(57)【要約】【課題】移動可能な中継局によるリレー通信において、スループットの低下を抑制しながらセルＩＤの衝突を回避すること。【解決手段】基地局及び移動局の間で無線信号を中継する中継局であって、無線信号を中継する通信部と、前記中継局が移動することによる前記中継局のセルＩＤと基地局のセルＩＤとの衝突を避けるために、前記中継局の送信するセルＩＤを変更すべきか否かを決定する決定部と、前記決定部がセルＩＤを変更すべきであると決定した場合に、前記中継局に属する移動局の接続先のセルＩＤを前記中継局の第１のセルＩＤから前記中継局の第２のセルＩＤへ変更させる制御部と、を備える中継局を提供する。【選択図】図７
2011193375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局及び移動局の間で無線信号を中継する中継局であって：
無線信号を中継する通信部と；
前記中継局が移動することによる前記中継局のセルＩＤと基地局のセルＩＤとの衝突を避けるために、セルＩＤを変更すべきか否かを決定する決定部と；
前記決定部がセルＩＤを変更すべきであると決定した場合に、前記中継局に属する移動局の接続先のセルＩＤを第１のセルＩＤから第２のセルＩＤへ変更させる制御部と；
を備える中継局。
【請求項２】
前記決定部は、基地局の位置とセルＩＤとを関連付けるセルＩＤデータ及び前記中継局の位置データに基づいてセルＩＤの衝突の可能性を判定するノードから、セルＩＤの衝突の可能性があることを通知された場合に、セルＩＤを変更すべきであると決定する、請求項１に記載の中継局。
【請求項３】
前記中継局は、
前記中継局の位置を検出する位置検出部と、
基地局の位置とセルＩＤとを関連付けるセルＩＤデータを記憶している記憶部と、
をさらに備え、
前記決定部は、前記記憶部により記憶されている前記セルＩＤデータ及び前記位置検出部により検出された前記中継局の位置に基づいてセルＩＤの衝突の可能性があると判定した場合に、セルＩＤを変更すべきであると決定する、
請求項１に記載の中継局。
【請求項４】
前記決定部は、周辺の基地局から受信される無線信号について１つ以上のセルＩＤの同期シーケンスとの相関を監視することにより、セルＩＤを変更すべきか否かを決定する、請求項１に記載の中継局。
【請求項５】
前記決定部は、いずれかのセルＩＤの同期シーケンスについての相関値が極大となった時点から所定の時間が経過した後に、使用中のセルＩＤである前記第１のセルＩＤを、前記相関値が極大となったセルＩＤである前記第２のセルＩＤに変更すべきであると決定する、請求項４に記載の中継局。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１のセルＩＤに対応する同期シーケンスと前記第２のセルＩＤに対応する同期シーケンスとを多重化した同期信号を前記通信部から送信させ、及び、前記第１のセルＩＤから前記第２のセルＩＤへのハンドオーバ命令を前記通信部から前記移動局へ送信させることにより、前記移動局の接続先のセルＩＤを前記第１のセルＩＤから前記第２のセルＩＤへ変更させる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の中継局。
【請求項７】
前記制御部は、前記移動局による前記第１のセルＩＤから前記第２のセルＩＤへのハンドオーバが終了した後に、前記通信部により前記第２のセルＩＤを用いて無線信号を中継させる、請求項６に記載の中継局。
【請求項８】
基地局及び移動局の間で無線信号を中継する中継局による通信制御方法であって：
前記中継局が移動することによる前記中継局のセルＩＤと基地局のセルＩＤとの衝突を避けるために、セルＩＤを変更すべきか否かを決定するステップと；
セルＩＤを変更すべきであると決定した場合に、前記中継局に属する移動局の接続先のセルＩＤを第１のセルＩＤから第２のセルＩＤへ変更させるステップと；
を含む、通信制御方法。
【請求項９】
基地局及び移動局の間で無線信号を中継する中継局であって：
移動局へ無線信号を送信可能な通信部と；
第１のセルＩＤに対応する同期シーケンスと第２のセルＩＤに対応する同期シーケンスとを多重化した同期信号を前記通信部から前記中継局に属する移動局へ送信させると共に、前記移動局に前記第１のセルＩＤから前記第２のセルＩＤへのハンドオーバを命令する制御部と；
を備える中継局。
【請求項１０】
基地局及び移動局の間で無線信号を中継する中継局による通信制御方法であって：
第１のセルＩＤに対応する同期シーケンスと第２のセルＩＤに対応する同期シーケンスとを多重化した同期信号を前記中継局から前記中継局に属する移動局へ送信するステップと；
前記中継局から前記移動局に前記第１のセルＩＤから前記第２のセルＩＤへのハンドオーバを命令するステップと；
を含む、通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継局及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信システムのカバレッジを拡大するための１つの手法として、リレー通信が注目されている（例えば、下記特許文献１及び２参照）。リレー通信においては、良好な品質をもって直接無線信号を送受信することが困難な２つの通信装置の間に中継局（Relay  Station）が位置し、中継局により無線信号が中継される。例えば、３ＧＰＰ（Third  Generation  Partnership  Project）において検討されている次世代セルラー通信規格であるＬＴＥ（Long  Term  Evolution）−Ａｄｖａｎｃｅｄ（以下、ＬＴＥ−Ａという）では、中継局によるリレー通信を活用してセルエッジにおけるスループットを向上させることが提案されている。
【０００３】
ＬＴＥ−Ａにおけるリレー通信は、タイプ１とタイプ２の２つの種類に分類される。タイプ１は、セルＩＤが割り当てられる中継局によるリレー通信である。タイプ１の中継局は、端末装置の視点からは、基地局のように扱われる。一方、タイプ２は、セルＩＤが割り当てられない中継局による、有線通信におけるリピータの動作に相当するリレー通信である。タイプ２の中継局の存在は、通常、端末装置によって認識されない。
【０００４】
このようなリレー通信の中心的役割を担う中継局は、移動局と同様に、それ自体移動し得る。特に、ＬＴＥ−Ａに代表される第４世代（４Ｇ）セルラー無線通信方式においては、最大で５００ｋｍ／ｈまでの移動局及び中継局の移動速度を許容することが想定されている。移動可能な中継局が用いられる場面としては、例えば、列車又は船舶などに中継局が設置される場面が考えられる。この場合、これら列車又は船舶を利用する乗客及び乗務員が、移動局（例えば、モバイルＰＣ又はスマートフォンなどの端末装置）を用いて、当該中継局を介して無線通信を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１２２４４号公報
【特許文献２】特開２００７−２２１５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した場面においてタイプ２の中継局が用いられる場合には、ユーザが保持する移動局は実質的には列車又は船舶などの外部に位置する基地局に接続するため、中継局の移動に応じて頻繁にハンドオーバが発生し得る。特に、多数の乗客が存在する場合には、ほぼ同じタイミングで多数の移動局によるハンドオーバが発生する。このような状況は、列車又は船舶などの移動手段の内部の移動局のみならず、当該移動手段の外部の通信システムのスループットにも悪影響を及ぼすことから、望ましくない。
【０００７】
一方、上述した場面においてタイプ１の中継局が用いられる場合には、移動局は当該中継局と接続するため、必ずしも移動局によるハンドオーバは発生しない。但し、この場合、中継局の移動に応じて、中継局に割り当てられたセルＩＤと近傍の基地局のセルＩＤとの衝突が生じ得ることが課題となる。セルＩＤの衝突とは、重複する位置にサービスを提供する２つ以上の基地局又は中継局が同じセルＩＤを使用することをいう。セルＩＤの衝突はデータの混信による障害を引き起こすため、可能な限りこれを回避することが求められる。
【０００８】
そこで、本発明は、移動可能な中継局によるリレー通信において、スループットの低下を抑制しながらセルＩＤの衝突を回避することのできる、新規かつ改良された中継局及び通信制御方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある実施形態によれば、基地局及び移動局の間で無線信号を中継する中継局であって、無線信号を中継する通信部と、上記中継局が移動することによる上記中継局のセルＩＤと基地局のセルＩＤとの衝突を避けるために、セルＩＤを変更すべきか否かを決定する決定部と、上記決定部がセルＩＤを変更すべきであると決定した場合に、上記中継局に属する移動局の接続先のセルＩＤを第１のセルＩＤから第２のセルＩＤへ変更させる制御部と、を備える中継局が提供される。
【００１０】
また、上記決定部は、基地局の位置とセルＩＤとを関連付けるセルＩＤデータ及び上記中継局の位置データに基づいてセルＩＤの衝突の可能性を判定するノードから、セルＩＤの衝突の可能性があることを通知された場合に、セルＩＤを変更すべきであると決定してもよい。
【００１１】
また、上記中継局は、上記中継局の位置を検出する位置検出部と、基地局の位置とセルＩＤとを関連付けるセルＩＤデータを記憶している記憶部と、をさらに備え、上記決定部は、上記記憶部により記憶されている上記セルＩＤデータ及び上記位置検出部により検出された上記中継局の位置に基づいてセルＩＤの衝突の可能性があると判定した場合に、セルＩＤを変更すべきであると決定してもよい。
【００１２】
また、上記決定部は、周辺の基地局から受信される無線信号について１つ以上のセルＩＤの同期シーケンスとの相関を監視することにより、セルＩＤを変更すべきか否かを決定してもよい。
【００１３】
また、上記決定部は、いずれかのセルＩＤの同期シーケンスについての相関値が極大となった時点から所定の時間が経過した後に、使用中のセルＩＤである上記第１のセルＩＤを、上記相関値が極大となったセルＩＤである上記第２のセルＩＤに変更すべきであると決定してもよい。
【００１４】
また、上記制御部は、上記第１のセルＩＤに対応する同期シーケンスと上記第２のセルＩＤに対応する同期シーケンスとを多重化した同期信号を上記通信部から送信させ、及び、上記第１のセルＩＤから上記第２のセルＩＤへのハンドオーバ命令を上記通信部から上記移動局へ送信させることにより、上記移動局の接続先のセルＩＤを上記第１のセルＩＤから上記第２のセルＩＤへ変更させてもよい。
【００１５】
また、上記制御部は、上記移動局による上記第１のセルＩＤから上記第２のセルＩＤへのハンドオーバが終了した後に、上記通信部により上記第２のセルＩＤを用いて無線信号を中継させてもよい。
【００１６】
また、本発明の別の実施形態によれば、基地局及び移動局の間で無線信号を中継する中継局による通信制御方法であって、上記中継局が移動することによる上記中継局のセルＩＤと基地局のセルＩＤとの衝突を避けるために、セルＩＤを変更すべきか否かを決定するステップと、セルＩＤを変更すべきであると決定した場合に、上記中継局に属する移動局の接続先のセルＩＤを第１のセルＩＤから第２のセルＩＤへ変更させるステップと、を含む、通信制御方法が提供される。
【００１７】
また、本発明の別の実施形態によれば、基地局及び移動局の間で無線信号を中継する中継局であって、移動局へ無線信号を送信可能な通信部と、第１のセルＩＤに対応する同期シーケンスと第２のセルＩＤに対応する同期シーケンスとを多重化した同期信号を上記通信部から上記中継局に属する移動局へ送信させると共に、上記移動局に上記第１のセルＩＤから上記第２のセルＩＤへのハンドオーバを命令する制御部と、を備える中継局が提供される。
【００１８】
また、本発明の別の実施形態によれば、基地局及び移動局の間で無線信号を中継する中継局による通信制御方法であって、第１のセルＩＤに対応する同期シーケンスと第２のセルＩＤに対応する同期シーケンスとを多重化した同期信号を上記中継局から上記中継局に属する移動局へ送信するステップと、上記中継局から上記移動局に上記第１のセルＩＤから上記第２のセルＩＤへのハンドオーバを命令するステップと、を含む、通信制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明に係る中継局及び通信制御方法によれば、移動可能な中継局によるリレー通信において、スループットの低下を抑制しながらセルＩＤの衝突を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態に係る無線通信システムの概要を示す模式図である。
【図２】通信リソースの構成の一例について説明するための説明図である。
【図３】リファレンス信号の配置の一例について説明するための説明図である。
【図４】一般的なハンドオーバ手続の流れを説明するためのシーケンス図である。
【図５】本発明に関連する課題について説明するための説明図である。
【図６】第１の実施形態に係る移動局の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】第１の実施形態に係る中継局の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】第１の実施形態に係るセルＩＤ変更判定処理について説明するための説明図である。
【図９】第１の実施形態に係る基地局の構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】第１の実施形態に係るセルＩＤ変更判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施形態に係る通信制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態に係る中継局の構成の一例を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施形態に係るセルＩＤ変更判定処理について説明するための説明図である。
【図１４】第２の実施形態に係るセルＩＤ変更判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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、同一の符号を付すことにより重複説明を省略する。
【００２２】
また、以下の順序にしたがって当該「発明を実施するための形態」を説明する。
１．無線通信システムの概要
１−１．システムの構成例
１−２．通信リソースの構成
１−３．一般的なハンドオーバ手続
１−４．本発明に関連する課題
２．第１の実施形態の説明
２−１．装置の構成例
２−２．処理の流れ
２−３．第１の実施形態のまとめ
３．第２の実施形態の説明
３−１．装置の構成例
３−２．処理の流れ
３−３．第２の実施形態のまとめ
【００２３】
＜１．無線通信システムの概要＞
まず、図１〜図５を用いて、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概要、及び本発明に関連する課題を説明する。
【００２４】
［１−１．システムの構成例］
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システム１の概要を示す模式図である。図１を参照すると、無線通信システム１は、１つ以上の移動局１０ａ、１０ｂ、…１０ｎ、中継局１００及び複数の基地局２００ａ及び２００ｂを含む。なお、本明細書において、移動局１０ａ、１０ｂ、…１０ｎを互いに区別する必要が無い場合には、符号の末尾のアルファベットを省略することにより、これらを移動局１０と総称する。同様に、基地局２００ａ及び２００ｂを互いに区別する必要が無い場合には、これらを基地局２００と総称する。
【００２５】
移動局１０は、例えば、列車又は船舶などの移動手段３を利用する乗客又は乗務員が保持する端末装置（ＵＥ：User  Equipment）である。移動局１０は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａなどのセルラー無線通信方式に従って、中継局１００又は基地局２００との間で無線通信を行う。
【００２６】
中継局１００は、移動局１０と基地局２００との間で無線信号を中継する装置である。図１の例において、中継局１００は、移動手段３の内部に設置されている。そして、移動手段３が基地局２００ａの近傍に位置していることにより、中継局１００は、基地局２００ａと接続する。この場合、中継局１００は、例えば、移動局１０から送信される信号を基地局２００ａへ中継する。また、中継局１００は、例えば、基地局２００ａから送信される信号を移動局１０へ中継する。本実施形態において、中継局１００は、上述したタイプ１の中継局であるものとする。即ち、中継局１００には固有のセルＩＤが割り当てられる。図１の例では、中継局１００のセルＩＤ＝“Ｃ５”である。従って、中継局１００によるリレー通信サービスが提供されるセル１０２の内部に位置する移動局１０は、セルＩＤ＝“Ｃ５”に対応する同期シーケンスで中継局１００の同期を獲得することで、中継局１００によるリレー通信サービスを享受することができる。なお、移動局１０と中継局１００との間のリンクを、アクセスリンク（Access  Link）という。これに対し、中継局１００と基地局２００の間のリンクを、リレーリンク（Relay  Link）という。
【００２７】
基地局２００は、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａなどのセルラー無線通信方式に従って、移動局１０に無線通信サービスを提供する。個々の基地局２００は固有のセルを有し、各セルにはセルＩＤが割り当てられる。図１の例では、基地局２００ａのセルＩＤ＝“Ｃ２”、基地局２００ｂのセルＩＤ＝“Ｃ１”である。なお、ＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａにおける基地局は、ｅＮｏｄｅＢ（Evolved  Node  B）あるいはｅＮＢとも呼ばれる。
【００２８】
［１−２．通信リソースの構成］
図２は、リレー通信が行われる通信リソースの構成の一例として、ＬＴＥにおける通信リソースの構成を示している。図２を参照すると、ＬＴＥにおける通信リソースは、時間方向において、１０ｍｓｅｃの長さを有する個々のラジオフレームに分割される。さらに、１ラジオフレームは１０個のサブフレームを含み、１つのサブフレームは２つの０．５ｍｓスロットから構成される。また、１つの０．５ｍｓスロットは、通常、時間方向において７つのＯＦＤＭシンボルを含む。時間方向において７つのＯＦＤＭシンボル、周波数方向において１２本のサブキャリアを含む通信リソースの１単位を、リソースブロック（Resource  Block）という。ＬＴＥでは、時間方向においてはこのサブフレーム又はリソースブロックごとに各移動局へ通信リソースが割り当てられる。また、時間方向において１つのＯＦＤＭシンボル、周波数方向において１本のサブキャリアに相当する通信リソースの１単位を、リソースエレメント（Resource  Element）という。即ち、１リソースブロックは７×１２＝８４リソースエレメントに相当する。同じ帯域幅、同じ時間長の中では、より多くのリソースブロックがデータ通信のために割り当てられるほど、データ通信のスループットは大きくなる。
【００２９】
また、周波数方向の所定の位置（通常は帯域の中央）のリソースブロックには、５ｍｓの周期で同期シーケンス（Synchronization  Sequence）が挿入される（例えば、サブフレーム＃０及び＃５に挿入される）。同期シーケンスには、プライマリ同期シーケンス（ＰＳＳ）とセカンダリ同期シーケンス（ＳＳＳ）の２種類が存在する。プライマリ同期シーケンスは、５ｍｓの周期の検出、及びセルＩＤのグループの識別のために使用される。一方、セカンダリ同期シーケンスは、識別されたグループ内でのセルＩＤの識別のために使用される。例えば、セルＩＤのグループが３種類、１つのグループ当たりのセルＩＤが１６８種類存在する場合には、合計で３×１６８＝５０４種類のセルＩＤが利用可能である。通常、これらセルＩＤを識別するための同期シーケンスの信号系列として、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列が用いられる。また、同期シーケンスの後に続くＯＦＤＭシンボルは、システム情報の送信又は受信のためのブロードキャストチャネルとして使用され得る。ブロードキャストチャネル上のシステム情報には、システム又はセルに固有の情報が含まれる。
【００３０】
図３は、リファレンス信号の配置の一例について説明するための説明図である。リファレンス信号とは、チャネル推定のために使用される信号である。図３の例では、リファレンス信号は、各リソースブロックの第１ＯＦＤＭシンボルの第１サブキャリア及び第７サブキャリア、並びに第５ＯＦＤＭシンボルの第４サブキャリア及び第１０サブキャリアに配置されている。移動局１０は、これらリファレンス信号を受信することによりチャネル推定を行い、その推定結果に基づいてサブキャリアごとの受信信号を復調することができる。ここで、リファレンス信号の配置のパターンは、セルＩＤの種類と同じ数（例えば５０４パターン）存在する。そして、セルＩＤの異なる隣接セル間で異なるリファレンス信号の配置を用いることにより、データの混信が防止される。
【００３１】
また、リファレンス信号を受信することにより測定される通信チャネルの品質が所定の条件を満たした場合には、ハンドオーバが行われる。所定の条件とは、例えば、現在接続しているセル（サービングセルともいう）の通信チャネルの品質よりも隣接セルの通信チャネルの品質が良好であることなどである。特にタイプ１のリレー通信においては、移動局によるハンドオーバが行われるだけでなく、中継局による基地局に対するハンドオーバも行われ得る。
【００３２】
［１−３．一般的なハンドオーバ手続］
図４は、一般的なハンドオーバ手続の一例として、リレー通信の介在しないハンドオーバ手続の流れを示している。ここでは、ハンドオーバ手続に、移動局（ＵＥ）、ソース基地局（Source  eNB）、ターゲット基地局（Target  eNB）及びＭＭＥ（Mobility  Management  Entity（移動性管理エンティティ））が関与する。
【００３３】
ハンドオーバの前段階として、まず、移動局は、移動局とソース基地局との間の通信チャネルのチャネル品質をソース基地局にレポートする（ステップＳ２）。チャネル品質のレポートは定期的に行われてもよく、又は予め決定された基準値をチャネル品質が下回ったことを契機として行われてもよい。
【００３４】
次に、ソース基地局は、移動局から受信した品質レポートに基づいてメジャメントの要否を判定し、メジャメントが必要である場合には、移動局にメジャメントギャップを割り当てる（ステップＳ４）。次に、移動局は、割り当てられたメジャメントギャップの期間に、周辺の基地局からのダウンリンクチャネルを探索する（即ち、セルサーチを行う）（ステップＳ１２）。なお、移動局は、予めソース基地局から提供されるリストに従って、探索すべき周辺の基地局を知ることができる。
【００３５】
次に、移動局は、ダウンリンクチャネルとの同期を獲得すると、当該ダウンリンクチャネルに含まれるリファレンス信号を用いて、メジャメントを行う（ステップＳ１４）。この間、ソース基地局は、移動局によるデータ伝送が発生しないように、当該移動局に関連するデータ通信の割り当てを制限する。
【００３６】
メジャメントを終えた移動局は、メジャメントの結果を含むメジャメントレポートをソース基地局へ送信する（ステップＳ２２）。メジャメントレポートに含まれるメジャメントの結果は、複数回のメジャメントにわたっての測定値の平均値又は代表値などであってもよい。また、メジャメントの結果には、複数の周波数帯についてのデータが含まれてもよい。
【００３７】
メジャメントレポートを受信したソース基地局は、メジャメントレポートの内容に基づいて、ハンドオーバを実行すべきか否かを判定する。例えば、ソース基地局のチャネル品質よりも周辺の他の基地局のチャネル品質が予め決定された閾値以上に良好である場合には、ハンドオーバが必要であると判定され得る。その場合、ソース基地局は、当該他の基地局をターゲット基地局としてハンドオーバ手続を進めることを決定し、ハンドオーバ要求メッセージ（Handover  Request）をターゲット基地局へ送信する（ステップＳ２４）。
【００３８】
ハンドオーバ要求メッセージを受信したターゲット基地局は、自ら提供している通信サービスの空き状況などに応じて、移動局を受入れることが可能か否かを判定する。そして、移動局を受入れることが可能である場合には、ターゲット基地局は、ハンドオーバ承認メッセージ（Handover  Request  Confirm）をソース基地局へ送信する（ステップＳ２６）。
【００３９】
ハンドオーバ承認メッセージを受信したソース基地局は、移動局にハンドオーバ命令（Handover  Command）を送信する（ステップＳ２８）。そうすると、移動局は、ターゲット基地局のダウンリンクチャネルとの同期を獲得する（ステップＳ３２）。次に、移動局は、所定の時間スロットに設けられるランダムアクセスチャネルを使用して、ターゲット基地局にランダムアクセスを行う（ステップＳ３４）。この間、ソース基地局は、移動局宛てに届くデータをターゲット基地局へ転送する（ステップＳ３６）。そして、移動局は、ランダムアクセスが成功すると、ハンドオーバ完了メッセージ（Handover  Complete）をターゲット基地局へ送信する（ステップＳ４２）。
【００４０】
ハンドオーバ完了メッセージを受信したターゲット基地局は、ＭＭＥに移動局についてのルート更新を要求する（ステップＳ４４）。ＭＭＥがユーザデータのルートを更新することにより、移動局が新たな基地局（即ち、ターゲット基地局）を介して他の装置と通信をすることが可能となる。そして、ターゲット基地局は、移動局に確認応答（Acknowledgement）を送信する（ステップＳ４６）。それにより、一連のハンドオーバ手続が終了する。
【００４１】
［１−４．本発明に関連する課題］
上述した説明から理解されるように、ハンドオーバ手続は、移動局、ソース基地局及びターゲット基地局の少なくないリソースを消費する。従って、ハンドオーバが頻繁に発生すると、無線通信システムの全体のスループットが低下するリスクが生じる。このようなリスクは、図１に示した無線通信システム１のような移動可能な中継局１００が用いられる場面において、より拡大する恐れがある。
【００４２】
図５は、本発明に関連する課題について説明するための説明図である。図５を参照すると、セルＩＤ＝Ｃ１〜Ｃ７である７つのセルが、基地局を中心とする楕円でそれぞれ示されている。このようなセルの配置において、例えば、中継局１００は、経路１０４に沿って移動する。この場合、中継局１００は、セルＩＤ＝Ｃ２であるセル（以下、セルＣ２などという）、セルＣ１、セルＣ５を順に通過する。
【００４３】
ここで、仮に中継局１００がタイプ２の中継局であれば、中継局１００にはセルＩＤは割り当てられないため、セルＩＤの衝突は生じない。しかし、その場合、中継局１００と共に移動する移動局は、セルエッジにおいて一斉にハンドオーバをしなければならない。そのような多数の移動局による一斉のハンドオーバは、システム全体のスループットに悪影響を及ぼすことから望ましくない。
【００４４】
一方、中継局１００がタイプ１の中継局である場合には、中継局１００にセルＩＤが割り当てられる。そして、中継局１００と共に移動する移動局は、直接的には中継局１００に接続する。ここで、図５の例において、中継局１００のセルＩＤがＣ５である場合、中継局１００がセルＣ５内又はその近傍に到達すると、セルＩＤの衝突が生じる。その結果、中継局１００に接続している移動局、及びセルＣ５の内部の他の移動局によるデータ通信に障害が生じる恐れがある。そこで、次節より詳しく説明する本発明の２つの実施形態のように、システム全体のスループットの低下を抑制しながら、セルＩＤの衝突を未然に回避する仕組みを導入することが有益である。
【００４５】
＜２．第１の実施形態の説明＞
［２−１．装置の構成例］
（移動局）
図６は、本発明の第１の実施形態に係る移動局１０の構成の一例を示すブロック図である。図６を参照すると、移動局１０は、通信部２０、通信制御部４０及び上位レイヤ５０を備える。
【００４６】
通信部２０は、移動局１０が中継局１００又は基地局２００との間で無線信号を送受信するための通信インタフェースである。通信部２０は、アンテナ２２ａ及び２２ｂ、アナログ部２４、ＡＤＣ（Analogue  to  Digital  Converter）２６、ＤＡＣ（Digital  to  Analogue  Converter）２８、同期部３２、デコーダ３４並びにエンコーダ３８を有する。
【００４７】
アナログ部２４は、ＲＦ（Radio  Frequency）回路に相当し、アンテナ２２ａ及び２２ｂを介して受信された受信信号を増幅及び周波数変換した後、ＡＤＣ２６へ出力する。ＡＤＣ２６は、アナログ部２４から入力される受信信号の形式をアナログ形式からデジタル形式に変換する。同期部３２は、ＡＤＣ２６から入力される受信信号と既知の信号シーケンスとの相関を例えばマッチドフィルタを用いて監視することにより、プライマリ同期シーケンス及びセカンダリ同期シーケンスを検出し、所望のセルＩＤについての同期を獲得する。デコーダ３４は、同期部３２により同期が獲得されたチャネルに含まれるデータ信号を復調及び復号する。デコーダ３４により復号されたデータ信号は、上位レイヤ５０へ出力される。
【００４８】
また、上位レイヤ５０からデータ信号が入力されると、エンコーダ３８は、当該データ信号を符号化及び変調する。エンコーダ３８により変調されたデータ信号は、送信信号としてＤＡＣ２８へ出力される。ＤＡＣ２８は、エンコーダ３８から入力される送信信号の形式をデジタル形式からアナログ形式に変換する。そして、アナログ部２４は、ＤＡＣ２８から入力される送信信号を増幅及び周波数変換した後、アンテナ２２ａ及び２２ｂを介して送信する。
【００４９】
通信制御部４０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などの制御装置と半導体メモリなどの記憶媒体とを用いて、上述した通信部２０の動作を制御する。例えば、通信制御部４０は、中継局１００又は基地局２００からハンドオーバ命令が受信されると、通信部２０の同期部３２に新たなセルＩＤについての同期を獲得させる。そして、通信制御部４０は、新たなセルＩＤへのハンドオーバに成功すると、通信部２０からハンドオーバ完了メッセージを送信させる。また、通信制御部４０は、ダウンリンクの制御チャネル上で配信されるスケジューリング情報に従って、通信部２０による他の装置との間の通信のタイミングを制御する。
【００５０】
上位レイヤ５０は、例えばプロトコルスタックにおけるＭＡＣ層よりも上位の処理を行う。例えば、移動局１０がスマートフォンである場合には、上位レイヤ５０は、通信部２０を介する無線通信を利用してユーザに音声通話サービス又はデータ通信サービスなどのアプリケーションサービスを提供する。
【００５１】
（中継局）
図７は、本発明の第１の実施形態に係る中継局１００の構成の一例を示すブロック図である。図７を参照すると、中継局１００は、通信部１２０、相関検出部１５６、変更決定部１６０、記憶部１６２、制御部１７０及び挿入部１７２を備える。
【００５２】
通信部１２０は、移動局１０と基地局２００との間で送受信される無線信号を中継する。また、通信部１２０は、中継局１００に割り当てられるセルＩＤについての同期信号（プライマリ同期シーケンス及びセカンダリ同期シーケンス）の配信など、中継局１００によるリレー通信サービスの提供のための様々な信号の配信のためにも使用される。通信部１２０は、アンテナ１２２ａ及び１２２ｂ、アナログ部１２４、ＡＤＣ１２６、ＤＡＣ１２８、同期部１３２、デコーダ１３４、バッファ１３６並びにエンコーダ１３８を有する。
【００５３】
アナログ部１２４は、ＲＦ回路に相当し、アンテナ１２２ａ及び１２２ｂを介して受信された受信信号を増幅及び周波数変換した後、ＡＤＣ１２６へ出力する。ＡＤＣ１２６は、アナログ部１２４から入力される受信信号の形式をアナログ形式からデジタル形式に変換する。同期部１３２は、ＡＤＣ１２６から入力される受信信号と既知の信号シーケンスとの相関を例えばマッチドフィルタを用いて監視することにより、プライマリ同期シーケンス及びセカンダリ同期シーケンスを検出し、所望のセルＩＤについての同期を獲得する。リレー通信においては、移動局１０の同期部３２が中継局１００のセルＩＤについての同期を獲得する一方、中継局１００の同期部１３２は近傍の基地局２００のセルＩＤについての同期を獲得する。デコーダ１３４は、受信信号に含まれるデータ信号を復調及び復号する。デコーダ３４により復号されたデータ信号は、バッファ１３６へ出力される。
【００５４】
エンコーダ１３８は、バッファ１３６においてバッファリングされるデータ信号を符号化及び変調する。エンコーダ１３８により変調されたデータ信号は、送信信号としてＤＡＣ１２８へ出力される。ＤＡＣ１２８は、エンコーダ１３８から入力される送信信号の形式をデジタル形式からアナログ形式に変換する。そして、アナログ部１２４は、ＤＡＣ１２８から入力される送信信号を増幅及び周波数変換した後、アンテナ１２２ａ及び１２２ｂを介して送信する。
【００５５】
相関検出部１５６は、通信部１２０により受信される無線信号について１つ以上のセルＩＤの同期シーケンスとの相関を検出する。そして、相関検出部１５６は、検出したセルＩＤごとの相関値を、変更決定部１６０へ出力する。なお、相関検出部１５６は、複数の相関器（例えばマッチドフィルタ）を有することにより、後述するように複数のセルＩＤについての相関を並列的に検出可能とするのが好適である。
【００５６】
変更決定部１６０は、中継局１００が移動することによる中継局１００のセルＩＤと基地局２００のセルＩＤとの衝突を避けるために、中継局１００のセルＩＤを変更すべきか否かを決定する。より具体的には、本実施形態において、変更決定部１６０は、相関検出部１５６から入力される１つ以上のセルＩＤについての相関を監視することにより、セルＩＤを変更すべきか否かを決定する。なお、１つ以上のセルＩＤとは、必ずしも５０４種類の全てのセルＩＤでなくてよい。例えば、基地局２００からのブロードキャストチャネル上で配信されるシステム情報に含まれるサービングセル及び１つ以上の隣接セルについてのセルＩＤに監視の対象を限定することにより、監視に要する処理コストを低減することができる。
【００５７】
図８は、本実施形態に係る変更決定部１６０によるセルＩＤ変更判定処理について説明するための説明図である。図８を参照すると、一例として、中継局１００は、移動経路１０４に沿って移動することにより、セルＣ２、Ｃ１及びＣ５を順に通過する。この場合、まず、中継局１００の相関検出部１５６から出力されるセルＩＤ＝Ｃ２についての相関値が、セルＣ２の基地局２００の近傍において極大を迎える。次に、セルＩＤ＝Ｃ１についての相関値が、セルＣ１の基地局２００の近傍において極大を迎える。次に、セルＩＤ＝Ｃ５についての相関値が、セルＣ５の基地局２００の近傍において極大を迎える。
【００５８】
上述したような移動経路上で、変更決定部１６０は、いずれかのセルＩＤの同期シーケンスについての相関値が極大となった時点から所定の時間が経過した後に、使用中のセルＩＤである第１のセルＩＤを、相関値が極大となった第２のセルＩＤに変更すべきであると決定する。図８の例では、セルＩＤ＝Ｃ２についての相関値が極大となった時点から時間Ｔが経過したタイミングで、中継局１００のセルＩＤがＣ５からＣ２へ変更されている。また、セルＩＤ＝Ｃ１についての相関値が極大となった時点から時間Ｔが経過したタイミングで、中継局１００のセルＩＤがＣ２からＣ１へ変更されている。
【００５９】
一般的に、セルラー無線通信方式において、隣接する固定的なセルのセルＩＤは重複しないように予め割り当てられる。そのため、図８を用いて説明したように、中継局１００が通過したセルのセルＩＤを順に使用することにより、中継局１００のセルＩＤが近傍の基地局２００のセルＩＤと衝突することを避けることができる。
【００６０】
記憶部１６２は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、相関検出部１５６から変更決定部１６０へ出力されるセルＩＤごとの相関値を、時間軸に沿って記憶する。変更決定部１６０は、かかる相関値の変化に基づいて、各セルＩＤについての相関値が極大となった時点を認識する。
【００６１】
制御部１７０は、ＣＰＵ又はＤＳＰなどの制御装置と半導体メモリなどの記憶媒体とを用いて、通信部１２０による無線信号の中継を制御する。例えば、制御部１７０は、基地局２００から受信されるデータ信号を通信部１２０のバッファ１３６に一時的に蓄積させた後、当該データ信号を通信部１２０から移動局１０へ送信させる。また、制御部１７０は、移動局１０から受信されるデータ信号を通信部１２０のバッファ１３６に一時的に蓄積させた後、当該データ信号を通信部１２０から基地局２００へ送信させる。
【００６２】
また、制御部１７０は、変更決定部１６０が中継局１００のセルＩＤを変更すべきであると決定した場合に、中継局１００に属する移動局１０の接続先のセルＩＤを第１のセルＩＤから第２のセルＩＤへ変更させる。より具体的には、制御部１７０は、まず、第１のセルＩＤに対応する同期シーケンスと第２のセルＩＤに対応する同期シーケンスとを多重化した同期信号を挿入部１７２に生成させる。そして、制御部１７０は、挿入部１７２に当該同期信号を通信部１２０から移動局１０へのダウンリンクの同期チャネルに挿入させる。そして、制御部１７０は、第１のセルＩＤから第２のセルＩＤへのハンドオーバを指示するハンドオーバ命令を、通信部１２０から移動局１０へ送信させる。それにより、移動局１０は、擬似的なハンドオーバ手続に従って、接続先のセルＩＤを第１のセルＩＤから第２のセルＩＤへ変更する。その後、制御部１７０は、例えば、中継局１００に属する全ての移動局１０からハンドオーバ完了メッセージが受信されると、第２のセルＩＤを用いて無線信号の中継を再開する。なお、制御部１７０は、例えば、一部の移動局１０からハンドオーバ完了メッセージが受信されない場合には、所定のタイムアウト時間の経過後に、第２のセルＩＤを用いた無線信号の中継を再開してもよい。
【００６３】
挿入部１７２は、中継局１００のセルＩＤに対応する同期シーケンス（プライマリ同期シーケンス及びセカンダリ同期シーケンス）を、中継局１００から移動局１０へのダウンリンクの同期チャネルに挿入する。また、挿入部１７２は、制御部１７０による制御に応じて、変更決定部１６０によるセルＩＤの変更の決定の後、全ての移動局１０による擬似的なハンドオーバの完了（又はタイムアウト）までの間、２種類のセルＩＤに対応する同期シーケンスを多重化した同期信号を、中継局１００から移動局１０へのダウンリンクの同期チャネルに挿入する。２種類のセルＩＤとは、上述した第１及び第２のセルＩＤを指す。
【００６４】
（基地局）
図９は、本発明の第１の実施形態に係る基地局２００の構成の一例を示すブロック図である。図９を参照すると、基地局２００は、通信部２２０、制御部２５０、記憶部２６２及び挿入部２７２を備える。
【００６５】
通信部２２０は、基地局２００が中継局１００又は移動局１０との間で無線信号を送受信するための通信インタフェースである。通信部２２０は、アンテナ２２２ａ及び２２２ｂ、アナログ部２２４、ＡＤＣ２２６、ＤＡＣ２２８、デコーダ２３４並びにエンコーダ２３８を有する。
【００６６】
アナログ部２２４は、ＲＦ回路に相当し、アンテナ２２２ａ及び２２２ｂを介して受信された受信信号を増幅及び周波数変換した後、ＡＤＣ２２６へ出力する。ＡＤＣ２２６は、アナログ部２２４から入力される受信信号の形式をアナログ形式からデジタル形式に変換する。デコーダ２３４は、ＡＤＣ２２６によりＡＤ変換された受信信号に含まれるデータ信号を復調及び復号する。デコーダ２３４により復号されたデータ信号は、制御部２５０へ出力される。
【００６７】
また、制御部２５０からデータ信号が入力されると、エンコーダ２３８は、当該データ信号を符号化及び変調する。エンコーダ２３８により変調されたデータ信号は、送信信号としてＤＡＣ２２８へ出力される。ＤＡＣ２２８は、エンコーダ３８から入力される送信信号の形式をデジタル形式からアナログ形式に変換する。そして、アナログ部２２４は、ＤＡＣ２２８から入力される送信信号を増幅及び周波数変換した後、アンテナ２２２ａ及び２２２ｂを介して送信する。
【００６８】
制御部２５０は、ＣＰＵ又はＤＳＰなどの制御装置と半導体メモリなどの記憶媒体とを用いて、上述した通信部２２０の動作を制御する。例えば、制御部２５０は、ダウンリンクの制御チャネル上で移動局１０又は中継局１００のためのスケジューリング情報を配信する。また、制御部２５０は、移動局１０又は中継局１００から受信されるデータ信号を、ＭＭＥによるルート制御に従って他の基地局２００へ転送する。このほか、制御部２５０は、図４を用いて説明したハンドオーバ手続における基地局と同様に、基地局２００によるハンドオーバ手続を制御する。
【００６９】
記憶部２６２は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、基地局２００に割り当てられたセルＩＤを記憶している。そして、挿入部２７２は、基地局２００のセルＩＤに対応する同期シーケンスを、基地局２００からのダウンリンクの同期チャネルに挿入する。
【００７０】
［２−２．処理の流れ］
以下、図１０及び図１１を用いて、本実施形態におけるリレー通信に際しての通信制御処理の流れを説明する。図１０は、本実施形態に係る通信制御処理に含まれるセルＩＤ変更判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７１】
図１０を参照すると、まず、中継局１００の相関検出部１５６により、監視対象のセルＩＤについての相関が検出される（ステップＳ１０２）。監視対象のセルＩＤとは、サービングセル及び１つ以上の隣接セルについてのセルＩＤであってよい。次に、相関検出部１５６により検出された相関値が、セルＩＤごとに記憶部１６２により時間軸に沿って記憶される（ステップＳ１０４）。中継局１００の変更決定部１６０は、かかるセルＩＤごとの相関値を監視する。
【００７２】
次に、変更決定部１６０は、いずれかのセルＩＤについての相関値が極大となった時点から時間Ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、相関値が極大となった時点から時間Ｔが経過したセルＩＤが存在しない場合には、処理はステップＳ１０２へ戻り、セルＩＤごとの相関値の監視が継続される。なお、変更決定部１６０は、例えば、相関値が極大となった場合であって、極大値が予め設定される閾値よりも小さいときには、当該極大となったタイミングを無視してもよい。それにより、相関値の微細な時間変動を原因とする不適切なタイミングでのセルＩＤの変更を防止することができる。
【００７３】
ステップＳ１０６において、相関値が極大となった時点から時間Ｔが経過したセルＩＤが存在する場合には、変更決定部１６０は、中継局１００のセルＩＤを変更すべきであると決定する（ステップＳ１０８）。
【００７４】
図１１は、本実施形態に係る通信制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１１を参照すると、まず、中継局１００により、図１０を用いて説明したセルＩＤ変更判定処理が行われる（ステップＳ２０２）。次に、中継局１００により、セルＩＤ変更判定処理の結果としてセルＩＤを変更すべきであると決定されたか否かが判定される（ステップＳ２０４）。ここで、セルＩＤを変更すべきであると決定されていない場合には、後続の処理は行われない。
【００７５】
セルＩＤ変更判定処理の結果としてセルＩＤを変更すべきであると決定された場合には、中継局１００の通信部１２０により、２種類の同期シーケンスを多重化した同期信号の送信が開始される（ステップＳ２０６）。２種類の同期シーケンスとは、上述したように、使用中の第１のセルＩＤに対応する同期シーケンス、及び相関値が極大となった第２のセルＩＤに対応する同期シーケンスである。
【００７６】
次に、中継局１００の制御部１７０は、第１のセルＩＤから第２のセルＩＤへのハンドオーバを、中継局１００に属している移動局１０に命令する（ステップＳ２０８）。そうすると、各移動局１０は、中継局１００からの同期信号を検出し、第２のセルＩＤについての同期を獲得する。なお、中継局１００からの同期信号には、上述したように２種類の同期シーケンスが多重化されている。しかし、これら同期シーケンスの信号系列は互いに直交関係にあるため、移動局１０は、これら２種類の同期シーケンスを分離して同期を獲得することができる。
【００７７】
ここで、図１１の通信制御処理における移動局１０によるハンドオーバの前後にわたって、移動局１０の接続先は中継局１００である。即ち、当該ハンドオーバは、セルＩＤの変更のための擬似的なハンドオーバに過ぎない。このような擬似的なハンドオーバに際して、移動局１０の接続先が変化しないことから、移動局１０による信号の送信タイミングの再度の調整は省略されてもよい。従って、この場合、移動局１０は、図４に例示したようなハンドオーバ手続におけるランダムアクセスをスキップしてもよい（中継局１００が図４におけるソース基地局及びターゲット基地局の双方に相当する）。また、移動局１０によるメジャメントも不要である。
【００７８】
次に、中継局１００の制御部１７０は、移動局１０からのハンドオーバ完了メッセージの受信を待ち受ける（ステップＳ２１０）。そして、全ての移動局１０からのハンドオーバ完了メッセージが受信されると（又はタイムアウトを契機として）、制御部１７０は、無線信号の中継のためのセルＩＤを第２のセルＩＤに変更する（ステップＳ２１２）。そして、通信部１２０は、２種類の同期シーケンスを多重化した同期信号の送信を終了する（ステップＳ２１４）。
【００７９】
［２−３．第１の実施形態のまとめ］
ここまで、図６〜図１１を用いて、本発明の第１の実施形態について説明した。本実施形態によれば、セルＩＤの衝突を避けるために中継局１００のセルＩＤを変更すべきであると決定すると、中継局１００は、擬似的なハンドオーバ手続により、中継局１００に属する移動局１０の接続先のセルＩＤを第１のセルＩＤから第２のセルＩＤへ変更させる。この場合、中継局１００に属する各移動局１０によるハンドオーバは行われるものの、移動手段３の外部の基地局２００は当該ハンドオーバ手続に関与しないため、少なくとも移動手段３の外部の基地局２００が提供する通信サービスのスループットは低下しない。また、中継局１００に属する移動局１０によるハンドオーバは接続先の変わらない擬似的なハンドオーバであるため、ハンドオーバ手続の一部（メジャメント及びランダムアクセスなど）を省略することにより、迅速なセルＩＤの変更が可能である。
【００８０】
また、本実施形態において、中継局１００は、周辺の基地局２００から受信される無線信号について１つ以上のセルＩＤの同期シーケンスとの相関を監視することにより、セルＩＤを変更すべきか否かを決定する。従って、本実施形態は、その実装が中継局１０以外の装置にインパクトを与えないため、比較的小さいコストでの実現が可能である。
【００８１】
また、本実施形態において、中継局１００の変更決定部１６０は、いずれかのセルＩＤの同期シーケンスについての相関値が極大となった時点から所定の時間が経過した後に、使用中のセルＩＤである第１のセルＩＤを、相関値が極大となったセルＩＤである第２のセルＩＤに変更すべきであると決定する。それにより、中継局１００のセルＩＤが近傍の基地局２００のセルＩＤと衝突することを、中継局１００の位置の予測をすることなく避けることができる。
【００８２】
＜３．第２の実施形態の説明＞
本発明の第２の実施形態では、図１に示した中継局１００の代わりに、以下に説明する中継局３００が使用される。
【００８３】
［３−１．装置の構成例］
（中継局）
図１２は、本発明の第２の実施形態に係る中継局３００の構成の一例を示すブロック図である。図１２を参照すると、中継局３００は、通信部１２０、位置検出部３５８、変更決定部３６０、記憶部３６２、制御部１７０及び挿入部１７２を備える。
【００８４】
位置検出部３５８は、例えばＧＰＳ（Global  Positioning  System）機能又は鉄道システムにおける列車測位機能などの位置検出手段に相当し、中継局３００の位置を検出する。また、位置検出部３５８は、後に説明するセルＩＤデータと現在の中継局３００のセルＩＤとを対比することにより、簡易的に中継局３００の位置を検出してもよい。そして、位置検出部３５８は、検出した中継局３００の位置を、変更決定部３６０へ出力する。
【００８５】
変更決定部３６０は、中継局３００が移動することによる中継局３００のセルＩＤと基地局２００のセルＩＤとの衝突を避けるために、中継局３００のセルＩＤを変更すべきか否かを決定する。より具体的には、本実施形態において、変更決定部３６０は、図１３に例示するようなセルＩＤデータ及び中継局３００の移動履歴に基づいて、セルＩＤの衝突の可能性を判定する。変更決定部３６０は、セルＩＤの衝突の可能性があると判定される場合には、セルＩＤを変更すべきであると決定する。
【００８６】
図１３は、本実施形態に係る変更決定部３６０によるセルＩＤ変更判定処理について説明するための説明図である。図１３の左上には、位置検出部３５８により検出される中継局３００の位置の履歴が、時間軸に沿った移動履歴として示されている。移動履歴は、一定の時間間隔で記憶されてもよく、その代わりに中継局３００の接続先の基地局２００が変化するごとに記憶されてもよい。また、移動履歴にさらに中継装置１００の移動速度が含まれてもよい。図１３の例では、中継局３００は、経路３０４に沿って移動した後、時刻ｔｎにおいて、位置（Ｘｔｎ，Ｙｔｎ）に位置すると共に、セルＣ１の内部に位置している。
【００８７】
一方、図１３の左下には、セルＩＤデータの一例が示されている。本明細書において、セルＩＤデータとは、基地局２００の位置とセルＩＤとを関連付けるデータである。セルＩＤデータは、例えば、ＭＭＥなどの上位ノードにおいて保持及び更新される。変更決定部３６０は、かかるセルＩＤデータを取得し、記憶部３６２に記憶させる。図１３の例において、セルＩＤデータは、７つのセルＣ１〜Ｃ７のそれぞれについての基地局２００の位置及びセルの半径を含む。なお、セルの半径の代わりに、各セルの大きさを決定するための最大送信電力の値などがセルＩＤデータに含まれてもよい。
【００８８】
変更決定部３６０は、このような中継局３００の移動履歴とセルＩＤデータとに基づいて、（例えば数秒後又は数分後などの）未来の時点におけるセルＩＤの衝突の可能性を判定する。図１３の例においては、例えば、時刻ｔｎから時間Δｔ後の中継局３００の位置は、移動履歴を外挿することにより、（Ｘｔｎ＋Δｔ，Ｙｔｎ＋Δｔ）であると予測される。位置（Ｘｔｎ＋Δｔ，Ｙｔｎ＋Δｔ）は、セルＩＤデータから、セルＣ５の内部であることが分かる。そして、中継局３００は、現在セルＩＤ＝Ｃ５を使用している。即ち、この場合、時刻ｔｎ＋Δｔにおいて、セルＩＤの衝突の可能性があると判定される。変更決定部３６０は、このようにセルＩＤの衝突の可能性があると判定すると、セルＩＤを衝突の可能性がない他のセルＩＤ（例えばＣ３又はＣ４など）に変更すべきであると決定する。
【００８９】
なお、変更決定部３６０は、移動履歴を外挿する代わりに、例えば、過去の移動履歴を記憶部３６２を用いて蓄積しておき、現在の移動経路と過去の移動履歴とを照合することにより、未来の中継局３００の位置を予測してもよい。このような予測処理の適用は、移動手段３が一定の経路上を繰返し移動する列車又は船舶などであるような場合に、特に予測の精度が高められる点で有益である。
【００９０】
記憶部３６２は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、図１３を用いて説明したセルＩＤデータ及び中継局３００の移動履歴を記憶する。
【００９１】
なお、中継局３００の代わりに、ＭＭＥなどの上位のノードが、図１３を用いて説明したようなセルＩＤの衝突の可能性の判定を行ってもよい。その場合には、中継局３００は、位置検出部３５８により検出される中継局３００の位置を上位ノードへ定期的に報告する。当該上位ノードは、図１３に例示したセルＩＤデータを保持している。そして、当該上位ノードは、セルＩＤの衝突の可能性があると判定すると、その旨及び衝突の可能性がない他のセルＩＤを中継局３００へ通知する。変更決定部３６０は、かかる通知を受けると、使用中のセルＩＤ（第１のセルＩＤ）を通知された他のセルＩＤ（第２のセルＩＤ）に変更すべきであると決定する。
【００９２】
［３−２．処理の流れ］
図１４は、本実施形態に係るセルＩＤ変更判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００９３】
図１４を参照すると、まず、中継局３００の位置検出部３５８により、中継局３００の位置（及び速度）が検出される（ステップＳ３０２）。位置検出部３５８により検出された位置（及び速度）は、時間軸に沿った移動履歴として記憶される。次に、変更判定部３６０により、未来の中継局３００の位置が予測される（ステップＳ３０４）。なお、上述したように、未来の中継局３００の位置の予測は、変更判定部３６０の代わりにＭＭＥなどの上位ノードが行ってもよい。次に、変更判定部３６０は、未来の中継局３００の位置においてセルＩＤの衝突の可能性があるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。ここで、セルＩＤの衝突の可能性がない場合には、処理はステップＳ３０２へ戻る。一方、セルＩＤの衝突の可能性がある場合には、変更判定部３６０は、中継局３００のセルＩＤを他のセルＩＤに変更すべきであると決定する（ステップＳ３０８）。
【００９４】
このようなセルＩＤ変更判定処理により、中継局３００のセルＩＤを他のセルＩＤに変更すべきであると決定された場合には、その後、中継局３００の制御部１７０による制御の下で、図１１のステップＳ２０６〜Ｓ２１４に示したような手順に沿って、セルＩＤの変更が行われる。
【００９５】
［３−３．第２の実施形態のまとめ］
ここまで、図１２〜図１４を用いて、本発明の第２の実施形態について説明した。本実施形態において、セルＩＤの衝突を避けるために中継局３００のセルＩＤを変更すべきであると決定すると、中継局３００は、擬似的なハンドオーバ手続により、中継局３００に属する移動局１０の接続先のセルＩＤを第１のセルＩＤから第２のセルＩＤへ変更させる。この場合、中継局３００に属する各移動局１０によるハンドオーバは行われるものの、移動手段３の外部の基地局２００は当該ハンドオーバ手続に関与しないため、少なくとも移動手段３の外部の基地局２００が提供する通信サービスのスループットは低下しない。また、中継局３００に属する移動局１０によるハンドオーバは接続先の変わらない擬似的なハンドオーバであるため、ハンドオーバ手続の一部（メジャメント及びランダムアクセスなど）を省略することにより、迅速なセルＩＤの変更が可能である。
【００９６】
また、本実施形態において、基地局２００の位置とセルＩＤとを関連付けるセルＩＤデータ及び位置検出部３５８により検出される中継局３００の位置に基づいて、未来のセルＩＤの衝突の可能性が判定される。そして、中継局３００の変更決定部３６０は、セルＩＤの衝突の可能性があると判定される場合に、中継局３００のセルＩＤを変更すべきであると決定する。かかる構成によれば、近傍の基地局２００から受信される同期シーケンスについての相関値に依存することなく、セルＩＤの変更の判定を行うことができる。それにより、近傍の基地局２００が変わった場合にも必ずしもセルＩＤを変更しなくてよいため、第１の実施形態と比較して擬似的なハンドオーバの頻度を減少させ、システムのスループットの低下を抑制することができる。
【００９７】
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。
【符号の説明】
【００９８】
１                無線通信システム
１０              移動局
１００，３００    中継局
１２０            通信部
１６０，３６０    変更決定部（決定部）
１６２，３６２    記憶部
１７０            制御部
２００            基地局
【図１】
2011193375.tif 000003
【図２】
2011193375.tif 000004
【図３】
2011193375.tif 000005
【図４】
2011193375.tif 000006
【図５】
2011193375.tif 000007
【図６】
2011193375.tif 000008
【図７】
2011193375.tif 000009
【図８】
2011193375.tif 000010
【図９】
2011193375.tif 000011
【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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