JP4704359B2 - 無線通信装置、無線通信方法および無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムに関する。

近年、携帯電話機等に代表されるセルラ移動体通信システムにおいては、情報のマルチメディア化に伴い、音声データのみならず、静止画像、動画像等の大容量データを伝送することが一般化しつつある。大容量データの伝送を実現するために、高周波の無線帯域を利用し、高伝送レートを実現するアプローチが盛んに検討されている。

しかし、高周波の無線帯域を利用した場合、近距離では、高伝送レートを期待できる一方、伝送距離による減衰が大きい。このため、基地局のカバーエリアが小さくなり、より多くの基地局を設置する必要が生じる。基地局の設置には相応のコストがかかるため、基地局数の増加を抑制しつつ、通信サービスを実現する技術が強く求められている。

これに関連した従来技術としては、例えば、特許文献１のような技術がある。この特許文献１の従来技術では、基地局と移動局との間に形成されるセルラ専用無線チャネルによる通信網と、移動局間で形成されるアドホック網との双方を利用して、受信信号を合成することによりダイバーシティ効果の向上を図っている。また、従来技術においては、中継局で受信信号に誤りを検出した場合、その中継信号を破棄し、基地局への再送要求を行い、再度信号受信をし、受信信号に誤りがない場合は移動局に信号を中継する技術が開示されている。あるいは、中継局で受信信号に誤りを検出した場合にでも、無条件に移動局に信号を中継する技術が開示されている。
特開２００１−１８９９７１号公報

しかしながら従来方式では、中継局からの再送要求が頻繁に発生し、中継局においては、再送要求やそれに対する受信や中継処理に伴い消費電力が増大するという問題点がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、中継を行う無線通信装置の送信回数を減少して消費電力の増加を抑えることを可能にする無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の無線通信装置は、データを中継する通信装置であって、受信部と、前記受信部で受信した第一のデータが所定の品質を満たしていない場合、他の通信装置から送信される第一のデータを受信する受信部と、前記他の通信装置から受信した第一のデータを送信する送信部と、を具備する。

上記構成によれば、受信部で受信した第一のデータが所定の品質を満たしていない場合、他の通信装置から第一のデータを受信して、中継することができるので、誤りの伝搬を減少できる。

また、本発明の無線通信装置は、データを中継する通信装置であって、受信部と、前記受信部で受信した第一のデータの品質を判定する判定部と、再送要求をせずに待機する待機部と、他の通信装置から受信した第一のデータの品質を判定する判定部と、前記他の通信装置から受信した第一のデータを送信する送信部と、を具備する。

上記構成によれば、受信部で受信した第一のデータの受信品質を判定して、再送要求を出さずに、他の受信装置から第一のデータを受信するために待機することができる。

また、本発明の無線通信装置は、基地局から送信された第一のデータを受信する受信部と、前記第一のデータを復号する復号部と、前記第一のデータが所定の品質を満たしていない場合、他の通信装置から送信される第一のデータを受信する受信部と、前記他の通信装置から送信される第一の信号を復号する復号部と、前記第一のデータと前記他の通信装置から送信された第一のデータとを送信する送信部と、を具備する。

上記構成によれば、第一のデータを復号してから受信品質を判定することができる。

また、本発明の無線通信装置は、移動局から送信された第一のデータを受信する受信部と、前記第一のデータを復号する復号部と、前記第一のデータが所定の品質を満たしていない場合、他の通信装置から送信される第一のデータを受信する受信部と、前記他の通信装置から送信される第一のデータを復号する復号部と、前記第一のデータと前記他の通信装置から送信された第一のデータとを送信する送信部と、を具備する。

また、本発明の無線通信装置は、前記第一のデータと前記他の通信装置から送信される第一のデータとを合成する信号生成部とを具備する。

上記構成によれば、複数の第一のデータを合成して送信するので、第一のデータの受信品質の改善を図ることができる。

また、本発明の無線通信装置は、前記第一のデータが所定の受信品質を満たしている場合のみ、前記送信部に前記第一のデータの送信指示を行う判定部を具備する。

上記構成によれば、第一のデータが所定の受信品質を満たさない場合は第一のデータを送信しないので、無線通信装置の送信電力を減少できる。

また、本発明の無線通信装置は、前記信号生成部で生成された第一のデータが所定の受信品質を満たしている場合のみ、前記送信部に前記第一のデータの送信指示を行う判定部を具備する。

上記構成によれば、信号生成部で生成された第一のデータが所定の受信品質を満たさない場合は第一のデータを送信しないので、無線通信装置の送信電力を減少できる。

また、本発明の無線通信装置は、前記第一のデータと前記他の通信装置から送信される第一のデータとからいずれかの信号を選択する選択部を有する。

上記構成によれば、複数の第一のデータから第一のデータを生成する場合と比較して、無線通信装置を簡略化できる。

また、本発明の無線通信装置は、前記第一のデータと前記他の通信装置から送信される第一のデータの受信品質を比較し、受信品質が最も高い信号を選択する選択部を有する。

上記構成によれば、最も受信品質の高い第一のデータを送信する信号を選択することができる。

また、本発明の無線通信装置は、前記データの品質はＣＲＣチェックにて行われるものである。

上記構成によれば、データの誤り判定をすることができる。

また、本発明の無線通信装置は、所定時間内に他の通信装置から送信された前記第一のデータを受信できない場合、再送要求を行うものである。

上記構成によれば、他の通信装置から送信される第一のデータを受信できない場合、第一のデータを待ち続けることなく、再送要求することができる。

また、本発明の通信装置は、所定時間内に他の通信装置から送信された前記第一のデータを受信できない場合、前記送信部に、前記第一のデータを送信するよう送信指示を行うものである。

上記構成によれば、第一のデータが所定の受信品質を満たしていない場合でも、中継することができる。

また、本発明の無線通信方法は、データを中継する通信装置における通信方法であって、第一のデータを受信するステップと、前記第一のデータが所定の品質を満たしていない場合、他の通信装置から送信される第一のデータを受信するステップと、前記他の通信装置から受信した第一のデータを送信するステップと、を具備する。

また、本発明の無線通信方法は、基地局から第一のデータを第一の中継局と第二の中継局に送信するステップと、前記第一の中継局と前記第二の中継局が前記第一のデータを受信するステップと、前記第一の中継局において前記受信した第一のデータの品質を判定するステップと、前記第二の中継局において、前記受信した第一のデータの品質を判定するステップと、を有する通信方法であって、前記第一の中継局において前記第一のデータが所定の品質を満たしていないときに前記基地局に再送要求をせずに待機するステップと、前記第二の中継局において前記第一のデータが所定の品質を満たしているときに前記第一の中継局および端末に前記第一のデータを送信するステップと、前記第一の中継局において前記第一のデータを受信して、前記端末に前記第一のデータを送信するステップと、を有する。

また、本発明の無線通信システムは、基地局と、第一の中継局と、第二の中継局と、端末を有する通信システムであって、前記基地局は第一のデータを前記第一の中継局と前記第二の中継局とに送信し、前記第一の中継局と前記第二の中継局は前記基地局から送信された第一のデータを受信し、前記第一の中継局と前記第二の中継局は前記基地局から送信された第一のデータを復号し、前記第一の中継局において前記基地局から送信された第一のデータが所定の品質を満たしていないときに前記基地局に再送要求をせずに待機し、前記第二の中継局において前記基地局から送信された第一のデータが所定の品質を満たしているときに前記第一の中継局および端末に前記基地局から送信された第一のデータを送信し、前記第一の中継局は前記第二の中継局より送信された第一のデータを受信し、前記第一の中継局は前記第二の中継局より送信された第一のデータを復号し、前記第一の中継局において前記第二の中継局より送信された第一のデータが所定の品質を満たしているときに、前記第二の中継局より送信された第一のデータと前記基地局から送信された第一のデータとから第一のデータを生成し、前記第一の中継局は前記第一のデータを前記端末に送信し、前記端末は前記第二の中継局より前記基地局から送信された第一のデータを受信し、前記端末は前記第一の中継局より前記第一のデータを受信し、前記端末は前記第二の中継局より前記基地局から送信された第一のデータを復号し、前記端末は前記第一の中継局より前記第一のデータを復号する。

また、本発明の無線装置は、信号を受信する受信部と、前記受信部で受信した第一の信号と前記第一の信号の中継信号の少なくとも一つから送信信号を生成する送信信号生成部と、信号を送信する送信部と、前記送信信号が所定の受信品質を満たさない場合、前記受信部に前記第一の信号の中継信号の受信指示を行い、前記送信信号が所定の受信品質を満たす場合、前記送信部に前記送信信号の送信指示を行う判定部と、を具備する。
この構成により、受信部で受信した第一の信号が所定の品質を満たしていない場合、中継された第一の信号をさらに受信し、送信信号を生成して、中継することができるので、誤りの伝搬を減少できる。

また、本発明の通信装置は、前記送信信号が所定の受信品質を、所定の回数以上連続して満たさない場合、再送要求を行う判定部を具備する。
この構成により、再送要求の逓減が可能となる。

また、本発明の通信装置は、前記送信信号が所定の受信品質を、所定の回数以上連続して満たさない場合、前記送信部に前記送信信号の送信指示を行う判定部を具備する。
この構成により、再送要求の逓減が可能となる。

本発明によれば、受信手段で受信した第一のデータが所定の品質を満たしていないことを判定して、他の通信装置からも第一のデータを受信し、複数の第一のデータから生成した第一のデータを送信することで、中継する信号の品質が条件を満たさない場合の再送要求を行うことなく信号の中継が可能となる。したがって、送信回数を減少させて消費電力の増加を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する無線通信装置は、信号を中継する機能を有する無線通信装置であって、例えば、移動体通信システムにおいて使用される無線中継局装置に搭載されるものである。

以下では、本発明の無線通信装置を中継局装置として、基地局装置から送信された信号を移動局装置に中継する場合について説明する。

また、以下では、他の通信装置を中継局装置として、他の通信装置も基地局装置から送信された信号を移動局装置に中継する場合について説明する。

各信号は同データを伝搬する電波である。無線伝搬路の状態により異なるフェージングの影響を受けたために、振幅と位相が各々異なる変化をしている。

（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態に係る移動体通信システムは、移動局装置１００と中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２と基地局装置２００とからなる。中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２は同機能を備えたものであり、単に中継局装置１５０とも呼ぶ。

基地局装置２００は、移動局装置１００宛ての信号を中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２へ送信する。中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２はそれぞれ基地局装置２００から受信した移動局装置１００宛ての中継信号を、移動局装置１００に中継する。移動局装置１００は、中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２から、移動局装置１００宛ての信号を受信する。

基地局装置２００は、中継局装置間の通信が可能である中継局装置を選択する。選択方法の一例を以下に示す。まず、中継局装置の候補となる複数の無線通信装置は、周りに存在する無線通信装置との受信品質を基地局装置に２００に報告する。次に、基地局装置２００は、中継局装置からの信号の移動局装置での受信品質が、所望品質を満たす中継局装置を選択する。この選択された中継局装置の候補のうち、中継局装置間の受信品質が最も高いものを選択する。本実施の形態では、基地局装置２００は、中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２を中継局装置に選択し、移動局装置１００への信号中継の指示を出しているとする。また、基地局装置は、中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２に、互いに通信可能であることと、この二つの中継局装置が移動局装置１００宛ての中継信号を中継することを通知しているとする。

基地局装置２００は、移動局装置１００及び中継装置の各識別情報の対応情報を保持し、中継局装置１５０は中継すべき対象となる移動局装置１００の識別情報を保持しているものとする。また、移動局装置１００においても、中継局装置１５０の識別情報を保持しても良い。

本実施の形態では、中継局装置は中継信号の受信品質を測定する。受信品質の測定方法として誤り検出を行う。誤り検出の結果、誤りがある（中継信号が所定の品質を満たしていない）と判定されると、中継局装置は他の中継局から送信される中継信号を受信し、他の中継局から受信した中継信号と、基地局から受信した中継信号を合成し、合成した中継信号を移動局装置に中継する。誤り検出の結果、誤りがないと判定されると、中継局装置は中継信号を移動局装置に中継する。誤り検出方法としては、巡回冗長検査符号方式(CRC:Cyclic Redundancy Check）、垂直パリティチェック、水平パリティチェック、ハミングコード方式等があるが、本実施の形態では、ＣＲＣを例として用いる。

図２と図３に示すシーケンス図を用いて本実施の形態の中継処理について説明する。

図２では、中継局装置１５０−１が受信した中継信号のCRCチェックの結果がOKで、中継局装置１５０−２が受信した中継信号のCRCチェックの結果がNGの場合を説明する。

フレーム１で、基地局装置２００は中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２に移動局装置１００宛ての中継信号を送信する(処理（１）、（１）’)。中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２は受信した中継信号のCRCチェックをする。中継局装置１５０−１はCRCチェックの結果がOKなので、フレーム２で中継信号を移動局装置１００に送信する（処理（２））。中継局装置１５０−２は、CRCチェックの結果がＮＧなので、フレーム2で中継信号を移動局装置１００に送信しない。中継局装置１５０−２は、ＣＲＣがＮＧである中継信号を修正するために、中継局装置１５０−１からの信号（中継局装置１５０−２からの信号と等価である）を受信できるように待機する。待機していた中継局装置１５０−２は、フレーム２で中継局装置１５０−１が移動局装置１００宛てに送信した中継信号を受信する（処理（２）’）。中継局装置１５０−２では、このフレーム２で中継局装置１５０−１から受信した中継信号と、フレーム１で基地局装置２００から受信した中継信号を合成する。合成した信号のCRCチェックの結果がOKとなったら、フレーム３で合成した中継信号を移動局装置１００へ送信する（処理（３））。

移動局装置１００は、フレーム２で中継局装置１５０−１から受信した受信信号をＣＲＣチェックする。移動局装置１００では受信信号のCRCチェックの結果がＮＧとなると、次のフレームでもう一度他の中継局装置から中継信号を受信しようと試みる。移動局装置１００は、中継局装置１５０−２からフレーム３で中継局装置１５０−２から送信された中継信号を受信する。フレーム２で中継局装置１５０−１から受信した信号とフレーム３で中継局装置１５０−２から受信した信号を合成する。合成した信号のCRCチェックの結果がOKとなれば、フレーム４で信号を正しく受信したことを示すACKを中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２に送信する(処理（４）、（４）’)。ACKを受信した二つの中継局装置はフレーム５でACKを基地局装置２００に送信する（処理（５）、（５）’）。

このような構成にすると、フレーム１で中継局装置１５０−２が受信した中継信号のCRCチェックの結果がＮＧであっても、中継局装置１５０−２は、中継局装置１５０−１から中継信号を受信することで、中継信号を合成して誤りのない中継信号を生成することができる。

図３では、中継局装置１５０−１が受信した中継信号のCRCチェックの結果がNGで、中継局装置１５０−２が受信した中継信号のCRCチェックの結果もNGの場合を説明する。

フレーム１で、基地局装置２００は中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２に中継信号を送信する(処理（１）、（１）’)。中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２は受信した中継信号のCRCチェックをする。中継局装置１５０−１はCRCチェックの結果がＮＧなので、フレーム２で中継信号を移動局装置１００に送信しない。中継局装置１５０−１は、CRCチェックの結果がＮＧである中継信号を修正するために、中継局装置１５０−２からの中継信号を受信しようと待機する。しかしながら中継局装置１５０−２も、CRCチェックの結果がＮＧなので、フレーム２で中継信号を移動局装置１００に送信せずに、中継局装置１５０−１からの中継信号を受信しようと待機する。したがって、両中継局装置１５０が中継信号を送信せずに待機状態になり、信号を受信することができないので、信号を受信できないことから互いに中継信号のCRCチェックの結果がＮＧであったことを検知する（処理(２)、（２）’）。検知方法としては、フレーム時間内の受信電力を測定してスレッショルドと比較する方法などを用いる。中継信号を受信できないと検知した中継局装置１５０−１と中継局装置１５０−２は、フレーム３で、受信信号に誤りがあることを通知するNACKを基地局装置２００に送信する。

このように、中継局装置が他の中継局装置から中継信号を受信できないことを検知できると、基地局装置２００から送信された中継信号が、全中継局装置でCRCチェックの結果がＮＧであることがわかるので、各中継局装置は、基地局装置にＮＡＣＫを送信することができる。

図４は本実施の形態に係る中継局装置の送受信機の主要な構成を示すブロック図である。中継局装置の各部は以下の動作を行う。中継信号を受信または送信するフレームタイミングは、基地局または上位の制御局によって定められ、あらかじめ中継局装置１５０に通知されているものとする。

アンテナ１４は他の無線装置からの無線信号を受信し、また、中継局装置の無線信号を送信する。無線受信部１５では、アンテナから受信した信号が入力され、ダウンコンバートなどの無線処理を行い、ベースバンド信号を得る。受信信号は、復調部１６に入力される。復調部１６では、入力された受信信号を伝搬路推定値で除算することにより、伝搬路による振幅および位相変動の影響のない元の信号を復元する。復元された信号は復号部１７に入力される。復号部１７ではＱＰＳＫや１６ＱＡＭなどに変調されている受信信号の復号を行い、受信信号を出力する。

符号化部１１では入力される時系列の送信信号またはチャネル情報にターボ符号などの符号化を行い、符号化した送信信号を変調部１２へ入力する。変調部１２では送信信号に対してＱＰＳＫや１６ＱＡＭなどの変調を行う。変調された送信信号は無線送信部１３へ入力される。無線送信部１３では、送信信号のアップコンバートなどの無線処理が行われ、アンテナから送信される。

次に、中継制御部２１と中継処理について説明する。中継制御部２１は、中継信号抽出部２２、中継判定部２３から構成される。中継信号抽出部２２では、受信信号のうち移動局装置１００宛の中継信号を抽出する。抽出された中継信号は合成部１８に入力される。合成部１８では、中継信号抽出部２２からの入力信号と、バッファ部１９に保存されている中継信号抽出部２２からの入力に対応する信号を合成する。合成された信号は、復号部１７とバッファ部１９に入力される。復号部１７では中継信号の復号を行う。復号された中継信号は中継判定部２３に入力される。中継判定部２３では、ＣＲＣチェックを行い、CRCチェックの結果がOKならば中継する、CRCチェックの結果がＮＧならば中継しないと判定する。判定結果はバッファ部１９と中継信号抽出部２２に入力される。送信すると判定された場合、中継信号は、符号化部１１に入力され、バッファ部１９に対応する信号をクリアするように指示する。送信しないと判定された場合（中継信号が所定の品質を満たしていないと判定された場合）、中継信号を破棄し、中継信号抽出部２２に、対応する中継信号を再び抽出するように指示する。

図５にブロック図で説明した中継局装置における中継処理のフロー図を示す。

ステップ１５１では、中継信号抽出部２２で、基地局装置２００から受信した中継信号を抽出する。中継信号の抽出は、受信信号のヘッダに示されているＩＤなどの識別情報によって、判定しても良いし、あらかじめ基地局から通知されているスケジューリング情報から時間タイミングで判定しても良い。ステップ１５２では、復号部１７で中継信号を復号する。ステップ１５３では、中継判定部２３で中継信号のCRCチェックをする。CRCチェックの結果がOKならばステップ１５４で、中継信号は符号化部１１に入力される。CRCチェックの結果がＮＧならば、ステップ１５５で復号前の中継信号をバッファ部１９に保存し、中継信号抽出部２２に他の中継局装置からの中継信号を抽出するように指示する。中継信号抽出部２２で中継局装置からの中継信号の抽出は、基地局装置２００からの信号と同様に、受信信号のヘッダに示されているＩＤなどの識別情報によって、判定しても良いし、あらかじめ基地局から通知されているスケジューリング情報から時間タイミングで判定しても良い。ステップ１５６では、中継信号抽出部２２で、他の中継局装置から中継信号を抽出できた場合、ステップ１５７に移る。中継信号を受信できなかった場合、ステップ１６０に移る。抽出できたかどうか検知する方法としては、フレーム時間内の受信電力を測定してスレッショルドと比較する方法などを用いる。ステップ１５７では、合成部１８で、他の中継局装置から受信した中継信号と、その信号に対応するバッファ部１９に保存されている他の基地局装置から受信した中継信号を合成する。信号の対応は、受信信号のヘッダに示されているＩＤなどの識別情報から判定しても良いし、あらかじめ基地局から通知されているスケジューリング情報から時間タイミングで判定しても良い。ステップ１５８では、復号部１７で中継信号を復号する。ステップ１５９では、ステップ１５３と同様に中継判定部２３で、中継信号のCRCチェックをする。CRCチェックの結果がOKならばステップ１５４で中継信号は符号化部１１に入力される。CRCチェックの結果がＮＧならば、中継信号は送信されない。また、ステップ１６０では、他の中継局装置からの中継信号を受信できなかったと検知したので、NACKを基地局装置２００に送信する。

図６は本実施の形態に係る移動局装置１００の送受信機の主要な構成を示すブロック図である。移動局装置の各部は以下の動作を行う。中継信号を受信するフレームタイミングは、中継局装置または、基地局装置または上位の制御局によって定められ、あらかじめ移動局装置１００に通知されているものとする。図４と同一の構成には同一の符号を付し説明を省略する。

受信信号判定部３１では、ＣＲＣチェックを行う。受信信号のCRCチェックの結果がOKの場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部３２にＣＲＣチェック結果を入力する。CRCチェックの結果がＮＧの場合、その受信信号のチェックが一度目であれば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部３２に結果を入力せずに、受信信号をバッファ部１９に保存する。これは、図２のフレーム３で中継局装置１５０−２が送信した中継信号のように、一度CRCチェックの結果がＮＧとなり、他の中継局装置の信号と合成したために、遅れて送信された中継信号を受信できる可能性があるからである。遅れて送信された中継信号を受信できれば、バッファ部１９に保存された信号と他の中継局装置から送信された中継信号と合成できる。バッファ部１９に保存された信号は、遅れて送信された中継信号が復調部１６で復調されると、合成部１８に入力される。合成部１８では、復調部１６から出力された中継信号とそれと対応するバッファ部１９に保存されている信号を合成する。合成された信号は、再び復調部１７に入力されて復号され、受信信号判定部３１に入力される。受信信号判定部では、二度目のＣＲＣチェックを行い、ＣＲＣチェックの結果をＡＣＫ/NACK生成部に入力する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ生成部では、入力された信号に従いACKまたはＮＡＣＫを生成し、符号化部１１に入力する。

図７にブロック図で説明した移動局装置１００のフロー図を示す。

ステップ１０１では、中継局装置から中継信号を受信する。ステップ１０２では、受信信号をバッファ部１９に保存する。ステップ１０３では、復号部１６で中継信号を復号する。ステップ１０４では受信信号判定部３１でＣＲＣチェックをする。CRCチェックの結果がOKの場合、ステップ１１１に移る。ステップ１１１ではＡＣＫ/NACK生成部３２でＡＣＫを生成する。ステップ１０４でCRCチェックの結果がＮＧの場合、ステップ１０５に移る。ステップ１０５では、中継局装置から同じ信号を受信するために待機する。ステップ１０５で待機した後、ステップ１０６に移る。ステップ１０６で、対応する中継信号を受信できたかどうか判定する。信号の対応は、受信信号のヘッダに示されているＩＤなどの識別情報から判定しても良いし、あらかじめ基地局から通知されているスケジューリング情報から時間タイミングで判定しても良い。対応する中継信号を受信できた場合、ステップ１０７に移り、できなかった場合、ステップ１０８に移る。ステップ１０７では、受信信号と、バッファ部１９に保存されている対応する信号を合成する。ステップ１０８では、バッファ部１９から中継信号を抽出する。その後、ステップ１０９で、復号部１７で受信信号を復号し、ステップ１１０では、受信信号判定部３１で再びＣＲＣチェックを行う。CRCチェックの結果がOKの場合ステップ１１１でＡＣＫを生成し、CRCチェックの結果がＮＧの場合、ステップ１１２でＮＡＣＫを生成する。

このように本実施の形態では、中継局装置１５０においてCRCチェックの結果がＮＧである信号を中継しないで、他の中継局装置から受信した中継信号と合成してCRCチェックの結果がOKになった信号を中継するので、誤った信号を送信する回数が減少する。したがって、送信回数が減るので、中継局装置１５０の消費電力を抑制できる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、中継局装置１７０において、基地局装置２００から受信した中継信号と、他の中継局装置から受信した中継信号を合成した信号のCRCチェックの結果がＮＧである場合、合成した中継信号を移動局装置１００に送信する。

図８に、本実施の形態のシーケンス図を示す。実施の形態１の図２と同様に、中継局装置１７０−１が受信した中継信号のCRCチェックの結果がOKで、中継局装置１７０−２が受信した中継信号のCRCチェックの結果がNGの場合を説明する。

フレーム１で、基地局装置２００は中継局装置１７０−１と中継局装置１７０−２に中継信号を送信する(処理（１）、（１）’)。中継局装置１７０−１と中継局装置１７０−２は受信した中継信号のCRCチェックをする。中継局装置１７０−１はCRCチェックの結果がOKなので、フレーム２で中継信号を移動局装置１００に送信する（処理（２））。中継局装置１７０−２は、CRCチェックの結果がＮＧなので、フレーム2で中継信号を移動局装置１００に送信せずに、中継局装置１７０−２からの信号を受信できるように待機する。待機していた中継局装置１７０−２は、中継局装置１７０−１が送信した中継信号を受信する（処理（２）’）。中継局装置１７０−２では、このフレーム２で中継局装置１７０−１から受信した中継信号と、フレーム１で基地局装置２００から受信した中継信号を合成する。中継局装置１７０−２は、フレーム１で基地局から受信した中継信号のCRCチェックの結果がＮＧなので、フレーム2で中継信号を移動局装置１００に送信せずに、中継局装置１７０−１が送信した中継信号を受信する（処理（２）’）。中継局装置１７０−２では、このフレーム２で中継局装置１７０−１から受信した中継信号と、フレーム１で基地局装置２００から受信した中継信号を合成する。合成した信号のCRCチェックの結果がＮＧなので、フレーム３で合成した中継信号を移動局装置１００へ送信する（処理（３））。移動局装置１００は、フレーム２で中継局装置１７０−１から受信した信号のCRCチェックの結果がＮＧなので、フレーム３でもう一度中継信号を受信する。その後、フレーム２で中継局装置１７０−１から受信した信号とフレーム３で中継局装置１７０−２から受信した信号を合成する。合成した信号のCRCチェックの結果がOKとなれば、フレーム４でACKを中継局装置１７０−１と中継局装置１７０−２に送信する(処理（４）、（４）’)。ACKを受信した二つの中継局装置はフレーム５でACKを基地局装置２００に送信する（処理（５）、（５）’）。

図９は本実施の形態に係る中継局装置の送受信機の主要な構成を示すブロック図である。図４と同一の構成には同一の符号を付し説明を省略する。

中継制御部４１と中継処理について説明する。中継制御部４１は、中継信号抽出部４２、中継判定部４３から構成される。中継信号抽出部４２では、受信信号のうち移動局装置１００宛の中継信号を抽出する。抽出された中継信号は合成部１８に入力される。合成部１８では、中継信号抽出部４２からの入力信号と、バッファ部４４に保存されている中継信号抽出部４２からの入力に対応する信号を合成する。合成された信号は、復号部１７とバッファ部４４に入力される。復号部１７では中継信号の復号を行う。復号された中継信号は中継判定部４３に入力される。中継判定部４３では、CRCチェックの結果がOKかＮＧかを判定する。中継判定部４３でCRCチェックの結果がOKとなった中継信号は、符号化部１１に入力される。中継信号のCRCチェックの結果がＮＧとなり、その中継信号が、基地局装置２００からの中継信号と、移動局装置１００からの中継信号を合成したものである場合、中継判定部４３は、バッファ部４４に中継信号の送信を指示する。バッファ部４４は、中継判定部４３から中継信号の送信指示があると、復号前の合成した中継信号を変調部１２に入力する。また、中継判定部４３は他の中継局装置から中継信号を受信できなかったと検知すると、バッファ部４４に中継信号の送信を指示する。検知する方法としては、フレーム時間内の受信電力を測定してスレッショルドと比較する方法などを用いる。

図１０にブロック図で説明した中継局装置における中継処理部２１と中継処理のフロー図を示す。図７と同一のステップには同一の符号を付し説明を省略する。

ステップ１５６は、中継信号抽出部４２で、他の中継局装置から中継信号を抽出できた場合、ステップ１５７に移る。中継信号を受信できなかった場合、ステップ１７２に移る。ステップ１７２では、バッファに保存されている基地局装置２００から受信した復号前の中継信号を変調部１２に入力する。また、ステップ１５９では、中継判定部４３で、中継信号のCRCチェックをする。CRCチェックの結果がOKならばステップ１６３に移る。CRCチェックの結果がＮＧならば、ステップ１７１で、バッファ部４４に保存されていた復号前の合成した中継信号を変調部１２に入力する。

このように、合成後の中継信号のCRCチェックの結果がＮＧである場合に、合成した中継信号を移動局装置１００に送信すると、移動局装置１００において中継信号を合成し、CRCチェックの結果がOKになることがあるので、再送回数を減少できる。

なお、上記実施の形態１〜２においては、ＣＲＣチェックの代わりに、他の受信品質(たとえばＳＩＲ、ＳＩＮＲ、ＳＮＲ、干渉量、受信電力)などを中継判定に用いても良い。他の受信品質を用いると、ＣＲＣチェックを用いる場合と比較して、データ部分を復号しないでも受信品質を測定できるという利点がある。

なお、中継局装置が中継信号を送信するタイミングは、基地局装置２００が移動局装置１００に送信する信号と重ならないように、あらかじめ基地局装置２００または上位局である図示せぬ制御局により制御されていても良い。

なお、合成部１８を選択部として、受信品質の高い中継信号を選択する構成にしても良い。

なお、シーケンス図ではフレームは連続しているが、間に他のフレームが入るなど、連続していなくても良い。

なお、中継局装置は２台に限らず、３台以上でも良い。

なお、基地局装置は複数の中継局装置に同一フレームで中継信号を送信しているが、異なるフレームに別々に送信しても良い。

なお、基地局装置は複数の中継局装置に同一の中継信号を送信しているが、中継局装置ごとに異なる中継信号を送信しても良い。

なお、中継局装置で合成する回数を１回としているが、複数の中継局装置が異なるタイミングで移動局装置に中継信号を送信する場合、２回以上合成しても良い。

なお、以上の説明における基地局装置および移動局装置は、いずれも無線通信装置であれば良く、移動局装置から送信された信号を基地局装置に送信しても良いし、移動局装置から送信された信号を他の移動局装置に送信しても良い。

なお、中継局装置が基地局装置と直接通信を行っている場合を例にとって説明したが、これに限定されず、中継局装置と基地局装置との間にさらに他の中継局装置を介しても良い。

また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2004年12月27日出願の日本特許出願（特願2004−377095）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明に係る無線通信装置は、信号の中継において消費電力の増加を抑える効果を有し、中継動作を伴うシステム、例えば、マルチホップシステム等の用途に適用することができる。

実施の形態１に係る移動体通信システムの構成図 実施の形態１に係るシーケンス図 実施の形態１に係るシーケンス図 実施の形態１に係る中継局装置の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る中継局装置の中継処理部のフロー図 実施の形態１に係る移動局装置の構成を示すブロック図 実施の形態１に係る移動局装置のフロー図 実施の形態３に係るシーケンス図 実施の形態３に係る移動局装置の構成を示すブロック図 実施の形態３に係る中継局装置の中継処理部のフロー図

符号の説明

２１ ４１ 中継制御部
２２ ４２ 中継信号抽出部
２３ ４３ 中継判定部
４４ バッファ部

Claims (9)

1. データを中継する通信装置であって、
   第１通信装置から第１送信で送信された送信データを受信する受信部と、
   前記受信部で受信された前記送信データの品質を判定する判定部と、
   前記判定部で前記送信データがエラーであると判定された場合、前記第１通信装置への再送要求をせずに、前記第１通信装置とは異なる第２通信装置からの第２送信で送信される前記送信データを前記受信部で受信するための待機期間を設ける待機部と、
   前記待機期間後に受信された、前記第２送信で送信された前記送信データを、第３通信装置へ送信する送信部と、を具備する通信装置。
2. 信号を中継する通信装置であって、
   第１通信装置から送信される第１の信号と、前記第１通信装置とは異なる第２通信装置から送信される第２の信号とを受信する受信部と、
   前記受信部で受信される前記第１の信号又は前記第２の信号に基づき送信信号を生成する送信信号生成部と、
   前記生成した送信信号を第３通信装置へ送信する送信部と、
   前記第１の信号が所定の受信品質を満たさない場合、前記第２の信号を受信するよう前記受信部へ指示し、前記第１の信号が前記所定の受信品質を満たす場合、前記第１の信号を送信するよう前記送信部へ指示する判定部と、を備え、
   前記送信信号生成部は、前記第１の信号を前記第２の信号に合成して合成信号を生成し、
   前記判定部は、前記合成信号が所定の品質を満たしている場合、前記合成信号を送信するよう前記送信部へ指示し、前記合成信号が所定の品質を満たしていない場合、前記合成信号を送信しないよう前記送信部へ指示する、通信装置。
3. 請求項２に記載の通信装置であって、
   前記合成信号を復号する復号部を更に備え、
   前記判定部は、前記復号された合成信号にエラーがない場合、前記復号された合成信号を再符号化することで生成される再符号化合成信号を送信するよう前記送信部へ指示し、前記復号された合成信号にエラーがある場合、復号する前の前記合成信号を送信するよう前記送信部へ指示する、通信装置。
4. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記１送信で送信された送信データと前記第２送信で送信された送信データとから前記送信信号を選択する選択部を更に有する通信装置。
5. 請求項４に記載の通信装置であって、
   前記選択部は、前記第１送信で送信された送信データの受信品質と前記第２送信で送信された送信データの受信品質とを比較し、より高い受信品質を有する送信データを前記第３通信装置へ送信するデータとして選択する、通信装置。
6. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記第２送信で送信される送信データが、前記待機期間内に受信されない場合、前記第２通信装置へ前記第２送信で送信される送信データに対する送信要求が行われる、通信装置。
7. 請求項１又は２に記載の通信装置であって、
   前記第２通信装置から送信される前記第２送信で送信される送信データが所定時間内に受信されない場合、前記送信部に前記第１送信で送信された前記送信データを送信する送信指示が行われる、通信装置。
8. 第１通信装置から第１送信で送信された送信データを受信する受信ステップと、
   前記受信ステップで受信された、前記送信データの品質を判定する判定ステップと、
   前記判定ステップにおいて前記送信データがエラーであると判定された場合、前記第１通信装置への再送要求をせずに、前記第１通信装置とは異なる第２通信装置からの第２送信で送信される前記送信データを前記受信部で受信するための待機期間を設ける待機ステップと、
   前記待機期間後に受信された、前記第２送信で送信された前記送信データを、第３通信装置へ送信する送信ステップと、を有する通信方法。
9. 第１通信装置から送信される第１の信号と、前記第１通信装置とは異なる第２通信装置から送信される第２の信号とを受信する受信ステップと、
   前記受信ステップで受信される前記第１の信号又は前記第２の信号に基づき送信信号を生成する送信信号生成ステップと、
   前記送信信号を第３通信装置へ送信する送信ステップと、
   前記第１の信号が所定の受信品質を満たさない場合、前記第２の信号を受信するよう前記受信部へ指示し、前記第１の信号が前記所定の受信品質を満たす場合、前記第１の信号を送信するよう前記送信部へ指示する判定ステップと、を備え、
   前記送信信号生成ステップは、前記第１の信号を前記第２の信号に合成して合成信号を生成し、
   前記判定ステップは、前記合成信号にエラーがない場合、前記合成信号を送信するよう前記送信部へ指示し、前記合成信号にエラーがある場合、前記合成信号を送信しないよう前記送信部へ指示する、通信方法。

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