(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末と：
１または２以上の通信装置と；
前記１または２以上の通信装置のうちのいずれかと接続され、前記移動端末と通信する基地局と；
を備え、
前記移動端末は、
前記１または２以上の通信装置から送信されるリファレンス信号を受信する受信部、
前記受信部により前記１または２以上の通信装置から受信されたリファレンス信号に基づき、利用する通信装置を決定する決定部、
を有し、
前記１または２以上の通信装置の各々は、電力節約モードで動作する場合に前記リファレンス信号を送信せず、アクティブモードで動作する場合に前記リファレンス信号を送信し、
前記基地局は、
前記１または２以上の通信装置のうちのいずれかの通信装置を選択する選択部、および、
前記選択部により選択された通信装置が前記電力節約モードで動作している場合に、前記アクティブモードへの遷移を指示するモード制御部、
を有する、通信システム。
【請求項２】
前記基地局は、
前記移動端末の位置情報を取得する端末位置取得部を有し、
前記選択部は、前記端末位置取得部により取得される前記移動端末の位置情報に基づき前記通信装置の選択を行う、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記端末位置取得部は、前記移動端末から送信される信号の到来方向、および受信強度に基づいて前記移動端末の位置情報を取得する、請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記移動端末は、複数の基地局から送信される信号の各々の受信強度情報を前記基地局へ送信し、
前記端末位置取得部は、前記移動端末から受信される前記複数の基地局ごとの受信強度情報に基づいて前記移動端末の位置情報を取得する、請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
複数の基地局が、前記移動端末が送信する信号の受信強度情報を前記基地局へ送信し、
前記端末位置取得部は、前記移動端末が送信した信号の前記複数の基地局における受信強度に基づいて前記移動端末の位置情報を取得する、請求項２に記載の通信システム。
【請求項６】
前記移動端末は、前記基地局および前記１または２以上の通信装置から送信される信号の各々の受信強度情報を前記基地局へ送信し、
前記端末位置取得部は、前記移動端末から受信される受信強度情報に基づいて前記移動端末の位置情報を取得する、請求項２に記載の通信システム。
【請求項７】
前記移動端末は、ＧＰＳにより推定した自端末の位置情報を前記基地局へ送信し、
前記端末位置取得部は、前記移動端末から送信される前記移動端末の位置情報を取得する、請求項２に記載の通信システム。
【請求項８】
１または２以上の通信装置から送信されるリファレンス信号を移動端末が受信するステップと；
前記１または２以上の通信装置から受信した前記リファレンス信号に基づき、利用する通信装置を決定するステップと；
を含み、
前記１または２以上の通信装置の各々は、
前記リファレンス信号を送信せずに動作する電力節約モードと、前記リファレンス信号を送信するように動作するアクティブモードを動作モードとして有し、
基地局によって選択された通信装置には、当該通信装置が前記電力節約モードで動作している場合、前記アクティブモードへの遷移が指示される、
通信制御方法。
【請求項９】
１または２以上の通信装置から送信されるリファレンス信号を受信する受信部と；
前記受信部により前記１または２以上の通信装置から受信されたリファレンス信号に基づき、利用する通信装置を決定する決定部と；
を備え、
前記１または２以上の通信装置の各々は、
前記リファレンス信号を送信せずに動作する電力節約モードと、前記リファレンス信号を送信するように動作するアクティブモードを動作モードとして有し、
基地局によって選択された通信装置には、当該通信装置が前記電力節約モードで動作している場合、前記アクティブモードへの遷移が指示される、
を備える、移動端末。
【請求項１０】
複数の基地局から送信される信号の各々の受信強度情報を前記基地局へ送信する送信部を備える、請求項９に記載の移動端末。
【請求項１１】
前記基地局および前記１または２以上の通信装置から送信される信号の各々の受信強度情報を前記基地局へ送信する送信部を備える、請求項９に記載の移動端末。
【請求項１２】
ＧＰＳにより推定した自端末の位置情報を前記基地局へ送信する送信部を備える、請求項９に記載の移動端末。
【請求項１３】
基地局と接続された通信装置であって、
利用する通信装置の移動端末による決定のために前記移動端末により受信されるリファレンス信号を送信する送信部と、
前記リファレンス信号を送信せずに動作する電力節約モード、または前記リファレンス信号を送信するように動作するアクティブモードに動作モードを設定するモード設定部と、
を備え、
前記モード設定部は、前記基地局からの指示に基づき、前記電力節約モードで動作している場合に前記アクティブモードに動作モードを遷移させる、通信装置。
【請求項１４】
前記通信装置は、動作モードが前記電力節約モードである場合に間欠的に受信処理を行う受信部をさらに備え、前記受信部による間欠的な受信処理により、前記基地局からの指示が受信される、請求項１３に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、通信制御方法、移動端末、および中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、セルエッジにおけるスループットの向上を実現するために、中継装置（リレーステーション）を利用する技術が盛んに検討されている。
【０００３】
この中継装置は、ダウンリンクにおいて、基地局から送信された信号を受信して、増幅してから、増幅した信号を移動端末に対して送信する。中継装置は、このような中継を行うことにより、基地局から移動端末に対して信号を直接送信する場合よりも信号対雑音比を高くすることが可能である。同様に、中継装置は、アップリンクにおいても、移動端末から送信された信号を基地局へ中継することにより、信号対雑音比を高く保つことができる。
【０００４】
なお、中継装置による中継方式として、Ａｍｐ−Ｆｏｒｗａｒｄ型、Ｄｅｃｏｄｅ−Ｆｏｒｗａｒｄ型などがあげられる。Ａｍｐ−Ｆｏｒｗａｒｄ型は、受信した信号をアナログ信号のまま増幅して送信する方式である。このＡｍｐ−Ｆｏｒｗａｒｄ型では、信号対雑音比が改善されないが、通信プロトコルを改良しなくてよいという利点を有する。なお、中継装置は、送信アンテナと受信アンテナとの間にフィードバック経路を有するため、このフィードバック経路が発振しないように設計される。
【０００５】
Ｄｅｃｏｄｅ−Ｆｏｒｗａｒｄ型は、受信した信号をＡＤ変換でデジタル信号に変換し、デジタル信号に対して誤り訂正等のデコードを行い、デコードされたデジタル信号を再度エンコードし、デジタル信号をＤＡ変換でアナログ信号に変換し、アナログ信号を増幅して送信する方式である。Ｄｅｃｏｄｅ−Ｆｏｒｗａｒｄ型では、符号化利得によって信号対雑音比を改善することが可能である。また、中継装置は、受信により得られたデジタル信号をメモリに蓄積し、デジタル信号を次のタイムスロットで送信することにより、送信アンテナと受信アンテナ間のフィードバック回路の発振を回避することができる。なお、中継装置は、タイムスロットではなく、周波数を変えることにより発振を回避することも可能である。
【０００６】
また、基地局が提供するセル内に複数の中継装置が存在することが想定されるため、消費電力節約の観点から、中継装置に電力節約モード（スリープモード）を実装することが有効である。なお、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）における電力節約モードについては、例えば非特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｅｒｉｋ  Ｄａｈｌｍａｎ、Ｓｔｅｆａｎ  ＰａｒｋＶａｌｌ他、「３Ｇ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ＨＳＰＡ  ａｎｄ  ＬＴＥ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ」、２００７、ｐ．３１４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、仮に、電力節約モードで動作する中継装置が無線信号を送信しない場合、移動端末が電力節約モードで動作する中継装置から無線信号を受信できないため、基地局と移動端末の間の通信のために利用する中継装置を適切に決定することが困難であった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、電力節約モードを有する１または２以上の中継装置から基地局と移動端末との通信のために利用する中継装置を決定することが可能な、新規かつ改良された通信システム、通信制御方法、移動端末、および中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、移動端末と、１または２以上の中継装置と、前記１または２以上の中継装置のうちのいずれかを介して前記移動端末と通信する基地局と、を備え、前記移動端末は、前記１または２以上の中継装置から送信されるリファレンス信号を受信する受信部、前記受信部により前記１または２以上の中継装置から受信されたリファレンス信号に基づき、前記基地局との通信のために利用する中継装置を決定する決定部、および、前記決定部により決定された前記中継装置を示す情報を前記基地局へ送信する送信部を有する、通信システムが提供される。
【００１１】
前記１または２以上の中継装置の各々は、前記基地局および前記中継装置間の通信を中継可能なアクティブモードにおいても、間欠受信を行う電力節約モードにおいても、前記リファレンス信号の送信を行なってもよい。
【００１２】
前記基地局は、前記移動端末から前記中継装置を示す情報を受信すると、前記中継装置が前記電力節約モードで動作している場合、前記中継装置に前記アクティブモードへの遷移を指示するモード制御部を有してもよい。
【００１３】
前記１または２以上の中継装置の各々は、電力節約モードで動作する場合に前記リファレンス信号を送信せず、アクティブモードで動作する場合に前記リファレンス信号を送信し、前記基地局は、前記移動端末の位置情報を取得する端末位置取得部、前記端末位置取得部により取得される前記移動端末の位置情報に基づき、前記１または２以上の中継装置のうちのいずれかの中継装置を選択する選択部、および、前記選択部により選択された中継装置が前記電力節約モードで動作している場合に、前記アクティブモードへの遷移を指示するモード制御部、を有してもよい。
【００１４】
前記端末位置取得部は、前記移動端末から送信される信号の到来方向、および受信強度に基づいて前記移動端末の位置情報を取得してもよい。
【００１５】
前記移動端末は、複数の基地局から送信される信号の各々の受信強度情報を前記基地局へ送信し、前記端末位置取得部は、前記移動端末から受信される前記複数の基地局ごとの受信強度情報に基づいて前記移動端末の位置情報を取得してもよい。
【００１６】
複数の基地局が、前記移動端末が送信する信号の受信強度情報を前記基地局へ送信し、前記端末位置取得部は、前記移動端末が送信した信号の前記複数の基地局における受信強度に基づいて前記移動端末の位置情報を取得してもよい。
【００１７】
前記移動端末は、前記基地局および前記１または２以上の中継装置から送信される信号の各々の受信強度情報を前記基地局へ送信し、前記端末位置取得部は、前記移動端末から受信される受信強度情報に基づいて前記移動端末の位置情報を取得してもよい。
【００１８】
前記移動端末は、ＧＰＳにより推定した自端末の位置情報を前記基地局へ送信し、前記端末位置取得部は、前記移動端末から送信される前記移動端末の位置情報を取得してもよい。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、１または２以上の中継装置から送信されるリファレンス信号を移動端末が受信するステップと、前記１または２以上の中継装置から受信した前記リファレンス信号に基づき、基地局との通信のために利用する中継装置を決定するステップと、決定された前記中継装置を示す情報を前記基地局へ送信するステップと、を含む通信制御方法が提供される。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、１または２以上の中継装置から送信されるリファレンス信号を受信する受信部と、前記受信部により前記１または２以上の中継装置から受信されたリファレンス信号に基づき、基地局との通信のために利用する中継装置を決定する決定部と、前記決定部により決定された前記中継装置を示す情報を前記基地局へ送信する送信部と、を備える移動端末が提供される。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、中継装置であって、１または２以上の前記中継装置から送信されるリファレンス信号を受信する受信部、前記受信部により前記１または２以上の中継装置から受信されたリファレンス信号に基づき、基地局との通信のために利用する中継装置を決定する決定部、および前記決定部により決定された前記中継装置を示す情報を前記基地局へ送信する送信部、を有する移動端末と、前記基地局との間の通信を中継する中継装置が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、電力節約モードを有する１または２以上の中継装置から基地局と移動端末との通信のために利用する中継装置を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態による通信システムの構成を示した説明図である。
【図２】本発明の実施形態による通信システムにおける各リンクを示した説明図である。
【図３】本実施形態による通信システムで利用される無線フレームの構成例を示した説明図である。
【図４】ＬＴＥにおける移動端末の動作モードを示した説明図である。
【図５】第１の実施形態による中継装置の構成を示した機能ブロック図である。
【図６】中継装置によるスリープモード時の動作を示した説明図である。
【図７】第１の実施形態による移動端末の構成を示した機能ブロック図である。
【図８】複数の中継装置から送信されるリファレンス信号の移動端末２０における受信状況を示した説明図である。
【図９】第１の実施形態による基地局の構成を示した機能ブロック図である。
【図１０】第１の実施形態による通信システムの動作を示したシーケンス図である。
【図１１】第２の実施形態による中継装置の構成を示した機能ブロック図である。
【図１２】第２の実施形態による携帯端末の構成を示した機能ブロック図である。
【図１３】第２の実施形態による基地局の構成を示した機能ブロック図である。
【図１４】第２の実施形態による通信システムの動作を示したシーケンス図である。
【図１５】移動端末の位置情報の取得方法の変形例１を示した説明図である。
【図１６】移動端末の位置情報の取得方法の変形例２を示した説明図である。
【図１７】移動端末の位置情報の取得方法の変形例３を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて移動端末２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、移動端末２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃを特に区別する必要が無い場合には、単に移動端末２０と称する。
【００２６】
また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．通信システムの概要
２．第１の実施形態
２−１．中継装置の構成
２−２．移動端末の構成
２−３．基地局の構成
２−４．通信システムの動作
３．第２の実施形態
３−１．中継装置の構成
３−２．移動端末の構成
３−３．基地局の構成
３−４．通信システムの動作
３−５．変形例１
３−６．変形例２
３−７．変形例３
３−８．変形例４
４．まとめ
【００２７】
＜１．通信システムの概要＞
まず、図１〜図４を参照し、本発明の実施形態による通信システム１について概略的に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態による通信システム１の構成を示した説明図である。図１に示したように、本発明の実施形態による通信システム１は、複数の基地局１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃと、バックボーンネットワーク（バックホール）１２と、複数の移動端末２０Ａ、２０Ｂ、および２０Ｃと、複数の中継装置３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃおよび３０Ｄと、を備える。
【００２９】
複数の基地局１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃは、各々の電波到達範囲内に存在する移動端末２０との通信を管理する。例えば、基地局１０Ａは、基地局１０Ａの電波到達範囲内に存在する移動端末２０Ｃとの通信スケジュールを管理し、この通信スケジュールに従って移動端末２０Ｃと通信する。
【００３０】
また、複数の基地局１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃは、各々の電波到達範囲内に存在する中継装置３０を介して移動端末２０と通信することも可能である。この場合、複数の基地局１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃは、中継装置３０との通信スケジュール、および中継装置３０と移動端末２０との通信スケジュールを管理する。例えば、基地局１０Ａは、基地局１０Ａの電波到達範囲内に存在する中継装置３０Ａとの通信スケジュールを管理し、中継装置３０Ａと移動端末２０Ａ、２０Ｂとの通信スケジュールを管理する。
【００３１】
なお、本明細書においては、通信スケジュールの管理を基地局１０が行う中央制御に重きをおいて説明するが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、通信スケジュールは中継装置３０により管理されてもよい（分散スケジュールリング）。
【００３２】
また、複数の基地局１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃは、バックボーンネットワーク１２を介して接続されている。複数の基地局１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃは、このバックボーンネットワーク１２を介し、通信のための多様な情報を交換することができる。
【００３３】
中継装置３０は、基地局１０と移動端末２０との通信を中継する。具体的には、中継装置３０は、ダウンリンクにおいて、基地局１０から送信された信号を受信して、増幅した信号を移動端末２０に送信する。中継装置３０は、このような中継を行うことにより、基地局１０からセルエッジ付近の移動端末２０に対して信号を直接送信する場合よりも、信号対雑音比を高くすることが可能である。
【００３４】
同様に、中継装置３０は、アップリンクにおいても、移動端末２０から送信された信号を基地局１０へ中継することにより、信号対雑音比を高く保つことができる。なお、図１においては、基地局１０Ａが提供するセルに中継装置３０Ａのみが存在する例を示しているが、基地局１０Ａが提供するセルに複数の中継装置３０が存在してもよい。ここで、図２を参照し、各リンク名を整理する。
【００３５】
図２は、本発明の実施形態による通信システム１における各リンクを示した説明図である。図２に示したように、基地局１０と移動端末２０の間の直接的な通信経路をダイレクトリンクと称する。また、基地局１０と中継装置３０の間の通信経路をリレーリンクと称し、中継装置３０と基地局１０の間の通信経路をアクセスリンクと称する。
【００３６】
移動端末２０は、上述したように、基地局１０と直接、または中継装置３０を介して通信する。なお、移動端末２０が送受信するデータとしては、音声データや、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、写真、文書、絵画、図表などの静止画データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、ゲーム画像などの動画データなどが挙げられる。
【００３７】
ここで、図３を参照し、本実施形態による通信システム１で利用される無線フレームの構成を説明する。
【００３８】
図３は、本実施形態による通信システム１で利用される無線フレームの構成例を示した説明図である。図３に示したように、各無線フレーム（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒａｍｅ）の長さは１０ｍｓである。また、各無線フレームは、長さが１ｍｓである１０のサブフレーム（Ｓｕｂ  Ｆｒａｍｅ）＃０〜＃９で構成される。
【００３９】
また、各サブフレームは、２の０．５ｍｓスロットから構成されており、各０．５ｍｓスロットは７のＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルから構成されている。
【００４０】
また、サブフレーム＃０および＃５に含まれる前半の０．５ｍｓスロットの、５番目および６番目のＯＦＤＭシンボルは、同期用のリファレンス信号の送信に利用される。移動端末２０は、基地局１０または中継装置３０から送信されるこのリファレンス信号に基づいてセルサーチおよび同期処理を行う。
【００４１】
なお、基地局１０は、移動端末２０との通信のために上記の０．５ｍｓＳｌｏｔ単位で時間を割り当てる。また、アップリンクとダウンリンクを分離するために、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）およびＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）が利用される。
【００４２】
続いて、移動端末２０および中継装置３０の動作モードについて説明する。
【００４３】
（移動端末の動作モード）
図４は、ＬＴＥにおける移動端末２０の動作モードを示した説明図である。図４に示したように、動作モードは、ＬＴＥ＿ＤＥＴＡＣＨＥＤ、ＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ、およびＬＴＥ＿ＩＤＬＥを含む。
【００４４】
移動端末２０は、電源投入後、ＬＴＥ＿ＤＥＴＡＣＨＥＤという動作モードになる。ＬＴＥ＿ＤＥＴＡＣＨＥＤにおいては、ＩＰアドレスの割り当てが行なわれてなく、属するセルも不明である。
【００４５】
その後、移動端末２０は、ＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ（アクティブモード）に遷移する。アクティブモードにおいては、セル同期、および移動端末に対するＩＰアドレスの設定が行なわれる。また、アクティブモードには、セル同期がとれている状態、および、とれていない状態の双方が含まれる。移動端末２０は、セル同期がとれている状態であれば、アップリンクでもダウンリンクでも通信可能である。
【００４６】
また、移動端末２０は、消費電力を節約するために、アクティブモードからＬＴＥ＿ＩＤＬＥ（スリープモード）に遷移する。移動端末２０は、スリープモードにおいて、ＤＲＸ（Ｄｅｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）を行う。すなわち、移動端末２０は、基地局１０から送信される信号を所定周期で間欠的に受信する。このため、スリープモードよれば消費電力を節約することができる。
【００４７】
移動端末２０がこのスリープモードで動作する時、ＩＰアドレスは設定されているが、基地局１０を含むネットワーク側から移動端末２０が属するセルを把握できない。ネットワーク側は、トラッキングエリアと呼ばれる複数のセルの精度で移動端末２０の位置を把握する。このため、ネットワーク側は、移動端末２０を呼び出すためのページング情報が記載されたＬ１／Ｌ２シグナリングを、このトラッキングエリアのセル内に対してＤＲＸ周期で送信する。
【００４８】
一方、移動端末２０は、ＤＲＸ周期で、ページング情報やスケジュール情報などのダウンリンクのコントロール情報が記載されているＬ１／Ｌ２シグナリングを受信する。そして、移動端末２０は、自装置が呼び出されているか、すなわち自装置宛ての通信が存在するかをページング情報やスケジュール情報に基づいて判断し、必要に応じてアクティブモードへ遷移する。
【００４９】
なお、３ＧＰＰで議論されているＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄは、ＬＴＥをベースに考えられている。ＬＴＥは、ＯＦＤＭ変調方式を基本とした通信方式である。ＯＦＤＭは、サブキャリアを利用するので、各移動端末２０は、異なるサブキャリアまたは、異なるタイムスロットを使用すれば干渉を回避して通信することができる。より具体的には、ＬＴＥでは、１のリソースブロックが１２サブキャリア、および７ＯＦＤＭシンボルで定義される。各移動端末２０は、通信リソースをこのリソースブロック単位で割り当てられる。
【００５０】
（中継装置の動作モード）
基地局１０が提供するセル内には複数の中継装置３０が存在するので、本実施形態においては、中継装置３０に対しても消費電力節約の観点からスリープモードを実装する。中継装置３０は、スリープモードで動作する場合、ＤＲＸ周期で、基地局１０から送信されるＬ１／Ｌ２シグナリングを受信する。
【００５１】
また、中継装置３０は、アクティブモードで動作する場合、１ｍｓ間隔で送信されるＬ１／Ｌ２シグナリングに含まれるスケジュール情報を参照することにより、自装置宛ての通信の有無を判断する。そして、中継装置３０は、自装置宛ての通信がない場合、自装置宛ての通信がない間にわたってスリープモードに遷移することができる。
【００５２】
なお、分散スケジューリングであっても、基地局１０からのスケジューリングに基づくものである。したがって、基地局１０からのスケジューリングにより中継装置３０に対してアップリンクもダウンリンクも指定されていない場合は、アクセスリンクおよびリレーリンクが利用されない。このため、中継装置３０に対してアップリンクもダウンリンクも指定されていない場合、ダイレクトリンクは存在し得るが、少なくとも中継装置３０を介する通信は行われないため、中継装置３０はスリープモードに遷移することができる。
【００５３】
（本実施形態の背景）
移動端末２０は、セル同期や基地局１０から送信された信号の受信強度により、属する基地局１０を決定する。具体的には、移動端末２０は、図３に示したサブフレーム＃０および＃５に含まれる前半の０．５ｍｓスロットの、５番目および６番目のＯＦＤＭシンボルで送信されるレファレンス信号を利用して、同期処理および受信強度の測定を行う。
【００５４】
このようなＬＴＥの動作を踏襲する場合、各中継装置３０から送信されるリファレンス信号を移動端末２０が受信し、利用する中継装置３０をリファレンス信号の受信強度に基づいて選択する方法が考えられる。なお、中継装置３０は、リファレンス信号をＬＴＥで規定されるスロットで送信しても、他のスロットで送信してもよい。
【００５５】
しかし、仮にスリープモードで動作する中継装置３０がリファレンス信号の送信を行わない場合、移動端末２０はスリープモードで動作する中継装置３０からリファレンス信号を受信できないため、中継装置３０を適切に選択することが困難であった。
【００５６】
また、中継装置３０を利用するか否かの基準として、以下が挙げられる。
・移動端末２０が送信した信号の中継装置３０における受信強度と、基地局１０における受信強度とを比較した時に、前者の受信強度の方が大きければ中継を行う意義がある。
・基地局１０における受信強度の方が大きい場合には中継を行う意義が少ない。
・また、双方の受信強度の差が小さい場合にも中継を行う意義が少ない。
・さらに、双方の受信強度の差が大きくても、基地局１０における受信強度が十分に大きい場合には、中継を行う意義が少ない。なお、受信強度が十分に大きい場合とは、使用する変調方式の所要ＳＮＲと比較して十分なＳＮＲを得られる場合である。
【００５７】
すなわち、基地局１０は、中継装置３０がアクティブモードであれば、中継装置３０における受信強度と基地局１０における受信強度を比較することにより、中継装置３０の利用が有効であるか否かを判断できる。
【００５８】
しかし、基地局１０は、中継装置３０がスリープモードであり、移動端末２０が送信した信号を中継装置３０が受信できない場合、中継装置３０における受信強度を取得できないため、中継装置３０の利用が有効であるか否かを適切に判断することが困難である。
【００５９】
そこで、上記背景の下、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態に至った。第１の実施形態および第２の実施形態によれば、スリープモードを有する１または２以上の中継装置３０から基地局１０と移動端末２０との通信のために利用する中継装置３０を決定することができる。以下、図５〜図１７を参照し、第１の実施形態および第２の実施形態を詳細に説明する。
【００６０】
＜２．第１の実施形態＞
（２−１．中継装置の構成）
図５は、第１の実施形態による中継装置３０の構成を示した機能ブロック図である。図５に示したように、中継装置３０は、複数のアンテナ３２０ａ〜３２０ｎと、アナログ処理部３２４と、ＡＤ・ＤＡ変換部３２８と、デジタル処理部３３０と、を備え、Ｌ２リレーを行う。
【００６１】
複数のアンテナ３２０ａ〜３２０ｎの各々は、基地局１０または移動端末２０から無線信号を受信して電気的な高周波信号を取得し、高周波信号をアナログ処理部３２４へ供給する。また、複数のアンテナ３２０ａ〜３２０ｎの各々は、アナログ処理部３２４から供給される高周波信号に基づいて基地局１０または移動端末２０に無線信号を送信する。中継装置３０は、このように複数のアンテナ３２０ａ〜３２０ｎを備えるため、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）通信やダイバーシティ通信を行うことが可能である。
【００６２】
アナログ処理部３２４は、増幅、フィルタリング、およびダウンコンバージョンなどのアナログ処理を行うことにより、複数のアンテナ３２０ａ〜３２０ｎから供給される高周波信号をベースバンド信号に変換する。また、アナログ処理部３２４は、ＡＤ・ＤＡ変換部３２８から供給されるベースバンド信号を高周波信号に変換する。
【００６３】
ＡＤ・ＤＡ変換部３２８は、アナログ処理部３２４から供給されるアナログ形式のベースバンド信号をデジタル形式に変換し、デジタル処理部３３０に供給する。また、ＡＤ・ＤＡ変換部３２８は、デジタル処理部３３０から供給されるデジタル形式のベースバンド信号をアナログ形式に変換し、アナログ処理部３２４に供給する。
【００６４】
デジタル処理部３３０は、同期部３３２と、デコーダ３３４と、バッファ３３８と、エンコーダ３４０と、制御部３４２と、ＤＲＸ周期保持部３４４と、ＤＴＸ周期保持部３４６と、を備える。このうち、同期部３３２、デコーダ３３４、およびエンコーダ３４０などは、複数のアンテナ３２０ａ〜３２０ｎ、アナログ処理部３２４、およびＡＤ・ＤＡ変換部３２８と共に、基地局１０や移動端末２０と通信するための送信部および受信部として機能する。
【００６５】
同期部３３２は、基地局１０から送信されたリファレンス信号がＡＤ・ＤＡ変換部３２８から供給され、このリファレンス信号に基づいて無線フレームの同期処理を行う。具体的には、同期部３３２は、リファレンス信号と既知のシーケンスパターンとの相関を演算し、相関のピーク位置を検出することにより無線フレームの同期をとる。
【００６６】
デコーダ３３４は、ＡＤ・ＤＡ変換部３２８から供給されるベースバンド信号をデコードして基地局１０宛または移動端末２０宛の中継データを得る。なお、デコードは、例えばＭＩＭＯ受信処理、ＯＦＤＭ復調処理および誤り訂正処理などを含んでもよい。
【００６７】
バッファ３３８は、デコーダ３３４により得られた基地局１０宛または移動端末２０宛の中継データを一時的に保持する。そして、制御部３４２の制御により、移動端末２０へのアクセスダウンリンクの送信時間においてバッファ３３８からエンコーダ３４０へ移動端末２０宛の中継データが読み出される。同様に、制御部３４２の制御により、基地局１０へのリレーアップリンクの送信時間においてバッファ３３８からエンコーダ３４０へ基地局１０宛の中継データが読み出される。
【００６８】
エンコーダ３４０は、バッファ３３８から供給されるデータをエンコードし、ＡＤ・ＤＡ変換部３２８に供給する。なお、エンコードは、例えばＭＩＭＯ送信処理およびＯＦＤＭ変調処理を含んでもよい。
【００６９】
制御部３４２は、中継装置３０における送信処理、受信処理、および動作モードの遷移などを制御する。具体的には、中継装置３０がスリープモードで動作する場合、制御部３４２は、ＤＲＸ周期保持部３４４に保持されているＤＲＸ周期でＬ１／Ｌ２シグナリングが受信されるよう中継装置３０を制御する。そして、制御部３４２は、デコーダ３３４によりデコードされたＬ１／Ｌ２シグナリングを参照し、自装置宛ての通信が存在する場合には動作モードをアクティブモードに遷移させる。また、制御部３４２は、基地局１０からアクティブモードへの遷移を指示された場合にも、動作モードをアクティブモードに遷移させる。
【００７０】
また、中継装置３０がスリープモードで動作する場合、制御部３４２は、ＤＴＸ周期保持部３４６に保持されているＤＴＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）周期でリファレンス信号が送信されるよう中継装置３０を制御する。
【００７１】
図６は、中継装置３０によるスリープモード時の動作を示した説明図である。図６に示したように、中継装置３０は、スリープモード時、ＤＲＸ周期でＬ１／Ｌ２シグナリングを受信し（Ｌ１／Ｌ２  Ｒｘ）、ＤＴＸ周期でリファレンス信号（Ｒｅｆ  Ｔｘ）を送信する。
【００７２】
より詳細には、中継装置３０は、リファレンス信号の送信を、サブフレーム＃０および＃５に含まれる前半の０．５ｍｓスロットの、５番目および６番目のＯＦＤＭシンボルにおいて行ってもよい。なお、中継装置３０は、全ての無線フレームにおいてリファレンス信号を送信するのでなく、例えば１０の無線フレームのうちの１の無線フレームにおいてのみリファレンス信号を送信してもよい。
【００７３】
また、中継装置３０の各々は、異なる拡散符号を利用してリファレンス信号を送信する。このため、移動端末２０は、各中継装置３０からのリファレンス信号を符号分割に基づいて受信し、かつ、利用されている拡散符号に基づいて送信元の中継装置３０を識別することが可能である。
【００７４】
（２−２．移動端末の構成）
次に、図７および図８を参照し、移動端末２０の構成を説明する。
【００７５】
図７は、第１の実施形態による移動端末２０の構成を示した機能ブロック図である。図７に示したように、移動端末２０は、複数のアンテナ２２０ａ〜２２０ｎと、アナログ処理部２２４と、ＡＤ・ＤＡ変換部２２８と、デジタル処理部２３０と、を備える。
【００７６】
複数のアンテナ２２０ａ〜２２０ｎの各々は、基地局１０または中継装置３０から無線信号を受信して電気的な高周波信号を取得し、高周波信号をアナログ処理部２２４へ供給する。また、複数のアンテナ２２０ａ〜２２０ｎの各々は、アナログ処理部２２４から供給される高周波信号に基づいて基地局１０または中継装置３０に無線信号を送信する。移動端末２０は、このように複数のアンテナ２２０ａ〜２２０ｎを備えるため、ＭＩＭＯ通信やダイバーシティ通信を行うことが可能である。
【００７７】
アナログ処理部２２４は、増幅、フィルタリング、およびダウンコンバージョンなどのアナログ処理を行うことにより、複数のアンテナ２２０ａ〜２２０ｎから供給される高周波信号をベースバンド信号に変換する。また、アナログ処理部２２４は、ＡＤ・ＤＡ変換部２２８から供給されるベースバンド信号を高周波信号に変換する。
【００７８】
ＡＤ・ＤＡ変換部２２８は、アナログ処理部２２４から供給されるアナログ形式のベースバンド信号をデジタル形式に変換し、デジタル処理部２３０に供給する。また、ＡＤ・ＤＡ変換部２２８は、デジタル処理部２３０から供給されるデジタル形式のベースバンド信号をアナログ形式に変換し、アナログ処理部２２４に供給する。
【００７９】
デジタル処理部２３０は、同期部２３２と、デコーダ２３４と、中継装置決定部２３６と、送信データ生成部２３８と、エンコーダ２４０と、制御部２４２と、ＤＲＸ周期保持部２４４と、ＤＴＸ周期保持部２４６と、を備える。このうち、同期部２３２、デコーダ２３４、およびエンコーダ２４０などは、複数のアンテナ２２０ａ〜２２０ｎ、アナログ処理部２２４、およびＡＤ・ＤＡ変換部２２８と共に、基地局１０や中継装置３０と通信するための送信部および受信部として機能する。
【００８０】
同期部２３２は、基地局１０や中継装置３０から送信されたリファレンス信号がＡＤ・ＤＡ変換部２２８から供給され、このリファレンス信号に基づいて無線フレームの同期処理を行う。具体的には、同期部２３２は、リファレンス信号と既知のシーケンスパターンとの相関を演算し、相関のピーク位置を検出することにより無線フレームの同期をとる。
【００８１】
デコーダ２３４は、ＡＤ・ＤＡ変換部２２８から供給されるベースバンド信号をデコードして受信データを得る。なお、上記デコードは、例えばＭＩＭＯ受信処理およびＯＦＤＭ復調処理を含んでもよい。
【００８２】
中継装置決定部２３６は、同期部２３２により得られたリファレンス信号の相関の大きさに基づき、複数の中継装置３０から、基地局１０との通信のために利用する中継装置３０を決定する。具体的には、中継装置決定部２３６は、相関が最も大きいリファレンス信号の送信元の中継装置３０を、基地局１０との通信のために利用する中継装置３０として決定してもよい。
【００８３】
送信データ生成部２３８は、中継装置決定部２３６により決定された中継装置３０を示す情報が供給され、この情報を含む送信データを生成してエンコーダ２４０に供給する。
【００８４】
エンコーダ２４０は、送信データ生成部２３８から供給される送信データをエンコードし、ＡＤ・ＤＡ変換部２２８に供給する。なお、エンコードは、例えばＭＩＭＯ送信処理およびＯＦＤＭ変調処理を含んでもよい。
【００８５】
制御部２４２は、移動端末２０における送信処理、受信処理、および動作モードの遷移を制御する。例えば、制御部２４２は、移動端末２０がスリープモードで動作する場合、ＤＲＸ周期保持部２４４に保持されているＤＲＸ周期でＬ１／Ｌ２シグナリングが受信されるよう移動端末２０を制御する。そして、制御部２４２は、デコーダ２３４によりデコードされたＬ１／Ｌ２シグナリングを参照し、自端末宛ての通信が存在する場合には動作モードをアクティブモードに遷移させる。
【００８６】
また、制御部２４２は、スリープモードで動作する場合、中継装置３０（スリープモードで動作する中継装置３０を含む）から送信されるリファレンス信号を受信するために、ＤＴＸ周期保持部２４６に保持されているＤＴＸ周期で移動端末２０が受信処理を行うように制御する。
【００８７】
図８は、複数の中継装置３０から送信されるリファレンス信号の移動端末２０における受信状況を示した説明図である。図８に示したように、移動端末２０は、アクティブモードで動作する中継装置３０Ａおよび３０Ｂからは、５ＳｕｂＦｒａｍｅ（５ｍｓ）間隔でリファレンス信号を受信する。一方、移動端末２０は、スリープモードで動作する中継装置３０Ｃからは、ＤＴＸ周期保持部２４６に保持されているＤＴＸ周期に従い、例えば１５ＳｕｂＦｒａｍｅ（１５ｍｓ）間隔でリファレンス信号を受信する。
【００８８】
（２−３．基地局の構成）
続いて、図９を参照し、第１の実施形態による基地局１０の構成を説明する。
【００８９】
図９は、第１の実施形態による基地局１０の構成を示した機能ブロック図である。図９に示したように、基地局１０は、複数のアンテナ１２０ａ〜１２０ｎと、アナログ処理部１２４と、ＡＤ・ＤＡ変換部１２８と、デジタル処理部１３０と、を備える。
【００９０】
複数のアンテナ１２０ａ〜１２０ｎの各々は、中継装置３０または移動端末２０から無線信号を受信して電気的な高周波信号を取得し、高周波信号をアナログ処理部１２４へ供給する。また、複数のアンテナ１２０ａ〜１２０ｎの各々は、アナログ処理部１２４から供給される高周波信号に基づいて無線信号を中継装置３０または移動端末２０に送信する。基地局１０は、このように複数のアンテナ１２０ａ〜１２０ｎを備えるため、ＭＩＭＯ通信やダイバーシティ通信を行うことが可能である。
【００９１】
アナログ処理部１２４は、増幅、フィルタリング、およびダウンコンバージョンなどのアナログ処理を行うことにより、複数のアンテナ１２０ａ〜１２０ｎから供給される高周波信号をベースバンド信号に変換する。また、アナログ処理部１２４は、ＡＤ・ＤＡ変換部１２８から供給されるベースバンド信号を高周波信号に変換する。
【００９２】
ＡＤ・ＤＡ変換部１２８は、アナログ処理部１２４から供給されるアナログ形式のベースバンド信号をデジタル形式に変換し、デジタル処理部１３０に供給する。また、ＡＤ・ＤＡ変換部１２８は、デジタル処理部１３０から供給されるデジタル形式のベースバンド信号をアナログ形式に変換し、アナログ処理部１２４に供給する。
【００９３】
デジタル処理部１３０は、デコーダ１３４と、エンコーダ１４０と、制御部１４２と、を備える。このうち、デコーダ１３４、およびエンコーダ１４０などは、複数のアンテナ１２０ａ〜１２０ｎ、アナログ処理部１２４、およびＡＤ・ＤＡ変換部１２８と共に、中継装置３０や移動端末２０と通信するための送信部および受信部として機能する。
【００９４】
デコーダ１３４は、ＡＤ・ＤＡ変換部１２８から供給されるベースバンド信号をデコードして受信データを得る。なお、デコードは、例えばＭＩＭＯ受信処理、ＯＦＤＭ復調処理および誤り訂正処理などを含んでもよい。
【００９５】
エンコーダ１４０は、送信データをエンコードし、ＡＤ・ＤＡ変換部１２８に供給する。なお、エンコードは、例えばＭＩＭＯ送信処理およびＯＦＤＭ変調処理を含んでもよい。
【００９６】
制御部１４２（モード制御部）は、基地局１０における送信処理、受信処理、および中継装置３０の動作モードの遷移などを制御する。例えば、移動端末２０から基地局１０との通信のために利用する中継装置３０を示す情報が受信されると、制御部１４２は、当該中継装置３０がスリープモードで動作している場合、アクティブモードへの遷移をＬ１／Ｌ２シグナリングにおいて指示する。
【００９７】
ここで、中継装置３０は、スリープモードで動作していてもＤＲＸ周期でＬ１／Ｌ２シグナリングを受信するので、Ｌ１／Ｌ２シグナリングに含まれる基地局１０からの指示に従ってアクティブモードへ遷移する。その結果、基地局１０と移動端末２０が、スリープモードに遷移した中継装置３０を介して通信することが可能となる。
【００９８】
（２−４．通信システムの動作）
以上、中継装置３０、移動端末２０および基地局１０の構成を説明した。続いて、図１０を参照し、第１の実施形態による通信システム１の動作を説明する。
【００９９】
図１０は、第１の実施形態による通信システム１の動作を示したシーケンス図である。図１０に示したように、各中継装置３０がリファレンス信号を送信する（Ｓ４０４）。ここで、スリープモードで動作する中継装置３０Ｃは、ＤＴＸ周期でリファレンス信号を送信するため、アクティブモードで動作する中継装置３０Ｃよりもリファレンス信号の送信頻度が低い。
【０１００】
そして、移動端末２０の中継装置選択部２３６は、各中継装置３０から送信されたリファレンス信号の受信強度（相関の大きさ）を取得し、基地局１０との通信のために利用する中継装置３０を決定する（Ｓ４０８）。なお、本シーケンス図には、基地局１０との通信のために利用する中継装置３０として中継装置３０Ｃが決定された例を示している。
【０１０１】
その後、移動端末２０は、決定した中継装置３０Ｃを示す情報を、ダイレクトリンクのアップリンクの制御チャネルを利用して基地局１０に通知する（Ｓ４１２）。基地局１０の制御部１４２は、移動端末２０から通知された中継装置３０Ｃがスリープモードであるので、スリープモードからアクティブモードへの遷移を指示する制御信号をＬ１／Ｌ２シグナリングを利用して送信する（Ｓ４１６）。
【０１０２】
スリープモードで動作する中継装置３０Ｃは、ＤＲＸ周期でＬ１／Ｌ２シグナリングを監視しており、Ｌ１／Ｌ２シグナリングにおいてスリープモードからアクティブモードへの遷移が指示されている場合、アクティブモードに遷移する（Ｓ４２０）。その後、中継装置３０Ｃは、リファレンス信号を通常間隔で送信し始める（Ｓ４２４）。
【０１０３】
続いて、アクティブモードに遷移した中継装置３０Ｃからリファレンス信号が受信されると、移動端末２０の同期部２３２が無線フレームの同期を確立する（Ｓ４２８）。そして、移動端末２０および基地局１０が、中継装置３０Ｃを利用してアップリンク通信およびダウンリンク通信を行うことが可能となる（Ｓ４３２）。なお、中継装置３０Ｃに同期する移動端末２０が存在しなくなった場合、中継装置３０Ｃは、基地局１０からの指示に基づいてアクティブモードからスリープモードに遷移してもよい。
【０１０４】
＜３．第２の実施形態＞
以上、本発明の第１の実施形態を説明した。続いて、本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態による中継装置３０’は、第１の実施形態による中継装置３０と異なり、スリープモード時にリファレンス信号を送信しない。このため、第２の実施形態は、以下に説明するように、他の構成においても第１の実施形態と異なる。
【０１０５】
（３−１．中継装置の構成）
まず、図１１を参照し、第２の実施形態による中継装置３０’の構成を説明する。
【０１０６】
図１１は、第２の実施形態による中継装置３０’の構成を示した機能ブロック図である。図１１に示したように、中継装置３０’は、複数のアンテナ３２０ａ〜３２０ｎと、アナログ処理部３２４と、ＡＤ・ＤＡ変換部３２８と、デジタル処理部３３０と、を備え、Ｌ２リレーを行う。また、デジタル処理部３３０は、同期部３３２と、デコーダ３３４と、バッファ３３８と、エンコーダ３４０と、制御部３４２と、ＤＲＸ周期保持部３４４と、を備える。
【０１０７】
第２の実施形態による中継装置３０’は、第１の実施形態による中継装置３０と異なり、ＤＴＸ周期保持部３４６を有さない。すなわち、第２の実施形態による中継装置３０’は、スリープモード時、ＤＲＸ周期で間欠受信を行うが、リファレンス信号を送信しない。
【０１０８】
なお、複数のアンテナ３２０ａ〜３２０ｎ、アナログ処理部３２４、およびＡＤ・ＤＡ変換部３２８などは、第１の実施形態による中継装置３０と実質的に同一に構成できるため、詳細な説明を省略する。
【０１０９】
（３−２．移動端末の構成）
次に、図１２を参照し、第２の実施形態による移動端末２０’の構成を説明する。
【０１１０】
図１２は、第２の実施形態による移動端末２０’の構成を示した機能ブロック図である。図１２に示したように、移動端末２０は、複数のアンテナ２２０ａ〜２２０ｎと、アナログ処理部２２４と、ＡＤ・ＤＡ変換部２２８と、デジタル処理部２３０と、を備える。また、デジタル処理部２３０は、同期部２３２と、デコーダ２３４と、中継装置決定部２３６と、送信データ生成部２３８と、エンコーダ２４０と、制御部２４２と、ＤＲＸ周期保持部２４４と、を備える。
【０１１１】
上述したように、第２の実施形態による中継装置３０’は、スリープモード時にリファレンス信号を送信しない。このため、第２の実施形態による移動端末２０’は、ＤＴＸ周期保持部３４６を有さない。すなわち、第２の実施形態による移動端末２０’は、スリープモード時、ＤＲＸ周期で間欠受信を行うが、ＤＴＸ周期での間欠受信は行わない。
【０１１２】
なお、複数のアンテナ２２０ａ〜２２０ｎ、アナログ処理部２２４、およびＡＤ・ＤＡ変換部２２８などは、第１の実施形態による移動端末２０と実質的に同一に構成できるため、詳細な説明を省略する。
【０１１３】
（３−３．基地局の構成）
続いて、図１３を参照し、第２の実施形態による基地局１０’の構成を説明する。
【０１１４】
図１３は、第２の実施形態による基地局１０’の構成を示した機能ブロック図である。図１３に示したように、基地局１０’は、セクターごとのアンテナ群１２２ａ〜１２２ｎと、アナログ処理部１２４と、ＡＤ・ＤＡ変換部１２８と、デジタル処理部１３０と、を備える。
【０１１５】
基地局１０’により形成されるセルは複数のセクターで構成され、アンテナ群１２２ａ〜１２２ｎの各々は、対応するセクターに対する送信、および対応するセクターからの受信を行う。なお、アナログ処理部１２４、およびＡＤ・ＤＡ変換部１２８などは、セクター通信に対応する必要があるが、基本的には第１の実施形態による基地局１０と実質的に同一に構成できるため、詳細な説明を省略する。
【０１１６】
デジタル処理部１３０は、デコーダ１３４と、エンコーダ１４０と、制御部１４２と、端末位置取得部１５２と、中継装置位置保持部１５４と、選択部１５６と、を備える。
【０１１７】
端末位置取得部１５２は、移動端末２０’の存在位置を示す情報を取得する。具体的には、端末位置取得部１５２は、移動端末２０’から送信された無線信号が、アンテナ群１２２ａ〜１２２ｎのいずれにより受信されたかに基づき、無線信号の到来方向、すなわち移動端末２０’が存在する方向を検出する。なお、存在方向の検出方法は上記に限られず、電子的に指向性を得ることが可能な到来方向推定アルゴリズムを利用してもよい。
【０１１８】
また、端末位置取得部１５２は、移動端末２０’から送信された無線信号の受信強度に基づき、移動端末２０’と基地局１０’との間の距離を検出する。例えば、端末位置取得部１５２は、移動端末２０’による無線信号の送信電力と、基地局１０’における無線信号の受信強度を比較し、伝播損失から移動端末２０’と基地局１０’との間の距離を検出してもよい。なお、移動端末２０’が個別に送信電力を設定している場合も想定されるので、移動端末２０’は送信電力を示す情報を送信し、端末位置取得部１５２はこの情報から無線信号の送信電力を得てもよい。なお、自由空間における伝播損失と距離の関係は、例えば以下の数式１のように表現される。
【０１１９】
【数１】
0005540592.tif 000002
【０１２０】
端末位置取得部１５２は、移動端末２０’の存在方向および基地局１０’との間の距離を上記のようにして検出することにより、移動端末２０’の存在位置を把握することができる。なお、基地局１０’と移動端末２０’との距離に応じて移動端末２０’が送信した信号の基地局１０’による受信タイミングが異なるので、端末位置取得部１５２は、この受信タイミングにより移動端末２０’との距離を推定してもよい。
【０１２１】
また、中継装置位置保持部１５４は、各中継装置３０’の位置情報を保持している。基地局１０’は、例えば、アクティブモードであるときに中継装置３０’から送信される信号に基づいて、上記のように中継装置３０’の存在方向および基地局１０’との距離を検出することにより各中継装置３０’の位置情報を取得してもよい。
【０１２２】
選択部１５６は、端末位置取得部１５２により取得された移動端末２０’の位置情報、および中継装置位置保持部１５４が保持する各中継装置３０’の位置情報を参照し、移動端末２０’との通信に好適な中継装置３０’を選択する。例えば、選択部１５６は、移動端末２０’の最も近傍に位置する中継装置３０’を選択する。
【０１２３】
制御部１４２は、選択部１５６により選択された中継装置３０’がスリープモードで動作している場合、アクティブモードへの遷移をＬ１／Ｌ２シグナリングにおいて指示する。中継装置３０’は、スリープモードで動作していてもＤＲＸ周期でＬ１／Ｌ２シグナリングを受信するので、Ｌ１／Ｌ２シグナリングに含まれる基地局１０’からの指示に従ってアクティブモードへ遷移する。その結果、中継装置３０’がリファレンス信号の送信を開始するので、移動端末２０’は、中継装置３０’から送信されるリファレンス信号に基づいて基地局１０’との通信のために利用する中継装置３０’を決定することが可能となる。
【０１２４】
（３−４．通信システムの動作）
以上、中継装置３０’、移動端末２０’および基地局１０’の構成を説明した。続いて、図１４を参照し、第２の実施形態による通信システムの動作を説明する。
【０１２５】
図１４は、第２の実施形態による通信システムの動作を示したシーケンス図である。図１４に示したように、アクティブモードで動作している中継装置３０’Ａはレファレンス信号を送信し、スリープモードで動作している中継装置３０’Ｃはリファレンス信号を送信しない（Ｓ５０４）。ここで、移動端末２０’が無線信号を送信すると（Ｓ５０８）、基地局１０’の端末位置取得部１５２が、この無線信号の到来方向、および移動端末２０’との間の距離を検出することにより、移動端末２０’の位置を推定する（Ｓ５１２）。
【０１２６】
さらに、基地局１０’の選択部１５６が、移動端末２０’の近傍に存在する中継装置３０’を選択する（Ｓ５１６）。ここで、基地局１０’の選択部１５６が中継装置３０’Ｃを選択したものとする。この場合、基地局１０’の制御部１４２は、中継装置３０’Ｃがスリープモードであるので、スリープモードからアクティブモードへの遷移を指示する制御信号をＬ１／Ｌ２シグナリングを利用して送信する（Ｓ５２０）。
【０１２７】
スリープモードで動作する中継装置３０Ｃは、ＤＲＸ周期でＬ１／Ｌ２シグナリングを監視しており、Ｌ１／Ｌ２シグナリングにおいてスリープモードからアクティブモードへの遷移が指示されている場合、アクティブモードに遷移する（Ｓ５２４）。その後、中継装置３０’Ｃは、リファレンス信号の送信を開始する（Ｓ５２８）。
【０１２８】
そして、移動端末２０’の中継装置選択部２３６は、各中継装置３０’から送信されたリファレンス信号の受信強度（相関の大きさ）を取得し、基地局１０’との通信のために利用する中継装置３０’を決定する（Ｓ５３２）。ここで、移動端末２０’の中継装置選択部２３６が、基地局１０’との通信のために中継装置３０’Ｃを利用すると決定したものとする。この場合、移動端末２０’は、決定した中継装置３０’Ｃを示す情報を、ダイレクトリンクのアップリンクの制御チャネルを利用して基地局１０’に通知する（Ｓ５３６）。
【０１２９】
その結果、移動端末２０’および基地局１０’が、基地局１０’によるスケジューリングに基づき、中継装置３０’Ｃを利用してアップリンク通信およびダウンリンク通信を行うことが可能となる（Ｓ５４０）。なお、中継装置３０’Ｃに同期する移動端末２０’が存在しなくなった場合、中継装置３０’Ｃは、基地局１０’からの指示に基づいてアクティブモードからスリープモードに遷移してもよい。
【０１３０】
（３−５．変形例１）
以上、第２の実施形態について説明した。しかし、基地局１０’の端末位置取得部１５２による移動端末２０’の位置情報の取得方法は、上記の例に限られない。以下、端末位置取得部１５２による移動端末２０’の位置情報の取得方法の変形例１〜６を説明する。
【０１３１】
図１５は、移動端末２０’の位置情報の取得方法の変形例１を示した説明図である。図１５に示したように、変形例１によれば、移動端末２０’は基地局１０’Ａに属しているが、基地局１０’Ｂおよび１０’Ｃが送信するリファレンス信号も受信する。そして、移動端末２０’は、各基地局１０’から送信されたリファレンス信号の受信強度を測定し、測定により得られた受信強度情報を基地局１０’Ａへ送信する。
【０１３２】
基地局１０’Ａの端末位置取得部１５２は、移動端末２０’から受信した受信強度情報に基づき、移動端末２０’の位置を推定する。例えば、端末位置取得部１５２は、各基地局１０’から送信されたリファレンス信号の移動端末２０’における受信強度に基づき、各基地局１０’から移動端末２０’までの距離を推定し、推定した各距離を満たす位置を移動端末２０’の位置として推定してもよい。
【０１３３】
（３−６．変形例２）
図１６は、移動端末２０’の位置情報の取得方法の変形例２を示した説明図である。図１６に示したように、変形例２によれば、基地局１０’Ａに属する移動端末２０’から送信された無線信号を、基地局１０’Ａに加え、基地局１０’Ｂおよび１０’Ｃも受信する。そして、各基地局１０’は、移動端末２０’から受信した無線信号に基づき、移動端末２０’の方向および距離を推定する。さらに、基地局１０’Ｂおよび１０’Ｃは、推定した移動端末２０’の位置に関する情報を、バックボーンネットワーク１２を介して基地局１０’Ａに送信する。
【０１３４】
したがって、基地局１０’Ａの端末位置取得部１５２は、各基地局１０’において推定された移動端末２０’の位置に関する情報を統合することにより、移動端末２０’の位置情報を取得することができる。なお、基地局１０’Ｂおよび１０’Ｃは、移動端末２０’から受信した無線信号の受信強度情報のみを基地局１０’Ａに送信し、基地局１０’Ａは、この受信強度情報から移動端末２０’の位置を推定してもよい。
【０１３５】
（３−７．変形例３）
図１７は、移動端末２０’の位置情報の取得方法の変形例３を示した説明図である。図１７に示したように、変形例３によれば、移動端末２０’は、基地局１０’Ａおよびアクティブモードで動作する各中継装置３０’から送信されたリファレンス信号を受信する。そして、移動端末２０’は、基地局１０’Ａおよび各中継装置３０’から送信されたリファレンス信号の受信強度を測定し、測定により得られた受信強度情報を基地局１０’Ａへ送信する。
【０１３６】
基地局１０’Ａの端末位置取得部１５２は、移動端末２０’から受信した受信強度情報に基づき、移動端末２０’の位置を推定する。例えば、端末位置取得部１５２は、基地局１０’Ａおよび各中継装置３０’から送信されたリファレンス信号の移動端末２０’における受信強度に基づき、基地局１０’Ａおよび各中継装置３０’から移動端末２０’までの距離を推定し、推定した各距離を満たす位置を移動端末２０’の位置として推定してもよい。
【０１３７】
（３−８．変形例４）
また、変形例４によれば、移動端末２０’がＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機能を有する。移動端末２０’は、このＧＰＳ受信機能を利用して自端末の位置情報を取得し、取得した位置情報を基地局１０’へ送信する。その結果、基地局１０’の端末位置取得部１５２が移動端末２０’の位置情報を得ることができる。
【０１３８】
＜４．まとめ＞
以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、スリープモードで動作する中継装置３０も、ＤＲＸ周期でリファレンス信号を送信する。このため、移動端末２０は、アクティブモードで動作する中継装置３０からだけでなく、スリープモードで動作する中継装置３０からもリファレンス信号を受信できる。したがって、移動端末２０は、スリープモードで動作する中継装置３０を含む複数の中継装置３０から、基地局１０との通信のために利用する中継装置３０を決定し、決定した中継装置３０を介して通信を行うことが可能となる。
【０１３９】
また、本発明の第２の実施形態によれば、基地局１０’が、移動端末２０’の近傍においてスリープモードで動作する中継装置３０’を、アクティブモードに遷移させる。このため、移動端末２０’はスリープモードで動作していた中継装置３０’からもリファレンス信号を受信できるようになるため、基地局１０’との通信のために利用する中継装置３０’をより適切に決定することが可能となる。
【０１４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１４１】
例えば、本明細書の通信システム１の処理における各ステップは、必ずしもシーケンス図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、通信システム１の処理における各ステップは、シーケンス図として記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
【０１４２】
また、基地局１０、移動端末２０、および中継装置３０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した基地局１０、移動端末２０、および中継装置３０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。
【符号の説明】
【０１４３】
１０、１０’      基地局
２０、２０’      移動端末
３０、３０’      中継装置
１２４、２２４、３２４  アナログ処理部
１２８、２２８、３２８  ＡＤ・ＤＡ変換部
１３０、２３０、３３０  デジタル処理部
１３４、２３４、３３４  デコーダ
１４０、２４０、３４０  エンコーダ
１４２、２４２、３４２  制御部
２３２、３３２    同期部
２４４、３４４    ＤＲＸ周期保持部
２４６、３４６    ＤＴＸ周期保持部
３３８      バッファ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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