CN101032104A - 无线通信装置以及无线通信方法 - Google Patents

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CN101032104A CNA2005800329770A CN200580032977A CN101032104A CN 101032104 A CN101032104 A CN 101032104A CN A2005800329770 A CNA2005800329770 A CN A2005800329770A CN 200580032977 A CN200580032977 A CN 200580032977A CN 101032104 A CN101032104 A CN 101032104A
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堀内绫子
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Abstract

提供一种能够抑制中继站装置的消耗功率的增加的无线通信装置。在该装置中，信道信息提取单元(31)从来自基站装置的接收信号提取信道信息(由基站装置发送的信号在移动台装置的信道信息)，副载波选择单元(32)基于信道信息，选择接收质量低的副载波，中继数据提取单元(33)基于副载波选择单元(32)的选择结果，提取要中继发送的数据，副载波分配单元(35)将要中继发送的数据分配给用于中继发送的副载波。

Description

无线通信装置以及无线通信方法
技术领域
本发明涉及无线通信装置以及无线通信方法，特别涉及利用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex，正交频分复用)方案等的多载波传输的通信网中的无线通信装置以及无线通信方法。
背景技术
近年来，在以便携式电话等为代表的蜂窝移动通信系统中，随着信息的多媒体化，不只是音频数据，而且传输静止图像、活动图像等的大容量数据也变得非常普及。为了实现大容量数据的传输，正在展开着利用高频域的无线频带实现高传输速率的研究。
但是，利用高频域的无线频带时，在近距离可以期待较高的传输速率，而随着传输距离的增加衰减也越来越大。因此，比如使用于实际的系统时，基站覆盖的区域变小，需要设置更多的基站。因为基站的设置需要相应的费用，所以迫切需要一种在抑制基站的数目的同时实现通信服务的技术。
作为与此相关的现有技术，比如有如专利文献1那样的技术。在该专利文献1的现有技术中，通过利用基站与移动台之间形成的蜂窝专用无线信道的通信网和在移动台之间形成的Ad hoc(点到点)网的二者合成接收信号，由此谋求提高分集效果。
[专利文献1]日本专利申请特开2001-189971号公报
发明内容
发明需要解决的问题
但是，在专利文献1所示的现有技术中，由于形成Ad hoc网的移动台不仅需要进行本台的所需处理，还要进行为其它的移动台中继的处理，所以存在消耗功率增大的问题。
本发明旨在提供一种能够抑制进行中继的无线通信装置的消耗功率的增加的无线通信装置以及无线通信方法。
解决该问题的方案
本发明的无线通信装置，采用的结构包括：接收单元，从第一无线通信装置接收第一多载波信号，该第一多载波信号是由多个副载波构成的；副载波选择单元，从所述多个副载波中选择一部分副载波；提取单元，根据所述副载波选择单元的选择结果，从所述第一多载波信号中，提取分配给所述一部分副载波的副载波信号；以及发送单元，将包含所述副载波信号的第二多载波信号发送给第二无线通信装置。
根据该结构，因为能够对每个副载波选择由第一无线通信装置发送的多载波信号来进行中继，所以与中继所有的副载波的情形相比能够减少发送数据量，从而减少进行中继发送的无线通信装置的发送功率。
发明有益效果
根据本发明，能够抑制中继发送的无线通信装置的消耗功率的增加。
附图说明
图1是实施例1的移动通信系统的结构图；
图2是实施例1的时序图；
图3A是表示实施例1的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图3B是表示实施例1的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图3C是表示实施例1的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图3D是表示实施例1的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图4是表示实施例1的移动台装置的结构的方框图；
图5是表示实施例1的移动台装置的信道信息生成处理的流程图；
图6是表示实施例1的中继站装置的结构的方框图；
图7是表示实施例1的中继站装置的中继处理的流程图；
图8是表示实施例1的基站装置的结构的方框图；
图9是表示实施例1的基站装置的中继处理的流程图；
图10是实施例2的移动通信系统的结构图；
图11是实施例2的时序图；
图12是表示实施例2的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图13是表示实施例2的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图14是表示实施例2的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图15是表示实施例2的中继站装置的结构的方框图；
图16是表示实施例2的中继站装置的中继处理的流程图；
图17是实施例3的移动通信系统的结构图；
图18是实施例3的时序图；
图19A是表示实施例3的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图19B是表示实施例3的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图19C是表示实施例3的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图19D是表示实施例3的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图19E是表示实施例3的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图19F是表示实施例3的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图20是表示实施例3的中继站装置的结构的方框图；
图21是表示实施例3的中继站装置的中继处理的流程图；
图22是实施例4的移动通信系统的结构图；
图23是实施例4的时序图；
图24A是表示实施例4的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图24B是表示实施例4的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图24C是表示实施例4的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图24D是表示实施例4的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图24E是表示实施例4的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图24F是表示实施例4的每个副载波的接收强度电平的例子的图；
图25是表示实施例4的导频信号的图；
图26是表示实施例4的中继站装置的结构的方框图；
图27是表示实施例4的中继站装置的中继处理的流程图；以及
图28是表示实施例4的导频信号的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。以下说明的无线通信装置为将从第一无线通信装置接收的多载波信号发送给第二无线通信装置的无线通信装置，比如设置在用于移动通信系统的无线中继站装置的装置。
以下，假设本发明的无线通信装置为中继站装置，第一无线通信装置为基站装置，第二无线通信装置为移动台装置来进行说明。
(实施例1)
如图1所示，本实施例的移动台通信系统由移动台装置100、中继站装置150和基站装置200构成。
假设基站装置200预先对中继站装置150作出向移动台装置100进行信号中继的命令。另外，假设基站装置200保有移动台装置100以及中继站装置150的各个识别信息的对应信息，中继站装置150保有作为中继的目标的移动台装置100的识别信息。另外，在移动台装置100中保有中继站装置150的识别信息也是可以的。
接下来，用图2所示的时序图说明整体处理。
基站装置200向移动台装置100以及中继站装置150发送多载波信号(处理(1)、(2))。移动台装置100对构成从基站装置200接收的多载波信号的每个副载波，生成表示接收质量的电平的信道信息。本实施例表示其中将接收强度电平用作接收质量的例子。接下来，移动台装置100将生成出的信道信息通知给基站装置200(处理(3))。在中继站装置150将中继数据发送到移动台装置100之前，基站装置200将被通知的信道信息通知给中继站装置150(处理(4))。中继站装置150基于被通知的信道信息，在从基站装置200接收的多载波信号中，选择接收质量比规定的电平低的副载波，从处理(2)接收的、发往移动台装置100的多载波信号中提取对应于该选择出的副载波的副载波信号，并作为多载波信号中继发送到移动台装置100(处理(5))。
接下来，将表示移动台装置100以及中继站装置150的接收信号的接收强度电平的例子显示于图3A～D。另外，在图3A～D表示的例子中，横轴的数字1～8表示副载波号码，多载波信号由副载波1～8构成。在以下的实施例中也一样。
图3A表示图2的处理(1)中，从基站装置200发送到移动台装置100的信号的每个副载波的接收强度电平；图3B表示图2的处理(2)中，从基站装置200发送到中继站装置150的信号的每个副载波的接收强度电平；图3C表示图2的处理(5)中，从中继站装置150发送到移动台装置100的信号的每个副载波的接收强度电平；图3D表示移动台装置100的合成后的信号的每个副载波的接收强度电平。由于受到频率选择性衰落传播路径的影响，每个副载波的接收强度电平分别不同。
在图3A所示的信号中，作为接收质量低的(未达到目标接收强度电平)副载波选择第5个和第7个副载波。中继站装置150根据该选择结果，在如图3B所示的接收信号中，如图3C所示，只对第5个和第7个副载波进行中继发送。移动台装置100对如图2的处理(1)接收的图3A所示的信号、与如图2的处理(5)接收的图3C所示的信号，进行合成而得到图3D所示的信号。
接下来，说明移动台装置100、中继站装置150和基站装置200的结构。
图4是表示本实施例的移动台装置100的结构的方框图。本实施例的移动台装置100包括：天线18、接收无线信号的无线接收单元19、去除保护区间(GI)的GI去除单元20、进行FFT处理的FFT单元21、进行P/S变换的P/S单元22、进行信道估计的信道估计单元23、进行接收信号的解调处理的解调单元24、对经解调处理的信号进行合成的合成单元27、进行解码处理的解码单元25、生成信道信息的信道信息生成单元26、进行编码处理的编码单元11、进行调制处理的调制单元12、进行S/P变换的S/P单元13、进行IFFT处理的IFFT单元14、插入GI的GI插入单元15以及发送无线信号的无线发送单元16。
接下来，说明图4所示的移动台装置100的处理。处理大致区分为接收处理和发送处理。
首先，说明接收处理。天线18接收从基站装置200或者中继站装置150等的其它移动台的无线信号。无线接收单元19对接收的信号进行下变频等的无线处理来获取基带信号。GI去除单元20去除保护区间。FFT单元21进行FFT处理，将接收信号从时域变为频域，并将各个副载波的接收信号输出到P/S单元22。P/S单元22进行并行/串行变换。经并行/串行变换处理的接收信号输出到信道估计单元23、解调单元24和信道信息生成单元26。有关信道信息生成单元26的处理将后述。信道估计单元23估计每个副载波的传播路径来生成传播路径估计值。传播路径估计值输出到解调单元24。解调单元24通过将输入的接收信号除以传播路径估计值，减少源于传播路径的振幅变化以及相位变化的影响的误差来对信号进行解调。合成单元27将从基站装置200发送的信号、与从中继站装置150发送的信号合成。合成出的信号输出到解码单元25。解码单元25对接收信号进行解码并输出接收数据。
接下来，用图5的流程图说明信道信息生成单元26的处理的详情。在ST(步骤)101，从接收信号中提取导频信号。在ST102，判断接收信号为来自基站的信号还是来自中继站的信号，当接收信号为来自基站的信号时，在ST103，从提取出的导频信号中测量每个副载波的接收强度电平。在ST104，生成移动台的来自基站的信号的信道信息。
接下来，说明发送处理。编码单元11对输入的时间序列的发送数据或者信道信息进行Turbo编码等的编码处理，并将经编码处理的发送信号输出到调制单元12。另外，对发送数据还是对信道信息进行编码处理，由各个信号的发送定时来决定，并通过未示出的控制单元来控制。调制单元12对发送数据进行QPSK或者16QAM等的调制处理。经调制处理的发送数据输出到S/P单元13。S/P单元13对发送信号进行串行/并行变换。将经串行/并行变换处理的发送信号输出到IFFT单元14。IFFT单元14进行IFFT处理，将频域的信号变换为时域的信号。经变换为时域的发送信号输出到GI插入单元15。GI插入单元15在发送信号中插入保护区间。保护区间通过将一个帧的末尾部分复制于帧的头部的形式来插入。附加了保护区间的发送信号输入到无线发送单元16。无线发送单元16对发送信号进行上变频等的无线处理，经无线处理后的发送信号由天线18发送。
图6是表示本实施例的中继站装置150的结构的方框图。对于与图4相同的结构赋予相同的标记，并省略说明。本实施例的中继站装置150包括：天线18、接收无线信号的无线接收单元19、去除GI的GI去除单元20、进行FFT处理的FFT单元21、进行P/S变换的P/S单元22、进行信道估计的信道估计单元23、进行接收信号的解调处理的解调单元24、进行解码处理的解码单元25、提取中继的副载波信号的中继处理单元37、进行IFFT处理的IFFT单元14-2、插入GI的GI插入单元15-2、发送无线信号的无线发送单元16-2、进行编码处理的编码单元36、进行调制处理的调制单元12、进行S/P变换的S/P单元13、进行IFFT处理的IFFT单元14-1、插入保护间隔的GI插入单元15-1以及发送无线信号的无线发送单元16-1。
接下来，说明中继处理单元37的结构和处理的详情。中继处理单元37包括：信道信息提取单元31，从接收信号中提取信道信息；副载波选择单元32，选择中继的副载波；副载波选择信息存储单元34，存储由副载波选择单元32选择的副载波信息；中继数据提取单元33，根据存储于副载波选择信息存储单元34的信息，从中继数据中提取由副载波选择单元32选择的副载波信号；以及副载波分配单元35，分配副载波。
接下来，用图7的流程图说明中继处理单元37的处理。
在ST(步骤)151，信道信息提取单元31从由P/S单元22输入的信号(从基站装置200接收的信号)中提取信道信息。该信道信息为从基站装置200发送的信号的移动台装置100的信道信息，中继站装置150还从基站装置200与信道信息一起接收生成该信道信息的移动台装置100的识别信息。提取出的信道信息输入到副载波选择单元32。
ST152中，副载波选择单元32基于提取出的信道信息，选择接收强度电平比规定的目标接收强度电平低的副载波。比如，被提供了如图3A那样的信道信息时，由于第5个和第7个的副载波的接收质量低，用于确定第5个和第7个副载波的信息被作为选择副载波信息来生成。
在ST153，对于移动台装置100的每个识别信息，将该副载波选择结果作为副载波选择信息(被选择的副载波的识别信息等)存储于副载波选择信息存储单元34。
在ST154，中继数据提取单元33从副载波选择信息存储单元34中得到与中继目的地的移动台装置100的识别信息相一致的副载波选择信息，基于得到的副载波选择信息，提取要中继发送的副载波信号，并输出到副载波分配单元35。
在ST155，副载波分配单元35将要中继发送的副载波信号分配给各个副载波。在本例中，副载波分配单元35通过进行与中继站装置150所接收的多载波信号的映射相同的映射，将要中继发送的副载波信号分配给各个副载波。也就是，将提取出的副载波信号不改变对副载波的分配而分配给各个副载波。由此，在移动台装置100能够简单地对从基站装置200发送的信号和由中继站装置150中继的信号进行合成。
图8是表示本实施例的基站装置200的结构的方框图。对于与图4相同的结构赋予相同的标记，并省略说明。本实施例的基站装置200接收来自移动台装置100或者中继站装置150的数据信号以及来自移动台装置100的信道信息，发送发往中继站装置150的发送数据、发往移动台装置100的发送数据、以及发往中继站装置150的信道信息和生成了该信道信息的移动台装置100的识别信息。
接下来、利用图9的流程图详细说明基站装置200的信道信息提取单元41以及中继管理单元42的处理。
在ST(步骤)201，信道信息提取单元41与图6的中继站装置150的信道信息提取单元31同样，从接收信号中提取信道信息。继而，判断接收信号是否为信道信息。当接收信号不为信道信息时，不进行中继。当接收信号为信道信息时，进入ST202。
在ST202，在信道信息提取单元41进行提取处理。
在ST203，根据由中继管理单元42管理的、哪个中继站进行哪个移动台的中继的信息，指定成为信道信息的目的地的中继站装置150。
接下来，其中继目的地已指定的信道信息输入S/P单元13，在进行发送处理后，发送到中继站装置150。
这样在本实施例中，因为将由中继站装置150中继的副载波限定于在移动台装置100和基站装置200之间的接收质量低的副载波(也就是，需要分集效果的副载波)，所以能够比中继所有的副载波的情形减少中继站装置150的发送功率。
而且，在移动台装置100中，因为能够对从基站装置200发送的信号与从中继站装置150发送的信号进行合成来接收，所以能够使提高接收质量、减少位差错率，或者以更高的数据速率进行的通信成为可能。
另外，本实施例中，虽然信道信息从移动台装置100发送到基站装置200，从基站装置200中继回中继站装置150，但是使移动台装置100直接向中继站装置150发送也是可以的。
另外，本实施例虽然通过移动台装置100生成信道信息，但是通过基站装置200利用接收质量来生成信道信息也是可以的。
另外，在本实施例中，用于发送中继数据的信道信息虽然为对应帧的信道信息，但是利用前几个帧的信道信息也是可以的。
另外，在本实施例中，信道信息与发送信息虽然分别发送，但是由相同的帧发送也是可以的。
另外，在TDD-OFDM方式时，基站装置200通过从移动台装置100发送到基站装置200的上行链路的信号的接收质量来生成信道信息，并发送到中继站装置150也是可以的。
另外，在本实施例中，虽然使用接收质量作为接收强度，但是利用SIR、SNR、SINR或者干扰量也是可以的。
另外，目标接收强度电平设定为在移动台装置100中能够满足所希望的差错率特性的接收强度电平也是可以的。
另外，对于中继站装置150发送中继信号的定时，还可以预先通过基站装置200或者高层站的未示出的控制站进行控制，以使与基站装置200向移动台装置100发送的信号的发送定时不相重叠。
另外，对于中继站装置150的选择，基站装置200、高层的控制站装置或者移动台装置100选择接收质量良好的中继站装置也是可以的。
另外，进一步具有功率控制单元来控制每个副载波的功率强度也是可以的。通过中继站装置计算在移动台的分集效果，并进行功率控制以使达到规定的目标电平也是可以的。有关分集效果的计算方法，进行控制使选择出来的每个副载波的功率电平保持于大于等于从在移动台的接收目标电平减去在移动台实际接收的电平也是可以的。另外，将经减法处理而得到的每个副载波的功率强度设定为最低电平，设定从该最低电平附加固定的裕量(margin)而提高功率强度也是可以的。另外，根据移动台和中继站之间的传播路径特性来进行功率控制也是可以的。另外，根据中继站的电池的剩余来控制功率电平也是可以的。
另外，副载波选择信息从基站或者移动台发送，通过中继站接收该副载波选择信息，并在副载波选择信息存储单元中，作为副载波选择信息存储也是可以的。
另外，副载波选择信息的更新可以在每个规定时间进行，也可以在每接收规定数目的中继帧进行。
另外，对应每个中继帧(单一或者多个)来保有副载波选择信息也是可以的。
另外，中继数据提取单元采取包括副载波选择信息存储单元的结构也是可以的。
(实施例2)
在本实施例中，公开以下的例子：中继站装置利用移动台装置的、来自中继站装置的信号中接收质量高的副载波，对移动台装置的、来自基站的信号中接收质量低的副载波的信号进行中继。
如图10所示，本实施例的移动台通信系统由移动台装置100、中继站装置160和基站装置200构成。
接下来，用图11所示的时序图说明整体处理。
处理(1)～(4)与实施例1(图2)相同，本实施例中，重复进行处理(1)～(4)与帧数一样多的次数。如图11所示的例子，对3个帧重复进行处理。
接下来，移动台装置100生成表示从中继站装置160传送的信号的接收质量的电平的信道信息，并发送到基站装置200(处理(5))。基站装置200也将该信道信息向中继站装置160中继(处理(6))。中继站装置160在从基站装置200接收的信号中，将通过信道信息指定的需要中继的、相当于多个帧的副载波的发往移动台装置100的信号改变副载波的映射并合成，作为帧4向移动台装置100进行中继发送(处理(7))。
图12～图14是用于说明本实施例的处理概念的图。与实施例1相同，使用接收强度电平作为接收质量。在图12中，帧1～3为基站装置200向移动台装置100和中继站装置160顺序发送的帧信号；在图14中，帧4表示对这些帧1～3的帧信号通过改变副载波的映射来合成所述帧1～3的帧信号的中继站装置160向移动台装置100发送的帧信号。
图12(a)～(c)表示利用图11的处理(1)的帧1～3从基站装置200发送的信号在移动台装置100的每个副载波的接收强度电平。另外，图12(d)～(f)表示利用图11的处理(2)的帧1～3从基站装置200发送的信号在中继站装置160的每个副载波的接收强度电平。另外，图13表示从中继站装置160发送的信号的、移动台装置100的每个副载波的接收强度电平。图13所示的接收强度电平为在帧4的通信之前预先测定的、经过图11的处理(5)和处理(6)而发送的接收强度电平。图14表示利用图11的处理(7)的帧4从中继站装置160发送的中继信号在移动台装置100的每个副载波的接收强度电平。
如图12(a)～(c)所示，在图11的处理(1)中，帧1的第5以及第7副载波、帧2的第2以及第5副载波、和帧3的第3以及第5副载波的接收强度电平没有达到目标接收强度电平，接收质量低。因此，中继站装置160在从基站装置200接收的信号中，提取图12(d)的第5以及第7副载波、图12(e)的第2以及第5副载波、和图12(f)的第3以及第5副载波的信号来进行中继发送。
另外，中继站装置160基于中继站装置和移动台装置之间的信道信息(图13)，选择接收强度电平达到阈值的副载波(接收质量高的副载波)作为用于中继发送的副载波。在图13中，因为除了第2以及第6之外，其余的副载波的接收质量都高，所以中继站装置160选择第1、第3、第4、第5、第7和第8的副载波作为用于中继发送的副载波。中继站装置160如图14所示，将图12(d)、(e)、(f)中提取出的中继信号分配给各自不同的用于中继发送的副载波，来生成中继帧的帧4。这样，经过几次提取的副载波信号分配给各自不同的副载波，由此能够将中继发送数据汇总在一起而发送，所以能够减少中继站装置的发送次数，能够降低发送功率。
在图14中，将图12(d)的第5、第7副载波信号映射于帧4的第7、第8的副载波；将图12(e)的第2、第5副载波信号映射于帧4的第4、第5的副载波；将图12(f)的第3、第5副载波信号映射于帧4的第1、第3的副载波。
在图14所示的例子中，作为映射方法，以帧4的副载波号码的降序，按照帧1、帧2、帧3的顺序(在帧1到帧3的每一个中，以副载波号码的降序)来分配。另外，从副载波号码的小的开始顺次分配也是可以的。
在移动台装置100中采用以下的方法来预先共有映射方法：通过另外从中继站装置160接收、或者向中继站装置160发送有关哪个中继信号(帧1～3)的哪个副载波被分配给中继帧(帧4)的哪个副载波的映射信息。
在共有映射方法时，因为移动台装置100与中继站装置160共有基站装置和移动台装置之间的信道信息以及中继站装置和移动台装置之间的信道信息的两个信息，所以至于中继站装置160如何映射，移动台装置100能够进行估计。因此移动台装置100能够将从基站装置200发送的信号、与从中继站装置160中继发送的信号合成。
图15是表示本实施例的中继站装置160的结构的方框图。对于与图6相同的结构赋予相同的标记，并省略说明。
信道信息提取单元51提取接收信号中的信道信息。提取出的信道信息，为基站装置200和移动台装置100之间的信道信息以及中继站装置160和移动台装置100之间的信道信息的两个信息。基站装置200和移动台装置100之间的信道信息输出到中继副载波选择单元53。中继站装置160和移动台装置100之间的信道信息输出到中继发送副载波选择单元52。
中继副载波选择单元53基于基站装置200和移动台装置100之间的信道信息，在从基站装置200向移动台装置100发送的信号中，选择接收质量低、需要中继的副载波。继而，中继副载波选择单元53将作为需要中继而选择的副载波的信息输出到中继数据提取单元33。
中继数据提取单元33将从发往移动台装置100的信号中提取选择出的副载波的信号来生成中继数据。中继数据输入中继数据缓冲器54存储起来。
在中继数据缓冲器54，当中继数据超过规定的数量、或者超过规定的时间后，将中继数据汇总并输入到副载波分配单元35。
中继发送副载波选择单元52基于中继站装置160和移动台装置100之间的信道信息，选择中继站装置160和移动台装置100之间的接收质量高的副载波，确定为用于中继发送的副载波。选择出来的用于中继发送的副载波的信息输出到副载波分配单元35。副载波分配单元35将中继数据分配给用于中继发送的副载波。
接下来参照图16说明本实施例的中继处理的动作流程。
首先，在ST(步骤)161，在信道信息提取单元51进行信道信息的提取处理。
在ST162，中继副载波选择单元53从信道信息，对每个副载波进行接收质量是否低(接收强度电平是否小于目标接收强度电平)的判断，选择接收质量低的副载波。继而，在ST163判断是否存在接收质量低的副载波。当在ST163不存在接收质量低的副载波时，进入ST167。另一方面，当在ST163存在接收质量低的副载波时，进入ST164。
在ST164，中继数据提取单元33进行提取处理，即从发往移动台装置100的信号中，提取分配给在ST162选择出来的副载波的信号。
在ST165、166、167中，进行中继数据缓冲器54的处理。
在ST165，中继数据提取单元33将在ST164提取出的中继数据存储于中继数据缓冲器54。
在ST166，中继数据缓冲器54对存储下来的中继数据的数目与阈值进行比较，当中继数据的数目超过阈值时进入ST168，当小于等于阈值时进入ST167。
在ST167，调查在中继数据缓冲器54的中继数据的存储时间，当存储下来的中继数据中最旧的数据的存储时间超过最大存储时间时，进入ST168，当小于等于最大存储时间时返回ST161以便等待接收下一帧。
在ST168，中继发送副载波选择单元52根据中继站装置160和移动台装置100之间的信道信息，对每个副载波判断接收质量，确定用于发送的副载波。
继而，在ST169，副载波分配单元35进行对副载波的分配处理。
像这样，在本实施例中，因为中继站装置160利用中继站装置160和移动台装置100之间的接收特性良好的副载波进行中继，所以能够提高移动台装置100的接收质量，进一步因为能够汇总多个帧的中继信号来发送，所以能够减少中继站装置160的发送次数。因此，能够减少为了中继运转发送放大器的次数，能够进一步减少中继站装置的消耗功率。
另外，在本实施例中，需要根据中继站装置160和移动台装置100之间的接收质量而生成的信道信息。在上述说明中，虽然说明了这些信道信息从移动台装置100经由基站装置200而发送，但是从移动台装置100直接向中继站装置160发送也是可以的。
另外，在TDD-OFDM的情形，与实施例1相同，根据通过基站装置200测量的移动台装置100和基站装置200之间的接收质量而生成信道信息来代替基站装置200和移动台装置100之间的信道信息，并从基站装置200直接发送到中继站装置160也是可以的。另外，根据移动台装置100和中继站装置160之间的接收质量来生成中继站装置160和移动台装置100之间的信道信息也是可以的。像这样，当移动台装置100不生成信道信息时，为了共有副载波的映射信息，中继站装置160将信道信息或者映射结果发送到移动台装置100，而使在移动台装置100容易得知哪个中继信号分配给了哪个副载波。
(实施例3)
在本实施例中，表示多个中继站装置只中继分别负责的副载波的例子。
如图17所示，本实施例的移动通信系统由移动台装置100、多个中继站装置170-1、170-2和基站装置200构成。
接下来，用图18所示的时序图说明整体处理。基站装置200向移动台装置100发送信号(处理(1))。此时，中继站装置170-1和中继站装置170-2都接收由基站装置200发送的信号(处理(2)、(3))。接下来、移动台装置100生成表示接收质量的电平的信道信息，并将该基站装置200和移动台装置100之间的信道信息报告给基站装置200(处理(4))。基站装置200将该信道信息通知给中继站装置170-1和中继站装置170-2(处理(5)、(6))。中继站装置170-1和中继站装置170-2在从基站装置200接收的信号中，对基于信道信息判断为需要中继的、各自负责的多个副载波(负责副载波)的、发往移动台装置100的信号，互相取得同步地向移动台装置100中继发送(处理(7)、(8))。像这样，因为中继站装置170-1和中继站装置170-2通过互相取得同步地发送信号，移动台装置100能够在同一时期接收来自中继站装置170-1的信号和来自中继站装置170-2的信号，所以能够合并处理接收的多个信号而提高处理效率。
接下来，将表示移动台装置100以及中继站装置170-1、170-2的接收信号的接收强度电平的例子显示于图19A～F。与实施例1相同，使用接收强度电平作为接收质量。
图19A表示在图18的处理(1)中由基站装置200发送的信号在移动台装置100的每个副载波的接收强度电平；图19B表示在图18的处理(2)中由基站装置200发送的信号在中继站装置170-1的每个副载波的接收强度电平；图19C表示在图18的处理(3)中由基站装置200发送的信号在中继站装置170-2的每个副载波的接收强度电平；图19D表示在图18的处理(7)中由中继站装置170-1发送的信号在移动台装置100的每个副载波的接收强度电平；图19E表示在图18的处理(8)中由中继站装置170-2发送的信号在移动台装置100的每个副载波的接收强度电平；图19F表示由移动台装置100合成的每个副载波的接收强度电平。由于受到频率选择性衰落传播路径的影响，每个副载波的接收强度电平彼此不同。
预先设定中继站装置170-1负责第2、4、6、8个副载波；中继站装置170-2负责第1、3、5、7个副载波。从基站装置200向移动台装置100发送的信号中，如图19A所示，第2、5、7个副载波的接收质量未达到目标接收强度电平，接收质量低。这些副载波中，由中继站装置170-1和中继站装置170-2各自中继所负责的副载波的信号。因此，中继站装置170-1如图19D所示中继第2个副载波，中继站装置170-2如图19E所示中继第5个、第7个副载波。移动台装置100对从基站装置200、中继站装置170-1、中继站装置170-2向移动台装置100发送的信号进行合成。
接下来，说明中继站装置170-1、170-2的结构。图20是表示本实施例的中继站装置170-1和中继站装置170-2的结构的方框图。中继站装置170-1和中继站装置170-2采用相同的结构。对于与图6相同的结构赋予相同的标记，并省略说明。
负责副载波信息提取单元72提取各个中继站所负责的副载波号码，并输出到副载波选择单元71。副载波选择单元71从负责副载波中，基于信道信息选择接收质量低的副载波，并将选择出的副载波号码，输出到中继数据提取单元33以及副载波分配单元35。
接下来参照图21说明本实施例的中继处理的动作流程。
首先，在ST(步骤)171，在信道信息提取单元31进行信道信息的提取处理。
在ST172，负责副载波信息提取单元72进行本站负责的副载波信号的提取处理。
在ST173，副载波选择单元71根据信道信息，对每个副载波进行接收质量是否低(接收强度电平是否不足于目标接收强度电平)的判断，选择接收质量低的副载波。继而，在ST174判断在所负责的副载波中是否存在接收质量低的副载波。当在ST174不存在接收质量低的副载波时，结束中继数据生成处理。另一方面，当在ST174存在接收质量低的副载波时，进入ST175。
在ST175，中继数据提取单元33进行提取处理，即从发往移动台装置的信号中，提取分配给在ST173选择出来的副载波的信号。
在ST176，副载波分配单元35对在ST175提取出的中继数据进行分配处理，即分配给与该中继数据从基站装置200发送时被分配的副载波相同的副载波。
像这样，本实施例中，因为通过多个中继站装置进行中继，能够进一步减少每个中继站装置的平均发送功率。
另外，要中继的负责副载波既可以由基站装置200或者高层的控制装置确定并且通知给各个中继站装置170-1、170-2，所述要中继的负责副载波也可以由移动台装置100确定并且通知给各个中继站装置170-1、170-2。另外，也可以固定地确定负责副载波，还可以对每个副载波比较中继站装置170-1的接收质量和中继站装置170-2的接收质量，将各个副载波中的接收质量更高的副载波确定为负责副载波。
另外，各个中继站装置中的中继不取得各个中继站装置的同步而以各自的定时来发送也是可以的。
另外，像实施例2那样，将中继时的副载波交换为接收质量高的副载波也是可以的。
(实施例4)
本实施例中，表示以下的例子：多个中继站装置进行中继，在这些多个中继站装置中，最少有一个中继站装置对从基站装置接收的所有的副载波进行中继，而其它的中继站装置对移动台装置的接收质量低的一部分副载波辅助性地进行中继。
如图22所示，本实施例的移动通信系统由移动台装置100、多个中继站装置180-1、180-2和基站装置200构成。
接下来，用图23所示的时序图说明整体处理。
基站装置200向中继站装置180-1以及中继站装置180-2发送帧1的信号(处理(1)、(2))。中继站装置180-1和180-2向移动台装置100同时中继从基站装置200接收的帧1的信号(处理(3)、(4))。移动台装置100将移动台装置100的从中继站装置180-1接收的信号的信道信息发送给中继站装置180-2(处理(5))。接下来，基站装置200向中继站装置180-1以及中继站装置180-2发送帧2的信号(处理(6)、(7))。中继站装置180-1向移动台装置100发送帧2的信号(处理(8))。中继站装置180-2基于帧1的中继站装置180-1和移动台装置100之间的信道信息，只将接收质量低的副载波向移动台装置100发送(处理(9))。
接下来，将表示移动台装置100以及中继站装置180-1、180-2的接收信号的接收强度电平的例子显示于图24A～F。与实施例1相同，使用接收强度电平作为接收质量。
图24A表示在图23的处理(1)中，由基站装置200发送的信号中在中继站装置180-1的每个副载波的接收强度电平；图24B表示在图23的处理(2)中，由基站装置200发送的信号中在中继站装置180-2的每个副载波的接收强度电平；图24C表示在图23的处理(3)中，由中继站装置180-1发送的信号在移动台装置100的接收强度电平；图24D表示在图23的处理(4)中，由中继站装置180-2发送的信号在移动台装置100的接收强度电平；图24E表示移动台装置100接收来自中继站装置180-1的信号和来自中继站装置180-2的信号时的接收强度电平；图24F表示移动台装置100只接收来自中继站装置180-1的中继信号时的接收强度电平。
如图24E所示，移动台装置100接收来自中继站装置180-1的信号和来自中继站装置180-2的信号时，由于接收强度中包含来自中继站装置180-2的信号的接收强度，不能正确判断在进行所有的副载波的中继的中继站装置180-1的信号中，哪个副载波的接收质量恶劣。于是，在本实施例中，作为图23的处理(5)中接收的信道信息，只测量如图24F所示的中继站装置180-1的接收质量。为了进行该测量生成两种导频信号。一种导频为不复用中继站装置180-2的中继信号的导频；另一种为复用中继站装置180-2的中继信号的导频。
图25表示本实施例的两种导频信号。在该图中，第1个帧的导频中没有复用中继站装置180-2的中继信号的导频，而第2个帧的导频中只在发送中继站装置180-2的中继信号的副载波中，复用了中继站装置180-2的中继信号的导频。移动台装置100由第1个帧的导频，生成图23的处理(5)中接收的中继站装置180-1和移动台装置100之间的信道信息。另外，移动台装置100利用第2个导频进行移动台装置100的信道估计。
接下来，说明进行辅助性中继的中继站装置180-2的结构。图26是表示本实施例的中继站装置180-2的结构的方框图。对于与图6相同的结构赋予相同的标记，并省略说明。
副载波选择单元61基于信道信息选择接收质量低的副载波，并将选择出的副载波号码，输出到中继数据提取单元33、导频选择单元62以及副载波分配单元63。导频选择单元62从预定周期或者预定定时，选择是否插入导频信号。当插入导频信号时，导频信号输出到副载波分配单元63。
接下来参照图27说明本实施例的中继处理的动作流程。
首先，在ST(步骤)181，在信道信息提取单元31进行信道信息的提取处理。
在ST182，副载波选择单元61根据信道信息，对每个副载波进行接收质量是否低(接收强度电平是否小于目标接收强度电平)的判断，选择接收质量低的副载波。继而，在ST183判断是否存在接收质量低的副载波。当在ST183不存在接收质量低的副载波时，结束中继数据生成处理。另一方面，当在ST183存在接收质量低的副载波时，进入ST184。
在ST184，中继数据提取单元33进行提取处理，即从发往移动台装置的信号中，提取分配给在ST182选择出来的副载波的信号。
在ST185，导频选择单元62判断是否为插入导频信号的周期，当为插入导频信号的周期时，进入ST186，在进行中继发送的副载波中插入导频信号。另一方面，在ST185不为插入导频信号的周期时，进入ST187。
在ST187，副载波分配单元63进行将在ST184提取出的中继数据和导频信号分配给副载波的分配处理。
像这样，本实施例中，因为移动台装置100接收两种导频信号，即：复用来自中继站装置180-2的中继信号的导频信号和不复用来自中继站装置180-2的中继信号的导频信号，所以移动台装置100能够只估计中继站装置180-1的接收质量。由此，因为能够将中继的副载波限定于来自中继站装置180-1的信号在移动台装置100的接收质量低的副载波，所以与中继所有的副载波的情形相比，能够减少中继站装置180-2的发送功率。
另外，在TDD-OFDM方式，因为中继站装置180-1以及中继站装置180-2能够根据来自移动台装置100的上行链路的接收质量估计中继站装置180-1、180-2与移动台装置100之间的接收质量，所以不像本实施例一样使用导频也是可以的。
另外，如图28所示，图25中在复用中继站装置180-1的导频和中继站装置180-2的导频进行发送的部分，只发送中继站装置180-2的导频也是可以的。此时，中继站装置180-1和中继站装置180-2能够得到每个中继站装置的信道信息。
另外，中继站装置180-2不只限定为1个移动台装置，多个移动台装置也是可以的。
另外，对于导频信号的复用周期，可以在一个帧中以几个码元为单位交替进行，也可以以几个帧为单位切换进行。
另外，在上述各个实施例中，虽然以中继站装置直接与基站装置进行通信的情形为例进行了说明，但是并不只限于此，在中继站装置与基站装置之间进一步经由其它的中继站装置也是可以的。
另外，虽然以第一通信装置为基站装置、第二通信装置为移动台装置为例进行了说明，但是第一通信装置为移动台装置、第二通信装置为基站装置也是可以的，第一通信装置和第二通信装置都为移动台装置也是可以的。
另外，基站装置、中继站装置、移动台装置各自进行功率控制也是可以的。
另外，上述各个实施例中，虽然以通过硬件来构成本发明为例进行了说明，本发明还可以通过软件来实现。
另外，上述的各功能模块，典型的由集成电路LSI(大规模集成电路)来实现。这些既可以分别实行单芯片化，也可以包含其中一部分或者是全部而实行单芯片化。另外，在此虽然称做LSI，但根据集成度的不同也可以称为IC(集成电路)、系统LSI(系统大规模集成电路)、超LSI(超大规模集成电路)、极大LSI(极大规模集成电路)。
另外，集成电路化的技术不只限于LSI，也可以使用专用电路或通用处理器来实现。也可以利用LSI制造后能够编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array，现场可编程门阵列)，或可以利用将LSI内部的电路单元的连接或设定重新配置的可重配置处理器(Reconfigurable Processor)。
再有，如果随着半导体技术的进步或者其他技术的派生，出现了替换LSI集成电路的技术，当然也可以利用该技术来实现功能块的集成化。也有应用生物学技术等的可能性。
本说明书，是根据2004年9月29日申请的日本专利特愿第2004-285468号。该内容全部包括在此。
工业实用性
本发明的无线通信装置具有在中继从第一无线通信装置发往第二无线通信装置的信号时，抑制消耗功率的增加的效果，能够适用于伴随中继操作的系统，比如多跳(multihop)系统等的用途。

Claims (10)

1.一种无线通信装置，包括：
接收单元，从第一无线通信装置接收第一多载波信号，该第一多载波信号是由多个副载波构成的；
副载波选择单元，从所述多个副载波中选择一部分副载波；
提取单元，根据所述副载波选择单元的选择结果，从所述第一多载波信号中，提取分配给所述一部分副载波的副载波信号；以及
发送单元，将包含所述副载波信号的第二多载波信号发送给第二无线通信装置。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述副载波选择单元，选择所述第二无线通信装置的接收质量低于预定质量的副载波。
3.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述发送单元，通过与所述第一多载波信号的映射相同的映射，将所述副载波信号分配给构成所述第二多载波信号的副载波。
4.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述发送单元，将所述副载波信号分配给所述第二无线通信装置的接收质量高于预定质量的副载波。
5.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述选择单元，在多个帧中选择所述一部分的副载波，
所述提取单元，提取在所述多个帧中分配给所述一部分副载波的副载波信号，以及
所述发送单元，将各个帧中提取出的多个副载波信号分别分配给不同的副载波。
6.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述副载波选择单元，在相应的副载波中选择所述一部分的副载波。
7.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，所述发送单元，与其它的无线通信装置取得同步地发送所述第二多载波信号。
8.如权利要求1所述的无线通信装置，其中，还包括导频选择单元，在预定周期或者预定定时选择是否将导频信号插入所述第二多载波信号。
9.一种无线通信方法，包括：
接收步骤，从第一无线通信装置接收第一多载波信号，该第一多载波信号是由多个副载波构成的；
副载波选择步骤，从所述多个副载波中选择一部分副载波；
提取步骤，根据所述副载波选择步骤的选择结果，从所述第一多载波信号中，提取分配给所述一部分副载波的副载波信号；以及
发送步骤，将包含所述副载波信号的第二多载波信号发送给第二无线通信装置。
10.一种无线通信系统，包括：
第一无线通信装置，接收由多个副载波构成的第一多载波信号；以及
第二无线通信装置以及第三无线通信装置，接收所述第一多载波信号，在该无线通信系统中，
第三无线通信装置选择所述多个副载波中的一部分副载波，从所述第一多载波信号中提取分配给所述一部分副载波的副载波信号，并将包含所述副载波信号的第二副载波信号发送给所述第二无线通信装置，以及
所述第二无线通信装置合成所述第一多载波信号和所述第二多载波信号。
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