CN101128999A - 无线通信方法、中继站装置和无线接收装置 - Google Patents

无线通信方法、中继站装置和无线接收装置 Download PDF

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CN101128999A CNA2006800057022A CN200680005702A CN101128999A CN 101128999 A CN101128999 A CN 101128999A CN A2006800057022 A CNA2006800057022 A CN A2006800057022A CN 200680005702 A CN200680005702 A CN 200680005702A CN 101128999 A CN101128999 A CN 101128999A
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Abstract

提供了无线通信方法等，能够兼顾差错率特性的提高和延迟量的降低。本发明的无线通信方法用于具有移动台(10)、中继站(20)和基站(30)的移动通信系统(1)。从移动台(10)首先向中继站(20)发送包含了发往基站(30)的信号的发送信号。然后将在中继站(20)中由发送信号获得的非再现中继信号，从中继站(20)发送到基站(30)。然后，基于基站(30)对非再现中继信号的接收结果，从基站(30)发送对发送信号的重发请求。然后，根据从基站(30)发送的重发请求，将在中继站(20)中由发送信号获得的再现中继信号，从中继站(20)发送到基站(30)。

Description

无线通信方法、中继站装置和无线接收装置
技术领域
本发明涉及对发送信号进行中继的无线通信系统中所使用的无线通信方法、中继站装置和无线接收装置。
背景技术
近年来，在以移动电话等为代表的蜂窝移动通信系统中，积极地研讨用于利用高频率的无线频带而实现高传输率的技术。在利用高频率的无线频带时，与利用低频率的无线频带时相比，起因于传输距离的衰落变大，所以可期待实现高传输率的区域限于距离较近的区域。因此，在系统中需要设置更多的基站装置。设置基站装置需要相应的费用，因此强烈要求能够抑制基站装置设置数的增加并实现高传输率的技术。
例如，在非专利文献1中，列举了两种中继方式作为能够满足该要求的技术。这里，中继方式意味着用于对发送信号进行中继的通信方式。在非专利文献1中，从差错率特性的观点来评价以下方式，即，在进行中继的中继站装置中，先将发送信号再现一次的再现中继方式，以及在中继站装置中，不再现发送信号的非再现中继方式。其中示出，再现中继方式在平坦瑞利衰落模型中，与非再现中继方式相比，约有2dB的增益。
(非专利文献1)“单一アンテナ端末間マルチホツプ通信におけゐSTBCを利用した協力中继方式”，RCS2003-365
发明内容
本发明需要解决的问题
然而，在从延迟量的观点来评价非再现中继方式和再现中继方式时，再现中继方式与非再现中继方式相比，多出与进行发送信号的再现对应的延迟量。也就是说，对于中继方式，在差错率特性和延迟量之间，存在着折衷选择(trade-off)的关系。具体而言，在系统中的所有中继站装置的中继方式都采用再现中继方式时，虽然能够提高整个系统的差错率特性，但延迟量却增大。另一方面，在系统中的所有中继站装置的中继方式都采用非再现中继方式时，虽然能够降低整个系统的延迟量，但差错率特性恶化。
本发明的目的是提供无线通信方法、中继站装置和无线接收装置，能够兼顾差错率特性的提高和延迟量的降低。
解决问题的方案
本发明的无线通信方法是在具有无线发送装置、中继站装置和无线接收装置的无线通信系统中所使用的无线通信方法，该无线通信方法包括：发送步骤，将发送信号从无线发送装置发送到中继站装置；第一中继步骤，将由所述发送步骤所发送的发送信号获得的非再现中继信号，从中继站装置发送到无线 接收装置；请求步骤，基于无线接收装置对所述第一中继步骤发送的非再现中继信号的接收结果，从无线接收装置发送对发送信号的重发请求；以及第二中继步骤，根据所述请求步骤所发送的重发请求，将由所述发送步骤所发送的发送信号获得的再现中继信号，从中继站装置发送到无线接收装置。
本发明的中继站装置是对从无线发送装置发送的信号进行中继的中继站装置，该中继站装置所采用的结构包括：接收单元，接收从无线发送装置发送的发往无线接收装置的信号；生成单元，由所接收的发往无线接收装置的信号，生成非再现中继信号和再现中继信号；以及发送单元，在将发往无线接收装置的信号进行第一次中继时，发送非再现中继信号，在根据从无线接收装置发送的重发请求，将发往无线接收装置的信号进行再次中继时，发送再现中继信号。
本发明的无线接收装置所采用的结构包括：接收单元，接收非再现中继信号和再现中继信号，所述非再现中继信号由无线发送装置所发送的发送信号获得，且从第一中继站装置发送，所述再现中继信号由无线发送装置所发送的发送信号获得，且从第二中继站装置发送；判定单元，基于所述接收单元的非再现中继信号的接收结果，判定是否需要与再现中继信号的发送一起进行非再现中继信号的重发；以及发送单元，在被判定为需要重发非再现中继信号时，发送第一重发请求，请求进行再现中继信号的发送和非再现中继信号的重发，在被判定为无需重发非再现中继信号时，发送第二重发请求，仅请求进行再现中继信号的发送。
本发明的有益效果
根据本发明，能够兼顾差错率特性的提高和延迟量的降低。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的移动通信系统的结构的图。
图2是表示本发明实施方式1的中继站装置的结构的方框图。
图3是用于说明本发明实施方式1的中继站装置的动作的一个例子的流程图。
图4是用于说明本发明实施方式1的移动通信系统的动作的一个例子的图。
图5是表示本发明实施方式2的中继站装置的结构的方框图。
图6是用于说明本发明实施方式2的中继站装置的动作的其它例子的流程图。
图7是用于说明本发明实施方式2的移动通信系统的动作的其它例子的图。
图8是用于说明本发明实施方式2的移动通信系统的动作的另一个例子的图。
图9是表示本发明实施方式3的移动通信系统的结构的图。
图10是表示本发明实施方式3的中继站装置的结构的方框图。
图11是用于说明本发明实施方式3的中继站装置的动作的一个例子的流程图。
图12是用于说明本发明实施方式3的移动通信系统的动作的一个例子的图。
图13是表示本发明实施方式4的移动通信系统的结构的图。
图14是表示本发明实施方式4的基站装置的结构的方框图。
图15是用于说明本发明实施方式4的基站装置的动作的一个例子的流程图。
图16A是表示本发明实施方式4的中继信号的接收质量的测定值的图。
图16B是表示本发明实施方式4的中继信号的接收质量的估计值的图。
图16C是表示本发明实施方式4的中继信号的接收质量的合计值的图。
图17是用于说明本发明实施方式4的移动通信系统的动作的一个例子的图。
具体实施方式
下面，使用附图详细地说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图1是表示本发明实施方式1的移动通信系统的结构的图。图1的移动通信系统1包括移动台装置(以下称为“移动台”)10、中继站装置(以下称为“中继站”)20和基站装置(以下称为“基站”)30。移动台10、中继站20和基站30，以具有规定的时间长度的帧为单位，相互进行同步而进行发送/接收。
在移动通信系统1中，移动台10将发往基站30的数据信号发送到中继站20。中继站20进行中继处理，以对从移动台10发送的发往基站30的数据信号进行中继。也就是说，中继站20接收从移动台10发送的数据信号，并将所接收的数据信号发送到基站30。基站30接收从中继站20发送的中继信号。另外，基站30在所接收的中继信号中检测出差错时，发送用于请求数据信号的重发的重放请求信号。
图2是表示中继站20的结构的方框图。中继站20包括天线101、无线接收单元102、重发请求信号提取单元103、数据信号提取单元104、解调单元106、解码单元107、缓存单元108、编码单元109、调制单元110、中继信号选择单元111和无线发送单元112。
无线接收单元102通过天线101接收无线信号。接收的无线信号中，包含从移动台10发送的发往基站30的数据信号，以及从基站30发送的重发请求信号(NACK：Negative Acknowledgement)等。无线接收单元102对所接收的无线信号进行规定的无线接收处理(例如，下变频、A/D转换等)，从而获得基带信号。
重发请求信号提取单元103从基带信号中提取重发请求信号。将所提取的重发请求信号输出到中继信号选择单元111和缓存单元108。
数据信号提取单元104从基带信号中提取数据信号。将所提取的数据信号输出到解调单元106和中继信号选择单元111。
解调单元106对从数据信号提取单元104输入的数据信号进行解调。解码单元107对由解调单元106所解调的数据信号进行纠错解码。由解码单元107所解码的数据信号被暂时存储于缓存单元108。
缓存单元108在从重发请求信号提取单元103输入了请求重发所存储的数据信号的重发请求信号时，将所存储的数据信号输出到编码单元109。
另外，在本实施方式中，在解码单元107和编码单元109之间设置缓存单元108，但缓存单元108的配置不限于前述的方式。缓存单元108也可以设置在调制单元110的后级，以便暂时存储由调制单元110调制的数据信号。另外还可以设置在编码单元109的后级，以便暂时存储由编码单元109编码的数据信号。此外，还可以设置在解调单元106的后级，以便暂时存储由解调单元106解调的数据信号。再者，还可以设置在数据信号提取单元104的后级，以便暂时存储由数据信号提取单元104提取的数据信号。另外，还可以将多个缓存单元设置在前述的布置位置中的多个位置。
编码单元109在从缓存单元108输入了数据信号时，对该数据信号进行纠错编码。调制单元110对由编码单元109所编码的数据信号进行调制。
中继信号选择单元111在没有从重发请求信号提取单元103输入了请求重发数据信号的重发请求信号时，在从数据信号提取单元104所输入的数据信号和从调制单元110所输入的数据信号中，选择从数据信号提取单元104所输入的数据信号。在中继站20，从数据信号提取单元104输入的数据信号被中继，而不由中继站20先再现一次。因此，在以下的说明中，该信号称为“非再现中继信号”。另外，“先再现一次”是意味着，通过解调单元106、解码单元107、编码单元109和调制单元110进行处理。
另外，中继信号选择单元111，在从重发请求信号提取单元103输入了请求重发数据信号的重发请求信号时，在从数据信号提取单元104所输入的数据信号和从调制单元110所输入的数据信号中，选择从调制单元110所输入的数据信号。对于从调制单元110所输入的数据信号，由中继站20先再现一次之后进行中继。因此，在以下的说明中，该信号称为“再现中继信号”。另外，“中继信号”是指“非再现中继信号”和“中继信号”的其中一方或双方。
无线发送单元112对由中继信号选择单元111所选择的非再现中继信号或再现中继信号，进行规定的无线发送处理(例如，D/A转换、上变频、放大等)。然后，将无线发送处理后的信号，从天线101发送到基站30。
接着，说明基于重发请求的中继站20的中继信号选择动作。图3是用于说明基于重发请求的中继站20的中继信号选择动作的一个例子的流程图。
在中继站20中，首先，数据信号提取单元104从基带信号提取数据信号(步骤S101)。将所提取的数据信号输入到解调单元106和中继信号选择单元111。中继信号选择单元111选择从数据信号提取单元104所输入的数据信号。所选择的数据信号是非再现中继信号。无线发送单元112将所选择的非再现中继信号发送到基站30(步骤S102)。
另外，中继信号选择单元111也可仅在第一次发送数据信号时，选择从数据信号提取单元104所输入的数据信号。
另外，解调单元106对从数据信号提取单元104所输入的数据信号进行解调(步骤S103)，解码单元107对所解调的数据信号进行解码(步骤S104)。将所解码的数据信号存储于缓存单元108(步骤S105)。
这里，判定是否有重发请求(步骤S106)。通过确认是否从重发请求信号提取单元103向中继信号选择单元111输入了重发请求信号，从而进行该判定。在有重发请求时(S106：“是”)，本次的中继是重新中继，进行数据信号的重发。此时，编码单元109对存储在缓存单元108的数据信号进行编码(步骤S107)，调制单元110对所编码的数据信号进行调制(步骤S108)，中继信号选择单元111选择从调制单元110输入的数据信号。所选择的数据信号是再现中继信号。无线发送单元112将所选择的再现中继信号发送(重发)到基站30(步骤S109)。在没有重发请求时(S106：“否”)，不进行数据信号的重发，因此丢弃在缓存单元108中所存储的数据信号(步骤S110)。
下面，使用图4所示的例子说明与重发控制相关的整个系统的动作。
首先，在帧1中，移动台10将数据信号(发送信号)发送到中继站20。中继站20将由发送信号获得的非再现中继信号发送到基站30。非再现中继信号的生成不会伴随有起因于再现处理的延迟，因此在帧1中发送非再现中继信号。
基站30判定所接收的非再现中继信号是否有差错。判定的结果，被检测出差错，因此在判定为接收质量较低时，在帧2中，将重发请求信号(NACK)从基站30发送到中继站20。
在帧3中，接收了重发请求信号(NACK)的中继站20，将由发送信号获得的再现中继信号发送到基站30。
这样，根据本实施方式，中继站20具备再现中继方式和非再现中继方式的双方的中继功能。并且，在非再现中继方式和再现中继方式之间进行切换的同时，进行数据信号的中继。具体而言，根据是第一次中继还是再次中继来决定中继方式。中继站20在第一次中继时，基于非再现中继方式进行中继，而在再次中继时，基于再现中继方式进行中继。由此，能够降低第一次中继的延迟并提高再次中继的接收质量。也就是说，能够以互补的方式利用非再现中继方式和再现中继方式的双方的优点，而兼顾到差错率特性的提高和延迟量的降低，因此，能够提高整个系统的吞吐量。
另外，在本实施方式中，通过将移动台10作为无线发送装置使用，并将基站30作为无线接收装置使用，从而在上行线路的数据传输中，能够实现前述的作用效果。但也通过将基站30作为无线发送装置使用，并将移动台10作为无线接收装置使用，从而在下行线路的数据传输中，能够实现前述的作用效果。
另外，在本实施方式中说明的中继站20，可以是被设置在预先决定的位置的中继专用装置，或者设置为可移动的中继专用装置，也可以设置在基站或移动台的内部。
(实施方式2)
图5是表示本发明实施方式2的中继站的结构的方框图。图5的中继站20a具有与在实施方式1说明的中继站20相同的基本结构，因此对与实施方式1说明的结构要素相同的结构要素，赋予相同的参照标号，并省略其详细说明。中继站20a可使用于在实施方式1说明的移动通信系统1，以取代中继站20。
中继站20a除了中继站20的结构要素以外，还包括接收质量判定单元151和差错检测单元152。另外，中继站20a包括编码单元153和中继信号选择单元154，以取代设置在中继站20的编码单元109和中继信号选择单元111。
接收质量判定单元151判定由数据信号提取单元104提取的数据信号的接收质量。具体而言，在移动台10中，使用被附加到数据信号中的导频信号(以下称为“导频”)，进行接收质量的测定。接收质量判定单元151将数据信号输出到解调单元106和中继信号选择单元154，并将数据信号的接收质量的判定结果，输出到中继信号选择单元154和差错检测单元152。
将接收质量判定结果从接收质量判定单元151输入到差错检测单元152。在接收质量判定结果表示接收质量在规定值以下时，差错检测单元152对由解码单元107所解码的数据信号进行差错检测。在本实施方式中，差错检测单元152使用CRC(Cyclic Redundancy Check)来进行差错检测。但是，可使用的差错检测方法不限于CRC，还可使用垂直奇偶校验、水平奇偶校验、汉明码等，以取代CRC。
差错检测的结果，在检测出差错时(CRC：NG)，差错检测单元152不将所解码的数据信号输出到编码单元153。另一方面，差错检测的结果，在未检测出差错时(CRC：OK)，差错检测单元152将所解码的数据信号输出到编码单元153。
在从缓存单元108输入了数据信号时，编码单元153对该数据信号进行纠错编码。另外，在从差错检测单元152输入数据信号时，编码单元153对该数据信号进行纠错编码。
在未从重发请求信号提取单元103输入了请求重发数据信号的重发请求信号，且从接收质量判定单元151所输入的接收质量判定结果表示数据信号的接收质量高于规定值时，中继信号选择单元154在从接收质量判定单元151输入的数据信号和从调制单元110输入的数据信号中，选择从接收质量判定单元151输入的数据信号。将从接收质量判定单元151输入的数据信号作为非再现中继信号发送出去，而不由中继站20a先再现一次。
另外，在没有从重发请求信号提取单元103输入了请求重发数据信号的重发请求信号，且从接收质量判定单元151所输入的接收质量判定结果表示，数据信号的接收质量在规定值以下时，中继信号选择单元154在从接收质量判定单元151所输入的数据信号和从调制单元110所输入的数据信号中，选择从调制单元110输入的数据信号。从调制单元110输入的数据信号由中继站20a先再现一次后，然后被进行中继。即，该数据信号成为再现中继信号。
另外，在从重发请求信号提取单元103输入了请求重发数据信号的重发请求信号时，中继信号选择单元154选择从调制单元110输入的数据信号，即再现中继信号。
下面，说明基于数据信号的接收质量判定的中继站20a的中继信号选择动作。图6是用于说明基于数据信号的接收质量判定的中继站20a的中继信号选择动作的一个例子的流程图。另外，这里，以没有基站30的重发请求为前提。
在中继站20a中，首先，数据信号提取单元104从基带信号提取数据信号(步骤S201)。将所提取的数据信号，经由接收质量判定单元151输入到中继信号选择单元154和解调单元106。
另外，接收质量判定单元151使用附加到所提取的数据信号的导频，测定数据信号的接收质量(步骤S202)。然后，接收质量判定单元151对所测定出的接收质量和规定的阈值Th1进行比较(步骤S203)。比较的结果，在接收质量高于阈值Th1时(S203：“是”)，中继信号选择单元154选择从接收质量判定单元151输入的数据信号。所选择的数据信号是非再现中继信号。无线发送单元112将所选择的非再现中继信号发送到基站30(步骤S204)。
另外，比较的结果，接收质量在阈值Th1以下时(S203：“否”)，解调单元106对从接收质量判定单元151所输入的数据信号进行解调(步骤S205)，解码单元107对所解调的数据信号进行解码(步骤S206)。
然后，差错检测单元152对所解码的数据信号进行CRC判定(步骤S207)。CRC判定的结果，在未检测出差错时(S207：“是”)，编码单元153对从差错检测单元152所输入的数据信号进行编码(步骤S208)，调制单元110对所编码的数据信号进行调制(步骤S209)，中继信号选择单元154选择从调制单元110所输入的数据信号。所选择的数据信号是再现中继信号。无线发送单元112将所选择的再现中继信号发送到基站30(步骤S210)。
这样，在接收质量高于规定电平时，发送非再现中继信号，而在接收质量为规定电平以下时，发送再现中继信号。因此，对于接收质量较高的信号，能够降低延迟，对于接收质量较低的信号，能够抑制接收质量的恶化。
另外，CRC判定的结果，在检测出差错时(S207：“否”)，不发送中继信号。这样，在接收质量在规定电平以下且未检测出差错时，发送再现中继信号，而在接收质量为规定电平以下且检测出差错时，不发送非再现中继信号和再现中继信号的任何一方，因此能够预先防止包含差错的中继信号的发送。
下面，使用图7和图8所示的两个例子说明与数据信号的接收质量判定相关联的整个系统的动作。图7表示数据信号的接收质量较高时的例子，图8表示数据信号的接收质量较低时的例子。
首先说明图7的例子。在帧1中，移动台10将数据信号(发送信号)发送到中继站20a。中继站20a判定数据信号的接收质量。判定的结果，在接收质量高于规定值时，中继站20a将由发送信号获得的非再现中继信号发送到基站30。
接着说明图8的例子。在帧1中，移动台10将数据信号(发送信号)发送到中继站20a。中继站20a判定数据信号的接收质量。判定的结果，在接收质量在规定值以下时，中继站20a将由发送信号获得的再现中继信号发送到基站30。再现中继信号的生成造成起因于再现处理的延迟，因此在帧2中发送再现中继信号。另外，在该例子中，以CRC判定的结果为数据信号的解码信号中未检测出差错为前提。
这样，根据本实施方式，中继站20a具备再现中继方式和非再现中继方式两方的中继功能。并且，在非再现中继方式和再现中继方式之间进行切换的同时，进行数据信号的中继。具体而言，由第一次进行中继的数据信号的接收质量而决定中继方式。中继站20a在第一次进行中继的数据信号的接收质量较高时，基于非再现中继方式进行中继，在第一次进行中继的数据信号的接收质量较低时，基于再现中继方式进行中继。如此一来，在第一次中继中，对于发送质量较低的数据信号发送再现中继信号时，与发送非再现中继信号时相比，能够降低从基站30发送重发请求信号的可能性，并能够提高再次中继的接收质量。也就是说，能够以互补的方式利用非再现中继方式和再现中继方式的双方的优点，而兼顾到差错率特性的提高和延迟量的降低，因此，能够提高整个系统的吞吐量。
另外，在本实施方式中，通过将移动台10作为无线发送装置使用，并将基站30作为无线接收装置使用，从而在上行线路的数据传输中，能够实现前述的作用效果，而通过将基站30作为无线发送装置使用，并将移动台10作为无线接收装置使用，从而在下行线路的数据传输中，也能够实现前述的作用效果。
另外，在本实施方式中说明的中继站20a，可以是被设置在预先决定的位置或者设置为可移动的中继专用装置，也可以设置在基站或移动台的内部。
(实施方式3)
图9是表示本发明实施方式3的移动通信系统的结构的图。图9的移动通信系统1a除了在实施方式1说明的移动台10和基站30之外，还包括中继站20b和20c。
中继站20b例如包括组合了在实施方式1说明的天线101、无线接收单元102、数据信号提取单元104和无线发送单元112的结构，并仅具备非再现中继方式的功能。中继站20c包括后述的结构，并仅具备再现中继方式的功能。因此，中继站20b由从移动台10发送的数据信号生成非再现中继信号，并将所生成的非再现中继信号发送到基站30。中继站20c由从移动台10发送的数据信号生成再现中继信号，并将所生成的再现中继信号发送到基站30。基站30接收从中继站20b或中继站20c发送的中继信号。另外，基站30在所接收的中继信号中检测出差错时，发送用于请求数据信号的重发的重发请求信号。
图10是表示中继站20c的结构的方框图。中继站20c包括与在实施方式1说明的中继站20相同的基本结构，因此对与实施方式1说明的结构要素相同的结构要素，赋予相同的参照标号，并省略其详细说明。
中继站20c与中继站20不同在于不包括中继信号选择单元111的这一点上。
接着，说明具备上述结构的中继站20c的动作。图11是用于说明中继站20c的动作的一个例子的流程图。
图11所示的动作例与使用图3说明的动作例相同，与图3的动作例不同仅在不进行步骤S102的处理的这一点上。
下面，使用图12说明移动通信系统1a的整个系统的动作例。
首先，在帧1中，移动台10将数据信号(发送信号)发送到中继站20b和20c。中继站20b将由发送信号获得的非再现中继信号发送到基站30。非再现中继信号的生成不会造成起因于再现处理的延迟，因此在帧1中发送非再现中继信号。另一方面，中继站20c将由发送信号获得的再现中继信号存储于其内部，因此在此时刻，不进行再现中继信号的发送。
基站30判定所接收的非再现中继信号是否有差错。判定的结果，在检测出差错，因而判定为接收质量较低时，基站30在帧2中，将重发请求信号(NACK)发送到具备再现中继方式的功能的中继站20c。
接收了重发请求信号(NACK)的中继站20c，在帧3中，将由发送信号获得的再现中继信号发送到基站30。
这样，根据本实施方式，从相互不同的中继站20b和20c发送非再现中继信号和再现中继信号，因此，即使使用如中继站20b和20c那样的仅具备非再现中继方式和再现中继方式的其中一方的功能的中继站，也能够实现与实施方式1相同的作用效果。另外，如果进行再次中继的中继站20c与进行第一次中继的中继站20b不同，则信道状态发生变化，因此，在基站30合成接收信号时，能够提高接收质量。
另外，在本实施方式中，为了方便，举例说明移动通信系统，它包括一个具备再现中继方式的功能的中继站和一个具备非再现中继方式的中继站。但不限定具备各个功能的中继站的数目。移动通信系统例如也可包括两个以上的具备再现中继方式的功能的中继站。此时，基站30可以变更重发请求信号的发送目的地，以在每次请求重发时变更进行再现中继的中继站。
另外，中继站20b和20c也可与在实施方式1说明的中继站20相同地，具备再现中继方式和非再现中继方式的双方的功能。此时，各个中继站20b和20c例如根据来自移动台10或基站30的指示，使用不同的中继方式。
另外，在本实施方式中，通过将移动台10作为无线发送装置使用，并将基站30作为无线接收装置使用，从而在上行线路的数据传输中，能够实现前述的作用效果，而通过将基站30作为无线发送装置使用，并将移动台10作为无线接收装置使用，从而在下行线路的数据传输中，也能够实现前述的作用效果。
(实施方式4)
图13是表示本发明实施方式4的移动通信系统的结构的图。图13的移动通信系统1b除了在实施方式1说明的移动台10和在实施方式2说明的中继站20b和20c之外，还包括基站30a。
图14是表示基站30a的结构的方框图。基站30a包括天线301、无线接收单元302、解调单元303、缓存单元304、合成单元305、解码单元306、差错检测单元307、接收质量判定单元308、重发请求信号生成单元309、编码单元310、调制单元311和无线发送单元312。
无线接收单元302通过天线301接收从中继站20b和20c发送的中继信号。无线接收单元302对从中继站20b和20c接收的中继信号进行规定的无线接收处理(例如，下变频、A/D转换等)。无线接收处理后的中继信号被输出到解调单元303和接收质量判定单元308。
解调单元303对从无线接收单元302所输入的中继信号，即，分别从中继站20b和20c接收的中继信号进行解调。将解调后的中继信号暂时存储于缓存单元304。另外，解调后的中继信号被输出到合成单元305。
在缓存单元304中，设定有初始值“0”。另外，在从解调单元303输入中继信号时，存储该中继信号。
合成单元305将从解调单元303输入的中继信号与存储在缓存单元304的信号进行合成。在第一次中继时，缓存单元304存储着“0”，因此从解调单元303输入的中继信号直接成为合成单元305的输出信号。在再次中继时，缓存单元304中存储着上次中继时的中继信号，因此从解调单元303所输入的中继信号与存储在缓存单元304中的中继信号所合成的信号，成为合成单元305的输出信号。
解码单元306对从合成单元305输出的中继信号进行纠错解码。
差错检测单元307对由解码单元306解码的中继信号进行差错检测。在本实施方式中，差错检测单元307使用CRC(Cyclic Redundancy Check)来进行差错检测。但是，可使用的差错检测方法不限于CRC，还可使用垂直奇偶校验、水平奇偶校验、汉明码等，以取代CRC。
差错检测的结果，在检测出差错时(CRC：NG)，差错检测单元307不将所解码的中继信号作为接收信号而输出。并且，此时，将检测出差错的意旨通知给接收质量判定单元308。另一方面，差错检测的结果，在未检测出差错时(CRC：OK)，差错检测单元307将所解码的中继信号作为接收信号而输出。并且，此时，存储在缓存单元304中的中继信号被丢弃，缓存单元304的值恢复为初始值。
接收质量判定单元308在从差错检测单元307接收意指检测出差错的通知时，对从无线接收单元302输入的中继信号的接收质量进行判定。具体而言，接收质量判定单元308将接收质量判定结果通知给重发请求信号生成单元309。
重发请求信号生成单元309基于所通知的接收质量判定结果而生成重发请求信号，并输出到无线发送单元312。判定接收质量和生成重发请求信号的具体动作将后述。
编码单元310对发往移动台10的发送信号进行纠错编码，调制单元311对由编码单元310编码的发送信号进行调制。无线发送单元312对所调制的发送信号进行规定的无线发送处理(例如，D/A转换、上变频等等)，并将无线发送处理后的发送信号从天线301发送出去。
下面，说明基站30a的动作例，尤其说明判定接收质量的动作和生成重发请求信号的动作的具体例。图15是用于说明在基站30a中的动作的一个例子的流程图。
首先，在基站30a中，无线接收单元302接收中继信号(步骤S301)。然后，解调单元303对所接收的中继信号进行解调(步骤S302)。合成单元305将所解调的中继信号与存储在缓存单元304中的信号进行合成。另外，解调后的中继信号存储于缓存单元304(步骤S303)。
然后，解码单元306对作为合成单元305的输出信号的中继信号进行解码(步骤S304)。差错检测单元307对所解码的中继信号进行差错检测(步骤S305)。差错检测的结果，在未检测出差错时(S305：“是”)，将所解码的中继信号作为接收信号输出。此时，存储在缓存单元304中的中继信号被丢弃，缓存单元304的值恢复为初始值(步骤S306)。
另外，差错检测的结果，在检测出差错时(S305：“否”)，接收质量判定单元308对从无线接收单元302输入的中继信号的接收质量进行判定(步骤S307)。将接收质量判定结果通知给重发请求信号生成单元309。
这里，具体地说明在步骤S307的判定接收质量的动作。在接收质量判定单元308，设定阈值Th2作为用于无差错地接收分组(中继信号)所需的接收质量。也就是说，在所接收的中继信号的接收质量独自超过阈值Th2，或通过合成超过阈值Th2时，能够正确地接收该信号。图16A表示在第一次中继时接收的、从中继站20b接收的中继信号的接收质量Q_1。在该例中，因为接收质量Q_1在阈值Th2以下，所以可知需要进行再次中继(重发)。因此，接收质量判定单元308估计从中继站20c接收的中继信号的接收质量Q_2(参照图16B)。该值可以是预先设定的值，也可以是数个分组前的时刻的实测值。
如图16C所示，接收质量判定单元308将测定出的接收质量Q_1与估计出的接收质量Q_2进行合计。然后，通过比较该合计值和阈值Th2，从而判定除了中继站20c之外，是否还需要由中继站20b进行再次中继。如果该合计值超过阈值Th2，则接收质量判定单元308判定不需中继站20b再次中继，并且决定仅使中继站20c进行再次中继。如果该合计值在阈值Th2以下，则接收质量判定单元308判定中继站20b需要进行再次中继，并且决定使中继站20b和20c的双方进行再次中继。
另外，在本实施方式中，使用用于与接收质量Q_1和Q_2的合计值进行比较的阈值，但也可使用如下阈值，即，通过仅与接收质量Q_1进行比较，能够判定除了中继站20c之外，是否还需要由中继站20b进行再次中继的阈值。
步骤S307之后，进行步骤S308和步骤S309的其中一方。
在决定仅使中继站20c进行再次中继时(S307：“是”)，重发请求信号生成单元309生成重发请求信号(NACK)，它用于仅使中继站20c进行再次中继并进行再现中继信号的发送。无线发送单元312将所生成的重发请求信号(NACK)发送到中继站20c(步骤S308)。
另一方面，在决定使中继站20b和20c的双方进行再次中继时(S307：“否”)，重发请求信号生成单元309生成重发请求信号(NACK)，用于使中继站20b和20c进行再次中继，并使中继站20b和20c进行再现中继信号的发送和非再现中继信号的重发。无线发送单元312将所生成的重发请求信号(NACK)发送到中继站20b和20c(步骤S309)。
下面，使用图17说明移动通信系统1b的整个系统的动作例。
首先，在帧1中，移动台10将数据信号(发送信号)发送到中继站20b和20c。中继站20b将由发送信号获得的非再现中继信号发送到基站30a。非再现中继信号的生成不会造成起因于再现处理的延迟，因此在帧1中发送非再现中继信号。另一方面，中继站20c将由发送信号获得的再现中继信号存储于其内部，因此在此时刻，不进行再现中继信号的发送。
基站30a判定所接收的非再现中继信号是否有差错。判定的结果，在检测出差错，因而判定为接收质量较低(例如阈值Th2以下)时，基站30a在帧2中，将重发请求信号(NACK)除了发送到具备再现中继方式的功能的中继站20c外，还发送到具备非再现中继方式的功能的中继站20b。
接收了重发请求信号(NACK)的中继站20b，因为在进行非再现中继信号的重发时需要从移动台10重新接收数据信号，因此在帧2中，将所接收的重发请求信号(NACK)转发到移动台10。
中继站20c响应从基站30a接收的重发请求信号(NACK)，在帧3中，将再现中继信号发送到基站30a。另外，移动台10响应从中继站20b接收的重发请求信号(NACK)，在帧3中，将数据信号(重发信号)发送到中继站20b。在帧3中，中继站20b将由重发信号获得的非再现中继信号发送到基站30a。因此，基站30a能够同时接收从中继站20b重发的非再现中继信号和从中继站20c发送的再现中继信号，并能够将这些信号进行合成。
这样，根据本实施方式，判定在发送再现中继信号的同时，是否需要进行非再现中继信号的重发，在判定为需要进行非再现中继信号的重发时，发送重发请求，它用于请求进行再现中继信号的发送和非再现中继信号的重发的双方，在判定无需进行非再现中继信号的重发时，发送重发请求，它用于仅请求进行再现中继信号的发送。因此，在再次中继时，能够实现分集效果。另外，能够预测到在再次中继时，即使没有实现分集效果也能够无差错地接收中继信号的情况下，则可控制为不进行分集发送。
另外，在本实施方式中，为了方便，举例说明移动通信系统，它包括一个具备再现中继方式的功能的中继站和一个具备非再现中继方式的功能的中继站。但是，不限定具备各个功能的中继站的数目。移动通信系统例如也可包括两个以上的具备再现中继方式的功能的中继站。此时，基站30可以变更重发请求信号的发送目的地，以在每次请求重发时变更进行非再现中继或再现中继的中继站。
另外，在本实施方式中，通过将移动台10作为无线发送装置使用，并将基站30作为无线接收装置使用，从而在上行线路的数据传输中，能够实现前述的作用效果，而通过将基站30作为无线发送装置使用，并将移动台10作为无线接收装置使用，从而在下行线路的数据传输中，也能够实现前述的作用效果。
另外，在本实施方式中，在中继站20b进行非再现中继信号的重发时，发送由移动台10所重发的信号获得的非再现中继信号，但也可重发由移动台10第一次所发送的信号获得的非再现中继信号。
另外，在本实施方式中，重发请求信号生成单元309基于所通知的接收质量判定结果而生成重发请求信号。但是，重发请求信号生成单元309在差错检测的结果，检测出差错时，也可不考虑接收质量判定结果而生成重发请求信号(NACK)，它用于请求进行再现中继信号的发送和非再现中继信号的重发。
另外，用于上述各个实施方式的说明中的各功能块通常被作为集成电路的LSI来实现。这些块既可以被单独地集成为一个芯片，也可以一部分或全部被集成为一个芯片。
虽然此处称为LSI，但根据集成程度，可以被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、或特大LSI(Ultra LSI)。
另外，实现集成电路化的方法不仅限于LSI，也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在LSI制造后编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array)，或者可重构LSI内部的电路单元的连接和设定的可重构处理器。
再者，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术的出现，如果能够出现替代LSI集成电路化的新技术，当然可利用新技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
本说明书根据2005年2月22日申请的日本专利申请第2005-045974号。其内容全部包含于此。
工业实用性
本发明的无线通信方法、中继站装置和无线接收装置，可适用于对发送信号进行中继的无线通信系统中所使用的基站装置、移动台装置和中继站装置等。

Claims (9)

1.一种无线通信方法，用于具有无线发送装置、中继站装置和无线接收装置的无线通信系统，该无线通信方法包括：
发送步骤，将发送信号从无线发送装置发送到中继站装置；
第一中继步骤，将由所述发送步骤所发送的发送信号获得的非再现中继信号，从中继站装置发送到无线接收装置；
请求步骤，基于无线接收装置对所述第一中继步骤所发送的非再现中继信号的接收结果，从无线接收装置发送对发送信号的重发请求；以及
第二中继步骤，根据所述请求步骤所发送的重发请求，将由所述发送步骤所发送的发送信号获得的再现中继信号，从中继站装置发送到无线接收装置。
2.如权利要求1所述的无线通信方法，其中，
还包括：测定步骤，测定在所述发送步骤所发送的发送信号在中继站装置中的接收质量，
所述第一中继步骤在接收质量高于规定电平时，发送非再现中继信号，在接收质量为规定电平以下时，发送再现中继信号。
3.如权利要求2所述的无线通信方法，其中，
还包括：差错检测步骤，对所述发送步骤所发送的发送信号进行差错检测，
所述第一中继步骤在接收质量为规定电平以下并且所述差错检测步骤未检测出差错时，发送再现中继信号，在接收质量为规定电平以下并且所述差错检测步骤检测出差错时，不发送非再现中继信号和再现中继信号的任何一方。
4.如权利要求1所述的无线通信方法，其中，
中继站装置包括第一中继站装置和第二中继站装置，
所述第一中继步骤从第一中继站装置发送非再现中继信号，
所述第二中继步骤从第二中继站装置发送再现中继信号。
5.如权利要求4所述的无线通信方法，其中，
还包括：第三中继步骤，在所述第二中继步骤，从第二中继站装置发送再现中继信号，同时将非再现中继信号从第一中继站装置重发到无线接收装置。
6.如权利要求5所述的无线通信方法，其中，
还包括：转发步骤，将所述请求步骤所发送的重发请求转发到无线发送装置；以及
重发步骤，根据所述转发步骤所转发的重发请求，将发送信号从无线发送装置重发到第一中继站装置，
所述第三中继步骤发送由所述重发步骤所重发的发送信号获得的非再现中继信号。
7.如权利要求5所述的无线通信方法，其中，
还包括：判定步骤，基于无线接收装置对所述第一中继步骤所发送的非再现中继信号的接收结果，判定是否需要进行所述第三中继步骤，
在被判定为需要进行所述第三中继步骤时，所述请求步骤发送第一重发请求，请求进行所述第二中继步骤和所述第三中继步骤的双方，在被判定为无需进行所述第三中继步骤时，所述请求步骤发送第二重发请求，仅请求进行所述第二中继步骤。
8.一种中继站装置，对从无线发送装置发送的信号进行中继，该中继站装置包括：
接收单元，接收从无线发送装置发送的发往无线接收装置的信号；
生成单元，由所接收的发往无线接收装置的信号，生成非再现中继信号和再现中继信号；以及
发送单元，在将发往无线接收装置的信号进行第一次中继时，发送非再现中继信号，在根据从无线接收装置发送的重发请求，将发往无线接收装置的信号进行再次中继时，发送再现中继信号。
9.一种无线接收装置，包括：
接收单元，接收非再现中继信号和再现中继信号，所述非再现中继信号由无线发送装置所发送的发送信号获得，且从第一中继站装置发送，而所述再现中继信号由无线发送装置所发送的发送信号获得，且从第二中继站装置发送；
判定单元，基于所述接收单元的非再现中继信号的接收结果，判定是否需要与再现中继信号的发送一起进行的非再现中继信号的重发；以及
发送单元，在被判定为需要重发非再现中继信号时，发送第一重发请求，请求进行再现中继信号的发送和非再现中继信号的重发的双方，在被判定为无需重发非再现中继信号时，发送第二重发请求，仅请求进行再现中继信号的发送。
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