣＩおよび移動局装置３００ａへの制御情報ＢＵＣＩを生成する。そして、制御部１０３ｂは、送信部１０４およびアンテナ１０１を介して、各々の装置に送信する。これらの処理を行うことにより、制御部１０３ｂは、各装置との通信を制御する。なお、制御部１０３ｂの詳細については、後述する。

　図２０は、第３の実施形態における制御部１０３ｂの構成を示す概略ブロック図である。制御部１０３ｂは、接続処理部１１１、接続状態記憶部１１２、位置登録処理部１１３、経路判定部１１４ｂ、ハンドオーバー処理部１１５、リレー制御部１１６、伝送路品質測定部１１７ａを含んでいる。図２０において、図１５の各部に対応する部分には同じ符号（１１１～１１３、１１５、１１６、１１７ａ）を付し、説明を省略する。

　経路判定部１１４ｂは、伝送路品質測定部１１７ａが測定した第１、第２の伝送路の上りの伝送路品質、リレー局装置２００ｂが測定した第３の伝送路の上りの伝送路品質、第２の伝送路の下りの伝送路品質、および移動局装置３００ａが測定した第１、第３の伝送路の下りの伝送路品質を用いて、移動局装置３００ａとの通信に用いる接続経路を判定する。経路判定部１１４ｂの判定結果と、接続状態記憶部１１２が記憶する接続状態とが異なるときは、経路判定部１１４ｂは、判定結果を反映させるためのハンドオーバーをハンドオーバー処理部１１５に指示する。

　図２１は、第３の実施形態におけるリレー局装置２００ｂの構成を示す概略ブロック図である。リレー局装置２００ｂは、アンテナ２０１、上り受信部２０２ａ、下り受信部２０３、制御部２０４ｂ、下り送信部２０５、ＲＳ出力部２０６、上り送信部２０７ａ、ＲＳ出力部２０８ａを含んでいる。図２１において、図１５の各部に対応する部分には、同一の符号（２０１、２０２ａ、２０３、２０５、２０６、２０７ａ、２０８ａ）を付し、説明を省略する。

　制御部２０４ｂは、移動局装置３００ａからの制御情報ＵＲＣＩと移動局装置３００ａからのリファレンス信号ＵＲＳとを上り受信部２０２ａから受け、基地局装置１００ｂからの制御情報ＢＲＣＩと基地局装置１００ｂからのリファレンス信号ＢＲＳとを下り受信部２０３から受けて、基地局装置１００ａへの制御情報ＲＢＣＩを生成して、上り送信部２０７ａおよびアンテナ２０１を介して基地局装置１００ａに送信する。また、制御部２０４ｂは、移動局装置３００ａへの制御情報ＲＵＣＩを生成して、下り送信部２０５およびアンテナ２０１を介して、移動局装置３００ａに送信する。これらの処理を行うことにより、制御部２０４ｂは、各装置との通信を制御する。なお、制御部２０４ｂの詳細については、後述する。

　図２２は、第３の実施形態における制御部２０４ｂの構成を示す概略ブロック図である。制御部２０４ｂは、ハンドオーバー処理部２１１、接続状態記憶部２１２、位置登録処理部２１３、伝送路品質測定部２１４ａ、伝送路品質通知部２１５ｂ、活動制御部２１６ａを含んでいる。図２２において、図１６の各部に対応する部分には、同一の符号（２１１～２１３、２１４ａ）を付し、説明を省略する。伝送路品質通知部２１５ｂは、伝送路品質測定部２１４ａの測定結果および移動局装置３００ａから受信した伝送路品質の測定結果を、基地局装置１００ｂに伝送する。なお、伝送路品質通知部２１５ｂは、通知先の基地局装置１００ｂの識別番号を、接続状態記憶部２１２を参照して取得する。

　なお、移動局装置３００ａの伝送路品質測定部は、第１の伝送路の下りおよび第３の伝送路の下りの伝送路品質を測定するために、基地局装置１００ｂおよびリレー局装置１００ｂから送信されるリファレンス信号を復調する。そして、移動局装置３００ａの伝送路品質測定部３０１５ａは、そのリファレンス信号の振幅値から受信電力を測定し、その受信信号の分散値を求めることでノイズ電力を測定し、その受信電力とノイズ電力の比を算出することで、伝送路品質としてＳＮＲを測定する。

　また、リレー局装置２００ｂの伝送路品質測定部２１４ａは、第２の伝送路の下りの伝送路品質を測定するために、基地局装置１００ｂから送信されるリファレンス信号を復調する。そして、伝送路品質測定部２１４ａは、そのリファレンス信号の振幅値から受信電力を測定し、その受信信号の分散値を求めることでノイズ電力を測定し、その受信電力とノイズ電力の比を算出することで、伝送路品質としてＳＮＲを測定する。更にリレー局装置２００ｂの伝送路品質測定部２１４ａは、第３の伝送路の上りの伝送路品質を測定するために、移動局装置３００ａから送信されるリファレンス信号を復調する。そして、伝送路品質測定部２１４ａは、そのリファレンス信号の振幅値から受信電力を測定し、その受信信号の分散値を求めることでノイズ電力を測定し、その受信電力とノイズ電力の比を算出することで、伝送路品質としてＳＮＲを測定する。

　基地局装置１００ｂの伝送路品質測定部１１７ａは、第１の伝送路の上りおよび第２の伝送路の上りの伝送路品質を測定するために、移動局装置３００ａおよびリレー局装置２００ｂから送信されるリファレンス信号を復調する。そして、伝送路品質測定部１１７ａは、そのリファレンス信号の振幅値から受信電力を測定し、その受信信号の分散値を求めることでノイズ電力を測定し、その受信電力とノイズ電力の比を算出することで、伝送路品質としてＳＮＲを測定する。上記伝送路品質としては、上記のＳＮＲ以外に使用する周波数帯域幅、所要時間、伝搬損失値、伝搬損失変動幅、平均受信電力が評価関数の入力として考えられる。

　図２３は、第３の実施形態における通信経路の切り替え手順を説明するシーケンス図である。まず、リレー局装置２００ｂ、移動局装置３００ａが基地局装置１００ｂへ位置登録し、接続手順を実行することで、第１の経路を用いて、移動局装置３００ａと基地局装置１００ｂが接続開始する。基地局装置１００ｂのリレー制御部１１６が、移動局装置３００ａの近傍に位置するリレー局装置２００ｂを推測し、そのリレー局装置２００ｂに対して活動動作指示を送信するところまで、すなわちシーケンスＳａ１からＳａ９までの処理は、図１２に示す第１の実施形態と同様である。

　活動動作指示を受信したリレー局装置２００ａは、下り受信部２０３が受信した基地局装置１００ａの信号を下り送信部２０５から送信し、上り受信部２０２ａが受信した移動局装置３００ａの信号を上り送信部２０７ａから送信する活動動作を開始する。活動動作を開始すると、上り送信部２０７ａは、ＲＳ出力部２０８ａが出力するアップリンクのリファレンス信号ＲＵＲＳを送信する（シーケンスＳｂ１０－２）。そして、下り送信部２０６は、ＲＳ出力部２０６が出力するダウンリンクのリファレンス信号ＲＲＳを送信する（シーケンスＳａ１０）。そして、基地局装置１００ｂの伝送路品質測定部１１７ａは、受信部１０２ａが抽出したリレー局装置２００ｂからのアップリンクのリファレンス信号ＲＵＲＳを用いて、第２の伝送路の上りの伝送路品質を測定する。そして、伝送路品質測定部１１７ａは、受信部１０２ａが抽出した移動局装置３００ａからのリファレンス信号ＵＲＳを用いて、第１の伝送路の上りの伝送路品質を測定する（シーケンスＳｃ１１）。

　また、移動局装置３００ａの受信部３０２は、リレー局装置２００ｂからのダウンリンクのリファレンス信号ＲＲＳを受信する。そして、伝送路品質測定部３１５は、受信部３０２が受信したリファレンス信号ＲＲＳを用いて、第３の伝送路の下りの伝送路品質を測定する。伝送路品質通知部３１６は、シーケンスＳａ８と同様に第１の伝送路の下りの伝送路品質の測定結果の伝送を周期的に行う。それとともに、伝送路品質通知部３１６は、この第３の伝送路の下りの伝送路品質の測定結果を、送信部３０４ａを介して基地局装置１００ｂへ伝送する（シーケンスＳａ１１）。
　移動局装置３００ａは、このシーケンスＳａ１１の測定と伝送とを、周期的に行う。基地局装置１００ｂの受信部１０２ａは、この測定結果を受信する。

　また、リレー局装置２００ｂの上り受信部２０２ａは、移動局装置３００ａからのリファレンス信号ＵＲＳを受信する。そして伝送路品質測定部２１４ａは、上り受信部２０２ａが受信したリファレンス信号ＵＲＳを用いて、第３の伝送路の上りの伝送路品質を測定する。同様に、リレー局装置２００ｂの下り受信部２０３は、基地局装置１００ｂからのリファレンス信号ＢＲＳを受信する。そして伝送路品質測定部２１４ａは、下り受信部２０３が受信したリファレンス信号ＢＲＳを用いて、第２の伝送路の下りの伝送路品質を測定する。伝送路品質通知部２１５ｂは、伝送路品質測定部２１４ａによる、第３の伝送路の上りおよび第２の伝送路の下りの伝送路品質の測定結果を、上り送信部２０７ａを介して基地局装置１００ｂへ伝送する（シーケンスＳｃ１０－１）。リレー局装置２００ｂは、このシーケンスＳｃ１０－１の測定と伝送とを、周期的に行う。

　基地局装置１００ｂの経路判定部１１４ｂは、リレー局装置２００ｂから報告される第３の伝送路の上りと第２の伝送路の下りとの伝送路品質の測定結果、移動局装置３００ａから報告される第３の伝送路の下りの伝送路品質の測定結果、および基地局装置１００ｂで測定する第２の伝送路の上りの伝送路品質の測定結果に基づき、第２の経路が選択可能と判断できる場合、伝送路品質の測定結果を収集して経路選択へと進む。一方、第２の経路が選択不可能な場合は、経路判定部１１４ｂは、経路選択としては第１の経路のみとなる。

　選択可能な場合の一例としては、第２の伝送路の伝送路品質が第１の伝送路の伝送路品質を上回り、第１の経路で通信中の通信量を上回る通信容量が確保できる場合がある。また、選択不可能な一例としては第２の伝送路の伝送路品質が接続を確立できないか、品質の単位時間における変化率がある一定値よりも大きく不安定な場合となる。

　経路判定部１１４ｂは、第２の経路が選択可能と判断し、経路選択を行うときは、第１から第３の伝送路の上りおよび下りの伝送路品質の最新の測定結果を用いて、第１の経路および経路２の評価値を求める。経路判定部１１４ｂは、求めた評価値を比較し、評価値の最も高い経路を選択する経路選択を行う（シーケンスＳｃ１２）。第２の経路の評価値の方が低い場合は、第１の経路の通信状態を維持する。すなわち、基地局装置１００ｂはリレー局装置２００ｂへハンドオーバー要求を送信しない。

　ここでは、第１の経路よりも第２の経路の評価値の方が高い場合について説明する。その場合、図１２のシーケンスＳａ１３～Ｓａ２０と同様にして、移動局装置３００ａは、ハンドオーバーして、リレー局装置２００ｂが中継する第２の経路を用いた無線通信を確立する。このとき、図１８のシーケンスＳｂ２０、Ｓｂ２１－１と同様に、基地局装置１００ｂは、第１の伝送路および第２の伝送路の上りの伝送路品質を測定し、リレー局装置２００ｂは、第３の伝送路の上りの伝送路品質を測定する。

　そして、リレー局装置２００ｂの伝送路品質通知部２１５ｂは、リレー局装置２００ｂの伝送路品質測定部２１４ａによる第３の伝送路の上りの伝送路品質の測定結果と、シーケンスＳａ２０にて移動局装置３００ａから受信した第１および第３の伝送路の下りの伝送路品質の測定結果とを、基地局装置１００ｂに周期的に送信する（シーケンスＳｃ２１－２）。これらの測定結果の周期的報告を受信した基地局装置１００ｂでは、経路判定部１１４ｂが周期的に経路判断を実施し、経路を変更する必要がある場合には切り替え動作（ハンドオーバー）を指示する。

［変形例］
　以下、上記第１～第３の実施形態において、基地局装置１００、１００ａ、１００ｂが待機動作指示を送信し、リレー局装置２００、２００ａ、２００ｂが待機動作を開始する例について説明をする。また、本変形例では、リレー局装置２００、２００ａ、２００ｂが待機状態のときに、基地局装置１００、１００ａ、１００ｂが活動動作指示を送信し、リレー局装置２００、２００ａ、２００ｂが活動動作を開始する。

　図２４は、本変形例における通信経路の切り替え手順を説明するシーケンス図である。図２４では、基地局装置１００およびリレー局装置２００と、２台の移動局装置３００（それぞれ、移動局装置３００１、３００２という）とが通信を行う場合について説明する。しかし、基地局装置１００およびリレー局装置２００と同様の手順を、基地局装置１００ａ、１００ｂ、リレー局装置２００ａ、２００ｂに適用してもよい。

　まず、リレー局装置２００、移動局装置３００１が基地局装置１００へ位置登録し、接続手順を実行することで、第１の経路を用いて、移動局装置３００１と基地局装置１００が接続開始する。基地局装置１００のリレー制御部１１６が、移動局装置３００１の近傍に位置するリレー局装置２００を推測し、そのリレー局装置２００に対して活動動作指示を送信し、リレー局装置２００がリファレンス信号ＲＲＳを送信するところまで、すなわちシーケンスＳａ１からＳａ１０までの処理は、図１２に示す第１の実施形態と同様である。

　基地局装置１００の経路判定部１１４は、予め定めた時間内に、第３の伝送路の下りの伝送路品質の測定結果が、移動局装置３００１から報告されるか否かを判定する（シーケンスＳｄ１１、待機判定）。予め定めた時間内に移動局装置３００１から測定結果が報告されない場合（図２４の場合）、経路判定部１１４は、待機動作指示をリレー局装置２００に送信する（シーケンスＳｄ１２）。なお、予め定めた時間内に移動局装置３００１から報告された場合（図１２のシーケンスＳａ１１）は、無線通信システムは、図１２のシーケンスＳａ１２以降の処理を行う。
　すなわち、基地局装置１００は、リレー局装置２００に対してリファレンス信号の送信を指示してから一定時間を経過しても、移動局装置３００１からリレー局装置２００から送信されるリファレンス信号に基づく測定結果を受信しないときは、リレー局装置２００にリファレンス信号の送信終了（待機動作）の指示を送信する。また、リレー局装置２００は、リファレンス信号の送信終了の指示を受信すると、リファレンス信号の送信を終了する。

　次に、移動局装置３００２が基地局装置１００へ位置登録し、接続手順を実行することで、第１の経路を用いて、移動局装置３００２と基地局装置１００が接続開始する。なお、図２４の一例では、移動局装置３００２は、移動局装置３００１の近傍に位置するリレー局装置２００の近傍に位置する。
　次に、基地局装置１００のリレー制御部１１６が、移動局装置３００２の近傍に位置するリレー局装置２００を推測し、そのリレー局装置２００に対して活動動作指示を送信し、リレー局装置２００がリファレンス信号ＲＲＳを送信する（待機状態から復帰する）。
　移動局装置３００２は、このリファレンス信号ＲＲＳを用いて、第３の伝送路の下りについて伝送路品質を測定し、測定結果を、伝送路品質通知部３１６が、送信部３０４を介して基地局装置１００へ伝送する。経路判定部１１４は、移動局装置３００２について第１の経路および第２の経路の評価値を求め、求めた評価値を比較し、評価値の高い方の経路を選択する。以降、無線通信システムは、図１２のシーケンスＳ１３以降の処理を行う。すなわち、シーケンスＳｄ１２より後のシーケンスＳａ７以降は、図１２に示す第１の実施形態と同様の処理を行う。

　なお、下りリファレンス信号（ＲＳ出力部２０６）に対する活動動作および待機動作指示と、上りリファレンス信号（ＲＳ出力部２０８ａ）に対する活動動作および待機動作指示と、は別の指示であってもよい。

　また、図２、図３、図５、図６、図９、図１０、図１３から図１７、図１９から図２２における各部の機能あるいは一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録してもよい。そして、この記録媒体に記録されたプログラムを各装置のコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、これらの機能を実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含む。

　また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

　以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

　本発明は、ユーザーデータの通信効率の低下を抑えつつ、第１の経路と第２の経路との経路選択を行う無線通信システムおよび経路選択方法などに適用することができる。

　１０　　無線通信システム
　１００　　基地局装置
　１０１　　アンテナ
　１０２　　受信部
　１０３　　制御部
　１０４　　送信部
　１０５　　ＲＳ出力部
　１１１　　接続処理部
　１１２　　接続状態記憶部
　１１３　　位置登録処理部
　１１４　　経路判定部
　１１５　　ハンドオーバー処理部
　１１６　　リレー制御部
　２００　　リレー局装置
　２０１　　アンテナ
　２０２　　上り受信部
　２０３　　下り受信部
　２０４　　制御部
　２０５　　下り送信部
　２０６　　ＲＳ出力部
　２０７　　上り送信部
　２１１　　ハンドオーバー処理部
　２１２　　接続状態記憶部
　２１３　　位置登録処理部
　２１４　　伝送路品質測定部
　２１５　　伝送路品質通知部
　２１６　　活動制御部
　３００　　移動局装置
　３０１　　アンテナ
　３０２　　受信部
　３０３　　制御部
　３０４　　送信部
　３１１　　ハンドオーバー処理部
　３１２　　接続処理部
　３１３　　接続状態記憶部
　３１４　　位置登録処理部
　３１５　　伝送路品質測定部
　３１６　　伝送路品質通知部

Claims

　基地局装置と、移動局装置と、前記基地局装置と前記移動局装置間でデータ伝送を中継するリレー局装置とを備え、前記基地局装置と前記移動局装置間の第１の伝送路を使用する第１の経路と、前記基地局装置と前記リレー局装置間の第２の伝送路および前記リレー局装置と前記移動局装置間の第３の伝送路を使い、伝送内容を前記リレー局装置にて中継することで通信する第２の経路とを用いて通信する無線通信システムであって、
　前記基地局装置と前記移動局装置と前記リレー局装置とのうち、いずれかは、前記第１の経路および前記第２の経路から、通信に用いる経路を選択するために必要となる伝送路品質を測定し、
　前記基地局装置または前記移動局装置は、前記移動局装置および前記リレー局装置と前記基地局装置との接続状態に応じて、取得可能な測定結果に基づき、通信に用いる経路を選択する無線通信システム。
　前記移動局装置は、位置登録未済みのときは、前記第１の経路を選択して位置登録手順を実施し、待ち受け状態に遷移する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記移動局装置は、位置登録未済みのときは、複数の前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記基地局装置各々との間の前記第１の伝送路の伝送路品質を測定し、前記測定結果に基づき、位置登録を行う前記基地局装置を選択する請求項２に記載の無線通信システム。
　前記移動局装置は、待ち受け状態にあるときは、前記基地局装置および前記リレー局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第１の伝送路および前記第３の伝送路の伝送路品質を測定し、前記基地局装置および前記リレー局装置のうち、待ち受け先の装置へ前記測定結果を伝送する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記基地局装置は、前記移動局装置が前記第１の経路で接続処理を開始するときは、前記リレー局装置および前記移動局装置から得られる伝送路品質の測定結果に基づき、前記移動局装置との通信に用いる経路を選択し、
　前記リレー局装置は、前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第２の伝送路の伝送路品質を測定し、前記基地局装置へ前記測定結果を伝送し、
　前記移動局装置は、前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第１の伝送路の伝送路品質を測定し、前記基地局装置へ前記測定結果を伝送する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記基地局装置は、前記移動局装置が前記第１の経路で接続処理を開始するときは、前記リレー局装置にリファレンス信号の送信を指示し、
　前記移動局装置は、前記リレー局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第３の伝送路の伝送路品質を測定し、前記基地局装置へ前記測定結果を伝送する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記基地局装置は、前記移動局装置が前記第１の経路で接続処理を開始するときは、複数の前記リレー局装置の中から、前記移動局装置と近い位置関係にある前記リレー局装置を推定し、前記リレー局装置に対して、リファレンス信号の送信を指示する請求項６に記載の無線通信システム。
　前記基地局装置は、前記リレー局装置に対して前記リファレンス信号の送信を指示してから一定時間を経過しても、前記移動局装置から前記リレー局装置から送信されるリファレンス信号に基づく測定結果を受信しないときは、前記リレー局装置にリファレンス信号の送信終了の指示を送信し、
　前記リレー局装置は、前記リファレンス信号の送信終了の指示を受信すると、前記リファレンス信号の送信を終了する請求項６に記載の無線通信システム。
　前記基地局装置は、前記移動局装置が前記第１の経路で接続処理を開始するときに、前記移動局装置との通信に用いる経路として前記第２の経路を選択したときは、前記移動局装置および前記リレー局装置に対して、前記移動局装置の前記リレー局装置へのハンドオーバーを指示する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記リレー局装置は、位置登録未済みのときは、複数の前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記基地局装置各々との間の前記第１の伝送路の伝送路品質を測定し、前記測定結果に基づき、位置登録を行う前記基地局装置を選択し、選択した前記基地局装置との間で位置登録手順を実施し、待ち受け状態に遷移する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記リレー局装置は、待ち受け状態にあるときは、待ち受け先の前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第２の伝送路の伝送路品質を測定し、前記接続先の基地局装置へ前記測定結果を伝送する請求項１に記載の無線通信システム。
　待ち受け状態の前記リレー局装置に対する活動指示が発生した段階で、前記基地局装置は前記リレー局装置へ着信手順によって接続し、前記基地局装置と前記リレー局装置の間で接続チャネルを維持するとともに、前記リレー局装置は前記移動局装置へリファレンス信号を送信する請求項１１に記載の無線通信システム。
　前記リレー局装置は、前記移動局装置と前記基地局装置との通信を中継しているときは、通信中の前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第２の伝送路の伝送路品質を測定し、前記通信中の基地局装置へ前記測定結果を伝送する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記移動局装置は、前記第２の経路を選択しているときは、前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第１の伝送路の伝送路品質を測定し、前記リレー局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第３の伝送路の伝送路品質を測定し、前記リレー局装置へ前記２つの測定結果を伝送する請求項１に記載の無線通信システム。
　前記リレー局装置は、前記移動局装置が前記第２の経路を選択しているときは、前記移動局装置から送信される前記２つの測定結果を受信し、前記基地局装置から送信されるリファレンス信号を受信して、前記第２の伝送路の伝送路品質を測定し、前記測定結果と前記２つの測定結果とを前記基地局装置へ伝送する請求項１３に記載の無線通信システム。
　前記通信に用いる経路を選択するために必要となる伝送路品質として、上りの経路についても測定し、前記測定結果を、前記経路の選択に用いる請求項１に記載の無線通信システム。
　基地局装置と、移動局装置と、前記基地局装置と前記移動局装置間でデータ伝送を中継するリレー局装置とを備え、前記基地局装置と前記移動局装置間の第１の伝送路を使用する第１の経路と、前記基地局装置と前記リレー局装置間の第２の伝送路および前記リレー局装置と前記移動局装置間の第３の伝送路を使い、伝送内容を前記リレー局装置にて中継することで通信する第２の経路とを用いて通信する無線通信システムにおける経路選択方法であって、
　前記第１の経路および前記第２の経路から、通信に用いる経路を選択するために必要となる伝送路品質を測定し、
　前記移動局装置および前記リレー局装置と前記基地局装置との接続状態に応じて、取得可能な測定結果に基づき、通信に用いる経路を選択する経路選択方法。