中継局及び中継方法、並びに無線通信システム
【課題】中継局に接続する移動端末の不要動作を抑止し、ユーザの利便性を改善する。
【解決手段】中継局（２０）は、無線基地局（１０）と移動端末（３０）との間の無線通信を中継する中継局であって、無線基地局と中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出部（２８３６）と、第１リンクの状態に応じて、移動端末と中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御部（２８４、２８５）とを備える。
【解決手段】中継局（２０）は、無線基地局（１０）と移動端末（３０）との間の無線通信を中継する中継局であって、無線基地局と中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出部（２８３６）と、第１リンクの状態に応じて、移動端末と中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御部（２８４、２８５）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば無線基地局と移動端末との間の無線通信を中継する中継局及び中継方法、並びに無線基地局や移動端末や中継局を備える無線通信システムの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信システムでは、移動端末が少なくとも一つの無線基地局と無線通信することができるように各無線基地局の配置が設計される。しかしながら、無線基地局を複数設置した場合でも、地形の制約や建物による遮蔽等の理由で、移動端末が何れの無線基地局とも無線通信を行うことができないデッドスポットが存在することもありうる。
【０００３】
そこで、デッドスポットを解消し移動端末と無線基地局との間の無線通信を確立するために、例えばＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution Advanced）等の無線通信システムでは、中継局（或いは、リレー局）の設置が提案されている。特に、ＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥ等の他の無線通信システムとの互換性を確保するために、移動端末が中継局と無線基地局とを区別することなく扱うことができる中継局を設置することが提案されている。中継局は無線基地局からの電波を移動端末へ中継し、一方で移動端末からの電波を無線基地局へと中継する。中継局を用いると、移動端末が無線基地局からの電波に直接応答するのに代えて、中継局からの電波に応答することで、結果的に無線基地局と移動端末との間に無線通信を確立することができる。あるいは、移動端末が無線基地局へ向けて発する電波を中継局が無線基地局へ中継し、無線基地局はその中継された電波を介して移動端末からの電波を認識し、以後の無線通信を確立することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５７３２３号公報
【特許文献２】特開２００２−１７１５７２公報
【特許文献３】特開２００２−７７９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＴＥ−Ａにおいて提案されている中継局は、設置場所が移動しないないしは固定されている固定型の中継局である。一方で、ユーザの利便性を考慮すれば、設置場所が移動する移動型の中継局を導入することも想定される。より具体的には、例えば電車や自動車等の移動体に移動型の中継局を設置することも想定される。しかしながら、移動型の中継局を導入すると、以下のような技術的な問題点が生じてしまいかねない。
【０００６】
例えば、電車や自動車等の移動体に移動型の中継局を設置した場合には、移動体の走行場所や周辺環境によっては、中継局が無線基地局と無線通信することができない状況が発生しかねない。具体的には、移動体が無線基地局のカバーエリア（言い換えれば、セル）から十分離れた位置に移動すると、中継局と無線基地局との間のリレーリンクが切断状態になる。この場合、中継局に接続している移動端末は、中継局を中継して無線基地局と無線通信しているため、無線基地局と無線通信することができない状態になる。しかしながら、移動端末は、中継局と無線基地局とを区別することなく扱うことができるがゆえに、移動端末と中継局との間のアクセスリンクが接続状態にあれば、自身が無線基地局（或いは、中継局）のカバーエリア内にいる（つまり、圏内状態にある）と判定してしまう。このため、移動端末のユーザは、リレーリンクが切断状態にあるにも関わらずに発信動作を行う場合がある。移動端末もまた、自身が圏内状態にあると判定しているため、ネットワークに対して接続要求を行うが、接続要求が中継局から無線基地局へと通知されることがないため、無線通信が確立されることはない。この時、移動端末を主体に見れば、移動端末が行う発信動作自体が無駄な動作である。ユーザを主体に見れば、圏内状態にあるにも関わらずに無線通信することができない理由が理解できないため、発信動作を繰り返し行う可能性がある。これは、ユーザの利便性の観点からは適切であるとは言い難い。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、例えば移動端末側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることが可能な中継局及び中継方法、並びに無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、無線基地局と移動端末との間の無線通信を中継する中継局であって、検出部と制御部と備える中継局によって解決され得る。検出部は、無線通信区間である無線基地局と中継局との間の第１リンク（例えば、リレーリンク）の状態を検出する。例えば、検出部は、第１リンクが接続状態にあるか否か又は切断状態にあるか否かを検出する。制御部は、検出部によって検出された第１リンクの状態に応じて、移動端末と中継局との間の第２リンク（例えば、アクセスリンク）の状態を制御する。例えば、制御部は、検出部によって検出された第１リンクの状態に応じて、第２リンクを介した正常な無線通信を行うことが可能となるよう又は正常な無線通信を行うことができなくなるように第２リンクの状態を制御する。或いは、例えば、制御部は、検出部によって検出された第１リンクの状態に応じて、第２リンクの状態が接続状態であると移動端末に認識させるように又は切断状態であると移動端末に認識させるように第２リンクの状態を制御する。
【０００９】
上記課題は、無線基地局と移動端末との間の通信を中継する中継方法であって、検出工程と制御工程とを備える中継方法によって解決され得る。検出工程では、上述した検出部が行う動作と同様の動作が行われる。制御工程では、上述した制御部が行う動作と同様の動作が行われる。
【００１０】
上記課題は、無線基地局と移動端末と上述した中継局（つまり、検出部と制御部と備える中継局）とを備える無線通信システムによって解決され得る。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明した中継局によれば、移動端末側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることができる。
【００１２】
また、以上説明した中継方法及び無線通信システムによれば、上述した中継局と同様の効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るｅＮＢのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るリレー局のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態のリレー局が備えるレイヤ１処理部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係るＵＥのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態のリレー局の機能ブロックを示すブロック図である。
【図７】第１実施形態のリレー局の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】第１実施形態のリレー局が備えるリレーリンク制御部が行うリレーリンクの状態を監視する動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態のリレー局の機能ブロックを示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態のリレー局の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】第３実施形態のリレー局の機能ブロックを示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態のリレー局の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】第４実施形態のリレー局の機能ブロックを示すブロック図である。
【図１４】第４実施形態のリレー局の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１５】
（１）第１実施形態
第１実施形態の無線通信システム１についての説明を進める。以下の説明では、無線通信システムの一例として、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に準拠した携帯電話システムを用いて説明を進める。但し、ＬＴＥに準拠した携帯電話システム以外の各種無線通信システムに対して後述する実施形態を適用してもよい。
【００１６】
（１−１）無線通信システムの構成
図１を参照して、第１実施形態の無線通信システム１の構成について説明する。図１は、第１実施形態の無線通信システム１の構成の一例を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、第１実施形態に係る無線通信システム１は、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）１０と、リレー局２０ａと、リレー局２０ｂと、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）３０ａと、ＵＥ３０ｂと、ＵＥ３０ｃとを備えている。尚、図１に示すｅＮＢ１０の数、リレー局２０の数及びＵＥ３０の数は一例であって、ｅＮＢ１０の数、リレー局２０の数及びＵＥ３０の数が図１に示す個数に限定されることはない。また、以下では、説明の便宜上、リレー局２０ａ及びリレー局２０ｂを区別することなく説明する場合には、“リレー局２０”と称して説明を進める。同様に、ＵＥ３０ａ、ＵＥ３０ｂ及びＵＥ３０ｃを区別することなく説明する場合には、“ＵＥ３０”と称して説明を進める。
【００１８】
ｅＮＢ１０は、セル半径が概ね数ｋｍから十数ｋｍないしは数十ｋｍとなるセル１９（いわゆる、マクロセル）をカバーする基地局である。ｅＮＢ１０は、自身がカバーするセル１９中に位置するリレー局２０及びＵＥ３０との間で無線通信を行う。つまり、ｅＮＢ１０は、自身がカバーするセル１９中に位置するリレー局２０及びＵＥ３０との間で通信コネクションを確立すると共に、リレー局２０及びＵＥ３０に対してデータの送受信を行う。
【００１９】
リレー局２０は、ｅＮＢ１０からの電波を自身がカバーする中継エリア２９内のＵＥ３０へと中継すると共に、中継エリア２９内のＵＥ３０からの電波をｅＮＢ１０へと中継する。これにより、ｅＮＢ１０のセルの大きさないしは形状等は、実質的に拡大ないしは変形する。例えば、図１に示す例では、リレー局２０ａは、ｅＮＢ１０からの電波を自身がカバーする中継エリア２９ａ内のＵＥ３０ｂへと中継すると共に、中継エリア２９ａ内のＵＥ３０ｂからの電波をｅＮＢ１０へと中継する。同様に、図１に示す例では、リレー局２０ｂは、ｅＮＢ１０からの電波を自身がカバーする中継エリア２９ｂ内のＵＥ３０ｃへと中継すると共に、中継エリア２９ｃ内のＵＥ３０ｃからの電波をｅＮＢ１０へと中継する。本実施形態では、無線基地局１０とリレー局２０との間の無線回線をリレーリンクと称し、リレー局２０と移動端末３０との間の無線回線をアクセスリンクと称する。
【００２０】
尚、リレー局２０は、ｅＮＢ１０と同様に、設置場所が固定されていてもよい。或いは、リレー局２０は、設置場所が移動してもよい。例えば、リレー局２０は、自動車や電車や飛行機や船等の移動体に設置されてもよい。
【００２１】
ＵＥ３０は、自身がその内部に位置するセル１９に対応するｅＮＢ１０又は自身がその内部に位置する中継エリア２９に対応するリレー局２０との間でコネクションを確立すると共に、データの送受信を行う移動端末である。ＵＥ３０は、ｅＮＢ１０（更には、ｅＮＢ１０の上位に接続される不図示の上位ノード等）を介して、各種サービスないしはアプリケーション（例えば、メールサービスや、音声通話サービスや、ＷＥＢ閲覧サービスや、パケット通信サービス等）を利用することができる。ＵＥ３０として、例えば携帯電話や、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や、その他無線通信機能を有する各種情報機器等が一例としてあげられる。
【００２２】
尚、上述の説明では、セル半径が概ね数ｋｍから十数ｋｍないしは数十ｋｍとなるセル（いわゆる、マクロセル）１９をカバーするｅＮＢ１０が例示されているが、ｅＮＢ１０に加えて又は代えて、セル半径が概ね数百ｍから１ｋｍとなるセル（いわゆる、マイクロセル）をカバーする無線基地局や、セル半径が概ね数ｍから十数ｍないしは数十ｍとなるセル（いわゆる、フェムトセル）をカバーする無線基地局を配置してもよい。また、セル半径が上述したサイズ以外のセルをカバーする各種無線基地局を配置してもよい。
【００２３】
（１−２）ハードウェア構成
図２から図５を参照して、第１実施形態の無線通信システム１が備えるｅＮＢ１０、移動リレー局２０及びＵＥ３０の夫々のハードウェア構成について説明する。
【００２４】
（１−２−１）ｅＮＢのハードウェア構成
図２を参照して、第１実施形態のｅＮＢ１０のハードウェア構成について説明する。図２は、第１実施形態に係るｅＮＢ１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００２５】
図２に示すように、ｅＮＢ１０は、送信アンテナ１１と、受信アンテナ１２と、ＲＦ（Radio Frequency）部１３と、レイヤ１処理部１４と、レイヤ２処理部１５と、ＲＲＣ（Radio Resource Control）処理部１６とを備えている。
【００２６】
送信アンテナ１１は、ＲＦ部１３から出力される下りリンク信号を、リレーリンクを介してリレー局２０へと送信する。また、送信アンテナ１１は、ＲＦ部１３から出力される下りリンク信号を、ＵＥ３０へと直接送信してもよい。
【００２７】
受信アンテナ１２は、リレーリンクを介してリレー局２０から送信されてくる上りリンク信号を受信する。また、受信アンテナ１２は、ＵＥ３０から直接送信されてくる上りリンク信号を受信してもよい。受信アンテナ１２は、受信した上りリンク信号をＲＦ部１３へと出力する。
【００２８】
ＲＦ部１３は、下りリンク信号の送信時には、レイヤ１処理部１４から出力されるベースバンド信号に対して無線送信処理（例えば、高周波信号への変換処理等）を施す。ＲＦ部１３は、無線送信処理が施されたベースバンド信号（つまり、下りリンク信号）を送信アンテナ１１へと出力する。ＲＦ部１３は、上りリンク信号の受信時には、受信アンテナ１２により受信された上りリンク信号に対して無線受信処理（例えば、ベースバンド信号への変換処理等）を施す。ＲＦ部１３は、無線受信処理が施された上りリンク信号（つまり、ベースバンド信号）をレイヤ１処理部１４へと出力する。
【００２９】
レイヤ１処理部１４は、レイヤ１（物理レイヤ：ＰＨＹ）に関連する送受信処理を行う。具体的には、レイヤ１処理部１４は、復調処理を行う復調部（ＤＥＭ（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）部）１４０と、復号化処理を行う復号化処理部（ＤＥＣ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）部）１４１と、符号化処理を行う符号化処理部（ＣＯＤ（Ｃｏｄｉｎｇ）部）１４２と、変調処理を行う変調処理部（ＭＯＤ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）部）１４３とを備えている。
【００３０】
復調処理部１４０は、上りリンク信号の受信時に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式（Single Carrier Frequency Division Multiple Access：単一キャリア周波数分割多重アクセス）に準拠した復調処理を行う。具体的には、復調処理部１４０は、シンボルを復調するためのＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部１４０１と、復調されたシンボルをユーザ毎に分離するサブキャリアデマッピング部１４０２と、ユーザ毎に分離されたシンボルに対して逆離散フーリエ変換処理を施すＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform：逆離散フーリエ変換）部１４０３と、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）や６４ＱＡＭ等に準拠して多値変調されたシンボルを復調する復調部１４０４とを備えている。尚、図２に示すように、ＩＤＦＴ部１４０３及び復調部１４０４は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００３１】
復号化処理部１４１は、上りリンク信号の受信時に、復号化処理を行う。具体的には、復号化処理部１４１は、割り当てられた物理チャネルリソースに合わせて伸長又は縮小されているデータを元のデータに戻すデレートマッチング部１４１１と、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）再送処理で再送データの合成を行うＨＡＲＱ合成部１４１２と、ターボ符号化されたデータを復号するターボ復号化部１４１３と、復号されたデータの正否をチェックするＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）チェック部１４１４とを備えている。尚、図２に示すように、デレートマッチング部１４１１、ＨＡＲＱ合成部１４１２、ターボ復号化部１４１３及びＣＲＣチェック部１４１４は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００３２】
符号化処理部１４２は、下りリンク信号の送信時に、符号化処理を行う。具体的には、符号化処理部１４２は、データに対してＣＲＣを付与するＣＲＣ付与部１４２３と、データのターボ符号化を行うターボ符号化部１４２２と、指定された物理チャネルリソースに合わせてデータの伸長又は縮小を行うレートマッチング部１４２１とを備えている。尚、図２に示すように、ＣＲＣ付与部１４２３、ターボ符号化部１４２２及びレートマッチング部１４２１は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００３３】
変調処理部１４３は、下りリンク信号の送信時に、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多重アクセス）方式に準拠した変調処理を行う。具体的には、変調処理部１４３は、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭや６４ＱＡＭ等に準拠してデータを多値変調する変調部１４３３と、変調されたデータを指定された物理チャネルリソースへと割り当てるサブキャリアマッピング部１４３２と、多重化されたデータに対して逆高速フーリエ変換処理を施すＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部１４３１とを備えている。尚、図２に示すように、サブキャリアマッピング部１４３２及び変調部１４３３は、ユーザ毎に個別に設けられてもよい。
【００３４】
レイヤ２処理部１５は、レイヤ２（ＭＡＣ（Medium Access Control：メディアアクセス制御）レイヤ）に関連する送受信処理を行うことで、上位ノード（例えば、ゲートウェイ装置）を介してコアネットワークとの間でユーザデータの送受信を行うと共にＲＲＣ処理部１６との間でコントロールデータの送受信を行う。例えば、レイヤ２処理部１５は、ＭＡＣやＲＬＣ（Radio Link Control：無線リンク制御）やＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol：パケットデータ収束プロトコル）等のサブレイヤのフォーマットに合わせてデータの分離ないしは結合を行ったり、データの再送制御を行う。
【００３５】
ＲＲＣ処理部１６は、レイヤ３（ＲＲＣレイヤ）に関連する送受信処理を行う。具体的には、ＲＲＣ処理部１６は、ページングや呼の確立や呼の解放等の無線リソースの制御を行うＲＲＣコネクション制御部１６１と、報知情報の制御を行う報知情報制御部１６２と、ハンドオーバー等の接続切り替え制御を行うモビリティ制御部１６３とを備えている。
【００３６】
尚、上述したハードウェア構成のうちの一部をソフトウェアによって実現してもよい。この場合、ソフトウェアによって実現されるハードウェア構成は、ｅＮＢ１０が備えるＣＰＵないしはＤＳＰ上での機能ブロックとして実現されてもよい。以下に説明するリレー局２０及びＵＥ３０についても同様である。
【００３７】
（１−２−２）リレー局のハードウェアブロック図
図３及び図４を参照して、第１実施形態のリレー局２０のハードウェア構成について説明する。図３は、第１実施形態のリレー局２０のハードウェア構成を示すブロック図である。図４は、第１実施形態のリレー局２０が備えるレイヤ１処理部２４＿１及び２４＿３の夫々のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００３８】
図３に示すように、リレー局２０は、送信アンテナ２１＿１と、受信アンテナ２２＿１と、ＲＦ部２３＿１と、レイヤ１処理部２４＿１と、レイヤ２処理部２５＿１と、ＲＲＣ処理部２６と、データ再構築部２７と、レイヤ２処理部２５＿３と、レイヤ１処理部２４＿３と、ＲＦ部２３＿３と、受信アンテナ２２＿３と、送信アンテナ２１＿３とを備えている。
【００３９】
送信アンテナ２１＿１は、ＲＦ部２３＿１から出力される上りリンク信号を、リレーリンクを介してｅＮＢ１０へと送信する。
【００４０】
受信アンテナ２２＿１は、リレーリンクを介してｅＮＢ１０から送信されてくる下りリンク信号を受信する。受信アンテナ２２＿１は、受信した下りリンク信号をＲＦ部２３＿１へと出力する。
【００４１】
ＲＦ部２３＿１は、送信アンテナ２１＿１を介した上りリンク信号の送信時には、レイヤ１処理部２４＿１から出力されるベースバンド信号に対して無線送信処理を施す。ＲＦ部２３＿１は、無線送信処理が施されたベースバンド信号（つまり、上りリンク信号）を送信アンテナ２１＿１へと出力する。ＲＦ部２３＿１は、受信アンテナ２２＿１を介した下りリンク信号の受信時には、受信アンテナ２２＿１により受信された下りリンク信号に対して無線受信処理を施す。ＲＦ部２３＿１は、無線受信処理が施された下りリンク信号（つまり、ベースバンド信号）をレイヤ１処理部２４＿１へと出力する。
【００４２】
レイヤ１処理部２４＿１は、レイヤ１に関連する送受信処理を行う。具体的には、図４（ａ）に示すように、レイヤ１処理部２４＿１は、復調処理を行う復調部２４０＿１と、復号化処理を行う復号化処理部２４１＿１と、符号化処理を行う符号化処理部２４２＿１と、変調処理を行う変調処理部２４３＿１とを備えている。
【００４３】
復調処理部２４０＿１は、受信アンテナ２２＿１を介した下りリンク信号の受信時に、ＯＤＦＭＡ方式に準拠した復調処理を行う。具体的には、復調処理部２４０＿１は、シンボルを復調するためのＦＦＴ部２４０１＿１と、多値変調されたシンボルを復調する復調部２４０４＿１と、セルサーチや受信レベルの測定を行う測定部２４０５＿１とを備えている。
【００４４】
復号化処理部２４１＿１は、受信アンテナ２２＿１を介した下りリンク信号の受信時に、復号化処理を行う。具体的には、復号化処理部２４１＿１は、割り当てられた物理チャネルリソースに合わせて伸長又は縮小されているデータを元のデータに戻すデレートマッチング部２４１１＿１と、ＨＡＲＱ再送処理で再送データの合成を行うＨＡＲＱ合成部２４１２＿１と、ターボ符号化されたデータを復号するターボ復号化部２４１３＿１と、復号されたデータの正否をチェックするＣＲＣチェック部２４１４＿１とを備えている。
【００４５】
符号化処理部２４２＿１は、送信アンテナ２１＿１を介した上りリンク信号の送信時に、符号化処理を行う。具体的には、符号化処理部２４２＿１は、データに対してＣＲＣを付与するＣＲＣ付与部２４２３＿１と、データのターボ符号化を行うターボ符号化部２４２２＿１と、指定された物理チャネルリソースに合わせてデータの伸長又は縮小を行うレートマッチング部２４２１＿１とを備えている。
【００４６】
変調処理部２４３＿１は、送信アンテナ２１＿１を介した上りリンク信号の送信時に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に準拠した変調処理を行う。具体的には、変調処理部２４３＿１は、データを多値変調する変調部２４３３＿１と、データを変調するためのＤＦＴ部２４３４＿１と、変調されたデータを指定された物理チャネルリソースに割り当てるサブキャリアマッピング部２４３２＿１と、多重化されたデータに対して逆高速フーリエ変換処理を施すＩＦＦＴ部２４３１＿１とを備えている。
【００４７】
再び図３において、レイヤ２処理部２５＿１は、上述したレイヤ２処理部１５（図２参照）と同様に、レイヤ２に関連する送受信処理を行う。
【００４８】
ＲＲＣ処理部２６は、レイヤ３に関連する送受信処理を行う。具体的には、ＲＲＣ処理部２６は、リレー局２０の無線リソースの制御を行うＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１と、ＵＥ３０の無線リソースの制御を行うＲＲＣコネクション制御（端末用）部２６１＿３と、報知情報の制御を行う報知情報制御部２６２と、リレー局２０でのハンドオーバー等の接続切り替え制御を行うモビリティ制御（リレー用）部２６３＿１と、ＵＥ３０でのハンドオーバー等の接続切り替え制御を行うモビリティ制御（端末用）部２６３＿３と、リレーリンクでのメジャーメント制御を行うメジャーメント制御（リレーリンク用）部２６４＿１と、アクセスリンクでのメジャーメント制御を行うモビリティ制御（アクセスリンク用）部２６４＿３とを備えている。
【００４９】
データ再構築部２７は、ｅＮＢ１０から送信されるデータをＵＥ３０に対して中継する場合には、ｅＮＢ１０からまとめて送信される複数のＵＥ３０（つまり、複数のユーザ）のデータを、個別のＵＥ３０毎のデータに再構築する。一方で、ＵＥ３０から送信されるデータをｅＮＢ１０に対して中継する場合には、複数のＵＥ３０の夫々から個別に送信されるデータを、ひとまとめの結合データに再構築する。
【００５０】
レイヤ２処理部２５＿３は、上述したレイヤ２処理部１５（図２参照）と同様に、レイヤ２に関連する送受信処理を行う。
【００５１】
レイヤ１処理部２４＿３は、レイヤ１に関連する送受信処理を行う。具体的には、図４（ｂ）に示すように、レイヤ１処理部２４＿３は、復調処理を行う復調部２４０＿３と、復号化処理を行う復号化処理部２４１＿３と、符号化処理を行う符号化処理部２４２＿３と、変調処理を行う変調処理部２４３＿３とを備えている。
【００５２】
復調処理部２４０＿３は、受信アンテナ２２＿３を介した上りリンク信号の受信時に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に準拠した復調処理を行う。具体的には、復調処理部２４０＿３は、シンボルを復調するためのＦＦＴ部２４０１＿３と、復調されたシンボルをユーザ毎に分離するサブキャリアデマッピング部２４０２＿３と、ユーザ毎に分離されたシンボルに対して逆離散フーリエ変換処理を施すＩＤＦＴ部２４０３＿３と、多値変調されたシンボルを復調する復調部２４０４＿３とを備えている。尚、図４（ｂ）に示すように、ＩＤＦＴ部２４０３＿３及び復調部２４０４＿３は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００５３】
復号化処理部２４１＿３は、受信アンテナ２２＿３を介した上りリンク信号の受信時に、復号化処理を行う。具体的には、復号化処理部２４１＿３は、割り当てられた物理チャネルリソースに合わせて伸長又は縮小されているデータを元のデータに戻すデレートマッチング部２４１１＿３と、ＨＡＲＱ再送処理で再送データの合成を行うＨＡＲＱ合成部２４１２＿３と、ターボ符号化されたデータを復号するターボ復号化部２４１３＿３と、復号されたデータの正否をチェックするＣＲＣチェック部２４１４＿３とを備えている。尚、図４（ｂ）に示すように、デレートマッチング部２４１１＿３、ＨＡＲＱ合成部２４１２＿３、ターボ復号化部２４１３＿３及びＣＲＣチェック部２４１４＿３は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００５４】
符号化処理部２４２＿３は、送信アンテナ２１＿３を介した下りリンク信号の送信時に、符号化処理を行う。具体的には、符号化処理部２４２＿３は、データに対してＣＲＣを付与するＣＲＣ付与部２４２３＿３と、データのターボ符号化を行うターボ符号化部２４２２＿３と、指定された物理チャネルリソースに合わせてデータの伸長又は縮小を行うレートマッチング部２４２１＿３とを備えている。尚、図４（ｂ）に示すように、ＣＲＣ付与部２４２３＿３、ターボ符号化部２４２２＿３及びレートマッチング部２４２１＿３は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００５５】
変調処理部２４３＿３は、送信アンテナ２１＿３を介した下りリンク信号の送信時に、ＯＦＤＭＡ方式に準拠した変調処理を行う。具体的には、変調処理部２４３＿３は、データを多値変調する変調部２４３３＿３と、変調されたデータを指定された物理チャネルリソースに割り当てるサブキャリアマッピング部２４３２＿３と、多重化されたデータを時間領域に変換するＩＦＦＴ部２４３１＿３とを備えている。尚、図４（ｂ）に示すように、サブキャリアマッピング部２４３２＿３及び変調部２４３３＿３は、ユーザ毎に個別に設けられてもよい。
【００５６】
ＲＦ部２３＿３は、送信アンテナ２１＿３を介した下りリンク信号の送信時には、レイヤ１処理部２４＿３から出力されるベースバンド信号に対して無線送信処理（例えば、高周波信号への変換処理等）を施す。ＲＦ部２３＿３は、無線送信処理が施されたベースバンド信号（つまり、下りリンク信号）を送信アンテナ２１＿３へと出力する。ＲＦ部２３＿３は、受信アンテナ２２＿３を介した上りリンク信号の受信時には、受信アンテナ２２＿３により受信された上りリンク信号に対して無線受信処理（例えば、ベースバンド信号への変換処理等）を施す。ＲＦ部２３＿３は、無線受信処理が施された上りリンク信号（つまり、ベースバンド信号）をレイヤ１処理部２４＿３へと出力する。
【００５７】
受信アンテナ２２＿３は、アクセスリンクを介してＵＥ３０から送信されてくる上りリンク信号を受信する。受信アンテナ２２＿３は、受信した上りリンク信号をＲＦ部２３＿３へと出力する。
【００５８】
送信アンテナ２１＿３は、ＲＦ部２３＿３から出力される下りリンク信号を、アクセスリンクを介してＵＥ３０へと送信する。
【００５９】
（１−２−３）ＵＥのブロック図
図５を参照して、第１実施形態のＵＥ３０のハードウェア構成について説明する。ここに、図５は、第１実施形態のＵＥ３０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００６０】
図５に示すように、ＵＥ３０は、送信アンテナ３１と、受信アンテナ３２と、ＲＦ部３３と、レイヤ１処理部３４と、レイヤ２処理部３５と、ＲＲＣ処理部３６と、ＡＰＬ（Application）部３７を備えている。
【００６１】
送信アンテナ３１は、ＲＦ部３３から出力される上りリンク信号を、アクセスリンクを介してリレー局２０へと送信する。また、送信アンテナ３１は、ＲＦ部３３から出力される上りリンク信号を、ｅＮＢ１０へと直接送信してもよい。
【００６２】
受信アンテナ３２は、アクセスリンクを介してリレー局２０から送信されてくる下りリンク信号を受信する。また、受信アンテナ３２は、ｅＮＢ１０から直接送信されてくる下りリンク信号を受信してもよい。受信アンテナ３２は、受信した下りリンク信号をＲＦ部３３へと出力する。
【００６３】
ＲＦ部３３は、上りリンク信号の送信時には、レイヤ１処理部３４から出力されるベースバンド信号に対して無線送信処理を施す。ＲＦ部３３は、無線送信処理が施されたベースバンド信号（つまり、上りリンク信号）を送信アンテナ３１へと出力する。ＲＦ部３３は、下りリンク信号の受信時には、受信アンテナ３２により受信された下りリンク信号に対して無線受信処理を施す。ＲＦ部３３は、無線受信処理が施された下りリンク信号（つまり、ベースバンド信号）をレイヤ１処理部３４へと出力する。
【００６４】
レイヤ１処理部３４は、レイヤ１に関連する送受信処理を行う。具体的には、レイヤ１処理部３４は、復調処理を行う復調部３４０と、復号化処理を行う復号化処理部３４１と、符号化処理を行う符号化処理部３４２と、変調処理を行う変調処理部３４３とを備えている。
【００６５】
復調処理部３４０は、下りリンク信号の受信時に、ＯＦＤＭＡ方式に準拠した復調処理を行う。具体的には、復調処理部３４０は、シンボルを復調するためのＦＦＴ部３４０１と、多値変調されたシンボルを復調する復調部３４０４と、セルサーチや受信レベルの測定を行う測定部３４０５とを備えている。
【００６６】
復号化処理部３４１は、下りリンク信号の受信時に、復号化処理を行う。具体的には、復号化処理部３４１は、割り当てられた物理チャネルリソースに合わせて伸長又は縮小されているデータを元のデータに戻すデレートマッチング部３４１１と、ＨＡＲＱ再送処理で再送データの合成を行うＨＡＲＱ合成部３４１２と、ターボ符号化されたデータを復号するターボ復号化部３４１３と、復号されたデータの正否をチェックするＣＲＣチェック部３４１４とを備えている。
【００６７】
符号化処理部３４２は、上りリンク信号の送信時に、符号化処理を行う。具体的には、符号化処理部３４２は、データに対してＣＲＣを付与するＣＲＣ付与部３４２３と、データのターボ符号化を行うターボ符号化部３４２２と、割り当てられた物理チャネルリソースに合わせてデータの伸長又は縮小を行うレートマッチング部３４２１とを備えている。
【００６８】
変調処理部３４３は、上りリンク信号の送信時に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に準拠した変調処理を行う。具体的には、変調処理部３４３は、多値変調する変調部３４３３と、データを変調するためのＤＦＴ部３４３４と、変調されたデータを指定された物理チャネルリソースに割り当てるサブキャリアマッピング部３４３２と、多重化されたデータに対して逆高速フーリエ変換処理を施すＩＦＦＴ部３４３１とを備えている。
【００６９】
レイヤ２処理部３５は、上述したレイヤ２処理部１５（図２参照）と同様に、レイヤ２に関連する送受信処理を行う。
【００７０】
ＲＲＣ処理部３６は、レイヤ３に関連する送受信処理を行う。具体的には、ＲＲＣ処理部３６は、無線リソースの制御を行うＲＲＣコネクション制御部３６１と、ハンドオーバー等の接続切り替え制御を行うモビリティ制御部３６３と、メジャーメント制御を行うメジャーメント制御部３６４とを備えている。
【００７１】
ＡＰＬ部３７は、ユーザデータを処理する上位レイヤに相当する。
【００７２】
（１−３）リレー局の機能ブロック図
図６を参照して、第１実施形態のリレー局２０の機能ブロックについて説明する。図６は、第１実施形態のリレー局２０の機能ブロックを示すブロック図である。
【００７３】
図６に示すように、リレー局２０は、リレーリンク受信部２８１と、セルサーチ・レベル測定部２８２と、リレーリンク制御部２８３と、アクセスリンク送信制御部２８４と、アクセスリンク送信部２８５とを備えている。
【００７４】
リレーリンク受信部２８１は、リレーリンクを介してｅＮＢ１０から送信される下りリンク信号を受信する。リレーリンク受信部２８１は、受信した下りリンク信号をセルサーチ・レベル測定部２８２及びリレーリンク制御部２８３の夫々に対して出力する。
【００７５】
セルサーチ・レベル測定部２８２は、リレーリンクを介してｅＮＢ１０から送信される下りリンク信号から、周辺のｅＮＢ１０を検出したり、検出したｅＮＢ１０の受信レベルを測定する。セルサーチ・レベル測定部２８２は、測定した受信レベルを、リレーリンク制御部２８３に対して出力する。
【００７６】
リレーリンク制御部２８３は、リレーリンクに関連する各種処理を制御する。リレーリンク制御部２８３は、ＲＬＦ（Radio Link Failure：下り同期はずれ）判定部２８３１と、ハンドオーバー処理実行部２８３２と、物理チャネル変更処理部２８３３と、初期接続処理実行部２８３４と、再接続処理実行部２８３５と、下り同期判定部２８３６とを備えている。
【００７７】
ＲＬＦ判定部２８３１は、セルサーチ・レベル測定部２８２により測定された受信レベルに基づいて、リレーリンクの下り同期はずれが発生しているか否かを判定する。ＲＬＦ判定部２８３１は、判定結果を再接続処理実行部２８３５に対して出力する。
【００７８】
ハンドオーバー処理実行部２８３２は、リレーリンク受信部２８１から出力される下り同期信号に含まれる制御メッセージに基づいて、ハンドオーバー処理を実行する。ハンドオーバー処理実行部２８３２は、ハンドオーバー処理を実行した旨を示す制御メッセージを、下り同期判定部２８３６に対して出力する。
【００７９】
物理チャネル変更処理部２８３３は、リレーリンク受信部２８１から出力される下り同期信号に含まれる制御メッセージに基づいて、リレー局２０が使用する物理チャネル又は指定された物理チャネルを変更する。物理チャネル変更処理部２８３３は、物理チャネルを変更した旨を示す制御メッセージを、下り同期判定部２８３６に対して出力する。
【００８０】
初期接続処理実行部２８３４は、ｅＮＢ１０に対するリレー局２０の初期接続処理（例えば、リレー局２０の電源ＯＮ時の初期接続処理）を実行する。初期接続処理実行部２８３４は、初期接続処理を行った旨を示す制御メッセージを、下り同期判定部２８３６に対して出力する。
【００８１】
再接続処理実行部２８３５は、ＲＬＦ判定部２８３１の判定結果に基づいて、ｅＮＢ１０に対するリレー局２０の再接続処理を実行する。再接続処理実行部２８３５は、再接続処理を行った旨を示す制御メッセージを、下り同期判定部２８３６に対して出力する。
【００８２】
下り同期判定部２８３６は、「検出部」の一例であって、リレーリンク（例えば、下り方向のリレーリンク）の同期が確立されているか否かを判定する。言い換えれば、下り同期判定部２８３６は、リレーリンク（例えば、下り方向のリレーリンク）を介してｅＮＢ１０とリレー局２０とが接続状態にあるか否かを判定する。下り同期判定部２８３６は、判定結果をアクセスリンク送信制御部２８４に対して出力する。尚、リレーリンクの同期が確立されているか否かの判定動作は、例えば、パイロット信号等の既知の信号を一定時間以上所定の受信品質以上で受信することが可能か否かに基づいて行われる。
【００８３】
アクセスリンク送信制御部２８４は、アクセスリンクに関連する各種処理を制御する。アクセスリンク送信制御部２８４は、「制御部」の一例であるパイロット・同期信号生成部２８４１を備えている。パイロット・同期信号生成部２８４１は、下り同期判定部２８３６による判定結果に基づいて、パイロット・同期信号を生成するか否かを決定する。パイロット・同期信号生成部２８４は、決定の結果に基づいて、アクセスリンク送信部２８５の動作を制御する。
【００８４】
アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。
【００８５】
尚、リレーリンク受信部２８１は、例えば、図３及び図４（ａ）に示すレイヤ１処理部２３＿１の復調処理部２４０＿１や復号化処理部２４１＿１によって実現される機能ブロックである。セルサーチ・レベル測定部２８２は、例えば、図３及び図４（ａ）に示すレイヤ１処理部２３＿１の測定部２４０５＿１によって実現される機能ブロックである。リレーリンク制御部２８３は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６によって実現される機能ブロックである。より具体的には、ＲＬＦ判定部２８３１は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１によって実現される機能ブロックである。ハンドオーバー処理実行部２８３２は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のモビリティ制御（リレー用）部２６３＿１によって実現される機能ブロックである。物理チャネル変更処理部２８３３は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１によって実現される機能ブロックである。初期接続処理実行部２８３４は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１によって実現される機能ブロックである。再接続処理実行部２８３５は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１によって実現される機能ブロックである。下り同期判定部２８３６は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１及びモビリティ制御（リレー用）部２６３＿１によって実現される機能ブロックである。アクセスリンク送信制御部２８４は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６によって実現される機能ブロックである。より具体的には、パイロット・同期信号生成部２８４１は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（端末用）部２６１＿３によって実現される機能ブロックである。アクセスリンク送信部２８５は、例えば、図３及び図４（ｂ）に示すレイヤ１処理部２３＿３の変調処理部２４３＿３や符号化処理部２４２＿３によって実現される機能ブロックである。但し、図３及び図４に示すリレー局２０のハードウェア構成と図６に示すリレー局２０の機能ブロックとの対応付けは一例であり、リレー局２０は、上述した例以外の対応付けによって説明される機能ブロックを備えていてもよい。
【００８６】
（１−４）動作説明
図７を参照して、第１実施形態の無線通信システム１が備えるリレー局２０の動作について説明する。図７は、第１実施形態のリレー局２０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【００８７】
図７に示すように、リレー局２０の電源がオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に切り替えられる（ステップＳ１０）。
【００８８】
電源がオンに切り替えられた後、リレー局２０が備えるセルサーチ・レベル測定部２８２は、リレー局２０の周辺のｅＮＢ１０（或いは、セル１９）の検出および検出したｅＮＢ１０の受信レベルを測定する（ステップＳ１１）。尚、セルサーチ・レベル測定部２８２によって測定された周辺のｅＮＢ１０の受信レベルは、初期接続処理実行部２８３４に対して出力される。
【００８９】
その後、初期接続処理実行部２８３４は、セルサーチ・レベル測定部２８２によって測定された受信レベルに基づいて、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。更に、初期接続処理実行部２８３４は、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出された場合には、当該検出されたｅＮＢ１０を対象として初期接続処理を実行する（ステップＳ１２）。加えて、下り同期判定部２８３６は、リレーリンク（例えば、下り方向のリレーリンク）の同期が確立されているか否かを判定することで、初期接続処理実行部２８３４によって実行された初期接続処理が成功したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００９０】
リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出され且つ当該検出されたｅＮＢ１０に対して実行された初期接続処理が成功した場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態（接続状態）を圏内状態に設定する（ステップＳ１３）。その後、パイロット・同期信号生成部２８４１は、パイロット信号及び同期信号を生成するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ１３）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、パイロット信号及び同期信号を含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する（ステップＳ１４）。その結果、例えば新たにリレー局２０との無線通信を開始しようとしているＵＥ３０は、同期信号を検出することで、リレー局２０との間の無線通信を開始することができる。或いは、例えば既にリレー局２０との無線通信を開始しているＵＥ３０は、パイロット信号を検出することで、リレー局２０との間の無線通信を継続することができる。従って、ＵＥ３０の状態は圏内状態となる。
【００９１】
他方で、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されないか又は検出されたｅＮＢ１０に対して実行された初期接続処理が成功しなかった場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏外状態に設定する（ステップＳ１５）。その後、パイロット・同期信号生成部２８４１は、パイロット信号及び同期信号を生成しないようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ１５）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、パイロット信号及び同期信号を含まない下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する（ステップＳ１６）。その結果、例えば新たにリレー局２０との無線通信を開始しようとしているＵＥ３０は、同期信号を検出することができないため、リレー局２０との間の無線通信を開始することができない。或いは、例えば既にリレー局２０との無線通信を開始しているＵＥ３０は、パイロット信号を検出することができないため、リレー局２０との間の無線通信を継続することができない。従って、ＵＥ３０の状態は圏外状態となる。
【００９２】
以上の動作は、リレー局２０の電源がオフからオンに切り替えられるタイミングで実行される初期動作に相当する。初期動作に続いて、リレー局２０の電源がオンとなっている間に行われる定常動作について以下に説明する。
【００９３】
下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態が圏内状態に設定されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【００９４】
ステップＳ２０の判定の結果、リレー局２０の状態が圏内状態にあると判定された場合には（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、リレーリンク制御部２８３は、リレーリンクの状態を監視する（ステップＳ２１）。以下、図８を参照して、リレーリンクの状態を監視する動作について説明する。図８は、第１実施形態のリレー局２０が備えるリレーリンク制御部２８３が行うリレーリンクの状態を監視する動作の流れを示すフローチャートである。
【００９５】
図８に示すように、リレーリンクの状態を監視する動作は、例えば、(i)リレーリンクの受信レベルの測定、(ii)物理チャネルの変更、及び(iii)ハンドオーバー処理の実行に付随して行われる。
【００９６】
具体的には、リレーリンクの受信レベルの測定に付随してリレーリンクの状態を監視する場合には、セルサーチ・レベル測定部２８２は、周期的に又は任意のタイミングでリレーリンクの受信レベルを測定する（ステップＳ３０）。その後、ＲＬＦ判定部２８３１は、セルサーチ・レベル測定部２８２により測定された受信レベルに基づいて、リレーリンクの下り同期はずれが発生しているか否か（つまり、ＲＬＦが発生しているか否か）を判定する（ステップＳ４１）。
【００９７】
ステップＳ４１の判定の結果、ＲＬＦが発生していると判定された場合には（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、セルサーチ・レベル測定部２８２は、セルサーチ処理による周辺ｅＮＢ１０の検出および検出したｅＮＢ１０の受信レベルを測定する。その後、再接続処理実行部２８３５は、セルサーチ・レベル測定部２８２によって測定された受信レベルに基づいて、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ４２）。
【００９８】
リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されたと判定された場合には（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、再接続処理部２８３５は、検出されたｅＮＢ１０を対象として再接続処理を実行する（ステップＳ４４）。その後、セルサーチ・レベル測定部２８２は、再接続処理が実行されたｅＮＢ１０とリレー局２０との間のリレーリンクの受信レベルを測定する（ステップＳ４６）。続いて、下り同期判定部２８３６は、ステップＳ４６において測定された受信レベルに基づいて、下り方向のリレーリンクの同期が確立されているか否かを判定する（ステップＳ４７）。ステップＳ４７の判定の結果、下り方向のリレーリンクの同期が確立されていると判定された場合には（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが接続状態にあると判定する（ステップＳ４８）。他方で、ステップＳ４７の判定の結果、下り方向のリレーリンクの同期が確立されていないと判定された場合には（ステップＳ４７：Ｎｏ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあると判定する（ステップＳ４５）。
【００９９】
他方で、ＲＬＦが発生していないと判定された場合には（ステップＳ４１：Ｎｏ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが接続状態にあると判定する（ステップＳ４８）。或いは、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されていないと判定された場合には（ステップＳ４３：Ｎｏ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあると判定する（ステップＳ４５）。
【０１００】
物理チャネルの変更に付随してリレーリンクの状態を監視する場合には、物理チャネル変更処理部２８３３が物理チャネルを変更した後（ステップＳ３１）、セルサーチ・レベル測定部２８２は、リレーリンクの受信レベルを測定する（ステップＳ４６）。続いて、下り同期判定部２８３６は、ステップＳ４６において測定された受信レベルに基づいて、下り方向のリレーリンクの同期が確立されているか否かを判定する（ステップＳ４７）。ステップＳ４７の判定の結果、下り方向のリレーリンクの同期が確立されていると判定された場合には（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが接続状態にあると判定する（ステップＳ４８）。他方で、ステップＳ４７の判定の結果、下り方向のリレーリンクの同期が確立されていないと判定された場合には（ステップＳ４７：Ｎｏ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあると判定する（ステップＳ４５）。
【０１０１】
ハンドオーバー処理の実行に付随してリレーリンクの状態を監視する場合には、ハンドオーバー処理実行部２８３２は、ハンドオーバー処理を実行した後（ステップＳ３２）、ハンドオーバー先のｅＮＢ１０の検出に成功したか否かを判定する（ステップＳ４９）。ステップＳ４９の判定の結果、ハンドオーバー先のｅＮＢ１０の検出に成功したと判定された場合には（ステップＳ４９：Ｙｅｓ）、更に、セルサーチ・レベル測定部２８２がリレーリンクの受信レベルを測定すると共に（ステップＳ４６）、下り同期判定部２８３６が下り方向のリレーリンクの同期が確立されているか否かを判定する（ステップＳ４７）。下り方向のリレーリンクの同期が確立されていると判定された場合には（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが接続状態にあると判定する（ステップＳ４８）。他方で、下り方向のリレーリンクの同期が確立されていないと判定された又はハンドオーバー先のｅＮＢ１０の検出に成功していないと判定された場合には（ステップＳ４７：Ｎｏ又はステップＳ４９：Ｎｏ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあると判定する（ステップＳ４５）。
【０１０２】
再び図７において、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【０１０３】
ステップＳ２２における判定の結果、リレーリンクが接続状態にあると判定された場合には（ステップＳ２２：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１０４】
他方で、ステップＳ２２における判定の結果、リレーリンクが切断状態にあると判定された場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、パイロット・同期信号生成部２８４１は、パイロット信号及び同期信号を生成しないようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ２３）。下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏外状態に設定する（ステップＳ２４）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、パイロット信号及び同期信号を含まない下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。従って、上述したように、ＵＥ３０の状態は圏外状態となる。以降、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１０５】
他方で、ステップＳ２０の判定の結果、リレー局２０の状態が圏内状態にないと判定された場合には（ステップＳ２０：Ｎｏ）、セルサーチ・レベル測定部２８２は、セルサーチ処理による周辺ｅＮＢ１０の検出と検出したｅＮＢ１０の受信レベルを測定する。その後、初期接続処理実行部２８３４は、セルサーチ・レベル測定部２８２によって測定された受信レベルに基づいて、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【０１０６】
ステップＳ２５の判定の結果、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されていないと判定された場合には（ステップＳ２５：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１０７】
他方で、ステップＳ２５の判定の結果、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されたと判定された場合には（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、初期接続処理実行部２８３４は、検出されたｅＮＢ１０を対象として初期接続処理を実行する（ステップＳ２６）。その後、初期接続処理実行部２８３４は、接続処理が成功したか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【０１０８】
ステップＳ２７の判定の結果、接続処理が成功していないと判定された場合には（ステップＳ２７：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１０９】
他方で、ステップＳ２７の判定の結果、接続処理が成功したと判定された場合には（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、パイロット・同期信号生成部２８４１は、パイロット信号及び同期信号を生成するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ２８）。また、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏内状態に設定する（ステップＳ２９）。このため、アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、パイロット信号及び同期信号を含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。従って、ＵＥ３０の状態は圏内状態となる。以降、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１１０】
以上説明したように、第１実施形態の無線通信システム１によれば、ｅＮＢ１０とリレー局２０との間のリレーリンクの状態が切断状態である場合には、リレー局２０からＵＥ３０へのパイロット信号及び同期信号の送信を停止することができる。このため、リレーリンクの状態が切断状態である場合には、ＵＥ３０を圏外状態へ遷移させることができる。従って、ＵＥ３０のユーザが無駄な発信動作を繰り返し行ってしまう不都合を好適に抑制することができると共に、ＵＥ３０もまた無駄な発信動作を繰り返し行わなくてよい。従って、ＵＥ３０側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることができる。
【０１１１】
（２）第２実施形態
図９及び図１０を参照して、第２実施形態の無線通信システムについて説明を進める。第２実施形態の無線通信システム２では、第１実施形態の無線通信システム１と比較して、リレー局５０の機能ブロック及び動作が異なっている。従って、以下では、説明の簡略化のために、第１実施形態と異なる構成及び動作に着目して説明を進めると共に、第１実施形態の無線通信システム１と同一の構成及び動作については、同一の参照符号を付してその詳細な説明については省略する。
【０１１２】
（２−１）リレー局の機能ブロック図
図９を参照して、第２実施形態の無線通信システムが備えるリレー局５０の機能ブロックについて説明する。図９は、第２実施形態のリレー局５０の機能ブロックを示すブロック図である。
【０１１３】
図９に示すように、第２実施形態のリレー局５０は、第１実施形態のリレー局２０と同様に、リレーリンク受信部２８１と、セルサーチ・レベル測定部２８２と、リレーリンク制御部２８３と、アクセスリンク送信制御部２８４と、アクセスリンク送信部２８５とを備えている。
【０１１４】
第２実施形態のリレー局５０は更に、アクセスリンク接続制御部５８６を備えている。アクセスリンク接続制御部５８６は、リレー局５０と接続しているＵＥ３０に対して、アクセスリンク送信部２８５を介して呼切断メッセージを送信することで、呼切断を指示する。
【０１１５】
また、第２実施形態では、アクセスリンク送信制御部２８４は、上述したパイロット・同期信号生成部２８４１（図６参照）に代えて、「制御部」の一例となる報知情報生成部５８４２を備えている。報知情報生成部５８４２は、リレー局５０の中継エリア２９内に位置するＵＥ３０全てに対して送信される報知情報を生成すると共に、当該報知情報を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する。
【０１１６】
尚、アクセスリンク接続制御部５８６は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（端末用）部２６１＿３によって実現される機能ブロックである。報知情報生成部５８４２は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６の報知情報制御部２６２によって実現される機能ブロックである。
【０１１７】
（２−２）動作説明
図１０を参照して、第２実施形態の無線通信システムが備えるリレー局５０の動作について説明する。図１０は、第２実施形態のリレー局５０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１１８】
図１０に示すように、第２実施形態のリレー局５０は、第１実施形態のリレー局２０と同様に、リレー局２０の電源がオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に切り替えられる（ステップＳ１０）。電源がオンに切り替えられた後、セルサーチ・レベル測定部２８２は、リレー局２０の周辺のｅＮＢ１０の検出および検出したｅＮＢ１０の受信レベルを測定する（ステップＳ１１）。初期接続処理実行部２８３４は、セルサーチ・レベル測定部２８２によって測定された受信レベルに基づいて、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。更に、初期接続処理実行部２８３４は、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出された場合には、当該検出されたｅＮＢ１０を対象として初期接続処理を実行する（ステップＳ１２）。加えて、下り同期判定部２８３６は、リレーリンク（例えば、下り方向のリレーリンク）の同期が確立されているか否かを判定することで、初期接続処理実行部２８３４によって実行された初期接続処理が成功したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１１９】
リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出され且つ当該検出されたｅＮＢ１０に対して実行された初期接続処理が成功した場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏内状態に設定する（ステップＳ１３）。その後、報知情報生成部５８４２は、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を許可する旨を指示する報知情報を生成すると共に、当該報知情報を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ５０）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、報知情報を含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。報知情報を含む下りリンク信号を受信したＵＥ３０は、報知情報を参照することで、リレー局５０との間の無線通信が許可されていることを認識する。従って、ＵＥ３０は、リレー局５０との間の無線通信を開始する又は継続することができる。
【０１２０】
他方で、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されないか又は検出されたｅＮＢ１０に対して実行された初期接続処理が成功しなかった場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏外状態に設定する（ステップＳ１５）。その後、報知情報生成部５８４２は、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を禁止する旨を指示する報知情報を生成すると共に、当該報知情報を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ５１）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、報知情報を含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。報知情報を含む下りリンク信号を受信したＵＥ３０は、報知情報を参照することで、リレー局５０との間の無線通信が禁止されていることを認識する。従って、ＵＥ３０は、リレー局５０との間の無線通信を停止することができる。尚、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を禁止する旨を指示する報知情報を受信したＵＥ３０は、当該無線通信の禁止をユーザに対して通知するべく、所定の警告表示を表示したり警告音声を発してもよい。
【０１２１】
以上の動作は、リレー局２０の電源がオフからオンに切り替えられるタイミングで実行される初期動作に相当する。初期動作に続いて、リレー局２０の電源がオンとなっている間に行われる定常動作について以下に説明する。
【０１２２】
下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態が圏内状態に設定されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【０１２３】
ステップＳ２０の判定の結果、リレー局２０の状態が圏内状態にあると判定された場合には（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、リレーリンク制御部２８３は、リレーリンクの状態を監視する（ステップＳ２１）。リレーリンクの状態の監視の際には、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【０１２４】
ステップＳ２２における判定の結果、リレーリンクが接続状態にあると判定された場合には（ステップＳ２２：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１２５】
他方で、ステップＳ２２における判定の結果、リレーリンクが切断状態にあると判定された場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、報知情報生成部５８４２は、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を禁止する旨を指示する報知情報を生成すると共に、当該報知情報を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ５２）。加えて、アクセスリンク接続制御部５８６は、リレー局５０と接続しているＵＥ３０に対して呼切断メッセージを含む下りリンク信号を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ５３）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、報知情報及び呼切断メッセージを含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。報知情報及び呼切断メッセージを含む下りリンク信号を受信したＵＥ３０は、報知情報を参照することで、リレー局５０との間の無線通信が禁止されていることを認識すると共に、呼切断メッセージを参照することでリレー局５０との間の接続が強制的に切断されることを認識する。従って、ＵＥ３０は、リレー局５０との間の無線通信を停止することができる。また、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏外状態に設定する（ステップＳ２４）。以降、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１２６】
他方で、ステップＳ２０の判定の結果、リレー局２０の状態が圏内状態にないと判定された場合には（ステップＳ２０：Ｎｏ）、初期接続処理実行部２８３４は、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【０１２７】
ステップＳ２５の判定の結果、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されていないと判定された場合には（ステップＳ２５：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１２８】
他方で、ステップＳ２５の判定の結果、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されたと判定された場合には（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、初期接続処理実行部２８３４は、検出されたｅＮＢ１０を対象として接続処理を実行する（ステップＳ２６）。その後、初期接続処理実行部２８３４は、接続処理が成功したか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【０１２９】
ステップＳ２７の判定の結果、接続処理が成功していないと判定された場合には（ステップＳ２７：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１３０】
他方で、ステップＳ２７の判定の結果、接続処理が成功したと判定された場合には（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、報知情報生成部５８４２は、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を許可する旨を指示する報知情報を生成すると共に、当該報知情報を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ５４）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、報知情報を含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。報知情報を含む下りリンク信号を受信したＵＥ３０は、報知情報を参照することで、リレー局５０との間の無線通信が許可されていることを認識する。従って、ＵＥ３０は、リレー局５０との間の無線通信を開始することができる。また、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏内状態に設定する（ステップＳ２９）。以降、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１３１】
以上説明したように、第２実施形態の無線通信システム２によれば、ｅＮＢ１０とリレー局５０との間のリレーリンクの状態が切断状態である場合には、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を禁止することができる。言い換えれば、リレーリンクの状態が接続状態である場合に、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を選択的に許可することができる。従って、ＵＥ３０のユーザが無駄な発信動作を繰り返し行ってしまう不都合を好適に抑制することができると共に、ＵＥ３０もまた無駄な発信動作を繰り返し行わなくてよい。従って、ＵＥ３０側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることができる。
【０１３２】
（３）第３実施形態
図１１及び図１２を参照して、第３実施形態の無線通信システムについて説明を進める。第３実施形態の無線通信システム３では、第２実施形態の無線通信システムと比較して、リレー局６０の機能ブロック及び動作が異なっている。従って、以下では、説明の簡略化のために、第２実施形態と異なる構成及び動作に着目して説明を進めると共に、第２実施形態の無線通信システム２と同一の構成及び動作については、同一の参照符号を付してその詳細な説明については省略する。
【０１３３】
（３−１）リレー局の機能ブロック図
図１１を参照して、第３実施形態の無線通信システムが備えるリレー局６０の機能ブロックについて説明する。図１１は、第３実施形態のリレー局６０の機能ブロックを示すブロック図である。
【０１３４】
図１１に示すように、第３実施形態のリレー局６０は、第２実施形態のリレー局５０と同様に、リレーリンク受信部２８１と、セルサーチ・レベル測定部２８２と、リレーリンク制御部２８３と、アクセスリンク送信制御部２８４と、アクセスリンク送信部２８５と、アクセスリンク接続制御部５８６とを備えている。
【０１３５】
第３実施形態のリレー局６０は更に、異システム測定部６８７を備えている。異システム測定部６８７は、リレーリンク受信部２８１の受信結果に基づいて、リレー局６０が現在無線通信を行っている無線通信システムとは異なる無線通信システムが存在するか否かを検出する。例えば、リレー局６０が現在無線通信を行っている無線通信システム３がＬＴＥに準拠した無線通信システムである場合には、異システム測定部６８７は、例えばＷｉＭＡＸに準拠した無線通信システムやＷｉＦｉないしは無線ＬＡＮに準拠した無線通信システムが存在するか否かを判定する。
【０１３６】
尚、異システム測定部６８７は、例えば、図３及び図４（ａ）に示すレイヤ１処理部２４＿１の測定部２４０５＿１によって実現される機能ブロックである。
【０１３７】
（３−２）動作説明
図１２を参照して、第３実施形態の無線通信システムが備えるリレー局６０の動作について説明する。図１２は、第３実施形態のリレー局６０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３８】
図１２に示すように、第３実施形態のリレー局６０は、第２実施形態のリレー局５０と比較して、リレーリンクの状態の監視動作及びリレーリンクの切断の検出動作（ステップＳ２１及びステップＳ２２）に続く動作が異なっている。第３実施形態のリレー局６０のその他の動作については、第２実施形態のリレー局５０の動作と同様である。具体的には、第３実施形態では、リレーリンクが切断していると判定された場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、アクセスリンク接続制御部５８６は、異システム測定部６８７から得た情報を用いて、ＵＥ３０が接続可能な異なる無線通信システムが存在するか否かを判定する（ステップＳ６０）。ステップＳ６０の判定の結果、ＵＥ３０が接続可能な異なる無線通信システムが存在すると判定された場合には（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、リレー局６０は、異なる無線通信システムをハンドオーバー先としてハンドオーバー処理を実行するようにＵＥ３０に対して指示メッセージを送信する（ステップＳ６１）。その結果、ＵＥ３０は、異なる無線通信システムに対してハンドオーバー処理を実行することで、無線通信を継続する。他方で、ＵＥ３０が接続可能な異なる無線通信システムが存在しないと判定された場合には（ステップＳ６０：Ｎｏ）、ＵＥ３０へハンドオーバーの指示（ステップＳ６１）を行わず、第２実施形態のリレー局同様、報知情報の更新および終話処理を行う。
【０１３９】
以上説明したように、第３実施形態の無線通信システムによれば、ｅＮＢ１０とリレー局６０との間のリレーリンクの状態が切断状態である場合には、リレー局６０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を禁止することができる。従って、ＵＥ３０のユーザが無駄な発信動作を繰り返し行ってしまう不都合を好適に抑制することができると共に、ＵＥ３０もまた無駄な発信動作を繰り返し行わなくてもよい。従って、ＵＥ３０側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることができる。
【０１４０】
加えて、第３実施形態の無線通信システムによれば、ｅＮＢ１０とリレー局６０との間のリレーリンクの状態が切断状態である場合であって且つ異なる無線通信システムへのハンドオーバー処理を実行することができる場合には、ＵＥ３０の通信先をリレー局６０から異なる無線通信システムへと変えることができる。このため、ＵＥ３０の無線通信を好適に継続することができる。
【０１４１】
（４）第４実施形態
図１３及び図１４を参照して、第４実施形態の無線通信システムについて説明を進める。第４実施形態の無線通信システムでは、第１実施形態の無線通信システム１と比較して、リレー局７０の機能ブロック及び動作が異なっている。従って、以下では、説明の簡略化のために、第１実施形態と異なる構成及び動作に着目して説明を進めると共に、第１実施形態の無線通信システム１と同一の構成及び動作については、同一の参照符号を付してその詳細な説明については省略する。
【０１４２】
（４−１）リレー局の機能ブロック図
図１３を参照して、第４実施形態の無線通信システムが備えるリレー局７０の機能ブロックについて説明する。図１３は、第４実施形態のリレー局７０の機能ブロックを示すブロック図である。
【０１４３】
図１３に示すように、第４実施形態のリレー局７０は、第１実施形態のリレー局２０と同様に、リレーリンク受信部２８１と、セルサーチ・レベル測定部２８２と、リレーリンク制御部２８３と、アクセスリンク送信部２８５とを備えている。つまり、第４実施形態のリレー局７０は、第１実施形態のリレー局２０と比較して、アクセスリンク送信制御部２８４を備えていないという点で異なっている。
【０１４４】
（４−２）動作説明
図１４を参照して、第４実施形態の無線通信システムが備えるリレー局７０の動作について説明する。図１４は、第４実施形態のリレー局７０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１４５】
図１４に示すように、第４実施形態のリレー局７０は、第１実施形態のリレー局２０と比較して、リレーリンクの状態が切断状態である場合にパイロット信号及び同期信号の送信を停止し（図７のステップＳ１６及びＳ２３参照）且つリレーリンクの状態が接続状態である場合にパイロット信号及び同期信号の送信を開始する（図７のステップＳ１４及びＳ２８参照）ことに代えて、リレーリンクの状態が切断状態である場合にリレー局７０からＵＥ３０への下りリンク信号全体の送信を停止し（ステップＳ７２及びＳ７３）且つリレーリンクの状態が接続状態である場合に下りリンク信号全体の送信を開始する（ステップＳ７１及びＳ７４参照）という点において異なっている。第４実施形態のリレー局７０のその他の動作については、第１実施形態のリレー局２０の動作と同様である。
【０１４６】
以上説明したように、第４実施形態の無線通信システムによれば、ｅＮＢ１０とリレー局７０との間のリレーリンクの状態が切断状態である場合には、リレー局７０からＵＥ３０への下りリンク信号の送信を停止することができる。このため、リレーリンクの状態が切断状態である場合には、ＵＥ３０を圏外状態へ遷移させることができる。従って、ＵＥ３０のユーザが無駄な発信動作を繰り返し行ってしまう不都合を好適に抑制することができると共に、ＵＥ３０もまた無駄な発信動作を繰り返し行わなくてよい。従って、ＵＥ３０側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることができる。
【０１４７】
加えて、第４実施形態の無線通信システム４によれば、ＤＦ（Decode and Forward）型のリレー局のみならず、受信した信号を増幅して送信するＡＦ（Amplify and Forward）型のリレー局に対しても、上述した構成及び動作を適用することができる。従って、比較的容易に上述した効果を享受することが可能なリレー局を実現することができる。
【０１４８】
以上説明した第１から第４実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
【０１４９】
（付記１）
無線基地局と移動端末との間の無線通信を中継する中継局であって、無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出部と、前記第１リンクの状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御部とを備えることを特徴とする中継局。
【０１５０】
（付記２）
前記制御部は、(i)前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクにおける無線通信が行われなくなるように前記第２リンクの状態を制御し、(ii)前記第１リンクが接続状態にある場合に、前記第２リンクにおける無線通信が行われるように、前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする付記１に記載の中継局。
【０１５１】
（付記３）
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介して当該中継局から前記移動端末へと送信される中継信号のうち少なくとも同期信号及びパイロット信号の送信を停止することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする付記１又は２に記載の中継局。
【０１５２】
（付記４）
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介して当該中継局から前記移動端末へと送信される中継信号の送信を停止することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする付記１から３のいずれか一項に記載の中継局。
【０１５３】
（付記５）
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介した無線通信を行わないことを示す報知信号を前記移動端末に対して送信することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする付記１から４のいずれか一項に記載の中継局。
【０１５４】
（付記６）
前記報知信号を受信した前記移動端末は、前記第２リンクを介した前記中継局との間の無線通信を停止し、前記報知信号を送信した当該中継局は、前記第２リンクを介した前記移動端末との間の無線通信を停止することを特徴とする付記５に記載の中継局。
【０１５５】
（付記７）
前記検出部は、前記無線基地局から当該中継局へと向かう下り方向の通信品質を測定することで、前記第１リンクの状態を検出することを特徴とする付記１から６のいずれか一項に記載の中継局。
【０１５６】
（付記８）
前記検出部は、(i)所定のタイミング、(ii)ハンドオーバーが実行されるタイミング、及び(iii)物理チャネルのパラメータが変更されるタイミングの少なくとも１つのタイミングで、前記第１リンクの状態を検出することを特徴とする付記１から７のいずれか一項に記載の中継局。
【０１５７】
（付記９）
無線基地局と移動端末との間の通信を中継する中継方法であって、無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出工程と、前記第１リンクの状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御工程とを備えることを特徴とする中継方法。
【０１５８】
（付記１０）
無線基地局と、移動端末と、前記無線基地局と前記移動端末との間の通信を中継する中継局を備える無線通信システムであって、前記中継局は、無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出部と、前記第１回線の状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【０１５９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う中継局及び中継方法、並びに無線通信システムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１６０】
１ 無線通信システム
１０ ｅＮＢ
２０、５０、６０、７０ リレー局
２８１ リレーリンク受信部
２８２ セルサーチ・レベル測定部
２８３ リレーリンク制御部
２８３６ 下り同期判定部
２８４ アクセスリンク送信制御部
２８４１ パイロット・同期信号生成部
２８５ アクセスリンク送信部
３０ ＵＥ
５８４２ 報知情報生成部
５８６ アクセスリンク接続制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば無線基地局と移動端末との間の無線通信を中継する中継局及び中継方法、並びに無線基地局や移動端末や中継局を備える無線通信システムの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信システムでは、移動端末が少なくとも一つの無線基地局と無線通信することができるように各無線基地局の配置が設計される。しかしながら、無線基地局を複数設置した場合でも、地形の制約や建物による遮蔽等の理由で、移動端末が何れの無線基地局とも無線通信を行うことができないデッドスポットが存在することもありうる。
【０００３】
そこで、デッドスポットを解消し移動端末と無線基地局との間の無線通信を確立するために、例えばＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution Advanced）等の無線通信システムでは、中継局（或いは、リレー局）の設置が提案されている。特に、ＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥ等の他の無線通信システムとの互換性を確保するために、移動端末が中継局と無線基地局とを区別することなく扱うことができる中継局を設置することが提案されている。中継局は無線基地局からの電波を移動端末へ中継し、一方で移動端末からの電波を無線基地局へと中継する。中継局を用いると、移動端末が無線基地局からの電波に直接応答するのに代えて、中継局からの電波に応答することで、結果的に無線基地局と移動端末との間に無線通信を確立することができる。あるいは、移動端末が無線基地局へ向けて発する電波を中継局が無線基地局へ中継し、無線基地局はその中継された電波を介して移動端末からの電波を認識し、以後の無線通信を確立することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−５７３２３号公報
【特許文献２】特開２００２−１７１５７２公報
【特許文献３】特開２００２−７７９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＬＴＥ−Ａにおいて提案されている中継局は、設置場所が移動しないないしは固定されている固定型の中継局である。一方で、ユーザの利便性を考慮すれば、設置場所が移動する移動型の中継局を導入することも想定される。より具体的には、例えば電車や自動車等の移動体に移動型の中継局を設置することも想定される。しかしながら、移動型の中継局を導入すると、以下のような技術的な問題点が生じてしまいかねない。
【０００６】
例えば、電車や自動車等の移動体に移動型の中継局を設置した場合には、移動体の走行場所や周辺環境によっては、中継局が無線基地局と無線通信することができない状況が発生しかねない。具体的には、移動体が無線基地局のカバーエリア（言い換えれば、セル）から十分離れた位置に移動すると、中継局と無線基地局との間のリレーリンクが切断状態になる。この場合、中継局に接続している移動端末は、中継局を中継して無線基地局と無線通信しているため、無線基地局と無線通信することができない状態になる。しかしながら、移動端末は、中継局と無線基地局とを区別することなく扱うことができるがゆえに、移動端末と中継局との間のアクセスリンクが接続状態にあれば、自身が無線基地局（或いは、中継局）のカバーエリア内にいる（つまり、圏内状態にある）と判定してしまう。このため、移動端末のユーザは、リレーリンクが切断状態にあるにも関わらずに発信動作を行う場合がある。移動端末もまた、自身が圏内状態にあると判定しているため、ネットワークに対して接続要求を行うが、接続要求が中継局から無線基地局へと通知されることがないため、無線通信が確立されることはない。この時、移動端末を主体に見れば、移動端末が行う発信動作自体が無駄な動作である。ユーザを主体に見れば、圏内状態にあるにも関わらずに無線通信することができない理由が理解できないため、発信動作を繰り返し行う可能性がある。これは、ユーザの利便性の観点からは適切であるとは言い難い。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、例えば移動端末側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることが可能な中継局及び中継方法、並びに無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、無線基地局と移動端末との間の無線通信を中継する中継局であって、検出部と制御部と備える中継局によって解決され得る。検出部は、無線通信区間である無線基地局と中継局との間の第１リンク（例えば、リレーリンク）の状態を検出する。例えば、検出部は、第１リンクが接続状態にあるか否か又は切断状態にあるか否かを検出する。制御部は、検出部によって検出された第１リンクの状態に応じて、移動端末と中継局との間の第２リンク（例えば、アクセスリンク）の状態を制御する。例えば、制御部は、検出部によって検出された第１リンクの状態に応じて、第２リンクを介した正常な無線通信を行うことが可能となるよう又は正常な無線通信を行うことができなくなるように第２リンクの状態を制御する。或いは、例えば、制御部は、検出部によって検出された第１リンクの状態に応じて、第２リンクの状態が接続状態であると移動端末に認識させるように又は切断状態であると移動端末に認識させるように第２リンクの状態を制御する。
【０００９】
上記課題は、無線基地局と移動端末との間の通信を中継する中継方法であって、検出工程と制御工程とを備える中継方法によって解決され得る。検出工程では、上述した検出部が行う動作と同様の動作が行われる。制御工程では、上述した制御部が行う動作と同様の動作が行われる。
【００１０】
上記課題は、無線基地局と移動端末と上述した中継局（つまり、検出部と制御部と備える中継局）とを備える無線通信システムによって解決され得る。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明した中継局によれば、移動端末側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることができる。
【００１２】
また、以上説明した中継方法及び無線通信システムによれば、上述した中継局と同様の効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るｅＮＢのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るリレー局のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態のリレー局が備えるレイヤ１処理部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図５】第１実施形態に係るＵＥのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図６】第１実施形態のリレー局の機能ブロックを示すブロック図である。
【図７】第１実施形態のリレー局の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】第１実施形態のリレー局が備えるリレーリンク制御部が行うリレーリンクの状態を監視する動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態のリレー局の機能ブロックを示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態のリレー局の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】第３実施形態のリレー局の機能ブロックを示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態のリレー局の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】第４実施形態のリレー局の機能ブロックを示すブロック図である。
【図１４】第４実施形態のリレー局の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づいて説明する。
【００１５】
（１）第１実施形態
第１実施形態の無線通信システム１についての説明を進める。以下の説明では、無線通信システムの一例として、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に準拠した携帯電話システムを用いて説明を進める。但し、ＬＴＥに準拠した携帯電話システム以外の各種無線通信システムに対して後述する実施形態を適用してもよい。
【００１６】
（１−１）無線通信システムの構成
図１を参照して、第１実施形態の無線通信システム１の構成について説明する。図１は、第１実施形態の無線通信システム１の構成の一例を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、第１実施形態に係る無線通信システム１は、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）１０と、リレー局２０ａと、リレー局２０ｂと、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）３０ａと、ＵＥ３０ｂと、ＵＥ３０ｃとを備えている。尚、図１に示すｅＮＢ１０の数、リレー局２０の数及びＵＥ３０の数は一例であって、ｅＮＢ１０の数、リレー局２０の数及びＵＥ３０の数が図１に示す個数に限定されることはない。また、以下では、説明の便宜上、リレー局２０ａ及びリレー局２０ｂを区別することなく説明する場合には、“リレー局２０”と称して説明を進める。同様に、ＵＥ３０ａ、ＵＥ３０ｂ及びＵＥ３０ｃを区別することなく説明する場合には、“ＵＥ３０”と称して説明を進める。
【００１８】
ｅＮＢ１０は、セル半径が概ね数ｋｍから十数ｋｍないしは数十ｋｍとなるセル１９（いわゆる、マクロセル）をカバーする基地局である。ｅＮＢ１０は、自身がカバーするセル１９中に位置するリレー局２０及びＵＥ３０との間で無線通信を行う。つまり、ｅＮＢ１０は、自身がカバーするセル１９中に位置するリレー局２０及びＵＥ３０との間で通信コネクションを確立すると共に、リレー局２０及びＵＥ３０に対してデータの送受信を行う。
【００１９】
リレー局２０は、ｅＮＢ１０からの電波を自身がカバーする中継エリア２９内のＵＥ３０へと中継すると共に、中継エリア２９内のＵＥ３０からの電波をｅＮＢ１０へと中継する。これにより、ｅＮＢ１０のセルの大きさないしは形状等は、実質的に拡大ないしは変形する。例えば、図１に示す例では、リレー局２０ａは、ｅＮＢ１０からの電波を自身がカバーする中継エリア２９ａ内のＵＥ３０ｂへと中継すると共に、中継エリア２９ａ内のＵＥ３０ｂからの電波をｅＮＢ１０へと中継する。同様に、図１に示す例では、リレー局２０ｂは、ｅＮＢ１０からの電波を自身がカバーする中継エリア２９ｂ内のＵＥ３０ｃへと中継すると共に、中継エリア２９ｃ内のＵＥ３０ｃからの電波をｅＮＢ１０へと中継する。本実施形態では、無線基地局１０とリレー局２０との間の無線回線をリレーリンクと称し、リレー局２０と移動端末３０との間の無線回線をアクセスリンクと称する。
【００２０】
尚、リレー局２０は、ｅＮＢ１０と同様に、設置場所が固定されていてもよい。或いは、リレー局２０は、設置場所が移動してもよい。例えば、リレー局２０は、自動車や電車や飛行機や船等の移動体に設置されてもよい。
【００２１】
ＵＥ３０は、自身がその内部に位置するセル１９に対応するｅＮＢ１０又は自身がその内部に位置する中継エリア２９に対応するリレー局２０との間でコネクションを確立すると共に、データの送受信を行う移動端末である。ＵＥ３０は、ｅＮＢ１０（更には、ｅＮＢ１０の上位に接続される不図示の上位ノード等）を介して、各種サービスないしはアプリケーション（例えば、メールサービスや、音声通話サービスや、ＷＥＢ閲覧サービスや、パケット通信サービス等）を利用することができる。ＵＥ３０として、例えば携帯電話や、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や、その他無線通信機能を有する各種情報機器等が一例としてあげられる。
【００２２】
尚、上述の説明では、セル半径が概ね数ｋｍから十数ｋｍないしは数十ｋｍとなるセル（いわゆる、マクロセル）１９をカバーするｅＮＢ１０が例示されているが、ｅＮＢ１０に加えて又は代えて、セル半径が概ね数百ｍから１ｋｍとなるセル（いわゆる、マイクロセル）をカバーする無線基地局や、セル半径が概ね数ｍから十数ｍないしは数十ｍとなるセル（いわゆる、フェムトセル）をカバーする無線基地局を配置してもよい。また、セル半径が上述したサイズ以外のセルをカバーする各種無線基地局を配置してもよい。
【００２３】
（１−２）ハードウェア構成
図２から図５を参照して、第１実施形態の無線通信システム１が備えるｅＮＢ１０、移動リレー局２０及びＵＥ３０の夫々のハードウェア構成について説明する。
【００２４】
（１−２−１）ｅＮＢのハードウェア構成
図２を参照して、第１実施形態のｅＮＢ１０のハードウェア構成について説明する。図２は、第１実施形態に係るｅＮＢ１０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００２５】
図２に示すように、ｅＮＢ１０は、送信アンテナ１１と、受信アンテナ１２と、ＲＦ（Radio Frequency）部１３と、レイヤ１処理部１４と、レイヤ２処理部１５と、ＲＲＣ（Radio Resource Control）処理部１６とを備えている。
【００２６】
送信アンテナ１１は、ＲＦ部１３から出力される下りリンク信号を、リレーリンクを介してリレー局２０へと送信する。また、送信アンテナ１１は、ＲＦ部１３から出力される下りリンク信号を、ＵＥ３０へと直接送信してもよい。
【００２７】
受信アンテナ１２は、リレーリンクを介してリレー局２０から送信されてくる上りリンク信号を受信する。また、受信アンテナ１２は、ＵＥ３０から直接送信されてくる上りリンク信号を受信してもよい。受信アンテナ１２は、受信した上りリンク信号をＲＦ部１３へと出力する。
【００２８】
ＲＦ部１３は、下りリンク信号の送信時には、レイヤ１処理部１４から出力されるベースバンド信号に対して無線送信処理（例えば、高周波信号への変換処理等）を施す。ＲＦ部１３は、無線送信処理が施されたベースバンド信号（つまり、下りリンク信号）を送信アンテナ１１へと出力する。ＲＦ部１３は、上りリンク信号の受信時には、受信アンテナ１２により受信された上りリンク信号に対して無線受信処理（例えば、ベースバンド信号への変換処理等）を施す。ＲＦ部１３は、無線受信処理が施された上りリンク信号（つまり、ベースバンド信号）をレイヤ１処理部１４へと出力する。
【００２９】
レイヤ１処理部１４は、レイヤ１（物理レイヤ：ＰＨＹ）に関連する送受信処理を行う。具体的には、レイヤ１処理部１４は、復調処理を行う復調部（ＤＥＭ（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）部）１４０と、復号化処理を行う復号化処理部（ＤＥＣ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）部）１４１と、符号化処理を行う符号化処理部（ＣＯＤ（Ｃｏｄｉｎｇ）部）１４２と、変調処理を行う変調処理部（ＭＯＤ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）部）１４３とを備えている。
【００３０】
復調処理部１４０は、上りリンク信号の受信時に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式（Single Carrier Frequency Division Multiple Access：単一キャリア周波数分割多重アクセス）に準拠した復調処理を行う。具体的には、復調処理部１４０は、シンボルを復調するためのＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部１４０１と、復調されたシンボルをユーザ毎に分離するサブキャリアデマッピング部１４０２と、ユーザ毎に分離されたシンボルに対して逆離散フーリエ変換処理を施すＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform：逆離散フーリエ変換）部１４０３と、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）や６４ＱＡＭ等に準拠して多値変調されたシンボルを復調する復調部１４０４とを備えている。尚、図２に示すように、ＩＤＦＴ部１４０３及び復調部１４０４は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００３１】
復号化処理部１４１は、上りリンク信号の受信時に、復号化処理を行う。具体的には、復号化処理部１４１は、割り当てられた物理チャネルリソースに合わせて伸長又は縮小されているデータを元のデータに戻すデレートマッチング部１４１１と、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）再送処理で再送データの合成を行うＨＡＲＱ合成部１４１２と、ターボ符号化されたデータを復号するターボ復号化部１４１３と、復号されたデータの正否をチェックするＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）チェック部１４１４とを備えている。尚、図２に示すように、デレートマッチング部１４１１、ＨＡＲＱ合成部１４１２、ターボ復号化部１４１３及びＣＲＣチェック部１４１４は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００３２】
符号化処理部１４２は、下りリンク信号の送信時に、符号化処理を行う。具体的には、符号化処理部１４２は、データに対してＣＲＣを付与するＣＲＣ付与部１４２３と、データのターボ符号化を行うターボ符号化部１４２２と、指定された物理チャネルリソースに合わせてデータの伸長又は縮小を行うレートマッチング部１４２１とを備えている。尚、図２に示すように、ＣＲＣ付与部１４２３、ターボ符号化部１４２２及びレートマッチング部１４２１は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００３３】
変調処理部１４３は、下りリンク信号の送信時に、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多重アクセス）方式に準拠した変調処理を行う。具体的には、変調処理部１４３は、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭや６４ＱＡＭ等に準拠してデータを多値変調する変調部１４３３と、変調されたデータを指定された物理チャネルリソースへと割り当てるサブキャリアマッピング部１４３２と、多重化されたデータに対して逆高速フーリエ変換処理を施すＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部１４３１とを備えている。尚、図２に示すように、サブキャリアマッピング部１４３２及び変調部１４３３は、ユーザ毎に個別に設けられてもよい。
【００３４】
レイヤ２処理部１５は、レイヤ２（ＭＡＣ（Medium Access Control：メディアアクセス制御）レイヤ）に関連する送受信処理を行うことで、上位ノード（例えば、ゲートウェイ装置）を介してコアネットワークとの間でユーザデータの送受信を行うと共にＲＲＣ処理部１６との間でコントロールデータの送受信を行う。例えば、レイヤ２処理部１５は、ＭＡＣやＲＬＣ（Radio Link Control：無線リンク制御）やＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol：パケットデータ収束プロトコル）等のサブレイヤのフォーマットに合わせてデータの分離ないしは結合を行ったり、データの再送制御を行う。
【００３５】
ＲＲＣ処理部１６は、レイヤ３（ＲＲＣレイヤ）に関連する送受信処理を行う。具体的には、ＲＲＣ処理部１６は、ページングや呼の確立や呼の解放等の無線リソースの制御を行うＲＲＣコネクション制御部１６１と、報知情報の制御を行う報知情報制御部１６２と、ハンドオーバー等の接続切り替え制御を行うモビリティ制御部１６３とを備えている。
【００３６】
尚、上述したハードウェア構成のうちの一部をソフトウェアによって実現してもよい。この場合、ソフトウェアによって実現されるハードウェア構成は、ｅＮＢ１０が備えるＣＰＵないしはＤＳＰ上での機能ブロックとして実現されてもよい。以下に説明するリレー局２０及びＵＥ３０についても同様である。
【００３７】
（１−２−２）リレー局のハードウェアブロック図
図３及び図４を参照して、第１実施形態のリレー局２０のハードウェア構成について説明する。図３は、第１実施形態のリレー局２０のハードウェア構成を示すブロック図である。図４は、第１実施形態のリレー局２０が備えるレイヤ１処理部２４＿１及び２４＿３の夫々のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００３８】
図３に示すように、リレー局２０は、送信アンテナ２１＿１と、受信アンテナ２２＿１と、ＲＦ部２３＿１と、レイヤ１処理部２４＿１と、レイヤ２処理部２５＿１と、ＲＲＣ処理部２６と、データ再構築部２７と、レイヤ２処理部２５＿３と、レイヤ１処理部２４＿３と、ＲＦ部２３＿３と、受信アンテナ２２＿３と、送信アンテナ２１＿３とを備えている。
【００３９】
送信アンテナ２１＿１は、ＲＦ部２３＿１から出力される上りリンク信号を、リレーリンクを介してｅＮＢ１０へと送信する。
【００４０】
受信アンテナ２２＿１は、リレーリンクを介してｅＮＢ１０から送信されてくる下りリンク信号を受信する。受信アンテナ２２＿１は、受信した下りリンク信号をＲＦ部２３＿１へと出力する。
【００４１】
ＲＦ部２３＿１は、送信アンテナ２１＿１を介した上りリンク信号の送信時には、レイヤ１処理部２４＿１から出力されるベースバンド信号に対して無線送信処理を施す。ＲＦ部２３＿１は、無線送信処理が施されたベースバンド信号（つまり、上りリンク信号）を送信アンテナ２１＿１へと出力する。ＲＦ部２３＿１は、受信アンテナ２２＿１を介した下りリンク信号の受信時には、受信アンテナ２２＿１により受信された下りリンク信号に対して無線受信処理を施す。ＲＦ部２３＿１は、無線受信処理が施された下りリンク信号（つまり、ベースバンド信号）をレイヤ１処理部２４＿１へと出力する。
【００４２】
レイヤ１処理部２４＿１は、レイヤ１に関連する送受信処理を行う。具体的には、図４（ａ）に示すように、レイヤ１処理部２４＿１は、復調処理を行う復調部２４０＿１と、復号化処理を行う復号化処理部２４１＿１と、符号化処理を行う符号化処理部２４２＿１と、変調処理を行う変調処理部２４３＿１とを備えている。
【００４３】
復調処理部２４０＿１は、受信アンテナ２２＿１を介した下りリンク信号の受信時に、ＯＤＦＭＡ方式に準拠した復調処理を行う。具体的には、復調処理部２４０＿１は、シンボルを復調するためのＦＦＴ部２４０１＿１と、多値変調されたシンボルを復調する復調部２４０４＿１と、セルサーチや受信レベルの測定を行う測定部２４０５＿１とを備えている。
【００４４】
復号化処理部２４１＿１は、受信アンテナ２２＿１を介した下りリンク信号の受信時に、復号化処理を行う。具体的には、復号化処理部２４１＿１は、割り当てられた物理チャネルリソースに合わせて伸長又は縮小されているデータを元のデータに戻すデレートマッチング部２４１１＿１と、ＨＡＲＱ再送処理で再送データの合成を行うＨＡＲＱ合成部２４１２＿１と、ターボ符号化されたデータを復号するターボ復号化部２４１３＿１と、復号されたデータの正否をチェックするＣＲＣチェック部２４１４＿１とを備えている。
【００４５】
符号化処理部２４２＿１は、送信アンテナ２１＿１を介した上りリンク信号の送信時に、符号化処理を行う。具体的には、符号化処理部２４２＿１は、データに対してＣＲＣを付与するＣＲＣ付与部２４２３＿１と、データのターボ符号化を行うターボ符号化部２４２２＿１と、指定された物理チャネルリソースに合わせてデータの伸長又は縮小を行うレートマッチング部２４２１＿１とを備えている。
【００４６】
変調処理部２４３＿１は、送信アンテナ２１＿１を介した上りリンク信号の送信時に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に準拠した変調処理を行う。具体的には、変調処理部２４３＿１は、データを多値変調する変調部２４３３＿１と、データを変調するためのＤＦＴ部２４３４＿１と、変調されたデータを指定された物理チャネルリソースに割り当てるサブキャリアマッピング部２４３２＿１と、多重化されたデータに対して逆高速フーリエ変換処理を施すＩＦＦＴ部２４３１＿１とを備えている。
【００４７】
再び図３において、レイヤ２処理部２５＿１は、上述したレイヤ２処理部１５（図２参照）と同様に、レイヤ２に関連する送受信処理を行う。
【００４８】
ＲＲＣ処理部２６は、レイヤ３に関連する送受信処理を行う。具体的には、ＲＲＣ処理部２６は、リレー局２０の無線リソースの制御を行うＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１と、ＵＥ３０の無線リソースの制御を行うＲＲＣコネクション制御（端末用）部２６１＿３と、報知情報の制御を行う報知情報制御部２６２と、リレー局２０でのハンドオーバー等の接続切り替え制御を行うモビリティ制御（リレー用）部２６３＿１と、ＵＥ３０でのハンドオーバー等の接続切り替え制御を行うモビリティ制御（端末用）部２６３＿３と、リレーリンクでのメジャーメント制御を行うメジャーメント制御（リレーリンク用）部２６４＿１と、アクセスリンクでのメジャーメント制御を行うモビリティ制御（アクセスリンク用）部２６４＿３とを備えている。
【００４９】
データ再構築部２７は、ｅＮＢ１０から送信されるデータをＵＥ３０に対して中継する場合には、ｅＮＢ１０からまとめて送信される複数のＵＥ３０（つまり、複数のユーザ）のデータを、個別のＵＥ３０毎のデータに再構築する。一方で、ＵＥ３０から送信されるデータをｅＮＢ１０に対して中継する場合には、複数のＵＥ３０の夫々から個別に送信されるデータを、ひとまとめの結合データに再構築する。
【００５０】
レイヤ２処理部２５＿３は、上述したレイヤ２処理部１５（図２参照）と同様に、レイヤ２に関連する送受信処理を行う。
【００５１】
レイヤ１処理部２４＿３は、レイヤ１に関連する送受信処理を行う。具体的には、図４（ｂ）に示すように、レイヤ１処理部２４＿３は、復調処理を行う復調部２４０＿３と、復号化処理を行う復号化処理部２４１＿３と、符号化処理を行う符号化処理部２４２＿３と、変調処理を行う変調処理部２４３＿３とを備えている。
【００５２】
復調処理部２４０＿３は、受信アンテナ２２＿３を介した上りリンク信号の受信時に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に準拠した復調処理を行う。具体的には、復調処理部２４０＿３は、シンボルを復調するためのＦＦＴ部２４０１＿３と、復調されたシンボルをユーザ毎に分離するサブキャリアデマッピング部２４０２＿３と、ユーザ毎に分離されたシンボルに対して逆離散フーリエ変換処理を施すＩＤＦＴ部２４０３＿３と、多値変調されたシンボルを復調する復調部２４０４＿３とを備えている。尚、図４（ｂ）に示すように、ＩＤＦＴ部２４０３＿３及び復調部２４０４＿３は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００５３】
復号化処理部２４１＿３は、受信アンテナ２２＿３を介した上りリンク信号の受信時に、復号化処理を行う。具体的には、復号化処理部２４１＿３は、割り当てられた物理チャネルリソースに合わせて伸長又は縮小されているデータを元のデータに戻すデレートマッチング部２４１１＿３と、ＨＡＲＱ再送処理で再送データの合成を行うＨＡＲＱ合成部２４１２＿３と、ターボ符号化されたデータを復号するターボ復号化部２４１３＿３と、復号されたデータの正否をチェックするＣＲＣチェック部２４１４＿３とを備えている。尚、図４（ｂ）に示すように、デレートマッチング部２４１１＿３、ＨＡＲＱ合成部２４１２＿３、ターボ復号化部２４１３＿３及びＣＲＣチェック部２４１４＿３は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００５４】
符号化処理部２４２＿３は、送信アンテナ２１＿３を介した下りリンク信号の送信時に、符号化処理を行う。具体的には、符号化処理部２４２＿３は、データに対してＣＲＣを付与するＣＲＣ付与部２４２３＿３と、データのターボ符号化を行うターボ符号化部２４２２＿３と、指定された物理チャネルリソースに合わせてデータの伸長又は縮小を行うレートマッチング部２４２１＿３とを備えている。尚、図４（ｂ）に示すように、ＣＲＣ付与部２４２３＿３、ターボ符号化部２４２２＿３及びレートマッチング部２４２１＿３は、ユーザ毎に個別に設けられていてもよい。
【００５５】
変調処理部２４３＿３は、送信アンテナ２１＿３を介した下りリンク信号の送信時に、ＯＦＤＭＡ方式に準拠した変調処理を行う。具体的には、変調処理部２４３＿３は、データを多値変調する変調部２４３３＿３と、変調されたデータを指定された物理チャネルリソースに割り当てるサブキャリアマッピング部２４３２＿３と、多重化されたデータを時間領域に変換するＩＦＦＴ部２４３１＿３とを備えている。尚、図４（ｂ）に示すように、サブキャリアマッピング部２４３２＿３及び変調部２４３３＿３は、ユーザ毎に個別に設けられてもよい。
【００５６】
ＲＦ部２３＿３は、送信アンテナ２１＿３を介した下りリンク信号の送信時には、レイヤ１処理部２４＿３から出力されるベースバンド信号に対して無線送信処理（例えば、高周波信号への変換処理等）を施す。ＲＦ部２３＿３は、無線送信処理が施されたベースバンド信号（つまり、下りリンク信号）を送信アンテナ２１＿３へと出力する。ＲＦ部２３＿３は、受信アンテナ２２＿３を介した上りリンク信号の受信時には、受信アンテナ２２＿３により受信された上りリンク信号に対して無線受信処理（例えば、ベースバンド信号への変換処理等）を施す。ＲＦ部２３＿３は、無線受信処理が施された上りリンク信号（つまり、ベースバンド信号）をレイヤ１処理部２４＿３へと出力する。
【００５７】
受信アンテナ２２＿３は、アクセスリンクを介してＵＥ３０から送信されてくる上りリンク信号を受信する。受信アンテナ２２＿３は、受信した上りリンク信号をＲＦ部２３＿３へと出力する。
【００５８】
送信アンテナ２１＿３は、ＲＦ部２３＿３から出力される下りリンク信号を、アクセスリンクを介してＵＥ３０へと送信する。
【００５９】
（１−２−３）ＵＥのブロック図
図５を参照して、第１実施形態のＵＥ３０のハードウェア構成について説明する。ここに、図５は、第１実施形態のＵＥ３０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００６０】
図５に示すように、ＵＥ３０は、送信アンテナ３１と、受信アンテナ３２と、ＲＦ部３３と、レイヤ１処理部３４と、レイヤ２処理部３５と、ＲＲＣ処理部３６と、ＡＰＬ（Application）部３７を備えている。
【００６１】
送信アンテナ３１は、ＲＦ部３３から出力される上りリンク信号を、アクセスリンクを介してリレー局２０へと送信する。また、送信アンテナ３１は、ＲＦ部３３から出力される上りリンク信号を、ｅＮＢ１０へと直接送信してもよい。
【００６２】
受信アンテナ３２は、アクセスリンクを介してリレー局２０から送信されてくる下りリンク信号を受信する。また、受信アンテナ３２は、ｅＮＢ１０から直接送信されてくる下りリンク信号を受信してもよい。受信アンテナ３２は、受信した下りリンク信号をＲＦ部３３へと出力する。
【００６３】
ＲＦ部３３は、上りリンク信号の送信時には、レイヤ１処理部３４から出力されるベースバンド信号に対して無線送信処理を施す。ＲＦ部３３は、無線送信処理が施されたベースバンド信号（つまり、上りリンク信号）を送信アンテナ３１へと出力する。ＲＦ部３３は、下りリンク信号の受信時には、受信アンテナ３２により受信された下りリンク信号に対して無線受信処理を施す。ＲＦ部３３は、無線受信処理が施された下りリンク信号（つまり、ベースバンド信号）をレイヤ１処理部３４へと出力する。
【００６４】
レイヤ１処理部３４は、レイヤ１に関連する送受信処理を行う。具体的には、レイヤ１処理部３４は、復調処理を行う復調部３４０と、復号化処理を行う復号化処理部３４１と、符号化処理を行う符号化処理部３４２と、変調処理を行う変調処理部３４３とを備えている。
【００６５】
復調処理部３４０は、下りリンク信号の受信時に、ＯＦＤＭＡ方式に準拠した復調処理を行う。具体的には、復調処理部３４０は、シンボルを復調するためのＦＦＴ部３４０１と、多値変調されたシンボルを復調する復調部３４０４と、セルサーチや受信レベルの測定を行う測定部３４０５とを備えている。
【００６６】
復号化処理部３４１は、下りリンク信号の受信時に、復号化処理を行う。具体的には、復号化処理部３４１は、割り当てられた物理チャネルリソースに合わせて伸長又は縮小されているデータを元のデータに戻すデレートマッチング部３４１１と、ＨＡＲＱ再送処理で再送データの合成を行うＨＡＲＱ合成部３４１２と、ターボ符号化されたデータを復号するターボ復号化部３４１３と、復号されたデータの正否をチェックするＣＲＣチェック部３４１４とを備えている。
【００６７】
符号化処理部３４２は、上りリンク信号の送信時に、符号化処理を行う。具体的には、符号化処理部３４２は、データに対してＣＲＣを付与するＣＲＣ付与部３４２３と、データのターボ符号化を行うターボ符号化部３４２２と、割り当てられた物理チャネルリソースに合わせてデータの伸長又は縮小を行うレートマッチング部３４２１とを備えている。
【００６８】
変調処理部３４３は、上りリンク信号の送信時に、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式に準拠した変調処理を行う。具体的には、変調処理部３４３は、多値変調する変調部３４３３と、データを変調するためのＤＦＴ部３４３４と、変調されたデータを指定された物理チャネルリソースに割り当てるサブキャリアマッピング部３４３２と、多重化されたデータに対して逆高速フーリエ変換処理を施すＩＦＦＴ部３４３１とを備えている。
【００６９】
レイヤ２処理部３５は、上述したレイヤ２処理部１５（図２参照）と同様に、レイヤ２に関連する送受信処理を行う。
【００７０】
ＲＲＣ処理部３６は、レイヤ３に関連する送受信処理を行う。具体的には、ＲＲＣ処理部３６は、無線リソースの制御を行うＲＲＣコネクション制御部３６１と、ハンドオーバー等の接続切り替え制御を行うモビリティ制御部３６３と、メジャーメント制御を行うメジャーメント制御部３６４とを備えている。
【００７１】
ＡＰＬ部３７は、ユーザデータを処理する上位レイヤに相当する。
【００７２】
（１−３）リレー局の機能ブロック図
図６を参照して、第１実施形態のリレー局２０の機能ブロックについて説明する。図６は、第１実施形態のリレー局２０の機能ブロックを示すブロック図である。
【００７３】
図６に示すように、リレー局２０は、リレーリンク受信部２８１と、セルサーチ・レベル測定部２８２と、リレーリンク制御部２８３と、アクセスリンク送信制御部２８４と、アクセスリンク送信部２８５とを備えている。
【００７４】
リレーリンク受信部２８１は、リレーリンクを介してｅＮＢ１０から送信される下りリンク信号を受信する。リレーリンク受信部２８１は、受信した下りリンク信号をセルサーチ・レベル測定部２８２及びリレーリンク制御部２８３の夫々に対して出力する。
【００７５】
セルサーチ・レベル測定部２８２は、リレーリンクを介してｅＮＢ１０から送信される下りリンク信号から、周辺のｅＮＢ１０を検出したり、検出したｅＮＢ１０の受信レベルを測定する。セルサーチ・レベル測定部２８２は、測定した受信レベルを、リレーリンク制御部２８３に対して出力する。
【００７６】
リレーリンク制御部２８３は、リレーリンクに関連する各種処理を制御する。リレーリンク制御部２８３は、ＲＬＦ（Radio Link Failure：下り同期はずれ）判定部２８３１と、ハンドオーバー処理実行部２８３２と、物理チャネル変更処理部２８３３と、初期接続処理実行部２８３４と、再接続処理実行部２８３５と、下り同期判定部２８３６とを備えている。
【００７７】
ＲＬＦ判定部２８３１は、セルサーチ・レベル測定部２８２により測定された受信レベルに基づいて、リレーリンクの下り同期はずれが発生しているか否かを判定する。ＲＬＦ判定部２８３１は、判定結果を再接続処理実行部２８３５に対して出力する。
【００７８】
ハンドオーバー処理実行部２８３２は、リレーリンク受信部２８１から出力される下り同期信号に含まれる制御メッセージに基づいて、ハンドオーバー処理を実行する。ハンドオーバー処理実行部２８３２は、ハンドオーバー処理を実行した旨を示す制御メッセージを、下り同期判定部２８３６に対して出力する。
【００７９】
物理チャネル変更処理部２８３３は、リレーリンク受信部２８１から出力される下り同期信号に含まれる制御メッセージに基づいて、リレー局２０が使用する物理チャネル又は指定された物理チャネルを変更する。物理チャネル変更処理部２８３３は、物理チャネルを変更した旨を示す制御メッセージを、下り同期判定部２８３６に対して出力する。
【００８０】
初期接続処理実行部２８３４は、ｅＮＢ１０に対するリレー局２０の初期接続処理（例えば、リレー局２０の電源ＯＮ時の初期接続処理）を実行する。初期接続処理実行部２８３４は、初期接続処理を行った旨を示す制御メッセージを、下り同期判定部２８３６に対して出力する。
【００８１】
再接続処理実行部２８３５は、ＲＬＦ判定部２８３１の判定結果に基づいて、ｅＮＢ１０に対するリレー局２０の再接続処理を実行する。再接続処理実行部２８３５は、再接続処理を行った旨を示す制御メッセージを、下り同期判定部２８３６に対して出力する。
【００８２】
下り同期判定部２８３６は、「検出部」の一例であって、リレーリンク（例えば、下り方向のリレーリンク）の同期が確立されているか否かを判定する。言い換えれば、下り同期判定部２８３６は、リレーリンク（例えば、下り方向のリレーリンク）を介してｅＮＢ１０とリレー局２０とが接続状態にあるか否かを判定する。下り同期判定部２８３６は、判定結果をアクセスリンク送信制御部２８４に対して出力する。尚、リレーリンクの同期が確立されているか否かの判定動作は、例えば、パイロット信号等の既知の信号を一定時間以上所定の受信品質以上で受信することが可能か否かに基づいて行われる。
【００８３】
アクセスリンク送信制御部２８４は、アクセスリンクに関連する各種処理を制御する。アクセスリンク送信制御部２８４は、「制御部」の一例であるパイロット・同期信号生成部２８４１を備えている。パイロット・同期信号生成部２８４１は、下り同期判定部２８３６による判定結果に基づいて、パイロット・同期信号を生成するか否かを決定する。パイロット・同期信号生成部２８４は、決定の結果に基づいて、アクセスリンク送信部２８５の動作を制御する。
【００８４】
アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。
【００８５】
尚、リレーリンク受信部２８１は、例えば、図３及び図４（ａ）に示すレイヤ１処理部２３＿１の復調処理部２４０＿１や復号化処理部２４１＿１によって実現される機能ブロックである。セルサーチ・レベル測定部２８２は、例えば、図３及び図４（ａ）に示すレイヤ１処理部２３＿１の測定部２４０５＿１によって実現される機能ブロックである。リレーリンク制御部２８３は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６によって実現される機能ブロックである。より具体的には、ＲＬＦ判定部２８３１は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１によって実現される機能ブロックである。ハンドオーバー処理実行部２８３２は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のモビリティ制御（リレー用）部２６３＿１によって実現される機能ブロックである。物理チャネル変更処理部２８３３は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１によって実現される機能ブロックである。初期接続処理実行部２８３４は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１によって実現される機能ブロックである。再接続処理実行部２８３５は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１によって実現される機能ブロックである。下り同期判定部２８３６は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（リレー用）部２６１＿１及びモビリティ制御（リレー用）部２６３＿１によって実現される機能ブロックである。アクセスリンク送信制御部２８４は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６によって実現される機能ブロックである。より具体的には、パイロット・同期信号生成部２８４１は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（端末用）部２６１＿３によって実現される機能ブロックである。アクセスリンク送信部２８５は、例えば、図３及び図４（ｂ）に示すレイヤ１処理部２３＿３の変調処理部２４３＿３や符号化処理部２４２＿３によって実現される機能ブロックである。但し、図３及び図４に示すリレー局２０のハードウェア構成と図６に示すリレー局２０の機能ブロックとの対応付けは一例であり、リレー局２０は、上述した例以外の対応付けによって説明される機能ブロックを備えていてもよい。
【００８６】
（１−４）動作説明
図７を参照して、第１実施形態の無線通信システム１が備えるリレー局２０の動作について説明する。図７は、第１実施形態のリレー局２０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【００８７】
図７に示すように、リレー局２０の電源がオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に切り替えられる（ステップＳ１０）。
【００８８】
電源がオンに切り替えられた後、リレー局２０が備えるセルサーチ・レベル測定部２８２は、リレー局２０の周辺のｅＮＢ１０（或いは、セル１９）の検出および検出したｅＮＢ１０の受信レベルを測定する（ステップＳ１１）。尚、セルサーチ・レベル測定部２８２によって測定された周辺のｅＮＢ１０の受信レベルは、初期接続処理実行部２８３４に対して出力される。
【００８９】
その後、初期接続処理実行部２８３４は、セルサーチ・レベル測定部２８２によって測定された受信レベルに基づいて、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。更に、初期接続処理実行部２８３４は、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出された場合には、当該検出されたｅＮＢ１０を対象として初期接続処理を実行する（ステップＳ１２）。加えて、下り同期判定部２８３６は、リレーリンク（例えば、下り方向のリレーリンク）の同期が確立されているか否かを判定することで、初期接続処理実行部２８３４によって実行された初期接続処理が成功したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００９０】
リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出され且つ当該検出されたｅＮＢ１０に対して実行された初期接続処理が成功した場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態（接続状態）を圏内状態に設定する（ステップＳ１３）。その後、パイロット・同期信号生成部２８４１は、パイロット信号及び同期信号を生成するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ１３）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、パイロット信号及び同期信号を含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する（ステップＳ１４）。その結果、例えば新たにリレー局２０との無線通信を開始しようとしているＵＥ３０は、同期信号を検出することで、リレー局２０との間の無線通信を開始することができる。或いは、例えば既にリレー局２０との無線通信を開始しているＵＥ３０は、パイロット信号を検出することで、リレー局２０との間の無線通信を継続することができる。従って、ＵＥ３０の状態は圏内状態となる。
【００９１】
他方で、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されないか又は検出されたｅＮＢ１０に対して実行された初期接続処理が成功しなかった場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏外状態に設定する（ステップＳ１５）。その後、パイロット・同期信号生成部２８４１は、パイロット信号及び同期信号を生成しないようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ１５）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、パイロット信号及び同期信号を含まない下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する（ステップＳ１６）。その結果、例えば新たにリレー局２０との無線通信を開始しようとしているＵＥ３０は、同期信号を検出することができないため、リレー局２０との間の無線通信を開始することができない。或いは、例えば既にリレー局２０との無線通信を開始しているＵＥ３０は、パイロット信号を検出することができないため、リレー局２０との間の無線通信を継続することができない。従って、ＵＥ３０の状態は圏外状態となる。
【００９２】
以上の動作は、リレー局２０の電源がオフからオンに切り替えられるタイミングで実行される初期動作に相当する。初期動作に続いて、リレー局２０の電源がオンとなっている間に行われる定常動作について以下に説明する。
【００９３】
下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態が圏内状態に設定されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【００９４】
ステップＳ２０の判定の結果、リレー局２０の状態が圏内状態にあると判定された場合には（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、リレーリンク制御部２８３は、リレーリンクの状態を監視する（ステップＳ２１）。以下、図８を参照して、リレーリンクの状態を監視する動作について説明する。図８は、第１実施形態のリレー局２０が備えるリレーリンク制御部２８３が行うリレーリンクの状態を監視する動作の流れを示すフローチャートである。
【００９５】
図８に示すように、リレーリンクの状態を監視する動作は、例えば、(i)リレーリンクの受信レベルの測定、(ii)物理チャネルの変更、及び(iii)ハンドオーバー処理の実行に付随して行われる。
【００９６】
具体的には、リレーリンクの受信レベルの測定に付随してリレーリンクの状態を監視する場合には、セルサーチ・レベル測定部２８２は、周期的に又は任意のタイミングでリレーリンクの受信レベルを測定する（ステップＳ３０）。その後、ＲＬＦ判定部２８３１は、セルサーチ・レベル測定部２８２により測定された受信レベルに基づいて、リレーリンクの下り同期はずれが発生しているか否か（つまり、ＲＬＦが発生しているか否か）を判定する（ステップＳ４１）。
【００９７】
ステップＳ４１の判定の結果、ＲＬＦが発生していると判定された場合には（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、セルサーチ・レベル測定部２８２は、セルサーチ処理による周辺ｅＮＢ１０の検出および検出したｅＮＢ１０の受信レベルを測定する。その後、再接続処理実行部２８３５は、セルサーチ・レベル測定部２８２によって測定された受信レベルに基づいて、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ４２）。
【００９８】
リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されたと判定された場合には（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、再接続処理部２８３５は、検出されたｅＮＢ１０を対象として再接続処理を実行する（ステップＳ４４）。その後、セルサーチ・レベル測定部２８２は、再接続処理が実行されたｅＮＢ１０とリレー局２０との間のリレーリンクの受信レベルを測定する（ステップＳ４６）。続いて、下り同期判定部２８３６は、ステップＳ４６において測定された受信レベルに基づいて、下り方向のリレーリンクの同期が確立されているか否かを判定する（ステップＳ４７）。ステップＳ４７の判定の結果、下り方向のリレーリンクの同期が確立されていると判定された場合には（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが接続状態にあると判定する（ステップＳ４８）。他方で、ステップＳ４７の判定の結果、下り方向のリレーリンクの同期が確立されていないと判定された場合には（ステップＳ４７：Ｎｏ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあると判定する（ステップＳ４５）。
【００９９】
他方で、ＲＬＦが発生していないと判定された場合には（ステップＳ４１：Ｎｏ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが接続状態にあると判定する（ステップＳ４８）。或いは、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されていないと判定された場合には（ステップＳ４３：Ｎｏ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあると判定する（ステップＳ４５）。
【０１００】
物理チャネルの変更に付随してリレーリンクの状態を監視する場合には、物理チャネル変更処理部２８３３が物理チャネルを変更した後（ステップＳ３１）、セルサーチ・レベル測定部２８２は、リレーリンクの受信レベルを測定する（ステップＳ４６）。続いて、下り同期判定部２８３６は、ステップＳ４６において測定された受信レベルに基づいて、下り方向のリレーリンクの同期が確立されているか否かを判定する（ステップＳ４７）。ステップＳ４７の判定の結果、下り方向のリレーリンクの同期が確立されていると判定された場合には（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが接続状態にあると判定する（ステップＳ４８）。他方で、ステップＳ４７の判定の結果、下り方向のリレーリンクの同期が確立されていないと判定された場合には（ステップＳ４７：Ｎｏ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあると判定する（ステップＳ４５）。
【０１０１】
ハンドオーバー処理の実行に付随してリレーリンクの状態を監視する場合には、ハンドオーバー処理実行部２８３２は、ハンドオーバー処理を実行した後（ステップＳ３２）、ハンドオーバー先のｅＮＢ１０の検出に成功したか否かを判定する（ステップＳ４９）。ステップＳ４９の判定の結果、ハンドオーバー先のｅＮＢ１０の検出に成功したと判定された場合には（ステップＳ４９：Ｙｅｓ）、更に、セルサーチ・レベル測定部２８２がリレーリンクの受信レベルを測定すると共に（ステップＳ４６）、下り同期判定部２８３６が下り方向のリレーリンクの同期が確立されているか否かを判定する（ステップＳ４７）。下り方向のリレーリンクの同期が確立されていると判定された場合には（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが接続状態にあると判定する（ステップＳ４８）。他方で、下り方向のリレーリンクの同期が確立されていないと判定された又はハンドオーバー先のｅＮＢ１０の検出に成功していないと判定された場合には（ステップＳ４７：Ｎｏ又はステップＳ４９：Ｎｏ）、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあると判定する（ステップＳ４５）。
【０１０２】
再び図７において、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【０１０３】
ステップＳ２２における判定の結果、リレーリンクが接続状態にあると判定された場合には（ステップＳ２２：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１０４】
他方で、ステップＳ２２における判定の結果、リレーリンクが切断状態にあると判定された場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、パイロット・同期信号生成部２８４１は、パイロット信号及び同期信号を生成しないようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ２３）。下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏外状態に設定する（ステップＳ２４）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、パイロット信号及び同期信号を含まない下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。従って、上述したように、ＵＥ３０の状態は圏外状態となる。以降、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１０５】
他方で、ステップＳ２０の判定の結果、リレー局２０の状態が圏内状態にないと判定された場合には（ステップＳ２０：Ｎｏ）、セルサーチ・レベル測定部２８２は、セルサーチ処理による周辺ｅＮＢ１０の検出と検出したｅＮＢ１０の受信レベルを測定する。その後、初期接続処理実行部２８３４は、セルサーチ・レベル測定部２８２によって測定された受信レベルに基づいて、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【０１０６】
ステップＳ２５の判定の結果、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されていないと判定された場合には（ステップＳ２５：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１０７】
他方で、ステップＳ２５の判定の結果、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されたと判定された場合には（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、初期接続処理実行部２８３４は、検出されたｅＮＢ１０を対象として初期接続処理を実行する（ステップＳ２６）。その後、初期接続処理実行部２８３４は、接続処理が成功したか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【０１０８】
ステップＳ２７の判定の結果、接続処理が成功していないと判定された場合には（ステップＳ２７：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１０９】
他方で、ステップＳ２７の判定の結果、接続処理が成功したと判定された場合には（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、パイロット・同期信号生成部２８４１は、パイロット信号及び同期信号を生成するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ２８）。また、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏内状態に設定する（ステップＳ２９）。このため、アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、パイロット信号及び同期信号を含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。従って、ＵＥ３０の状態は圏内状態となる。以降、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１１０】
以上説明したように、第１実施形態の無線通信システム１によれば、ｅＮＢ１０とリレー局２０との間のリレーリンクの状態が切断状態である場合には、リレー局２０からＵＥ３０へのパイロット信号及び同期信号の送信を停止することができる。このため、リレーリンクの状態が切断状態である場合には、ＵＥ３０を圏外状態へ遷移させることができる。従って、ＵＥ３０のユーザが無駄な発信動作を繰り返し行ってしまう不都合を好適に抑制することができると共に、ＵＥ３０もまた無駄な発信動作を繰り返し行わなくてよい。従って、ＵＥ３０側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることができる。
【０１１１】
（２）第２実施形態
図９及び図１０を参照して、第２実施形態の無線通信システムについて説明を進める。第２実施形態の無線通信システム２では、第１実施形態の無線通信システム１と比較して、リレー局５０の機能ブロック及び動作が異なっている。従って、以下では、説明の簡略化のために、第１実施形態と異なる構成及び動作に着目して説明を進めると共に、第１実施形態の無線通信システム１と同一の構成及び動作については、同一の参照符号を付してその詳細な説明については省略する。
【０１１２】
（２−１）リレー局の機能ブロック図
図９を参照して、第２実施形態の無線通信システムが備えるリレー局５０の機能ブロックについて説明する。図９は、第２実施形態のリレー局５０の機能ブロックを示すブロック図である。
【０１１３】
図９に示すように、第２実施形態のリレー局５０は、第１実施形態のリレー局２０と同様に、リレーリンク受信部２８１と、セルサーチ・レベル測定部２８２と、リレーリンク制御部２８３と、アクセスリンク送信制御部２８４と、アクセスリンク送信部２８５とを備えている。
【０１１４】
第２実施形態のリレー局５０は更に、アクセスリンク接続制御部５８６を備えている。アクセスリンク接続制御部５８６は、リレー局５０と接続しているＵＥ３０に対して、アクセスリンク送信部２８５を介して呼切断メッセージを送信することで、呼切断を指示する。
【０１１５】
また、第２実施形態では、アクセスリンク送信制御部２８４は、上述したパイロット・同期信号生成部２８４１（図６参照）に代えて、「制御部」の一例となる報知情報生成部５８４２を備えている。報知情報生成部５８４２は、リレー局５０の中継エリア２９内に位置するＵＥ３０全てに対して送信される報知情報を生成すると共に、当該報知情報を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する。
【０１１６】
尚、アクセスリンク接続制御部５８６は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６のＲＲＣコネクション制御（端末用）部２６１＿３によって実現される機能ブロックである。報知情報生成部５８４２は、例えば、図３に示すＲＲＣ処理部２６の報知情報制御部２６２によって実現される機能ブロックである。
【０１１７】
（２−２）動作説明
図１０を参照して、第２実施形態の無線通信システムが備えるリレー局５０の動作について説明する。図１０は、第２実施形態のリレー局５０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１１８】
図１０に示すように、第２実施形態のリレー局５０は、第１実施形態のリレー局２０と同様に、リレー局２０の電源がオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に切り替えられる（ステップＳ１０）。電源がオンに切り替えられた後、セルサーチ・レベル測定部２８２は、リレー局２０の周辺のｅＮＢ１０の検出および検出したｅＮＢ１０の受信レベルを測定する（ステップＳ１１）。初期接続処理実行部２８３４は、セルサーチ・レベル測定部２８２によって測定された受信レベルに基づいて、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１２）。更に、初期接続処理実行部２８３４は、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出された場合には、当該検出されたｅＮＢ１０を対象として初期接続処理を実行する（ステップＳ１２）。加えて、下り同期判定部２８３６は、リレーリンク（例えば、下り方向のリレーリンク）の同期が確立されているか否かを判定することで、初期接続処理実行部２８３４によって実行された初期接続処理が成功したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１１９】
リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出され且つ当該検出されたｅＮＢ１０に対して実行された初期接続処理が成功した場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏内状態に設定する（ステップＳ１３）。その後、報知情報生成部５８４２は、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を許可する旨を指示する報知情報を生成すると共に、当該報知情報を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ５０）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、報知情報を含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。報知情報を含む下りリンク信号を受信したＵＥ３０は、報知情報を参照することで、リレー局５０との間の無線通信が許可されていることを認識する。従って、ＵＥ３０は、リレー局５０との間の無線通信を開始する又は継続することができる。
【０１２０】
他方で、リレー局２０の周辺に接続可能なｅＮＢ１０が検出されないか又は検出されたｅＮＢ１０に対して実行された初期接続処理が成功しなかった場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏外状態に設定する（ステップＳ１５）。その後、報知情報生成部５８４２は、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を禁止する旨を指示する報知情報を生成すると共に、当該報知情報を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ５１）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、報知情報を含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。報知情報を含む下りリンク信号を受信したＵＥ３０は、報知情報を参照することで、リレー局５０との間の無線通信が禁止されていることを認識する。従って、ＵＥ３０は、リレー局５０との間の無線通信を停止することができる。尚、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を禁止する旨を指示する報知情報を受信したＵＥ３０は、当該無線通信の禁止をユーザに対して通知するべく、所定の警告表示を表示したり警告音声を発してもよい。
【０１２１】
以上の動作は、リレー局２０の電源がオフからオンに切り替えられるタイミングで実行される初期動作に相当する。初期動作に続いて、リレー局２０の電源がオンとなっている間に行われる定常動作について以下に説明する。
【０１２２】
下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態が圏内状態に設定されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【０１２３】
ステップＳ２０の判定の結果、リレー局２０の状態が圏内状態にあると判定された場合には（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、リレーリンク制御部２８３は、リレーリンクの状態を監視する（ステップＳ２１）。リレーリンクの状態の監視の際には、下り同期判定部２８３６は、リレーリンクが切断状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【０１２４】
ステップＳ２２における判定の結果、リレーリンクが接続状態にあると判定された場合には（ステップＳ２２：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１２５】
他方で、ステップＳ２２における判定の結果、リレーリンクが切断状態にあると判定された場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、報知情報生成部５８４２は、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を禁止する旨を指示する報知情報を生成すると共に、当該報知情報を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ５２）。加えて、アクセスリンク接続制御部５８６は、リレー局５０と接続しているＵＥ３０に対して呼切断メッセージを含む下りリンク信号を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ５３）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、報知情報及び呼切断メッセージを含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。報知情報及び呼切断メッセージを含む下りリンク信号を受信したＵＥ３０は、報知情報を参照することで、リレー局５０との間の無線通信が禁止されていることを認識すると共に、呼切断メッセージを参照することでリレー局５０との間の接続が強制的に切断されることを認識する。従って、ＵＥ３０は、リレー局５０との間の無線通信を停止することができる。また、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏外状態に設定する（ステップＳ２４）。以降、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１２６】
他方で、ステップＳ２０の判定の結果、リレー局２０の状態が圏内状態にないと判定された場合には（ステップＳ２０：Ｎｏ）、初期接続処理実行部２８３４は、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されたか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【０１２７】
ステップＳ２５の判定の結果、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されていないと判定された場合には（ステップＳ２５：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１２８】
他方で、ステップＳ２５の判定の結果、リレー局２０の周辺に新たな接続可能なｅＮＢ１０が検出されたと判定された場合には（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、初期接続処理実行部２８３４は、検出されたｅＮＢ１０を対象として接続処理を実行する（ステップＳ２６）。その後、初期接続処理実行部２８３４は、接続処理が成功したか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【０１２９】
ステップＳ２７の判定の結果、接続処理が成功していないと判定された場合には（ステップＳ２７：Ｎｏ）、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１３０】
他方で、ステップＳ２７の判定の結果、接続処理が成功したと判定された場合には（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、報知情報生成部５８４２は、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を許可する旨を指示する報知情報を生成すると共に、当該報知情報を送信するようにアクセスリンク送信部２８５の動作を制御する（ステップＳ５４）。アクセスリンク送信部２８５は、アクセスリンクを介して、報知情報を含む下りリンク信号をＵＥ３０に対して送信する。報知情報を含む下りリンク信号を受信したＵＥ３０は、報知情報を参照することで、リレー局５０との間の無線通信が許可されていることを認識する。従って、ＵＥ３０は、リレー局５０との間の無線通信を開始することができる。また、下りリンク同期判定部２８３６は、リレー局２０の状態を圏内状態に設定する（ステップＳ２９）。以降、リレーリンク制御部２８３は、ステップＳ２０以降の動作を繰り返す。
【０１３１】
以上説明したように、第２実施形態の無線通信システム２によれば、ｅＮＢ１０とリレー局５０との間のリレーリンクの状態が切断状態である場合には、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を禁止することができる。言い換えれば、リレーリンクの状態が接続状態である場合に、リレー局５０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を選択的に許可することができる。従って、ＵＥ３０のユーザが無駄な発信動作を繰り返し行ってしまう不都合を好適に抑制することができると共に、ＵＥ３０もまた無駄な発信動作を繰り返し行わなくてよい。従って、ＵＥ３０側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることができる。
【０１３２】
（３）第３実施形態
図１１及び図１２を参照して、第３実施形態の無線通信システムについて説明を進める。第３実施形態の無線通信システム３では、第２実施形態の無線通信システムと比較して、リレー局６０の機能ブロック及び動作が異なっている。従って、以下では、説明の簡略化のために、第２実施形態と異なる構成及び動作に着目して説明を進めると共に、第２実施形態の無線通信システム２と同一の構成及び動作については、同一の参照符号を付してその詳細な説明については省略する。
【０１３３】
（３−１）リレー局の機能ブロック図
図１１を参照して、第３実施形態の無線通信システムが備えるリレー局６０の機能ブロックについて説明する。図１１は、第３実施形態のリレー局６０の機能ブロックを示すブロック図である。
【０１３４】
図１１に示すように、第３実施形態のリレー局６０は、第２実施形態のリレー局５０と同様に、リレーリンク受信部２８１と、セルサーチ・レベル測定部２８２と、リレーリンク制御部２８３と、アクセスリンク送信制御部２８４と、アクセスリンク送信部２８５と、アクセスリンク接続制御部５８６とを備えている。
【０１３５】
第３実施形態のリレー局６０は更に、異システム測定部６８７を備えている。異システム測定部６８７は、リレーリンク受信部２８１の受信結果に基づいて、リレー局６０が現在無線通信を行っている無線通信システムとは異なる無線通信システムが存在するか否かを検出する。例えば、リレー局６０が現在無線通信を行っている無線通信システム３がＬＴＥに準拠した無線通信システムである場合には、異システム測定部６８７は、例えばＷｉＭＡＸに準拠した無線通信システムやＷｉＦｉないしは無線ＬＡＮに準拠した無線通信システムが存在するか否かを判定する。
【０１３６】
尚、異システム測定部６８７は、例えば、図３及び図４（ａ）に示すレイヤ１処理部２４＿１の測定部２４０５＿１によって実現される機能ブロックである。
【０１３７】
（３−２）動作説明
図１２を参照して、第３実施形態の無線通信システムが備えるリレー局６０の動作について説明する。図１２は、第３実施形態のリレー局６０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３８】
図１２に示すように、第３実施形態のリレー局６０は、第２実施形態のリレー局５０と比較して、リレーリンクの状態の監視動作及びリレーリンクの切断の検出動作（ステップＳ２１及びステップＳ２２）に続く動作が異なっている。第３実施形態のリレー局６０のその他の動作については、第２実施形態のリレー局５０の動作と同様である。具体的には、第３実施形態では、リレーリンクが切断していると判定された場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、アクセスリンク接続制御部５８６は、異システム測定部６８７から得た情報を用いて、ＵＥ３０が接続可能な異なる無線通信システムが存在するか否かを判定する（ステップＳ６０）。ステップＳ６０の判定の結果、ＵＥ３０が接続可能な異なる無線通信システムが存在すると判定された場合には（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、リレー局６０は、異なる無線通信システムをハンドオーバー先としてハンドオーバー処理を実行するようにＵＥ３０に対して指示メッセージを送信する（ステップＳ６１）。その結果、ＵＥ３０は、異なる無線通信システムに対してハンドオーバー処理を実行することで、無線通信を継続する。他方で、ＵＥ３０が接続可能な異なる無線通信システムが存在しないと判定された場合には（ステップＳ６０：Ｎｏ）、ＵＥ３０へハンドオーバーの指示（ステップＳ６１）を行わず、第２実施形態のリレー局同様、報知情報の更新および終話処理を行う。
【０１３９】
以上説明したように、第３実施形態の無線通信システムによれば、ｅＮＢ１０とリレー局６０との間のリレーリンクの状態が切断状態である場合には、リレー局６０とＵＥ３０との間のアクセスリンクを用いた無線通信を禁止することができる。従って、ＵＥ３０のユーザが無駄な発信動作を繰り返し行ってしまう不都合を好適に抑制することができると共に、ＵＥ３０もまた無駄な発信動作を繰り返し行わなくてもよい。従って、ＵＥ３０側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることができる。
【０１４０】
加えて、第３実施形態の無線通信システムによれば、ｅＮＢ１０とリレー局６０との間のリレーリンクの状態が切断状態である場合であって且つ異なる無線通信システムへのハンドオーバー処理を実行することができる場合には、ＵＥ３０の通信先をリレー局６０から異なる無線通信システムへと変えることができる。このため、ＵＥ３０の無線通信を好適に継続することができる。
【０１４１】
（４）第４実施形態
図１３及び図１４を参照して、第４実施形態の無線通信システムについて説明を進める。第４実施形態の無線通信システムでは、第１実施形態の無線通信システム１と比較して、リレー局７０の機能ブロック及び動作が異なっている。従って、以下では、説明の簡略化のために、第１実施形態と異なる構成及び動作に着目して説明を進めると共に、第１実施形態の無線通信システム１と同一の構成及び動作については、同一の参照符号を付してその詳細な説明については省略する。
【０１４２】
（４−１）リレー局の機能ブロック図
図１３を参照して、第４実施形態の無線通信システムが備えるリレー局７０の機能ブロックについて説明する。図１３は、第４実施形態のリレー局７０の機能ブロックを示すブロック図である。
【０１４３】
図１３に示すように、第４実施形態のリレー局７０は、第１実施形態のリレー局２０と同様に、リレーリンク受信部２８１と、セルサーチ・レベル測定部２８２と、リレーリンク制御部２８３と、アクセスリンク送信部２８５とを備えている。つまり、第４実施形態のリレー局７０は、第１実施形態のリレー局２０と比較して、アクセスリンク送信制御部２８４を備えていないという点で異なっている。
【０１４４】
（４−２）動作説明
図１４を参照して、第４実施形態の無線通信システムが備えるリレー局７０の動作について説明する。図１４は、第４実施形態のリレー局７０の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１４５】
図１４に示すように、第４実施形態のリレー局７０は、第１実施形態のリレー局２０と比較して、リレーリンクの状態が切断状態である場合にパイロット信号及び同期信号の送信を停止し（図７のステップＳ１６及びＳ２３参照）且つリレーリンクの状態が接続状態である場合にパイロット信号及び同期信号の送信を開始する（図７のステップＳ１４及びＳ２８参照）ことに代えて、リレーリンクの状態が切断状態である場合にリレー局７０からＵＥ３０への下りリンク信号全体の送信を停止し（ステップＳ７２及びＳ７３）且つリレーリンクの状態が接続状態である場合に下りリンク信号全体の送信を開始する（ステップＳ７１及びＳ７４参照）という点において異なっている。第４実施形態のリレー局７０のその他の動作については、第１実施形態のリレー局２０の動作と同様である。
【０１４６】
以上説明したように、第４実施形態の無線通信システムによれば、ｅＮＢ１０とリレー局７０との間のリレーリンクの状態が切断状態である場合には、リレー局７０からＵＥ３０への下りリンク信号の送信を停止することができる。このため、リレーリンクの状態が切断状態である場合には、ＵＥ３０を圏外状態へ遷移させることができる。従って、ＵＥ３０のユーザが無駄な発信動作を繰り返し行ってしまう不都合を好適に抑制することができると共に、ＵＥ３０もまた無駄な発信動作を繰り返し行わなくてよい。従って、ＵＥ３０側での不要な動作を削減すると共にユーザの利便性を向上させることができる。
【０１４７】
加えて、第４実施形態の無線通信システム４によれば、ＤＦ（Decode and Forward）型のリレー局のみならず、受信した信号を増幅して送信するＡＦ（Amplify and Forward）型のリレー局に対しても、上述した構成及び動作を適用することができる。従って、比較的容易に上述した効果を享受することが可能なリレー局を実現することができる。
【０１４８】
以上説明した第１から第４実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
【０１４９】
（付記１）
無線基地局と移動端末との間の無線通信を中継する中継局であって、無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出部と、前記第１リンクの状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御部とを備えることを特徴とする中継局。
【０１５０】
（付記２）
前記制御部は、(i)前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクにおける無線通信が行われなくなるように前記第２リンクの状態を制御し、(ii)前記第１リンクが接続状態にある場合に、前記第２リンクにおける無線通信が行われるように、前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする付記１に記載の中継局。
【０１５１】
（付記３）
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介して当該中継局から前記移動端末へと送信される中継信号のうち少なくとも同期信号及びパイロット信号の送信を停止することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする付記１又は２に記載の中継局。
【０１５２】
（付記４）
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介して当該中継局から前記移動端末へと送信される中継信号の送信を停止することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする付記１から３のいずれか一項に記載の中継局。
【０１５３】
（付記５）
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介した無線通信を行わないことを示す報知信号を前記移動端末に対して送信することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする付記１から４のいずれか一項に記載の中継局。
【０１５４】
（付記６）
前記報知信号を受信した前記移動端末は、前記第２リンクを介した前記中継局との間の無線通信を停止し、前記報知信号を送信した当該中継局は、前記第２リンクを介した前記移動端末との間の無線通信を停止することを特徴とする付記５に記載の中継局。
【０１５５】
（付記７）
前記検出部は、前記無線基地局から当該中継局へと向かう下り方向の通信品質を測定することで、前記第１リンクの状態を検出することを特徴とする付記１から６のいずれか一項に記載の中継局。
【０１５６】
（付記８）
前記検出部は、(i)所定のタイミング、(ii)ハンドオーバーが実行されるタイミング、及び(iii)物理チャネルのパラメータが変更されるタイミングの少なくとも１つのタイミングで、前記第１リンクの状態を検出することを特徴とする付記１から７のいずれか一項に記載の中継局。
【０１５７】
（付記９）
無線基地局と移動端末との間の通信を中継する中継方法であって、無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出工程と、前記第１リンクの状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御工程とを備えることを特徴とする中継方法。
【０１５８】
（付記１０）
無線基地局と、移動端末と、前記無線基地局と前記移動端末との間の通信を中継する中継局を備える無線通信システムであって、前記中継局は、無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出部と、前記第１回線の状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御部とを備えることを特徴とする無線通信システム。
【０１５９】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う中継局及び中継方法、並びに無線通信システムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１６０】
１ 無線通信システム
１０ ｅＮＢ
２０、５０、６０、７０ リレー局
２８１ リレーリンク受信部
２８２ セルサーチ・レベル測定部
２８３ リレーリンク制御部
２８３６ 下り同期判定部
２８４ アクセスリンク送信制御部
２８４１ パイロット・同期信号生成部
２８５ アクセスリンク送信部
３０ ＵＥ
５８４２ 報知情報生成部
５８６ アクセスリンク接続制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と移動端末との間の無線通信を中継する中継局であって、
無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出部と、
前記第１リンクの状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御部と
を備えることを特徴とする中継局。
【請求項２】
前記制御部は、(i)前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクにおける無線通信が行われなくなるように前記第２リンクの状態を制御し、(ii)前記第１リンクが接続状態にある場合に、前記第２リンクにおける無線通信が行われるように、前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする請求項１に記載の中継局。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介して当該中継局から前記移動端末へと送信される中継信号のうち少なくとも同期信号及びパイロット信号の送信を停止することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の中継局。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介して当該中継局から前記移動端末へと送信される中継信号の送信を停止することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介した無線通信を行わないことを示す報知信号を前記移動端末に対して送信することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項６】
無線基地局と移動端末との間の通信を中継する中継方法であって、
無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出工程と、
前記第１リンクの状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御工程と
を備えることを特徴とする中継方法。
【請求項７】
無線基地局と、移動端末と、前記無線基地局と前記移動端末との間の通信を中継する中継局を備える無線通信システムであって、
前記中継局は、
無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出部と、
前記第１回線の状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御部と
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１】
無線基地局と移動端末との間の無線通信を中継する中継局であって、
無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出部と、
前記第１リンクの状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御部と
を備えることを特徴とする中継局。
【請求項２】
前記制御部は、(i)前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクにおける無線通信が行われなくなるように前記第２リンクの状態を制御し、(ii)前記第１リンクが接続状態にある場合に、前記第２リンクにおける無線通信が行われるように、前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする請求項１に記載の中継局。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介して当該中継局から前記移動端末へと送信される中継信号のうち少なくとも同期信号及びパイロット信号の送信を停止することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の中継局。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介して当該中継局から前記移動端末へと送信される中継信号の送信を停止することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１リンクが切断状態にある場合に、前記第２リンクを介した無線通信を行わないことを示す報知信号を前記移動端末に対して送信することで前記第２リンクの状態を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の中継局。
【請求項６】
無線基地局と移動端末との間の通信を中継する中継方法であって、
無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出工程と、
前記第１リンクの状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御工程と
を備えることを特徴とする中継方法。
【請求項７】
無線基地局と、移動端末と、前記無線基地局と前記移動端末との間の通信を中継する中継局を備える無線通信システムであって、
前記中継局は、
無線通信区間である前記無線基地局と当該中継局との間の第１リンクの状態を検出する検出部と、
前記第１回線の状態に応じて、前記移動端末と当該中継局との間の第２リンクの状態を制御する制御部と
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−２５４１３２（Ｐ２０１１−２５４１３２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２４５７９（Ｐ２０１０−１２４５７９）
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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