JP2019071505A - 制御局装置、通信方法および通信システム - Google Patents

制御局装置、通信方法および通信システム Download PDF

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宏道 留場
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泰弘 浜口
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Abstract

【課題】様々な要求条件に柔軟に対応可能な無線アクセスネットワークを実現する、制御局装置、通信方法および通信システムを提供すること。【解決手段】本発明の制御局装置は、基地局装置と通信装置と通信を行なう機能と、通信装置より受信したデータを基地局装置に転送する機能と、基地局装置より受信したデータを通信装置に転送する機能を備え、基地局装置と通信を行なう際に用いる通信方法と、通信装置と通信を行なう際に用いる通信方法と、をそれぞれ効率的に選択する。【選択図】図２

Description

本発明は、制御局装置、通信方法および通信システムに関する。
２０２０年頃の商業サービス開始を目指し、第５世代移動無線通信システム（5Gシステム）に関する研究・開発活動が盛んに行なわれている。最近、国際標準化機関である国際電気通信連合 無線通信部門（International Telecommunication Union Radio communications Sector：ＩＴＵ−Ｒ）より、５Ｇシステムの標準方式（International mobile telecommunication - 2020 and beyond：IMT-2020）に関するビジョン勧告が報告された（
非特許文献１参照）。
ビジョン勧告では、５Ｇシステムが通信サービスを提供する様々なユースケースを３つの大きなユースシナリオ（Enhanced mobile broadband(EMBB)、Enhanced Massive machine type communication(eMTC)、Ultra-reliable and low latency communication(URLLC)
）に分類している。また、ビジョン勧告は、５Ｇシステムの要求条件（Capabilities）として、８つの指標（Peak data rate, User experienced data rate, Spectrum efficiency, Mobility, Latency, Connection density, Network energy efficiency, Area traffic capacity）と、それぞれの目標値を提示している。しかし、ビジョン勧告は、５Ｇシステムはそれぞれ要求条件が異なる膨大なユースケース／ユースシナリオをサポートすることが期待されていることから、５Ｇシステムは該要求条件を全て同時に満たす必要ななく、ユースシナリオ毎に要求条件を満たせば良いことも指摘している。このことは、５Ｇシステムが備える無線アクセスネットワーク（Radio access network：ＲＡＮ）が提供する無線性能は、時々刻々とダイナミックに変化していくことが求められることを示唆している。
提供する無線性能を柔軟に制御可能なＲＡＮの形態として、ヘテロジーニアスネットワーク（Heterogeneous network：ＨｅｔＮｅｔ）が検討されている。ＨｅｔＮｅｔでは、
従来の基地局装置がネットワーク全体を一元管理するホモジーニアスネットワーク（Homogeneous network：ＨｏｍｏＮｅｔ）と異なり、ネットワーク内に複数のサブネットワー
クが構成され、従来通りのネットワーク全体の無線通信の制御に加えて、サブネットワーク毎にも無線通信の制御が行われることになる。それぞれ異なる無線ネットワーク性能をもったサブネットワークを複数備えたＨｅｔＮｅｔにより、無線性能を柔軟に制御可能なＲＡＮが実現されることが期待されている。
従来のＨｅｔＮｅｔの考え方では、サブネットワーク毎の無線リソース制御は、サブネットワーク内の制御装置が自律分散的に行なう方法や、基地局装置が集中制御する方法が検討されてきた。しかし、制御装置が自律分散的に制御を行なう場合、制御装置は自装置周辺の状況しか把握できないため、必ずしも最適な無線リソース制御を行なうことはできない。一方、基地局装置が集中制御する場合、ＨｅｔＮｅｔが備えるサブネットワーク数
が増加するにつれて、制御情報量も膨大となるため、ＨｅｔＮｅｔが備える全てのサブネットワークを制御することは非現実的である。
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、柔軟な通信制御方式を備えたヘテロジーニアスネットワークにより、様々な要求条件に柔軟に対応可能な無線アクセスネットワークを実現する、制御局装置、通信方法、および通信システムを提供することにある。
上述した課題を解決するために本発明に係る制御局装置、通信方法、および通信システの構成は、次の通りである。
（１）すなわち、本発明の制御局装置は、制御局装置であって、基地局装置に対して端末として通信する第１の通信部と、第１の通信装置と少なくとも２つの通信方式で通信する第２の通信部と、前記少なくとも２つの通信方式から1つの通信方式を選択する制御部
と、前記第１の通信装置から送信されたデータを、前記基地局装置に送信する第１のデータ転送部と、前記基地局装置から送信されたデータを、前記第１の通信装置に送信する第２のデータ転送部と、が少なくとも含まれており、前記第１のデータ転送部により、前記第１の通信装置から前記基地局装置への第１のデータ転送に起因して生じた、前記第２のデータ転送部において行われる、前記基地局装置から前記第１の通信装置に対する第２のデータ転送に際し、前記制御部では、前記第１のデータ転送の際に使用した通信方式とは異なる通信方式を選択する場合と、前記第1のデータ転送の際に使用した通信方式とは同
じ通信方式を選択する場合とがあり、前記選択された通信方式で前記第２のデータ転送を行うこと、を特徴とする。
（２）また、本発明の制御局装置は、上記（１）に記載の制御局装置であって、前記第２の通信部は、第２の通信装置と通信し、前記第２の通信装置から送信されたデータを、前記第１の通信装置に送信する第３のデータ転送部と、を更に備え、前記第３のデータ転送部において行われる、前記第２の通信装置から前記第1の通信装置に対する第３のデー
タ転送に際し、前記制御部は、前記第２の通信装置から自装置へのデータ転送の際に使用した通信方式とは異なる通信方式を選択する場合と、前記第２の通信装置から自装置へのデータ転送の際に使用した通信方式と同じ通信方式を選択する場合とがあり、前記選択された通信方式で前記第３のデータ転送を行うこと、を特徴とする。
（３）また、本発明の制御局装置は、上記（１）に記載の制御局装置であって、前記第１の通信装置から送信されたデータを、再び前記第１の通信装置に送信する第３のデータ転送部と、を更に備え、前記第３のデータ転送部において行われる、前記第１の通信装置から送信されたデータを、再び前記第1の通信装置に送信する第３のデータ転送に際し、
前記制御部は、前記第１の通信装置から自装置へのデータ転送の際に使用した通信方式とは異なる通信方式を選択する場合と、前記第１の通信装置から自装置へのデータ転送の際に使用した通信方式と同じ通信方式を選択する場合とがあり、前記選択された通信方式で前記第３のデータ転送を行うこと、を特徴とする。
（４）また、本発明の制御局装置は、上記（１）から上記（３）の何れかに記載の制御局装置であって、前記第１の通信部は、少なくとも２つの通信方式を備え、前記少なくとも１つの通信方式は、外部ネットワークにデータを送信可能であること、を特徴とする。
（５）また、本発明の制御局装置は、上記（１）に記載の制御局装置であって、他の前記制御局装置と通信する第３の通信部と、前記第１の通信装置から送信されたデータを、他の前記制御局装置に送信する第３のデータ転送部と、を更に備えること、を特徴とする
。
（６）また、本発明の制御局装置は、上記（５）に記載の制御局装置であって、前記第３のデータ転送部は、前記基地局装置から送信されたデータを、他の前記制御局装置に送信することを、を特徴とする。
（７）また、本発明の通信方法は、制御局装置が備える通信方法であって、基地局装置に対して端末として通信する第１の通信を実行するステップと、第１の通信装置と少なくとも２つの通信方式で通信する第２の通信を実行するステップと、前記少なくとも２つの通信方式から1つの通信方式を選択する制御を実行するステップと、前記第１の通信装置
から送信されたデータを、前記基地局装置に送信する第１のデータ転送を実行するステップと、前記基地局装置から送信されたデータを、前記第１の通信装置に送信する第2のデ
ータ転送を実行するステップと、が少なくとも含まれており、前記第1のデータ転送を実
行するステップにより、前記第１の通信装置から前記基地局装置への第1のデータ転送に
起因して生じた、前記第２のデータ転送を実行するステップにおいて行われる、前記基地局装置から前記第１の通信装置に対する第２のデータ転送に際し、前記制御を実行するステップは、前記第１のデータ転送の際に使用した通信方式とは異なる通信方式を選択する場合と、前記第1のデータ転送の際に使用した通信方式とは同じ通信方式を選択する場合
とがあり、前記選択された通信方式で前記第２のデータ転送を実行するステップと、を備えること、を特徴とする。
（８）また、本発明の通信システムは、基地局装置と第１の通信装置と制御局装置を備える通信システムであって、前記制御局装置は、前記基地局装置に対して端末として通信する第１の通信部と、第１の通信装置と少なくとも２つの通信方式で通信する第２の通信部と、前記少なくとも２つの通信方式から1つの通信方式を選択する制御部と、前記第１
の通信装置から送信されたデータを、前記基地局装置に送信する第１のデータ転送部と、前記基地局装置から送信されたデータを、前記第１の通信装置に送信する第２のデータ転送部と、が少なくとも含まれており、前記第１のデータ転送部により、前記第１の通信装置から前記基地局装置への第１のデータ転送に起因して生じた、前記第２のデータ転送部において行われる、前記基地局装置から前記第１の通信装置に対する第２のデータ転送に際し、前記制御部では、前記第１のデータ転送の際に使用した通信方式とは異なる通信方式を選択する場合と、前記第1のデータ転送の際に使用した通信方式とは同じ通信方式を
選択する場合とがあり、前記選択された通信方式で前記第２のデータ転送を行うこと、を特徴とする。
本発明によれば、柔軟な通信制御が可能なヘテロジーニアスネットワークが提供されるから、要求条件が異なる様々なユースケースおよびユースシナリオに対し、効率的に通信サービスを提供することが可能となる。
本発明に係る通信システムの１例を示す図である。 本発明に係る制御局装置の１構成例を示すブロック図である。 本発明に係る通信の１例を示すシーケンスチャートである。 本発明に係る通信システムの１例を示す図である。 本発明に係る制御局装置の１構成例を示すブロック図である。 本発明に係る通信の１例を示すシーケンスチャートである。 本発明に係る通信システムの１例を示す図である。 本発明に係る通信の１例を示すシーケンスチャートである。 本発明に係る通信システムの１例を示す図である。 本発明に係る制御局装置の１構成例を示すブロック図である。 本発明に係る通信の１例を示すシーケンスチャートである。
本実施形態における通信システムは、基地局装置（送信装置、セル、送信点、送信アンテナ群、送信アンテナポート群、コンポーネントキャリア、ｅＮｏｄｅＢ、アクセスポイント、ＡＰ、無線ルータ、中継、通信装置）、制御局装置（制御端末、制御センター、無線サブネットワークコントローラ、中継装置、リレー装置、中継点、中継アンテナ群、中継アンテナポート群、リレーノード）、および端末装置（端末、移動端末、受信点、受信端末、受信装置、受信アンテナ群、受信アンテナポート群、ＵＥ、ステーション、ＳＴＡ、通信装置）を備える。
本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“ＸまたはＹ”の意味を含む。本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“ＸおよびＹ”の意味を含む。本実施形態において、“Ｘ／Ｙ”は、“Ｘおよび／またはＹ”の意味を含む。
［１．第１の実施形態］
図１は、本実施形態に係る通信システムの例を示す図である。図１に示すように、本実施形態における通信システムは、基地局装置１Ａ、制御局装置２Ａ、および端末装置３Ａ（第１の通信装置）を備える。カバレッジ１−１およびカバレッジ２Ａ−１は、基地局装置１Ａおよび制御局装置２Ａが、他の装置と接続可能な範囲（通信エリア）である。なお、本実施形態に係る通信システムは、複数の基地局装置（基地局装置１Ｂ、１Ｃ．．．）や、複数の制御局装置（制御局装置２Ｂ、２Ｃ．．．）、および複数の端末装置（端末装置３Ｂ、３Ｃ．．．）を含むことが可能である。以下では、それぞれを総称して、単に基地局装置１、制御局装置２、および端末装置３とも呼称する。
図１において、基地局装置１Ａは、外部ネットワーク４（本図例ではWide area network(WAN)）に接続されている。基地局装置１Ａは、外部ネットワーク４を介して、通信システムが備える装置に提供されるコンテンツ（サービス、アプリケーション）を提供するコンテンツサーバと相互に接続されることができる。
基地局装置１Ａは、カバレッジ１−１内に存在する装置に対して、通信サービス（データ転送、通話、コンテンツ配信、放送）を提供する機能を備える。通信サービスは例えば、セルラーサービスである。セルラーサービスは、国際電気通信連合 無線通信部門より勧告される要求条件を満たす国際標準規格に基づいた通信方式に基づいて提供されることができる。例えば、基地局装置１Ａは、Ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）に基づいて、通信サービスを提供する機能を備える。この場合、基地局装置１Ａは、例えば、他装置から基地局装置１Ａへの無線通信を、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）、およびＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）等の物理チャネルを用いて提供することができる。
また、基地局装置１Ａは、基地局装置１Ａから他装置への無線通信を、ＰＢＣＨ（Physical Broadcast Channel；報知チャネル）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel；制御フォーマット指示チャネル）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid automatic repeat request Indicator Channel；HARQ指示チャネル）、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel；下りリンク制御チャネル）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel；拡張下りリンク制御チャネル）、およびＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel；下りリンク共有チャネル）等の物理チャネルを用いて提供することができる。
基地局装置１Ａは、自装置に接続される端末装置に、自装置を識別するための物理セル識別子（ＰＣＩ、セルＩＤ）を提供することができる。端末装置は、該物理セル識別子で識別される基地局装置１Ａの制御に基づいて、基地局装置１Ａとの通信を行なうことができる。
以下では、基地局装置１Ａが通信サービスを提供する通信方式を、上位通信方式とも呼ぶ。
なお、通信方式の区別の仕方（定義）は何かに限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る通信方式は、通信方式が備える無線アクセス技術（Radio access technique：ＲＡＴ）の違いによって区別されることができる。
ＲＡＴには、ＧＳＭ(global system for mobile communications)やＰＤＣ(Personal Digital Cellular)（登録商標）に代表される第２世代移動通信システム（２Ｇ）や、ＩＭＴ−２０００で規定される第３世代移動通信システム（３Ｇ、３．５Ｇ、３．９Ｇ）や、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄで規定される第４世代移動通信システム（４Ｇ）や、ＩＭＴ−２０２０ ａｎｄ ｂｅｙｏｎｄで規定される第５世代移動通信システム（５Ｇ）に代表される広域アクセス技術を含む。また、無線アクセス技術には、ＩＥＥＥ８０２．１１標準で規定される無線ローカルエリアネットワーク（Wireless local area network：無線
ＬＡＮ）技術を含む。また、無線アクセス技術には、ＩＥＥＥ８０２．１５標準等で規定される短距離無線アクセス技術を含む。また、無線アクセス技術には、特定小電力無線局が使用する無線アクセス技術を含む。
また、同じ無線アクセス技術を備える通信方式であっても、それぞれ異なる無線リソース（時間・周波数・空間）を使用する場合、異なる通信方式と定義されることができる。
また、同じ無線アクセス技術を備える通信方式であっても、それぞれ異なる無線アクセス形態（基地局装置と端末装置が直接通信を行なう上りリンク・下りリンクアクセス形態や、端末装置同士が直接通信を行なうサイドリンクアクセス形態（Device-to-Device(D2D)通信形態）を使用する場合、異なる通信方式と定義されることができる。
また、それぞれ異なる装置パラメータ（アンテナ数、アンテナ性能（形状、利得、指向）、Radio frequency(RF)回路性能（アンプ性能、フィルタ性能））を用いる通信方式は
、異なる通信方式と定義されることができる。
また、異なる通信方式として定義される通信方式は、無線事業者がサービスを提供する国や地域から使用許可が得られた、いわゆるライセンスバンド（licensed band）と呼ば
れる周波数バンドや、国や地域からの使用許可を必要としない、いわゆるアンライセンスバンド（unlicensed band）と呼ばれる周波数バンドや、国や地域から特定サービスへの
使用許可が与えられているにも関わらず、周波数間の混信を防ぐ等の目的により、実際には使われていないホワイトバンドと呼ばれる周波数バンド（例えば、テレビ放送用として割り当てられたものの、地域によっては使われていない周波数バンド）や、特定の事業者に排他的に割り当てられず、複数の事業者で共用する共用周波数バンド等を、それぞれ用いることができる。
基地局装置１Ａは、上位通信方式によって、制御局装置２Ａを収容することができる。基地局装置１Ａは、制御局装置２Ａが上位通信方式で行なう通信の少なくとも一部を制御する。そのため、基地局装置１Ａは、制御局装置２Ａを自装置が制御する端末装置として認識する。
図２は、本実施形態に係る制御局装置２の１構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る制御局装置２は、制御部（制御ステップ）２００と、上位通信部（上位通信ステップ）２０１（第１の通信部）と、下位通信部（下位通信ステップ）２０２（第２の通信部）と、上流転送部（上流転送ステップ）２０４（第１のデータ転送部）と、下流転送部（下流転送ステップ）２０５（第２のデータ転送部）と、を備える。上位通信部２０１は、通信部（通信ステップ）２０１０−１〜３を備えるが、上位通信部２０１が備える通信部２０１０の数は少なくとも１以上であれば良い。下位通信部２０２は、通信部（通信ステップ）２０２０−１〜３を備えるが、下位通信部２０２が備える通信部２０２０の数は少なくとも２以上であれば良い。
上位通信部２０１および下位通信部２０２が備える通信部２０１０および通信部２０２０は、それぞれ異なる通信方式によって通信サービスを提供すること、もしくは提供されることができる。すなわち、上位通信部２０１および下位通信部２０２は、それぞれ複数の通信方式によって通信サービスを提供すること、もしくは提供されることができる。
上位通信部２０１および下位通信部２０２の通信部２０１０および通信部２０２０は、それぞれがサポートする通信方式が定義する通信機能を備える。該通信機能には、ＯＳＩ参照モデルを例にとると、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）、ＭＡＣ（媒体アクセス制御：Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層、データリンク層、ネットワーク層、トランスポート層、セッション層、プレゼンテーション層、アプリケーション層を解釈する機能を含む。
通信部２０１０および通信部２０２０が提供する通信方式の区別の仕方は何かに限定されるものではなく、前述したように、例えば、通信部２０２０−１と通信部２０２０−２は、それぞれ異なる無線アクセス技術を備えることができる。
通信部２０１０の少なくとも１つは、基地局装置１Ａが通信サービスを提供する上位通信方式によって通信サービスを提供することができる。上述してきた例によれば、通信部２０１０の少なくとも１つは、ＬＴＥによって通信サービスを提供することができる。
上位通信部２０１が提供する通信サービスは、その制御の少なくとも１部が、他の装置によって制御される。上述してきた例によれば、基地局装置１Ａが提供する上位通信方式がＬＴＥであった場合、上位通信部２０１は、ＬＴＥによる通信サービスをサポートするが、該ＬＴＥによる通信サービスは、基地局装置１Ａによって制御される。すなわち、制御局装置２の上位通信部２０１は、基地局装置１Ａからみて、端末装置として動作するということである。
基地局装置１Ａより端末装置として動作している制御局装置２の上位通信部２０１は、基地局装置１Ａより、制御チャネルを介して制御情報を取得することが出来るし、制御情報を基地局装置１Ａに通知することができる。該制御チャネルには、第１の制御チャネルと、第２の制御チャネルが含まれている。第１の制御チャネルは、基地局装置１Ａが提供するセル固有の物理下りリンク制御チャネルであり、制御局装置２がアイドル状態であっても接続状態（コネクト状態）であっても取得（検出）できる物理チャネルである。また、第２の制御チャネルは、制御局装置２固有の物理下りリンク制御チャネルであり、接続状態である場合のみ取得できる物理チャネルである。ここで、アイドル状態とは、基地局装置１Ａが無線リソース制御（Radio Resource Control：ＲＲＣ）の情報を蓄積してない状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態）や、制御局装置２が間欠受信（ＤＲＸ）を行っている状態など、直ちにデータの送受信を行わない状態である。一方、接続状態とは、制御局装置２がネットワークの情報を保持している状態（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態、接続状態）や、制御局装置２が間欠受信（ＤＲＸ）を行っていない状態など、直ちにデータの送受
信を行うことができる状態である。第１の制御チャネルは、制御局装置２固有のＲＲＣシグナリングに依存せず制御局装置２が受信可能なチャネルである。第２の制御チャネルは、制御局装置２固有のＲＲＣシグナリングによって設定されるチャネルであり、端末固有のＲＲＣシグナリングによって制御局装置２が受信可能となるチャネルである。すなわち、第１の制御チャネルは、予め限定された設定により、いずれの制御局装置２も受信可能なチャネルであり、第２の制御チャネルは制御局装置２固有の設定変更が容易なチャネルである。
基地局装置１Ａに対して、端末装置として動作している制御局装置２の上位通信部２０１は、基地局装置１Ａより報知された情報を取得し、基地局装置１Ａに対して、自端末装置の識別情報を含んだ、ＲＲＣコネクションリクエストメッセージを送信することができる。基地局装置１Ａは、制御局装置２から送信されたＲＲＣコネクションリクエストメッセージを受信すると、当該制御局装置２との間で通信制御メッセージを送受信するためのシグナリング無線ベアラ（Signaling Radio Bearer：ＳＲＢ）を設定し、そのＳＲＢの情報や、物理チャネルの構成情報、さらには当該制御局装置２に対する様々な設定情報を含むＲＲＣコネクションセットアップメッセージを物理下りリンク共有チャネルを用いて送信する。
制御局装置２は、基地局装置１Ａから送信されたＲＲＣコネクションセットアップメッセージを受信すると、ネットワークの情報を保持している状態（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態、接続状態）へ遷移することができる。制御局装置２は、接続手順が完了したことを示すＲＲＣコネクションセットアップコンプリートメッセージを基地局装置１Ａに物理上りリンク共有チャネルを用いて送信することができる。その後、制御局装置２の上位通信部２０１は、基地局装置１Ａとの間でユーザデータ通信を行なうことが可能となる。以降、制御局装置２は、基地局装置１Ａとの間で上位通信部２０１を介して、データのやり取りを行なう際には、基地局装置１Ａの制御に従って、データの送信または受信が行われることになる。
制御局装置２Ａは、カバレッジ２Ａ−１内に存在する端末装置３Ａに対して、無線通信サービスを提供する機能を備える。以下では、制御局装置２Ａが端末装置３Ａに通信サービスを提供する通信方式を、下位通信方式とも呼ぶ。なお、上述してきたように、通信方式の区別の仕方（定義）は何かに限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る下位通信方式は、無線アクセス技術の違いによって区別されることができる。
制御局装置２Ａの下位通信部２０２は、少なくとも２つの異なる通信方式によって、端末装置３Ａに対して、通信サービスを提供する。例えば、制御局装置２Ａの下位通信部２０２は、端末装置３Ａに対して、無線ローカルエリアネットワーク（Wireless local area network：無線ＬＡＮ）通信と、Ｄ２Ｄ通信によって通信サービスを提供することがで
きる。また、制御局装置２Ａは、端末装置３Ａが下位通信方式によって行なう通信の少なくとも１部を制御する。
端末装置３Ａは下位通信方式によって、制御局装置２Ａとの間で通信を行なうことができる。
制御局装置２Ａの上流転送部２０４は、下位通信部２０２が受信した、端末装置３Ａより送信されたデータを、基地局装置１Ａに送信するために、上位通信部２０１に転送することができる。上位通信部２０１は、上流転送部２０４より転送されたデータを、基地局装置１Ａに送信することができる。制御局装置２Ａの上流転送部２０４は、端末装置３から基地局装置１に向けた上流（アップストリーム）の信号を転送しているともいえる。
制御局装置２Ａの下流転送部２０５は、上位通信部２０１が受信した、基地局装置１Ａより送信されたデータを、端末装置３Ａに送信するために、下位通信部２０２に転送することができる。下位通信部２０２は、下流転送部２０５より転送されたデータを、端末装置３Ａに送信することができる。制御局装置２Ａの下流転送部２０５は、端末装置３から基地局装置１に向けた下流（ダウンストリーム）の信号を転送しているともいえる。
なお、上流転送部２０４および下流転送部２０５が信号を転送する層は、何かに限定されない。例えば、制御部２００は、下位通信部２０２が受信した信号を、上位通信部２０１を介して、基地局装置１Ａに転送する際に、ＰＨＹ層で転送しても良いし、ＭＡＣ層で転送しても良い。
また、制御部２００が、上流転送部２０４および下流転送部２０５がデータの転送をするか否かを判断する層も、何かに限定されない。例えば、制御部２００は、下位通信部２０２が受信した信号のＰＨＹ層の情報に基づいて、上位通信部２０１によって、基地局装置１Ａが、該信号を転送するか否かを判断し、転送すると判断した場合には、ＰＨＹ層で転送するように制御することができる。
また、制御部２００は、下位通信部２０２が受信した信号のＭＡＣ層の情報に基づいて、上位通信部２０１によって、基地局装置１Ａが、該信号を転送するか否かを判断することができる。また、制御部２００は、該信号を転送すると判断した場合には、ＰＨＹ層で転送しても良いし、ＭＡＣ層で転送してもよい。
図３は本実施形態に係る通信システムの通信の１例を示すシーケンスチャートである。初めに、端末装置３は、自装置が通信サービスを介して取得することを所望するコンテンツ（サービス、アプリケーション）を要求するコンテンツ要求５を含む信号を、下位通信方式によって、制御局装置２に送信する（ステップＳ４００）。ステップＳ４００の通信において、必要に応じて、制御局装置２は、端末装置３が下位通信方式によって行なう通信を制御することができる。なお、該制御には、端末装置３が該コンテンツ要求５を含む信号を送信する際に用いる下位通信方式を選択することも含むことができる。制御部２００は、端末装置３に対して、所定の下位通信方式を選択する条件を与えておくこともできるし、複数の下位通信方式の候補を指定しておくこともできる。
次いで、制御局装置２はコンテンツ要求５を含む信号を、上位通信方式によって、基地局装置１に送信する（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１の通信において、制御局装置２の上位通信部２０１は、その制御の少なくとも１部が基地局装置１によって制御される。
次いで、基地局装置１は、コンテンツ要求５で要求されたコンテンツ６を用意する。基地局装置１がコンテンツ６を用意する方法は、本実施形態においては何か限定されるものではない。例えば、基地局装置１は、先に説明したように、外部ネットワーク４を介して接続される外部サーバより、コンテンツ６を取得することができる。
次いで、基地局装置１は、コンテンツ６を含む信号を、上位通信方式によって、制御局装置２に送信する（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０１と同様に、ステップＳ４０３の通信において、制御局装置２の上位通信部２０１は、その制御の少なくとも１部が基地局装置１によって制御される。
次いで、制御局装置２の制御部２００は、基地局装置１から受信したコンテンツ６を含む信号を端末装置３に送信する際に用いる下位通信方式を選択する（ステップＳ４０４）。下位通信部２０２がコンテンツ６を含む信号を端末装置３に送信する際に用いる通信方
式は、下位通信部２０２がコンテンツ要求５を含む信号を受信する際に用いた通信方式と、同じ通信方式を用いることができる。また、下位通信部２０２がコンテンツ６を含む信号を端末装置３に送信する際に用いる通信方式は、下位通信部２０２がコンテンツ要求５を含む信号を受信する際に用いた通信方式と、異なる通信方式を用いることができる。
次いで、制御局装置２は、制御部２００が選択した下位通信方式に基づいて、端末装置３に対して、コンテンツ６を含む信号を送信する（ステップＳ４０５）。以上が、本実施形態に係る通信システムの通信の１例となる。
コンテンツ要求信号５によって下位通信方式を選択する代わりに、予め制御局装置２に設定されているコンテンツ(サービス、アプリケーション)の種類によって下位通信方式を選択しても良い。また、コンテンツ要求信号５以外に、コンテンツに対する品質要求信号を制御局装置が別途受信し、下位通信方式を選択しても良い。この他に、使用するプロトコルによって下位通信方式を選択しても良い。例えばＨＴＴＰ（Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＲＴＳＰ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等のように扱うデータが大きい事が多いプロトコルが使用される場合はビットレートが高い通信方式を、遅延の許容量が小さいＩＰ電話等で使用されるＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等が使用される場合は最大遅延量が保障される通信方式を選択するようにしても良い。このプロトコルはアプリケーション層のものに限らず、トランスポート層やネットワーク層など他の層のプロトコルを利用しても良い。この通信方式の選択基準は、端末装置や他の制御局装置等によって変更できるようにしても良い。
ステップＳ４０４において、制御局装置２の制御部２００が下位通信方式を選択する方法は、何かに限定されるものではない。例えば、制御局装置２は、コンテンツ６自体、もしくはコンテンツ６を含む信号の通信に要求される通信品質に基づいて、下位通信方式を選択することができる。ここで、通信品質にはピークデータレート（Peak data rate）、体感データレート（User experienced data rate）、周波数利用効率（Spectrum efficiency）、移動速度（Mobility）、遅延時間（Latency）、接続数（Connection density）、電力効率（Network energy efficiency）、通信容量（Area traffic capacity）の何れかの少なくとも１つを含むことができる。また、通信品質には、先に示した８つの通信品質を計算するために必要となる値や方式（例えば、受信信号対雑音プラス干渉電力比、受信信号対雑音電力比、通信帯域幅、搬送波周波数、伝送方式、変調方式、符号化率等）も含まれることができる。例えば、コンテンツ６を含む信号の通信に所定のピークデータレートが要求される場合、制御部２００は、所定のピークデータレートを満足する通信方式を下位通信方式として選択することができる。
また、制御部２００は、上位通信方式の通信品質に基づいて、下位通信方式を選択することができる。例えば、上位通信方式の体感データレートが所定のデータレートであった場合、該所定のデータレートと同等の体感データレートを満足する通信方式を下位通信方式として選択することができる。これは、下位通信方式の体感データレートが、所定のデータレートよりも高い場合、下位通信方式の体感データレートがオーバースペックになってしまう可能性があるためである。
なお、図３に示す通信では、端末装置３がコンテンツを要求する場合を例にとっているが、本実施形態に係る通信システムでは、端末装置３にコンテンツが要求される場合も含まれる。
この場合、制御局装置２は、基地局装置１Ａよりコンテンツ要求５を受信し、そのコン
テンツ要求５を、下位通信方式によって端末装置３に送信する。そして、制御局装置２は、該コンテンツ要求６に対して、端末装置３が用意したコンテンツ６を含む信号を、下位通信方式によって受信し、該コンテンツ６を上位通信方式によって基地局装置１に送信する。
ここで、制御局装置２の制御装置２００は、端末装置３にコンテンツ要求５を送信する際に用いる下位通信方式と、コンテンツ要求５に基づいて用意されるコンテンツ６を端末装置３より受信する際に用いる下位通信方式について、同じ通信方式を選択することが出来るし、異なる通信方式を選択することもできる。制御局装置２は、端末装置３に対して、コンテンツ要求５を含む信号に、コンテンツ６を送信する際に用いる通信方式を示す情報を更に含めて、送信することができる。また、制御局装置２は、端末装置３が用いる下位通信方式の選択方法を示す情報を予め端末装置３に通知しておくことができる。
この場合も制御局装置２の制御部２００が下位通信方式を選択する方法は、何かに限定されるものではない。例えば、制御局装置２は、コンテンツ６自体、もしくは、コンテンツ６を含む信号およびコンテンツ要求５を含む信号の通信に要求される通信品質に基づいて、下位通信方式を選択することができる。
以上説明してきた方法によれば、制御局装置２は、基地局装置１との接続性を維持しつつ、端末装置３との間の通信方式を柔軟に変更することが可能となる。
［２．第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態に係る通信システムの１例を示す図である。図４に示す通り、本実施形態に係る通信システムにおいては、制御局装置２Ａのカバレッジ２Ａ−１内に、端末装置３Ａと端末装置３Ｂ（第２の通信装置）の２つの端末装置３を含む。
第１の実施形態と同様に、制御局装置２は、カバレッジ２Ａ−１内の端末装置３に対して、下位通信方式に基づいて、通信サービスを提供することができる。
図５は本実施形態に係る制御局装置２の１構成例を示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態に係る制御局装置２は、図２に示す装置に加えて、更に中流転送部（中流転送ステップ）２０６（第３のデータ転送部）を備える。
中流転送部２０６は、下位通信部２０２が受信した、端末装置３より送信された信号を、他の端末装置３に転送するために、再び下位通信部２０２に入力することができる。制御部２００は、端末装置３より送信された信号を、他の端末装置３に転送するために用いる下位通信方式を選択することができる。制御局装置２Ａの中流転送部２０６は、端末装置３Ａから端末装置３Ｂ（もしくは端末装置３Ｂから端末装置３Ａ）に向けた中流（ミッドストリーム）の信号を転送しているともいえる。
図６は本実施形態に係る通信システムの通信の１例を示すシーケンスチャートである。初めに、端末装置３Ａは、コンテンツ６を制御局装置２に下位通信方式によって送信する（ステップＳ６００）。ステップＳ６００によって使用される下位通信方式は、第１の実施形態と同様に、その通信の制御の少なくとも１部が制御局装置２によって制御される。
次いで、制御局装置２の制御部２００は、端末装置３Ａより受信したコンテンツ６を、端末装置３Ｂに下位通信部２０２が送信する際に用いる下位通信方式を選択する（ステップＳ６０１）。ここで、制御部２００が、選択する下位通信方式は、下位受信部２０２が、端末装置３Ａよりコンテンツ６を含む信号を受信する際に用いた通信方式と、同じ通信方式とすることが出来るし、異なる通信方式とすることができる。
次いで、制御局装置２は、制御部２００が選択した下位通信方式に基づいて、コンテンツ６を含む信号を端末装置３Ｂに対して送信する（ステップＳ６０２）。以上が、本実施形態に係る通信システムの通信の１例を示す図である。
ステップＳ６０１において、制御局装置２の制御部２００が下位通信方式を選択する方法は、何かに限定されるものではない。制御部２００は、例えば、制御局装置２は、コンテンツ６自体、もしくは、コンテンツ６を含む信号の通信に要求される通信品質に基づいて、下位通信方式を選択することができる。
また、制御部２００は、上位通信方式の通信品質に基づいて、下位通信方式を選択することができる。例えば、下位通信方式が選択する通信方式の中に、上位通信方式が利用する無線リソースの一部を利用する通信方式が含まれているような場合、上位通信部２０１が、基地局装置１Ａとの間で行っている上位通信方式に基づいた通信によって、該無線リソースを多く使用しているような場合、制御部２００は、下位通信方式として、該無線リソースを使用する通信方式を選択しない、もしくは選択の優先度を下げることができる。
また、制御局装置２の制御部２００は、コンテンツ６の内容に基づいて、下位通信方式を選択することができる。制御部２００は、端末装置３Ａより受信したコンテンツ６を含む信号から、ＯＳＩ参照モデルで定義された各層の情報を読みとり、各層の情報に基づいて、コンテンツ６を含む信号を端末装置３Ｂに送信する際に用いる下位通信方式を選択することができる。例えば、制御部２００は、該コンテンツ６を含む信号に関して、アプリケーション層の情報を取得し、該コンテンツ６がアプリケーション層で要求している要求条件（例えば遅延時間）に基づいて、下位通信方式を選択することができる。
また、制御局装置２が、端末装置３Ａより受信したコンテンツ６を含む信号を、端末装置３Ｂに転送する層は、何かに限定されない。例えば、制御局装置２は、例えば、制御部２００は、該コンテンツ６を含む信号に関して、アプリケーション層の情報を取得し、アプリケーション層で転送することができる。この場合、端末装置３Ｂは、該コンテンツ６については、少なくともアプリケーション層においては、制御局装置２を送信元端末として認識することになる。
また、制御局装置２は、端末装置３Ａより受信したコンテンツ６を含む信号の各層の情報に対して、所定の処理を行なってから、端末装置３Ｂに転送することができる。該所定の処理には、情報の圧縮（Compressing）、情報の解凍（Decompressing）、情報の加工（Processing）、情報の削除（Deleting）、情報の追加（Adding）、情報の保管（Storing
）等が含まれる。例えば、制御局装置２は、該コンテンツ６を含む信号に関して、アプリケーション層の情報を取得し、アプリケーション層の情報に所定の処理を行なってから、アプリケーション層で転送することができる。このとき、制御部２００は、制御局装置２が端末装置３Ａより受信したコンテンツ６を含む信号の各層の信号に対して行った、所定の処理に基づいて、該信号を端末装置３Ｂに転送する下位通信方式を選択することができる。例えば、制御局装置２が、該所定の処理を、コンテンツ６を含む信号に施すことで、該コンテンツ６が要求する通信品質が変わる場合、制御局装置２は、該通信品質を満たす下位通信方式を選択し、該コンテンツ６を端末装置３Ｂに対して、送信することができる。
また、本実施形態に係る通信システムは、第１の実施形態と同様に、端末装置３Ａから、端末装置３Ｂに対して、コンテンツを要求することができる。この場合、制御局装置２は、端末装置３Ａからコンテンツ要求５を受信する場合と、端末装置３Ｂに対して該コンテンツ要求５を送信する場合と、端末装置３Ｂよりコンテンツ６を受信する場合と、該コ
ンテンツ６を端末装置３Ａに送信する場合とで、それぞれ同じ下位通信方式を用いることも出来るし、それぞれ異なる下位通信方式を用いることも出来る。また、先の例に示したように、制御局装置２は、該コンテンツ要求５およびコンテンツ６の各層の情報に対して、所定の処理を行なうことができる。また、該所定の処理に基づいて、制御部２００は、各送信に用いる下位通信方式を選択することができる。
以上、説明してきた方法によれば、制御局装置２が端末装置３Ａから端末装置３Ｂへ送信する信号を受信する場合、および該信号を端末装置３Ｂに送信する場合に、適切な下位通信方式を選択することが出来る。
また、端末装置３Ａはコンテンツ要求以外に、端末装置３Ａが管理するコンテンツの処理を制御局装置２に要求しても良い。端末装置３Ａが管理するコンテンツは、端末装置３Ａ内に記憶されている各種情報、端末装置３Ａに入力される各種情報、またこれらの情報を更に処理した情報を含んでも良い。制御局装置２は端末装置３Ａから処理を依頼されたコンテンツを処理し、処理した後の各種コンテンツを端末装置３Ａ、または端末装置３Ｂに送信して良い。端末装置３Ａが制御局装置２に処理を要求する際のコンテンツの種類によって、また、制御局装置が処理した後の各種コンテンツの種類によって下位通信方式の選択をして良い。
［３．第３の実施形態］
図７は、本実施形態に係る通信システムの１構成例を示す図である。図７に示すように本実施形態に係る通信システムにおいては、制御局装置２が、外部ネットワーク４に直接接続されることができる。
本実施形態に係る制御局装置２の装置構成は、図７に示す装置構成と同じである。ただし、上位通信部２０１が備える通信部２０１０の何れか１つは、外部ネットワークと通信可能な上位通信方式をサポートしている。ここで、上位通信方式には、光ファイバーに代表される有線通信が含まれる。制御部２００は、上位通信部２０１が用いる上位通信方式を選択することができる。また、制御部２００は、上位通信部２０１が信号を送信する宛先端末を選択することができる。以下では、制御部２００が上位通信方式を選択すると表現した場合、制御部２００は、上位通信部２０１が信号を送信する宛先端末を選択する動作も含む。
図８は本実施形態に係る通信システムの通信の一例を示すシーケンスチャートである。初めに端末装置３Ａは自装置が通信サービスを介して取得することを所望するコンテンツを要求するコンテンツ要求５を含む信号を、下位通信方式によって、制御局装置２に送信する（ステップＳ８００）。ステップＳ８００の通信において、必要に応じて、制御局装置２は、端末装置３が下位通信方式によって行なう通信を制御することができる。
次いで、制御局装置２の制御部２００は、コンテンツ要求５を含む信号を送信する上位通信方式を選択する（ステップＳ８０１）。ここで、制御部２００は、コンテンツ要求５を転送する転送先も選択することができる。
次いで、制御部２００が選択した上位通信方式に基づいて、制御部２００が選択した転送先に対して、コンテンツ要求５を含む信号を送信する（ステップＳ８０２−１またはステップＳ８０２−２）。ステップＳ８０２の通信において、制御局装置２の上位通信部２０１は、コンテンツ要求５を含む信号を基地局装置１に対して送信する場合、その制御の少なくとも１部が基地局装置によって制御される。
次いで、基地局装置１Ａおよび外部ネットワーク４は、コンテンツ要求５で要求された
コンテンツ６を用意する（ステップＳ８０３−１またはステップＳ８０３−２）。基地局装置１がコンテンツ６を用意する方法は、本実施形態においては何かに限定されるものではない。例えば、基地局装置１は、先に説明したように、外部ネットワーク４を介して接続される外部サーバより、コンテンツ６を取得することができる。外部ネットワーク４がコンテンツ６を用意する方法も何かに限定されるものではない。例えば、外部ネットワーク４は、自ネットワークに接続されている外部サーバより、コンテンツ６を取得することができる。
次いで、基地局装置１Ａおよび外部ネットワーク４は、コンテンツ６を含む信号を、上位通信方式によって、制御局装置２に送信する（ステップＳ８０４−１またはステップＳ８０４−２）。ステップＳ８０２と同様に、ステップＳ８０４の通信において、制御局装置２の上位通信部２０１は、コンテンツ６を含む信号を、基地局装置１Ａより受信する場合、その制御の少なくとも１部が基地局装置１によって制御される。
次いで、制御局装置２の制御部２００は、基地局装置１または外部ネットワーク４から受信したコンテンツ６を含む信号を端末装置３に送信する際に用いる下位通信方式を選択する（ステップＳ８０５）。下位通信部２０２がコンテンツ６を含む信号を端末装置３に送信する際に用いる通信方式は、下位通信部２０２がコンテンツ要求５を含む信号を受信する際に用いた通信方式と、同じ通信方式を用いることができる。また、下位通信部２０２がコンテンツ６を含む信号を端末装置３に送信する際に用いる通信方式は、下位通信部２０２がコンテンツ要求５を含む信号を受信する際に用いた通信方式と、異なる通信方式を用いることができる。
次いで、制御局装置２は、制御部２００が選択した下位通信方式に基づいて、端末装置３に対して、コンテンツ６を含む信号を送信する（ステップＳ８０６）。以上が、本実施形態に係る通信システムの通信の１例となる。
ステップＳ８０１において、制御部２００が上位通信方式を選択する方法は、何かに限定されるものではない。例えば、制御部２００は、コンテンツ要求５を含む信号が要求する通信品質に基づいて、上位通信方式を選択することができる。例えば、該信号が所定のピークデータレートを要求する場合、制御部２００は、該所定のピークデータレートを満たす通信方式を、上位通信方式として選択することができる。
また、制御部２００は、コンテンツ要求５を含む信号を受信する際に、下位通信部２０２が選択した下位通信方式に基づいて、上位通信方式を選択することができる。例えば、下位通信部２０２が選択した下位通信方式で得られる体感スループットが所定の値であった場合、制御部２００は、上位通信方式のうち、該所定の値と同等の体感スループットを満たす上位通信方式を選択することができる。
ステップＳ８０１において、制御部２００が下位通信方式を選択する方法は何かに限定されるものではない。例えば、制御部２００は、コンテンツ６自体、もしくはコンテンツ６を含む信号が要求する通信品質に基づいて下位通信方式を選択することができる。例えば、該信号が所定の電力効率を要求する場合、制御部２００は、該所定の電力効率を満たす通信方式を、下位通信方式として選択することができる。
また、制御部２００は、コンテンツ６を受信する際に、上位通信部２０１が選択した上位通信方式に基づいて、下位通信方式を選択することができる。例えば、コンテンツ６を受信する際に、上位通信部２０１が選択した上位通信方式で得られる体感スループットが所定の値であった場合、制御部２００は、該所定の値と同等の体感スループットが得られる通信方式を下位通信方式として選択することができる。
また、制御局装置２は、第１および第２の実施形態と同様に、基地局装置１Ａまたは外部ネットワーク４より受信したコンテンツ６を含む信号の各層の情報に対して、所定の処理を行なってから、端末装置３Ｂに転送することができる。例えば、制御局装置２は、該コンテンツ６を含む信号に関して、アプリケーション層の情報を取得し、アプリケーション層の情報に所定の処理を行なってから、アプリケーション層で転送することができる。このとき、制御部２００は、制御局装置２が該コンテンツ６を含む信号の各層の信号に対して行った、所定の処理に基づいて、該信号を端末装置３Ｂに転送する下位通信方式を選択することができる。例えば、制御局装置２が、該所定の処理を、コンテンツ６を含む信号に施すことで、該コンテンツ６が要求する通信品質が変わる場合、制御局装置２は、該通信品質を満たす下位通信方式を選択し、該コンテンツ６を端末装置３Ｂに対して、送信することができる。
なお、図７の例によれば、制御局装置２が、上位通信方式によって信号を送信する宛先装置は、基地局装置１Ａと外部ネットワーク４のみであるが、他の装置に対して、上位通信方式によって信号を送信することも可能である。例えば、制御局装置２は、図７には図示されていないが、基地局装置１Ａとは異なる基地局装置１Ｂに対して、上位通信方式によって信号を送信することが可能である。この場合、制御局装置２の、上位通信部２０１が備える通信部２０１０の何れか１つは、基地局装置１Ｂが通信サービスを提供する通信方式をサポートしており、該通信部２０１０は、その通信制御の少なくとも１部が、基地局装置１Ｂによって制御されることになる。
以上説明してきた方法によれば、制御局装置２は、端末装置３Ａより送信されたコンテンツ要求５を含む信号を送信する上位通信方式を適切に選択することができ、更に、選択した上位通信方式に基づいて、下位通信方式を適切に選択することが可能となる。
［４．第４の実施形態］
図９は、本実施形態に係る通信システムの１例を示す概要図である。図９に示すように、本実施形態に係る通信システムは、基地局装置１Ａを備え、基地局装置１Ａのカバレッジ１Ａ−１内に制御局装置２Ａを備え、制御局装置２Ａのカバレッジ２Ａ−１内に端末装置３Ａ、端末装置３Ｂおよび端末装置３Ｃを備える。更に、本実施形態に係る通信システムは、基地局装置１Ｂを備え、基地局装置１Ｂのカバレッジ１Ｂ−１内に制御局装置２Ｂを備え、制御局装置２Ｂのカバレッジ２Ｂ−１内に端末装置３Ｃおよび端末装置３Ｄを備える。また、基地局装置１Ａと基地局装置１Ｂは、それぞれ外部ネットワーク４に接続されている。本図例においては、基地局装置１Ａと基地局装置１Ｂは、同じ外部ネットワーク４に接続されているが、当然、異なる外部ネットワーク４にそれぞれ接続されていてもよい。
また、制御局装置２Ａと制御局装置２Ｂが同じ基地局装置１Ａに端末装置として収容されていても良い。また、第３の実施形態と同様に、制御局装置２Ａおよび制御局装置２Ｂは、それぞれ外部ネットワーク４に対して、上位通信方式によって、通信サービスを提供していてもよい。
図１０は、本実施形態に係る制御局装置２の１構成例を示すブロック図である。図１０に示す通り、本実施形態に係る制御局装置２は、図５に示す装置に加えて、更に、中位通信部（中位通信ステップ）２０３（第３の通信部）を備える。中位通信部２０３は、更に通信部（通信ステップ）２０３０−１〜３を備える。なお、通信部２０３０の数については、少なくとも１つ備えられていれば良い。
本実施形態に係る制御局装置２は、中位通信部２０３を介して、中位通信部２０３を備える他の制御局装置２に対して、通信サービスを提供することができる。以下では、制御
局装置２が、他の制御局装置２に対して、通信サービスを提供する際に用いる通信方式を中位通信方式と呼ぶ。制御部２００は、複数の通信方式の中から、中位通信方式を選択することができる。制御部２００が選択できる通信方式は、中位通信部２０３が備える通信部２０３０がサポートしている通信方式である。
また、本実施形態に係る制御局装置２Ａの中流転送部２０６は、制御局装置２Ａから制御局装置２Ｂに向けた中流（ミッドストリーム）の信号を転送しているともいえる。
本実施形態に係る制御局装置２Ａは、カバレッジ２Ａ−１に位置する端末装置３Ａおよび端末装置３Ｂを収容している。すなわち、制御局装置２Ａは、下位通信部２０２を介して、端末装置２Ａおよび端末装置２Ｂに対して、コンテンツ要求５、もしくはコンテンツ要求５に応じて用意されたコンテンツ６を含む信号の送受信を行なうことができる。その際に制御部２００は、該コンテンツコンテンツ要求５、もしくはコンテンツ要求５に応じて用意されたコンテンツ６を含む信号を送信する際に用いる下位通信方式を選択することができる。同様に、制御局装置２Ｂは、カバレッジ２Ｂ−１に位置する端末装置３Ｃおよび端末装置３Ｄを収容しており、制御部２００が、下位通信方式を選択することが可能であることも同様である。
一方、制御局装置２Ａおよび制御局装置２Ｂは、お互いに中位通信部２０３を介して、中位通信方式に基づいて、信号を送受信することが可能である。このことは、本実施形態に係る制御局装置２Ａおよび制御局装置２Ｂは必ずしも、自装置が基地局装置や外部ネットワークに対して、上位通信部２０１を介して、信号を送信する必要はなく、他の制御局装置を介して、基地局装置や外部ネットワークに対して信号を送信することが可能となる。
図１１は本実施形態に係る通信システムの通信の一例を示すシーケンスチャートである。初めに端末装置３Ａは自装置が通信サービスを介して取得することを所望するコンテンツを要求するコンテンツ要求５を含む信号を、下位通信方式によって、制御局装置２に送信する（ステップＳ１１００）。ステップＳ１１００の通信において、第１から第３の実施形態と同様に、必要に応じて、制御局装置２は、端末装置３が下位通信方式によって行なう通信を制御することができる。
次いで、制御局装置２の制御部２００は、コンテンツ要求５を含む信号を、上位通信方式で送信するか、中位通信方式で送信するかを選択する（ステップＳ１１０１）。また、制御部２００は、上位通信方式で送信するか中位通信方式で送信するかを選択したあとで、上位通信方式または中位通信方式とする通信方式も選択する。
次いで、制御部２００が選択した上位通信方式もしくは中位通信方式に基づいて、制御部２００が選択した転送先に対して、コンテンツ要求５を含む信号を送信する（ステップＳ１１０２−１またはステップＳ１１０２−２）。ステップＳ１１０２の通信において、制御局装置２の上位通信部２０１は、コンテンツ要求５を含む信号を基地局装置１Ａに対して送信する場合、その制御の少なくとも１部が基地局装置１Ａによって制御される。
また、ステップＳ１１０２の通信において、制御局装置２Ａの中位通信部２０３は、コンテンツ要求５を含む信号を制御局装置２Ｂに対して送信する場合、その制御の少なくとも１部を、制御局装置２Ｂによって制御されてもよいし、制御局装置２Ａがすべて制御してもよい。以降の説明においても、制御局装置２が備える中位通信部２０３は、他の制御局装置２にその通信制御の少なくとも１部を制御されても良いし、該通信制御のすべてを自装置が制御してもよい。また、通信システムが複数の制御局装置２を備えている場合、そのうちの１つの制御局装置２が、集中制御装置７となって、他の制御局装置２の中位通
信部２０３の通信を制御することもできる。
次いで、制御局装置２Ｂおよび基地局装置１Ａは、コンテンツ要求５で要求されたコンテンツ６を用意する（ステップＳ１１０３−１またはステップＳ１１０３−２）。ステップＳ１１０３−２の動作は、例えば、ステップＳ４０２と同様であるため、説明は省略する。ステップＳ１１０３−１の動作は、例えば、制御局装置２Ｂがコンテンツ要求５を転送するのは基地局装置１Ｂとなることを除けば、ステップＳ４０１からステップＳ４０３までの動作と同様であるため、説明は省略する。
次いで、制御局装置２Ｂおよび基地局装置１Ａは、コンテンツ６を含む信号を、上位通信方式によって、制御局装置２に送信する（ステップＳ１１０４−１またはステップＳ１１０４−２）。ステップＳ１１０２−２と同様に、ステップＳ１１０４−２の通信において、制御局装置２の上位通信部２０１は、コンテンツ６を含む信号を、基地局装置１Ａより受信する場合、その制御の少なくとも１部が基地局装置１によって制御される。ステップＳ１１０４−１の通信においては、制御局装置２の中位通信部２０３は、制御局装置２Ｂに通信制御の一部を制御される場合もあるし、通信制御の全てを自装置で制御する場合もある。
次いで、制御局装置２の制御部２００は、制御局装置２Ｂまたは基地局装置１Ａから受信したコンテンツ６を含む信号を端末装置３に送信する際に用いる下位通信方式を選択する（ステップＳ１１０５）。下位通信部２０２がコンテンツ６を含む信号を端末装置３に送信する際に用いる通信方式は、下位通信部２０２がコンテンツ要求５を含む信号を受信する際に用いた通信方式と、同じ通信方式を用いることができる。また、下位通信部２０２がコンテンツ６を含む信号を端末装置３に送信する際に用いる通信方式は、下位通信部２０２がコンテンツ要求５を含む信号を受信する際に用いた通信方式と、異なる通信方式を用いることができる。
次いで、制御局装置２は、制御部２００が選択した下位通信方式に基づいて、端末装置３に対して、コンテンツ６を含む信号を送信する（ステップＳ１１０６）。以上が、本実施形態に係る通信システムの通信の１例となる。
ステップＳ１１０１において、制御部２００が、コンテンツ要求５を含む信号を送信する際に、上位通信方式と中位通信方式の何れかを選択するか、また、実際に上位通信部２０１および中位通信部２０３が用いる通信方式の選択方法については、何かに限定されるものではない。第１から第３の実施形態と同様に、制御部２００は、コンテンツ要求５を含む信号が要求する通信品質に基づいて、上位通信方式か中位通信方式の何れかを選択することができる。例えば、該コンテンツ要求５を含む信号が、所定の値のピークデータレートを要求している場合、制御部２００は、上位通信方式が提供できるピークデータレートが、該所定の値を満足しない場合、所定の値のピークデータレートを満足する中位通信方式を選択することができる。
ステップＳ１１０５において、制御部２００が、コンテンツ６を含む信号を送信する際に用いる下位通信方式を選択する方法は何かに限定されるものではない。第１から第３の実施形態と同様に、制御部２００は、コンテンツ６自体、もしくはコンテンツ６を含む信号が要求する通信品質に基づいて、下位通信方式を選択することができる。
なお、制御局装置２Ｂは、端末装置３Ｃを収容しているが、図９の例によれば、制御局装置２Ａのカバレッジ２Ａ−１内にも端末装置３Ｃは位置している。このことは、端末装置３Ｃは、必ずしもコンテンツ要求５を含む信号や、コンテンツ６を含む信号を、下位通信方式に基づいて、制御局装置２Ｂに送信する必要はなく、制御局装置２Ａに対して、コ
ンテンツ要求５を含む信号や、コンテンツ６を含む信号を、下位通信方式に基づいて、送信することも可能である。
例えば、制御局装置２Ｂの下位通信部２０２を介して端末装置３Ｃにコンテンツ６を含む信号を送信する際に、下位通信部２０２が無線媒体を確保できなかった場合、制御局装置２Ｂは、中位通信部２０３を介して、制御局装置２Ａに、該コンテンツ６を含む信号を転送することができる。制御局装置２Ａは、制御局装置２Ｂより中位通信部２０３を介して受信した該コンテンツ６を含む信号を、下位通信部２０２を介して端末装置３Ｃに転送することができる。
以上説明してきた方法によれば、制御局装置２は、中位通信部２０３が提供する中位通信方式により、自装置以外の他の制御局装置２を介して、基地局装置１や端末装置に対して、信号を送信することが可能となる。
［５．全実施形態共通］
上位通信部２０１、中位通信部２０２および下位通信部２０３がサポートする通信方式の中には、共通の通信方式が含まれていても良い。
また、本発明に係る制御局装置は、複数の送信ポイント（もしくは複数の受信ポイント）から信号が送信（もしくは受信）されるＤｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ（ＤＣ）、もしくはマルチホーム環境（Multihomed environments）で用いられることが可能であ
る。制御局装置は、ＤＣで接続される複数の送信ポイント（もしくは受信ポイント）のいずれかの少なくとも１つとの通信に用いられることが出来る。また、本発明に係る制御局装置は、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）が用いられるキャリアアグリゲーション（ＣＡ）で用いられることが可能である。制御局装置は、ＣＡされる複数のＣＣのうち、プライマリセルに対してのみ用いられることが出来るし、セカンダリセルに対してのみ用いられることが出来るし、プライマリセルとセカンダリセルの両方に用いられることもできる。
なお、本発明に係る制御局装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ、ＢＤ等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における端末装置および基地局装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。受信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現して
も良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の制御局装置は、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
本発明は、制御局装置、通信方法および通信システムに用いて好適である。
１、１Ａ、１Ｂ 基地局装置
２、２Ａ、２Ｂ 制御局装置
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ 端末装置
４ 外部ネットワーク
５ コンテンツ要求
６ コンテンツ
７ 集中制御装置
２００ 制御部
２０１ 上位通信部
２０１０−１〜３、２０２０−１〜３、２０３０−１〜３ 通信部
２０２ 下位通信部
２０３ 中位通信部
２０４ 上流転送部
２０５ 下流転送部
２０６ 中流転送部

Claims (8)

  1. 制御局装置であって、
    基地局装置に対して端末として通信する第１の通信部と、
    第１の通信装置と少なくとも２つの通信方式で通信する第２の通信部と、
    前記少なくとも２つの通信方式から1つの通信方式を選択する制御部と、
    前記第１の通信装置から送信されたデータを、前記基地局装置に送信する第１のデータ転送部と、
    前記基地局装置から送信されたデータを、前記第１の通信装置に送信する第２のデータ転送部と、
    が少なくとも含まれており、
    前記第１のデータ転送部により、前記第１の通信装置から前記基地局装置への第１のデータ転送に起因して生じた、前記第２のデータ転送部において行われる、前記基地局装置から前記第１の通信装置に対する第２のデータ転送に際し、
    前記制御部では、
    前記第１のデータ転送の際に使用した通信方式とは異なる通信方式を選択する場合と、
    前記第1のデータ転送の際に使用した通信方式とは同じ通信方式を選択する場合とがあ
    り、
    前記選択された通信方式で前記第２のデータ転送を行うこと、を特徴とする制御局装置。
  2. 前記第２の通信部は、第２の通信装置と通信し、
    前記第２の通信装置から送信されたデータを、前記第１の通信装置に送信する第３のデータ転送部と、を更に備え、
    前記第３のデータ転送部において行われる、前記第２の通信装置から前記第1の通信装
    置に対する第３のデータ転送に際し、
    前記制御部は、
    前記第２の通信装置から自装置へのデータ転送の際に使用した通信方式とは異なる通信方式を選択する場合と、
    前記第２の通信装置から自装置へのデータ転送の際に使用した通信方式と同じ通信方式を選択する場合とがあり、
    前記選択された通信方式で前記第３のデータ転送を行うこと、を特徴とする請求項１に記載の制御局装置。
  3. 前記第１の通信装置から送信されたデータを、再び前記第１の通信装置に送信する第３のデータ転送部と、を更に備え、
    前記第３のデータ転送部において行われる、前記第１の通信装置から送信されたデータを、再び前記第1の通信装置に送信する第３のデータ転送に際し、
    前記制御部は、
    前記第１の通信装置から自装置へのデータ転送の際に使用した通信方式とは異なる通信方式を選択する場合と、
    前記第１の通信装置から自装置へのデータ転送の際に使用した通信方式と同じ通信方式を選択する場合とがあり、
    前記選択された通信方式で前記第３のデータ転送を行うこと、を特徴とする請求項１に記載の制御局装置。
  4. 前記第１の通信部は、少なくとも２つの通信方式を備え、
    前記少なくとも１つの通信方式は、外部ネットワークにデータを送信可能であること、を特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の制御局装置。
  5. 他の前記制御局装置と通信する第３の通信部と、
    前記第１の通信装置から送信されたデータを、他の前記制御局装置に送信する第３のデータ転送部と、を更に備えること、を特徴とする、請求項１に記載の制御局装置。
  6. 前記第３のデータ転送部は、前記基地局装置から送信されたデータを、他の前記制御局装置に送信することを、を特徴とする、請求項５に記載の制御局装置。
  7. 制御局装置が備える通信方法であって、
    基地局装置に対して端末として通信する第１の通信を実行するステップと、
    第１の通信装置と少なくとも２つの通信方式で通信する第２の通信を実行するステップと、
    前記少なくとも２つの通信方式から1つの通信方式を選択する制御を実行するステップ
    と、
    前記第１の通信装置から送信されたデータを、前記基地局装置に送信する第１のデータ転送を実行するステップと、
    前記基地局装置から送信されたデータを、前記第１の通信装置に送信する第2のデータ
    転送を実行するステップと、
    が少なくとも含まれており、
    前記第1のデータ転送を実行するステップにより、前記第１の通信装置から前記基地局
    装置への第1のデータ転送に起因して生じた、前記第２のデータ転送を実行するステップ
    において行われる、前記基地局装置から前記第１の通信装置に対する第２のデータ転送に際し、
    前記制御を実行するステップは、
    前記第１のデータ転送の際に使用した通信方式とは異なる通信方式を選択する場合と、
    前記第1のデータ転送の際に使用した通信方式とは同じ通信方式を選択する場合とがあ
    り、
    前記選択された通信方式で前記第２のデータ転送を実行するステップと、を備えること、を特徴とする通信方法。
  8. 基地局装置と第１の通信装置と制御局装置を備える通信システムであって、
    前記制御局装置は、
    前記基地局装置に対して端末として通信する第１の通信部と、
    第１の通信装置と少なくとも２つの通信方式で通信する第２の通信部と、
    前記少なくとも２つの通信方式から1つの通信方式を選択する制御部と、
    前記第１の通信装置から送信されたデータを、前記基地局装置に送信する第１のデータ転送部と、
    前記基地局装置から送信されたデータを、前記第１の通信装置に送信する第２のデータ転送部と、
    が少なくとも含まれており、
    前記第１のデータ転送部により、前記第１の通信装置から前記基地局装置への第１のデータ転送に起因して生じた、前記第２のデータ転送部において行われる、前記基地局装置から前記第１の通信装置に対する第２のデータ転送に際し、
    前記制御部では、
    前記第１のデータ転送の際に使用した通信方式とは異なる通信方式を選択する場合と、
    前記第1のデータ転送の際に使用した通信方式とは同じ通信方式を選択する場合とがあ
    り、
    前記選択された通信方式で前記第２のデータ転送を行うこと、を特徴とする通信システム。
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