JP2020099032A - リレー局装置、通信システム、通信方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】より確実に基地局装置を変更して通信を継続する。【解決手段】端末装置と基地局装置とそれぞれ無線で通信する通信部と、基地局装置との通信を制御する第1通信制御部と、端末装置との通信を制御する第2通信制御部と、を備える。第1通信制御部は、基地局装置から受信した測定制御情報に基づいて電波環境を測定し、電波環境の測定結果に基づいて基地局装置の変更の要否を判定し、基地局装置を変更要と判定するとき、前記基地局装置の変更処理を開始する。第2通信制御部は、基地局装置の変更処理中において、端末装置との通信量を変更処理前よりも減少させる。【選択図】図1
Description
本発明は、リレー局装置、通信システム、通信方法、およびプログラムに関する。
3GPP(Third Generation Partnership Project)RAN2(TSG:Technical Specification Group RAN:Radio Access Network 2)では、条件付きハンドオーバ(CHO:Conditional Handover)の標準化仕様について検討されている(非特許文献1)。CHOは、通常のハンドオーバ(HO:Handover)と比較して、処理による遅延を小さくでき、かつ無線リンク障害(RLF:Radio Link Failure)の確率を小さくすることができるという利点がある。
CHOでは、基地局装置(gNB:gNodeB)が接続中の端末装置(UE: User Equipment)からの測定報告に基づいて、移動先の基地局装置の候補(以下、候補基地局装置)を1個または複数個選択し、選択した候補基地局装置にCHOコマンドを送信する。CHOコマンドを受信した候補基地局装置は、端末装置からのハンドオーバ要求に備えて無線リソースを確保する。端末装置は、電波の受信状態に基づいて、候補基地局装置の中から移動先基地局装置のターゲットセルを選択し、選択したターゲットセルにハンドオーバを要求する。
Huawei,HiSilicon,"Analysis on conditional handover",[online],2017年3月24日,3GPP TSG−RANWG2 #97bis,Spokane USA,[平成30年11月27日検索],インターネット(URL: http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_97bis/Docs/)
他方、電車などの交通機関において、リレー局装置を搭載して乗客が所持する端末装置に対して通信サービスが提供されることがある。リレー局装置は、端末装置とドナー基地局装置との間における通信を中継し、交通機関の移動に伴い、接続先のドナー基地局装置を変更することがある。その場合、接続中のリレー局装置に対して端末装置との通信に用いられるリソースを、移動先のドナー基地局装置に対しても確保する必要がある。そのため、移動先のドナー基地局装置においてリソースが不足し、CHOに失敗する可能性が生ずる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、より確実に基地局装置を変更して通信を継続することができるリレー局装置、通信システム、通信方法、およびプログラムを提供する。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、端末装置と基地局装置とそれぞれ無線で通信する通信部と、前記基地局装置との通信を制御する第1通信制御部と、前記端末装置との通信を制御する第2通信制御部と、を備え、前記第1通信制御部は、前記基地局装置から受信した測定制御情報に基づいて電波環境を測定し、前記電波環境の測定結果に基づいて前記基地局装置の変更の要否を判定し、前記基地局装置を変更要と判定するとき、前記基地局装置の変更処理を開始し、前記第2通信制御部は、前記基地局装置の変更処理中において、前記端末装置との通信量を前記変更処理前よりも減少させるリレー局装置である。
本発明によれば、より確実に基地局装置を変更して通信を継続することができる。
(第1の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施形態の概要について説明する。
まず、本実施形態に係る通信システムの一例である通信システム1の概要について説明する。
図1は、本実施形態に係る通信システムを示す概念図である。
通信システム1は、少なくとも1台のリレー局装置10と複数のドナー基地局装置を含んで構成される。複数のドナー基地局装置は、バックホール・リンクbhを経由して相互に接続されている。
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施形態の概要について説明する。
まず、本実施形態に係る通信システムの一例である通信システム1の概要について説明する。
図1は、本実施形態に係る通信システムを示す概念図である。
通信システム1は、少なくとも1台のリレー局装置10と複数のドナー基地局装置を含んで構成される。複数のドナー基地局装置は、バックホール・リンクbhを経由して相互に接続されている。
リレー局装置10は、移動体v01に設置され、主に移動体v01の搭乗者が所持もしくは積載された1個または複数の端末装置40と、リレー局装置10をカバレッジの範囲内(以下、圏内)とするドナー基地局装置との間の通信を中継する。つまり、リレー局装置10は、通信システム1へのアクセス・リンクを端末装置40に提供する。カバレッジとは、他の機器との間で、無線で各種の信号を送受信することができる範囲を意味する。図1に示す例では、端末装置40の個数は2個である。2個の端末装置40は、端末装置40−1、40−2と符号を付して区別されている。リレー局装置10と接続する端末装置の個数は、一般に0個、1個または3個以上となりうる。
移動体v01は、例えば、電車、乗合自動車(バス)、などの交通機関をなす車両である。従って、リレー局装置10は、移動体v01への搭乗者が所持する端末装置を用いて高速データ通信を行うという要求を満たすことができる。
移動体v01は、例えば、電車、乗合自動車(バス)、などの交通機関をなす車両である。従って、リレー局装置10は、移動体v01への搭乗者が所持する端末装置を用いて高速データ通信を行うという要求を満たすことができる。
ドナー基地局装置は、それぞれ自装置のカバレッジの圏内に所在するリレー局装置10に接続されている端末装置40に無線通信サービスを提供する基地局装置(gNB)である。図1に示す例では、ドナー基地局装置の個数は2個である。2個のドナー基地局装置は、それぞれ第1基地局装置20、第2基地局装置30と呼んで相互に区別される。第1基地局装置20、第2基地局装置30のカバレッジを、それぞれカバレッジRD01、RD02と呼ぶ。ドナー基地局装置の個数は、一般に3個以上となりうる。
図1は、移動体v01がカバレッジRD01内であるがカバレッジRD02と重複していない領域、カバレッジRD01、RD02が重複する領域、カバレッジRD02内であるがカバレッジRD01と重複していない領域、に順次移動する場合を示す。従って、リレー局装置10は、安定した通信を提供するためにドナー基地局装置を切り替える必要がある。通信に用いる基地局装置(以下、サービング基地局装置)を切り替えることをハンドオーバ(HO)と呼ぶ。
ハンドオーバの処理期間中においては、データ通信が中断される。中断期間を短縮し、かつハンドオーバの失敗の可能性を低減するためには、条件付きハンドオーバ(CHO)の採用が有効である。一般に、端末装置40と直接サービング基地局装置と通信する場合よりもリレー局装置10を経由する方が、通信量が多くなる。そのため、CHOにおいて移動先の基地局装置(以下、移動先基地局装置、ターゲット基地局装置とも呼ばれる)は、リレー局装置10を経由した通信のために、より多くのリソースを確保してもらうことを要する。
そこで、本実施形態では、リレー局装置10は、CHOの処理期間中に自装置に接続された端末装置40との通信速度を処理期間前よりも低下させる。
ハンドオーバの処理期間中においては、データ通信が中断される。中断期間を短縮し、かつハンドオーバの失敗の可能性を低減するためには、条件付きハンドオーバ(CHO)の採用が有効である。一般に、端末装置40と直接サービング基地局装置と通信する場合よりもリレー局装置10を経由する方が、通信量が多くなる。そのため、CHOにおいて移動先の基地局装置(以下、移動先基地局装置、ターゲット基地局装置とも呼ばれる)は、リレー局装置10を経由した通信のために、より多くのリソースを確保してもらうことを要する。
そこで、本実施形態では、リレー局装置10は、CHOの処理期間中に自装置に接続された端末装置40との通信速度を処理期間前よりも低下させる。
(リレー局装置)
次に、本実施形態に係るリレー局装置10の構成例について説明する。
図2は、本実施形態に係るリレー局装置10の構成例を示すブロック図である。
リレー局装置10は、制御部11と、第1通信部14と、第2通信部15と、を含んで構成される。
制御部11は、リレー局装置10が有する機能の提供ならびにその機能に係る制御を行う。制御部11は、例えば、1個以上のCPU(Central Processing Unit)などのプロセッサとRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの記憶媒体を含んで構成されてもよい。プロセッサは、予め記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムに記述された命令で指示される処理を行うことによって、以下に説明する制御部11の機能を実現してもよい。本願では、プログラムに記述された命令で指示される処理を行うことを、プログラムを実行する、と呼ぶことがある。
次に、本実施形態に係るリレー局装置10の構成例について説明する。
図2は、本実施形態に係るリレー局装置10の構成例を示すブロック図である。
リレー局装置10は、制御部11と、第1通信部14と、第2通信部15と、を含んで構成される。
制御部11は、リレー局装置10が有する機能の提供ならびにその機能に係る制御を行う。制御部11は、例えば、1個以上のCPU(Central Processing Unit)などのプロセッサとRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの記憶媒体を含んで構成されてもよい。プロセッサは、予め記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムに記述された命令で指示される処理を行うことによって、以下に説明する制御部11の機能を実現してもよい。本願では、プログラムに記述された命令で指示される処理を行うことを、プログラムを実行する、と呼ぶことがある。
制御部11は、第1通信制御部111と、第2通信制御部112と、を含んで構成される。第1通信制御部111は、第1通信部14の動作の制御、つまり、ドナー基地局装置(サービング基地局装置も含む)との通信に関する処理を行う。第1通信制御部111は、例えば、ドナー基地局装置との接続処理、ドナー基地局装置から伝送される受信データを受信し、第2通信部15に送信データとして送出するための制御、第2通信部15から入力される入力データを送信データとしてドナー基地局装置に送信するための制御、第1通信部14のキャリア周波数制御など、を行う。
第1通信制御部111は、自装置における電波環境をサービング基地局装置から受信した測定制御情報(Measurement Control)に基づいて測定する。より具体的には、第1通信制御部111は、サービング基地局装置から受信した受信信号から測定制御情報を抽出する。測定制御情報には、測定対象とする基地局装置ごとの参照信号を示す参照信号設定と、サービング基地局装置の切り替えのための所定の条件(以下、HO条件)を示すHO条件情報が含まれる。測定制御情報では、測定対象として、サービング基地局装置の他、周辺基地局装置のそれぞれのセルから伝送される参照信号も含まれる。周辺基地局装置とは、サービング基地局装置から所定範囲内に設置されたドナー基地局装置を意味する。HO条件は、例えば、サービング基地局装置のセルから送信された参照信号の受信品質を所定のオフセット値で補正された補正品質よりも、いずれか1台の周辺基地局装置のセルから送信された参照信号の受信品質の方が高いとき、その1台の周辺基地局装置のセルを移動先基地局装置の候補である候補基地局装置のセルとするという条件である。
第1通信制御部111は、参照信号設定で指示される参照信号のそれぞれの受信品質を測定結果として測定し、測定結果がHO条件を満たすか否かを判定する。受信品質の指標として、例えば、受信電力、SINR(Signal−to−Interference−plus−Noise Ratio;信号対干渉雑音比)、ブロックエラーレート、フレームエラーレート、スループットなどが適用可能である。第1通信制御部111は、測定結果がHO条件を満たすと判定するとき、参照信号ごとの測定結果を示す測定報告(Measurement Report)を生成する。第1通信制御部111は、生成した測定報告をサービング基地局装置に送信する。従って、測定報告は、CHOの要求を示すCHO要求情報とみなすことができる。
第1通信制御部111は、測定報告をサービング基地局装置に送信するとき、CHO処理の開始を示すCHO開始通知情報を第2通信制御部112に出力する。
なお、第1通信制御部111は、測定結果がHO条件を満たさないと判定するとき、測定報告の生成および送信を行わない。
第1通信制御部111は、測定報告をサービング基地局装置に送信するとき、CHO処理の開始を示すCHO開始通知情報を第2通信制御部112に出力する。
なお、第1通信制御部111は、測定結果がHO条件を満たさないと判定するとき、測定報告の生成および送信を行わない。
その後、第1通信制御部111は、サービング基地局装置からCHOを指示するCHO指示情報を受信するとき、移動先基地局装置との間で接続処理を行う。第1通信制御部111は、CHO指示情報に含まれる移動先基地局情報が示す基地局装置を移動先基地局装置として特定する。第1通信制御部111は、その時点までのサービング基地局装置との接続を切断する。
第1通信制御部111は、移動先基地局装置との接続処理が完了した後、CHO処理の完了を示すCHO完了通知情報を移動先基地局装置に送信するとともに、第2通信制御部112に出力する。その後、制御部11は、既に受信したCHO指示情報に含まれるリソース情報が示すリソースを用いて通信を行う。
第1通信制御部111は、移動先基地局装置との接続処理が完了した後、CHO処理の完了を示すCHO完了通知情報を移動先基地局装置に送信するとともに、第2通信制御部112に出力する。その後、制御部11は、既に受信したCHO指示情報に含まれるリソース情報が示すリソースを用いて通信を行う。
第2通信制御部112は、端末装置40との通信に関する制御を行う。ここで、第2通信制御部112は、第2通信部15の動作の制御を行う。第2通信制御部112は、例えば、端末装置40との接続処理、端末装置40から伝送される受信データを受信し、第2通信部15に送出するための制御(例えば、復調、復号を含む)、第2通信部15から入力される送信データとして端末装置40に送信するための制御(例えば、符号化、変調を含む)、端末装置40との通信に対するリソースの割り当て、第2通信部15のキャリア周波数制御、などを行う。
第2通信制御部112は、第1通信制御部111からCHO開始通知情報が入力されるとき、自装置に接続されている端末装置40のそれぞれとの通信に割り当てられるリソースで搬送されるデータの通信量(以下、通信量)をCHO処理の開始前よりも少なくするための第1データレート変更処理を行う。第1データレート変更処理において、第2通信制御部112は、端末装置40のそれぞれとの通信に割り当てるリソースの量(以下、リソース量)をCHO処理の開始前よりも減少させる。第2通信制御部112は、減少させたリソースを示すリソース情報を含めて通信量の減少を示すデータレート変更指示情報を生成し、生成したデータレート変更指示情報を端末装置40のそれぞれに送信する。
第2通信制御部112は、データレート変更指示情報に対する応答として、いずれかの端末装置40から応答情報(ACK)を受信するとき、減少させたリソースを用いて応答情報の送信元である端末装置40との通信を継続する。
第2通信制御部112は、データレート変更指示情報に対する応答として、いずれかの端末装置40から応答情報(ACK)を受信するとき、減少させたリソースを用いて応答情報の送信元である端末装置40との通信を継続する。
なお、第1データレート変更処理において、第2通信制御部112は、端末装置40との間で伝送される送信データならびに受信データ(以下、通信データ、と総称)の情報密度を高くしてもよい。第2通信制御部112は、通信量を少なくする際に、例えば、通信データの符号化方式ならびに変調方式の組を示すMCS(Modulation and Coding Scheme)値をCHO処理の開始前よりも大きくする。MCS値が大きいほど、指示される符号化方式の符号化率と変調方式の変調多値数の積、言い換えれば単位リソース量当たりの符号化および変調後のデータの情報量(つまり、情報密度)を高くする符号化方式とそのデータを変調するための変調方式の組を示す。従って、MCS値を増加させることで、実質的に搬送される通信データの情報量の減少を回避もしくは緩和することができる。第2通信制御部112は、より大きくしたMCS値をデータレート変更指示情報に含めて端末装置40に送信する。第2通信制御部112は、端末装置40から応答情報(ACK)を受信するとき、より大きくしたMCS値で指示される符号化方式を用いて送信データの符号化を行い、その符号化方式に対応する復号方式を用いて復調後の受信データの復号を行う。また、第2通信制御部112は、そのMCS値で指示される変調方式を用いて符号化した送信データを変調させ、その変調方式に対応する復調方式を用いて受信データの復調を行う。
第2通信制御部112は、第1通信制御部111からCHO完了通知情報が入力された後、端末装置40のそれぞれとの通信量をCHO処理の開始前の通信量に戻すための第2データレート変更処理を実行する。これにより、減少させた通信量がCHO処理前のもとの通信量に増加する。
第2データレート変更処理において、第2通信制御部112は、端末装置40のそれぞれとの通信に割り当てるリソースのリソース量をCHO処理の開始前のリソース量に増加させる。第2通信制御部112は、増加させたリソースを示すリソース情報を含めて通信量の復元を示すデータレート変更指示情報を端末装置40のそれぞれに送信する。
第2通信制御部112は、データレート変更指示情報に対する応答として、いずれかの端末装置40から応答情報(ACK)を受信するとき、増加させたリソースを用いて応答情報の送信元となる端末装置40との通信を継続する。
第2データレート変更処理において、第2通信制御部112は、端末装置40のそれぞれとの通信に割り当てるリソースのリソース量をCHO処理の開始前のリソース量に増加させる。第2通信制御部112は、増加させたリソースを示すリソース情報を含めて通信量の復元を示すデータレート変更指示情報を端末装置40のそれぞれに送信する。
第2通信制御部112は、データレート変更指示情報に対する応答として、いずれかの端末装置40から応答情報(ACK)を受信するとき、増加させたリソースを用いて応答情報の送信元となる端末装置40との通信を継続する。
第1データレート変更処理において通信データの情報密度を高くした場合には、第2データレート変更処理において、第2通信制御部112は、通信データの情報密度をCHO処理の開始前の情報密度に低くしてもよい。第2通信制御部112は、CHO処理の開始前の値に小さくしたMCS値をデータレート変更指示情報に含めて端末装置40のそれぞれに送信する。第2通信制御部112は、端末装置40から応答情報(ACK)を受信するとき、より小さくしたMCS値で指示される符号化方式を用いて送信データの符号化を行い、その符号化方式に対応する復号方式を用いて復調後の受信データの復号を行う。また、第2通信制御部112は、そのMCS値で指示される変調方式を用いて符号化した送信データを変調させ、その変調方式に対応する復調方式を用いて受信データの復調を行う。
第1通信部14は、所定の無線通信方式(例えば、5G(5th Generation Mobile Telecommunication System;第5世代移動通信システム))を用いてドナー基地局装置と各種のデータを無線で送受信する。第1通信部14は、第1送信部141と、第1受信部142と、を含んで構成される。第1送信部141は、制御部11から入力される送信データ(上り)を、アンテナを用いて無線でドナー基地局装置に送信する。第1受信部142は、ドナー基地局装置からアンテナを用いて無線で伝送された受信データ(下り)を受信し、受信した受信データを制御部11に出力する。
第2通信部15は、所定の無線通信方式を用いて自装置のカバレッジ内に所在する端末装置40と各種のデータを無線で送受信する。第2通信部15は、第2送信部151と、第2受信部152と、を含んで構成される。第2送信部151は、制御部11から入力される送信データ(下り)を、アンテナを用いて無線で端末装置40に送信する。第2受信部152は、端末装置40からアンテナを用いて無線で伝送された受信データ(上り)を受信し、受信した受信データを制御部11に出力する。
第1通信部14、第2通信部15は、例えば、それぞれ無線通信インタフェースを含んで構成される。
第2通信部15は、所定の無線通信方式を用いて自装置のカバレッジ内に所在する端末装置40と各種のデータを無線で送受信する。第2通信部15は、第2送信部151と、第2受信部152と、を含んで構成される。第2送信部151は、制御部11から入力される送信データ(下り)を、アンテナを用いて無線で端末装置40に送信する。第2受信部152は、端末装置40からアンテナを用いて無線で伝送された受信データ(上り)を受信し、受信した受信データを制御部11に出力する。
第1通信部14、第2通信部15は、例えば、それぞれ無線通信インタフェースを含んで構成される。
図6に示す処理(後述)によれば、本実施形態に係るリレー局装置10は、CHO処理中、つまり、CHO開始からCHO完了までの間、端末装置40に接続を維持しアクセス・リンクを提供したまま端末装置40との通信量を減少させ、CHO処理の終了後、通信量を元に戻すことができる。図7に示す例では、CHO処理中における通信量は、CHO処理前後における通信量の約半分となる。
そのため、移動先基地局装置である第2基地局装置30においてリレー局装置10との通信のために確保すべきリソース量を減少させることができる。ひいては、より確実にCHOを実行することで安定した通信サービスを端末装置40に提供することができる。また、CHO処理中においてリレー局装置10に滞留するデータ量を減少させることができる。そのため、CHO処理後におけるリレー局装置10と移動先基地局装置との通信をより円滑に再開することができる。
そのため、移動先基地局装置である第2基地局装置30においてリレー局装置10との通信のために確保すべきリソース量を減少させることができる。ひいては、より確実にCHOを実行することで安定した通信サービスを端末装置40に提供することができる。また、CHO処理中においてリレー局装置10に滞留するデータ量を減少させることができる。そのため、CHO処理後におけるリレー局装置10と移動先基地局装置との通信をより円滑に再開することができる。
(基地局装置)
次に、本実施形態に係るドナー基地局装置の構成例について説明する。以下の説明では、その時点でリレー局装置10に接続されているサービング基地局装置が第1基地局装置20であり、第1基地局装置20の周辺基地局装置のうちの1つが第2基地局装置30である場合を例にする。以下の説明では、第1基地局装置20、第2基地局装置30が、それぞれCHOにおける移動元となるサービング基地局装置(以下、移動元基地局装置、ソース基地局装置とも呼ばれる)、移動先基地局装置として備えるべき機能を主とする。第1基地局装置20、第2基地局装置30は、それぞれ第2基地局装置30の構成、第1基地局装置20の構成を併せ持ってもよい。
次に、本実施形態に係るドナー基地局装置の構成例について説明する。以下の説明では、その時点でリレー局装置10に接続されているサービング基地局装置が第1基地局装置20であり、第1基地局装置20の周辺基地局装置のうちの1つが第2基地局装置30である場合を例にする。以下の説明では、第1基地局装置20、第2基地局装置30が、それぞれCHOにおける移動元となるサービング基地局装置(以下、移動元基地局装置、ソース基地局装置とも呼ばれる)、移動先基地局装置として備えるべき機能を主とする。第1基地局装置20、第2基地局装置30は、それぞれ第2基地局装置30の構成、第1基地局装置20の構成を併せ持ってもよい。
図3は、本実施形態に係る第1基地局装置20の構成例を示す概略ブロック図である。
第1基地局装置20は、制御部21と、通信部 24と、含んで構成される。
制御部21は、第1基地局装置20が有する機能の提供ならびにその機能に係る制御を行う。制御部21は、例えば、1個以上のプロセッサと記憶媒体を含んで構成されてもよい。プロセッサは、予め記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行して、以下に説明する制御部21の機能を実現してもよい。
制御部21は、測定指示部211と、決定部212と、要求部213と、指示部214と、を含んで構成される。
第1基地局装置20は、制御部21と、通信部 24と、含んで構成される。
制御部21は、第1基地局装置20が有する機能の提供ならびにその機能に係る制御を行う。制御部21は、例えば、1個以上のプロセッサと記憶媒体を含んで構成されてもよい。プロセッサは、予め記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行して、以下に説明する制御部21の機能を実現してもよい。
制御部21は、測定指示部211と、決定部212と、要求部213と、指示部214と、を含んで構成される。
測定指示部211は、リレー局装置10に対する自装置ならびに周辺基地局装置との通信品質の測定を指示する測定制御情報を生成する。測定指示部211は、生成した測定制御情報を、通信部24を用いてリレー局装置10に送信する。測定指示部211が測定制御情報を生成ならびに送信するタイミングは、所定周期ごとでもよいし、リレー局装置10から受信する測定報告が示す測定結果のいずれかが所定のHO条件を満たす場合であってもよい。
決定部212は、通信部24を用いてリレー局装置10から、測定制御情報で指示された測定対象ごとの通信品質を示す測定報告を待ち受ける。決定部212は、リレー局装置10から測定報告を受信するとき、受信した測定報告が示す基地局装置ごとの参照信号の測定結果である受信品質から、受信品質がHO条件を満たす参照信号の送信元であるセルの基地局装置を候補基地局装置として特定する。特定した候補基地局装置が1個である場合には、決定部212は、その候補基地局装置を移動先基地局装置として第2基地局装置30を特定し、CHOの実行を決定する。特定した候補基地局装置が複数個である場合には、決定部212は、複数個の候補基地局装置のうちいずれか1個、例えば、受信品質が最も高い参照信号の送信元であるセルの候補基地局装置を移動先基地局装置として第2基地局装置30を特定し、CHOの実行を決定する。
決定部212は、第2基地局装置30へのCHOの実行を示すCHO実行決定情報を要求部213に出力する。
決定部212は、第2基地局装置30へのCHOの実行を示すCHO実行決定情報を要求部213に出力する。
要求部213は、決定部212からCHO実行決定情報が入力されるとき、CHOの実行を示すCHO要求情報を生成する。要求部213は、生成したCHO要求情報を、実行決定情報が示す移動先基地局装置である第2基地局装置30に通信部24を用いて送信する。
指示部214は、要求部213が送信したCHO要求情報に対する応答として、CHO応答情報を移動先基地局装置である第2基地局装置30から待ち受ける。指示部214は、通信部24を用いてCHO応答情報を受信するとき、CHO応答情報に含まれるリソース情報を抽出する。指示部214は、移動先基地局装置である第2基地局装置30へのCHOを示すCHO指示情報を、抽出したリソース情報を含めて生成する。指示部214は、通信部24を用いてリレー局装置10に生成したCHO指示情報を送信する。
指示部214は、移動先基地局装置である第2基地局装置30からCHO完了報告情報を待ち受ける。指示部214は、通信部24を用いてCHO完了報告情報を受信するとき、端末装置40との各種のデータの送受信状態を示す送受信状態情報(SN Status Transfer)を、移動先基地局装置である第2基地局装置30に送信する。
指示部214は、移動先基地局装置である第2基地局装置30からCHO完了報告情報を待ち受ける。指示部214は、通信部24を用いてCHO完了報告情報を受信するとき、端末装置40との各種のデータの送受信状態を示す送受信状態情報(SN Status Transfer)を、移動先基地局装置である第2基地局装置30に送信する。
通信部24は、所定の無線通信方式を用いて自装置のカバレッジ内のリレー局装置10と各種のデータを無線で送受信する。通信部24は、自装置に接続されたバックホール・リンクを経由して、自装置が属するネットワーク内の他の基地局装置と相互に各種のデータを無線または有線で送受信する。
通信部24は、送信部241と、受信部242と、を含んで構成される。送信部241は、他の基地局装置から制御部21を用いて入力される送信データ(下り)を、アンテナを用いて無線でリレー局装置10に送信する。受信部242は、リレー局装置10からアンテナを用いて無線で伝送された受信データ(上り)を受信し、制御部21を用いて受信した受信データを他の基地局装置に送信する。
通信部24は、例えば、無線通信インタフェースを含んで構成される。
通信部24は、送信部241と、受信部242と、を含んで構成される。送信部241は、他の基地局装置から制御部21を用いて入力される送信データ(下り)を、アンテナを用いて無線でリレー局装置10に送信する。受信部242は、リレー局装置10からアンテナを用いて無線で伝送された受信データ(上り)を受信し、制御部21を用いて受信した受信データを他の基地局装置に送信する。
通信部24は、例えば、無線通信インタフェースを含んで構成される。
図4は、本実施形態に係る第2基地局装置30の構成例を示す概略ブロック図である。
第2基地局装置30は、制御部31と、リソース情報記憶部33と、通信部34と、を含んで構成される。
制御部31は、第2基地局装置30が有する機能の提供ならびにその機能に係る制御を行う。制御部31は、例えば、1個以上のプロセッサと記憶媒体を含んで構成されてもよい。プロセッサは、予め記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行して、以下に説明する制御部31の機能を実現してもよい。
制御部31は、要求受入部311と、接続部312と、を含んで構成される。
第2基地局装置30は、制御部31と、リソース情報記憶部33と、通信部34と、を含んで構成される。
制御部31は、第2基地局装置30が有する機能の提供ならびにその機能に係る制御を行う。制御部31は、例えば、1個以上のプロセッサと記憶媒体を含んで構成されてもよい。プロセッサは、予め記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行して、以下に説明する制御部31の機能を実現してもよい。
制御部31は、要求受入部311と、接続部312と、を含んで構成される。
要求受入部311は、通信部34を用いて他の基地局装置である第1基地局装置20からCHO要求情報を待ち受ける。要求受入部311は、CHO要求情報を受信するとき、CHO受入処理を行う。CHO受入処理は、自装置がCHOにおける移動先基地局装置として動作するための処理である。CHO受入処理には、例えば、通信システム1を構成するネットワークにおける通信経路の移動元基地局装置から自装置への変更、新たにリレー局装置10との通信に要するリソースの事前割り当て、これに伴う移動元基地局装置である第1基地局装置20との間の各種のネゴシエーション、などが含まれる。要求受入部311はCHO受入処理が完了するとき、割り当てたリソースを示すリソース情報を含めてCHO応答情報を生成する。要求受入部311は、生成したCHO応答情報を、CHO要求情報に対する応答として移動元基地局装置である第1基地局装置20に通信部34を用いて送信する。要求受入部311はリソース情報をリレー局装置10の機器識別情報と対応付けてリソース情報記憶部33に記憶する。
また、要求受入部311は、CHO受入処理の完了を示すCHO受入通知情報を接続部312に出力する。
また、要求受入部311は、CHO受入処理の完了を示すCHO受入通知情報を接続部312に出力する。
接続部312は、移動元基地局装置である第1基地局装置20から通信部34を用いて送受信状態情報を受信するとき、リレー局装置10と接続処理を行い、リレー局装置10との接続を確立する。
その後、接続部312は、リレー局装置10から通信部34を用いてCHO完了通知情報を受信するとき、通信部34を用いて移動元基地局装置である第1基地局装置20にCHO処理の完了を示すCHO完了報告情報を送信する。
制御部31は、第1基地局装置20から通信部34を用いて送受信状態情報を受信するとき、リソース情報記憶部33に記憶されたリソース情報を読み出し、読み出したリソース情報が示すリソースを用いてリレー局装置10との通信を開始する。
リソース情報記憶部33は、自装置と無線で通信する他の機器(リレー局装置10を含む)ごとに、その機器の機器識別情報と、その機器との通信に割り当てられたリソースを示すリソース情報とを対応付けて記憶する。
その後、接続部312は、リレー局装置10から通信部34を用いてCHO完了通知情報を受信するとき、通信部34を用いて移動元基地局装置である第1基地局装置20にCHO処理の完了を示すCHO完了報告情報を送信する。
制御部31は、第1基地局装置20から通信部34を用いて送受信状態情報を受信するとき、リソース情報記憶部33に記憶されたリソース情報を読み出し、読み出したリソース情報が示すリソースを用いてリレー局装置10との通信を開始する。
リソース情報記憶部33は、自装置と無線で通信する他の機器(リレー局装置10を含む)ごとに、その機器の機器識別情報と、その機器との通信に割り当てられたリソースを示すリソース情報とを対応付けて記憶する。
通信部34は、所定の無線通信方式を用いて自装置のカバレッジ内のリレー局装置10と各種のデータを無線で送受信する。通信部34は、自装置に接続されたバックホール・リンクを経由して、自装置が属するネットワーク内の他の基地局装置と相互に各種のデータを無線または有線で送受信する。
通信部34は、送信部341と、受信部342と、を含んで構成される。
通信部34とその送信部341、受信部342の構成および機能は、通信部24とその送信部241、受信部242の構成および機能と同様であるため、その説明を援用する。
通信部34は、送信部341と、受信部342と、を含んで構成される。
通信部34とその送信部341、受信部342の構成および機能は、通信部24とその送信部241、受信部242の構成および機能と同様であるため、その説明を援用する。
(端末装置)
次に、本実施形態に係る端末装置40の構成例について説明する。
図5は、本実施形態に係る端末装置40の構成例を示すブロック図である。
端末装置40は、制御部41と、リソース情報記憶部43と、通信部44と、を含んで構成される。
制御部41は、端末装置40が有する機能の提供ならびにその機能に係る制御を行う。制御部41は、例えば、1個以上のプロセッサと記憶媒体を含んで構成されてもよい。プロセッサは、予め記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行して、以下に説明する制御部41の機能を実現してもよい。
次に、本実施形態に係る端末装置40の構成例について説明する。
図5は、本実施形態に係る端末装置40の構成例を示すブロック図である。
端末装置40は、制御部41と、リソース情報記憶部43と、通信部44と、を含んで構成される。
制御部41は、端末装置40が有する機能の提供ならびにその機能に係る制御を行う。制御部41は、例えば、1個以上のプロセッサと記憶媒体を含んで構成されてもよい。プロセッサは、予め記憶媒体に記憶されたプログラムを読み出し、読み出したプログラムを実行して、以下に説明する制御部41の機能を実現してもよい。
制御部41は、端末装置40が有する機能の実現ならびにその機能の制御に係る処理を行う。制御部41は、通信部44の動作の制御、つまり、リレー局装置10との通信に関する処理を行う。制御部41は、例えば、リレー局装置10との接続処理、リレー局装置10から伝送される受信データ(下り)を受信するための制御(例えば、復調、復号を含む)、リレー局装置10に送信データ(上り)を送信するための制御(例えば、符号化、変調を含む)、リレー局装置10との通信に対するリソースの割り当て、通信部44のキャリア周波数制御など、を行う。
制御部41は、通信量制御部411を含んで構成される。
通信量制御部411は、リレー局装置10から通信部44を用いてデータレート変更指示情報を受信するとき、データレート変更指示情報に含まれるリソース情報を抽出し、抽出したリソース情報をリソース情報記憶部43に記憶する。通信量制御部411は、通信量の変更の受け入れを示す応答情報(ACK)を生成し、生成した応答情報をデータレート変更指示情報に対応する応答として通信部44を用いてリレー局装置10に送信する。
制御部41は、リソース情報記憶部43に記憶されたリソース情報を読み出し、読み出したリソース情報が示すリソースを用いてリレー局装置10との通信を行う。
通信量制御部411は、リレー局装置10から通信部44を用いてデータレート変更指示情報を受信するとき、データレート変更指示情報に含まれるリソース情報を抽出し、抽出したリソース情報をリソース情報記憶部43に記憶する。通信量制御部411は、通信量の変更の受け入れを示す応答情報(ACK)を生成し、生成した応答情報をデータレート変更指示情報に対応する応答として通信部44を用いてリレー局装置10に送信する。
制御部41は、リソース情報記憶部43に記憶されたリソース情報を読み出し、読み出したリソース情報が示すリソースを用いてリレー局装置10との通信を行う。
データレート変更指示情報にMCS値が含まれる場合には、通信量制御部411は、さらにMCS値を抽出し、抽出したMCS値をリソース情報と対応付けてリソース情報記憶部43に記憶してもよい。
制御部41は、リソース情報記憶部43に記憶されたMCS値を読み出し、読み出したMCS値で指示される符号化方式を用いて送信データの符号化を行い、その符号化方式に対応する復号方式を用いて復調後の受信データの復号を行う。また、制御部41は、そのMCS値で指示される変調方式を用いて符号化した送信データを変調させ、その変調方式に対応する復調方式を用いて受信データの復調を行う。
制御部41は、リソース情報記憶部43に記憶されたMCS値を読み出し、読み出したMCS値で指示される符号化方式を用いて送信データの符号化を行い、その符号化方式に対応する復号方式を用いて復調後の受信データの復号を行う。また、制御部41は、そのMCS値で指示される変調方式を用いて符号化した送信データを変調させ、その変調方式に対応する復調方式を用いて受信データの復調を行う。
リソース情報記憶部43は、リレー局装置10との通信に割り当てられたリソースを示すリソース情報を記憶する。
通信部44は、所定の無線通信方式を用いて自装置の位置をカバレッジ内に含むリレー局装置10と各種のデータを無線で送受信する。通信部44は、送信部441と、受信部442と、を含んで構成される。送信部441は、制御部41から入力される送信データ(上り)を、アンテナを用いて無線でリレー局装置10に送信する。受信部442は、リレー局装置10からアンテナを用いて無線で伝送された受信データ(下り)を受信し、受信した受信データを制御部41に出力する。
通信部44は、例えば、それぞれ無線通信インタフェースを含んで構成される。
通信部44は、例えば、それぞれ無線通信インタフェースを含んで構成される。
次に、本実施形態に係る通信処理の一例について説明する。図6は、本実施形態に係る通信処理の一例を示すシーケンス図である。図6に示す処理は、端末装置40がリレー局装置10を経由して第1基地局装置20と通信している場合に開始され、第1基地局装置20、第2基地局装置30をそれぞれ移動元基地局装置、移動先基地局装置とする場合を例にする。
(ステップS102)第1基地局装置20の測定指示部211は、測定制御情報(Measurement Control)を生成し、生成した測定制御情報をリレー局装置10に送信する。
(ステップS104)リレー局装置10の第1通信制御部111は、第1基地局装置20から受信した測定制御情報に従って、各基地局装置から受信する参照信号の受信品質を測定する。第1通信制御部111は、測定制御情報が示すHO条件を満たすか否かを判定し、満たすと判定するとき、参照信号ごとの測定結果を示す測定報告(Measurement Report)を生成する。第1通信制御部111は、生成した測定報告を第1基地局装置20に送信する。
(ステップS104)リレー局装置10の第1通信制御部111は、第1基地局装置20から受信した測定制御情報に従って、各基地局装置から受信する参照信号の受信品質を測定する。第1通信制御部111は、測定制御情報が示すHO条件を満たすか否かを判定し、満たすと判定するとき、参照信号ごとの測定結果を示す測定報告(Measurement Report)を生成する。第1通信制御部111は、生成した測定報告を第1基地局装置20に送信する。
(ステップS106)リレー局装置10の第2通信制御部112は、端末装置40との通信に割り当てるリソースのリソース量を減少させ、減少させたリソースを示すリソース情報を含めて、通信量の減少を示すデータレート変更指示情報を生成する。第2通信制御部112は、生成したデータレート変更指示を端末装置40に送信する。
(ステップS108)端末装置40の通信量制御部411は、リレー局装置10からデータレート変更指示情報を受信するとき、データレート変更指示情報に含まれるリソース情報をリソース情報記憶部43に記憶する。通信量制御部411は、通信量の変更の受け入れを示す応答情報(ACK)を生成し、生成した応答情報を第1基地局装置20に送信する。その後、リレー局装置10と端末装置40との間では、割り当てられたリソースを用いることでデータレートを低下させて通信が継続する。
(ステップS108)端末装置40の通信量制御部411は、リレー局装置10からデータレート変更指示情報を受信するとき、データレート変更指示情報に含まれるリソース情報をリソース情報記憶部43に記憶する。通信量制御部411は、通信量の変更の受け入れを示す応答情報(ACK)を生成し、生成した応答情報を第1基地局装置20に送信する。その後、リレー局装置10と端末装置40との間では、割り当てられたリソースを用いることでデータレートを低下させて通信が継続する。
(ステップS110)第1基地局装置20の決定部212は、リレー局装置10から受信した測定報告が示す参照信号ごとの測定結果から、HO条件を満たす基地局装置を移動先基地局装置として第2基地局装置30を特定し、CHOの実行を決定する。
(ステップS112)第1基地局装置20の要求部213は、CHOの実行を示すCHO要求情報を生成し、生成したCHO要求情報を第2基地局装置30に送信する。
(ステップS114)第2基地局装置30の要求受入部311は、第1基地局装置20からCHO要求情報を受信するとき、CHO受入処理を行う。
(ステップS112)第1基地局装置20の要求部213は、CHOの実行を示すCHO要求情報を生成し、生成したCHO要求情報を第2基地局装置30に送信する。
(ステップS114)第2基地局装置30の要求受入部311は、第1基地局装置20からCHO要求情報を受信するとき、CHO受入処理を行う。
(ステップS116)第2基地局装置30の要求受入部311は、CHO受入処理が完了するとき第1基地局装置20にCHO応答情報を送信する。
(ステップS118)第1基地局装置20の指示部214は、第2基地局装置30からCHO応答情報を受信するとき、第2基地局装置30へのCHOを指示するCHO指示情報を生成し、生成したCHO指示情報をリレー局装置10に送信する。
(ステップS120)リレー局装置10の第1通信制御部111は、第1基地局装置20からCHOの指示を示すCHO応答情報を受信するとき、第2基地局装置30との間で接続処理を行う。
(ステップS122)リレー局装置10の第1通信制御部111は、第2基地局装置30との接続処理が完了した後、CHO処理の完了を示すCHO完了通知情報を第2基地局装置30に送信する。
(ステップS118)第1基地局装置20の指示部214は、第2基地局装置30からCHO応答情報を受信するとき、第2基地局装置30へのCHOを指示するCHO指示情報を生成し、生成したCHO指示情報をリレー局装置10に送信する。
(ステップS120)リレー局装置10の第1通信制御部111は、第1基地局装置20からCHOの指示を示すCHO応答情報を受信するとき、第2基地局装置30との間で接続処理を行う。
(ステップS122)リレー局装置10の第1通信制御部111は、第2基地局装置30との接続処理が完了した後、CHO処理の完了を示すCHO完了通知情報を第2基地局装置30に送信する。
(ステップS124)第2基地局装置30の接続部312は、リレー局装置10からCHO完了通知情報を受信するとき、第1基地局装置20にCHO処理の完了を示すCHO完了報告情報を送信する。
(ステップS126)第1基地局装置20の指示部214は、第2基地局装置30からCHO完了報告情報を受信するとき、端末装置40との各種のデータの送受信状態を示す送受信状態情報(SN Status Transfer)を第2基地局装置30に送信(転送)する。
(ステップS128)その後、リレー局装置10と第2基地局装置30は相互間で通信を開始する。
(ステップS126)第1基地局装置20の指示部214は、第2基地局装置30からCHO完了報告情報を受信するとき、端末装置40との各種のデータの送受信状態を示す送受信状態情報(SN Status Transfer)を第2基地局装置30に送信(転送)する。
(ステップS128)その後、リレー局装置10と第2基地局装置30は相互間で通信を開始する。
(ステップS130)リレー局装置10の第2通信制御部112は、端末装置40との通信に割り当てるリソースの量を、CHO処理の開始前の量に増加させ、増加させたリソースを示すリソース情報を含めて通信量の減少を示すデータレート変更指示情報を生成する。第2通信制御部112は、生成したデータレート変更指示情報を端末装置40に送信する。
(ステップS132)端末装置40の通信量制御部411は、リレー局装置10からデータレート変更指示情報を受信するとき、データレート変更指示情報に含まれるリソース情報をリソース情報記憶部43に記憶する。通信量制御部411は、通信量の変更の受け入れを示す応答情報(ACK)を生成し、生成した応答情報を第1基地局装置20に送信する。その後、リレー局装置10と端末装置40との間では、割り当てられたリソースを用いることでデータレートをCHO処理の開始前に増加させて通信を継続する。
(ステップS132)端末装置40の通信量制御部411は、リレー局装置10からデータレート変更指示情報を受信するとき、データレート変更指示情報に含まれるリソース情報をリソース情報記憶部43に記憶する。通信量制御部411は、通信量の変更の受け入れを示す応答情報(ACK)を生成し、生成した応答情報を第1基地局装置20に送信する。その後、リレー局装置10と端末装置40との間では、割り当てられたリソースを用いることでデータレートをCHO処理の開始前に増加させて通信を継続する。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について主に第1の実施形態との差異点について説明する。特に言及しない限り、第1の実施形態とは同一の機能、構成については、同一の符号を付して、その説明を援用する。
移動先基地局装置である第2基地局装置30の要求受入部311は、第1基地局装置20からCHO要求情報を受信するとき、CHO受入処理を行う。
CHO受入処理を行う際、割り当て可能もしくは割り当てを許可する未使用のリソースの量(以下、未使用リソース量)が、リレー局装置10との通信に不足することがある。その場合には、要求受入部311は、CHO受入処理に失敗し、ひいては通信システム1において端末装置40からリレー局装置10を経由して行う通信を継続できないおそれがある。
次に、本発明の第2の実施形態について主に第1の実施形態との差異点について説明する。特に言及しない限り、第1の実施形態とは同一の機能、構成については、同一の符号を付して、その説明を援用する。
移動先基地局装置である第2基地局装置30の要求受入部311は、第1基地局装置20からCHO要求情報を受信するとき、CHO受入処理を行う。
CHO受入処理を行う際、割り当て可能もしくは割り当てを許可する未使用のリソースの量(以下、未使用リソース量)が、リレー局装置10との通信に不足することがある。その場合には、要求受入部311は、CHO受入処理に失敗し、ひいては通信システム1において端末装置40からリレー局装置10を経由して行う通信を継続できないおそれがある。
次に、本実施形態に係る通信処理の一例について説明する。
図8は、本実施形態に係る通信処理の一例を示すシーケンス図である。
図8に示す処理は、ステップS102、S104、S110、S112、S114、S116、S118、S120、S120、S122、S124、S126、S128、S206、S208の処理を有する。但し、図8に示す処理では、図6に示すステップS106、S108、S130、S132の処理が省略されている。
図8は、本実施形態に係る通信処理の一例を示すシーケンス図である。
図8に示す処理は、ステップS102、S104、S110、S112、S114、S116、S118、S120、S120、S122、S124、S126、S128、S206、S208の処理を有する。但し、図8に示す処理では、図6に示すステップS106、S108、S130、S132の処理が省略されている。
図8に示す例では、ステップS112において、第1基地局装置20の要求部213は、その時点でリレー局装置10との通信へのリソースに割り当てているリソース量のリソースの要求を示すリソース要求情報を含めてCHO要求情報を生成する。要求部213は、生成したCHO要求情報を第2基地局装置30に送信する。
ステップS114において、要求受入部311がCHO受入処理を行う際、CHO要求情報からリソース要求情報を抽出し、抽出したリソース要求情報が示すリソース量である要求リソース量が、未使用リソース量以下であるか否かを判定する。要求受入部311は、要求リソース量が未使用リソース量以下であると判定するとき、第1の実施形態と同様に以降の処理を進める。要求受入部311は、要求リソース量が未使用リソース量よりも多いと判定するとき、未使用リソース量以下となる量のリソースをリレー局装置10との通信に割り当てる。
ステップS114において、要求受入部311がCHO受入処理を行う際、CHO要求情報からリソース要求情報を抽出し、抽出したリソース要求情報が示すリソース量である要求リソース量が、未使用リソース量以下であるか否かを判定する。要求受入部311は、要求リソース量が未使用リソース量以下であると判定するとき、第1の実施形態と同様に以降の処理を進める。要求受入部311は、要求リソース量が未使用リソース量よりも多いと判定するとき、未使用リソース量以下となる量のリソースをリレー局装置10との通信に割り当てる。
ステップS116において、要求受入部311は、割り当てたリソースを示すリソース情報ともにリソース量の減少に応じた通信量の減少を示すデータレート変更指示情報を含めてCHO応答情報を生成する。要求受入部311は、生成したCHO応答情報を第1基地局装置20に送信する。
ステップS118において、第1基地局装置20の指示部214は、第2基地局装置30から受信したCHO応答情報に含まれるリソース情報とデータレート変更指示情報を抽出する。指示部214は、抽出したリソース情報とデータレート変更指示情報をCHO指示情報に含めてリレー局装置10に送信する。
ステップS118において、第1基地局装置20の指示部214は、第2基地局装置30から受信したCHO応答情報に含まれるリソース情報とデータレート変更指示情報を抽出する。指示部214は、抽出したリソース情報とデータレート変更指示情報をCHO指示情報に含めてリレー局装置10に送信する。
ステップS206において、リレー局装置10の第1通信制御部111が第1基地局装置20から受信したCHO指示情報からデータレート変更指示情報を抽出し、第2通信制御部112に出力する。
第2通信制御部112は、総通信量が第1通信制御部111から入力されるデータレート変更指示情報が示すリソース量に応じた通信量以下となるように、端末装置40のそれぞれに割り当てるリソースをCHO処理の開始前よりも減少させる。ここで、総通信量とは、自装置に接続されている端末装置40のそれぞれとの通信量の合計を指す。第2通信制御部112は、減少させたリソースを示すリソース情報を含めて、通信量の減少を示すデータレート変更指示情報を生成する。第2通信制御部112は、生成したデータレート変更指示を端末装置40のそれぞれに送信する。
第2通信制御部112は、総通信量が第1通信制御部111から入力されるデータレート変更指示情報が示すリソース量に応じた通信量以下となるように、端末装置40のそれぞれに割り当てるリソースをCHO処理の開始前よりも減少させる。ここで、総通信量とは、自装置に接続されている端末装置40のそれぞれとの通信量の合計を指す。第2通信制御部112は、減少させたリソースを示すリソース情報を含めて、通信量の減少を示すデータレート変更指示情報を生成する。第2通信制御部112は、生成したデータレート変更指示を端末装置40のそれぞれに送信する。
ステップS208において、端末装置40の通信量制御部411は、リレー局装置10からデータレート変更指示情報を受信するとき、データレート変更指示情報に含まれるリソース情報をリソース情報記憶部43に記憶する。通信量制御部411は、通信量の変更の受け入れを示す応答情報(ACK)を生成し、生成した応答情報を第1基地局装置20に送信する。その後、リレー局装置10と端末装置40との間では、新たに割り当てられたリソースを用いることでデータレートを低下させて通信が継続する。
従って、リレー局装置10と端末装置40との総通信量は、リレー局装置10と移動先の第2基地局装置30との通信に割り当て可能なリソースに応じた通信量以下となる。そのため、CHOの失敗を回避し、端末装置40からリレー局装置10を経由した通信を、より確実に継続することができる。
従って、リレー局装置10と端末装置40との総通信量は、リレー局装置10と移動先の第2基地局装置30との通信に割り当て可能なリソースに応じた通信量以下となる。そのため、CHOの失敗を回避し、端末装置40からリレー局装置10を経由した通信を、より確実に継続することができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について主に第1の実施形態との差異点について説明する。特に言及しない限り、第1の実施形態とは同一の機能、構成については、同一の符号を付して、その説明を援用する。
本実施形態では、第1の実施形態で例示した条件付きハンドオーバ(CHO)に代えて、通常のハンドオーバ(HO)に適用する場合を例にする。通常のHOでは、リレー局装置10との接続処理が完了した後で、第2基地局装置30がリレー局装置10との通信のためのリソースの割り当てる点が、CHOとは異なる。
次に、本発明の第3の実施形態について主に第1の実施形態との差異点について説明する。特に言及しない限り、第1の実施形態とは同一の機能、構成については、同一の符号を付して、その説明を援用する。
本実施形態では、第1の実施形態で例示した条件付きハンドオーバ(CHO)に代えて、通常のハンドオーバ(HO)に適用する場合を例にする。通常のHOでは、リレー局装置10との接続処理が完了した後で、第2基地局装置30がリレー局装置10との通信のためのリソースの割り当てる点が、CHOとは異なる。
次に、本実施形態に係る通信処理の一例について説明する。
図9は、本実施形態に係る通信処理の一例を示すシーケンス図である。
図9に示す処理は、ステップS102、S104、S106、S108、S126、S128、S130、S132、S310、S312、S314、S316、S318、S320、S322、S324の処理を有する。但し、図9に示す処理では、図6に示すステップS110、S112、S114、S116、S118、S120、S122、S124の処理が省略されている。
図9は、本実施形態に係る通信処理の一例を示すシーケンス図である。
図9に示す処理は、ステップS102、S104、S106、S108、S126、S128、S130、S132、S310、S312、S314、S316、S318、S320、S322、S324の処理を有する。但し、図9に示す処理では、図6に示すステップS110、S112、S114、S116、S118、S120、S122、S124の処理が省略されている。
ステップS310において、第1基地局装置20の決定部212は、リレー局装置10から受信した測定報告が示す参照信号ごとの測定結果から、受信品質がHO条件を満たす参照信号の送信元であるセルの周辺基地局装置を移動先基地局装置として第2基地局装置30を特定し、HOの実行を決定する。
ステップS312において、第1基地局装置20の要求部213は、HOの実行を示すHO要求情報を生成し、生成したHO要求情報を第2基地局装置30に送信する。
ステップS314において、第2基地局装置30の要求受入部311は、第1基地局装置20からHO要求情報を受信するとき、HO受入処理を行う。
ステップS312において、第1基地局装置20の要求部213は、HOの実行を示すHO要求情報を生成し、生成したHO要求情報を第2基地局装置30に送信する。
ステップS314において、第2基地局装置30の要求受入部311は、第1基地局装置20からHO要求情報を受信するとき、HO受入処理を行う。
ステップS316において、第2基地局装置30の要求受入部311は、HO受入処理が完了するとき第1基地局装置20にHO応答情報を送信する。HO受入処理にはリレー局装置10との通信に用いるリソースの割り当てに係る処理は含まれないため、要求受入部311は、HO応答情報にリソース情報を含めない。
ステップS318において、第1基地局装置20の指示部214は、第2基地局装置30からHO応答情報を受信するとき、第2基地局装置30へのHOを示すHO指示情報を生成し、生成したHO指示情報をリレー局装置10に送信する。このとき、ステップS326として、指示部214は、端末装置40との各種のデータの送受信状態を示す送受信状態情報(SN Status Transfer)を第2基地局装置30に送信(転送)する。
ステップS318において、第1基地局装置20の指示部214は、第2基地局装置30からHO応答情報を受信するとき、第2基地局装置30へのHOを示すHO指示情報を生成し、生成したHO指示情報をリレー局装置10に送信する。このとき、ステップS326として、指示部214は、端末装置40との各種のデータの送受信状態を示す送受信状態情報(SN Status Transfer)を第2基地局装置30に送信(転送)する。
ステップS320において、リレー局装置10の第1通信制御部111は、第1基地局装置20からHOの指示を示すHO応答情報を受信するとき、第2基地局装置30との間で接続処理を行う。
ステップS322において、第2基地局装置30の制御部31は、リレー局装置10との通信に用いるリソースを割り当て、割り当てたリソースを示すリソース情報をリレー局装置10に送信する。
ステップS324において、リレー局装置10の第1通信制御部111が第2基地局装置30からリソース情報を受信するとき、HO処理の完了を示すHO完了通知情報を第2基地局装置30に送信する。
その後、ステップS128において、リレー局装置10は、第2基地局装置30から受信したリソース情報が示すリソースを用いて第2基地局装置30との通信を開始する。
ステップS322において、第2基地局装置30の制御部31は、リレー局装置10との通信に用いるリソースを割り当て、割り当てたリソースを示すリソース情報をリレー局装置10に送信する。
ステップS324において、リレー局装置10の第1通信制御部111が第2基地局装置30からリソース情報を受信するとき、HO処理の完了を示すHO完了通知情報を第2基地局装置30に送信する。
その後、ステップS128において、リレー局装置10は、第2基地局装置30から受信したリソース情報が示すリソースを用いて第2基地局装置30との通信を開始する。
一般にHO処理中においては、リレー局装置10と移動元基地局装置、移動先基地局装置のいずれとも通信ができないため、リレー局装置10が端末装置40から受信した受信データがリレー局装置10に滞留する。図9に示す処理では、ステップS318の処理開始時からステップS324の処理終了時までの間が、通信不可期間に相当する。
本実施形態では、HO処理中においてリレー局装置10と端末装置40との間の通信量がHO処理前よりも減少し、HO処理の完了後に減少した通信量がHO処理前の通信量まで増加する。そのため、HO処理中にリレー局装置10に滞留する受信データの量を少なくすることができるので、HO処理後にリレー局装置10と移動先基地局装置である第2基地局装置30との通信をより円滑に再開することができる。
本実施形態では、HO処理中においてリレー局装置10と端末装置40との間の通信量がHO処理前よりも減少し、HO処理の完了後に減少した通信量がHO処理前の通信量まで増加する。そのため、HO処理中にリレー局装置10に滞留する受信データの量を少なくすることができるので、HO処理後にリレー局装置10と移動先基地局装置である第2基地局装置30との通信をより円滑に再開することができる。
なお、上述の各実施形態では、リレー局装置10の第2通信制御部112は、CHO処理もしくはHO処理(以下、CHO等処理、と総称)の開始時に複数の端末装置40と接続されているとき、例えば、全ての端末装置40のそれぞれについて等しい割合(例えば、CHO等処理前の1/2、1/4、など)で通信量を減少させてもよいが、これには限られない。通信量の変化率は、端末装置間で異なっていてもよい。第2通信制御部112は、例えば、全ての端末装置40のそれぞれについて等しいスループット、つまり、実効的な最大伝送速度(例えば、10Mbps、20Mbps、など)が得られるように通信量を減少させてもよい。
また、第2通信制御部112は、CHO等処理の完了直後に各端末装置40との通信に割り当てられる通信量を、CHO等処理前における元の通信量に即座に戻してもよいし、段階的に元の通信量に戻してもよい。段階的に元の通信量に戻すとは、例えば、通信中における通常のリソース割当の周期(例えば、5〜50ms)よりも長い期間をかけて、減少させた通信量を元の通信量に漸近させることである。元の通信量に漸近させる際、第2通信制御部112は、その期間内において時間経過に従って連続的に通信量を増加させてもよいし、その期間内においてその複数回にわたり通信量を増加させる処理を繰り返してもよい(但し、1回当たりの通信量の変化量を、元の通信量と減少させた通信量の差分よりも少ない量とする)。これにより、通信量の急激な増加によって生じうる輻輳が防止される。
以上に説明したように、上述の実施形態に係るリレー局装置10は、端末装置40と基地局装置とそれぞれ無線で通信する通信部(例えば、第1通信部14、第2通信部15)と、端末装置40との通信を制御する第1通信制御部111と、端末装置40との通信を制御する第2通信制御部112と、を備える。第1通信制御部111は、基地局装置(例えば、第1基地局装置20)から受信した測定制御情報に基づいて電波環境を測定し、電波環境の測定結果に基づいて通信に用いる基地局装置の変更の要否を判定し、基地局装置を変更要と判定するとき、基地局装置の変更処理(例えば、CHO処理、HO処理)を開始する。第2通信制御部は、基地局装置の変更処理中において、端末装置40の通信量を減少させる。
この構成によれば、基地局装置の変更処理において、移動先基地局装置において確保すべきリソースの量を減少させることができるため、基地局装置の変更に成功する可能性を向上させることができる。また、基地局装置の変更処理中に端末装置40との通信を継続しても、リレー局装置10に滞留するデータの量を減少させることができるため、移動先の基地局装置との通信を円滑に開始することできる。
この構成によれば、基地局装置の変更処理において、移動先基地局装置において確保すべきリソースの量を減少させることができるため、基地局装置の変更に成功する可能性を向上させることができる。また、基地局装置の変更処理中に端末装置40との通信を継続しても、リレー局装置10に滞留するデータの量を減少させることができるため、移動先の基地局装置との通信を円滑に開始することできる。
また、第2通信制御部112は、第1通信制御部111が基地局装置を変更要と判定するとき、端末装置40との通信量の減少を示す通信量変更指示(例えば、データレート指示情報)を端末装置40に送信してもよい。
この構成によれば、基地局装置の変更が判定された時点で端末装置40に対して通信量の減少を指示することができるので、リレー局装置10に滞留するデータの量をより減少させることができる。
この構成によれば、基地局装置の変更が判定された時点で端末装置40に対して通信量の減少を指示することができるので、リレー局装置10に滞留するデータの量をより減少させることができる。
また、第2通信制御部112は、第1通信制御部111が基地局装置を変更要と判定するとき、測定結果を示す測定報告を通信中の移動元基地局装置に送信し、移動元基地局装置から基地局装置の変更を示す基地局変更指示(例えば、CHO指示情報)を受信するとき、端末装置40との通信量の減少を示す通信量変更指示を端末装置40に送信する。
この構成によれば、移動元基地局装置が要求した基地局装置の変更を移動先基地局装置が受け入れた(例えば、CHO受入)後で基地局変更指示を送信することで、より確実に基地局装置がなされる時期にデータ量の減少を開始することができる。そのため、データ量の減少に係る期間を短縮することができる。また、移動先基地局装置がリレー局装置10に割当可能とする通信量を基地局変更指示に含めて通知することで、割当可能とする通信量の範囲内で端末装置40との通信を行うことができる。そのため、より確実に基地局装置を変更して、端末装置40からリレー局装置10を経由した通信を継続することができる。
この構成によれば、移動元基地局装置が要求した基地局装置の変更を移動先基地局装置が受け入れた(例えば、CHO受入)後で基地局変更指示を送信することで、より確実に基地局装置がなされる時期にデータ量の減少を開始することができる。そのため、データ量の減少に係る期間を短縮することができる。また、移動先基地局装置がリレー局装置10に割当可能とする通信量を基地局変更指示に含めて通知することで、割当可能とする通信量の範囲内で端末装置40との通信を行うことができる。そのため、より確実に基地局装置を変更して、端末装置40からリレー局装置10を経由した通信を継続することができる。
また、第2通信制御部112は、端末装置との通信量を減少させるとき、端末装置40との通信に係る通信データの情報密度を基地局装置の変更処理前よりも高くしてもよい(例えば、MCS値の増加)。
この構成によれば、割り当てられるリソースの量を減少させても、搬送される通信データの情報量を実質的に低減させずに、もしくは情報量の低減を緩和することができる。
この構成によれば、割り当てられるリソースの量を減少させても、搬送される通信データの情報量を実質的に低減させずに、もしくは情報量の低減を緩和することができる。
また、第2通信部15が複数の端末装置と接続しているとき、第2通信制御部112は、複数の端末装置間で共通の割合で、または複数の端末装置間で共通のスループットを超えないように通信量を減少させてもよい。
この構成によれば、接続された複数の端末装置間で伝送される通信データの通信量を平等に減少させることができる。
この構成によれば、接続された複数の端末装置間で伝送される通信データの通信量を平等に減少させることができる。
また、第2通信制御部112は、基地局装置の変更処理が完了するとき、端末装置40との通信量を基地局装置の変更処理前の通信量に戻してもよい。
この構成によれば、基地局装置の変更処理後に変更処理前と同様の通信量で通信を行うことができるので、基地局装置の変更処理中の通信量の減少による影響を限定することができる。
この構成によれば、基地局装置の変更処理後に変更処理前と同様の通信量で通信を行うことができるので、基地局装置の変更処理中の通信量の減少による影響を限定することができる。
また、第2通信制御部112は、端末装置との通信量を基地局装置の変更処理の完了時における通信量から、変更処理前の通信量に漸近させる。
この構成によれば、移動先基地局装置においてリレー局装置10との通信量を変更処理の完了時から変更処理前の通信量に徐々に増加するため、通信量の急激な増加による輻輳を回避することができる。
この構成によれば、移動先基地局装置においてリレー局装置10との通信量を変更処理の完了時から変更処理前の通信量に徐々に増加するため、通信量の急激な増加による輻輳を回避することができる。
以上、図面を参照してこの発明の実施形態について説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、リレー局装置10と端末装置40との通信に係る通信データの情報密度を高くする場合、MCS値を大きくする場合を例にしたが、これには限られない。情報密度を高くする場合、リレー局装置10の第2通信制御部112、端末装置40の制御部41は、符号化ならびに復号における符号化率を高くすることと、変調ならびに復調における変調多値数を増加させることの、いずれか一方を実行してもよい。
また、移動先基地局装置である第2基地局装置30の制御部31がリレー局装置10との通信に係る通信データの通信量を減少させる場合、第2基地局装置30の制御部31、リレー局装置10の第1通信制御部111は、その通信データの情報密度を高くしてもよい。
例えば、リレー局装置10と端末装置40との通信に係る通信データの情報密度を高くする場合、MCS値を大きくする場合を例にしたが、これには限られない。情報密度を高くする場合、リレー局装置10の第2通信制御部112、端末装置40の制御部41は、符号化ならびに復号における符号化率を高くすることと、変調ならびに復調における変調多値数を増加させることの、いずれか一方を実行してもよい。
また、移動先基地局装置である第2基地局装置30の制御部31がリレー局装置10との通信に係る通信データの通信量を減少させる場合、第2基地局装置30の制御部31、リレー局装置10の第1通信制御部111は、その通信データの情報密度を高くしてもよい。
また、端末装置40は、携帯電話機(いわゆる、スマートフォンを含む)、タブレット端末装置、パーソナルコンピュータ等の情報通信機器に限られず、各種の電子機器、計測器(例えば、温度計、圧力計、速度計)などであってもよい。
また、リレー局装置10において、第1送信部141と第1受信部142とで共通の1個以上のアンテナが設置されてもよいし、別個に1個以上のアンテナが設置されてもよい。第2送信部151と第2受信部152とで共通の1個以上のアンテナが設置されてもよいし、別個に1個以上のアンテナが設置されてもよい。第1送信部141、第1受信部142、第2送信部151、第2受信部152の全てについて共通のアンテナが設置されてもよい。
第1基地局装置20において、送信部241と受信部242とで共通の1個以上のアンテナが設置されてもよいし、別個に1個以上のアンテナが設置されてもよい。
第2基地局装置30において、送信部341と受信部342とで共通の1個以上のアンテナが設置されてもよいし、別個に1個以上のアンテナが設置されてもよい。
端末装置40において、送信部441と受信部442とで共通の1個以上のアンテナが設置されてもよいし、別個に1個以上のアンテナが設置されてもよい。
また、リレー局装置10において、第1送信部141と第1受信部142とで共通の1個以上のアンテナが設置されてもよいし、別個に1個以上のアンテナが設置されてもよい。第2送信部151と第2受信部152とで共通の1個以上のアンテナが設置されてもよいし、別個に1個以上のアンテナが設置されてもよい。第1送信部141、第1受信部142、第2送信部151、第2受信部152の全てについて共通のアンテナが設置されてもよい。
第1基地局装置20において、送信部241と受信部242とで共通の1個以上のアンテナが設置されてもよいし、別個に1個以上のアンテナが設置されてもよい。
第2基地局装置30において、送信部341と受信部342とで共通の1個以上のアンテナが設置されてもよいし、別個に1個以上のアンテナが設置されてもよい。
端末装置40において、送信部441と受信部442とで共通の1個以上のアンテナが設置されてもよいし、別個に1個以上のアンテナが設置されてもよい。
1…通信システム、10…リレー局装置、11…制御部、111…第1通信制御部、112…第2通信制御部、14…第1通信部、15…第2通信部、20…第1基地局装置、21…制御部、211…測定指示部、212…決定部、213…要求部、214…指示部、24…通信部、30…第2基地局装置、31…制御部、311…要求受入部、312…接続部、33…リソース情報記憶部、34…通信部、40…端末装置、41…制御部、411…通信量制御部、43…リソース情報記憶部、44…通信部
Claims (10)
- 端末装置と基地局装置とそれぞれ無線で通信する通信部と、
前記基地局装置との通信を制御する第1通信制御部と、
前記端末装置との通信を制御する第2通信制御部と、を備え、
前記第1通信制御部は、
前記基地局装置から受信した測定制御情報に基づいて電波環境を測定し、
前記電波環境の測定結果に基づいて前記基地局装置の変更の要否を判定し、
前記基地局装置を変更要と判定するとき、前記基地局装置の変更処理を開始し、
前記第2通信制御部は、
前記基地局装置の変更処理中において、前記端末装置との通信量を前記変更処理前よりも減少させる
リレー局装置。 - 前記第2通信制御部は、
前記第1通信制御部が前記基地局装置を変更要と判定するとき、前記端末装置との通信量の減少を示す通信量変更指示を前記端末装置に送信する
請求項1に記載のリレー局装置。 - 前記第2通信制御部は、
前記第1通信制御部が前記基地局装置を変更要と判定するとき、
前記測定結果を示す測定報告を前記基地局装置に送信し、
前記基地局装置から前記基地局装置の変更を示す基地局変更指示を受信するとき、前記端末装置との通信量の減少を示す通信量変更指示を前記端末装置に送信する
請求項1に記載のリレー局装置。 - 前記第2通信制御部は、
前記端末装置との通信量を減少させるとき、前記端末装置との通信に係る通信データの情報密度を前記変更処理前よりも高くする
請求項2または請求項3に記載のリレー局装置。 - 前記通信部が複数の端末装置と接続しているとき、前記第2通信制御部は、前記複数の端末装置間で共通の割合で、または前記複数の端末装置間で共通のスループットを超えないように、前記通信量を減少させる
請求項4に記載のリレー局装置。 - 前記第2通信制御部は、
前記基地局装置の変更処理が完了するとき、前記端末装置との通信量を前記変更処理前の通信量に戻す
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のリレー局装置。 - 前記第2通信制御部は、
前記端末装置との通信量を前記変更処理の完了時における通信量から前記変更処理前の通信量に漸近させる
請求項6に記載のリレー局装置。 - リレー局装置と基地局装置とを備える通信システムであって、
前記リレー局装置は、
前記基地局装置との通信を制御する第1通信制御部と、
端末装置との通信を制御する第2通信制御部と、を備え、
前記第1通信制御部は、
前記基地局装置から受信した測定制御情報に基づいて電波環境を測定し、
前記電波環境の測定結果に基づいて前記基地局装置の変更の要否を判定し、
前記基地局装置を変更要と判定するとき、前記基地局装置の変更処理を開始し、
前記第2通信制御部は、
前記基地局装置の変更処理中において、前記端末装置との通信量を前記変更処理前よりも減少させる
通信システム。 - 端末装置と基地局装置とそれぞれ無線で通信する通信部を備えるリレー局装置における通信方法であって、
前記リレー局装置が、
前記基地局装置から受信した測定制御情報に基づいて電波環境を測定する第1ステップと、
前記電波環境の測定結果に基づいて前記基地局装置の変更の要否を判定する第2ステップと、
前記基地局装置を変更要と判定するとき、前記基地局装置の変更処理を開始する第3ステップと、
前記基地局装置の変更処理中において、前記端末装置との通信量を前記変更処理前よりも減少させる第4ステップと、
を有する通信方法。 - 端末装置と基地局装置とそれぞれ無線で通信する通信部を備えるリレー局装置のコンピュータに、
前記基地局装置から受信した測定制御情報に基づいて電波環境を測定する第1ステップと、
前記電波環境の測定結果に基づいて前記基地局装置の変更の要否を判定する第2ステップと、
前記基地局装置を変更要と判定するとき、前記基地局装置の変更処理を開始する第3ステップと、
前記基地局装置の変更処理中において、前記端末装置との通信量を前記変更処理前よりも減少させる第4ステップと、
を実行させるためのプログラム。
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