JP2013128201A - 通信システム、基地局装置、リレー局装置、受信方法および集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】リレーのタイプを考慮したモビリティ処理を実現する通信システム、基地局装置、リレー局装置、リレータイプ通知方法および集積回路を提供する。
【解決手段】基地局装置は、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソース情報をリレー局装置に通知し、リレー局装置は、前記通知された受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視する。
【選択図】図３

Description

本発明は、通信システム、基地局装置、リレー局装置、受信方法および集積回路に関し、特に、リレー局装置が移動する通信システムに関する。

セルラー移動通信の無線アクセス方式および無線ネットワークの進化（以下、「Long Term Evolution （ＬＴＥ）」、または、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access （ＥＵＴＲＡ）」と称する。）が、第三世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project；３ＧＰＰ）において検討されている。ＬＴＥでは、基地局装置から移動局装置への無線通信（下りリンク）の通信方式として、マルチキャリア送信である直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；ＯＦＤＭ）方式が用いられる。また、移動局装置から基地局装置への無線通信（上りリンク）の通信方式として、シングルキャリア送信であるＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）方式が用いられる。

図８は、ＬＴＥにおける無線フレームの構成の一例を示す図である。図８において、横軸方向は、時間軸を示し、縦軸方向は、周波数軸を示している。無線フレームは、例えば、周波数軸方向に１２サブキャリア（ｓｃ）と、時間軸方向に複数のＯＦＤＭシンボルの集合であるスロットを一単位として構成される。１２サブキャリアと１スロット長で区切られた割り当ての単位となる領域をリソースブロックと呼ぶ。サブフレームは、２つのスロットから構成され、更に、無線フレームは、１０個のサブフレームから構成される。周波数方向には複数のリソースブロックが連続して配置される。

図８において、＃０、＃５サブフレームには、移動局装置やリレー局装置が、基地局装置配下のセルとの同期をとるために用いるプライマリ同期チャネル（Primary Synchronization Channel；Ｐ−ＳＣＨ）、セカンダリ同期チャネル（Secondary Synchronization Channel；Ｓ−ＳＣＨ）、及び、物理報知情報チャネル（Physical Broadcast Channel；ＰＢＣＨ）が含まれる。

移動局装置は、前記同期チャネルを利用して当該セルへ同期し、物理セルＩＤを取得する。次にＰＢＣＨを復調して、送信アンテナポート数などの主要なパラメータを取得し、その他の報知情報を下りリンク共有チャネル（Downlink Shared Channel；ＤＬ−ＳＣＨ）に配置される動的報知チャネル（Dynamic Broadcast Channel；Ｄ−ＢＣＨ）から取得する。Ｄ−ＢＣＨに含まれる情報は、情報の種類により複数のブロックに分けられ、それぞれシステム情報ブロック（System Information Block；ＳＩＢ）と呼ばれる単位で、ブロックごとに個別の周期で報知される。

また、１サブフレームの先導のＯＦＤＭシンボルには、下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel；ＰＤＣＣＨ）が配置され、制御フォーマット指示チャネル（Physical Control Format Indicator Channel；ＰＣＦＩＣＨ）により、ＰＤＣＣＨを配置するＯＦＤＭシンボル数を指定する。

また、サブフレーム内には、復調、及び、受信品質測定に必要な参照信号（Downlink Reference Signal；ＤＬ−ＲＳ）が含まれる。参照信号のサブキャリア配置は、前述の物理セルＩＤによって一意に定められる。移動局装置は、参照信号を用いて受信品質の測定や、ＰＤＣＣＨに対して伝播路補償を行い、ＰＤＣＣＨにより自局宛のデータ割り当てを検出すると、当該ＰＤＣＣＨ以降のＯＤＦＭシンボルを復調して、自局宛のデータを取得する。

また、ＬＴＥでは、マルチメディアの同報通信サービス（Multimedia Broadcast/Multicast Service；ＭＢＭＳ）の実施が検討されている。ＭＢＭＳは、複数セルに亘る広範囲なエリアにおいて同一情報の同報サービスを行うことが想定される。ＭＢＭＳの送信過程でセル間を移動する移動局装置が周波数切り替えを行うことによるサービスの中断が生じることを減らすために、エリア内で単一周波数ネットワーク（Single Frequency Network；ＳＦＮ）の搬送波を用いる複数のセルで、同一のＭＢＭＳを送信するマルチメディア同報通信単一周波数ネットワーク（Multimedia Broadcast Single Frequency Network；ＭＢＳＦＮ）の仕組みがある。

ＬＴＥでは、ＭＢＳＦＮ送信を行うサブフレームでは、参照信号の配置が他のサブフレームと異なるため、移動局装置での処理に不具合が生じる。そのため、ＭＢＳＦＮ送信を行うサブフレームがＳＩＢ２と呼ばれる情報ブロックで報知される仕組みとなっている。

またＬＴＥでは、ＭＢＳＦＮの送信用に物理マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel；ＰＭＣＨ）が用意され、ＰＭＣＨの配置されるサブフレームの情報ブロックがＳＩＢのひとつであるＳＩＢ１３で報知される（非特許文献１）。ＬＴＥでは１つのセルで複数のＭＢＳＦＮエリアを構成することができるため、ＳＩＢ１３では、ＭＢＳＦＮエリアを識別するための識別子と、前記識別子のサービスが使用するサブフレームの情報が通知される。

ここで、ＳＩＢ１３で指定されるサブフレームは、ＳＩＢ２で報知されるすべてのサブフレームであるとは限らない。ＳＩＢ１３で指定されなかったサブフレームは、ＭＢＭＳの送信以外に用いることができる。例えば、送信を行わないことによって電力消費を抑えたり、後述するリレー局装置で用いることによってリレー局装置と基地局装置との通信などに利用されたりする。

ＭＢＳＦＮサブフレームの場合、先頭から２ＯＦＤＭシンボルまでの参照信号は通常のサブフレームと同じ構造である。また、ＰＤＣＣＨも配置される。残りのＯＦＤＭシンボルは、ＭＢＭＳのために使用される。

このように、ＬＴＥにおける、ＭＢＳＦＮのサブフレームでは、先頭から２ＯＦＤＭシンボルに含まれる参照信号のみを用いてＰＤＣＣＨの伝播路補償や、受信品質測定を行うことが検討されている。

更に、ＬＴＥでは、移動局装置の通信可能範囲（カバレッジ）の拡大や、通信容量（キャパシティ）の増大を目的として、リレー局装置を用いることが検討されている。リレー局装置は、通常セルの基地局装置（ＤｅＮＢ）との無線リンク（バックホールリンク）によりコアネットワークとの通信を行い、更に、移動局装置との無線リンク（アクセスリンク）により移動局装置との通信を行う。すなわちリレー局装置は、前記２つの無線リンクを用いて、移動局装置と基地局装置との間の通信を中継する。ＬＴＥでは、リレー局装置はバックホールリンクの通信にアクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレームを利用できることが規定されている。

図９は、リレー局装置を含む通信システムの概略図である。図９において、基地局装置Ｎａはリレー局装置ＲａのＤｅＮＢである。リレー局装置Ｒａは、アクセスリンクの一部のサブフレームにＭＢＳＦＮサブフレームを設定して、前記ＭＢＳＦＮサブフレームを利用してＮａからの信号を受信する。また、リレー局装置Ｒａには移動局装置ＵａおよびＵｂが接続しており、前記ＭＢＳＦＮサブフレーム以外のサブフレームを用いてＵａおよびＵｂ宛の信号を送信する。

また、図１０にリレー局装置が始動する際の処理を示す。図１０において、リレー局装置の始動は２つのフェーズで構成される。

最初のフェーズ（フェーズ１）で、リレー局装置は通常の移動局装置として基地局装置に接続し（ステップＳ１００１）、リレー局装置の保守・管理を行うＯＡＭ（operations，administration，maintenance）と通信を行い、ＤｅＮＢとなる基地局装置に関する情報を取得する（ステップＳ１００２）。その後、移動局装置としての接続を終了する（ステップＳ１００３）。

次のフェーズ（フェーズ２）で、リレー局装置は、前記ＤｅＮＢとなる基地局装置に関する情報に基づき、ＤｅＮＢ候補の基地局装置とリレー局装置として接続し（ステップＳ１００４）、再度ＯＡＭとの通信によりサービス開始のための設定を行い（ステップＳ１００５）、基地局装置との間のインターフェースを確立し（ステップＳ１００６）、リレーのサービスを開始する（ステップＳ１００８）。また、基地局装置は、前記リレー局装置とのインターフェースを確立する際に、隣接基地局装置および制御局装置（ＭＭＥ）に対してセル情報の更新を通知する（ステップＳ１００７）。

なお、リレー局装置には、同一周波数帯でバックホールリンクとアクセスリンクを切り替えて動作したり、あるいはバックホールリンクとアクセスリンクが異なる周波数帯であっても一つの送受信部を切り替えて動作することにより、前述のＭＢＳＦＮサブフレームの仕組み等でリレー局装置用のリソースの割り当てが必要となるタイプのリレー局装置（以下、タイプＡリレー局装置と称する）のほかに、複数の送受信部を具備し、バックホールリンクとアクセスリンクとで異なる周波数帯を利用したり、バックホールリンクとアクセスリンクとが同一周波数帯を利用していても各リンクで用いるアンテナの向きを調整することで、バックホールリンクとアクセスリンクとで同時に通信することができ、リレー局装置用のリソースの割り当てを必要としないタイプのリレー局装置（以下、タイプＢリレー局装置と称する）が存在する。

また、現在のリレー局装置は固定設置されることが前提であるため、移動局装置に実装されているようなハンドオーバ等の移動（モビリティ）に関する仕組みは規定されていない。

３ＧＰＰ ＴＳ３６．３３１，Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＲＲＣ）；Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｖ１０．２．０ (http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36331.htm） Ｒ３−１１２６１９，Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ＲＮ (http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG3_Iu/TSGR3_73bis/Docs/R3-112619.zip）

前述のように、現在のリレー局装置はモビリティに関する仕組みは規定されていないが、バスや電車などにリレー局装置が搭載される場合、現状のままでは動作に不具合が生じる。このため、現状の移動局装置と同等のモビリティに関する仕組みを導入することが考えられている。

しかしながら、リレー局装置がタイプＢリレー局装置である場合であれば、バックホールリンクに利用できるサブフレームは限定されないため、現状の移動局装置のハンドオーバ処理の仕組みを流用することができるが、リレー局装置がタイプＡリレー局装置である場合、バックホールリンクに利用できるサブフレームが限られているため、現状の移動局装置のハンドオーバ処理をそのまま適用することはできず、リレー局装置に最適化された処理が必要となる。

そのため、非特許文献２ではリレー局装置がセル間を移動する場合に初期セル接続と同様の処理を行うことでリレータイプを考慮した設定を行うことが開示されているが、複数のセルで共通のリレー局装置用リソース設定を用いる場合でも接続のために多くのシグナリングが必要であり非効率となる。

本発明は上記問題点に鑑み、リレーのタイプを考慮したモビリティ処理を実現するリレー局装置、基地局装置、通信システム、受信方法および集積回路を提供することを目的としている。

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本願の通信システムは、基地局装置とリレー局装置とが通信を行なう通信システムであって、前記基地局装置は、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソース情報を前記リレー局装置に通知し、前記リレー局装置は、前記通知された受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視することを特徴とする。

（２）また、本願の通信システムにおいて、前記受信リソースはＰＤＣＣＨかＲ−ＰＤＣＣＨかの何れかであることを特徴とする。

（３）また、本願の通信システムは、基地局装置とリレー局装置とが通信を行なう通信システムであって、前記リレー局装置は、前記基地局装置からのハンドオーバ指示に、ハンドオーバ先セルのリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報が含まれているか否かに基づき、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを決定し、前記受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視することを特徴とする。

（４）また、本願の通信システムは、第１の基地局装置と第２の基地局装置とリレー局装置とを含む通信システムであって、前記リレー局装置は、通信中の前記第１の基地局装置に対して送信する測定報告に、前記測定報告に含まれる隣接セルに接続する場合のリレータイプ情報を含めて送信し、前記第１の基地局装置は、ハンドオーバ先のセルを管理する第２の基地局装置に対して前記リレータイプ情報を通知し、前記第２の基地局装置は、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理におけるランダムアクセスプリアンブルの受信リソースおよびランダムアクセスレスポンスの送信リソースを、前記リレータイプに基づき決定し、前記リレー局装置は、前記基地局装置からのハンドオーバ指示で、測定報告でリレータイプ情報を通知したセルがハンドオーバ先である場合に、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを前記リレータイプ情報に基づき決定し、前記受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視することを特徴とする。

（５）また、本願の基地局装置は、リレー局装置と通信を行なう基地局装置であって、前記基地局装置は、前記リレー局装置に対して、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを指定する情報をＲＲＣ接続再設定メッセージに含めて送信することを特徴とする。

（６）また、本願のリレー局装置は、基地局装置と通信を行なうリレー局装置であって、前記リレー局装置は、前記基地局装置から、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソース情報を含むＲＲＣ接続再設定メッセージを受信し、前記通知された受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視することを特徴とする。

（７）また、本願のリレー局装置は、基地局装置と通信を行うリレー局装置であって、前記リレー局装置は、隣接セルの測定を行い、前記隣接セルに接続する場合のリレータイプ情報と前記隣接セルの識別子とを含む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のハンドオーバ指示が、前記測定報告によってリレータイプ情報を通知したセルへのハンドオーバ指示である場合に、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを前記リレータイプ情報に基づき設定し、前記受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視することを特徴とする。

（８）また、本願の基地局装置は、第１の基地局装置およびリレー局装置と通信を行う第２の基地局装置であって、前記第２の基地局装置は、前記リレー局装置に対するリレータイプ情報を前記第１の基地局装置から受信し、前記リレータイプ情報に基づき、前記リレー局装置に対するハンドオーバ時のランダムアクセス処理におけるランダムアクセスレスポンスの送信リソースを決定し、前記送信リソースを用いて前記リレー局装置宛の応答を送信することを特徴とする。

（９）また、本願の受信方法は、基地局装置と通信を行なうリレー局装置の受信方法であって、前記リレー局装置は、前記基地局装置から、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースの情報を含むＲＲＣ接続再設定メッセージを受信するステップと、前記通知された受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視するステップと、前記通知された受信リソースにおいて自局宛のセル無線ネットワーク一時識別子を含む制御チャネルを受信するステップとを備えることを特徴とする。

（１０）また、本願の受信方法は、基地局装置と通信を行うリレー局装置の受信方法であって、前記リレー局装置は、隣接セルの測定を行い、前記隣接セルに接続する場合のリレータイプ情報と前記隣接セルの識別子とを含む測定報告を前記基地局装置に送信するステップと、前記基地局装置からのハンドオーバ指示が、前記測定報告によってリレータイプ情報を通知したセルへのハンドオーバ指示である場合に、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを前記リレータイプ情報に基づき設定するステップと、前記設定した受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視するステップと、前記通知された受信リソースにおいて自局宛のセル無線ネットワーク一時識別子を含む制御チャネルを受信するステップとを備えることを特徴とする。

（１１）また、本願の集積回路は、基地局装置と通信を行なうリレー局装置の集積回路であって、前記集積回路は、前記基地局装置から、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースの情報を含むＲＲＣ接続再設定メッセージを受信する機能と、前記通知された受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視する機能と、前記通知された受信リソースにおいて自局宛のセル無線ネットワーク一時識別子を含む制御チャネルを受信する機能とを備えることを特徴とする。

（１２）また、本願の集積回路は、基地局装置と通信を行うリレー局装置の集積回路であって、前記集積回路は、隣接セルの測定を行い、前記隣接セルに接続する場合のリレータイプ情報と前記隣接セルの識別子とを含む測定報告を前記基地局装置に送信する機能と、前記基地局装置からのハンドオーバ指示が、前記測定報告によってリレータイプ情報を通知したセルへのハンドオーバ指示である場合に、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを前記リレータイプ情報に基づき設定する機能と、前記設定した受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視する機能と、前記通知された受信リソースにおいて自局宛のセル無線ネットワーク一時識別子を含む制御チャネルを受信する機能とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、リレーのタイプを考慮したモビリティ処理を実現する通信システム、基地局装置、リレー局装置、受信方法および集積回路を提供することが可能となる。

本発明の実施形態に係る基地局装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るリレー局装置の一例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態におけるハンドオーバ手順を示したシーケンスチャートである。 本発明の第１の実施形態における監視リソース設定手順の一例を示したフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における監視リソース設定手順の別の例を示したフローチャートである。 本発明の第２の実施形態におけるハンドオーバ手順を示したシーケンスチャートである。 本発明の第２の実施形態における監視リソース設定手順の一例を示したフローチャートである。 従来の通信システムのフレーム構成の一例を示す図である。 従来の通信システム構成の一例を示す図である。 従来のリレー局装置の始動手順を示したシーケンスチャートである。

本発明の実施形態を説明する前に、本発明に関する物理チャネルについて説明する。

ＬＴＥで使用される物理チャネル（または物理シグナル）について説明を行なう。物理チャネルは、基地局装置から移動局装置へ送信される下りリンクにおける下りリンクチャネルと、移動局装置から基地局装置へ送信される上りリンクにおける上りリンクチャネルとが存在する。物理チャネルは、ＬＴＥにおいて、今後追加、または、その構造が変更される可能性もあるが、変更された場合でも本発明の各実施形態の説明には影響しない。

同期シグナル（Synchronization Signals）は、３種類のプライマリ同期シグナルと、サブキャリアごとに互い違いに配置される３１種類の符号から構成されるセカンダリ同期シグナルとで構成され、プライマリ同期シグナルとセカンダリ同期シグナルの信号の組み合わせによって、基地局装置を識別する５０４通りのセル識別子（物理セルＩＤ、Physical Cell Identifier；ＰＣＩ）と、無線同期のためのフレームタイミングが示される。移動局装置やリレー局装置は、セルサーチによって受信した同期シグナルから送信タイミング（フレームタイミング）やセルの物理セルＩＤなどを特定する。

物理報知情報チャネル（Physical Broadcast Channel；ＰＢＣＨ）は、セル内の移動局装置で共通に用いられる制御パラメータ（報知情報（システム情報）；System information）を通知する目的で送信される。物理報知情報チャネルで通知されない報知情報は、下りリンク制御チャネルで無線リソースが通知され、下りリンクデータチャネルを用いてレイヤ３メッセージ（システムインフォメーション）で送信される。報知情報として、セル個別の識別子を示すセルグローバル識別子（Cell Global Identifier；ＣＧＩ）、アクセスできる端末のクラス、ページングによる待ち受けエリアを管理するトラッキングエリア識別子（Tracking Area Identifier；ＴＡＩ）、セルの周波数帯域幅や下りリンクと上りリンクの周波数帯域の対応関係、ＭＢＳＦＮサブフレームやＭＢＭＳサービスで用いられるＭＢＳＦＮサブフレーム割り当ての情報などが通知される。アイドル状態の移動局装置やリレー局装置は、セルサーチによって検出されたセルから上記の報知情報を取得して自局が通信するための最適なセルを選択する。

下りリンクリファレンスシグナルは、セル毎に所定の電力で送信されるパイロットシグナルである。また、下りリンクリファレンスシグナルは、所定の規則に基づき周波数・時間位置で周期的に繰り返される既知の信号であり、信号の位置や系列は物理セルＩＤによって一意に定められる。移動局装置は、下りリンクリファレンスシグナルを受信することでセル毎の受信品質（受信電力や信号対干渉雑音比など）を測定する。また、移動局装置は、下りリンクリファレンスシグナルと同時に送信される下りリンク制御チャネル、または下りリンクデータチャネルの復調のための参照用の信号としても下りリンクリファレンスシグナルを使用する。下りリンクリファレンスシグナルに使用される系列は、セル毎に識別可能な系列が用いられる。なお、下りリンクリファレンスシグナルはセル固有ＲＳ（Cell-specific reference signals）と記載される場合もあるが、その用途と意味は同じである。

下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel；ＰＤＣＣＨ）は、各サブフレームの先頭からいくつかのＯＦＤＭシンボルで送信され、移動局装置に対して基地局装置のスケジューリングに従った無線リソース割当て情報や、送信電力の増減の調整量を指示する目的で使用される。移動局装置は、下りリンクデータや下りリンク制御データであるレイヤ３メッセージ（ページング、ハンドオーバーコマンドなど）を送受信する前に自局宛の下りリンク制御チャネルを監視（モニタ）し、自局宛の下りリンク制御チャネルを受信することで、送信時には上りリンクグラント、受信時には下りリンクグラントと呼ばれる無線リソース割当て情報を取得する必要がある。

下りリンクデータチャネル（Physical Downlink Shared Channel；ＰＤＳＣＨ）は、下りリンクデータの他、下りリンク制御データであるレイヤ３メッセージとしてページングや報知情報を通知するためにも使用される。下りリンクデータチャネルの無線リソース割当て情報は、下りリンク制御チャネルで示される。

また、リレー局装置用の下りリンク制御チャネルと下りリンクデータチャネルもあり、それぞれ、Ｒ−ＰＤＣＣＨ、Ｒ−ＰＤＳＣＨと呼ばれる。Ｒ−ＰＤＣＣＨおよびＲ−ＰＤＳＣＨが配置されるリソースは、ＲＲＣレイヤにおけるリレー局サブフレーム設定メッセージ（ＲＮ−ＳｕｂｆｒａｍｅＣｏｎｆｉｇ）を用いて基地局装置からリレー局装置に通知される。リレー局サブフレーム設定メッセージには、リレー局装置用下りリンクリソース（Ｒ−ＰＤＣＣＨおよびＲ−ＰＤＳＣＨ）の配置（サブフレーム）情報、Ｒ−ＰＤＣＣＨのタイプ情報、復調に用いる参照信号の設定、サブフレーム内におけるＲ−ＰＤＳＣＨの開始ＯＦＤＭシンボル位置情報、上りリンク制御チャネルに関する情報などが含まれる。さらに、Ｒ−ＰＤＣＣＨ、Ｒ−ＰＤＳＣＨと同様のシグナリングの仕組みを通常の移動局装置にも適用するために、Ｅ−ＰＤＣＣＨ、Ｅ−ＰＤＳＣＨと呼ばれるチャネルも検討されている。

上りリンクデータチャネル（Physical Uplink Shared Channel；ＰＵＳＣＨ）は、主に上りリンクデータと上りリンク制御データを送信し、下りリンクの受信品質やＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの制御データを含めることも可能である。また、下りリンクと同様に上りリンクデータチャネルの無線リソース割当て情報は、下りリンク制御チャネルで示される。

ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel；ＰＲＡＣＨ）は、プリアンブル系列を通知するために使用されるチャネルであり、ガードタイムを持つ。ランダムアクセスチャネルは、移動局装置の基地局装置へのアクセス手段として用いられる。移動局装置は、上りリンク制御チャネル未設定時の送信データのスケジューリング要求や、上りリンク送信タイミングを基地局装置の受信タイミングウィンドウに合わせるために必要な送信タイミング調整情報の要求にランダムアクセスチャネルを用いる。送信タイミング調整情報を受信した移動局装置は、送信タイミング調整情報の有効時間を設定し、有効時間中は送信タイミング調整状態、有効期間外は、送信タイミング非調整状態として状態を管理する。基地局装置は、移動局装置に対して個別プリアンブル系列（Dedicated preamble）を割り当てて、ランダムアクセスを開始させることも可能である。

マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel；ＰＭＣＨ）は、マルチキャスト信号の送信に使用されるチャネルであり、ＭＢＭＳの制御情報であるマルチキャスト制御チャネル（Multicast Control Channel；ＭＣＣＨ）やＭＢＭＳのトラフィックデータであるマルチキャストトラフィックチャネル（Multicast Traffic Channel；ＭＴＣＨ）の送信に利用される。なお、それ以外の物理チャネルは、本発明の各実施形態に直接関わらないため詳細な説明は省略する。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について以下に説明する。

図１は、本発明の実施形態による基地局装置１の一例を示すブロック図である。本基地局装置１は、受信部１０１、復調部１０２、復号部１０３、制御部１０４、符号部１０５、変調部１０６、送信部１０７、ネットワーク信号送受信部１０８、上位レイヤ１０９から構成される。

上位レイヤ１０９は、下りリンクトラフィックデータと下りリンク制御データを符号部１０５へ出力する。符号部１０５は、入力された各データを符号化し、変調部１０６へ出力する。変調部１０６は、符号部１０５から入力された信号の変調を行なう。また、変調部１０６において変調された信号は、下りリンクリファレンスシグナルが多重され、周波数領域の信号としてマッピングされる。送信部１０７は、変調部１０６から入力された信号を時間領域の信号へ変換し、変換した信号を既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行なうと共に送信する。下りリンク制御データが配置される下りリンクデータチャネルは、典型的にはレイヤ３メッセージ（ＲＲＣ（Radio Resource Control）メッセージ）を構成する。

また、受信部１０１は、リレー局装置２（図２参照）や図示しない移動局装置からの受信信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。受信部１０１で変換されたデジタル信号は、復調部１０２へ入力されて復調される。復調部１０２で復調された信号は、続いて復号部１０３へ入力されて復号される。復号部１０３は、受信信号を上りリンクトラフィックデータと上りリンク制御データに適切に分離し、それぞれ上位レイヤ１０９へ出力する。

これら各ブロックの制御に必要な基地局装置制御情報は、上位レイヤ１０９より制御部１０４へ入力され、制御部１０４からは、送信に関連する基地局装置制御情報が送信制御情報として、符号部１０５、変調部１０６、送信部１０７の各ブロックに、受信に関連する基地局装置制御情報が受信制御情報として、受信部１０１、復調部１０２、復号部１０３の各ブロックに適切に入力される。

一方、ネットワーク信号送受信部１０８は、複数の基地局装置１間（または制御局装置（ＭＭＥ）、ゲートウェイ装置（Ｇａｔｅｗａｙ）、ＭＣＥ）と基地局装置１との間の制御メッセージの送信または受信を行なう。制御メッセージはネットワーク回線を経由して送受信される。制御メッセージは、Ｓ１インターフェースやＸ２インターフェースやＭ１インターフェースやＭ２インターフェースと呼ばれる論理インターフェース上でやり取りされる。

また、基地局装置１のＲＲＣ部は、上位レイヤ１０９の一部として存在する。図１において、その他の基地局装置１の構成要素は本実施形態に関係ないため省略してある。

図２は、本発明の実施形態によるリレー局装置２の一例を示すブロック図である。本基地局装置１は、第１の受信部２０１、第１の復調部２０２、第１の復号部２０３、ランダムアクセス処理部２０４、受信品質測定部２１７、第１の制御部２０５、第１の符号部２０７、第１の変調部２０８、第１の送信部２０９、上位レイヤ２０６、第２の受信部２１０、第２の復調部２１１、第２の復号部２１２、第２の制御部２１３、第２の符号部２１４、第２の変調部２１５、第２の送信部２１６から構成される。

リレー局装置２は基地局装置１とバックホールリンクで通信を行い、図示しない移動局装置とアクセスリンクで通信を行う。

上位レイヤ２０６は、バックホールリンクの通信として、Ｕｎ上りリンクトラフィックデータとＵｎ上りリンク制御データを第１の符号部２０７へ出力する。また、上位レイヤ２０６は、ランダムアクセス処理を行うための情報をランダムアクセス処理部２０４へ出力する。第１の符号部２０７は、上位レイヤ２０６から入力された各データや、ランダムアクセス処理部２０４から入力されたランダムアクセスのための信号を符号化し、第１の変調部２０８へ出力する。第１の変調部２０８は、符号部２０７から入力された信号の変調を行なう。また、第１の変調部２０８において、変調された信号は、上りリンクリファレンスシグナルが多重され、周波数領域の信号としてマッピングされる。第１の送信部２０９は、第１の変調部２０８から入力された信号を時間領域の信号へ変換し、変換した信号を既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行なうと共に送信する。

また、第１の受信部２０１は、基地局装置１からの受信信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。第１の受信部２０１で変換されたデジタル信号は、第１の復調部２０２へ入力されて復調される。第１の復調部２０２で復調された信号は続いて第１の復号部２０３へ入力されて復号される。第１の復号部２０３は、受信信号をＵｎ下りリンクトラフィックデータとＵｎ下りリンク制御データに適切に分離し、それぞれ上位レイヤ２０６へ出力する。また、第１の復号部２０３で復号されたランダムアクセス処理に関する情報はランダムアクセス処理部２０４に入力される。また、受信品質測定部２１７は第１の復調部２０２で検出された下りリファレンスシグナルや同期シグナルなどの受信電力から算出される受信品質を測定し、物理セルＩＤと対にして保持して、上位レイヤ２０６に通知する。

これらバックホールリンクに関する各ブロックの制御に必要なバックホールリンク制御情報は、上位レイヤ２０６より第１の制御部２０５へ入力され、第１の制御部２０５からは、送信に関連する制御情報が送信制御情報として、ランダムアクセス処理部２０４、第１の符号部２０７、第１の変調部２０８、第１の送信部２０９の各ブロックに、受信に関連する制御情報が受信制御情報として、第１の受信部２０１、第１の復調部２０２、第１の復号部２０３の各ブロックに適切に入力される。

また、上位レイヤ２０６は、アクセスリンクの通信として、Ｕｕ下りリンクトラフィックデータとＵｕ下りリンク制御データを第２の符号部２１４へ出力する。第２の符号部２１４は、上位レイヤから入力された各データを符号化し、第２の変調部２１５へ出力する。第２の変調部２１５は、第２の符号部２１４から入力された信号の変調を行なう。また、第２の変調部２１５において、変調された信号は、下りリンクリファレンスシグナルが多重され、周波数領域の信号としてマッピングされる。第２の送信部２１６は、第２の変調部２１５から入力された信号を時間領域の信号へ変換し、変換した信号を既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行なうと共に送信する。

また、第２の受信部２１０は、移動局装置からの受信信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。変換されたデジタル信号は、第２の復調部２１１へ入力されて復調される。第２の復調部２１１で復調された信号は続いて第２の復号部２１２へ入力されて復号される。第２の復号部２１２は、受信信号をＵｕ上りリンクトラフィックデータとＵｕ上りリンク制御データに適切に分離し、それぞれ上位レイヤ２０６へ出力する。

これらアクセスリンクに関する各ブロックの制御に必要なアクセスリンク制御情報は、上位レイヤ２０６より第２の制御部２１３へ入力され、第２の制御部２１３からは、送信に関連する制御情報が送信制御情報として、第２の符号部２１４、第２の変調部２１５、第２の送信部２１６の各ブロックに、受信に関連する制御情報が受信制御情報として、第２の受信部２１０、第２の復調部２１１、第２の復号部２１２の各ブロックに適切に入力される。図２において、その他の基地局装置１の構成要素は本実施形態に関係ないため省略してある。また、図２においてバックホールリンクの送受信に用いる各処理部と、アクセスリンクに用いる各処理部とはその一部あるいは全てを共通化してもよい。この場合、バックホールリンクの処理とアクセスリンクの処理は時分割で行われる。また、ランダムアクセス処理部２０４は、リレー局装置２のデータリンク層を管理するＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の一部として存在する。

続いて、本実施形態の通信システムにおけるリレー局装置２のハンドオーバ手順について、図３を用いて説明を行なう。なお、本実施形態ではリレー局装置２がハンドオーバによりハンドオーバ前の基地局装置（Ｓｏｕｒｃｅ ｅＮＢ）とハンドオーバ後の基地局装置（Ｔａｒｇｅｔ ｅＮＢ）が異なる場合のセルに移る例を説明するが、これに限らず、同一基地局装置のセル間の移動にも適用することもできる。この場合、基地局装置間のＸ２インターフェースを用いた通信は行われず、基地局装置単体で閉じたハンドオーバ制御が行われる。

図３において、まず第１の基地局装置１は、第２の基地局装置１に対してリレー局装置２のハンドオーバ要求メッセージを通知する（ステップＳ３１）。ここでハンドオーバ要求メッセージはリレー局装置専用のメッセージであっても既存の基地局装置用のメッセージ（ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴ）の流用であってもよい。前記ハンドオーバ要求メッセージには、リレー局装置２の通信能力に関する情報やネットワークリソースの割り当て情報、無線リソースの割り当て情報が含まれる。ステップＳ３１によってハンドオーバ要求メッセージを受け取った第２の基地局装置１は、ハンドオーバを承認する場合、第１の基地局装置１に対してハンドオーバ要求承認メッセージを通知する（ステップＳ３２）。ここでハンドオーバ要求承認メッセージはリレー局装置専用のメッセージであっても既存の基地局装置用のメッセージ（ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＲＥＱＵＥＳＴ ＡＣＫ）の流用であってもよいし、また複数のメッセージで構成されてもよい。前記ハンドオーバ要求承認メッセージには、後述するランダムアクセスレスポンスの受信リソースとして移動局装置向けの下りリンクリソース（ＰＤＣＣＨおよびＰＤＳＣＨ）を用いるかリレー局装置用下りリンクリソース（Ｒ−ＰＤＣＣＨおよびＲ−ＰＤＳＣＨ）を用いるかを識別可能な情報、およびリレー局装置用下りリンクリソースの配置されるサブフレーム情報が含まれる。

第１の基地局装置１は、ランダムアクセスプリアンブル送信リソースに関する情報（プリアンブル送信リソース情報（ＰＲＡＣＨ Ｍａｓｋ Ｉｎｄｅｘ）、プリアンブル番号（Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ｉｎｄｅｘ）など）、前記ランダムアクセスレスポンスの受信リソース情報およびハンドオーバ先セルにおいてリレー局装置２に割り当てられるセル無線ネットワーク一時識別子（Cell-Radio Network Temporary Identity；Ｃ−ＲＮＴＩ）を含むＲＲＣ接続再設定メッセージを、リレー局装置２に対して通知し、ハンドオーバをリレー局装置に指示する（ステップＳ３３）。ここでＲＲＣ接続再設定メッセージはリレー局装置専用のメッセージであっても既存の移動局装置用のメッセージ（ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）の流用であってもよい。また、ＲＲＣ接続再設定メッセージには第２の基地局装置１のリレー局リンク用下りリンクリソースの配置情報を含んでもよい。この際、第２の基地局装置１から通知されたリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報が、現状リレー局装置２に割り当てられているリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報と異なる場合にのみ通知してもよいし、常に通知してもよい。また、リレー局装置２がタイプＢリレー局装置である場合には通知する必要はないが、リレー局装置用下りリンクリソースを明示的に割り当てる（タイプＡリレー局装置として動作させる）ために通知してもよい。

ＲＲＣ接続再設定メッセージを受信したリレー局装置２は、前記ランダムアクセスレスポンスの受信リソース情報に基づいて、自局宛メッセージを抽出するためのセル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソースを設定する（ステップＳ３４）。

ここでステップＳ３４のセル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソース設定の具体的な一例を図４および図５のフローチャートを用いて説明する。

まず図４において、リレー局装置２は、ＲＲＣ接続再設定メッセージを確認し、ランダムアクセスレスポンスの受信リソースとしてリレー局装置用下りリンクリソースが指定されているか（セル無線ネットワーク一時識別子を監視する制御チャネルにＲ−ＰＤＣＣＨが指定されているか）を判断する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１でリレー局装置用下りリンクリソースが指定されなかった場合、セル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソース（制御チャネル）をＰＤＣＣＨに設定し（ステップＳ４６）、処理を終了する。

ステップＳ４１でリレー局装置用下りリンクリソースが指定された場合、ＲＲＣ接続再設定メッセージにリレー局サブフレーム設定が含まれているかを判断する（ステップＳ４２）。ステップＳ４２でリレー局サブフレーム設定指示がない場合、現在設定されているリレー局装置用下りリンクリソースの配置でＲ−ＰＤＣＣＨを監視するように設定し（ステップＳ４５）、処理を終了する。

ステップＳ４２でリレー局サブフレーム設定指示がある場合、設定指示により設定されるリレー局装置用下りリンクリソースの配置と現在設定されているリレー局装置用下りリンクリソースの配置を比較する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３で配置が同一である場合、ステップＳ４５に遷移し、現在設定されているリレー局装置用下りリンクリソースの配置でＲ−ＰＤＣＣＨを監視するように設定し、処理を終了する。

ステップＳ４３で配置が異なる場合、リレー局装置２は、指示されたリレー局サブフレーム設定に基づきバックホールリンクのサブフレーム設定を変更し、さらに必要に応じてアクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム設定を変更し、配下の移動局装置に変更を通知する（ステップＳ４４）。次にリレー局装置２はステップＳ４５に遷移し、新たに設定されたリレー局装置用下りリンクリソースの配置でＲ−ＰＤＣＣＨを監視するように設定し、処理を終了する。

リレー局装置２は、ステップＳ４２でリレー局サブフレーム設定指示がある場合、ステップＳ４３における配置の比較を行わず、ステップＳ４４の処理を実行してもよい。

また別の例として図５において、リレー局装置２は、ＲＲＣ接続再設定メッセージを確認し、ランダムアクセスレスポンスの受信リソースとしてリレー局装置用下りリンクリソースが指定されているかを判断する（ステップＳ５１）。ステップＳ５１でリレー局装置用下りリンクリソースが指定されなかった場合、セル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソースをＰＤＣＣＨに設定し（ステップＳ５７）、処理を終了する。

ステップＳ５１でリレー局装置用下りリンクリソースが指定された場合、ＲＲＣ接続再設定メッセージにリレー局サブフレーム設定が含まれているかを判断する（ステップＳ５２）。ステップＳ５２でリレー局サブフレーム設定指示がない場合、現在設定されているリレー局装置用下りリンクリソースの配置でＲ−ＰＤＣＣＨを監視するように設定し（ステップＳ５５）、処理を終了する。

ステップＳ５２でリレー局サブフレーム設定指示がある場合、設定指示により設定されるリレー局装置用下りリンクリソースの配置と現在設定されているリレー局装置用下りリンクリソースの配置を比較する（ステップＳ５３）。ステップＳ４３で両者の間で共通の配置（共通サブフレーム）が存在する場合、共通サブフレームでＲ−ＰＤＣＣＨを監視するように設定し（ステップＳ５６）、処理を終了する。

ステップＳ４３で共通サブフレームが存在しない場合、リレー局装置２は、指示されたリレー局サブフレーム設定に基づきバックホールリンクのサブフレーム設定を変更し、さらに必要に応じてアクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム設定を変更し、配下の移動局装置に変更を通知する（ステップＳ５４）。

次にリレー局装置２はステップＳ５５に遷移し、新たに設定されたリレー局装置用下りリンクリソースでＲ−ＰＤＣＣＨを監視するように設定し、処理を終了する。

図３の説明に戻り、ステップＳ３４でセル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソースの設定を行ったリレー局装置２は、割り当てられたプリアンブル送信リソースを用いて、指定されたプリアンブル番号に対応するランダムアクセスプリアンブルを送信する（ステップＳ３５）。

第２の基地局装置１は、リレー局装置２からのランダムアクセスプリアンブルを検出すると、ランダムアクセスプリアンブルの受信タイミングから、リレー局装置２から第２の基地局装置１への送信タイミングのずれ量を算出する。

次に第２の基地局装置１は、第１の基地局装置１に通知したランダムアクセスレスポンスの受信リソース情報に基づき、リレー局装置２宛の応答（ランダムアクセスレスポンス）を示すためのセル無線ネットワーク一時識別子をＰＤＣＣＨかＲ−ＰＤＣＣＨかの何れかに配置し、前記タイミングのずれ量に基づいた送信タイミング調整情報を含むランダムアクセスレスポンスメッセージを、前記セル無線ネットワーク一時識別子が配置された制御チャネル（ＰＤＣＣＨあるいはＲ−ＰＤＣＣＨ）で指示されるデータチャネル（ＰＤＳＣＨあるいはＲ−ＰＤＳＣＨ）に配置して送信する（ステップＳ３６）。

ここで、第２の基地局装置１は、リレー局装置用下りリンクリソースを用いる際に、第１の基地局装置１から通知されたリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報が第２の基地局装置１で設定されるリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報と異なる場合に、共通サブフレームにＲ−ＰＤＣＣＨおよびＲ−ＰＤＳＣＨを配置する。

例えば、第１の基地局装置１のリレー局装置用下りリンクリソースが図８のサブフレーム番号＃２、＃３、＃７であり、第２の基地局装置１のリレー局装置用下りリンクリソースがサブフレーム番号＃２、＃７、＃８である場合、Ｒ−ＰＤＣＣＨおよびＲ−ＰＤＳＣＨをサブフレーム番号＃２か＃７の何れかに配置する。共通サブフレームが存在しない場合は、第２の基地局装置１で設定されるリレー局装置用下りリンクリソースの何れかに配置する。

リレー局装置２は、ステップＳ３４で設定したリソースで制御チャネル（ＰＤＣＣＨあるいはＲ−ＰＤＣＣＨ）に含まれるセル無線ネットワーク一時識別子を監視し、自局に割り当てられたセル無線ネットワーク一時識別子があることを検出すると、前記制御チャネルで指定されるデータチャネル（ＰＤＳＣＨあるいはＲ−ＰＤＳＣＨ）に配置されたランダムアクセスレスポンスメッセージの中身を確認して、ランダムアクセスレスポンスメッセージに含まれる送信タイミング調整情報を用いて上りリンクの送信タイミングを調整する。

リレー局装置２は、ハンドオーバ先のセルへの接続が成功すると、接続が成功したセルにおいて、ＲＲＣ接続再設定完了メッセージを送信する（ステップＳ３７）。ここでＲＲＣ接続再設定完了メッセージはリレー局装置専用のメッセージであっても既存の移動局装置用のメッセージ（ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｍｐｌｅｔｅ）の流用であってもよい。

ここで、前記図５のステップＳ５６において、共通サブフレームでＲ−ＰＤＣＣＨを監視するようにリレー局装置２が設定されていた場合、セルへの接続が成功した後に、通知されていたリレー局サブフレーム設定に基づきバックホールリンクのサブフレーム設定を変更し、必要に応じてアクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム設定を変更し、配下の移動局装置に変更を通知してもよい。

ＲＲＣ接続再設定完了メッセージを受け取った第２の基地局装置１は第１の基地局装置１に対してハンドオーバ完了を通知する（ステップＳ３８）。また、第２の基地局装置１は、ハンドオーバ完了後にリレー局装置２に対してリソースの割り当てを行う。ここでハンドオーバ完了メッセージはリレー局装置専用のメッセージであっても既存の基地局装置用のメッセージ（ＨＡＮＤＯＶＥＲ ＣＯＭＰＬＥＴＥ）の流用であってもよい。

上述のように、リレー局装置２は、リレータイプおよびハンドオーバ元とハンドオーバ先のセルのリレー局装置用下りリンクリソースの配置の違いに基づいて、ハンドオーバ時のバックホールリンクのサブフレームおよびランダムアクセス処理に使用するリソースを設定し、ハンドオーバ先のセルを管理する第２の基地局装置１は、自局のリレー局サブフレーム設定と第１の基地局装置１のリレー局サブフレーム設定とに基づき、ランダムアクセスプリアンブルを受信するリソースおよびセル無線ネットワーク一時識別子を含む制御情報とランダムアクセスレスポンスメッセージを配置するリソースを設定することにより、ハンドオーバ時のサブフレーム再設定の処理を削減することが可能となる。

なお、本実施形態では、ハンドオーバ先セルのリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報をハンドオーバ要求承認メッセージに含めてハンドオーバ元セルの基地局装置に通知しているがこれに限らず、予め他のメッセージを利用して前記情報を基地局装置間で交換しておいてもよい。

また、本実施形態ではＲＲＣ接続再設定メッセージにランダムアクセスレスポンスの受信リソース情報に基づいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソースを設定しているが、これに限らず、例えばＲＲＣ接続再設定メッセージにリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報が含まれる場合にはＲ−ＰＤＣＣＨを監視するように設定し、リレー局装置用下りリンクリソースの配置情報が含まれない場合にはＰＤＣＣＨを監視するように設定してもよい。すなわち、セル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソースを明示することなく、リレー局装置用リソースの配置情報の有無で判断するようにしてもよい。

また、本実施形態ではハンドオーバ元とハンドオーバ先のリレー局装置用下りリンクリソースの配置が異なる場合に、ＰＤＣＣＨを用いてセル無線ネットワーク一時識別子を監視するハンドオーバ処理を行っているが、これに限らず、リレー局装置用下りリンクリソースの配置が異なる場合には図１０に示すフェーズ２のセル接続処理を行ってもよい。すなわち、ハンドオーバ元とハンドオーバ先のリレー局装置用下りリンクリソースの配置が同一あるいは共通となるサブフレームがある場合にはハンドオーバ処理を行い、そうでない場合には従来のセル接続処理を行うようにしてもよい。

［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態ではＲＲＣ接続再設定メッセージにセル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソースを設定するための情報が含まれる例を示したが、本実施形態では別の例を示す。

本実施形態の説明で用いる通信システム（基地局装置１およびリレー局装置２）の構成は第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。また、通信に用いられるメッセージも第１の実施形態と同様に新規のメッセージの利用あるいは既存のメッセージの流用が可能である。

本実施形態の通信システムにおけるリレー局装置２のハンドオーバ手順について、図６を用いて説明を行なう。

図６において、まずリレー局装置２は予め第１の基地局装置１から通知される設定（報告対象の周波数やセルＩＤ、および測定結果報告のイベント条件など）に従い、隣接セル測定を行う（ステップＳ６０１）。

次にリレー局装置２は、イベント条件が成立した場合、報告条件に合致する測定結果をレイヤ３メッセージである測定報告に含め、第１の基地局装置１へ送信する（ステップＳ６０２）。測定報告は、例えばレイヤ３メッセージのＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｒｅｐｏｒｔである。前記測定報告には少なくとも測定されたセルの識別子と当該セルにリレー局装置２が接続した場合のリレータイプ（当該セルをＤｅＮＢとする場合にリレー局装置用下りリンクリソースが必要か否か）の情報が含まれる。なお、リレータイプの情報は現状のリレータイプから変更がある場合、あるいは既定のリレータイプと異なるリレータイプとなる場合にのみ通知するようにしてもよい。

前記測定報告を受信した第１の基地局装置１は、前記測定報告に基づいてハンドオーバの要否およびハンドオーバ先を判断する（ステップＳ６０３）。ハンドオーバが必要と判断された場合、第１の基地局装置１はハンドオーバ先候補のセルを管理する基地局装置１（ここでは第２の基地局装置１）に対してリレー局装置２のハンドオーバ要求メッセージを通知する（ステップＳ６０４）。前記ハンドオーバ要求メッセージには、第１の基地局装置１のリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報およびリレー局装置２から報告されたリレータイプ情報が含まれる。

ハンドオーバ要求メッセージを受け取った第２の基地局装置１は、ハンドオーバを承認する場合、第１の基地局装置１に対してハンドオーバ要求承認メッセージを通知する（ステップＳ６０５）。ハンドオーバ要求承認メッセージには第２の基地局装置１のリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報を含めてもよい。

第１の基地局装置１は、ランダムアクセスプリアンブル送信リソースに関する情報（プリアンブル送信リソース情報（ＰＲＡＣＨ Ｍａｓｋ Ｉｎｄｅｘ）、プリアンブル番号（Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ｉｎｄｅｘ）など）およびハンドオーバ先セルにおいてリレー局装置２に割り当てられるセル無線ネットワーク一時識別子を含むＲＲＣ接続再設定メッセージを、リレー局装置２に対して通知し、ハンドオーバをリレー局装置に指示する（ステップＳ６０６）。

また、ＲＲＣ接続再設定メッセージには第２の基地局装置１のリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報を含んでもよい。この際、第２の基地局装置１から通知されたリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報が、現状リレー局装置２に割り当てられているリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報と異なる場合にのみ通知してもよいし、常に通知してもよい。また、リレー局装置２がタイプＢリレー局装置である場合には通知する必要はないが、リレー局装置用下りリンクリソースを明示的に割り当てる（タイプＡリレー局装置として動作させる）ために通知してもよい。

ＲＲＣ接続再設定メッセージを受信したリレー局装置２は、前記ＲＲＣ接続再設定メッセージに含まれるハンドオーバ先のセル識別子に基づいて、自局宛メッセージを抽出するためのセル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソースを設定する（ステップＳ６０７）。

ここでステップＳ６０７の具体的なリソース設定の一例を図７のフローチャートを用いて説明する。

まず図７において、リレー局装置２は、ＲＲＣ接続再設定メッセージを確認し、リレー局サブフレーム設定指示が含まれているかを判断する（ステップＳ７１）。

ステップＳ７１で設定指示が含まれない場合、当該セルに接続した場合のリレータイプを事前の測定報告にて通知したかを判断する（ステップＳ７２）。ステップＳ７２にて事前にタイプＢのリレー局装置となることを通知していた場合、セル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソース（制御チャネル）をＰＤＣＣＨに設定し（ステップＳ７３）、処理を終了する。

ステップＳ７２にて通知を行っていない場合あるいはタイプＡのリレー局装置となることを通知していた場合、現在設定されているリレー局装置用リソースの配置でＲ−ＰＤＣＣＨを監視するように設定し（ステップＳ７４）、処理を終了する。

ステップＳ７１で設定指示が含まれる場合、設定指示により設定されるリレー局装置用下りリンクリソースの配置と現在設定されているリレー局装置用下りリンクリソースの配置を比較する（ステップＳ７５）。ステップＳ７５で両者の間で共通の配置（共通サブフレーム）が存在する場合、共通サブフレームでＲ−ＰＤＣＣＨを監視するように設定し（ステップＳ７７）、処理を終了する。

ステップＳ７５で共通サブフレームが存在しない場合、リレー局装置２は、指示されたリレー局サブフレーム設定に基づきバックホールリンクのサブフレーム設定を変更し、さらに必要に応じてアクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム設定を変更し、配下の移動局装置に変更を通知する（ステップＳ７６）。

次にリレー局装置２はステップＳ７４に遷移し、新たに設定されたリレー局装置用下りリンクリソースでＲ−ＰＤＣＣＨを監視するように設定し、処理を終了する。

図６の説明に戻り、ステップＳ６０７でセル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソースの設定を行ったリレー局装置２は、割り当てられたプリアンブル送信リソースを用いて、指定されたプリアンブル番号に対応するランダムアクセスプリアンブルを送信する（ステップＳ６０８）。

第２の基地局装置１は、リレー局装置２からのランダムアクセスプリアンブルを検出すると、ランダムアクセスプリアンブルの受信タイミングから、リレー局装置２から第２の基地局装置１への送信タイミングのずれ量を算出する。

次に第２の基地局装置１は、第１の基地局装置１から通知されたリレータイプ情報および第１の基地局装置１のリレー局装置用リソースの配置情報に基づき、リレー局装置２宛の応答（ランダムアクセスレスポンス）を示すためのセル無線ネットワーク一時識別子をＰＤＣＣＨかＲ−ＰＤＣＣＨかの何れかに配置し、前記タイミングのずれ量に基づいた送信タイミング調整情報を含むランダムアクセスレスポンスメッセージを、前記セル無線ネットワーク一時識別子が配置された制御チャネル（ＰＤＣＣＨあるいはＲ−ＰＤＣＣＨ）で指示されるデータチャネル（ＰＤＳＣＨあるいはＲ−ＰＤＳＣＨ）に配置して送信する（ステップＳ６０９）。

ここで、第２の基地局装置１は、リレー局装置用下りリンクリソースを用いる際に、第１の基地局装置１から通知されたリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報が第２の基地局装置１で設定されるリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報と異なる場合に、共通サブフレームにＲ−ＰＤＣＣＨおよびＲ−ＰＤＳＣＨを配置する。

例えば、第１の基地局装置１のリレー局装置用下りリンクリソースが図８のサブフレーム番号＃２、＃３、＃７であり、第２の基地局装置１のリレー局装置用下りリンクリソースがサブフレーム番号＃２、＃７、＃８である場合、Ｒ−ＰＤＣＣＨおよびＲ−ＰＤＳＣＨをサブフレーム番号＃２か＃７の何れかに配置する。共通サブフレームが存在しない場合は、第２の基地局装置１で設定されるリレー局装置用下りリンクリソースの何れかに配置する。

リレー局装置２は、ステップＳ６０７で設定したリソースで制御チャネル（ＰＤＣＣＨあるいはＲ−ＰＤＣＣＨ）に含まれるセル無線ネットワーク一時識別子を監視し、自局に割り当てられたセル無線ネットワーク一時識別子があることを検出すると、前記制御チャネルで指定されるデータチャネル（ＰＤＳＣＨあるいはＲ−ＰＤＳＣＨ）に配置されたランダムアクセスレスポンスメッセージの中身を確認して、ランダムアクセスレスポンスメッセージに含まれる送信タイミング調整情報を用いて上りリンクの送信タイミングを調整する。

リレー局装置２は、ハンドオーバ先のセルへの接続が成功すると、接続が成功したセルにおいて、ＲＲＣ接続再設定完了メッセージを通知する（ステップＳ６１０）。

ここで、図７のステップＳ７７において、共通サブフレームでＲ−ＰＤＣＣＨを監視するようにリレー局装置２が設定されていた場合、セルへの接続が成功した後に、通知されていたリレー局サブフレーム設定に基づきバックホールリンクのサブフレーム設定を変更し、必要に応じてアクセスリンクのＭＢＳＦＮサブフレーム設定を変更し、配下の移動局装置に変更を通知してもよい。

ＲＲＣ接続再設定完了メッセージを受け取った第２の基地局装置１は第１の基地局装置１に対してハンドオーバ完了を通知する（ステップＳ６１１）。また、第２の基地局装置１は、ハンドオーバ完了後にリレー局装置２に対してリソースの割り当てを行う。

上述のように、リレー局装置２は、予め第１の基地局装置１に通知したハンドオーバ先候補セルにおけるリレータイプの情報と、第１の基地局装置１から通知されるリレー局サブフレーム設定に基づきハンドオーバ後のリレータイプと、セル無線ネットワーク一時識別子を監視するリソースとを設定し、ハンドオーバ先のセルを管理する第２の基地局装置１は、第１の基地局装置１から通知されるリレー局装置２のリレータイプとリレー局サブフレーム設定に基づき、ランダムアクセスプリアンブルを受信するリソースおよびセル無線ネットワーク一時識別子を含む制御情報とランダムアクセスレスポンスメッセージを配置するリソースを設定することにより、ハンドオーバ時のサブフレーム再設定の処理やシグナリングを削減して、効率的なハンドオーバ処理を実現することが可能となる。

以上、本発明に係る実施形態の説明を行ってきたが、本発明におけるリレー局装置や基地局装置に関しては、基地局装置の各部の機能またはこれらの機能の一部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各実施形態で示した制御を行なってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

また、上記各実施形態に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。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。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よい。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。

また、上記各実施形態においてリレー局装置のＤｅＮＢとなるのは基地局装置であるものとして説明を行ったが、これに限らず、基地局装置の代わりにリレー局装置をＤｅＮＢとすることも可能である。この場合、リレー局装置がリレー局装置に接続することになる。また、Ｃ−ＲＮＴＩの代わりに、ランダムアクセスレスポンス識別情報（Random Access-Radio Network Temporary Identity；ＲＡ−ＲＮＴＩ）を用いることも可能である。

また、上記各実施形態では基地局装置間のインターフェース（Ｘ２インターフェース）を用いた場合のハンドオーバ処理について説明したが、これに限らず、Ｘ２インターフェースの代わりにＳ１インターフェースを用いたＭＭＥを経由するハンドオーバ処理を行ってもよい。この場合は、基地局装置間で直接通信を行うのではなく、各基地局装置のＭＭＥを通じたハンドオーバ処理となる。

以上、本発明の実施形態について特定の具体例に基づいて詳述してきたが、本発明の趣旨ならびに特許請求の範囲は、これら特定の具体例に限定されないことは明らかである。すなわち、本明細書の記載は例示説明を目的としたものであり、本発明に対して何ら制限を加えるものではない。

１…基地局装置
２…リレー局装置
１０１、２０１、２１０…受信部
１０２、２０２、２１１…復調部
１０３、２０３、２１２…復号部
１０４、２０５、２１３…制御部
１０５、２０７、２１４…符号部
１０６、２０８、２１５…変調部
１０７、２０９、２１６…送信部
１０８…ネットワーク信号送受信部
１０９、２０６…上位レイヤ
２０４…ランダムアクセス処理部
２１７…受信品質測定部

Claims (12)

1. 基地局装置とリレー局装置とが通信を行なう通信システムであって、
   前記基地局装置は、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソース情報を前記リレー局装置に通知し、
   前記リレー局装置は、前記通知された受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視する
   ことを特徴とする通信システム。
2. 前記受信リソースはＰＤＣＣＨかＲ−ＰＤＣＣＨかの何れかである
   ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 基地局装置とリレー局装置とが通信を行なう通信システムであって、
   前記リレー局装置は、前記基地局装置からのハンドオーバ指示に、ハンドオーバ先セルのリレー局装置用下りリンクリソースの配置情報が含まれているか否かに基づき、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを決定し、前記受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視する
   ことを特徴とする通信システム。
4. 第１の基地局装置と第２の基地局装置とリレー局装置とを含む通信システムであって、
   前記リレー局装置は、通信中の前記第１の基地局装置に対して送信する測定報告に、前記測定報告に含まれる隣接セルに接続する場合のリレータイプ情報を含めて送信し、
   前記第１の基地局装置は、ハンドオーバ先のセルを管理する第２の基地局装置に対して前記リレータイプ情報を通知し、
   前記第２の基地局装置は、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理におけるランダムアクセスプリアンブルの受信リソースおよびランダムアクセスレスポンスの送信リソースを、前記リレータイプに基づき決定し、
   前記リレー局装置は、前記基地局装置からのハンドオーバ指示で、測定報告でリレータイプ情報を通知したセルがハンドオーバ先である場合に、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを前記リレータイプ情報に基づき決定し、前記受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視する
   ことを特徴とする通信システム。
5. リレー局装置と通信を行なう基地局装置であって、
   前記基地局装置は、前記リレー局装置に対して、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを指定する情報をＲＲＣ接続再設定メッセージに含めて送信する
   ことを特徴とする基地局装置。
6. 基地局装置と通信を行なうリレー局装置であって、
   前記リレー局装置は、前記基地局装置から、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソース情報を含むＲＲＣ接続再設定メッセージを受信し、前記通知された受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視する
   ことを特徴とするリレー局装置。
7. 基地局装置と通信を行うリレー局装置であって、
   前記リレー局装置は、隣接セルの測定を行い、前記隣接セルに接続する場合のリレータイプ情報と前記隣接セルの識別子とを含む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のハンドオーバ指示が、前記測定報告によってリレータイプ情報を通知したセルへのハンドオーバ指示である場合に、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを前記リレータイプ情報に基づき設定し、前記受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視する
   ことを特徴とするリレー局装置。
8. 第１の基地局装置およびリレー局装置と通信を行う第２の基地局装置であって、
   前記第２の基地局装置は、前記リレー局装置に対するリレータイプ情報を前記第１の基地局装置から受信し、
   前記リレータイプ情報に基づき、前記リレー局装置に対するハンドオーバ時のランダムアクセス処理におけるランダムアクセスレスポンスの送信リソースを決定し、前記送信リソースを用いて前記リレー局装置宛の応答を送信する
   ことを特徴とする基地局装置。
9. 基地局装置と通信を行なうリレー局装置の受信方法であって、
   前記リレー局装置は、
   前記基地局装置から、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースの情報を含むＲＲＣ接続再設定メッセージを受信するステップと、
   前記通知された受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視するステップと、
   前記通知された受信リソースにおいて自局宛のセル無線ネットワーク一時識別子を含む制御チャネルを受信するステップと
   を備えることを特徴とする受信方法。
10. 基地局装置と通信を行うリレー局装置の受信方法であって、
    前記リレー局装置は、
    隣接セルの測定を行い、前記隣接セルに接続する場合のリレータイプ情報と前記隣接セルの識別子とを含む測定報告を前記基地局装置に送信するステップと、
    前記基地局装置からのハンドオーバ指示が、前記測定報告によってリレータイプ情報を通知したセルへのハンドオーバ指示である場合に、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを前記リレータイプ情報に基づき設定するステップと、
    前記設定した受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視するステップと、
    前記通知された受信リソースにおいて自局宛のセル無線ネットワーク一時識別子を含む制御チャネルを受信するステップと
    を備えることを特徴とする受信方法。
11. 基地局装置と通信を行なうリレー局装置の集積回路であって、
    前記集積回路は、
    前記基地局装置から、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースの情報を含むＲＲＣ接続再設定メッセージを受信する機能と、
    前記通知された受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視する機能と、
    前記通知された受信リソースにおいて自局宛のセル無線ネットワーク一時識別子を含む制御チャネルを受信する機能と
    を備えることを特徴とする集積回路。
12. 基地局装置と通信を行うリレー局装置の集積回路であって、
    前記集積回路は、
    隣接セルの測定を行い、前記隣接セルに接続する場合のリレータイプ情報と前記隣接セルの識別子とを含む測定報告を前記基地局装置に送信する機能と、
    前記基地局装置からのハンドオーバ指示が、前記測定報告によってリレータイプ情報を通知したセルへのハンドオーバ指示である場合に、ハンドオーバ時のランダムアクセス処理における受信リソースを前記リレータイプ情報に基づき設定する機能と、
    前記設定した受信リソースにおいてセル無線ネットワーク一時識別子を監視する機能と、
    前記通知された受信リソースにおいて自局宛のセル無線ネットワーク一時識別子を含む制御チャネルを受信する機能と
    を備えることを特徴とする集積回路。