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(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】
(24)【登録日】2022-06-10
(45)【発行日】2022-06-20
(54)【発明の名称】中継装置、通信制御方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
H04W 28/10 20090101AFI20220613BHJP
H04W 28/18 20090101ALI20220613BHJP
H04W 16/26 20090101ALI20220613BHJP
【ＦＩ】
H04W28/10
H04W28/18 110
H04W16/26
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020552510
(86)(22)【出願日】2019-05-27
(86)【国際出願番号】 JP2019020922
(87)【国際公開番号】W WO2020079880
(87)【国際公開日】2020-04-23
【審査請求日】2021-05-07
(31)【優先権主張番号】P 2018195833
(32)【優先日】2018-10-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】野町 真規
(72)【発明者】
【氏名】南里 将彦
(72)【発明者】
【氏名】近藤 充弘
(72)【発明者】
【氏名】野口 和人
(72)【発明者】
【氏名】福元 志郎
(72)【発明者】
【氏名】阿部 達朗
(72)【発明者】
【氏名】飯田 基貴
【審査官】望月 章俊
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－５５５９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１７４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】3GPP TS 36.213 V.15.3.0，2018年09月28日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｗ４／００－Ｈ０４Ｗ９９／００
Ｈ０４Ｂ７／２４－Ｈ０４Ｂ７／２６
３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４
ＳＡ ＷＧ１－４
ＣＴ ＷＧ１、４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
マクロセル基地局と端末装置との間の通信を中継可能な中継装置であって、自装置から前記マクロセル基地局への上り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記上り方向のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）及びレイヤー数、並びに、前記マクロセル基地局から自装置への下り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を受信する受信部と、
受信された前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記上り方向の最大利用可能スループットを算定するとともに、受信された前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記下り方向の最大利用可能スループットを算定する算定部と、
算定された前記上り方向の最大利用可能スループットが第１の閾値を超える場合には、前記上り方向の最大利用可能スループットの値を前記第１の閾値に変更し、前記下り方向の最大利用可能スループットが第２の閾値を超える場合には、前記下り方向の最大利用可能スループットの値を前記第２の閾値に変更する変更部と、
を備える中継装置。
【請求項2】
特定の識別情報に対応付けられた前記マクロセル基地局との間で前記特定の識別情報に対応付けられたバックホール通信路を各々確立する複数のリレー・ノードと、前記特定の識別情報に対応付けられた前記端末装置と前記特定の識別情報に対応付けられた特定のバックホール通信路との通信を制御する情報処理部と、
をさらに備え、
前記受信部は、前記確立されたバックホール通信路ごとに、前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を受信し、
前記算定部は、前記確立されたバックホール通信路ごとに、前記上り方向の最大利用可能スループット及び前記下り方向の最大利用可能スループットを算定し、
前記変更部は、前記確立されたバックホール通信路ごとに、前記上り方向の最大利用可能スループットの値及び前記下り方向の最大利用可能スループットの値を変更する、
請求項１記載の中継装置。
【請求項3】
前記算定部は、受信された前記上り方向のＭＣＳに対応するインデックスと前記最大リソースブロック数との組み合わせにより算定される値、及び受信された前記上り方向のレイヤー数に基づいて、前記上り方向において利用可能な最大スループットを算定するとともに、受信された前記下り方向のＭＣＳに対応するインデックスと前記最大リソースブロック数との組み合わせにより算定される値、及び受信された前記下り方向のレイヤー数に基づいて、前記下り方向において利用可能な最大スループットを算定する、請求項１又は２記載の中継装置。
【請求項4】
前記受信部は、前記マクロセル基地局と接続する際に、前記最大リソースブロック数を、さらに受信する、請求項１から３のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項5】
前記通信は、音声通話であり、前記変更部は、算定された前記上り方向における前記最大利用可能スループット及び前記下り方向における前記最大利用可能スループットのうち、大きい方の値を小さい方の値に変更する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項6】
算定された前記最大利用可能スループットが第３の閾値未満である場合に、前記マクロセル基地局が接続するコアネットワークに対し、アラームを送信する送信部を、さらに備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項7】
算定された前記最大利用可能スループットが第４の閾値未満である場合に、接続可能な前記端末装置の最大数を制限する接続制限部を、さらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の中継装置。
【請求項8】
マクロセル基地局と端末装置との間の通信を中継可能な中継装置の通信を制御する通信制御方法であって、前記中継装置から前記マクロセル基地局への上り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数、並びに、前記マクロセル基地局から前記中継装置への下り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を受信する受信ステップと、
受信された前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記上り方向の最大利用可能スループットを算定するとともに、受信された前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記下り方向の最大利用可能スループットを算定する算定ステップと、
算定された前記上り方向の最大利用可能スループットが第１の閾値を超える場合には、前記上り方向の最大利用可能スループットの値を前記第１の閾値に変更し、前記下り方向の最大利用可能スループットが第２の閾値を超える場合には、前記下り方向の最大利用可能スループットの値を前記第２の閾値に変更する変更ステップと、
を含む、通信制御方法。
【請求項9】
コンピュータを、マクロセル基地局と端末装置との間の通信を中継可能な中継装置から前記マクロセル基地局への上り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数、並びに、前記マクロセル基地局から前記中継装置への下り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を受信する受信部、
受信された前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記上り方向の最大利用可能スループットを算定するとともに、受信された前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記下り方向の最大利用可能スループットを算定する算定部、
算定された前記上り方向の最大利用可能スループットが第１の閾値を超える場合には、前記上り方向の最大利用可能スループットの値を前記第１の閾値に変更し、前記下り方向の最大利用可能スループットが第２の閾値を超える場合には、前記下り方向の最大利用可能スループットの値を前記第２の閾値に変更する変更部、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マクロセル基地局と端末装置との間の通信を中継可能な中継装置、通信制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信システムの標準化規格として、第３世代移動通信システム（３Ｇ：３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）に代わり、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が普及してきている。ＬＴＥはパケット通信のみをサポートする通信規格であり、音声はＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）でパケットに変換されて送受信される。特にＬＴＥ規格におけるＶｏＩＰはＶｏＬＴＥ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＬＴＥ）と呼ばれている。
【0003】
下記特許文献１には、ＬＴＥにおいて、ベースステーションとユーザ装置との間の通信で利用できる最大利用可能スループットを算出する技術が開示されている。この特許文献１では、ベースステーションから下り方向に送信されるパイロット信号を受信したユーザ装置からベースステーションにフィードバックされるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）レポートに基づいて、最大利用可能スループットを算出している。
【0004】
下記特許文献２には、マクロセル基地局と移動機との間でパケット通信を中継するフェムトセル基地局に関する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１５－１３３７００号公報
【文献】特開２０１６－１７１５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、特許文献１では、ベースステーションからユーザ装置への下り方向の最大利用可能スループットに基づいて、ベースステーションとユーザ装置との間の通信が制御されることとなる。したがって、例えば、下り方向の最大利用可能スループットよりも、上り方向の最大利用可能スループットが小さくなるような状況下であっても、下り方向の最大利用可能スループットに基づいて、上り方向の通信が制御されてしまうことになる。
【0007】
特許文献２に記載のフェムトセル基地局のような中継装置とマクロセル基地局との間の通信を制御する場合に、実際の最大利用可能スループットよりも大きなスループットを利用できるという前提で通信を制御しようとすると、通信品質が劣化する可能性がある。
【0008】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、マクロセル基地局と端末装置との間の通信を中継可能な中継装置における通信を制御する際に、適切な最大利用可能スループットを定めることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一態様に係る中継装置は、マクロセル基地局と端末装置との間の通信を中継可能な中継装置であって、自装置から前記マクロセル基地局への上り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記上り方向のＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）及びレイヤー数、並びに、前記マクロセル基地局から自装置への下り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を受信する受信部と、受信された前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記上り方向の最大利用可能スループットを算定するとともに、受信された前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記下り方向の最大利用可能スループットを算定する算定部と、算定された前記上り方向の最大利用可能スループットが第１の閾値を超える場合には、前記上り方向の最大利用可能スループットの値を前記第１の閾値に変更し、前記下り方向の最大利用可能スループットが第２の閾値を超える場合には、前記下り方向の最大利用可能スループットの値を前記第２の閾値に変更する変更部と、を備える。
【0010】
上記態様において、特定の識別情報に対応付けられた前記マクロセル基地局との間で前記特定の識別情報に対応付けられたバックホール通信路を各々確立する複数のバックホール通信部と、前記特定の識別情報に対応付けられた前記端末装置と前記特定の識別情報に対応付けられた特定のバックホール通信路との通信を制御する通信制御部と、をさらに備え、前記受信部は、前記確立されたバックホール通信路ごとに、前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を受信し、前記算定部は、前記確立されたバックホール通信路ごとに、前記上り方向の最大利用可能スループット及び前記下り方向の最大利用可能スループットを算定し、前記変更部は、前記確立されたバックホール通信路ごとに、前記上り方向の最大利用可能スループットの値及び前記下り方向の最大利用可能スループットの値を変更することとしてもよい。
【0011】
上記態様において、前記算定部は、受信された前記上り方向のＭＣＳに対応するインデックスと前記最大リソースブロック数との組み合わせにより算定される値、及び受信された前記上り方向のレイヤー数に基づいて、前記上り方向において利用可能な最大スループットを算定するとともに、受信された前記下り方向のＭＣＳに対応するインデックスと前記最大リソースブロック数との組み合わせにより算定される値、及び受信された前記下り方向のレイヤー数に基づいて、前記下り方向において利用可能な最大スループットを算定することとしてもよい。
【0012】
上記態様において、前記受信部は、前記マクロセル基地局と接続する際に、前記最大リソースブロック数を、さらに受信することとしてもよい。
【0013】
上記態様において、前記通信は、音声通話であり、前記変更部は、算定された前記上り方向における前記最大利用可能スループット及び前記下り方向における前記最大利用可能スループットのうち、大きい方の値を小さい方の値に変更することとしてもよい。
【0014】
上記態様において、算定された前記最大利用可能スループットが第３の閾値未満である場合に、前記マクロセル基地局が接続するコアネットワークに対し、アラームを送信する送信部を、さらに備えることとしてもよい。
【0015】
上記態様において、算定された前記最大利用可能スループットが第４の閾値未満である場合に、接続可能な前記端末装置の最大数を制限する接続制限部を、さらに備えることとしてもよい。
【0016】
本発明の他の態様に係る通信制御方法は、マクロセル基地局と端末装置との間の通信を中継可能な中継装置の通信を制御する通信制御方法であって、前記中継装置から前記マクロセル基地局への上り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数、並びに、前記マクロセル基地局から前記中継装置への下り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を受信する受信ステップと、受信された前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記上り方向の最大利用可能スループットを算定するとともに、受信された前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記下り方向の最大利用可能スループットを算定する算定ステップと、算定された前記上り方向の最大スループットが第１の閾値を超える場合には、前記上り方向の最大利用可能スループットの値を前記第１の閾値に変更し、前記下り方向の最大利用可能スループットが第２の閾値を超える場合には、前記下り方向の最大利用可能スループットの値を前記第２の閾値に変更する変更ステップと、を含む。
【0017】
本発明の他の態様に係るプログラムは、コンピュータを、マクロセル基地局と端末装置との間の通信を中継可能な中継装置から前記マクロセル基地局への上り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数、並びに、前記マクロセル基地局から前記中継装置への下り方向の通信状況に基づいて前記マクロセル基地局において決定される、前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を受信する受信部、受信された前記上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記上り方向の最大利用可能スループットを算定するとともに、受信された前記下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに前記マクロセル基地局が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、前記下り方向の最大利用可能スループットを算定する算定部、算定された前記上り方向の最大利用可能スループットが第１の閾値を超える場合には、前記上り方向の最大利用可能スループットの値を前記第１の閾値に変更し、前記下り方向の最大利用可能スループットが第２の閾値を超える場合には、前記下り方向の最大利用可能スループットの値を前記第２の閾値に変更する変更部、として機能させる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、マクロセル基地局と端末装置との間の通信を中継可能な中継装置における通信を制御する際に、適切な最大利用可能スループットを定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】実施形態に係る中継装置を含む移動体通信システムの模式図である。
【図2】実施形態に係る中継装置の機能構成図である。
【図3】実施形態に係る中継装置が参照するテーブルを例示する図である。
【図4】実施形態に係る中継装置が参照するテーブルを例示する図である。
【図5】実施形態に係る中継装置が参照するテーブルを例示する図である。
【図6】実施形態に係る中継装置が参照するテーブルを例示する図である。
【図7】実施形態に係る中継装置が参照するテーブルを例示する図である。
【図8】第１変形例に係る中継装置のハードウェア構成図である。
【図9】第１変形例に係る中継装置の機能を説明する模式図である。
【図10】第１変形例に係る中継装置の機能を説明するための図である。
【図11】第２変形例に係る中継装置の機能を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、一連の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付して表している。
【0021】
〔移動体通信システムの構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る中継装置を含む移動体通信システムの構成図である。移動体通信システム１００は、例示的に３ＧＰＰにより規格されているＬＴＥ方式のＶｏＬＴＥによる音声通話サービスを提供可能な移動体通信システムであり、無線ネットワーク（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、を備える。無線ネットワークの構成、及び、コアネットワークの構成について、以下において順に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る中継装置を含む移動体通信システムの構成図である。移動体通信システム１００は、例示的に３ＧＰＰにより規格されているＬＴＥ方式のＶｏＬＴＥによる音声通話サービスを提供可能な移動体通信システムであり、無線ネットワーク（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と、を備える。無線ネットワークの構成、及び、コアネットワークの構成について、以下において順に説明する。
【0022】
（無線ネットワークの構成）
図１に示すように、移動体通信システム１００は、無線ネットワークに係る構成として、端末装置１０、中継装置２０、及びドナー基地局（マクロセル基地局）３０を備える。なお、無線ネットワークは、ＬＴＥ方式では、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれている。
図１に示すように、移動体通信システム１００は、無線ネットワークに係る構成として、端末装置１０、中継装置２０、及びドナー基地局（マクロセル基地局）３０を備える。なお、無線ネットワークは、ＬＴＥ方式では、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれている。
【0023】
端末装置１０は、例えばスマートフォン、携帯電話等の移動携帯通信端末であり、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）とも呼ばれる。図１には、中継装置２０が形成するセル（通信可能範囲）に在圏し、中継装置２０に接続している端末装置１０ａと、ドナー基地局３０が形成するセルに在圏し、ドナー基地局３０に接続している端末装置１０ｂとが示されている。以下、端末装置１０ａと端末装置１０ｂとを総称するときには端末装置１０と表記する。
【0024】
中継装置２０は、可搬設置が可能で移設もでき、屋外のみならず屋内に設置することも可能である。中継装置２０は、ＬＴＥ方式ではＲｅＮＢ（Ｒｅｐｅａｔｅｒ ｔｙｐｅ ｅＮｏｄｅＢ）とも呼ばれ、無線ネットワークにおける一つのノードを構成する。
【0025】
中継装置２０は、アクセス・ノード（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｏｄｅ）２２とリレー・ノード（Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ）２４とを含んで構成される。
【0026】
アクセス・ノード２２は、フェムト基地局とも呼ばれ、端末装置１０ａとの無線通信を確立し、端末装置１０ａに対しパケット通信サービス（例えば音声パケット通信サービス、マルチメディアサービス等）を提供する。アクセス・ノード２２と端末装置１０ａとの間で確立される無線通信路を、アクセス通信路（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｔｈ）ＡＣとも呼ぶ。アクセス・ノード２２が形成するセルは、そのセルサイズがドナー基地局３０よりも小規模であり、半径数メートルから数十メートルの通信エリアを構築する。
【0027】
アクセス・ノード２２は、リレー・ノード２４を介してドナー基地局３０との間で無線通信路を確立する。リレー・ノード２４は、ＣＰＥ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｐｒｅｍｉｓｅｓ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）とも呼ばれる。リレー・ノード２４とドナー基地局３０との間で確立される無線通信路を、バックホール通信路（Ｂａｃｋｈａｕｌｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｔｈ）ＢＨとも呼ぶ。
【0028】
なお、アクセス・ノード２２とリレー・ノード２４とは、別個のノードとして構成されていてもよい。別個に構成した場合、リレー・ノード２４が本発明に係る中継装置としての役割を担うこととなる。
【0029】
ドナー基地局３０は、ＬＴＥ方式ではＤｏｎｏｒ ｅＮＢ（Ｄｏｎｏｒ ｅＮｏｄｅＢ）とも呼ばれ、リレー・ノード２４との間でバックホール通信路ＢＨを確立する。ドナー基地局３０は、端末装置１０ｂとの間でも直接、アクセス通信路ＡＣを確立する。ドナー基地局３０は、半径数百メートルから十数キロメートルの通信エリアを構築する。
【0030】
（コアネットワークの構成）
図１に示すように、移動体通信システム１００は、コアネットワークに係る構成として、第１コアネットワークＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）４０、フェムト・コアネットワーク（Ｆｅｍｔｏ Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）５０、及び第２コアネットワークＥＰＣ６０を備える。なお、本実施形態では、第１コアネットワークＥＰＣ４０と第２コアネットワークＥＰＣ６０とを備えるものとして説明するが、コアネットワークＥＰＣは一つで構成してもよい。
図１に示すように、移動体通信システム１００は、コアネットワークに係る構成として、第１コアネットワークＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）４０、フェムト・コアネットワーク（Ｆｅｍｔｏ Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）５０、及び第２コアネットワークＥＰＣ６０を備える。なお、本実施形態では、第１コアネットワークＥＰＣ４０と第２コアネットワークＥＰＣ６０とを備えるものとして説明するが、コアネットワークＥＰＣは一つで構成してもよい。
【0031】
第１コアネットワークＥＰＣ４０は、例えば、ドナー基地局３０に接続し、ドナー基地局３０を介して個々の端末装置１０ｂ及びリレー・ノード２４の移動管理、認証、パケット通信データ経路の設定処理を管理する機能、無線ネットワークにおける品質管理を実施する機能、移動通信サービスを提供するために呼の接続を制御することやサービスを制御する機能、及び、インターネット７０等の外部のネットワークから無線ネットワーク内の契約加入者又は無線ネットワーク内にローミング中の加入者に対する呼を受ける交換局としての機能等を有する。
【0032】
フェムト・コアネットワーク５０は、中継装置２０に関する各種の管理を行うネットワークである。フェムト・コアネットワーク５０は、例えば、フェムトＯＡＭ（Ｆｅｍｔｏ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｍａｉｎｔｅｎａｃｅ）５２に接続され、中継装置２０の運用、管理、保守を行う機能を有する。
【0033】
第２コアネットワークＥＰＣ６０は、例えば、移動通信サービスを提供するために呼の接続を制御することやサービスを制御する機能、インターネット７０等の外部のネットワークから無線ネットワーク内の契約加入者、又は無線ネットワーク内にローミング中の加入者に対する呼を受ける交換局としての機能、第２コアネットワークＥＰＣ６０内で個々の端末装置１０ａの移動管理、認証、パケット通信データ経路の設定処理を管理する機能、及び品質管理等の通信ポリシー制御や課金規約に基づく制御を実行する機能を有する。
【0034】
（中継装置の構成及び動作）
図２は、本発明の実施形態に係る中継装置の機能構成図である。図２に示すように、中継装置２０は、機能的な構成として、例えば、ドナー基地局３０と中継装置２０との間の通信を制御するための情報処理を行う情報処理部２０１と、ドナー基地局３０と中継装置２０との間の通信を制御する際に用いられるデータ等を記憶する情報記憶部２０２と、を備える。
図２は、本発明の実施形態に係る中継装置の機能構成図である。図２に示すように、中継装置２０は、機能的な構成として、例えば、ドナー基地局３０と中継装置２０との間の通信を制御するための情報処理を行う情報処理部２０１と、ドナー基地局３０と中継装置２０との間の通信を制御する際に用いられるデータ等を記憶する情報記憶部２０２と、を備える。
【0035】
中継装置２０は、物理的な構成として、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）及びメモリを備えており、メモリに格納されるコンピュータソフトウェアプログラムをＣＰＵが実行することにより、情報処理部２０１を機能的に実現する。情報処理部２０１は、例示的に、受信部２０５と、算定部２０６と、変更部２０７と、送信部２０８と、を有する。
【0036】
受信部２０５は、変調方式及び符号化率の組により定まるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）及び同時に伝送可能なストリームの数であるレイヤー数を、ドナー基地局３０から受信する。例示的に、ＬＴＥ規格では、ＭＣＳを“０”～“３１”まで定めることができ、レイヤー数を最大で８まで定めることができる。
【0037】
ＭＣＳ及びレイヤー数は、ドナー基地局３０が以下のように決定する。ドナー基地局３０は、中継装置２０からドナー基地局３０への方向（以下、「上り方向」ともいう。）の通信状況に基づいて、上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を決定する。ドナー基地局３０は、ドナー基地局３０から中継装置２０への方向（以下、「下り方向」ともいう。）の通信状況に基づいて、下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を決定する。
【0038】
受信部２０５は、ドナー基地局３０と接続する際に、最大リソースブロック数をドナー基地局３０から受信する。最大リソースブロック数は、ドナー基地局３０が中継装置２０との間の通信で使う帯域幅（以下、「システム帯域幅」ともいう。）ごとに割り当てることができる最大のリソースブロック数である。例示的に、システム帯域幅が１０ＭＨｚである場合に、最大リソースブロック数は“５０”となり、システム帯域幅が１５ＭＨｚである場合に、最大リソースブロック数は“７５”となる。
【0039】
なお、最大リソースブロック数は、必ずしもドナー基地局３０から受信する必要はない。例えば、各ドナー基地局３０のシステム帯域幅と最大リソースブロック数との対応関係を設定したテーブルを中継装置２０が保有し、中継装置２０が接続したドナー基地局３０のシステム帯域幅に基づいて、上記テーブルから最大リソースブロック数を取得することとしてもよい。
【0040】
算定部２０６は、受信部２０５により受信された上り方向又は下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数、並びに最大リソースブロック数に基づいて、上り方向又は下り方向において利用できる最大利用可能スループットを算定する。
【0041】
具体的に、算定部２０６は、受信部２０５により受信された上り方向のＭＣＳに対応するインデックスと最大リソースブロック数との組み合わせにより算定される値、及び受信部２０５により受信された上り方向のレイヤー数に基づいて、上り方向において利用できる最大利用可能スループットを算定する。また、算定部２０６は、受信部２０５により受信された下り方向のＭＣＳに対応するインデックスと最大リソースブロック数との組み合わせにより算定される値、及び受信部２０５により受信された下り方向のレイヤー数に基づいて、下り方向において利用できる最大利用可能スループットを算定する。
【0042】
算定部２０６が、上り方向又は下り方向において利用できる最大利用可能スループットを算定する際の手順の一例を、以下に説明する。この例示では、算定部２０６が、図３～図７に示すテーブルを参照して最大利用可能スループットを算定する場合について説明する。各テーブルは、情報記憶部２０２に記憶される。
【0043】
図３は、「３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３ V10.12.0(2014-03)（以下、「非特許文献１」という。）」の「Ｔａｂｌｅ ７．１．７．１－１」の一部である。このＴａｂｌｅは、「ＭＣＳ Ｉｎｄｅｘ」であるＩＭＣＳと、「ＴＢＳ（Transport Block Size） Ｉｎｄｅｘ」であるＩＴＢＳとの対応関係を記憶するテーブルである。本例示では、ドナー基地局３０から受信するＭＣＳの値を、ＩＭＣＳの値として用いる。ＴＢＳは、１[ＴＴＩ]（１[ｍｓ]）で伝送可能なｂｉｔ数であり、インデックスにより区分けされている。
【0044】
図４は、非特許文献１の「Ｔａｂｌｅ ７．１．７．２．１－１」の一部である。このＴａｂｌｅは、ＩＴＢＳと最大リソースブロック数であるＮＰＲＢとの組み合わせごとに、レイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値を記憶するテーブルである。
【0045】
ここで、レイヤー数＝２、かつＮＰＲＢ≦５５である場合には、ＮＰＲＢの値を２倍して図４のテーブルを参照し、レイヤー数＝２であるときのＴＢＳの最大値を取得する。他方、レイヤー数＝２、かつＮＰＲＢ＞５５である場合には、図４のテーブルから取得したレイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値を、図５のテーブルを用いて変換することで、レイヤー数＝２であるときのＴＢＳの最大値を取得する。
【0046】
また、レイヤー数＝３、かつＮＰＲＢ≦３６である場合には、ＮＰＲＢの値を３倍して図４のテーブルを参照し、レイヤー数＝３であるときのＴＢＳの最大値を取得する。他方、レイヤー数＝３、かつＮＰＲＢ＞３６である場合には、図４のテーブルから取得したレイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値を、図６のテーブルを用いて変換することで、レイヤー数＝３であるときのＴＢＳの最大値を取得する。
【0047】
さらに、レイヤー数＝４、かつＮＰＲＢ≦２７である場合には、ＮＰＲＢの値を４倍して図４のテーブルを参照し、レイヤー数＝４であるときのＴＢＳの最大値を取得する。他方、レイヤー数＝４、かつＮＰＲＢ＞２７である場合には、図４のテーブルから取得したレイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値を、図７のテーブルを用いて変換することで、レイヤー数＝４であるときのＴＢＳの最大値を取得する。
【0048】
ここで、３ＧＰＰ規格によるデータ通信は、コードワード（codeword）単位で行われ、１つのコードワードで最大４つのレイヤーまで送信することができる。例えば、４つのレイヤーでデータを送信する場合に、１つのコードワードで４つのレイヤーを送信することや、１つのコードワードに２つのレイヤーを割り当て、２つのコードワードで４つのレイヤーを送信することができる。
【0049】
例示的に、１つのコードワードで４つのレイヤーを送信する場合には、上記レイヤー数＝４であるときのＴＢＳの最大値を取得することとなり、その取得したＴＢＳに対応するｂｉｔ数が１[ｍｓ]で伝送可能なデータ量となる。同様に、１つのコードワードに２つのレイヤーを割り当て、２つのコードワードで４つのレイヤーを送信する場合には、上記レイヤー数＝２であるときのＴＢＳの最大値をそれぞれ取得することとなり、それぞれ取得したＴＢＳに対応するｂｉｔ数の合計が１[ｍｓ]で伝送可能なデータ量となる。
【0050】
図５は、非特許文献１の「Ｔａｂｌｅ ７．１．７．２．２－１」の一部である。このＴａｂｌｅは、レイヤー数＝２、かつＮＰＲＢ＞５５である場合に参照するテーブルである。このテーブルは、図４のテーブルから取得したレイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値を、レイヤー数＝２であるときのＴＢＳの最大値に変換するための変換前後の値をそれぞれ記憶する。
【0051】
図６は、非特許文献１の「Ｔａｂｌｅ ７．１．７．２．４－１」の一部である。このＴａｂｌｅは、レイヤー数＝３、かつＮＰＲＢ＞３６である場合に参照するテーブルである。このテーブルは、図４のテーブルから取得したレイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値を、レイヤー数＝３であるときのＴＢＳの最大値に変換するための変換前後の値をそれぞれ記憶する。
【0052】
図７は、非特許文献１の「Ｔａｂｌｅ ７．１．７．２．５－１」の一部である。このＴａｂｌｅは、レイヤー数＝４、かつＮＰＲＢ＞２７である場合に参照するテーブルである。このテーブルは、図４のテーブルから取得したレイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値を、レイヤー数＝４であるときのＴＢＳの最大値に変換するための変換前後の値をそれぞれ記憶する。
【0053】
以下に例示する（１）～（５）の各条件下において、図３～図７に示すテーブルに基づいて最大利用可能スループットを算定する際の手順をそれぞれ説明する。最大利用可能スループットの算定は、上り方向及び下り方向とも同様に行うことができるため、以下においては、上り方向及び下り方向を特定せずに説明する。
【0054】
（１）システム帯域幅＝１０[ＭＨｚ]、最大リソースブロック数（ＮＰＲＢ）＝５０、レイヤー数＝１、ＭＣＳ Ｉｎｄｅｘ（ＩＭＣＳ）＝１５である場合；
【0055】
最初に、算定部２０６は、図３のテーブルを参照し、ＩＭＣＳ＝１５に対応するＩＴＢＳ＝１４を特定する。
【0056】
続いて、算定部２０６は、図４のテーブルを参照し、ＩＴＢＳ＝１４とＮＰＲＢ＝５０とに基づいて、レイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値である１４１１２[ｂｉｔ]を取得する。
【0057】
続いて、算定部２０６は、取得したＴＢＳの最大値である１４１１２[ｂｉｔ]に１０００を乗じ、最大利用可能スループットである１４１１２０００[ｂｐｓ]を算出する。
【0058】
（２）システム帯域幅＝１０[ＭＨｚ]、最大リソースブロック数（ＮＰＲＢ）＝５０、レイヤー数＝２、ＭＣＳ Ｉｎｄｅｘ（ＩＭＣＳ）＝１５である場合；
【0059】
最初に、算定部２０６は、図３のテーブルを参照し、ＩＭＣＳ＝１５に対応するＩＴＢＳ＝１４を特定する。
【0060】
続いて、算定部２０６は、レイヤー数＝２、かつＮＰＲＢ≦５５であるため、図４のテーブルを参照し、ＩＴＢＳ＝１４とＮＰＲＢ＝５０の２倍である１００とに基づいて、レイヤー数＝２であるときのＴＢＳの最大値である２８３３６[ｂｉｔ]を取得する。
【0061】
続いて、算定部２０６は、取得したＴＢＳの最大値である２８３３６[ｂｉｔ]に１０００を乗じ、最大利用可能スループットである２８３３６０００[ｂｐｓ]を算出する。
【0062】
（３）システム帯域幅＝１５[ＭＨｚ]、最大リソースブロック数（ＮＰＲＢ）＝７５、レイヤー数＝２、ＭＣＳ Ｉｎｄｅｘ（ＩＭＣＳ）＝１５である場合；
【0063】
最初に、算定部２０６は、図３のテーブルを参照し、ＩＭＣＳ＝１５に対応するＩＴＢＳ＝１４を特定する。
【0064】
続いて、算定部２０６は、レイヤー数＝２、かつＮＰＲＢ＞５５であるため、図４のテーブルを参照し、ＩＴＢＳ＝１４とＮＰＲＢ＝７５とから、レイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値である２１３８４[ｂｉｔ]を取得する。
【0065】
続いて、算定部２０６は、レイヤー数＝２、かつＮＰＲＢ＞５５であるため、図５のテーブルを参照し、レイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値である２１３８４[ｂｉｔ]に対応するレイヤー数＝２であるときのＴＢＳの最大値として、４２３６８[ｂｉｔ]を取得する。
【0066】
続いて、算定部２０６は、取得したレイヤー数＝２であるときのＴＢＳの最大値である４２３６８[ｂｉｔ]に１０００を乗じ、最大利用可能スループットである４２３６８０００[ｂｐｓ]を算出する。
【0067】
（４）システム帯域幅＝１０[ＭＨｚ]、最大リソースブロック数（ＮＰＲＢ）＝５０、レイヤー数＝３、ＭＣＳ Ｉｎｄｅｘ（ＩＭＣＳ）＝１５である場合；
【0068】
最初に、算定部２０６は、図３のテーブルを参照し、ＩＭＣＳ＝１５に対応するＩＴＢＳ＝１４を特定する。
【0069】
続いて、算定部２０６は、レイヤー数＝３、かつＮＰＲＢ＞３６であるため、図４のテーブルを参照し、ＩＴＢＳ＝１４とＮＰＲＢ＝５０とから、レイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値である１４１１２[ｂｉｔ]を取得する。
【0070】
続いて、算定部２０６は、レイヤー数＝３、かつＮＰＲＢ＞３６であるため、図６のテーブルを参照し、レイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値である１４１１２[ｂｉｔ]に対応するレイヤー数＝３であるときのＴＢＳの最大値として、４２３６８[ｂｉｔ]を取得する。
【0071】
続いて、算定部２０６は、取得したレイヤー数＝３であるときのＴＢＳの最大値である４２３６８[ｂｉｔ]に１０００を乗じ、最大利用可能スループットである４２３６８０００[ｂｐｓ]を算出する。
【0072】
（５）システム帯域幅＝１０[ＭＨｚ]、最大リソースブロック数（ＮＰＲＢ）＝５０、レイヤー数＝４、ＭＣＳ Ｉｎｄｅｘ（ＩＭＣＳ）＝１５である場合；
【0073】
最初に、算定部２０６は、図３のテーブルを参照し、ＩＭＣＳ＝１５に対応するＩＴＢＳ＝１４を特定する。
【0074】
続いて、算定部２０６は、レイヤー数＝４、かつＮＰＲＢ＞２７であるため、図４のテーブルを参照し、ＩＴＢＳ＝１４とＮＰＲＢ＝５０とから、レイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値である１４１１２[ｂｉｔ]を取得する。
【0075】
続いて、算定部２０６は、レイヤー数＝４、かつＮＰＲＢ＞２７であるため、図７のテーブルを参照し、レイヤー数＝１であるときのＴＢＳの最大値である１４１１２[ｂｉｔ]に対応するレイヤー数＝４であるときのＴＢＳの最大値として、５７３３６[ｂｉｔ]を取得する。
【0076】
続いて、算定部２０６は、取得したレイヤー数＝４であるときのＴＢＳの最大値である５７３３６[ｂｉｔ]に１０００を乗じ、最大利用可能スループットである５７３３６０００[ｂｐｓ]を算出する。
【0077】
図２の説明に戻る。変更部２０７は、算定部２０６により算定された上り方向の最大利用可能スループットが第１の閾値を超える場合には、上り方向の最大利用可能スループットの値を第１の閾値に変更する。また、変更部２０７は、算定部２０６により算定された下り方向の最大利用可能スループットが第２の閾値を超える場合には、下り方向の最大利用可能スループットの値を第２の閾値に変更する。
【0078】
第１の閾値及び第２の閾値は、上り方向及び下り方向それぞれの通信環境に応じて適宜設定することができる。また、アプリケーションごとに異なる閾値を設定することとしてもよい。さらに、算定部２０６により算定された上り方向の最大利用可能スループット及び下り方向の最大利用可能スループットのうち、大きい方の値を小さい方の値に変更することとしてもよい。これにより、上下方向の最大利用可能スループットの値を小さい方の値に揃えることが可能となる。つまり、上下方向の最大利用可能スループットの値を、小さい方の値以下に抑えて通信を制御することが可能となる。これにより、例えば、前述した発明が解決しようとする課題に記載したように、実際の最大利用可能スループットよりも大きなスループットを利用できるという前提で通信が制御される事態を、確実に回避することができるようになる。これは、上下方向の通信を利用して提供する音声通話サービスにおいて特に有効となる。
【0079】
送信部２０８は、算定部２０６により算定された最大利用可能スループットが第３の閾値未満である場合に、ドナー基地局３０が接続するコアネットワークに対し、注意を喚起するためのアラームを送信する。第３の閾値と比較する最大利用可能スループットは、上り方向の最大利用可能スループット及び下り方向の最大利用可能スループットのうち、値が小さい方を用いる。第３の閾値は、上記の第１の閾値又は第２の閾値の何れかと同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。
【0080】
ここで、基地局は、一般的に、可能な限り多くの端末が同時に収容されるように、つまり、端末あたりの無線リソース(周波数や時間)の占有ができる限り少なくなる(無線の利用効率が最大になる)ように、無線品質を確保できる範囲で可能な限り大きなＭＣＳ Ｉｎｄｅｘやレイヤー数を端末に割り当てる。しかしながら、例えば接続直後のように、無線品質が確定しない場合には、利用効率が最大となるＭＣＳ Ｉｎｄｅｘやレイヤー数を割り当てることは困難となる。また、無線品質は周辺の基地局の混雑状況により刻々と変化するため、利用効率が最大となるＭＣＳ Ｉｎｄｅｘやレイヤー数も変化することになる。したがって、刻々と変化するＭＣＳ Ｉｎｄｅｘやレイヤー数をある程度観測した上で、瞬間的な最大スループットではなく、定常的に得られるスループットの中から最大利用可能スループットを推測することが好ましい。
【0081】
〔効果〕
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、上り方向の通信状況に基づいてドナー基地局３０において決定される上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数、並びに下り方向の通信状況に基づいてドナー基地局３０において決定される下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を、ドナー基地局３０から受信し、受信した上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びにドナー基地局３０が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、上り方向の最大利用可能スループットを算定するとともに、受信した下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びにドナー基地局３０が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、下り方向の最大利用可能スループットを算定し、算定した上り方向の最大利用可能スループットが第１の閾値を超える場合には、上り方向の最大利用可能スループットの値を第１の閾値に変更し、算定した下り方向の最大利用可能スループットが第２の閾値を超える場合には、下り方向の最大利用可能スループットの値を第２の閾値に変更することができる。
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、上り方向の通信状況に基づいてドナー基地局３０において決定される上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数、並びに下り方向の通信状況に基づいてドナー基地局３０において決定される下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を、ドナー基地局３０から受信し、受信した上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びにドナー基地局３０が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、上り方向の最大利用可能スループットを算定するとともに、受信した下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びにドナー基地局３０が割り当て可能な最大リソースブロック数に基づいて、下り方向の最大利用可能スループットを算定し、算定した上り方向の最大利用可能スループットが第１の閾値を超える場合には、上り方向の最大利用可能スループットの値を第１の閾値に変更し、算定した下り方向の最大利用可能スループットが第２の閾値を超える場合には、下り方向の最大利用可能スループットの値を第２の閾値に変更することができる。
【0082】
これにより、中継装置２０とドナー基地局３０との間の上下方向それぞれの最大利用可能スループットをそれぞれの閾値を超えない範囲で設定した上で、上下方向それぞれの通信を制御することが可能となる。
【0083】
それゆえ、ドナー基地局３０と端末装置１０との間の通信を中継可能な中継装置２０における通信を制御する際に、適切な最大利用可能スループットを定めることができる。
【0084】
ここで、移動体通信システム１００において、ＶｏＬＴＥによる音声通話サービスを提供する場合、上下方向の通信を利用して音声通話サービスを提供することとなる。したがって、上下方向それぞれの通信状況を考慮して上下方向それぞれの最大利用可能スループットを調整することは、音声通話サービスを提供する場合に格別有効な手段となる。
【0085】
〔その他の実施の形態〕
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
【0086】
〔第１変形例〕
上記の実施形態では、特定の移動体通信事業者ＭＮＯ（Mobile Network Operator）が運営する一つのドナー基地局３０に接続可能な中継装置２０に本発明を適用した場合について説明しているが、中継装置２０の構成はこれに限定されない。例えば、異なる移動体通信事業者のドナー基地局に対して同時に接続可能な中継装置にも本発明を適用することができる。以下、そのような中継装置を、第１変形例に係る中継装置２０ｓとして詳細に説明する。
上記の実施形態では、特定の移動体通信事業者ＭＮＯ（Mobile Network Operator）が運営する一つのドナー基地局３０に接続可能な中継装置２０に本発明を適用した場合について説明しているが、中継装置２０の構成はこれに限定されない。例えば、異なる移動体通信事業者のドナー基地局に対して同時に接続可能な中継装置にも本発明を適用することができる。以下、そのような中継装置を、第１変形例に係る中継装置２０ｓとして詳細に説明する。
【0087】
図８に、第１変形例に係る中継装置２０ｓのハードウェア構成を例示する。中継装置２０ｓは、異なる移動体通信事業者が運営するシステムに同時に接続可能な中継装置である。中継装置２０ｓは、例えば、アクセス・ノード２２と、複数のリレー・ノード２４と、情報処理部２０１と、情報記憶部２０２と、を含んで構成される。情報処理部２０１は、上記実施形態に係る中継装置２０の情報処理部２０１と同様に、中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）２０１１及びメモリ２０１２を備え、メモリ２０１２に格納されるコンピュータソフトウェアプログラムをＣＰＵ２０１１が実行することにより、中継装置２０ｓを機能的に実現する。
【0088】
図９を参照して、第１変形例に係る中継装置２０ｓの機能を説明する。図９に示すように、複数のリレー・ノード２４は、それぞれが、異なるドナーセル基地局３０との間でバックホール通信路ＢＨを確立する。端末装置１０、リレー・ノード２４、バックホール通信路ＢＨ及びドナーセル基地局３０は、それぞれ移動体通信事業者を特定する識別情報ＩＤに対応付けて管理される。
【0089】
識別情報ＩＤは、移動体通信事業者を特定する固有情報であり、例えば、公衆陸上移動体ネットワーク番号であるＰＬＭＮ(Public Land Mobile Network)番号を用いることができる。ＰＬＭＮ番号は、３桁の国番号と事業者を特定する２-３桁のネットワーク番号で構成される。但し、識別情報ＩＤはＰＬＭＮ番号以外の体系で付与されてもよい。以下、表記を簡略化し、異なる移動体通信事業者をアルファベットの小文字で識別し、例えば、移動体通信事業者ｘの識別情報をＩＤｘというように表記する。
【0090】
図９では、リレー・ノード２４ａが、移動体通信事業者ａを特定する識別情報ＩＤａに対応付けられたドナーセル基地局３０ａとの間でバックホール通信路ＢＨａを確立し、アクセス・ノード２２に接続した端末装置１０ａがドナーセル基地局３０ａと通信可能な状態になっている。
【0091】
また、リレー・ノード２４ｂが、移動体通信事業者ｂを特定する識別情報ＩＤｂに対応付けられたドナーセル基地局３０ｂとの間でバックホール通信路ＢＨｂを確立し、アクセス・ノード２２に接続した端末装置１０ｂがドナーセル基地局３０ｂと通信可能な状態になっている。
【0092】
さらに、リレー・ノード２４ｃが、移動体通信事業者ｃを特定する識別情報ＩＤｃに対応付けられたドナーセル基地局３０ｃとの間でバックホール通信路ＢＨｃを確立し、アクセス・ノード２２に接続した端末装置１０ｃがドナーセル基地局３０ｃと通信可能な状態になっている。
【0093】
このように、第１変形例に係る中継装置２０ｓは、事業が許可されている任意の移動体通信事業者ｘごとにバックホール通信路ＢＨｘを確立することができる複数のリレー・ノード２４ｘを備える。
【0094】
中継装置２０ｓは、端末装置１０ｘからドナーセル基地局３０ｘに送信されるアップリンクデータを以下のように中継する。情報処理部２０１は、アクセス・ノード２２から提供されたアップリンクデータを、当該アップリンクデータに含まれる識別情報ＩＤｘに対応付けられたバックホール通信路ＢＨｘを確立するリレー・ノード２４ｘに供給する。具体的に、情報処理部２０１は、アップリンクデータに含まれる識別情報ＩＤｘを参照する。続いて、参照した識別情報ＩＤｘが付されたパケットデータのブロックを、対応するリレー・ノード２４ｘに供給する。この動作により、統合データＣＤが移動体通信事業者ごとの分割データＳＤｘに仕分けされることになる。
【0095】
上記の分割データＳＤｘに仕分けする手順について詳細に説明する。情報処理部２０１は、到着順にパケットデータのブロックを情報記憶部２０２に書き込んでいく。続いて、情報処理部２０１は、情報記憶部２０２のＦＩＦＯ（First-in First-out）機能を利用して、書き込まれた順番でパケットデータのブロックを読み出す。続いて、情報処理部２０１は、読み出したパケットデータのブロックを、識別情報ＩＤｘに基づいて移動体通信事業者ｘごとに仕分けされた分割データＳＤｘとして、リレー・ノード２４ｘに供給する。続いて、リレー・ノード２４ｘは、供給された分割データＳＤｘを、バックホール通信路ＢＨｘを介して、対応するドナーセル基地局３０ｘに送信する。
【0096】
中継装置２０ｓは、ドナーセル基地局３０ｘから端末装置１０ｘに送信されるダウンリンクデータを以下のように中継する。情報処理部２０１は、１つ以上のバックホール通信路ＢＨｘからのダウンリンクデータを順次アクセス・ノード２２に供給する。具体的に、情報処理部２０１は、リレー・ノード２４ｘにより受信されて転送されてくるパケットデータを、到着順にブロック毎に統合して統合データＣＤを生成する。この動作により、各移動体通信事業者から個別に送信されてきたパケットデータのブロックが統合されることになる。
【0097】
上記の統合データＣＤを生成する手順について詳細に説明する。各リレー・ノード２４ｘは、到着順にパケットデータのブロックを出力する。続いて、情報処理部２０１は、出力された順にパケットデータのブロックを情報記憶部２０２に書き込む。続いて、情報処理部２０１は、情報記憶部２０４のＦＩＦＯ機能を利用して、書き込まれた順番でパケットデータのブロックを読み出し、統合データＣＤとしてアクセス・ノード２２に出力する。続いて、アクセス・ノード２２は、共通する周波数帯域で順次パケットデータのブロックを各端末装置１０ｘに送信する。
【0098】
上記のように構成されている中継装置２０ｓは、それぞれのリレー・ノード２４ｘにより確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、中継装置２０とドナー基地局３０との間の上下方向それぞれの最大利用可能スループットを設定した上で、上下方向それぞれの通信を制御する。
【0099】
このような中継装置２０ｓは、実施形態に係る中継装置２０の情報処理部２０１が有する各機能（図２の受信部２０５、算定部２０６、変更部２０７及び送信部２０８）と同等の機能を有し、かつこれらの各機能を、それぞれのリレー・ノード２４ｘにより確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに実現する。以下に、第１変形例に係る中継装置２０ｓの情報処理部２０１が有する各機能について具体的に説明する。
【0100】
受信部２０５は、それぞれのリレー・ノード２４ｘにより確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を受信する。また、受信部２０５は、ドナー基地局３０ｘと接続する際に、最大リソースブロック数をドナー基地局３０ｘから受信する。
【0101】
算定部２０６は、それぞれのリレー・ノード２４ｘにより確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、上り方向の最大利用可能スループット及び下り方向の最大利用可能スループットを算定する。
【0102】
具体的に、算定部２０６は、受信部２０５により受信された上り方向のＭＣＳに対応するインデックスと最大リソースブロック数との組み合わせにより算定される値、及び受信部２０５により受信された上り方向のレイヤー数に基づいて、上り方向において利用可能な最大スループットを算定する。そして、この最大スループットの算定を、バックホール通信路ＢＨｘごとに実行する。また、算定部２０６は、受信部２０５により受信された下り方向のＭＣＳに対応するインデックスと最大リソースブロック数との組み合わせにより算定される値、及び受信部２０５により受信された下り方向のレイヤー数に基づいて、下り方向において利用可能な最大スループットを算定する。そして、この最大スループットの算定を、バックホール通信路ＢＨｘごとに実行する。
【0103】
上り方向又は下り方向において利用できる最大利用可能スループットを算定する際の具体的な手順については、前述した実施形態と同様であるため、それらの説明を省略する。
【0104】
変更部２０７は、それぞれのリレー・ノード２４ｘにより確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、上り方向の最大利用可能スループットの値及び下り方向の最大利用可能スループットの値を変更する。
【0105】
具体的に、変更部２０７は、算定部２０６により算定された上り方向の最大利用可能スループットが第１の閾値を超える場合に、上り方向の最大利用可能スループットの値を第１の閾値に変更する。そして、この変更する処理を、バックホール通信路ＢＨｘごとに実行する。また、変更部２０７は、算定部２０６により算定された下り方向の最大利用可能スループットが第２の閾値を超える場合に、下り方向の最大利用可能スループットの値を第２の閾値に変更する。そして、この変更する処理を、バックホール通信路ＢＨｘごとに実行する。
【0106】
第１の閾値及び第２の閾値については、前述した実施形態と同様であるため、それらの説明を省略する。また、最大利用可能スループットの大きい方の値を小さい方の値に変更してもよいことは、前述した実施形態と同様であるため、その説明についても省略する。
【0107】
送信部２０８は、それぞれのリレー・ノード２４ｘにより確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、算定部２０６により算定された最大利用可能スループットと第３の閾値とを比較する。送信部２０８は、最大利用可能スループットが第３の閾値未満である場合に、ドナー基地局３０ｘが接続するコアネットワークに対し、アラームを送信する。第３の閾値と比較する最大利用可能スループットは、上り方向の最大利用可能スループット及び下り方向の最大利用可能スループットのうち、値が小さい方を用いる。
【0108】
図１０を参照し、アラームを送信する機能について具体的に説明する。図１０は、バックホール通信路ＢＨｘを確立した移動体通信事業者が、“ａ”、“ｂ”、“ｃ”の三つの移動体通信事業者であり、それぞれの第３の閾値が、“２Ｍｂｓ”、“１．９Ｍｂｓ”、“１．６Ｍｂｓ”であり、それぞれの算定値である最大利用可能スループットが、“３Ｍｂｓ”、“１．７Ｍｂｓ”、“１．８Ｍｂｓ”であることを示す。この場合、移動体通信事業者“ｂ”の算定値が第３の閾値未満になる。したがって、移動体通信事業者“ｂ”のバックホール通信路ＢＨｂがアラームの対象となる。
【0109】
第１変形例によれば、識別情報ＩＤｘに対応付けられたドナー基地局３０ｘとの間で識別情報ＩＤｘに対応付けられたバックホール通信路ＢＨｘを各々確立する複数のリレー・ノード２４ｘを有する中継装置２０ｓにおいて、確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、前述した実施形態と同様の効果を奏することができる。具体的に、確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、上り方向のＭＣＳ及びレイヤー数並びに下り方向のＭＣＳ及びレイヤー数を受信し、確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、上り方向の最大利用可能スループット及び下り方向の最大利用可能スループットを算定し、確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、上り方向の最大利用可能スループットの値及び下り方向の最大利用可能スループットの値を変更することができる。
【0110】
また、第１変形例によれば、それぞれのリレー・ノード２４ｘにより確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、算定された最大利用可能スループットが第３の閾値未満である場合に、ドナー基地局３０ｘが接続するコアネットワークに対し、アラームを送信することができる。
【0111】
〔第２変形例〕
前述した実施形態に係る中継装置２０及び第１変形例に係る中継装置２０ｓにおいて、情報処理部２０１は、接続制限部をさらに備えることとしてもよい。実施形態に係る中継装置２０の接続制限部は、算定部２０６により算定された最大利用可能スループットが第４の閾値未満である場合に、アクセス・ノード２２に接続可能な端末装置１０の最大数を最大利用可能スループットに基づいて制限する。他方、第１変形例に係る中継装置２０ｓの接続制限部は、リレー・ノード２４ｘにより確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、算定部２０６により算定された最大利用可能スループットと第４の閾値とを比較し、最大利用可能スループットが第４の閾値未満である場合に、アクセス・ノード２２に接続可能な端末装置１０の最大数を最大利用可能スループットに基づいて制限する。
前述した実施形態に係る中継装置２０及び第１変形例に係る中継装置２０ｓにおいて、情報処理部２０１は、接続制限部をさらに備えることとしてもよい。実施形態に係る中継装置２０の接続制限部は、算定部２０６により算定された最大利用可能スループットが第４の閾値未満である場合に、アクセス・ノード２２に接続可能な端末装置１０の最大数を最大利用可能スループットに基づいて制限する。他方、第１変形例に係る中継装置２０ｓの接続制限部は、リレー・ノード２４ｘにより確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、算定部２０６により算定された最大利用可能スループットと第４の閾値とを比較し、最大利用可能スループットが第４の閾値未満である場合に、アクセス・ノード２２に接続可能な端末装置１０の最大数を最大利用可能スループットに基づいて制限する。
【0112】
第４の閾値と比較する最大利用可能スループットは、上り方向の最大利用可能スループット及び下り方向の最大利用可能スループットのうち、値が小さい方を用いる。また、第２変形例における第４の閾値は、上記第１変形例における第３の閾値と同じ値に設定してもよいし、異なる値に設定してもよい。
【0113】
図１１を参照し、第１変形例に係る中継装置２０ｓにおいて、アクセス・ノード２２に接続可能な端末装置１０の最大数を制限する場合について具体的に説明する。同図の例では、移動体通信事業者ごとに設定可能な端末装置１０の最大数の初期値として、それぞれ“１６ｃａｌｌ”が設定され、中継装置２０ｓ全体に接続可能な端末装置１０の最大数にも“１６ｃａｌｌ”が設定されていることとする。
【0114】
図１１は、バックホール通信路ＢＨｘを確立した移動体通信事業者が、“ａ”、“ｂ”、“ｃ”の三つの移動体通信事業者であり、それぞれの第４の閾値が、“２Ｍｂｓ”、“１．９Ｍｂｓ”、“１．６Ｍｂｓ”であり、それぞれの算定値である最大利用可能スループットが、“３Ｍｂｓ”、“１．７Ｍｂｓ”、“１．８Ｍｂｓ”であることを示す。この場合、移動体通信事業者“ｂ”の算定値が第４の閾値未満になる。したがって、移動体通信事業者“ｂ”の端末装置１０ｂの最大数が、“１６ｃａｌｌ”から“１０ｃａｌｌ”に減らされて制限されている。
【0115】
第２変形例によれば、上記実施形態及び上記第１変形例と同様の効果を奏することができるうえ、それぞれのリレー・ノード２４ｘにより確立されたバックホール通信路ＢＨｘごとに、算定された最大利用可能スループットが第４の閾値未満である場合に、アクセス・ノード２２に接続可能な端末装置１０の最大数を最大利用可能スループットに基づいて制限することができる。
【0116】
〔第３変形例〕
上記実施形態、第１変形例及び第２変形例では、ＬＴＥ規格の移動体通信システムを例示して説明したが、これに限定されず、他の通信規格や将来的に制定される通信規格に対しても本発明を適用可能である。
上記実施形態、第１変形例及び第２変形例では、ＬＴＥ規格の移動体通信システムを例示して説明したが、これに限定されず、他の通信規格や将来的に制定される通信規格に対しても本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【0117】
１０…端末装置、２０…中継装置、２２…アクセス・ノード、２４…リレー・ノード、３０…ドナー基地局（マクロセル基地局）、４０…第１コアネットワークＥＰＣ、５０…フェムト・コアネットワーク、６０…第２コアネットワークＥＰＣ、１００…移動体通信システム、２０１…情報処理部、２０２…情報記憶部、２０５…受信部、２０６…算定部、２０７…選定部、２０８…送信部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】