特許 6563969 通信システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6563969

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】通信システム

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/26 20090101AFI20190808BHJP

   H04W 16/28 20090101ALI20190808BHJP

   H04W 16/30 20090101ALI20190808BHJP

   H04W 84/00 20090101ALI20190808BHJP

   H04W 4/40 20180101ALI20190808BHJP

   H04W 92/20 20090101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   H04W16/26

   H04W16/28

   H04W16/30

   H04W84/00 110

   H04W4/40

   H04W92/20 110

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-38808(P2017-38808)

(22)【出願日】2017年3月1日

(65)【公開番号】特開2018-148285(P2018-148285A)

(43)【公開日】2018年9月20日

【審査請求日】2018年1月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(74)【代理人】

【識別番号】100128691

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 弘通

(72)【発明者】

【氏名】吉野 仁

(72)【発明者】

【氏名】山口 良

(72)【発明者】

【氏名】中島 潤一

(72)【発明者】

【氏名】宮下 真行

(72)【発明者】

【氏名】豊見本 和馬

(72)【発明者】

【氏名】三上 学

【審査官】 田部井 和彦

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１６／０３５８２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１５−１１５７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２１９９００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−１６６３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２４４０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１１９３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１３３２０７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

ＤＢ名 ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セルラー方式の移動通信の基地局を含む通信システムであって、
前記基地局は、その基地局と無線通信を行う無線通信機能を有する複数の移動体が所定の間隔で連続的に移動している移動経路における前記複数の移動体の一つの移動体をカバーする程度の領域に対してビームを絞るようにセルを形成し、
前記複数の移動体はそれぞれ、前記基地局との間の直接通信機能と、前記移動経路上で隣り合う先行及び後続の移動体との間で通信する移動体間通信機能と、前記基地局との間にバックホール回線を構築し前記移動体の内部に形成したムービングセル内に位置するユーザ装置と前記基地局との間の移動通信を中継する前記ムービングセルの基地局機能と、を有し、
前記基地局は、前記基地局のセルに在圏する一つの移動体との直接通信と各移動体の移動体間通信と各移動体の前記ムービングセルの基地局機能とを介して、前記移動経路における前記複数の移動体それぞれと通信し各移動体の内部に形成したムービングセル内に位置するユーザ装置と通信することを特徴とする通信システム。

【請求項2】

請求項１の通信システムにおいて、
前記移動経路は、前記複数の移動体が連続的に移動する環状の移動経路であることを特徴とする通信システム。

【請求項3】

請求項１の通信システムにおいて、
前記移動経路は、前記複数の移動体が連続的に移動する直線状の移動経路であることを特徴とする通信システム。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかの通信システムにおいて、
前記移動体は、乗用車、バス、トラック若しくは自動二輪車を含む自動車、線路上を走行する鉄道車両、リニアモーターカーを含む軌道上を走行する車両、航空機又は船舶であることを特徴とする通信システム。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれかの通信システムにおいて、
前記基地局は、前記移動経路におけるトンネルの出入口近傍の領域に対してビームを絞って前記セルを形成することを特徴とする通信システム。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれかの通信システムにおいて、
前記基地局は、前記移動経路の長手方向に延在する長い楕円形又は長円形状のセルを形成することを特徴とする通信システム。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれかの通信システムにおいて、
前記基地局は、ビームフォーミングにより前記移動経路に対してビームを絞ってセルを形成することを特徴とする通信システム。

【請求項8】

請求項７の通信システムにおいて、
前記基地局のアンテナは、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナであることを特徴とする通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セルラー方式の移動通信の基地局及び通信システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来のセルラー方式の移動通信では、移動局であるユーザ装置と無線通信するマクロセル基地局やスモールセル基地局（例えば特許文献１、２参照）などの固定基地局が地上に配置され、各基地局を中心として同心円状のセルが形成される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上記従来のセル内に、複数の電車等の移動体が所定の間隔で連続的に移動している線路等の移動経路が位置し、その移動経路上を移動している移動体から高い通信品質で基地局を介して通信網に接続したい場合がある。しかしながら、線路等の移動経路の一部と基地局の間の電波を遮るトンネルなどの障害物が存在する場合があり、その移動経路の障害物が存在している領域を移動している移動体では、基地局と通信できなかったり、基地局との通信品質が低下してしまったりするおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明の一態様に係る通信システムは、セルラー方式の移動通信の基地局を含む通信システムであって、前記基地局は、その基地局と無線通信を行う無線通信機能を有する複数の移動体が所定の間隔で連続的に移動している移動経路における前記複数の移動体の一つと該一つの移動体に隣り合う先行又は後続の移動体との間隔とをカバーする程度の領域に対してビームを絞るようにセルを形成し、前記複数の移動体はそれぞれ、前記移動経路上で隣り合う先行及び後続の移動体との間で通信する移動体間通信機能を有する。
また、前記通信システムにおいて、前記移動経路は、前記複数の移動体が連続的に移動する環状の移動経路であってもよい。
また、前記通信システムにおいて、前記移動経路は、前記複数の移動体が連続的に移動する直線状の移動経路であってもよい。
また、前記通信システムにおいて、前記複数の移動体はそれぞれ、該移動体の内部に位置する移動局の移動通信を中継する基地局機能を有し、前記基地局との間にバックホール回線を構築してもよい。
また、前記通信システムにおいて、前記移動体は、乗用車、バス、トラック若しくは自動二輪車を含む自動車、線路上を走行する鉄道車両、リニアモーターカーを含む軌道上を走行する車両、航空機又は船舶であってもよい。
また、前記通信システムにおいて、前記基地局は、前記移動経路におけるトンネルの出入口近傍の領域に対してビームを絞って前記セルを形成してもよい。
また、前記通信システムにおいて、前記基地局は、前記移動経路の長手方向に延在する長い楕円形又は長円形状のセルを形成してもよい。
また、前記通信システムにおいて、前記基地局は、ビームフォーミングにより前記移動経路に対してビームを絞ってセルを形成してもよい。
また、前記通信システムにおいて、前記基地局のアンテナは、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナであってもよい。

【0005】

また、本発明の他の態様に係る基地局は、セルラー方式の移動通信の基地局であって、当該基地局と無線通信を行う無線通信機能を有する複数の移動体が所定の間隔で連続的に移動している移動経路における前記複数の移動体の一つと該一つの移動体に隣り合う先行又は後続の移動体との間隔とをカバーする程度の領域に対してビームを絞るようにセルを形成するアンテナを有する。
また、前記基地局において、当該基地局は、前記移動経路におけるトンネルの出入口近傍の領域に対してビームを絞って前記セルを形成してもよい。
また、前記基地局において、前記移動経路の長手方向に延在する長い楕円形又は長円形状のセルを形成してもよい。
また、前記基地局において、当該基地局は、ビームフォーミングによりビームを絞って前記セルを形成してもよい。
また、前記基地局において、当該基地局のアンテナは、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナであってもよい。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、複数の移動体が所定の間隔で連続的に移動している移動経路の一部と基地局との間に電波を遮る障害物が存在する場合でも、その移動経路上を移動している各移動体から高い通信品質で基地局を介して通信網に接続することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の実施形態に係る通信システムの一例を示す説明図。

【図2】本実施形態に係る無線中継装置の一構成例を示すブロック図。

【図3】本発明の実施形態に係る通信システムの他の一例を示す説明図。

【図4】本発明の実施形態に係る通信システムの更に他の一例を示す説明図。

【図5】本実施形態に係る無線中継装置の一構成例を示すブロック図。

【図6】本実施形態に係る無線中継装置でトンネル内に形成されるムービングセルの一例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る通信システムの一例を示す説明図である。本実施形態の通信システムは、セルラー方式の移動通信網１０に接続された固定基地局２０と、環状の移動経路としての線路７０上を所定の間隔で移動している複数の移動体としての電車４０（１）〜４０（７）とを備える。図１に示す例では、複数の電車４０（１）〜４０（７）は線路７０上を走行し、時計回り方向に連続的に移動している。複数の電車４０（１）〜４０（７）はそれぞれ、線路７０上で隣り合う先行及び後続の電車４０との間で通信する移動体間通信機能を有する無線中継装置３０を搭載している。また、固定基地局２０は、Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ（Multiple-Input and Multiple-Output）アンテナ２５を備えている。このＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナ２５は、複数のアンテナエレメントを有し、アンテナビームの数及び方向を制御可能なビームフォーミング機能を有するアンテナである。そして、固定基地局２０は、その固定基地局２０と無線通信を行う無線通信機能を有する複数の電車４０（１）〜４０（７）が所定の間隔で連続的に移動している線路７０における複数の電車４０（１）〜４０（７）の一つとその一つの電車４０に隣り合う先行又は後続の電車４０との間隔とをカバーする程度の領域に対してビームを絞るようにセル２０Ａを形成する。

【0009】

なお、図１に示す例では、移動経路が環状である場合について説明するが、直線状であってもよい（図３参照）。また、移動体が線路上を走行する鉄道車両である電車の場合について説明するが、本実施形態における移動体は、鉄道車両のほか、乗用車、バス、トラック若しくは自動二輪車を含む自動車、リニアモーターカーを含む軌道上を走行する車両、航空機又は船舶であってもよい。

【0010】

図２は、本実施形態に係る電車４０に設けられた無線中継装置３０の構成例を示すブロック図である。
図２において、無線中継装置３０は、電車４０に設置可能に構成され、第１アンテナ３５０を介して固定基地局２０又は他の移動体に設置された他の無線中継装置との間で無線通信を行う第１無線通信部３０２と、第２アンテナ３７０を介して他の移動体に設置された他の無線中継装置との間で無線通信を行う第２無線通信部３０４と、中継制御部３０６と、記憶部３０８とを備える。中継制御部３０６は、固定基地局２０又は他の移動体に設置された他の無線中継装置との間の通信を中継するように、第１無線通信部３０２及び第２無線通信部３０４を制御するものであり、無線中継装置３０が無線中継局（リピーター）として機能するように制御するものである。無線中継装置３０（１）〜３０（７）は、複数の電車４０（１）〜４０（７）それぞれに設けられており、線路７０上の互いに隣り合う先行及び後続の電車間で通信することができる（図１参照）。

【0011】

無線中継装置３０は、自装置内に電源（バッテリー）を備えてもよいが、電車４０側から電力の供給を受けてもよい。

【0012】

図１において、固定基地局２０は、固定基地局２０と無線通信を行う無線通信機能を有する複数の電車４０（１）〜４０（７）が所定の間隔で連続的に移動している線路７０における複数の電車４０（１）〜４０（７）の一つの電車４０（１）と、この一つの電車４０（１）に隣り合う先行の電車４０（２）又は後続の電車４０（７）との間隔とをカバーする程度に対してＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナ２５のビームを絞るようにセル２０Ａを形成する。また、固定基地局２０は、線路７０の長手方向に延在する長い楕円形又は長円形のセル２０Ａを形成してもよい。楕円形又は長円形のセル２０Ａは、例えば、短径が１０ｍであり、５ｍ以上５０ｍ以下であってもよく、長径が１００ｍであり、５０ｍ以上１Ｋｍ以下であってもよい。また、固定基地局２０は、ビームフォーミングにより線路７０に対してＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナ２５のビームを絞ってセル２０Ａを形成してもよい。

【0013】

図１の例では、セル２０Ａに電車４０（１）が入っており、電車４０（１）のみが固定基地局２０との間で無線通信可能である。一方、他の電車４０（２）〜４０（７）はセル２０Ａに入っていないので、固定基地局２０と直接無線通信することはできないが、電車４０（１）の無線中継装置３０（１）を中継して固定基地局２０との間で無線通信が可能である。例えば、セル２０Ａに入っていない電車４０（２）は、電車４０（１）の無線中継装置３０（１）を中継して固定基地局２０との間で無線通信するが、電車４０（３）〜４０（７）の無線中継装置３０（３）〜３０（７）を順次中継して電車４０（１）の無線中継装置３０（１）と固定基地局２０との間で無線通信してもよい。このように、セル２０Ａに入っていない電車４０（２）〜４０（７）それぞれと、セルに入っている電車４０（１）との間の通信経路は、セル２０Ａに入っている電車４０（１）との間の線路７０上の距離が短い方を中継するようにしてもよいし、時計回り方向又は反時計回り方向のどちらか一方を中継するようにしてもよい。

【0014】

図１において、複数の電車４０（１）〜４０（７）はそれぞれ所定の間隔で図中時計回り方向に走行しており、電車４０（１）は線路７０上を走行してセル２０Ａから抜け出ると、それと同時かそれよりも早いタイミングで電車４０（７）がセル２０Ａに入るようになっている。このとき、電車４０（１）の無線中継装置３０（１）と固定基地局２０との間の無線通信は、電車４０（７）の無線中継装置３０（７）を中継して固定基地局２０との間で無線通信するようにハンドオーバー処理がなされる。他の電車４０（２）〜４０（６）も同様に、電車４０（７）の無線中継装置３０（７）を中継して固定基地局２０との間で引き続き無線通信が可能である。このようなハンドオーバー処理を繰り返すことにより、複数の電車４０（１）〜４０（７）はそれぞれ、いずれかの電車４０の無線中継装置３０を中継して常に固定基地局２０との間で無線通信が可能である。

【0015】

図１に示すように、複数の電車４０（１）〜４０（７）が所定の間隔で連続的に移動している線路７０の一部と固定基地局２０との間に電波を遮る例えばトンネルなどの障害物が存在する場合でも、その線路７０上を移動している各電車４０（１）〜４０（７）から高い通信品質で固定基地局２０を介して移動通信網１０に接続することが可能となる。

【0016】

図３は、本発明の実施形態に係る通信システムの他の一例を示す説明図である。図３に示す例では、移動経路が直線状の軌道であり、移動体がリニアモーターカーであって、軌道上の一部にリニアモーターカーと固定基地局との間の電波を遮るトンネルの障害がある場合について説明する。

【0017】

図３の通信システムは、セルラー方式の移動通信網１０に接続された固定基地局２０と、直線状の軌道７１上を所定の間隔で走行している複数の移動体としてのリニアモーターカー８０（１）〜８０（２）とを備える。図３の例では、セル２０Ａにリニアモーターカー８０（１）が入っており、リニアモーターカー８０（１）のみが固定基地局２０との間で無線通信可能である。一方、他のリニアモーターカー８０（２）はトンネル７２内を走行しておりセル２０Ａに入っていないので、固定基地局２０と直接無線通信することはできない。

【0018】

ここで、固定基地局２０は、トンネル７２の出入口近傍の領域に対してＭａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナ２５のビームを絞ってセル２０Ａを形成しており、セル２０Ａに在圏するリニアモーターカー８０（１）から、トンネル７２内を走行しているリニアモーターカー８０（２）に無線通信を中継している。これにより、トンネル７２内に従来の固定基地局が設置されていない場合でも、トンネル７２内のリニアモーターカー８０（２）は、リニアモーターカー８０（１）の無線中継装置３０（１）を中継して固定基地局２０との間で無線通信が可能である。

【0019】

なお、図３において、図示の都合上、無線中継装置３０、第１アンテナ３５０及び第２アンテナ３７０はリニアモーターカー８０の屋根の上に図示されているが、例えば、全て車両内に設置されていてもよい。

【0020】

また、無線中継装置３０は、移動型の基地局機能を有していてもよい。

【0021】

図４は、移動型の基地局機能を有する無線中継装置３０を搭載した電車４０を用いた通信システムの一例を示す説明図である。
図４において、無線中継装置３０は、少なくとも電車４０の車内をカバーする移動型のセル（以下「ムービングセル」という。）３０Ａを形成し、そのムービングセル３０Ａ内に位置するユーザ装置５０と、固定基地局２０、固定基地局２０がエリアカバーするセル２０Ａに在圏するユーザ装置又は他の移動体に設置された他の無線中継装置との間の通信を中継する。ムービングセル３０Ａは、電車４０の外側の周辺エリアと、電車４０の内側エリアとを含んでもよい。ムービングセル３０Ａのセル径は例えば１００ｍであり、２０ｍ以下〜５０ｍ以下であってもよい。

【0022】

無線中継装置３０は、前記第１アンテナ３５０及び第２アンテナ３７０の他に、無線中継装置３０が形成するムービングセル３０Ａにおいて移動通信の一般ユーザが使用するユーザ装置５０と無線通信を行う第３アンテナ３８０を備える。第３アンテナ３８０は、複数のアンテナエレメントを有し、アンテナビームの数及び方向を制御可能なビームフォーミング機能を有してもよい。

【0023】

また、図４において、基地局機能を有する無線中継装置３０は、固定基地局２０の無線中継局として機能するリピーター機能を有するものであってもよい。また、無線中継装置３０は、基地局機能を有する他の無線中継装置と識別可能な基地局識別情報（セルＩＤ）が割り当てられ、固定基地局２０を介して移動通信網１０のバックホール回線に接続することができる機能を有してもよい。

【0024】

図５は、移動型の基地局機能を有する無線中継装置の機能ブロック図である。図５において、無線中継装置３０は、図２を用いて説明した第１アンテナ３５０、第１無線通信部３０２、第２アンテナ３７０、第２無線通信部３０４、中継制御部３０６、及び記憶部３０８の他に、第３アンテナ３８０を介してユーザ装置５０との間で無線通信を行う第３無線通信部３１０を備える。中継制御部３０６は、電車４０の少なくとも車内のエリアにムービングセル３０Ａを形成し、ムービングセル３０Ａ内に位置するユーザ装置５０と固定基地局２０又は他の移動体に設置された他の無線中継装置との間の通信を中継するように、第１無線通信部３０２、第２無線通信部３０４及び第３無線通信部３１０を制御する。

【0025】

無線中継装置３０において、固定基地局２０との間の無線通信に用いる周波数帯と、ユーザ装置５０との間の無線通信に用いる周波数帯とは互いに異なってもよい。例えば、固定基地局２０との間の無線通信に用いる周波数帯として、２８ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯又は４．２ＧＨｚ帯などの５Ｇ（第５世代）の高周波の通信帯域（例えば、非特許文献１〜９参照）を用い、ユーザ装置５０との間の無線通信に用いる周波数帯として２．６ＧＨｚ帯、７００ＭＨｚ帯又は２ＧＨｚ帯を用いてもよい。このように互いに異なる周波数帯を用いることにより、無線中継装置３０は、固定基地局２０との無線通信とユーザ装置５０との無線通信との間の干渉を回避しながら各無線通信を確実に行うことができる。

【0026】

また、無線中継装置３０は、第１無線通信部３０２の固定基地局２０に対する送信電力及び受信感度がユーザ装置５０の固定基地局２０に対する送信電力及び受信感度よりも高くなるように構成してもよい。この場合、ユーザ装置５０が通信可能な固定基地局２０のセル２０Ａのセル境界のエリアやその近傍の圏外エリアにおいて、無線中継装置３０は、固定基地局２０との間でより高い通信品質で通信することができ、そのエリアにムービングセル３０Ａを形成することができる。従って、固定基地局２０のセル２０Ａにおいて局所的なトラフィックのオフロードを確実に行うことができるとともに、固定基地局２０の数を増やすことなく移動通信のエリアを実質的に拡張できる。また、無線中継装置３０は、複数の固定基地局２０と同時に接続し、複数の回線を設定し、無線中継装置３０と固定基地局２０の間の回線の容量を大きくしてもよい(複数固定基地局サイトによる回線アグリゲーションによる固定基地局群とムービングセル基地局との間の回線容量の増大)。

【0027】

中継制御部３０６は、基地局機能を有する無線中継装置３０が無線中継局（リピーター）として機能するように制御するものであってもよい。また、中継制御部３０６は、他の無線中継装置と識別可能な基地局識別情報（セルＩＤ）が割り当てられ、固定基地局２０を介して移動通信網１０のバックホール回線に接続するように制御するものであってもよい。

【0028】

また、中継制御部３０６は、電車４０（１）の移動に伴ってセル２０Ａから抜け出るときに、無線中継装置３０（１）が、セル２０Ａに入った電車４０（７）の無線中継装置３０（７）を中継して、ユーザ装置５０（１）による移動通信網１０との接続を継続するハンドオーバー処理を行うように制御するものであってもよい。このハンドオーバー処理により、電車４０の移動に伴って固定基地局２０と無線中継装置３０との間の通信が、他の電車４０の無線中継装置３０との間の通信に切り替わった場合でも、自装置である無線中継装置３０のムービングセル３０Ａに在圏するユーザ装置５０の移動通信網１０への接続が切断されるのを回避できる。

【0029】

また、無線中継装置３０の第３アンテナ３８０にビームフォーミング機能を持たせ、中継制御部３０６は、第３アンテナ３８０で形成されるビームの方向及び数の少なくとも一方を制御してもよい。このビームの方向などの制御は、例えば、電車４０内のユーザ装置５０の位置情報、ユーザ装置５０の数量情報、固定基地局２０で形成されるセル２０Ａの状況及び外部からの制御情報の少なくとも一つに基づいて行うことができる。

【0030】

図６は、本実施形態に係る基地局機能を有する無線中継装置でトンネル内に形成されるムービングセルの一例を示す説明図である。
図６において、無線中継装置３０は、移動経路としての道路７３上を移動している移動体としての自動車９０の少なくとも外側の周辺エリアおよび自動車９０の車内をカバーする移動型のセル（以下「ムービングセル」という。）３０Ａを形成し、そのムービングセル３０Ａ内に位置するユーザ装置５０と、固定基地局２０、固定基地局２０がエリアカバーするセル２０Ａに在圏するユーザ装置又は他の移動体に設置された他の無線中継装置との間の通信を中継する。ムービングセル３０Ａは、自動車９０の外側の周辺エリアと、自動車９０の内側エリアとを含んでもよい。ムービングセル３０Ａのセル径は例えば１００ｍであり、２０ｍ以下〜５０ｍ以下であってもよい。

【0031】

固定基地局２０と無線通信可能なトンネル出入口近傍に位置する自動車（例えば乗用車、トラック、バスなど）９０（１）のムービングセル基地局３０（１）から、トンネル７２内を走行している複数の自動車（例えば乗用車、トラック、バスなど）９０（２）〜９０（５）のムービングセル基地局３０（２）〜３０（５）に無線通信を順次中継している。これにより、トンネル７２内に従来の固定基地局が設置されていない場合でも、トンネル７２内のユーザ（例えばトンネル７２内を走行している自動車に乗車しているユーザ）は、トンネル外と同様に、移動通信サービスを利用することができる。この場合、トンネル７２内の複数の自動車９０で移動通信を中継するごとに、その中継を行ったトンネル７２内の自動車９０の所有者、利用者又は製造者に一定の中継料（定額又は通信パケット量等に応じた料金）を移動通信事業者から支払うようにしてもよい。これにより、ムービングセル３０Ａを介したトンネルでの中継を伴う新規な通信サービスの利用促進を高めることができる。

【0032】

また、本明細書で説明された処理工程並びに通信システム、基地局、無線中継装置及びユーザ装置（移動局装置、ユーザ端末装置、移動機）の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。例えば、本実施形態の基地局及び無線中継装置における処理は、後述のハードウェアに所定のプログラムが読み込まれて実行されたり、後述のハードウェアに予め組み込まれた所定のプログラムが実行されたりすることにより、実現される。

【0033】

ハードウェア実装については、実体（例えば、各種無線通信装置、Ｎｏｄｅ Ｂ、端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

【0034】

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

【0035】

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

【符号の説明】

【0036】

１０ 移動通信網
２０ 固定基地局（マクロセル基地局）
２０Ａ 固定基地局のセル（マクロセル）
２５ Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯアンテナ
３０ 無線中継装置
３０（１）〜３０（７） ムービングセル基地局
３０Ａ ムービングセル
４０ 電車
５０ ユーザ装置（移動局）
７０ 線路（移動経路）
７１ 軌道（移動経路）
７２ トンネル
７３ 道路（移動経路）
８０ リニアモーターカー
９０ 自動車
３０２ 第１無線通信部
３０４ 第２無線通信部
３０６ 中継制御部
３０８ 記憶部
３１０ 第３無線通信部
３５０ 第１アンテナ
３７０ 第２アンテナ
３８０ 第３アンテナ

【先行技術文献】

【特許文献】

【0037】

【特許文献1】特開２００６−０９３７７８号公報

【特許文献2】特開２００７−２５９２８９号公報

【非特許文献】

【0038】

【非特許文献1】Ｇ. Ｒｏｍａｎｏ,「３ＧＰＰ ＲＡＮ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｎ "５Ｇ"」，［online］、［平成２８年１２月２７日検索］、インターネット（ＵＲＬ：http://www.3gpp.org/ftp/Information/presentations/presentations_2016/3GPP%20RAN%20Progress%20on%205G%20-%20NetFutures.pdf）．

【非特許文献2】３ＧＰＰ ＴＲ ３８．８０１ Ｖ１．０．０ （２０１６−１２）．

【非特許文献3】３ＧＰＰ ＴＲ ３８．８０２ Ｖ１．０．０ （２０１６−１１）．

【非特許文献4】３ＧＰＰ ＴＲ ３８．８０３ Ｖ１．０．０ （２０１６−１２）．

【非特許文献5】３ＧＰＰ ＴＲ ３８．８０４ Ｖ０．４．０ （２０１６−１１）．

【非特許文献6】３ＧＰＰ ＴＲ ３８．８０５ Ｖ０．０．２ （２０１６−１２）．

【非特許文献7】３ＧＰＰ ＴＲ ３８．９００ Ｖ１４．１．０ （２０１６−０９）．

【非特許文献8】３ＧＰＰ ＴＲ ３８．９１２ Ｖ０．０．２ （２０１６−０９）．

【非特許文献9】３ＧＰＰ ＴＲ ３８．９１３ Ｖ１４．０．０ （２０１６−１０）．

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】