無線中継局装置及び移動端末装置
【課題】無線中継局装置を設置しても、無線中継局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させる無線中継局装置及び移動端末装置を提供すること。
【解決手段】本発明の無線中継局装置は、自セル配下の移動端末装置数を判定し、この移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する、あるいは、他の無線中継局装置又は無線基地局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御することを特徴とする。
【解決手段】本発明の無線中継局装置は、自セル配下の移動端末装置数を判定し、この移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する、あるいは、他の無線中継局装置又は無線基地局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御することを特徴とする。
【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及び移動端末装置に関する。
【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。リレー技術を用いることで、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】
しかしながら、図３に示すように、複数の無線中継局装置（リレーノード：ＲＮ）を設置すると、移動端末装置に対する干渉量が増大する。例えば、図３においては、ＲＮ＃１のリレーＵＥ（ＲＮ＃１配下のＵＥ）は、ＲＮ＃２からの送信信号が干渉になり、ＲＮ＃２のリレーＵＥ（ＲＮ＃２配下のＵＥ）は、ＲＮ＃１からの送信信号が干渉になる。このように、無線基地局装置（マクロｅＮＢ）のみを設置していた場合に比較して、ＲＮを設置することによって、ＲＮからの送受信信号によって他セルに与える干渉量が増大してしまう。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線中継局装置を設置しても、無線中継局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させる無線中継局装置及び移動端末装置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、バックホールリンクを介して受信した信号を、アクセスリンクを介して移動端末装置に中継する無線中継局装置であって、自セル配下の移動端末装置数を判定する判定手段と、前記移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明の無線中継局装置は、バックホールリンクを介して受信した信号を、アクセスリンクを介して移動端末装置に中継する無線中継局装置であって、他の無線中継局装置又は無線基地局装置からの信号の受信電力を測定する測定手段と、前記受信電力に基づいて送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明の移動端末装置は、無線中継局装置で中継した信号を、アクセスリンクを介して受信する移動端末装置であって、無線中継局装置からの信号の受信電力を測定する測定手段と、前記受信電力に基づいて送信電力の増減を指示する制御信号を生成する生成手段と、前記制御信号を無線中継局装置に送信する送信手段と、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、自セル配下の移動端末装置数を判定し、この移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する、あるいは、他の無線中継局装置又は無線基地局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御するので、無線中継局装置を設置しても、無線中継局装置からの干渉量を低減させ、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】無線中継方法を説明するための図である。
【図４】本発明に係る無線中継局装置を説明するための図である。
【図５】本発明に係る無線中継局装置を説明するための図である。
【図６】本発明に係る無線中継局装置を説明するための図である。
【図７】本発明に係る無線中継局装置を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る無線中継局装置の構成を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態１から実施の形態３に係る移動端末装置の構成を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態２及び実施の形態３に係る無線中継局装置の構成を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る移動端末装置の構成を説明するための図である。
【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。
図４〜図７は、本発明に係る無線中継局装置を説明するための図である。図４〜図７において、セルＡは、無線基地局装置（ｅＮＢ）が提供するセルであり、セルＢは、無線中継局装置（ＲＮ）＃１が提供するセルであり、セルＣは、無線中継局装置（ＲＮ）＃２が提供するセルである。
【００１５】
本発明においては、バックホールリンクを介して受信した信号を、アクセスリンクを介して移動端末装置に中継する無線中継局装置（ＲＮ）からの送受信信号による他セルへの干渉を抑えるために以下の４つの態様を提供する。
【００１６】
（態様１）
本態様においては、自セル配下の移動端末装置数を判定し、この移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する（図４）。自セル配下の移動端末装置数が少ないのであれば、送信電力を減少させて、他セル配下の移動端末装置への干渉を抑え、反対に自セル配下の移動端末装置数が多いのであれば、送信電力を増加させて、自セル配下の移動端末装置への通信品質を確保する。すなわち、本態様における送信電力制御では、自セル配下の移動端末装置数を測定し、移動端末装置数が所定の数以下のときに、送信電力を低減するか送信停止し、移動端末装置数が所定の数を超えたときに、送信電力を増加する。図４に示す場合においては、ＲＮ＃１配下の移動端末装置の数がＲＮ＃２配下の移動端末装置の数よりも多い。例えば、ＲＮ＃１配下の移動端末装置の数が所定数よりも少なく、ＲＮ＃２配下の移動端末装置の数が所定数よりも多い。この場合、ＲＮ＃２において送信電力を低減するか、あるいは、ＲＮ＃１において送信電力を増加する。また、ＲＮ＃２において送信電力を低減し、かつ、ＲＮ＃１において送信電力を増加しても良い。このとき、移動端末装置の所定の数を閾値として予め設定しておく。なお、移動端末装置の数は、例えば、復調した上り送信データ数を計測することにより測定することができる。
【００１７】
（態様２）
本態様においては、他のＲＮからの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御する（図５）。他のＲＮ（図５のＲＮ＃２においてＲＮ＃１）の信号の受信電力が大きい（他のＲＮの送信電力が大きい）のであれば、送信電力を減少させて、他セル（ＲＮ＃１）配下の移動端末装置への干渉を抑え、反対に他のＲＮ（図５のＲＮ＃２においてＲＮ＃１）の信号の受信電力が小さい（他のＲＮの送信電力が小さい）のであれば、送信電力を増加させて、自セル配下の移動端末装置への通信品質を確保する。すなわち、本態様における送信電力制御では、他のＲＮからの信号の受信電力を測定し、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する。図５に示す場合においては、ＲＮ＃１からＲＮ＃２への信号の電力が大きいときは、ＲＮ＃２において送信電力を低減させ、ＲＮ＃１からＲＮ＃２への信号の電力が小さいときは、ＲＮ＃２において送信電力を増加させる。このとき、受信電力の所定の値を閾値として予め設定しておく。
【００１８】
（態様３）
本態様においては、無線基地局装置（ｅＮＢ）からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御する（図６）。ｅＮＢの信号の受信電力が大きい（ｅＮＢの送信電力が大きい）のであれば、送信電力を減少させて、ｅＮＢ配下の移動端末装置への干渉を抑え、反対にｅＮＢの信号の受信電力が小さい（ｅＮＢの送信電力が小さい）のであれば、送信電力を増加させて、自セル配下の移動端末装置への通信品質を確保する。すなわち、本態様における送信電力制御では、ｅＮＢからの信号の受信電力を測定し、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する。図６に示す場合においては、ｅＮＢからＲＮ＃２への信号の電力が大きいときは、ＲＮ＃２において送信電力を低減させ、ｅＮＢからＲＮ＃２への信号の電力が小さいときは、ＲＮ＃２において送信電力を増加させる。このとき、受信電力の所定の値を閾値として予め設定しておく。
【００１９】
（態様４）
本態様においては、ＲＮで中継した信号を、アクセスリンクを介して受信する移動端末装置において、ＲＮからの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力の増減を指示する制御信号を生成し、この制御信号をＲＮに送信する（図７）。ＲＮは、移動端末装置から送られた制御信号に基づいて送信電力を制御する。
【００２０】
自装置と通信を行っているＲＮからの信号の受信電力が大きい（ＲＮの送信電力が大きい）のであれば、送信電力を減少させる旨の制御信号をＲＮに送信して、他のＲＮ配下の移動端末装置への干渉を抑える。反対に受信電力が小さい（ＲＮの送信電力が小さい）のであれば、送信電力を増加させる旨の制御信号をＲＮに送信して、自セル配下の移動端末装置への通信品質を確保する。すなわち、この態様における送信電力制御においては、移動端末装置が、自装置と通信を行っているＲＮからの信号の受信電力を測定し、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を減少する旨の制御信号を生成して、この制御信号をＲＮに送信し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する旨の制御信号を生成して、この制御信号をＲＮに送信する。図７に示す場合においては、ＲＮ＃２配下の移動端末装置で、ＲＮ＃２からの信号の電力が大きいときは、ＲＮ＃２において送信電力を減少する旨の制御信号を生成し、この制御信号をＲＮ＃２に送信する。また、ＲＮ＃２配下の移動端末装置で、ＲＮ＃２からの信号の電力が小さいときは、ＲＮ＃２において送信電力を増加する旨の制御信号を生成し、この制御信号をＲＮ＃２に送信する。このとき、受信電力の所定の値を閾値として予め設定しておく。
【００２１】
また、自装置と通信を行っているＲＮの他に自装置と通信を行っていないＲＮやｅＮＢからの信号の受信電力が大きい（ＲＮやｅＮＢの送信電力が大きい）のであれば、送信電力を減少させる旨の制御信号を、自装置と通信を行っているＲＮに送信して、他のＲＮ配下の移動端末装置への干渉を抑える。反対に受信電力が小さい（ＲＮやｅＮＢの送信電力が小さい）のであれば、送信電力を増加させる旨の制御信号をＲＮに送信して、自セル配下の移動端末装置への通信品質を確保する。すなわち、この態様における送信電力制御においては、移動端末装置が、自装置と通信を行っているＲＮ、自装置と通信を行っていないＲＮ及びｅＮＢからの信号の受信電力を測定し、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を減少する旨の制御信号を生成して、この制御信号をＲＮに送信し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する旨の制御信号を生成して、この制御信号をＲＮに送信する。図７に示す場合においては、ＲＮ＃２配下の移動端末装置で、ＲＮ＃１、ＲＮ＃２及びｅＮＢからの信号の電力が大きいときは、ＲＮ＃２において送信電力を減少する旨の制御信号を生成し、この制御信号をＲＮ＃２に送信する。また、ＲＮ＃２配下の移動端末装置で、ＲＮ＃１、ＲＮ＃２及びｅＮＢからの信号の電力が小さいときは、ＲＮ＃２において送信電力を増加する旨の制御信号を生成し、この制御信号をＲＮ＃２に送信する。このとき、受信電力の所定の値を閾値として予め設定しておく。
【００２２】
なお、本態様において、移動端末装置からＲＮへの制御信号は、例えば、上りリンクの制御チャネルを用いて通知する。
【００２３】
（実施の形態１）
本実施の形態においては、自セル配下の移動端末装置数を判定し、この移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する場合について説明する。
【００２４】
図８は、本発明の実施の形態１に係る無線中継局装置の概略構成を示すブロック図である。図８に示す無線中継局装置の送信側は、データ信号生成部８０１と、チャネル符号化部８０２と、変調部８０３と、マッピング部８０４と、参照信号生成部８０５と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部８０６と、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入部８０７とを含む。また、無線中継局装置の受信側は、ＣＰ除去部８０８と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部８０９と、デマッピング部８１０と、上り送信データ復調部８１１と、ユーザ端末数判定部８１２と、送信電力制御部８１３とを含む。
【００２５】
データ信号生成部８０１は、リレーノード（ＲＮ）に対して送信する下りリンクのデータ信号や、リレーＵＥ（リレーノード配下の移動端末装置）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８０１は、これらの下りリンクのデータ信号をチャネル符号化部８０２に出力する。
【００２６】
チャネル符号化部８０２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８０２は、チャネル符号化後のデータ信号を変調部８０３に出力する。変調部８０３は、チャネル符号化後のデータを変調する。変調部８０３は、データ変調後のデータ信号をマッピング部８０４に出力する。マッピング部８０４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８０４は、マッピングされたデータ信号をＩＦＦＴ部８０６に出力する。参照信号生成部８０５は、参照信号を生成し、その参照信号をＩＦＦＴ部８０６に出力する。
【００２７】
ＩＦＦＴ部８０６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８０６は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ挿入部８０７に出力する。ＣＰ挿入部８０７は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを挿入する。ＣＰが挿入された信号は、アクセスリンクにおける下りリンクで移動端末装置（ＵＥ）に送信される。
【００２８】
ＣＰ除去部８０８は、受信信号からＣＰを除去する。ＣＰ除去部８０８は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部８０９に出力する。ＦＦＴ部８０９は、ＣＰ除去後の信号にＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ部８０９は、ＦＦＴ後の信号をデマッピング部８１０に出力する。デマッピング部８１０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上り送信データ復調部８１１に出力する。上り送信データ復調部８１１は、上り送信データ信号を用いて復調して、復調データとする。
【００２９】
ユーザ端末数判定部８１２は、移動端末装置の数を測定し、その数と所定数（閾値）とを比較してユーザ端末数が所定数よりも多いか少ないかを判定する。なお、移動端末装置の数は、復調した上り送信データの数を計測することにより判定することができる。ユーザ端末数判定部８１２は、ユーザ端末数判定部８１２は、判定結果を送信電力制御部８１３に出力する。
【００３０】
送信電力制御部８１３は、移動端末装置の数に基づいて送信電力を制御する。この場合において、移動端末装置数が所定の数以下のときに、送信電力を低減するか送信停止し、移動端末装置数が所定の数を超えたときに、送信電力を増加する。
【００３１】
図９は、本発明の実施の形態１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９に示す無線中継局装置の受信側は、ＣＰ除去部９０１と、ＦＦＴ部９０２と、デマッピング部９０３と、下り送信データ復調部９０４とを含む。
【００３２】
ＣＰ除去部９０１は、受信信号からＣＰを除去する。ＣＰ除去部９０１は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部９０２に出力する。ＦＦＴ部９０２は、ＣＰ除去後の信号にＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ部９０２は、ＦＦＴ後の信号をデマッピング部９０３に出力する。デマッピング部９０３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９０４に出力する。下り送信データ復調部９０４は、下り送信データ信号を用いて復調して、復調データとする。
【００３３】
上記構成を有する無線中継局装置による無線中継方法について説明する。具体的に、図４に示す構成を用いて説明する。ＲＮ＃２において、ユーザ端末数判定部８１２でＲＮ＃２配下の移動端末装置の数を測定し、その数と予め決められたユーザ端末数（ここでは４とする）とを比較して、ユーザ端末数が所定数よりも多いか少ないかを判定する。ＲＮ＃２配下の移動端末装置は２つであるので、ユーザ端末数が所定数よりも少ない。次いで、送信電力制御部８１３は、移動端末装置数が所定の数以下であるので、送信電力を低減する。一方、ＲＮ＃１において、ユーザ端末数判定部８１２でＲＮ＃１配下の移動端末装置の数を測定し、その数と予め決められたユーザ端末数（ここでは４とする）とを比較して、ユーザ端末数が所定数よりも多いか少ないかを判定する。ＲＮ＃１配下の移動端末装置は５つであるので、ユーザ端末数が所定数よりも多い。次いで、送信電力制御部８１３は、移動端末装置数が所定の数を超えるので、送信電力を増加する。
【００３４】
このように、本実施の形態に係る無線中継方法においては、自セル配下の移動端末装置数を判定し、この移動端末装置数に基づいて送信電力を制御するので、無線中継局装置を設置しても、無線中継局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させることができる。
【００３５】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、他の無線中継局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御する場合について説明する。本実施の形態における移動端末装置の構成については図９に示す構成と同じである。
【００３６】
図１０は、本発明の実施の形態２に係る無線中継局装置の概略構成を示すブロック図である。図１０において図８と同じ部分については図８と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。図１０に示す無線中継局装置は、受信電力測定部８１４を備えている。
【００３７】
受信電力測定部８１４は、他のＲＮからの信号（図５においてＲＮ＃１からＲＮ＃２への信号）の受信電力を測定し、その受信電力と所定数（閾値）とを比較して受信電力が所定の値よりも高いか低いかを判定する。受信電力測定部８１４は、判定結果を送信電力制御部８１３に出力する。
【００３８】
送信電力制御部８１３は、他のＲＮからの信号の受信電力に基づいて送信電力を制御する。この場合において、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する。
【００３９】
上記構成を有する無線中継局装置による無線中継方法について説明する。具体的に、図５に示す構成を用いて説明する。ＲＮ＃２において、受信電力測定部８１４でＲＮ＃１からの信号の受信電力を測定し、その受信電力と予め決められた所定値とを比較して、受信電力が所定値よりも高いか低いかを判定する。送信電力制御部８１３は、ＲＮ＃１からの信号の受信電力が所定値よりも高ければ、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定値以下のときに、送信電力を増加する。
【００４０】
このように、本実施の形態に係る無線中継方法においては、他の無線中継局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御するので、無線中継局装置を設置しても、無線中継局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
本実施の形態においては、無線基地局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御する場合について説明する。本実施の形態における移動端末装置の構成については図９に示す構成と同じであり、無線中継局装置の構成については図１０に示す構成と同じである。
【００４２】
受信電力測定部８１４は、ｅＮＢからの信号（図６においてｅＮＢからＲＮ＃２への信号）の受信電力を測定し、その受信電力と所定数（閾値）とを比較して受信電力が所定の値よりも高いか低いかを判定する。受信電力測定部８１４は、判定結果を送信電力制御部８１３に出力する。
【００４３】
送信電力制御部８１３は、ｅＮＢからの信号の受信電力に基づいて送信電力を制御する。この場合において、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する。
【００４４】
上記構成を有する無線中継局装置による無線中継方法について説明する。具体的に、図６に示す構成を用いて説明する。ＲＮ＃２において、受信電力測定部８１４でｅＮＢからの信号の受信電力を測定し、その受信電力と予め決められた所定値とを比較して、受信電力が所定値よりも高いか低いかを判定する。送信電力制御部８１３は、ｅＮＢからの信号の受信電力が所定値よりも高ければ、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定値以下のときに、送信電力を増加する。
【００４５】
このように、本実施の形態に係る無線中継方法においては、無線基地局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御するので、無線基地局装置を設置しても、無線基地局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させることができる。
【００４６】
（実施の形態４）
本実施の形態においては、ＲＮからの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力の増減を指示する制御信号を生成し、この制御信号をＲＮに送信し、ＲＮにおいて制御信号に基づいて送信電力を制御する場合について説明する。本実施の形態における無線中継局装置の構成については、受信電力測定部８１４が不要であること以外図１０に示す構成と同じである。
【００４７】
図１１は、本発明の実施の形態４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１１において、図９と同じ部分については図９と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。図１１に示す移動端末装置は、受信電力測定部９０５及び制御信号生成部９０６を含む。
【００４８】
受信電力測定部９０５は、ＲＮからの信号（図７においてＲＮ＃１からの信号及びＲＮ＃２からの信号）の受信電力を測定し、その受信電力と所定数（閾値）とを比較して受信電力が所定の値よりも高いか低いかを判定する。受信電力測定部９０５は、自装置と通信を行っているＲＮからの信号の受信電力を測定し、その受信電力と所定数（閾値）とを比較して受信電力が所定の値よりも高いか低いかを判定する。また、受信電力測定部９０５は、自装置と通信を行っているＲＮ、自装置と通信を行っていないＲＮ及びｅＮＢからの信号の受信電力を測定し、その受信電力と所定数（閾値）とを比較して受信電力が所定の値よりも高いか低いかを判定する。受信電力測定部９０５は、判定結果を制御信号生成部９０６に出力する。
【００４９】
制御信号生成部９０６は、受信電力測定部９０５の判定結果に基づいて制御信号を生成する。制御信号生成部９０６は、例えば、受信電力が所定の値を超えたという判定結果であるときには、送信電力を減少する（あるいは送信を停止する）旨の制御信号を生成し、受信電力が所定の値以下という判定結果であるときには、送信電力を増加する旨の制御信号を生成する。
【００５０】
制御信号生成部９０６で生成された制御信号は、所定の送信処理が施された後に、移動端末装置からＲＮに送信される。その後、ＲＮは、制御信号にしたがって送信電力を制御する。
【００５１】
上記構成を有する無線中継局装置による無線中継方法について説明する。具体的に、図７に示す構成を用いて説明する。ＲＮ＃２配下のＵＥにおいて、受信電力測定部９０５でＲＮ＃２からの信号の受信電力を測定し、その受信電力と予め決められた所定値とを比較して、受信電力が所定値よりも高いか低いかを判定する。送信電力制御部９０６は、ＲＮ＃２からの信号の受信電力が所定値よりも高ければ、送信電力を低減する旨の制御信号を生成し、受信電力が所定値以下のときに、送信電力を低減する旨（送信を停止する旨）の制御信号を生成する。その後、ＵＥは、前記制御信号を含む上りリンク信号をＲＮ＃２に送信する。ＲＮ＃２においては、送信電力制御部８１３が、ＵＥからの制御信号にしたがって、送信電力を低減する旨（送信を停止する旨）か送信電力を増加する。
【００５２】
また、ＲＮ＃２配下のＵＥにおいて、受信電力測定部９０５でＲＮ＃１からの信号の受信電力、ＲＮ＃２からの信号の受信電力及びｅＮＢからの信号の受信電力を測定し、その受信電力の合計と予め決められた所定値とを比較して、受信電力の合計が所定値よりも高いか低いかを判定する。送信電力制御部９０６は、ＲＮ＃１からの信号の受信電力、ＲＮ＃２からの信号の受信電力及びｅＮＢからの信号の受信電力の合計が所定値よりも高ければ、送信電力を低減する旨の制御信号を生成し、受信電力の合計が所定値以下のときに、送信電力を低減する旨（送信を停止する旨）の制御信号を生成する。その後、ＵＥは、前記制御信号を含む上りリンク信号をＲＮ＃２に送信する。ＲＮ＃２においては、送信電力制御部８１３が、ＵＥからの制御信号にしたがって、送信電力を低減する旨（送信を停止する旨）か送信電力を増加する。
【００５３】
このように、本実施の形態に係る無線中継方法においては、移動端末装置が無線中継局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて制御信号を生成してその制御信号を無線中継局装置に送信し、無線中継局装置において制御信号にしたがって送信電力を制御するので、無線基地局装置を設置しても、無線基地局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させることができる。
【００５４】
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】
【００５５】
本発明は、ＬＴＥ−Ａシステムの無線中継局装置及び無線中継方法に有用である。
【符号の説明】
【００５６】
８０１ データ信号生成部
８０２ チャネル符号化部
８０３ 変調部
８０４ マッピング部
８０５ 参照信号生成部
８０６ ＩＦＦＴ部
８０７ ＣＰ挿入部
８０８，９０１ ＣＰ除去部
８０９，９０２ ＦＦＴ部
８１０，９０３ デマッピング部
８１１ 上り送信データ復調部
８１２ ユーザ端末数判定部
８１３ 送信電力制御部
８１４，９０５ 受信電力測定部
９０４ 下り送信データ復調部
９０６ 制御信号生成部
【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及び移動端末装置に関する。
【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。リレー技術を用いることで、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】
しかしながら、図３に示すように、複数の無線中継局装置（リレーノード：ＲＮ）を設置すると、移動端末装置に対する干渉量が増大する。例えば、図３においては、ＲＮ＃１のリレーＵＥ（ＲＮ＃１配下のＵＥ）は、ＲＮ＃２からの送信信号が干渉になり、ＲＮ＃２のリレーＵＥ（ＲＮ＃２配下のＵＥ）は、ＲＮ＃１からの送信信号が干渉になる。このように、無線基地局装置（マクロｅＮＢ）のみを設置していた場合に比較して、ＲＮを設置することによって、ＲＮからの送受信信号によって他セルに与える干渉量が増大してしまう。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線中継局装置を設置しても、無線中継局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させる無線中継局装置及び移動端末装置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、バックホールリンクを介して受信した信号を、アクセスリンクを介して移動端末装置に中継する無線中継局装置であって、自セル配下の移動端末装置数を判定する判定手段と、前記移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明の無線中継局装置は、バックホールリンクを介して受信した信号を、アクセスリンクを介して移動端末装置に中継する無線中継局装置であって、他の無線中継局装置又は無線基地局装置からの信号の受信電力を測定する測定手段と、前記受信電力に基づいて送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明の移動端末装置は、無線中継局装置で中継した信号を、アクセスリンクを介して受信する移動端末装置であって、無線中継局装置からの信号の受信電力を測定する測定手段と、前記受信電力に基づいて送信電力の増減を指示する制御信号を生成する生成手段と、前記制御信号を無線中継局装置に送信する送信手段と、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、自セル配下の移動端末装置数を判定し、この移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する、あるいは、他の無線中継局装置又は無線基地局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御するので、無線中継局装置を設置しても、無線中継局装置からの干渉量を低減させ、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】無線中継方法を説明するための図である。
【図４】本発明に係る無線中継局装置を説明するための図である。
【図５】本発明に係る無線中継局装置を説明するための図である。
【図６】本発明に係る無線中継局装置を説明するための図である。
【図７】本発明に係る無線中継局装置を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る無線中継局装置の構成を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態１から実施の形態３に係る移動端末装置の構成を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態２及び実施の形態３に係る無線中継局装置の構成を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る移動端末装置の構成を説明するための図である。
【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。
図４〜図７は、本発明に係る無線中継局装置を説明するための図である。図４〜図７において、セルＡは、無線基地局装置（ｅＮＢ）が提供するセルであり、セルＢは、無線中継局装置（ＲＮ）＃１が提供するセルであり、セルＣは、無線中継局装置（ＲＮ）＃２が提供するセルである。
【００１５】
本発明においては、バックホールリンクを介して受信した信号を、アクセスリンクを介して移動端末装置に中継する無線中継局装置（ＲＮ）からの送受信信号による他セルへの干渉を抑えるために以下の４つの態様を提供する。
【００１６】
（態様１）
本態様においては、自セル配下の移動端末装置数を判定し、この移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する（図４）。自セル配下の移動端末装置数が少ないのであれば、送信電力を減少させて、他セル配下の移動端末装置への干渉を抑え、反対に自セル配下の移動端末装置数が多いのであれば、送信電力を増加させて、自セル配下の移動端末装置への通信品質を確保する。すなわち、本態様における送信電力制御では、自セル配下の移動端末装置数を測定し、移動端末装置数が所定の数以下のときに、送信電力を低減するか送信停止し、移動端末装置数が所定の数を超えたときに、送信電力を増加する。図４に示す場合においては、ＲＮ＃１配下の移動端末装置の数がＲＮ＃２配下の移動端末装置の数よりも多い。例えば、ＲＮ＃１配下の移動端末装置の数が所定数よりも少なく、ＲＮ＃２配下の移動端末装置の数が所定数よりも多い。この場合、ＲＮ＃２において送信電力を低減するか、あるいは、ＲＮ＃１において送信電力を増加する。また、ＲＮ＃２において送信電力を低減し、かつ、ＲＮ＃１において送信電力を増加しても良い。このとき、移動端末装置の所定の数を閾値として予め設定しておく。なお、移動端末装置の数は、例えば、復調した上り送信データ数を計測することにより測定することができる。
【００１７】
（態様２）
本態様においては、他のＲＮからの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御する（図５）。他のＲＮ（図５のＲＮ＃２においてＲＮ＃１）の信号の受信電力が大きい（他のＲＮの送信電力が大きい）のであれば、送信電力を減少させて、他セル（ＲＮ＃１）配下の移動端末装置への干渉を抑え、反対に他のＲＮ（図５のＲＮ＃２においてＲＮ＃１）の信号の受信電力が小さい（他のＲＮの送信電力が小さい）のであれば、送信電力を増加させて、自セル配下の移動端末装置への通信品質を確保する。すなわち、本態様における送信電力制御では、他のＲＮからの信号の受信電力を測定し、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する。図５に示す場合においては、ＲＮ＃１からＲＮ＃２への信号の電力が大きいときは、ＲＮ＃２において送信電力を低減させ、ＲＮ＃１からＲＮ＃２への信号の電力が小さいときは、ＲＮ＃２において送信電力を増加させる。このとき、受信電力の所定の値を閾値として予め設定しておく。
【００１８】
（態様３）
本態様においては、無線基地局装置（ｅＮＢ）からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御する（図６）。ｅＮＢの信号の受信電力が大きい（ｅＮＢの送信電力が大きい）のであれば、送信電力を減少させて、ｅＮＢ配下の移動端末装置への干渉を抑え、反対にｅＮＢの信号の受信電力が小さい（ｅＮＢの送信電力が小さい）のであれば、送信電力を増加させて、自セル配下の移動端末装置への通信品質を確保する。すなわち、本態様における送信電力制御では、ｅＮＢからの信号の受信電力を測定し、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する。図６に示す場合においては、ｅＮＢからＲＮ＃２への信号の電力が大きいときは、ＲＮ＃２において送信電力を低減させ、ｅＮＢからＲＮ＃２への信号の電力が小さいときは、ＲＮ＃２において送信電力を増加させる。このとき、受信電力の所定の値を閾値として予め設定しておく。
【００１９】
（態様４）
本態様においては、ＲＮで中継した信号を、アクセスリンクを介して受信する移動端末装置において、ＲＮからの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力の増減を指示する制御信号を生成し、この制御信号をＲＮに送信する（図７）。ＲＮは、移動端末装置から送られた制御信号に基づいて送信電力を制御する。
【００２０】
自装置と通信を行っているＲＮからの信号の受信電力が大きい（ＲＮの送信電力が大きい）のであれば、送信電力を減少させる旨の制御信号をＲＮに送信して、他のＲＮ配下の移動端末装置への干渉を抑える。反対に受信電力が小さい（ＲＮの送信電力が小さい）のであれば、送信電力を増加させる旨の制御信号をＲＮに送信して、自セル配下の移動端末装置への通信品質を確保する。すなわち、この態様における送信電力制御においては、移動端末装置が、自装置と通信を行っているＲＮからの信号の受信電力を測定し、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を減少する旨の制御信号を生成して、この制御信号をＲＮに送信し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する旨の制御信号を生成して、この制御信号をＲＮに送信する。図７に示す場合においては、ＲＮ＃２配下の移動端末装置で、ＲＮ＃２からの信号の電力が大きいときは、ＲＮ＃２において送信電力を減少する旨の制御信号を生成し、この制御信号をＲＮ＃２に送信する。また、ＲＮ＃２配下の移動端末装置で、ＲＮ＃２からの信号の電力が小さいときは、ＲＮ＃２において送信電力を増加する旨の制御信号を生成し、この制御信号をＲＮ＃２に送信する。このとき、受信電力の所定の値を閾値として予め設定しておく。
【００２１】
また、自装置と通信を行っているＲＮの他に自装置と通信を行っていないＲＮやｅＮＢからの信号の受信電力が大きい（ＲＮやｅＮＢの送信電力が大きい）のであれば、送信電力を減少させる旨の制御信号を、自装置と通信を行っているＲＮに送信して、他のＲＮ配下の移動端末装置への干渉を抑える。反対に受信電力が小さい（ＲＮやｅＮＢの送信電力が小さい）のであれば、送信電力を増加させる旨の制御信号をＲＮに送信して、自セル配下の移動端末装置への通信品質を確保する。すなわち、この態様における送信電力制御においては、移動端末装置が、自装置と通信を行っているＲＮ、自装置と通信を行っていないＲＮ及びｅＮＢからの信号の受信電力を測定し、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を減少する旨の制御信号を生成して、この制御信号をＲＮに送信し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する旨の制御信号を生成して、この制御信号をＲＮに送信する。図７に示す場合においては、ＲＮ＃２配下の移動端末装置で、ＲＮ＃１、ＲＮ＃２及びｅＮＢからの信号の電力が大きいときは、ＲＮ＃２において送信電力を減少する旨の制御信号を生成し、この制御信号をＲＮ＃２に送信する。また、ＲＮ＃２配下の移動端末装置で、ＲＮ＃１、ＲＮ＃２及びｅＮＢからの信号の電力が小さいときは、ＲＮ＃２において送信電力を増加する旨の制御信号を生成し、この制御信号をＲＮ＃２に送信する。このとき、受信電力の所定の値を閾値として予め設定しておく。
【００２２】
なお、本態様において、移動端末装置からＲＮへの制御信号は、例えば、上りリンクの制御チャネルを用いて通知する。
【００２３】
（実施の形態１）
本実施の形態においては、自セル配下の移動端末装置数を判定し、この移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する場合について説明する。
【００２４】
図８は、本発明の実施の形態１に係る無線中継局装置の概略構成を示すブロック図である。図８に示す無線中継局装置の送信側は、データ信号生成部８０１と、チャネル符号化部８０２と、変調部８０３と、マッピング部８０４と、参照信号生成部８０５と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部８０６と、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入部８０７とを含む。また、無線中継局装置の受信側は、ＣＰ除去部８０８と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部８０９と、デマッピング部８１０と、上り送信データ復調部８１１と、ユーザ端末数判定部８１２と、送信電力制御部８１３とを含む。
【００２５】
データ信号生成部８０１は、リレーノード（ＲＮ）に対して送信する下りリンクのデータ信号や、リレーＵＥ（リレーノード配下の移動端末装置）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８０１は、これらの下りリンクのデータ信号をチャネル符号化部８０２に出力する。
【００２６】
チャネル符号化部８０２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８０２は、チャネル符号化後のデータ信号を変調部８０３に出力する。変調部８０３は、チャネル符号化後のデータを変調する。変調部８０３は、データ変調後のデータ信号をマッピング部８０４に出力する。マッピング部８０４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８０４は、マッピングされたデータ信号をＩＦＦＴ部８０６に出力する。参照信号生成部８０５は、参照信号を生成し、その参照信号をＩＦＦＴ部８０６に出力する。
【００２７】
ＩＦＦＴ部８０６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８０６は、ＩＦＦＴ後の信号をＣＰ挿入部８０７に出力する。ＣＰ挿入部８０７は、ＩＦＦＴ後の信号にＣＰを挿入する。ＣＰが挿入された信号は、アクセスリンクにおける下りリンクで移動端末装置（ＵＥ）に送信される。
【００２８】
ＣＰ除去部８０８は、受信信号からＣＰを除去する。ＣＰ除去部８０８は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部８０９に出力する。ＦＦＴ部８０９は、ＣＰ除去後の信号にＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ部８０９は、ＦＦＴ後の信号をデマッピング部８１０に出力する。デマッピング部８１０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上り送信データ復調部８１１に出力する。上り送信データ復調部８１１は、上り送信データ信号を用いて復調して、復調データとする。
【００２９】
ユーザ端末数判定部８１２は、移動端末装置の数を測定し、その数と所定数（閾値）とを比較してユーザ端末数が所定数よりも多いか少ないかを判定する。なお、移動端末装置の数は、復調した上り送信データの数を計測することにより判定することができる。ユーザ端末数判定部８１２は、ユーザ端末数判定部８１２は、判定結果を送信電力制御部８１３に出力する。
【００３０】
送信電力制御部８１３は、移動端末装置の数に基づいて送信電力を制御する。この場合において、移動端末装置数が所定の数以下のときに、送信電力を低減するか送信停止し、移動端末装置数が所定の数を超えたときに、送信電力を増加する。
【００３１】
図９は、本発明の実施の形態１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９に示す無線中継局装置の受信側は、ＣＰ除去部９０１と、ＦＦＴ部９０２と、デマッピング部９０３と、下り送信データ復調部９０４とを含む。
【００３２】
ＣＰ除去部９０１は、受信信号からＣＰを除去する。ＣＰ除去部９０１は、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部９０２に出力する。ＦＦＴ部９０２は、ＣＰ除去後の信号にＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ部９０２は、ＦＦＴ後の信号をデマッピング部９０３に出力する。デマッピング部９０３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９０４に出力する。下り送信データ復調部９０４は、下り送信データ信号を用いて復調して、復調データとする。
【００３３】
上記構成を有する無線中継局装置による無線中継方法について説明する。具体的に、図４に示す構成を用いて説明する。ＲＮ＃２において、ユーザ端末数判定部８１２でＲＮ＃２配下の移動端末装置の数を測定し、その数と予め決められたユーザ端末数（ここでは４とする）とを比較して、ユーザ端末数が所定数よりも多いか少ないかを判定する。ＲＮ＃２配下の移動端末装置は２つであるので、ユーザ端末数が所定数よりも少ない。次いで、送信電力制御部８１３は、移動端末装置数が所定の数以下であるので、送信電力を低減する。一方、ＲＮ＃１において、ユーザ端末数判定部８１２でＲＮ＃１配下の移動端末装置の数を測定し、その数と予め決められたユーザ端末数（ここでは４とする）とを比較して、ユーザ端末数が所定数よりも多いか少ないかを判定する。ＲＮ＃１配下の移動端末装置は５つであるので、ユーザ端末数が所定数よりも多い。次いで、送信電力制御部８１３は、移動端末装置数が所定の数を超えるので、送信電力を増加する。
【００３４】
このように、本実施の形態に係る無線中継方法においては、自セル配下の移動端末装置数を判定し、この移動端末装置数に基づいて送信電力を制御するので、無線中継局装置を設置しても、無線中継局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させることができる。
【００３５】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、他の無線中継局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御する場合について説明する。本実施の形態における移動端末装置の構成については図９に示す構成と同じである。
【００３６】
図１０は、本発明の実施の形態２に係る無線中継局装置の概略構成を示すブロック図である。図１０において図８と同じ部分については図８と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。図１０に示す無線中継局装置は、受信電力測定部８１４を備えている。
【００３７】
受信電力測定部８１４は、他のＲＮからの信号（図５においてＲＮ＃１からＲＮ＃２への信号）の受信電力を測定し、その受信電力と所定数（閾値）とを比較して受信電力が所定の値よりも高いか低いかを判定する。受信電力測定部８１４は、判定結果を送信電力制御部８１３に出力する。
【００３８】
送信電力制御部８１３は、他のＲＮからの信号の受信電力に基づいて送信電力を制御する。この場合において、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する。
【００３９】
上記構成を有する無線中継局装置による無線中継方法について説明する。具体的に、図５に示す構成を用いて説明する。ＲＮ＃２において、受信電力測定部８１４でＲＮ＃１からの信号の受信電力を測定し、その受信電力と予め決められた所定値とを比較して、受信電力が所定値よりも高いか低いかを判定する。送信電力制御部８１３は、ＲＮ＃１からの信号の受信電力が所定値よりも高ければ、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定値以下のときに、送信電力を増加する。
【００４０】
このように、本実施の形態に係る無線中継方法においては、他の無線中継局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御するので、無線中継局装置を設置しても、無線中継局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
本実施の形態においては、無線基地局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御する場合について説明する。本実施の形態における移動端末装置の構成については図９に示す構成と同じであり、無線中継局装置の構成については図１０に示す構成と同じである。
【００４２】
受信電力測定部８１４は、ｅＮＢからの信号（図６においてｅＮＢからＲＮ＃２への信号）の受信電力を測定し、その受信電力と所定数（閾値）とを比較して受信電力が所定の値よりも高いか低いかを判定する。受信電力測定部８１４は、判定結果を送信電力制御部８１３に出力する。
【００４３】
送信電力制御部８１３は、ｅＮＢからの信号の受信電力に基づいて送信電力を制御する。この場合において、受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する。
【００４４】
上記構成を有する無線中継局装置による無線中継方法について説明する。具体的に、図６に示す構成を用いて説明する。ＲＮ＃２において、受信電力測定部８１４でｅＮＢからの信号の受信電力を測定し、その受信電力と予め決められた所定値とを比較して、受信電力が所定値よりも高いか低いかを判定する。送信電力制御部８１３は、ｅＮＢからの信号の受信電力が所定値よりも高ければ、送信電力を低減するか送信停止し、受信電力が所定値以下のときに、送信電力を増加する。
【００４５】
このように、本実施の形態に係る無線中継方法においては、無線基地局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力を制御するので、無線基地局装置を設置しても、無線基地局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させることができる。
【００４６】
（実施の形態４）
本実施の形態においては、ＲＮからの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて送信電力の増減を指示する制御信号を生成し、この制御信号をＲＮに送信し、ＲＮにおいて制御信号に基づいて送信電力を制御する場合について説明する。本実施の形態における無線中継局装置の構成については、受信電力測定部８１４が不要であること以外図１０に示す構成と同じである。
【００４７】
図１１は、本発明の実施の形態４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１１において、図９と同じ部分については図９と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。図１１に示す移動端末装置は、受信電力測定部９０５及び制御信号生成部９０６を含む。
【００４８】
受信電力測定部９０５は、ＲＮからの信号（図７においてＲＮ＃１からの信号及びＲＮ＃２からの信号）の受信電力を測定し、その受信電力と所定数（閾値）とを比較して受信電力が所定の値よりも高いか低いかを判定する。受信電力測定部９０５は、自装置と通信を行っているＲＮからの信号の受信電力を測定し、その受信電力と所定数（閾値）とを比較して受信電力が所定の値よりも高いか低いかを判定する。また、受信電力測定部９０５は、自装置と通信を行っているＲＮ、自装置と通信を行っていないＲＮ及びｅＮＢからの信号の受信電力を測定し、その受信電力と所定数（閾値）とを比較して受信電力が所定の値よりも高いか低いかを判定する。受信電力測定部９０５は、判定結果を制御信号生成部９０６に出力する。
【００４９】
制御信号生成部９０６は、受信電力測定部９０５の判定結果に基づいて制御信号を生成する。制御信号生成部９０６は、例えば、受信電力が所定の値を超えたという判定結果であるときには、送信電力を減少する（あるいは送信を停止する）旨の制御信号を生成し、受信電力が所定の値以下という判定結果であるときには、送信電力を増加する旨の制御信号を生成する。
【００５０】
制御信号生成部９０６で生成された制御信号は、所定の送信処理が施された後に、移動端末装置からＲＮに送信される。その後、ＲＮは、制御信号にしたがって送信電力を制御する。
【００５１】
上記構成を有する無線中継局装置による無線中継方法について説明する。具体的に、図７に示す構成を用いて説明する。ＲＮ＃２配下のＵＥにおいて、受信電力測定部９０５でＲＮ＃２からの信号の受信電力を測定し、その受信電力と予め決められた所定値とを比較して、受信電力が所定値よりも高いか低いかを判定する。送信電力制御部９０６は、ＲＮ＃２からの信号の受信電力が所定値よりも高ければ、送信電力を低減する旨の制御信号を生成し、受信電力が所定値以下のときに、送信電力を低減する旨（送信を停止する旨）の制御信号を生成する。その後、ＵＥは、前記制御信号を含む上りリンク信号をＲＮ＃２に送信する。ＲＮ＃２においては、送信電力制御部８１３が、ＵＥからの制御信号にしたがって、送信電力を低減する旨（送信を停止する旨）か送信電力を増加する。
【００５２】
また、ＲＮ＃２配下のＵＥにおいて、受信電力測定部９０５でＲＮ＃１からの信号の受信電力、ＲＮ＃２からの信号の受信電力及びｅＮＢからの信号の受信電力を測定し、その受信電力の合計と予め決められた所定値とを比較して、受信電力の合計が所定値よりも高いか低いかを判定する。送信電力制御部９０６は、ＲＮ＃１からの信号の受信電力、ＲＮ＃２からの信号の受信電力及びｅＮＢからの信号の受信電力の合計が所定値よりも高ければ、送信電力を低減する旨の制御信号を生成し、受信電力の合計が所定値以下のときに、送信電力を低減する旨（送信を停止する旨）の制御信号を生成する。その後、ＵＥは、前記制御信号を含む上りリンク信号をＲＮ＃２に送信する。ＲＮ＃２においては、送信電力制御部８１３が、ＵＥからの制御信号にしたがって、送信電力を低減する旨（送信を停止する旨）か送信電力を増加する。
【００５３】
このように、本実施の形態に係る無線中継方法においては、移動端末装置が無線中継局装置からの信号の受信電力を測定し、この受信電力に基づいて制御信号を生成してその制御信号を無線中継局装置に送信し、無線中継局装置において制御信号にしたがって送信電力を制御するので、無線基地局装置を設置しても、無線基地局装置からの干渉量を低減させ、スループットを増大させることができる。
【００５４】
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】
【００５５】
本発明は、ＬＴＥ−Ａシステムの無線中継局装置及び無線中継方法に有用である。
【符号の説明】
【００５６】
８０１ データ信号生成部
８０２ チャネル符号化部
８０３ 変調部
８０４ マッピング部
８０５ 参照信号生成部
８０６ ＩＦＦＴ部
８０７ ＣＰ挿入部
８０８，９０１ ＣＰ除去部
８０９，９０２ ＦＦＴ部
８１０，９０３ デマッピング部
８１１ 上り送信データ復調部
８１２ ユーザ端末数判定部
８１３ 送信電力制御部
８１４，９０５ 受信電力測定部
９０４ 下り送信データ復調部
９０６ 制御信号生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックホールリンクを介して受信した信号を、アクセスリンクを介して移動端末装置に中継する無線中継局装置であって、自セル配下の移動端末装置数を判定する判定手段と、前記移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする無線中継局装置。
【請求項２】
前記送信電力制御手段は、前記移動端末装置数が所定の数以下のときに、送信電力を低減するか送信停止し、前記移動端末装置数が所定の数を超えたときに、送信電力を増加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】
バックホールリンクを介して受信した信号を、アクセスリンクを介して移動端末装置に中継する無線中継局装置であって、他の無線中継局装置又は無線基地局装置からの信号の受信電力を測定する測定手段と、前記受信電力に基づいて送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする無線中継局装置。
【請求項４】
前記送信電力制御手段は、前記受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を低減するか送信停止し、前記受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加することを特徴とする請求項３記載の無線中継局装置。
【請求項５】
無線中継局装置で中継した信号を、アクセスリンクを介して受信する移動端末装置であって、無線中継局装置からの信号の受信電力を測定する測定手段と、前記受信電力に基づいて送信電力の増減を指示する制御信号を生成する生成手段と、前記制御信号を無線中継局装置に送信する送信手段と、を具備することを特徴とする移動端末装置。
【請求項６】
前記生成手段は、自装置と通信を行っている無線中継局装置からの信号の受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を減少する旨の制御信号を生成し、自装置と通信を行っている無線中継局装置からの信号の受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する旨の制御信号を生成することを特徴とする請求項５記載の移動端末装置。
【請求項７】
前記生成手段は、少なくとも一つの無線中継局装置及び無線基地局装置からの信号の受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を減少する旨の制御信号を生成し、少なくとも一つの無線中継局装置及び無線基地局装置からの信号の受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する旨の制御信号を生成することを特徴とする請求項５記載の移動端末装置。
【請求項１】
バックホールリンクを介して受信した信号を、アクセスリンクを介して移動端末装置に中継する無線中継局装置であって、自セル配下の移動端末装置数を判定する判定手段と、前記移動端末装置数に基づいて送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする無線中継局装置。
【請求項２】
前記送信電力制御手段は、前記移動端末装置数が所定の数以下のときに、送信電力を低減するか送信停止し、前記移動端末装置数が所定の数を超えたときに、送信電力を増加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】
バックホールリンクを介して受信した信号を、アクセスリンクを介して移動端末装置に中継する無線中継局装置であって、他の無線中継局装置又は無線基地局装置からの信号の受信電力を測定する測定手段と、前記受信電力に基づいて送信電力を制御する送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする無線中継局装置。
【請求項４】
前記送信電力制御手段は、前記受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を低減するか送信停止し、前記受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加することを特徴とする請求項３記載の無線中継局装置。
【請求項５】
無線中継局装置で中継した信号を、アクセスリンクを介して受信する移動端末装置であって、無線中継局装置からの信号の受信電力を測定する測定手段と、前記受信電力に基づいて送信電力の増減を指示する制御信号を生成する生成手段と、前記制御信号を無線中継局装置に送信する送信手段と、を具備することを特徴とする移動端末装置。
【請求項６】
前記生成手段は、自装置と通信を行っている無線中継局装置からの信号の受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を減少する旨の制御信号を生成し、自装置と通信を行っている無線中継局装置からの信号の受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する旨の制御信号を生成することを特徴とする請求項５記載の移動端末装置。
【請求項７】
前記生成手段は、少なくとも一つの無線中継局装置及び無線基地局装置からの信号の受信電力が所定の値を超えたときに、送信電力を減少する旨の制御信号を生成し、少なくとも一つの無線中継局装置及び無線基地局装置からの信号の受信電力が所定の値以下のときに、送信電力を増加する旨の制御信号を生成することを特徴とする請求項５記載の移動端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５０１５（Ｐ２０１２−５０１５Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４０３３８（Ｐ２０１０−１４０３３８）
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【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２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【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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