無線中継局装置、無線基地局装置及びリレー周波数割り当て方法
【課題】リレー伝送技術を用いた無線通信システムにおいては、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させること。
【解決手段】本発明のリレー周波数割り当て方法においては、無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する工程と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる工程と、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する。
【解決手段】本発明のリレー周波数割り当て方法においては、無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する工程と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる工程と、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution-Advanced）システムにおいて、リレー伝送技術を利用する無線中継局装置、無線基地局装置及びリレー周波数割り当て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、第３世代移動通信システムの発展規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）からのさらなる高速・大容量通信を実現する第４世代移動通信システムとして、ＬＴＥ−Advanced（ＬＴＥ−Ａ）の標準化が進められている。ＬＴＥ−Ａは、高速・大容量通信の実現に加え、セル端ユーザのスループット向上を重要課題としており、その一手段として、無線基地局装置〜移動端末装置間の無線伝送を中継するリレー技術が検討されている。リレーを用いることで、有線バックホールリンクの確保が困難な場所などで、効率的にカバレッジを拡大できることが期待される。
【０００３】
リレー技術においては、レイヤ１リレー、レイヤ２リレー、レイヤ３リレーがある。レイヤ１リレーは、ブースター、若しくはリピータとも呼ばれる中継技術であり、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を電力増幅して移動端末装置に送信するＡＦ（Amplifier and Forward）型中継技術である。移動端末装置からの上り受信ＲＦ信号も、同様に電力増幅して無線基地装置に送信される。レイヤ２リレーは、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を復調・復号後、再度符号化・変調を行い、移動端末装置に送信するＤＦ（Decode and Forward）型中継技術である。レイヤ３リレーは、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を復号後、復調・復号処理に加えて、ユーザデータを再生してから、再度無線でユーザデータ伝送を行うための処理（秘匿、ユーザデータ分割・結合処理など）を行い、符号化・変調後に移動端末装置に送信する中継技術である。現在３ＧＰＰにおいては、雑音除去による受信特性の向上、標準仕様検討、及び実装上の容易性の観点から、レイヤ３リレー技術について標準化が進められている。
【０００４】
図１は、レイヤ３リレーによる無線中継技術の概要を示す図である。レイヤ３リレーの無線中継局装置（ＲＮ）は、ユーザデータ再生処理、変復調、及び符号・復号処理を行うことに加え、無線基地局装置（ｅＮＢ）と異なる固有のセルＩＤ（ＰＣＩ：Physical Cell ID）を持つことを特徴とする。これにより、移動端末装置（ＵＥ）は、無線中継局装置が提供するセルＢを、無線基地局装置が提供するセルＡとは異なるセルとして認識する。また、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）などの物理層の制御信号は、無線中継局装置で終端されるため、無線中継局装置は移動端末装置から見て、無線基地局装置として認識される。したがって、ＬＴＥの機能のみを有する移動端末装置も無線中継局装置に接続することができる。
【０００５】
また、無線基地局装置〜無線中継局装置間のバックホールリンク（Ｕｎ）、及び無線中継局装置〜移動端末装置間のアクセスリンク（Ｕｕ）は、異なる周波数若しくは同一の周波数で運用することが考えられ、後者の場合、無線中継局装置で送受信処理を同時に行うと、送受信回路内で十分なアイソレーションが確保できない限り、送信信号が無線中継局装置の受信機に回り込み、干渉を引き起こす。このため、図２に示すように、同一周波数（ｆ１）で運用する場合は、バックホールリンク及びアクセスリンクの無線リソース（ｅＮＢ送信とリレー送信）を時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）し、無線中継局装置において送受信が同時に行われないよう制御する必要がある（非特許文献１）。このため、例えば、下りリンクでは、無線中継局装置は、無線基地局装置からの下り信号を受信している間、移動端末装置に対して下り信号を送信することはできない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】３ＧＰＰ，ＴＲ３６．８１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようなリレー伝送技術を用いた無線通信システムにおいては、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させることが望まれている。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、リレー伝送技術を用いた無線通信システムにおいては、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させることができる無線中継局装置、無線基地局装置及びリレー周波数割り当て方法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】
【０００９】
本発明の無線中継局装置は、無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する決定手段と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる割り当て手段と、割り当てられた周波数帯域で前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明の無線基地局装置は、無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する決定手段と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる割り当て手段と、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明のリレー周波数割り当て方法は、無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する工程と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる工程と、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定し、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当て、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信するので、リレー伝送技術を用いた無線通信システムにおいては、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】リレー伝送技術を説明するための図である。
【図２】バックホールリンク及びアクセスリンクの無線リソースを説明するための図である。
【図３】キャリアアグリゲーションを説明するための図である。
【図４】本発明に係るリレー周波数割り当て方法の一例を説明するための図である。
【図５】本発明に係るリレー周波数割り当て方法の他の例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、ＬＴＥシステムとのバックワードコンパチビリティを保つことができるように、図３に示すような周波数利用帯域を採る。図３は、下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。図３に示す例は、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）で構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムであるＬＴＥ−Ａシステムと、相対的に狭い（ここでは、一つのコンポーネントキャリアで構成される）第２システム帯域を持つ第２移動通信システムであるＬＴＥシステムが併存する場合の周波数使用状態である。ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信し、ＬＴＥシステムにおいては、２０ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信する。ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つの基本周波数領域（コンポーネントキャリア：ＣＣ）となっている。このように複数の基本周波数領域を一体として広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。
【００１５】
例えば、図３においては、ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を一つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図３においては、移動端末装置ＵＥ（User Equipment）＃１は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、１００ＭＨｚのシステム帯域を持ち、ＵＥ＃２は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）のシステム帯域を持ち、ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ−Ａシステムには対応せず）の移動端末装置であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）のシステム帯域を持つ。
【００１６】
本発明者らは、このキャリアアグリゲーションに着目し、リレー伝送技術を用いた無線通信システムにキャリアアグリゲーションを適用することにより、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させることができることを見出し本発明をするに至った。
【００１７】
本発明においては、無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定し、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当て、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する。
【００１８】
この場合、図４に示すように、バックホールリンク（Ｕｎ）の帯域幅（ここでは、コンポーネントキャリア（ＣＣ））ｆ１，ｆ２と、アクセスリンク（Ｕｕ）帯域幅（ここでは、コンポーネントキャリア（ＣＣ））ｆ３，ｆ４とが異なっていても良く、図５に示すようにバックホールリンク（Ｕｎ）の帯域幅（ＣＣ）ｆ１，ｆ２と、アクセスリンク（Ｕｕ）帯域幅（ＣＣ）ｆ１，ｆ３とが一部同じであっても良い。また、バックホールリンク（Ｕｎ）の帯域幅（ＣＣ）と、アクセスリンク（Ｕｕ）帯域幅（ＣＣ）とがすべて同じであっても良い。
【００１９】
この場合において、キャリアアグリゲーションの適用を判断するための情報である適用判断情報に基づいて、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。ここで、適用判断情報としては、移動端末装置の数、移動端末装置への無線リソース割り当て量、リレー伝送に用いるＭＢＳＦＮサブフレーム数、無線中継局装置におけるバッファ状態、無線中継局装置配下の移動端末装置の伝搬路状態及び／又は無線基地局装置配下の移動端末装置の伝搬路状態、無線基地局装置から無線中継局装置までのバックホールリンクリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域、並びに無線基地局装置から無線中継局装置までのバックホールリンクリンク伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態を挙げることができる。
【００２０】
（１）適用判断情報が移動端末装置の数の場合
この場合においては、無線中継局装置は、無線中継局装置配下の移動端末装置の数により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、無線中継局装置（ＲＮ：リレーノード）配下の移動端末装置（リレーＵＥ）の数及び／又は無線基地局装置（マクロｅＮＢ）配下の移動端末装置（マクロＵＥ）の数により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００２１】
例えば、リレーＵＥ数が増大した場合には、キャリアアグリゲーションを適用することにより、バックホールリンク（又は、アクセスリンクの）無線リンク容量を増大（ユーザスループットの増大）させることができ、リレーＵＥ数が減少した場合には、キャリアアグリゲーションを適用せず、バックホールリンク（又は、アクセスリンクの）無線リンク容量を減少（ユーザスループットの減少）させることができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、リレーＵＥ数を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００２２】
（２）適用判断情報が移動端末装置への無線リソース割り当て量の場合
この場合においては、無線中継局装置は、無線中継局装置配下の移動端末装置の無線リソース割り当て量により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、リレーＵＥの無線リソース割り当て量及び／又はマクロＵＥの無線リソース割り当て量数により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００２３】
例えば、リレーＵＥ数に割り当てる無線リソース量が増大した場合には、キャリアアグリゲーションを適用することにより、バックホールリンク（又は、アクセスリンクの）無線リンク容量を増大（ユーザスループットの増大）させることができ、リレーＵＥ数に割り当てる無線リソース量が減少した場合には、キャリアアグリゲーションを適用せず、バックホールリンク（又は、アクセスリンクの）無線リンク容量を減少（ユーザスループットの減少）させることができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、リレーＵＥ数に割り当てる無線リソース量を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００２４】
（３）適用判断情報がリレー伝送に用いるＭＢＳＦＮサブフレーム数の場合
この場合においては、無線中継局装置は、アクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム数により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、アクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム数及び／又はバックホールリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム数により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。ここで、ＭＢＳＦＮサブフレームとは、放送型コンテンツの多数ユーザへの同時配信サービス（ＭＢＭＳ：Multimedia Broadcast Multicast Service）を単一周波数ネットワークで提供するためのバックホール（ＭＢＳＦＮ：MBMS over a Single Frequency Network）サブフレームである。
【００２５】
例えば、アクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム数が６の場合には、アクセスリンクにキャリアアグリゲーションを適用することにより、移動端末装置にデータを送信することが可能な無線サブフレーム数を増加させることができ、ＭＢＳＦＮサブフレーム数が０の場合には、キャリアアグリゲーションを適用せず、周波数リソースを効率的に利用することができる。このように、ＭＢＳＦＮサブフレーム数の制約を考慮することにより、より最適な（効率の良い）リレー伝送を行うことが可能となる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、アクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム数を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００２６】
（４）適用判断情報が無線中継局装置におけるバッファ状態の場合
この場合においては、無線中継局装置は、無線中継局装置におけるバッファ状態により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、無線中継局装置におけるバッファ状態により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００２７】
例えば、無線中継局装置のバッファが空（エンプティ）に近い状態にあるときには、バックホールリンクに対してキャリアアグリゲーションを適用することにより、無線中継装置により多くの無線リソースを割り当てることができ、無線中継局装置のバッファがオーバフロー状態に近い状態にあるときには、バックホールリンクに対してキャリアアグリゲーションを適用せず、無線中継局装置への無線リソース割り当て量を制限することができる。また、例えば、無線中継局装置のバッファがオーバフロー状態に近い状態にあるときには、アクセスリンクに対してキャリアアグリゲーションを適用することにより、無線中継局装置のバッファをより早く消費させることができ、無線中継局装置のバッファが空（エンプティ）に近い状態にあるときには、バックホールリンクに対してキャリアアグリゲーションを適用せず、移動端末装置への無線リソース割り当て量を制限することができる。このように、無線中継局装置のバッファがオーバフロー状態を考慮することにより、より最適な（効率の良い）リレー伝送を行うことができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、バッファ状態を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００２８】
（５）適用判断情報が、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態の場合
この場合においては、無線中継局装置は、リレーＵＥの伝搬路状態により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００２９】
例えば、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態（受信品質）が低いときには、キャリアアグリゲーションを適用することにより、無線中継局装置及び／又は移動端末装置により多くの無線リソースを割り当てることができ、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態（受信品質）が高いときには、キャリアアグリゲーションを適せず、周波数リソースを効率的に利用することができる。このように、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態を考慮することにより、より最適な（効率の良い）リレー伝送を行うことができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、リレーＵＥの伝搬路状態を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００３０】
（６）適用判断情報が、バックホールリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域の場合
この場合においては、無線中継局装置は、アクセスリンクの周波数帯域により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、バックホールリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００３１】
例えば、バックホールリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域が狭いときには、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにキャリアアグリゲーションを適用することにより、無線中継局装置及び／又は移動端末装置により多くの無線リソースを割り当てることができ、バックホールリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域が広いときには、キャリアアグリゲーションを適用せず、周波数リソースを効率的に利用することができる。このように、バックホールリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域を考慮することにより、より最適な（効率の良い）リレー伝送を行うことができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、アクセスリンクの周波数帯域を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００３２】
（７）適用判断情報が、バックホールリンク伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態の場合
この場合においては、無線中継局装置は、アクセスリンクの伝搬路状態により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、バックホールリンクの伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００３３】
例えば、バックホールリンクの伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態が低いときには、キャリアアグリゲーションを適用することにより、無線中継局装置及び／又は移動端末装置により多くの無線リソースを割り当てることができ、バックホールリンクの伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態が高いときには、キャリアアグリゲーションを適用せず、周波数リソースを効率的に利用することができる。このように、バックホールリンクの伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態を考慮することにより、より最適な（効率の良い）リレー伝送を行うことができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、アクセスリンクの伝搬路状態を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００３４】
図６は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置（無線中継局装置）の概略構成を示すブロック図である。図６に示す無線基地局装置（無線中継局装置）は、送信部と、受信部とを備えている。ここでは、送信部側についてのみ説明する。
【００３５】
図６に示す無線基地局装置は、データ信号生成部１０１と、キャリアアグリゲーション決定部１０２と、ＣＣ割り当て部１０３と、信号処理部１０４と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０５と、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入部１０６と主に構成されている。
【００３６】
データ信号生成部１０１は、リレーノードに対して送信する下りリンクのデータ信号や、マクロＵＥに対して送信する下りリンクのデータ信号を生成する。データ信号生成部１０１は、これらの下りリンクのデータ信号を信号処理部１０４に出力する。
【００３７】
キャリアアグリゲーション決定部１０２は、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。キャリアアグリゲーション決定部１０２は、キャリアアグリゲーションの適用を判断するための情報である適用判断情報に基づいて、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。なお、無線中継局装置におけるキャリアアグリゲーション決定部１０２は、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。キャリアアグリゲーション決定部１０２は、キャリアアグリゲーションを適用する場合に、その旨の制御信号をＣＣ割り当て部１０３に出力する。
【００３８】
ここで、上述したように、適用判断情報としては、移動端末装置の数、移動端末装置への無線リソース割り当て量、リレー伝送に用いるＭＢＳＦＮサブフレーム数、無線中継局装置におけるバッファ状態、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態、バックホールリンクリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域、並びにバックホールリンクリンク伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態を挙げることができる。
【００３９】
ＣＣ割り当て部１０３は、キャリアアグリゲーションを適用する際に、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域（例えば、ＣＣ）を割り当てる。すなわち、無線基地局装置において、図４及び図５に示す場合には、周波数帯域ｆ１，ｆ２を割り当て、無線中継局装置において、図４に示す場合には、周波数帯域ｆ３，ｆ４を割り当て、図５に示す場合には、周波数帯域ｆ１，ｆ３を割り当てる。ＣＣ割り当て部１０３は、このような周波数割り当て情報をそれぞれの信号処理部１０４に出力する。
【００４０】
信号処理部１０４は、複数（ここでは、ＣＣ毎（ＣＣ＃１〜ＣＣ＃Ｍ）に）設けられており、それぞれチャネル符号化部１０４１、変調部１０４２、マッピング部１０４３及び参照信号生成部１０４４を含む。
【００４１】
チャネル符号化部１０４１は、下りリンクのデータ信号をチャネル符号化する。チャネル符号化部１０４１は、チャネル符号化後のデータ信号を変調部１０４２に出力する。変調部１０４２は、チャネル符号化後のデータを変調する。変調部１０４２は、データ変調後のデータ信号をマッピング部１０４３に出力する。マッピング部１０４３は、周波数領域の信号をリソース割り当て情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。マッピング部１０４３は、マッピングされたデータ信号をＩＦＦＴ部１０５に出力する。参照信号生成部１０４４は、参照信号を生成し、その参照信号をＩＦＦＴ部１０５に出力する。ＩＦＦＴ部１０５は、データ信号及び参照信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１０５は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ挿入部１０６に出力する。ＣＰ挿入部１０６は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを挿入する。ＣＰが挿入された信号は、割り当てられた周波数帯域でバックホールリンク（アクセスリンク）における下りリンクで送信される。
【００４２】
図７は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示すブロック図である。図７に示す移動端末装置は、送信部と、受信部とを備えている。ここでは、受信部側についてのみ説明する。図７に示す移動端末装置の受信部は、ＣＰ除去部２０１と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０２と、デマッピング部２０３と、下り送信データ復調部２０４とを有する。
【００４３】
ＣＰ除去部２０１は、受信信号からＣＰを除去する。ＣＰ除去部２０１は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部２０２に出力する。ＦＦＴ部２０２は、ＣＰ除去後の信号にＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ部２０２は、ＦＦＴ後の信号をデマッピング部２０３に出力する。デマッピング部２０３は、ＦＦＴ後の信号をデマッピングし、デマッピング後の信号を下り送信データ復調部２０４に出力する。
【００４４】
このような構成のリレー伝送を行う無線通信システムにおいては、無線基地局装置（無線中継局装置）のキャリアアグリゲーション決定部１０２で、バックホールリンク（あるいはアクセスリンク）においてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。この場合、キャリアアグリゲーションの適用を判断するための情報である適用判断情報に基づいて、バックホールリンク（あるいはアクセスリンク）においてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。次いで、ＣＣ割り当て部１０３において、キャリアアグリゲーションを適用する際に、バックホールリンク（あるいはアクセスリンク）における下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる。そして、割り当てられた周波数帯域でバックホールリンク（あるいはアクセスリンク）における下りリンク信号を送信する。
【００４５】
このように、本発明においては、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定し、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当て、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信するので、リレー伝送技術を用いた無線通信システムにおいては、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させることができる。
【００４６】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、ＬＴＥ−Ａシステムの無線中継局装置、無線基地局装置及リレー周波数割り当て方法に有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１０１ データ信号生成部
１０２ キャリアアグリゲーション決定部
１０３ ＣＣ割り当て部
１０４ 信号処理部
１０５ ＩＦＦＴ部
１０６ ＣＰ挿入部
２０１ ＣＰ除去部
２０２ ＦＦＴ部
２０３ デマッピング部
２０４ 下り送信データ復調部
１０４１ チャネル符号化部
１０４２ 変調部
１０４３ マッピング部
１０４４ 参照信号生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution-Advanced）システムにおいて、リレー伝送技術を利用する無線中継局装置、無線基地局装置及びリレー周波数割り当て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、第３世代移動通信システムの発展規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）からのさらなる高速・大容量通信を実現する第４世代移動通信システムとして、ＬＴＥ−Advanced（ＬＴＥ−Ａ）の標準化が進められている。ＬＴＥ−Ａは、高速・大容量通信の実現に加え、セル端ユーザのスループット向上を重要課題としており、その一手段として、無線基地局装置〜移動端末装置間の無線伝送を中継するリレー技術が検討されている。リレーを用いることで、有線バックホールリンクの確保が困難な場所などで、効率的にカバレッジを拡大できることが期待される。
【０００３】
リレー技術においては、レイヤ１リレー、レイヤ２リレー、レイヤ３リレーがある。レイヤ１リレーは、ブースター、若しくはリピータとも呼ばれる中継技術であり、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を電力増幅して移動端末装置に送信するＡＦ（Amplifier and Forward）型中継技術である。移動端末装置からの上り受信ＲＦ信号も、同様に電力増幅して無線基地装置に送信される。レイヤ２リレーは、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を復調・復号後、再度符号化・変調を行い、移動端末装置に送信するＤＦ（Decode and Forward）型中継技術である。レイヤ３リレーは、無線基地局装置からの下り受信ＲＦ信号を復号後、復調・復号処理に加えて、ユーザデータを再生してから、再度無線でユーザデータ伝送を行うための処理（秘匿、ユーザデータ分割・結合処理など）を行い、符号化・変調後に移動端末装置に送信する中継技術である。現在３ＧＰＰにおいては、雑音除去による受信特性の向上、標準仕様検討、及び実装上の容易性の観点から、レイヤ３リレー技術について標準化が進められている。
【０００４】
図１は、レイヤ３リレーによる無線中継技術の概要を示す図である。レイヤ３リレーの無線中継局装置（ＲＮ）は、ユーザデータ再生処理、変復調、及び符号・復号処理を行うことに加え、無線基地局装置（ｅＮＢ）と異なる固有のセルＩＤ（ＰＣＩ：Physical Cell ID）を持つことを特徴とする。これにより、移動端末装置（ＵＥ）は、無線中継局装置が提供するセルＢを、無線基地局装置が提供するセルＡとは異なるセルとして認識する。また、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）などの物理層の制御信号は、無線中継局装置で終端されるため、無線中継局装置は移動端末装置から見て、無線基地局装置として認識される。したがって、ＬＴＥの機能のみを有する移動端末装置も無線中継局装置に接続することができる。
【０００５】
また、無線基地局装置〜無線中継局装置間のバックホールリンク（Ｕｎ）、及び無線中継局装置〜移動端末装置間のアクセスリンク（Ｕｕ）は、異なる周波数若しくは同一の周波数で運用することが考えられ、後者の場合、無線中継局装置で送受信処理を同時に行うと、送受信回路内で十分なアイソレーションが確保できない限り、送信信号が無線中継局装置の受信機に回り込み、干渉を引き起こす。このため、図２に示すように、同一周波数（ｆ１）で運用する場合は、バックホールリンク及びアクセスリンクの無線リソース（ｅＮＢ送信とリレー送信）を時分割多重（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）し、無線中継局装置において送受信が同時に行われないよう制御する必要がある（非特許文献１）。このため、例えば、下りリンクでは、無線中継局装置は、無線基地局装置からの下り信号を受信している間、移動端末装置に対して下り信号を送信することはできない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】３ＧＰＰ，ＴＲ３６．８１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようなリレー伝送技術を用いた無線通信システムにおいては、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させることが望まれている。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、リレー伝送技術を用いた無線通信システムにおいては、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させることができる無線中継局装置、無線基地局装置及びリレー周波数割り当て方法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】
【０００９】
本発明の無線中継局装置は、無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する決定手段と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる割り当て手段と、割り当てられた周波数帯域で前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明の無線基地局装置は、無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する決定手段と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる割り当て手段と、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明のリレー周波数割り当て方法は、無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する工程と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる工程と、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する工程と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定し、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当て、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信するので、リレー伝送技術を用いた無線通信システムにおいては、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】リレー伝送技術を説明するための図である。
【図２】バックホールリンク及びアクセスリンクの無線リソースを説明するための図である。
【図３】キャリアアグリゲーションを説明するための図である。
【図４】本発明に係るリレー周波数割り当て方法の一例を説明するための図である。
【図５】本発明に係るリレー周波数割り当て方法の他の例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、ＬＴＥシステムとのバックワードコンパチビリティを保つことができるように、図３に示すような周波数利用帯域を採る。図３は、下りリンクで移動通信が行われる際の周波数使用状態を説明するための図である。図３に示す例は、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）で構成される相対的に広い第１システム帯域を持つ第１移動通信システムであるＬＴＥ−Ａシステムと、相対的に狭い（ここでは、一つのコンポーネントキャリアで構成される）第２システム帯域を持つ第２移動通信システムであるＬＴＥシステムが併存する場合の周波数使用状態である。ＬＴＥ−Ａシステムにおいては、例えば、１００ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信し、ＬＴＥシステムにおいては、２０ＭＨｚ以下の可変のシステム帯域幅で無線通信する。ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも一つの基本周波数領域（コンポーネントキャリア：ＣＣ）となっている。このように複数の基本周波数領域を一体として広帯域化することをキャリアアグリゲーションという。
【００１５】
例えば、図３においては、ＬＴＥ−Ａシステムのシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域（ベース帯域：２０ＭＨｚ）を一つのコンポーネントキャリアとする５つのコンポーネントキャリアの帯域を含むシステム帯域（２０ＭＨｚ×５＝１００ＭＨｚ）となっている。図３においては、移動端末装置ＵＥ（User Equipment）＃１は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、１００ＭＨｚのシステム帯域を持ち、ＵＥ＃２は、ＬＴＥ−Ａシステム対応（ＬＴＥシステムにも対応）の移動端末装置であり、４０ＭＨｚ（２０ＭＨｚ×２＝４０ＭＨｚ）のシステム帯域を持ち、ＵＥ＃３は、ＬＴＥシステム対応（ＬＴＥ−Ａシステムには対応せず）の移動端末装置であり、２０ＭＨｚ（ベース帯域）のシステム帯域を持つ。
【００１６】
本発明者らは、このキャリアアグリゲーションに着目し、リレー伝送技術を用いた無線通信システムにキャリアアグリゲーションを適用することにより、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させることができることを見出し本発明をするに至った。
【００１７】
本発明においては、無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定し、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当て、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する。
【００１８】
この場合、図４に示すように、バックホールリンク（Ｕｎ）の帯域幅（ここでは、コンポーネントキャリア（ＣＣ））ｆ１，ｆ２と、アクセスリンク（Ｕｕ）帯域幅（ここでは、コンポーネントキャリア（ＣＣ））ｆ３，ｆ４とが異なっていても良く、図５に示すようにバックホールリンク（Ｕｎ）の帯域幅（ＣＣ）ｆ１，ｆ２と、アクセスリンク（Ｕｕ）帯域幅（ＣＣ）ｆ１，ｆ３とが一部同じであっても良い。また、バックホールリンク（Ｕｎ）の帯域幅（ＣＣ）と、アクセスリンク（Ｕｕ）帯域幅（ＣＣ）とがすべて同じであっても良い。
【００１９】
この場合において、キャリアアグリゲーションの適用を判断するための情報である適用判断情報に基づいて、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。ここで、適用判断情報としては、移動端末装置の数、移動端末装置への無線リソース割り当て量、リレー伝送に用いるＭＢＳＦＮサブフレーム数、無線中継局装置におけるバッファ状態、無線中継局装置配下の移動端末装置の伝搬路状態及び／又は無線基地局装置配下の移動端末装置の伝搬路状態、無線基地局装置から無線中継局装置までのバックホールリンクリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域、並びに無線基地局装置から無線中継局装置までのバックホールリンクリンク伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態を挙げることができる。
【００２０】
（１）適用判断情報が移動端末装置の数の場合
この場合においては、無線中継局装置は、無線中継局装置配下の移動端末装置の数により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、無線中継局装置（ＲＮ：リレーノード）配下の移動端末装置（リレーＵＥ）の数及び／又は無線基地局装置（マクロｅＮＢ）配下の移動端末装置（マクロＵＥ）の数により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００２１】
例えば、リレーＵＥ数が増大した場合には、キャリアアグリゲーションを適用することにより、バックホールリンク（又は、アクセスリンクの）無線リンク容量を増大（ユーザスループットの増大）させることができ、リレーＵＥ数が減少した場合には、キャリアアグリゲーションを適用せず、バックホールリンク（又は、アクセスリンクの）無線リンク容量を減少（ユーザスループットの減少）させることができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、リレーＵＥ数を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００２２】
（２）適用判断情報が移動端末装置への無線リソース割り当て量の場合
この場合においては、無線中継局装置は、無線中継局装置配下の移動端末装置の無線リソース割り当て量により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、リレーＵＥの無線リソース割り当て量及び／又はマクロＵＥの無線リソース割り当て量数により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００２３】
例えば、リレーＵＥ数に割り当てる無線リソース量が増大した場合には、キャリアアグリゲーションを適用することにより、バックホールリンク（又は、アクセスリンクの）無線リンク容量を増大（ユーザスループットの増大）させることができ、リレーＵＥ数に割り当てる無線リソース量が減少した場合には、キャリアアグリゲーションを適用せず、バックホールリンク（又は、アクセスリンクの）無線リンク容量を減少（ユーザスループットの減少）させることができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、リレーＵＥ数に割り当てる無線リソース量を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００２４】
（３）適用判断情報がリレー伝送に用いるＭＢＳＦＮサブフレーム数の場合
この場合においては、無線中継局装置は、アクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム数により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、アクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム数及び／又はバックホールリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム数により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。ここで、ＭＢＳＦＮサブフレームとは、放送型コンテンツの多数ユーザへの同時配信サービス（ＭＢＭＳ：Multimedia Broadcast Multicast Service）を単一周波数ネットワークで提供するためのバックホール（ＭＢＳＦＮ：MBMS over a Single Frequency Network）サブフレームである。
【００２５】
例えば、アクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム数が６の場合には、アクセスリンクにキャリアアグリゲーションを適用することにより、移動端末装置にデータを送信することが可能な無線サブフレーム数を増加させることができ、ＭＢＳＦＮサブフレーム数が０の場合には、キャリアアグリゲーションを適用せず、周波数リソースを効率的に利用することができる。このように、ＭＢＳＦＮサブフレーム数の制約を考慮することにより、より最適な（効率の良い）リレー伝送を行うことが可能となる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、アクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム数を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００２６】
（４）適用判断情報が無線中継局装置におけるバッファ状態の場合
この場合においては、無線中継局装置は、無線中継局装置におけるバッファ状態により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、無線中継局装置におけるバッファ状態により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００２７】
例えば、無線中継局装置のバッファが空（エンプティ）に近い状態にあるときには、バックホールリンクに対してキャリアアグリゲーションを適用することにより、無線中継装置により多くの無線リソースを割り当てることができ、無線中継局装置のバッファがオーバフロー状態に近い状態にあるときには、バックホールリンクに対してキャリアアグリゲーションを適用せず、無線中継局装置への無線リソース割り当て量を制限することができる。また、例えば、無線中継局装置のバッファがオーバフロー状態に近い状態にあるときには、アクセスリンクに対してキャリアアグリゲーションを適用することにより、無線中継局装置のバッファをより早く消費させることができ、無線中継局装置のバッファが空（エンプティ）に近い状態にあるときには、バックホールリンクに対してキャリアアグリゲーションを適用せず、移動端末装置への無線リソース割り当て量を制限することができる。このように、無線中継局装置のバッファがオーバフロー状態を考慮することにより、より最適な（効率の良い）リレー伝送を行うことができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、バッファ状態を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００２８】
（５）適用判断情報が、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態の場合
この場合においては、無線中継局装置は、リレーＵＥの伝搬路状態により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００２９】
例えば、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態（受信品質）が低いときには、キャリアアグリゲーションを適用することにより、無線中継局装置及び／又は移動端末装置により多くの無線リソースを割り当てることができ、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態（受信品質）が高いときには、キャリアアグリゲーションを適せず、周波数リソースを効率的に利用することができる。このように、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態を考慮することにより、より最適な（効率の良い）リレー伝送を行うことができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、リレーＵＥの伝搬路状態を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００３０】
（６）適用判断情報が、バックホールリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域の場合
この場合においては、無線中継局装置は、アクセスリンクの周波数帯域により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、バックホールリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００３１】
例えば、バックホールリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域が狭いときには、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにキャリアアグリゲーションを適用することにより、無線中継局装置及び／又は移動端末装置により多くの無線リソースを割り当てることができ、バックホールリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域が広いときには、キャリアアグリゲーションを適用せず、周波数リソースを効率的に利用することができる。このように、バックホールリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域を考慮することにより、より最適な（効率の良い）リレー伝送を行うことができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、アクセスリンクの周波数帯域を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００３２】
（７）適用判断情報が、バックホールリンク伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態の場合
この場合においては、無線中継局装置は、アクセスリンクの伝搬路状態により、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。また、無線基地局装置は、バックホールリンクの伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態により、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。
【００３３】
例えば、バックホールリンクの伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態が低いときには、キャリアアグリゲーションを適用することにより、無線中継局装置及び／又は移動端末装置により多くの無線リソースを割り当てることができ、バックホールリンクの伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態が高いときには、キャリアアグリゲーションを適用せず、周波数リソースを効率的に利用することができる。このように、バックホールリンクの伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態を考慮することにより、より最適な（効率の良い）リレー伝送を行うことができる。なお、無線基地局装置において、キャリアアグリゲーションの適用を制御する場合には、必要に応じて、アクセスリンクの伝搬路状態を示す情報をHigher layer signalingにより無線中継局装置から無線基地局装置に通知してもよい。
【００３４】
図６は、本発明の実施の形態に係る無線基地局装置（無線中継局装置）の概略構成を示すブロック図である。図６に示す無線基地局装置（無線中継局装置）は、送信部と、受信部とを備えている。ここでは、送信部側についてのみ説明する。
【００３５】
図６に示す無線基地局装置は、データ信号生成部１０１と、キャリアアグリゲーション決定部１０２と、ＣＣ割り当て部１０３と、信号処理部１０４と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０５と、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入部１０６と主に構成されている。
【００３６】
データ信号生成部１０１は、リレーノードに対して送信する下りリンクのデータ信号や、マクロＵＥに対して送信する下りリンクのデータ信号を生成する。データ信号生成部１０１は、これらの下りリンクのデータ信号を信号処理部１０４に出力する。
【００３７】
キャリアアグリゲーション決定部１０２は、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。キャリアアグリゲーション決定部１０２は、キャリアアグリゲーションの適用を判断するための情報である適用判断情報に基づいて、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。なお、無線中継局装置におけるキャリアアグリゲーション決定部１０２は、アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。キャリアアグリゲーション決定部１０２は、キャリアアグリゲーションを適用する場合に、その旨の制御信号をＣＣ割り当て部１０３に出力する。
【００３８】
ここで、上述したように、適用判断情報としては、移動端末装置の数、移動端末装置への無線リソース割り当て量、リレー伝送に用いるＭＢＳＦＮサブフレーム数、無線中継局装置におけるバッファ状態、リレーＵＥの伝搬路状態及び／又はマクロＵＥの伝搬路状態、バックホールリンクリンクの周波数帯域及び／又はアクセスリンクの周波数帯域、並びにバックホールリンクリンク伝搬路状態及び／又はアクセスリンクの伝搬路状態を挙げることができる。
【００３９】
ＣＣ割り当て部１０３は、キャリアアグリゲーションを適用する際に、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域（例えば、ＣＣ）を割り当てる。すなわち、無線基地局装置において、図４及び図５に示す場合には、周波数帯域ｆ１，ｆ２を割り当て、無線中継局装置において、図４に示す場合には、周波数帯域ｆ３，ｆ４を割り当て、図５に示す場合には、周波数帯域ｆ１，ｆ３を割り当てる。ＣＣ割り当て部１０３は、このような周波数割り当て情報をそれぞれの信号処理部１０４に出力する。
【００４０】
信号処理部１０４は、複数（ここでは、ＣＣ毎（ＣＣ＃１〜ＣＣ＃Ｍ）に）設けられており、それぞれチャネル符号化部１０４１、変調部１０４２、マッピング部１０４３及び参照信号生成部１０４４を含む。
【００４１】
チャネル符号化部１０４１は、下りリンクのデータ信号をチャネル符号化する。チャネル符号化部１０４１は、チャネル符号化後のデータ信号を変調部１０４２に出力する。変調部１０４２は、チャネル符号化後のデータを変調する。変調部１０４２は、データ変調後のデータ信号をマッピング部１０４３に出力する。マッピング部１０４３は、周波数領域の信号をリソース割り当て情報に基づき、サブキャリアにマッピングする。マッピング部１０４３は、マッピングされたデータ信号をＩＦＦＴ部１０５に出力する。参照信号生成部１０４４は、参照信号を生成し、その参照信号をＩＦＦＴ部１０５に出力する。ＩＦＦＴ部１０５は、データ信号及び参照信号をＩＦＦＴして時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１０５は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ挿入部１０６に出力する。ＣＰ挿入部１０６は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを挿入する。ＣＰが挿入された信号は、割り当てられた周波数帯域でバックホールリンク（アクセスリンク）における下りリンクで送信される。
【００４２】
図７は、本発明の実施の形態に係る移動端末装置の概略構成を示すブロック図である。図７に示す移動端末装置は、送信部と、受信部とを備えている。ここでは、受信部側についてのみ説明する。図７に示す移動端末装置の受信部は、ＣＰ除去部２０１と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部２０２と、デマッピング部２０３と、下り送信データ復調部２０４とを有する。
【００４３】
ＣＰ除去部２０１は、受信信号からＣＰを除去する。ＣＰ除去部２０１は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部２０２に出力する。ＦＦＴ部２０２は、ＣＰ除去後の信号にＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ部２０２は、ＦＦＴ後の信号をデマッピング部２０３に出力する。デマッピング部２０３は、ＦＦＴ後の信号をデマッピングし、デマッピング後の信号を下り送信データ復調部２０４に出力する。
【００４４】
このような構成のリレー伝送を行う無線通信システムにおいては、無線基地局装置（無線中継局装置）のキャリアアグリゲーション決定部１０２で、バックホールリンク（あるいはアクセスリンク）においてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。この場合、キャリアアグリゲーションの適用を判断するための情報である適用判断情報に基づいて、バックホールリンク（あるいはアクセスリンク）においてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する。次いで、ＣＣ割り当て部１０３において、キャリアアグリゲーションを適用する際に、バックホールリンク（あるいはアクセスリンク）における下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる。そして、割り当てられた周波数帯域でバックホールリンク（あるいはアクセスリンク）における下りリンク信号を送信する。
【００４５】
このように、本発明においては、バックホールリンク及び／又はアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定し、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当て、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信するので、リレー伝送技術を用いた無線通信システムにおいては、バックホールリンクにおける無線リンク容量を最適に制御すると共に、アクセスリンクにおけるスループットを増大させることができる。
【００４６】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、ＬＴＥ−Ａシステムの無線中継局装置、無線基地局装置及リレー周波数割り当て方法に有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１０１ データ信号生成部
１０２ キャリアアグリゲーション決定部
１０３ ＣＣ割り当て部
１０４ 信号処理部
１０５ ＩＦＦＴ部
１０６ ＣＰ挿入部
２０１ ＣＰ除去部
２０２ ＦＦＴ部
２０３ デマッピング部
２０４ 下り送信データ復調部
１０４１ チャネル符号化部
１０４２ 変調部
１０４３ マッピング部
１０４４ 参照信号生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する決定手段と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる割り当て手段と、割り当てられた周波数帯域で前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線中継局装置。
【請求項２】
前記決定手段は、キャリアアグリゲーションの適用を判断するための情報である適用判断情報に基づいて、前記アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定することを特徴とする請求項１記載の無線中継局装置。
【請求項３】
前記適用判断情報は、前記無線中継局装置配下の移動端末装置の数であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項４】
前記適用判断情報は、前記無線中継局装置配下の移動端末装置への無線リソース割り当て量であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項５】
前記適用判断情報は、リレー伝送に用いるＭＢＳＦＮサブフレーム数であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項６】
前記適用判断情報は、前記無線中継局装置におけるバッファ状態であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項７】
前記適用判断情報は、前記無線中継局装置配下の移動端末装置の伝搬路状態及び／又は無線基地局装置配下の移動端末装置の伝搬路状態であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項８】
前記適用判断情報は、無線基地局装置から前記無線中継局装置までのバックホールリンクリンクの周波数帯域及び／又は前記アクセスリンクの周波数帯域であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項９】
前記適用判断情報は、無線基地局装置から前記無線中継局装置までのバックホールリンクリンク伝搬路状態及び／又は前記アクセスリンクの伝搬路状態であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項１０】
無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する決定手段と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる割り当て手段と、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項１１】
無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する工程と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる工程と、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する工程と、を具備することを特徴とするリレー周波数割り当て方法。
【請求項１２】
キャリアアグリゲーションの適用を判断するための情報である適用判断情報に基づいて、前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定することを特徴とする請求項１１記載のリレー周波数割り当て方法。
【請求項１】
無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する決定手段と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる割り当て手段と、割り当てられた周波数帯域で前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線中継局装置。
【請求項２】
前記決定手段は、キャリアアグリゲーションの適用を判断するための情報である適用判断情報に基づいて、前記アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定することを特徴とする請求項１記載の無線中継局装置。
【請求項３】
前記適用判断情報は、前記無線中継局装置配下の移動端末装置の数であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項４】
前記適用判断情報は、前記無線中継局装置配下の移動端末装置への無線リソース割り当て量であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項５】
前記適用判断情報は、リレー伝送に用いるＭＢＳＦＮサブフレーム数であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項６】
前記適用判断情報は、前記無線中継局装置におけるバッファ状態であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項７】
前記適用判断情報は、前記無線中継局装置配下の移動端末装置の伝搬路状態及び／又は無線基地局装置配下の移動端末装置の伝搬路状態であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項８】
前記適用判断情報は、無線基地局装置から前記無線中継局装置までのバックホールリンクリンクの周波数帯域及び／又は前記アクセスリンクの周波数帯域であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項９】
前記適用判断情報は、無線基地局装置から前記無線中継局装置までのバックホールリンクリンク伝搬路状態及び／又は前記アクセスリンクの伝搬路状態であることを特徴とする請求項２記載の無線中継局装置。
【請求項１０】
無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する決定手段と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる割り当て手段と、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する送信手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項１１】
無線基地局装置から前記無線基地局装置配下の移動端末装置までのバックホールリンク及び／又は無線中継局装置から前記無線中継局装置配下の移動端末装置までのアクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定する工程と、キャリアアグリゲーションを適用する際に前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する周波数帯域を割り当てる工程と、割り当てられた周波数帯域で前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおける下りリンク信号を送信する工程と、を具備することを特徴とするリレー周波数割り当て方法。
【請求項１２】
キャリアアグリゲーションの適用を判断するための情報である適用判断情報に基づいて、前記バックホールリンク及び／又は前記アクセスリンクにおいてキャリアアグリゲーションを適用するかどうかを決定することを特徴とする請求項１１記載のリレー周波数割り当て方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２２３１０６（Ｐ２０１１−２２３１０６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８７２６５（Ｐ２０１０−８７２６５）
【出願日】平成２２年４月５日（２０１０．４．５）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月５日（２０１０．４．５）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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