JP7565892B2 - 通信に用いるビームの選択を行う基地局装置、端末装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信における中継伝送技術に関する。

モバイル通信において、通信可能なエリアを拡大するために、無線リピータが用いられている。無線リピータは、受信した信号を増幅して（必要に応じて周波数変換して）送出することにより、例えば基地局装置が送信した信号を、より遠方やビル陰などの電波が届きにくいエリアに到達させることができる。

基地局装置は、一般的に、複数のビームを形成して、エリア内の端末装置に対して十分に高速な通信サービスを提供するように構成されうる。この場合、無線リピータは、基地局装置によって形成された複数のビームのうちのいずれかで送信される信号を受信して送出する。一方、この場合に、無線リピータが無指向性アンテナで中継を行うと、中継による利得が不十分であることにより、エリア拡張効果が不十分になりうる。このため、無線リピータがそれぞれ異なる方向に向けられた複数のビームを形成して信号を中継することが想定される。

上述のような、無線リピータが複数のビームを形成して電波を送出することができる場合、端末装置の通信の中継に適したビームを効率的に特定して使用することが重要である。また、端末装置の位置によっては、基地局装置が形成するビームを用いて直接通信する場合の方が、無線リピータを用いる場合より良好な通信品質を得られることも想定されうる。このため、基地局装置と端末装置との間の通信に中継装置を関与させるか否かを決定することも重要である。

本発明は、それぞれ複数のビームを形成可能な基地局装置と中継装置とを含んだ無線通信システムにおいて、端末装置の通信に使用するビームを効率的に特定する技術を提供する。

本発明の一態様による基地局装置は、基地局装置と、端末装置と、少なくとも前記基地局装置が送信した信号をユーザデータの復号を行わずに前記端末装置へ中継することができる中継装置とを含んだ無線通信システムにおける前記基地局装置であって、前記基地局装置が第１の複数のビームのそれぞれにおいて参照信号を送信して当該参照信号が中継されない第１の期間と、前記基地局装置が前記参照信号を前記第１の複数のビームのそれぞれにおいて送信して前記中継装置が当該参照信号を第２の複数のビームのそれぞれにおいて中継する第２の期間と、を指定する情報を前記端末装置へ通知する通知手段と、前記中継装置に対して、前記第１の期間において前記中継装置が中継を中断し、前記第２の期間において前記中継装置が中継を行うべきことを、制御信号を送信することにより指示する指示手段と、前記第１の期間及び前記第２の期間において前記参照信号を送信する送信手段と、を有する。

本発明の一態様による端末装置は、基地局装置と、端末装置と、少なくとも前記基地局装置が送信した信号をユーザデータの復号を行わずに前記端末装置へ中継することができる中継装置とを含んだ無線通信システムにおける前記端末装置であって、前記基地局装置が第１の複数のビームのそれぞれにおいて参照信号を送信して前記中継装置が当該参照信号を中継しない第１の期間と、前記基地局装置が前記参照信号を前記第１の複数のビームのそれぞれにおいて送信して前記中継装置が当該参照信号を第２の複数のビームのそれぞれにおいて中継する第２の期間と、を指定する情報を前記基地局装置から受信する受信手段と、前記情報に基づいて、前記第１の期間において前記参照信号を測定し、当該第１の期間において前記第１の複数のビームのいずれかで送信された前記参照信号の無線品質が所定の品質を上回った場合に、前記第２の期間において前記参照信号の測定を省略する測定手段と、前記測定の結果を前記基地局装置へ送信する送信手段と、を有する。

本発明によれば、それぞれ複数のビームを形成可能な基地局装置と中継装置とを含んだ無線通信システムにおいて、端末装置の通信に使用するビームを効率的に特定することができる。

無線通信システムの構成例を示す図である。 第１の期間における測定の例を説明する図である。 第２の期間における測定の例を説明する図である。 第３の期間における測定の例を説明する図である。 第２の期間における測定対象のビームの例を説明する図である。 基地局装置、中継装置、端末装置のハードウェア構成例を示す図である。 基地局装置の機能構成例を示す図である。 中継装置の機能構成例を示す図である。 端末装置の機能構成例を示す図である。 無線通信システムで実行される処理の第１の例を示す図である。 無線通信システムで実行される処理の第２の例を示す図である。 無線通信システムで実行される処理の第３の例を示す図である。 無線通信システムで実行される処理の第４の例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

（通信システムの構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本無線通信システムは、基地局装置１０１と端末装置１４１との間の通信を中継装置１２１が中継する中継通信システムである。本無線通信システムでは、基地局装置１０１は複数のビーム１１１～１１３を形成して信号を送信し、中継装置１２１は、それらのビームのうちのいずれかのビームを介して受信した信号を中継する。なお、中継装置１２１は、例えば複数のアンテナを用いて、複数のビーム１３１～１３２を設定可能であり、受信された信号をその複数のビーム１３１～１３２の少なくともいずれかに向けて出力可能である。端末装置１４１は、基地局装置１０１が形成した複数のビーム１１１～１１３と、中継装置１２１が形成した複数のビーム１３１～１３２のいずれかを介して、基地局装置１０１と接続して通信を行う。なお、中継装置１２１は、一例において、無線リピータであり、受信した信号を増幅して出力するように構成される。中継装置１２１は、基地局装置１０１と端末装置１４１との間の信号を、ユーザデータの復号処理を行わずに転送するに過ぎず、このため、基地局装置１０１と端末装置１４１は、相互に直接接続している場合と同じ通信処理を行いうる。

ここで、中継装置１２１が基地局装置１０１から送信された信号をそのまま中継するため、端末装置１４１は、その信号を受信した際に、中継装置１２１が関与しているか否かを認識することができない。そして、端末装置１４１は、受信した信号が、中継装置１２１によって形成されるビーム１３１～１３２のうちのいずれのビームで中継されたかを認識することもできない。このため、基地局装置１０１と端末装置１４１との間の通信が、中継装置１２１を介して行われるべきか、また、中継装置１２１を介して通信する場合に、複数のビーム１３１～１３２のうちのいずれのビームが使用されるべきかを特定することができない。これに対して、例えば、基地局装置１０１は、自装置が形成したビーム１１１～１１３と中継装置１２１が形成したビーム１３１～１３２との組み合わせのそれぞれに対して、それぞれ異なる系列に基づいて生成された参照信号を対応付けて送信しうる。すなわち、例えば図１の例では、基地局装置１０１が形成した３つのビーム１１１～１１３と、中継装置１２１が形成した２つのビーム１３１～１３２とからなる、６通りのビームの組み合わせに対して、それぞれ異なる系列を用いて参照信号が生成され、対応するビームの組み合わせを用いてその参照信号が送信されるようにする。

また、例えば、基地局装置１０１が形成したビーム１１１～１１３においてそれぞれ別の系列に基づいて生成された参照信号が送信され、その参照信号が中継装置１２１によって中継されないようにする期間を別途設け、その期間内に、端末装置１４１がビーム１１１～１１３から送信された参照信号を観測するようにしうる。すなわち、基地局装置１０１が複数のビームのそれぞれで参照信号を送信し、かつ、中継装置１２１がそれを中継しない第１の期間（時間区間）と、基地局装置１０１の複数のビームで参照信号が送信されて中継装置１２１の複数のビームでその参照信号が中継される第２の期間とが設けられるようにしうる。これによれば、端末装置１４１は、第１の期間において基地局装置１０１によって形成された複数のビームのそれぞれで送信された参照信号を受信してそれぞれの無線品質（例えば参照信号受信電力（ＲＳＲＰ）や参照信号受信品質（ＲＳＲＱ））を測定しうる。そして、端末装置１４１は、それとは別に、第２の期間において、基地局装置１０１によって形成された複数のビームのそれぞれで送信され、中継装置１２１によって形成された複数のビームのそれぞれで中継された参照信号を受信して、ビームの組み合わせごとの無線品質を測定しうる。これにより、端末装置１４１は、基地局装置１０１が形成した複数のビームのいずれかを介して基地局装置１０１と直接通信する場合の無線品質と、中継装置１２１を介して通信する場合の無線品質とのいずれがより良好であるかを特定することができる。また、端末装置１４１は、中継装置１２１を介して通信する場合に、通信に使用するのに適した、基地局装置１０１が形成するビームと中継装置１２１が形成するビームとの組み合わせを、参照信号の生成に使用された系列によって特定することができる。

ここで、第１の期間における参照信号の送信の流れの例について図２を用いて、第２の期間における参照信号の送信の流れの例について図３を用いて、それぞれ説明する。図２及び図３では、基地局装置１０１において参照信号が送信されるビームと中継装置１２１において信号が中継されるビームとを実線の太線で示している。また、基地局装置１０１が形成可能でかつ参照信号を送信しない状態のビームと中継装置１２１が形成可能でかつ信号を中継しない状態のビームとを、破線の細線で示している。

図２に示すように、第１の期間においては、基地局装置１０１が、複数の形成可能なビーム１１１～１１３を時間的に切り替えながら、参照信号を送信する。なお、この参照信号は、各ビームに対してそれぞれ別個に割りてられた相互に異なる系列に基づいて生成される。これにより、端末装置１４１が参照信号を受信した際に、どのビームによって送信された参照信号であるかを特定することができる。なお、第１の期間においては、中継装置１２１は中継が行われない状態とされる。なお、このような状態を形成するために、本実施形態の基地局装置１０１は、第１の期間を指定して中継装置１２１に信号の中継を中断させるための指示を含んだ制御信号を送信することができるように構成される。同様に、中継装置１２１は、基地局装置１０１からの制御信号を受信可能に構成され、その制御信号に基づいて、第１の期間においては基地局装置１０１の通信の中継を停止するように構成される。このように、中継装置１２１における中継を停止することにより、第１の期間において端末装置１４１に到達する参照信号が基地局装置１０１から直接到達したものであることを確実にすることができる。この結果、基地局装置１０１が形成したビームによって端末装置１４１と基地局装置１０１との間の直接通信が行われる場合の無線品質を高精度に測定することができる。

一方、図３に示すように、第２の期間においては、中継装置１２１が中継を行う。例えば、基地局装置１０１が第１のビーム１１１で参照信号を送信し、中継装置１２１が形成可能なビーム１３１～１３２を時間的に切り替えながら、その参照信号を中継する。その後、基地局装置１０１が第１のビーム１１１から第２のビーム１１２や第３のビーム１１３に切り替えて参照信号を送信し、それらの参照信号を中継装置１２１が形成可能なビーム１３１～１３２を時間的に切り替えながら中継する。なお、基地局装置１０１は、一例において、自装置が形成する第１の複数のビームと中継装置１２１が形成する第２の複数のビームとの組み合わせのそれぞれについて異なる系列に基づいて参照信号を生成して、各ビームの組み合わせが用いられるタイミングで対応する参照信号を送信する。これによれば、端末装置１４１は、参照信号を受信した際に、基地局装置１０１が形成する第１の複数のビームと中継装置１２１が形成する第２の複数のビームとの組み合わせのうちのいずれでその参照信号が送信されたかを特定することができる。なお、第１の期間で送信される信号の生成に用いられる系列と、第２の期間で送信される信号の生成に用いられる系列は、少なくとも一部において重複していてもよいし、相互に重複しないように選択されてもよい。第１の期間と第２の期間とで同じ系列が使用されたとしても、期間の違いにより、中継装置１２１を介して端末装置１４１に到達したか否かを端末装置１４１が識別可能だからである。

このようにして、端末装置１４１は、基地局装置１０１と直接通信する場合と、中継装置１２１を介して通信する場合とのそれぞれについての無線品質を測定することができ、基地局装置１０１は、その無線品質の測定結果に基づいて、端末装置１４１との通信に使用すべきビームを決定することができる。一例において、基地局装置１０１は、端末装置１４１との間での通信にビーム１１１とビーム１３２との組み合わせを使用すると決定し、実際に端末装置１４１との間で通信する際には、中継装置１２１がビーム１３２を使用するように、中継装置１２１へ制御信号を送信しうる。

一方で、図３に示すように、複数のビームの組み合わせのそれぞれについて測定を実行させる場合、端末装置１４１における測定のための処理負荷が大きくなりうる。すなわち、基地局装置１０１によって形成可能なビームの数がＭ個であり、中継装置１２１によって形成可能なビームの数がＮ個である場合、図３の測定において、端末装置１４１は、Ｍ×Ｎ通りの参照信号を観測して、その無線品質の算出を行う必要がある。さらに、端末装置１４１は、図２に示すような第１の期間において、Ｍ通りの参照信号の測定と無線品質の算出を行う必要がある。すなわち、端末装置１４１は、上述のような処理において、Ｍ＋Ｍ×Ｎ通りの参照信号の測定と無線品質の算出を行う必要があることになる。図２や図３に示す例では、Ｍ＝３及びＮ＝２であるため、その処理負荷は高くない可能性があるが、基地局装置１０１が形成可能なビームの数は一般的に多数であり、また、中継装置１２１が形成可能なビームの数も多数となることが想定される。このため、端末装置１４１において受信される信号の測定に関する処理負荷を低減することが重要となる。

本実施形態では、一例として、端末装置１４１が、上述の第１の期間において基地局装置１０１の複数のビーム１１１～１１３で送信された参照信号を直接受信して無線品質を測定した結果、それらのうちのいずれかのビームで送信された参照信号の無線品質が所定の無線品質を上回る場合、第２の期間の無線品質の測定処理を省略するようにする。すなわち、端末装置１４１は、基地局装置１０１から送信された信号を直接受信する場合に、その信号の無線品質が十分良好である場合には、中継装置１２１を介した参照信号の測定を行わないようにする。これによれば、基地局装置１０１が形成可能なビームの数だけ参照信号の測定と無線品質の算出を行えば足りるため、端末装置１４１における処理負荷を大幅に削減することができる。なお、この処理のために、第１の期間は、第２の期間に先立つ期間として設定されうる。なお、第１の期間と第２の期間とが反復的に設定され、端末装置１４１が繰り返し無線品質の測定処理を実行する場合は、第２の期間の後に第１の期間が設けられてもよい。この場合、端末装置１４１は、最初に到来した第２の期間において無線品質の測定処理を実行するが、その後の第１の期間の測定結果により、次に到来した第２の期間においては無線品質の測定処理を省略することができる。

なお、端末装置１４１は、第１の期間における測定の結果、基地局装置１０１の複数のビーム１１１～１１３のそれぞれからの参照信号の無線品質がいずれも所定の無線品質を上回らなかった場合、それ以降の観測処理において、第１の期間での測定を省略するようにしてもよい。すなわち、基地局装置１０１の複数のビーム１１１～１１３から送信された参照信号をいずれも十分な無線品質で受信できなかった場合、端末装置１４１は、中継装置１２１を介した通信を行う必要があると判定して、その後は第２の期間でのみ無線品質の測定処理を実行するようにする。これは、第１の期間と第２の期間とが繰り返し設けられ、端末装置１４１が繰り返し測定を行う場合に有効である。すなわち、端末装置１４１は、最初に到来した第１の期間において無線品質の測定処理を実行するが、その第１の期間の測定結果により、次に到来した第１の期間においては無線品質の測定処理を省略することができる。例えば、無線品質の測定処理の反復回数がＬ回である場合、第１の期間の無線品質の測定処理を省略しない場合は、Ｌ×（Ｍ＋Ｍ×Ｎ）回の無線品質の測定処理が行われるが、第１の期間の無線品質の測定処理を省略する場合は、Ｍ＋Ｌ×Ｍ×Ｎ回の無線品質の測定処理が行われれば足りる。

このように、端末装置１４１は、基地局装置１０１の複数のビーム１１１～１１３からの参照信号の測定結果に応じて、その後の測定処理の一部を省略することができ、無線品質の測定処理の処理負荷を低減することができる。なお、端末装置１４１は、第１の期間におけるビーム１１１～１１３のいずれかからの参照信号の無線品質が第１の所定品質を上回った場合には、第２の期間の無線品質の測定処理を省略し、第１の期間におけるビーム１１１～１１３のそれぞれからの参照信号の無線品質が、第１の所定品質より低い第２の所定品質をいずれも上回らなかった場合に、その後の第１の期間における無線品質の測定処理を省略し、その他の場合には第１の期間と第２の期間の両方における無線品質の測定処理を実行するようにしてもよい。すなわち、基地局装置１０１と直接通信する場合の無線品質が十分に高いわけではない場合、端末装置１４１が中継装置１２１を介して通信する場合の無線品質も測定するようにして、その測定結果に応じて、基地局装置１０１と端末装置１４１との間で直接通信が実行されるべきか、中継装置１２１を介して基地局装置１０１と端末装置１４１との間で通信が実行されるべきかが決定されるようにしてもよい。

なお、基地局装置１０１は、端末装置１４１にこの処理を実行させるために、第１の期間と第２の期間とを指定する情報を端末装置１４１へ通知する。また、一例において、基地局装置１０１は、第１の期間において基地局装置１０１からの信号の中継を行わず、第２の期間において基地局装置１０１からの信号の中継を行うように中継装置１２１を制御するように構成されうる。例えば、基地局装置１０１は、第１の期間を指定して中継の停止を指示する情報を、中継装置１２１へ通知しうる。なお、中継装置１２１の設定は事前に決定されていてもよく、この場合、基地局装置１０１による設定が行われないように構成されうる。基地局装置１０１は、第１の期間及び第２の期間において、形成可能なビーム１１１～１１３のそれぞれを用いて順次参照信号（例えばセル固有参照信号）を送信する。端末装置１４１は、第１の期間と第２の期間とを指定する情報を取得すると、少なくとも第１の期間において参照信号を測定し、その測定結果に応じて、上述のように、必要に応じて第２の期間の測定やその後の第１の期間における測定を省略する。

上述の例では、基地局装置１０１の複数のビーム１１１～１１３のそれぞれにおいて送信された参照信号の測定結果に応じて、端末装置１４１が、その後の無線品質の測定処理の一部を省略する処理について説明した。なお、これ以外の処理によって、無線品質の測定処理の一部が省略されるようにしうる。例えば、中継装置１２１が独自に参照信号を送信することが可能とすることによって、このような処理が実行可能である。

この場合、上述のような第１の期間及び第２の期間の設定に加えて、中継装置１２１が独自に生成した（すなわち、基地局装置１０１から到来した第１の参照信号ではない）第２の参照信号を送信する第３の期間を設定する。基地局装置１０１は、端末装置１４１に対して、第１の期間と第２の期間に加えて、第３の期間を指定する情報を通知し、基地局装置１０１は、第１の期間と第２の期間とにおいて第１の参照信号を送信し、第３の期間においては第１の参照信号を送信しないようにしうる。なお、第３の期間においては、中継装置１２１が第１の参照信号を中継せずに第２の参照信号を送信するようにし、基地局装置１０１は第１の参照信号を送信し続けてもよい。ただし、この場合、第１の参照信号と第２の参照信号とが判別可能なように異なる系列に基づいて生成されるように構成される。基地局装置１０１は、中継装置１２１が各動作を実行するように制御するように構成されてもよい。すなわち、基地局装置１０１の制御により、中継装置１２１が、第１の期間において基地局装置１０１からの信号を中継せず、第２の期間において基地局装置１０１からの信号を中継し、かつ、第３の期間において第２の参照信号を独自に生成して送信するように構成されうる。一例において、基地局装置１０１は、第１の期間と第３の期間とを少なくとも示す情報を、中継装置１２１へ通知しうる。また、基地局装置１０１は、第２の期間を示す情報を中継装置１２１へ通知してもよい。なお、中継装置１２１は、例えば第１の期間、第２の期間及び第３の期間での制御がネットワーク事業者等によって事前に設定されることにより、基地局装置１０１によって制御されなくてもよい。

ここで、第３の期間における参照信号の送信の流れの例について図４を用いて説明する。図４に示すように、第３の期間においては、中継装置１２１が、複数の形成可能なビーム１３１～１３２を時間的に切り替えながら、基地局装置１０１が送信する第１の参照信号とは異なる第２の参照信号を独自に送信する。このとき、基地局装置１０１は、第１の参照信号の送信を停止しうる。なお、上述のように、基地局装置１０１は、第１の参照信号の送信を継続してもよいが、中継装置１２１は、その第１の参照信号を中継せずに、第２の参照信号を送信するように構成されうる。なお、場合によっては、中継装置１２１は、第１の参照信号を中継しながら、第２の参照信号を送信するように構成されてもよい。第２の参照信号は、複数のビーム１３１～１３２のそれぞれについて異なる系列に基づいて生成され、端末装置１４１がこの第２の参照信号を受信した際に、どのビームによって送信されたかを特定することができるように構成される。また、第２の参照信号は、第１の参照信号とも異なる系列に基づいて生成され、又は、第１の参照信号とは異なる無線リソース（例えばリソースブロック内の異なるリソースエレメント）で送信されるなど、第１の参照信号と区別可能な形式で送信されてもよい。なお、第３の期間において第１の参照信号が送信されない場合は、第１の参照信号と第２の参照信号とが、その送信タイミングによって区別されるため、第１の参照信号の一部と同じ系列に基づいて生成され、リソースブロック内における第１の参照信号が配置されるリソースエレメントと同じリソースエレメントで、第２の参照信号が送信されてもよい。この第３の期間が設定されることにより、端末装置１４１は、中継装置１２１を介した通信において良好な無線品質を達成することができるか否かを判定することができる。

端末装置１４１は、基地局装置１０１から、上述の第１の期間及び第２の期間を示す情報に加え、第３の期間を示す情報を取得する。そして、端末装置１４１は、第３の期間において、中継装置１２１から送信された第２の参照信号を受信し、その受信結果に基づいて第１の期間及び第２の期間における参照信号に基づく無線品質の測定処理を制限する。

例えば、第３の期間において中継装置１２１の複数のビーム１３１～１３２のそれぞれから送信された第２の参照信号の無線品質がいずれも所定の品質を上回らない場合に、端末装置１４１は、第２の期間における測定を実行しないようにしうる。そして、端末装置１４１は、第１の期間において、基地局装置１０１の複数のビーム１１１～１１３のそれぞれにおいて送信された第１の参照信号を測定して、基地局装置１０１との直接通信のための測定を実行しうる。そして、端末装置１４１は、例えば、ビーム１１１～１１３の測定結果を基地局装置１０１へ通知して、基地局装置１０１は、その通知に基づいて端末装置１４１との通信に使用すべきビームを決定しうる。これによれば、基地局装置１０１によって形成されるビームの数がＭ個で、中継装置１２１によって形成されるビームの数がＮ個の場合、第２の期間におけるＭ×Ｎ個のビームの組み合わせに関する無線品質の測定処理が省略されることとなるため、第１の期間と第２の期間とにおけるＭ＋Ｎ個のビームに関してのみ、参照信号に基づく無線品質の測定処理が実行されることとなる。

また、第３の期間において中継装置１２１の複数のビーム１３１～１３２のいずれかから送信された第２の参照信号の無線品質が所定の品質を上回った場合、端末装置１４１は、第２の期間において測定を実行しうる。この場合、端末装置１４１は、中継装置１２１のビームのうち、対応する無線品質が所定の品質を上回るビームについてのみ、無線品質の測定処理を実行するようにする。例えば、中継装置１２１のビームのうちのビーム１３２について無線品質が所定の品質を上回っていた場合、第２の期間において参照信号が送信される基地局装置１０１のビームと中継装置１２１のビームとの組み合わせのうち、そのビーム１３２が使用される組み合わせのみが測定対象となる。この様子を、図５に示す。

端末装置１４１は、図４のようにして送信されたビーム１３１～１３２で送信された第２の参照信号に基づいて無線品質を測定し、ビーム１３２の無線品質が所定の品質を上回っていると判定すると、図５のように、ビーム１３２が使用される場合にのみ、基地局装置１０１から送信されて中継装置１２１によって中継された第１の参照信号に基づいて無線品質を測定する。図５は、太線の点線によって測定対象のビームの組み合わせを示している。図５に示すように、端末装置１４１は、第２の期間において、ビーム１３１が使用されるビームの組み合わせに関しての無線品質の測定処理を省略しうる。この場合、第３の期間における中継装置１２１のビームに関するＭ通りの測定と、第２の期間における基地局装置１０１のビームと中継装置１２１のビームに関して、中継装置１２１のビームが１通りに限定された結果のＮ通りの測定のみが行われれば足りるため、Ｍ＋Ｎ通りの無線品質の測定のみが行われることとなる。なお、端末装置１４１は、第３の期間における測定に基づいて中継装置１２１のビームのうちの１つのみを特定しなければならないわけではなく、中継装置１２１が形成可能な複数のビームのうちの一部が特定されることにより、端末装置１４１における測定に関する処理負荷を低減することができる。なお、端末装置１４１は、例えば、第３の期間において、対応する無線品質が所定の品質を超えるビームが存在しなかった場合に、その無線品質が最良のビームを１つ選択して、第２の期間における測定を実行するようにしてもよい。なお、端末装置１４１は、第３の期間において、中継装置１２１が形成可能なビーム１３１～１３２のいずれかにおいて送信された参照信号の無線品質が所定の品質を上回る場合、第１の期間において基地局装置１０１の複数のビーム１１１～１１３で送出された第１の参照信号の測定を実行しないでもよい。すなわち、中継装置１２１を介した通信によって十分な品質が担保されると判定可能な状況においては、端末装置１４１は、基地局装置１０１との直接通信を行わないと判定してもよい。

なお、一例において、上述のような処理の省略を効率的に行うために、第３の期間が第１の期間及び第２の期間に先立って設定されうる。ただし、これに限られず、第３の期間が第１の期間又は第２の期間の後に設定されてもよい。一例において、第１の期間の後に、第３の期間が設けられ、その後に第２の期間が設けられてもよい。また、第１の期間～第３の期間が周期的に設定されて、端末装置１４１がそれらの期間において無線品質の測定処理を実行する場合は、第３の期間が第２の期間の後に設定されてもよい。

また、複数の閾値を用いた制御が行われてもよい。例えば、端末装置１４１は、第３の期間において中継装置１２１の複数のビーム１３１～１３２のうちのいずれかで送信された第２の参照信号の無線品質が第１の所定の品質を超える場合に、第２の期間において、その第１の所定の品質を超えるビームが用いられる組み合わせに関する無線品質の測定処理を行い、その他の組み合わせについての処理を省略する。一方、端末装置１４１は、第３の期間において中継装置１２１の複数のビーム１３１～１３２のそれぞれで送信された第２の参照信号がいずれも第１の所定の品質よりも低い第２の所定の品質を上回らなかった場合、中継装置１２１を介した通信の品質を担保できないと判定して、第２の期間における無線品質の測定処理を行わないようにしうる。そして、端末装置１４１は、第３の期間において中継装置１２１の複数のビーム１３１～１３２のうちのいずれかで送信された第２の参照信号の無線品質が第２の所定の品質を超える場合であって、その第２の参照信号のいずれもが第１の所定の品質を上回らなかった場合、第１の期間及び第２の期間において無線品質の測定処理を実行しうる。これにより、基地局装置１０１との直接通信と中継装置１２１を介する通信とのうち、良好な無線品質で通信を行うことができる方によって、基地局装置１０１と端末装置１４１との間の通信が行われるようにすることができる。なお、第３の期間において中継装置１２１の複数のビーム１３１～１３２のうちのいずれかで送信された第２の参照信号の無線品質が第２の所定の品質を超える場合であって、その第２の参照信号のいずれもが第１の所定の品質を上回らなかった場合、端末装置１４１は、第２の参照信号が第２の所定の品質を超える１つ以上のビームが用いられるビームの組み合わせにおいて、第２の期間における測定を行うようにし、他のビームの組み合わせについては測定を省略するようにしうる。

（装置構成）
図６を用いて、基地局装置１０１、中継装置１２１、および端末装置１４１のハードウェア構成例について説明する。各装置は、一例において、プロセッサ６０１、ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ６０３、記憶装置６０４、及び通信回路６０５を含んで構成される。プロセッサ６０１は、汎用のＣＰＵ（中央演算装置）や、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等の、１つ以上の処理回路を含んで構成されるコンピュータであり、ＲＯＭ６０２や記憶装置６０４に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、装置の全体の処理や、上述の各処理を実行する。ＲＯＭ６０２は、各装置が実行する処理に関するプログラムや各種パラメータ等の情報を記憶する読み出し専用メモリである。ＲＡＭ６０３は、プロセッサ６０１がプログラムを実行する際のワークスペースとして機能し、また、一時的な情報を記憶するランダムアクセスメモリである。記憶装置６０４は、例えば着脱可能な外部記憶装置等によって構成される。通信回路６０５は、例えば、ＬＴＥや５Ｇの無線通信用の回路を含んで構成される。なお、図６では、１つの通信回路６０５が図示されているが、各装置は、複数の通信回路を有してもよい。

続いて、基地局装置１０１、中継装置１２１、及び端末装置１４１の機能構成例について説明する。なお、各装置は、上述のような処理を実行するように構成され、それに対応する機能を有する。以下では、各機能を概説するにとどめ、上で説明した内容を繰り返さない。

図７に基地局装置１０１の構成例を示す。基地局装置１０１は、その機能構成例として、例えば、期間設定通知部７０１、中継装置制御部７０２、参照信号送信部７０３、報告受信部７０４、及び使用ビーム決定部７０５を含んで構成される。なお、これらの機能は、例えば、プロセッサ６０１が、ＲＯＭ６０２等に記憶されているプログラムを実行することによって実現されうる。ただし、これに限られず、少なくとも一部の機能が専用のハードウェアによって実現されてもよい。

期間設定通知部７０１は、上述の第１の期間および第２の期間を示す情報であって、中継装置１２１が独自の参照信号を送信する場合には第３の期間を示す情報を、端末装置１４１へ通知する。中継装置制御部７０２は、例えば、第１の期間において中継を停止することを中継装置１２１へ通知することによって、中継装置１２１の動作を制御する。また、中継装置制御部７０２は、中継装置１２１へ第３の期間を示す情報を通知することによって、中継装置１２１が第３の期間において参照信号を独自に生成して送信するように指示しうる。参照信号送信部７０３は、少なくとも第１の期間及び第２の期間において参照信号を生成して、基地局装置１０１が形成可能な複数のビームのそれぞれで送信する。なお、参照信号送信部７０３は、基地局装置１０１が形成可能な複数のビームのそれぞれに対して異なる系列を用いて参照信号を生成し、その参照信号を対応するビームで送信するようにしうる。参照信号送信部７０３は、例えば、上述のように、時間の経過とともにビームを切り替えて参照信号を送信しうる。ただし、これに限られず、参照信号送信部７０３は、基地局装置１０１が形成可能な複数のビームのうちの２つ以上のビームにおいて、それぞれ対応する参照信号を並行して（同時に）送信してもよい。報告受信部７０４は、期間設定通知部７０１によって第１の期間～第３の期間の情報が通知された端末装置１４１から、各期間における無線品質の測定結果を示す情報を取得する。なお、この情報は、例えば、無線品質を示す情報とその無線品質がどの系列に対応するかを示す情報とが関連付けられた情報を含みうる。また、この情報は、例えば、所定の無線品質を超えて受信された参照信号が、どの系列に基づくかを示す情報であってもよい。この情報は、これ以外にも、端末装置１４１との通信にどのビームを使用するかを決定可能な任意の形式を有しうる。使用ビーム決定部７０５は、報告受信部７０４によって受信された情報に基づいて、端末装置１４１との通信に使用するビームを決定する。その後、使用ビーム決定部７０５は、端末装置１４１との間での通信を、その決定したビームを使用して実行する。

図８に中継装置１２１の構成例を示す。中継装置１２１は、その機能構成例として、例えば、中継処理部８０１及び中継停止部８０２を含み、必要に応じて参照信号送信部８０３をさらに含んで構成される。なお、これらの機能は、例えば、プロセッサ６０１が、ＲＯＭ６０２等に記憶されているプログラムを実行することによって実現されうる。ただし、これに限られず、少なくとも一部の機能が専用のハードウェアによって実現されてもよい。

中継処理部８０１は、少なくともユーザデータの復号を伴わない非再生中継によって、基地局装置１０１から送信された信号を増幅して中継する。なお、中継処理部８０１は、例えば受信信号を複数のアンテナから送出するように構成され、その際に、複数のアンテナのそれぞれから出力される信号に対して所定の重み係数を乗じる（増幅／減衰および位相のシフトを行う）ことにより、複数の方向に向けたビームを形成して電波を送出することができるように構成される。中継処理部８０１は、基地局装置１０１から受信した無線信号を増幅して（場合によっては周波数変換して）、複数の形成可能なビームの少なくともいずれかを用いて送出する。中継停止部８０２は、例えば基地局装置１０１の制御により、中継を停止するように中継処理部８０１を制御する。例えば、中継停止部８０２は、第１の期間を指定する情報を基地局装置１０１から受信した場合に、その第１の期間において基地局装置１０１からの信号の中継を停止するように中継処理部８０１を制御する。例えば、第１の期間において、受信アンテナから入力された信号が中継処理部８０１へ入力されないようにし、又は、中継処理部８０１によって増幅された信号を送信アンテナから送出されないようにしうる。参照信号送信部８０３は、例えば上述の第３の期間が設定される場合に、その第３の期間の間に、中継装置１２１において設定可能な複数のビームのそれぞれに対応し相互に異なる系列を用いて参照信号を生成し、その参照信号を対応するビームで送信する。なお、参照信号送信部８０３が参照信号を送信する第３の期間の間に、基地局装置１０１からの信号の中継が停止されてもよい。その場合、中継停止部８０２は、第３の期間において中継を停止するように中継処理部８０１を制御しうる。

図９に端末装置１４１の構成例を示す。端末装置１４１は、その機能構成例として、例えば、期間情報取得部９０１．測定処理部９０２、測定制限部９０３、及び測定結果通知部９０４を含んで構成される。なお、これらの機能は、例えば、プロセッサ６０１が、ＲＯＭ６０２等に記憶されているプログラムを実行することによって実現されうる。ただし、これに限られず、少なくとも一部の機能が専用のハードウェアによって実現されてもよい。

期間情報取得部９０１は、上述の第１の期間及び第２の期間の情報を取得し、第３の期間が設定される場合には、第３の期間の情報をも取得する。測定処理部９０２は、第１の期間～第３の期間のそれぞれにおける参照信号に基づく無線品質の測定処理を実行する。測定制限部９０３は、上述のように、例えば第１の期間や第３の期間における測定結果に基づいて、無線品質の測定処理を制限して、測定処理部９０２の負荷を低減するための処理を実行する。測定結果通知部９０４は、測定処理部９０２によって測定された無線品質に基づいて、基地局装置１０１が端末装置１４１との間の通信に使用すべきビームを特定可能とするための報告を基地局装置１０１へ提供する。

（処理の流れ）
続いて、無線通信システムにおいて実行される処理の流れの例について説明する。以下に示す処理例は、本実施形態に係る代表的な処理の流れの例であり、上述のような様々な変更が可能であるが、その詳細についてはここでは繰り返さない。

図１０は、第１の処理例を示している。本処理例は、第１の期間と第２の期間とが設定され、第３の期間が設定されない場合の例を示している。本処理例では、まず、基地局装置１０１が、端末装置１４１へ、第１の期間と第２の期間との設定を通知する（Ｓ１００１）。また、基地局装置１０１が中継装置１２１を制御する場合、基地局装置１０１は、中継装置１２１へ、少なくとも第１の期間を示す情報を中継装置１２１へ通知する（Ｓ１００２）。その後、第１の期間において、中継装置１２１は、中継を停止する（Ｓ１００３）。また、基地局装置１０１は、複数のビームのそれぞれに対応する系列に基づいて生成された参照信号を、対応するビームを用いて送信する（Ｓ１００４）。端末装置１４１は、このビームを測定する。

ここで、端末装置１４１は、Ｓ１００４において、いずれかのビームにおける参照信号の無線品質が所定の品質を上回っていると判定したものとする。この場合、端末装置１４１は、基地局装置１０１との直接通信によって十分に高品質な通信を実行可能であると判定することができる。このため、第２の期間において、中継装置１２１が中継を再開し（Ｓ１００５）、基地局装置１０１が送信した参照信号を中継装置１２１が中継する（Ｓ１００６）が、端末装置１４１は、その参照信号の測定を省略する（Ｓ１００７）。端末装置１４１は、中継装置１２１を介さずに、基地局装置１０１と直接通信することにより十分な無線品質での通信が可能であるため、中継装置１２１を介した通信に関する無線品質を測定する必要がないからである。このように、本処理例の端末装置１４１は、第２の期間における無線品質の測定処理を実行する必要がなくなるため、測定処理に関する処理負荷を大幅に削減することができる。

一方、端末装置１４１は、Ｓ１００４において、対応する参照信号の無線品質が所定の品質を上回るビームが存在しない場合、図１１に示すように、第２の期間における無線品質の測定を実行する。一方で、この場合、端末装置１４１は、基地局装置１０１と直接通信する場合に十分な無線品質を得ることができないと判定することができる。このため、端末装置１４１は、その後に再度到来する第１の期間においては、無線品質の測定を省略する（Ｓ１１０１）。これにより、測定処理に関する処理負荷を削減することができる。

次に、第３の期間を設けて、中継装置１２１が独自に参照信号を生成して送信する場合の処理の流れの例について、図１２及び図１３を用いて説明する。本処理では、まず、基地局装置１０１が、端末装置１４１へ、第１の期間と第２の期間に加えて、第３の期間の設定を通知する（Ｓ１２０１）。また、基地局装置１０１が中継装置１２１を制御する場合、基地局装置１０１は、中継装置１２１へ、少なくとも第１の期間及び第３の期間を示す情報を中継装置１２１へ通知する（Ｓ１２０２）。なお、ここでは、最初に第３の期間が設定され、その後に、第１の期間及び第２の期間が設定されたものとする。

端末装置１４１は、第３の期間において、中継装置１２１の複数のビーム１３１～１３２のそれぞれから送信された参照信号を受信する（Ｓ１２０３）。ここで、端末装置１４１は、ビーム１３２からの参照信号の無線品質が所定の品質を上回り、ビーム１３１からの参照信号の無線品質が所定の品質を上回らなかったと判定したものとする。この場合、端末装置１４１は、中継装置１２１を介して基地局装置１０１と通信することにより良好な無線品質を得ることができるため、基地局装置１０１との間での直接通信に関する無線品質を知る必要がない。このため、端末装置１４１は、第１の期間において、基地局装置１０１から直接送信される参照信号の測定を省略しうる（Ｓ１２０４）。これにより、端末装置１４１は、参照信号の測定処理の処理負荷を低減することができる。なお、端末装置１４１は、第１の期間における測定を実行し、基地局装置１０１と直接通信した場合に良好な無線品質を得ることができるかを判定してもよい。また、端末装置１４１は、第２の期間において、対応する参照信号の無線品質が所定の品質を上回らなかったビーム１３１に関する測定を省略しうる（Ｓ１２０５）。ビーム１３１から送信された参照信号を十分な無線品質で受信できない場合は、ビーム１３１によって中継された参照信号も十分な無線品質で受信できないことが想定されるからである。このようにして、端末装置１４１は、第２の期間における測定対象を減らすことができ、参照信号の測定処理の処理負荷を低減することができる。

一方で、端末装置１４１は、第３の期間における測定の結果、ビーム１３１及びビーム１３２からそれぞれ送信された参照信号の無線品質が所定の品質を上回らなかったと判定した場合、端末装置１４１は、第１の期間における測定を実行して、基地局装置１０１と直接通信する場合の無線品質を特定する。一方、端末装置１４１は、中継装置１２１を介した通信では十分な無線品質を得られないと判定することができるため、第２の期間における中継装置１２１による中継を伴う参照信号の測定を省略する（Ｓ１３０１）。このようにして、参照信号の測定処理の処理負荷を大きく低減することができる。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

Claims (10)

1. 基地局装置と、端末装置と、少なくとも前記基地局装置が送信した信号をユーザデータの復号を行わずに前記端末装置へ中継することができる中継装置とを含んだ無線通信システムにおける前記基地局装置であって、
   前記基地局装置が第１の複数のビームのそれぞれにおいて参照信号を送信して当該参照信号が中継されない第１の期間と、前記基地局装置が前記参照信号を前記第１の複数のビームのそれぞれにおいて送信して前記中継装置が当該参照信号を第２の複数のビームのそれぞれにおいて中継する第２の期間と、を指定する情報を前記端末装置へ通知する通知手段と、
   前記中継装置に対して、前記第１の期間において前記中継装置が中継を中断し、前記第２の期間において前記中継装置が中継を行うべきことを、制御信号を送信することにより指示する指示手段と、
   前記第１の期間及び前記第２の期間において前記参照信号を送信する送信手段と、
   を有することを特徴とする基地局装置。
2. 前記通知手段は、前記中継装置に、前記第１の期間を示す情報を通知する、ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記送信手段は、
   前記第１の期間において、前記第１の複数のビームのそれぞれにおいて異なる系列に基づく前記参照信号を送信し、
   前記第２の期間において、前記第１の複数のビームと前記第２の複数のビームとの組み合わせのそれぞれにおいて異なる系列に基づく前記参照信号を送信する、
   ことを特徴とする請求項１から２のいずれか１項に記載の基地局装置。
4. 基地局装置と、端末装置と、少なくとも前記基地局装置が送信した信号をユーザデータの復号を行わずに前記端末装置へ中継することができる中継装置とを含んだ無線通信システムにおける前記端末装置であって、
   前記基地局装置が第１の複数のビームのそれぞれにおいて参照信号を送信して前記中継装置が当該参照信号を中継しない第１の期間と、前記基地局装置が前記参照信号を前記第１の複数のビームのそれぞれにおいて送信して前記中継装置が当該参照信号を第２の複数のビームのそれぞれにおいて中継する第２の期間と、を指定する情報を前記基地局装置から受信する受信手段と、
   前記情報に基づいて、前記第１の期間において前記参照信号を測定し、当該第１の期間において前記第１の複数のビームのいずれかで送信された前記参照信号の無線品質が所定の品質を上回った場合に、前記第２の期間において前記参照信号の測定を省略する測定手段と、
   前記測定の結果を前記基地局装置へ送信する送信手段と、
   を有することを特徴とする端末装置。
5. 前記測定手段は、前記第１の期間において前記第１の複数のビームのそれぞれで送信された前記参照信号の無線品質がいずれも前記所定の品質を上回らなかった場合に、前記第２の期間において前記参照信号の測定を実行し、その後の前記第１の期間における前記参照信号の測定を省略する、ことを特徴とする請求項４に記載の端末装置。
6. 前記測定手段は、
   前記第１の期間において前記第１の複数のビームのいずれかで送信された前記参照信号の無線品質が第１の所定の品質を上回った場合に、前記第２の期間において前記参照信号の測定を省略し、
   前記第１の期間において前記第１の複数のビームのそれぞれで送信された前記参照信号の無線品質がいずれも前記第１の所定の品質より低い第２の所定の品質を上回らなかった場合に、前記第２の期間において前記参照信号の測定を実行し、その後の前記第１の期間における前記参照信号の測定を省略し、
   前記第１の期間において前記第１の複数のビームのそれぞれで送信された前記参照信号の無線品質がいずれも前記第１の所定の品質を上回らず、かつ、当該第１の複数のビームのいずれかで送信された前記参照信号の無線品質が前記第２の所定の品質を上回った場合、前記第１の期間及び前記第２の期間において前記参照信号の測定を実行する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の端末装置。
7. 基地局装置と、端末装置と、少なくとも前記基地局装置が送信した信号をユーザデータの復号を行わずに前記端末装置へ中継することができる中継装置とを含んだ無線通信システムにおける前記基地局装置によって実行される制御方法であって、
   前記基地局装置が第１の複数のビームのそれぞれにおいて参照信号を送信して当該参照信号が中継されない第１の期間と、前記基地局装置が前記参照信号を前記第１の複数のビームのそれぞれにおいて送信して前記中継装置が当該参照信号を第２の複数のビームのそれぞれにおいて中継する第２の期間と、を指定する情報を前記端末装置へ通知することと、
   前記中継装置に対して、前記第１の期間において前記中継装置が中継を中断し、前記第２の期間において前記中継装置が中継を行うべきことを、制御信号を送信することにより指示することと、
   前記第１の期間及び前記第２の期間において前記参照信号を送信することと、
   を含むことを特徴とする制御方法。
8. 基地局装置と、端末装置と、少なくとも前記基地局装置が送信した信号をユーザデータの復号を行わずに前記端末装置へ中継することができる中継装置とを含んだ無線通信システムにおける前記端末装置によって実行される制御方法であって、
   前記基地局装置が第１の複数のビームのそれぞれにおいて参照信号を送信して前記中継装置が当該参照信号を中継しない第１の期間と、前記基地局装置が前記参照信号を前記第１の複数のビームのそれぞれにおいて送信して前記中継装置が当該参照信号を第２の複数のビームのそれぞれにおいて中継する第２の期間と、を指定する情報を前記基地局装置から受信することと、
   前記情報に基づいて、前記第１の期間において前記参照信号を測定し、当該第１の期間において前記第１の複数のビームのいずれかで送信された前記参照信号の無線品質が所定の品質を上回った場合に、前記第２の期間において前記参照信号の測定を省略することと、
   前記測定の結果を前記基地局装置へ送信することと、
   を含むことを特徴とする制御方法。
9. 基地局装置と、端末装置と、少なくとも前記基地局装置が送信した信号をユーザデータの復号を行わずに前記端末装置へ中継することができる中継装置とを含んだ無線通信システムにおける前記基地局装置に備えられたコンピュータに、
   前記基地局装置が第１の複数のビームのそれぞれにおいて参照信号を送信して当該参照信号が中継されない第１の期間と、前記基地局装置が前記参照信号を前記第１の複数のビームのそれぞれにおいて送信して前記中継装置が当該参照信号を第２の複数のビームのそれぞれにおいて中継する第２の期間と、を指定する情報を前記端末装置へ通知させ、
   前記中継装置に対して、前記第１の期間において前記中継装置が中継を中断し、前記第２の期間において前記中継装置が中継を行うべきことを、制御信号を送信することにより指示させ、
   前記第１の期間及び前記第２の期間において前記参照信号を送信させる、
   ためのプログラム。
10. 基地局装置と、端末装置と、少なくとも前記基地局装置が送信した信号をユーザデータの復号を行わずに前記端末装置へ中継することができる中継装置とを含んだ無線通信システムにおける前記端末装置に備えられたコンピュータに、
    前記基地局装置が第１の複数のビームのそれぞれにおいて参照信号を送信して前記中継装置が当該参照信号を中継しない第１の期間と、前記基地局装置が前記参照信号を前記第１の複数のビームのそれぞれにおいて送信して前記中継装置が当該参照信号を第２の複数のビームのそれぞれにおいて中継する第２の期間と、を指定する情報を前記基地局装置から受信させ、
    前記情報に基づいて、前記第１の期間において前記参照信号を測定させて、当該第１の期間において前記第１の複数のビームのいずれかで送信された前記参照信号の無線品質が所定の品質を上回った場合に、前記第２の期間において前記参照信号の測定を省略させ、
    前記測定の結果を前記基地局装置へ送信させる、
    ためのプログラム。

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