CN1237841C - 无线通信系统、基站、中继台、移动台、及分组发送控制方法 - Google Patents

无线通信系统、基站、中继台、移动台、及分组发送控制方法 Download PDF

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Abstract

提供一种无线通信系统。多中继段的中继台根据例如从移动台发送的分组的自身台干涉电平计算出期望信号电平，将该期望信号电平通知移动台，移动台根据该期望信号电平计算出分组的发送功率量，根据该发送功率量判断是否可向期望信号电平通知源进行分组发送，相对判断可能的作为通知源的台使用上述发送功率量的功率进行分组发送。此时，可由用于信号发送的多个信道组1、2的分配减轻干涉信号。相对于过去的CSMA和TDMA方式的多中继段方式的信号冲突，通过适用CDMA方式，作为可容许的干涉进行处理，由多中继段传输的信道群的组化和由来自其它台的干涉电平进行的传输控制，可减轻终端隐蔽问题等，提高系统全体的处理能力。

Description

无线通信系统、基站、中继台、 移动台、及分组发送控制方法
技术领域
本发明涉及一种利用了多中继段技术的无线通信系统、基站、中继台、移动台、及分组发送控制方法，该多中继段技术利用中继台的多中继段进行移动台与基站的连接。
在本发明的无线通信系统中，作为与1个通信有关的台可列举出“基站”、“中继台”、“移动台”这样3者，但在以下说明中，“基站”指可通过核心网络与其它基站连接的台，“移动台”指最初要求了分组发送或最后接收分组(即成为分组到达目的地)的终端，“中继台”指起到将来自移动台的分组中继到基站或将来自基站的分组中继到移动台的功能的终端。
另外，“分组发送方向”为在上述无线通信系统中从移动台到基站的“上行方向”和从基站到移动台的“下行方向”的总称，在下面说明中，“上行方向”、“下行方向”也按上述意义使用。另外，“中继段数”为示出由存在于作为发送侧起点的台与本台之间的台进行中继的次数。例如，在上行方向的通信的场合，当移动台进行通信时，为由存在于基站与移动台之间的移动台或中继台进行中继的次数，具体地说，基站的中继段数为0，可直接通信的移动台的中继段数为1，其它移动台或中继台的中继段数在进行中继时每次增加1个。后述的发明的实施形式的中继段数指上述“移动台进行通信时由存在于基站与移动台之间的移动台或中继台进行中继的次数”。另外，在下行方向通信的场合，当基站进行通信时，指由存在于基站与移动台之间的基站或中继台进行中继的次数。
背景技术
在过去的蜂窝移动通信系统中，移动台选择在一定期间内可获得最高接收信号电平的基站，与该基站进行直接通信，从而参加到网络。此时，即使为发送最大信号功率的场合，如来自基站的接收信号电平未达到所需要的值，则移动台不能确立与基站的通信。
为了解决该问题，提出了多中继段方式，该多中继段方式在不能与基站直接通信的场合，中继其它移动台，与基站进行通信。例如，虽然图1所示移动台14能够与基站12直接通信，但移动台11由于在与基站12之间存在障碍物15，所以不能直接与基站12通信。此时，具有中继功能的另一的移动台13作为中继台中继移动台11与基站12之间的通信，从而实现移动台11与基站12间的通信。
按照这样的多中继段方式，由于可使处于基站的电波到达不了的区域的移动台的通信成为可能，所以，可使由于高楼和地形的原因变得困难的布局简易化。另外，在过去的方法中，需要仅由基站的蜂窝区域覆盖全部服务区域，而通过导入多中继段方式，即使在蜂窝之间存在间隙的场合，也可由多中继段进行移动台的通信，所以，可减少基站数量，从而可减少网络构筑所需要的成本。
但是，在此之前提出的基于CSMA的多中继段方式中，会发生终端隐蔽问题(由于邻接的台以相同频率发送信号，所以，位于这些邻接的台的无线区域的重区域的台因两个接收电波的冲突变得不能接收信号(例如参照发表于“IEEE communication magazine(2001)”的论文(题名：“Does IEEE 802.11 MAC protocoa work well on multihop wirelessad-hoc networks”，作者：Shugong Xu，et.AI))，该终端隐蔽问题等带来的通信量增加和系统的处理能力下降的问题依然未得到解决。
如以上说明的那样，在过去的蜂窝移动通信系统中，基站的配置对服务区域的范围影响很大，存在移动台在基站电波的接收信号电平低的区域不能确立通信的问题。另外，过去的使用CSMA和TDMA方式的多中继段方式虽然有希望作为可使上述不能通信的移动台进行通信的装置，但中继台的配置会产生终端隐蔽问题等，导致通信量增加和系统的处理能力下降。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而作出的，其目的在于提供一种可在避免通信量增加和系统的处理能力下降的同时与中继台无关地使移动台更可靠地确立通信的无线通信系统、基站、中继台、移动台、及分组发送控制方法。
为了达到上述目的，本发明的无线通信系统包括基站、移动台和具有由多中继段进行分组传输的中继功能的中继台，并且基于无线分组传输方式进行通信，其特征在于：上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台具有：干扰电平测量装置，测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；期望信号电平计算装置，计算用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；和期望信号电平通知装置，向上述发送侧的台通知所计算出的期望信号电平，上述发送侧的台具有：发送功率量计算装置，计算用于实现上述接收侧的台所通知的期望信号电平的分组的发送功率量；和判断装置，根据上述发送功率量计算装置计算出的发送功率量与规定的基准值的比较结果，或者根据基于多个接收侧的台发出的期望信号电平计算出的、与多个接收侧的台有关的发送功率量的相对比较结果，来判断是否可向上述接收侧的台发送分组。
在某一分组传输的局面，基站、移动台、中继台都可能成为“接收侧的台”。同样，基站、移动台、中继台都可能成为“发送侧的台”。
即，在分组传输的接收侧的台，当接收分组时，由干扰电平测量装置测量干扰电平，期望信号电平计算装置根据测量获得的干扰电平计算出期望信号电平，期望电平通知装置将计算出的期望信号电平通知发送侧的台。在发送侧的台，由发送信号功率量计算装置根据通知的期望信号电平计算出分组的发送信号功率量，由判断装置根据计算出的发送信号功率量判断是否可向接收侧的台发送分组。这样根据接收侧的台的干扰信号，由发送侧的台进行判断连接目的地搜索和是否可进行分组发送的判断的分组发送控制。这样，在发送侧的台，接收根据接收侧的台的干扰电平求出的期望信号电平的通知，根据该期望信号电平计算出分组的发送信号功率量，根据计算出的发送信号功率量，判断是否可向接收侧的台发送分组，所以，可实现是否可进行与接收侧的台的干扰电平对应的适当的分组发送的判断，同时，可与中继台的配置无关地回避终端隐蔽问题、通信量的增加、及系统的处理量下降等问题。
另外，上述无线通信系统的特征在于：相应于接收侧的台的干扰电平判断是否可进行分组发送，这一点与不根据干扰电平而是根据干扰信号判断是否可进行分组发送的CSMA/CD方式不同。
另外，本发明的无线通信系统包括基站、移动台和具有由多中继段进行分组传输的中继功能的中继台，并且基于无线分组传输方式进行通信，其特征在于：上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台具有：干扰电平测量装置，测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；期望信号电平计算装置，计算用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；判断装置，就上述干扰电平、上述期望信号电平、控制信号的接收电平，以及从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，根据与各自的相关规定基准值进行比较后得到的比较结果，来判断是否可以发送来自上述一个中继段上的发送侧的台的分组；和通知装置，与上述判断装置的判断结果相对应地将上述期望信号电平通知给上述发送侧的台。
即，在分组传输的接收侧的台，当接收分组时，由干扰电平测量装置测量干扰电平，由期望信号电平计算装置根据测量获得的干扰电平计算出期望信号电平。判断装置根据干扰电平、期望信号电平、控制信号的接收电平、及从成为发送侧起点的台到自身台的中继段数的至少1个判断是否可进行上述发送侧的台的分组发送，通知装置相应于判断装置的结果将期望信号电平通知发送侧的台。这样根据接收侧的台的干扰电平、期望信号电平、控制信号的接收电平、及从成为发送侧起点的台到自身台的中继段数的至少1个由接收侧的台判断是否可进行发送侧的台的分组发送，相应于判断结果将期望信号电平通知发送侧的台。这样，可根据接收侧的台的干扰电平、期望信号电平、控制信号的接收电平、及从成为发送侧起点的台到自身台的中继段数的至少1个在接收侧的台适当地判断是否可进行发送侧的台的分组发送。
在上述那样的无线通信系统中，最好接收侧的台还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
作为由上述干扰电平测量装置测量的干扰电平是在分组的接收中使用的信道组的自身台中的干扰电平。
另外，作为适用本发明的上述无线分组传输方式，虽然没有特别限定，但特别是使用相同频率和同一时间由编码确定用户的方式(例如CDMA、OFCDM)较合适。特别是本发明的无线分组传输方式最好使用CDMA方式，其适用例将在后面说明。
另外，为了达到上述目的，本发明的无线通信系统包括基站、移动台、具有分组传输的中继功能的中继台，分组传输的无线复用方式使用CDMA；其特征在于：上述基站或上述中继台具有在接收分组时测量用于接收的信道组的自身台的干扰电平的干扰电平测量装置、根据测量得到的干扰电平计算出期望信号电平的期望信号电平计算装置、及向上述移动台通知计算出的期望信号电平的期望信号电平通知装置；上述移动台具有根据从上述基站或上述中继台通知的期望信号电平计算出分组的发送信号功率量的发送信号功率量计算装置和根据由上述发送信号功率量计算装置计算出的发送信号功率量判断是否可向作为上述期望信号电平的通知源的台进行分组发送的判断装置。
即，在基站或中继台，期望信号电平计算装置根据从移动台发送的分组的接收信号电平和自身台的干扰电平计算出期望信号电平，期望信号电平通知装置向上述移动台通知计算出的期望信号电平。在移动台，发送信号功率量计算装置根据通知的期望信号电平计算出分组的发送信号功率量，判断装置根据计算出的发送信号功率量判断可否向作为该期望信号电平的通知源的台发送分组。这样，根据基站或中继台的干扰电平，由移动台根据连接目的地搜索和分组发送的可否判断进行分组发送控制。这样，在移动台，接收根据对方台的干扰电平求出的期望信号电平的通知，根据该期望信号电平计算出分组发送信号功率量，根据计算出的发送信号功率量判断可否向该对方台进行分组发送，所以，可实现与对方台的干扰电平相应的适当的分组发送可否判断，同时，可与中继台的配置无关地避免终端隐蔽问题、通信量增加及系统处理能力下降等的问题。
另外，本发明不仅可适用于从移动台通过中继台向基站的上行方向的分组发送，而且可适用于从基站通过中继台向移动台的下行方向的分组发送，本发明的无线通信系统包括基站、移动台、具有分组传输的中继功能的中继台，分组传输的无线复用方式使用CDMA；其特征在于：上述基站、上述中继台、及上述移动台分别具有在接收分组时测量用于接收的信道组的自身台的干扰电平的干扰电平测量装置、根据测量得到的干扰电平计算出期望信号电平的期望信号电平计算装置、向作为上述分组的发送源的台通知计算出的期望信号电平的期望信号电平通知装置、在发送或中继分组的场合根据从其它台通知的期望信号电平计算出分组的发送信号功率量的发送信号功率量计算装置、及根据由上述发送信号功率量计算装置计算出的发送信号功率量判断是否可向作为上述期望信号电平的通知源的台进行分组发送的判断装置。
这样，基站、中继台、及移动台都通过设置①干扰电平测量装置、②期望信号电平计算装置、③期望信号电平通知装置、④发送信号功率量计算装置、⑤判断装置，从而在上行方向和下行方向的分组发送中，由基站、中继台、及移动台通过基于发送对方台的干扰电平的连接目的地搜索和分组发送的可否判断进行分组发送控制。
例如，在按下行方向从基站向1个中继台进行分组发送的场合，在该1个中继台由期望信号电平计算装置根据从基站发送的分组的接收电平和自身台的干扰电平计算出期望信号电平，由期望信号电平通知装置向上述基站通知计算出的期望信号电平。在基站，由发送信号功率量计算装置根据通知的期望信号电平计算出分组的发送信号功率量，由判断装置根据计算出的发送信号功率量判断是否可向作为向该期望信号电平的通知源的台进行分组发送。这样，即使在下行方向通信中，也可实现与对方台的干扰电平相应的适当的分组发送的可否判断，同时，可与中继台的配置无关地避免终端隐蔽问题、通信量增加及系统处理能力下降等的问题。
在上述各种无线通信系统中，最好作为其构成部分的基站、移动台、中继台分别具有以下装置(功能)。
即，上述基站最好还具有保持装置，该保持装置保持有与可与自身台直接通信的移动台和中继台有关的识别信息，和与不能与自身台直接通信但可与中继台直接通信的移动台和中继台有关的识别信息。
另外，最好上述基站还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平、自身台的干涉电平、及从成为发送侧起点的台到自身台的中继段数的至少1个决定成为分组发送的目的地的移动台或中继台。
作为由上述发送目的地决定装置和后述的发送目的地决定装置决定发送目的地的方法，例如可列举出使中继段数为最小的方法(图7)和选择根据控制信号的接收SIR和控制信号发送源的干涉电平计算出的相对的发送信号功率最小的台的方法(图8)等。这些方法将在后面说明。
另外，上述基站最好还具有信道组选择装置，根据分组的发送方向选择用于收发的信道组；和信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上后发送。
另外，上述移动台最好还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平或从基站到自身台的中继段数决定成为分组发送的目的地的基站或中继台。
另外，上述移动台最好还具有信道组选择装置，根据从基站到自身台的中继段个数或分组的发送方向这两者或其中之一来选择用于收发的信道组；和信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上后发送。
另外，上述中继台最好还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平或从成为发送侧起点的台到自身台的中继段数决定成为分组中继的发送目的地的台。
另外，上述中继台最好还具有：解码装置，通过使从移动台、基站及其它中继台接收到的信号反扩散来解码成信息序列信号；和扩散信号生成装置，通过使解码后的信息序列信号扩散来生成扩散信号。
另外，在上述中继台至少具有上述发送功率量计算装置的情况下，将由上述发送功率量计算装置计算出的发送功率分配给由上述扩散信号生成装置生成的扩散信号，并进行该扩散信号的发送。
另外，上述中继台最好还具有：信道组选择装置，根据从基站到自身台的中继段个数或分组的发送方向这两者或其中之一来选择用于收发的信道组；和信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上后发送。
本发明的中继台也可由具有上述移动台功能的台或设置于交通工具或位置固定的设施中的中继装置构成。
本发明除了作为无线通信系统的发明以外，作为构成该系统的基站、移动台、中继台的各发明，也可获得同样的作用和效果。即，可如以下那样说明。
本发明的基站与移动台和具有分组传输中继功能的中继台一起构成基于无线分组传输方式进行通信的无线通信系统，其特征在于：作为上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台的功能，该基站具有：干扰电平测量装置，测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；期望信号电平计算装置，计算用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；和期望信号电平通知装置，将计算出的期望信号电平通知给上述分组的发送侧的台。
作为由干扰电平测量装置测量的干扰电平是在分组的接收中使用的信道组的自身台中的干扰电平。
另外，本发明的基站与移动台和具有分组传输中继功能的中继台一起构成分组传输的无线复用方式使用CDMA的无线通信系统；其特征在于：包括当接收分组时测量用于接收的信道组的自身台的干扰电平的干扰电平测量装置、根据测量得到的干扰电平计算期望信号电平的期望信号电平计算装置、及将计算出的期望信号电平通知上述分组发送侧的台的期望信号电平通知装置。
另外，本发明的基站与移动台和具有分组传输中继功能的中继台一起构成分组传输的无线复用方式使用CDMA的无线通信系统；其特征在于：包括当接收分组时测量用于接收的信道组的自身台的干扰电平的干扰电平测量装置、根据测量得到的干扰电平计算期望信号电平的期望信号电平计算装置、及将计算出的期望信号电平通知成为上述分组发送源的台的期望信号电平通知装置、在分组发送的场合根据从其它台通知的期望信号电平计算出分组的发送信号功率量的发送信号功率量计算装置、及根据由上述发送信号功率量计算装置计算出的发送信号功率量判断是否可向作为上述期望信号电平的通知源的台进行分组发送的判断装置。
另外，该基站最好还具有还具有保持装置，该保持装置保持有与可与自身台直接通信的移动台和中继台有关的识别信息和与不能与自身台直接通信但可与中继台直接通信的移动台和中继台有关的识别信息。
另外，最好上述基站还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平，和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
另外，上述基站最好还具有：信道组选择装置，根据分组的发送方向选择用于收发的信道组；和信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上后发送。
本发明的移动台与基站和具有分组传输中继功能的中继台一起构成基于无线分组传输方式进行通信的无线通信系统，其特征在于：作为上述分组传输的一个中继段上的发送侧的台的功能，该移动台具有：发送功率量计算装置，计算用于实现分组的发送侧的台所通知的期望信号电平的分组的发送功率量；和判断装置，根据由上述发送功率量计算装置计算出的发送功率量与规定的基准值的比较结果，或者根据基于多个接收侧的台发出的期望信号电平计算出的与多个接收侧的台有关的发送功率量的相对比较结果，来判断是否可向上述接收侧的台进行分组发送。
另外，上述移动台作为上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台的功能，还具有：干扰电平测量装置，测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；期望信号电平计算装置，算出用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；和期望信号电平通知装置，向上述分组的发送侧的台通知计算出的期望信号电平。
此时，作为由干扰电平测量装置测量的干扰电平是在分组的接收中使用的信道组的自身台中的干扰电平。
另外，本发明的移动台与基站和具有分组传输中继功能的中继台一起构成分组传输的无线复用方式使用CDMA的无线通信系统；其特征在于：包括根据从上述基站或上述中继台通知的期望信号电平计算出分组的发送信号功率量的发送信号功率量计算装置和根据由上述发送信号功率量计算装置计算出的发送信号功率量判断是否可向作为上述期望信号电平的通知源的台进行分组发送的判断装置。
上述移动台最好还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平，和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
另外，上述移动台最好还具有：信道组选择装置，根据从基站到自身台的中继段个数或分组的发送方向这两者或其中之一来选择用于收发的信道组；和信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上后发送。
本发明的中继台与基站和移动台一起构成基于无线分组传输方式进行通信的无线通信系统，并且具有分组传输的中继功能，其特征在于：作为上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台的功能，该中继台具有：干扰电平测量装置，测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；期望信号电平计算装置，计算用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；和期望信号电平通知装置，将计算出的期望信号电平通知给上述分组的发送侧的台。
上述中继台作为上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台的功能，还具有判断装置，该判断装置就上述干扰电平、上述期望信号电平、控制信号的接收电平，和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，根据与各自的相关规定基准值比较后得到的比较结果，来判断是否可以发送来自上述一个中继段上的发送侧的台的分组，上述期望信号电平通知装置与上述判断装置的判断结果相对应地将上述期望信号电平通知给发送侧的台。
作为由干扰电平测量装置测量的干扰电平是在分组的接收中使用的信道组的自身台中的干扰电平。
另外，本发明的中继台与基站和移动台一起构成分组传输的无线复用方式使用CDMA的无线通信系统，并且具有分组传输的中继功能；其特征在于：包括当接收分组时测定用于接收的信道组的自身台的干涉电平的干涉电平测定装置、根据测定得到的干涉电平计算期望信号电平的期望信号电平计算装置、及将计算出的期望信号电平通知上述分组发送侧的台的期望信号电平通知装置。
另外，本发明的中继台作为上述分组传输的一个中继段上的发送侧的台的功能，还具有：发送功率量计算装置，计算用于实现上述接收侧的台所通知的期望信号电平的分组的发送功率量；和判断装置，根据由上述发送功率量计算装置计算出的发送功率量与规定的基准值的比较结果，或者根据基于多个接收侧的台发出的期望信号电平计算出的与多个接收侧的台有关的发送功率量的相对比较结果，来判断是否可向上述接收侧的台进行分组发送。
另外，上述中继台最好还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平，和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
另外，上述中继台最好还具有解码装置，通过使从移动台、基站及其它中继台接收到的信号反扩散来解码成信息序列信号；和扩散信号生成装置，通过使解码后的信息序列信号扩散来生成扩散信号。
另外，上述中继台在至少具有上述发送功率量计算装置的情况下，将由上述发送功率量计算装置计算出的发送功率分配给由上述扩散信号生成装置生成的扩散信号，并进行该扩散信号的发送。
另外，上述中继台最好还具有：信道组选择装置，根据从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数来选择用于收发的信道组；和信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上后发送。
另外，中继台也可由具有上述移动台功能的台或设置于交通工具或位置固定的设施中的中继装置构成。
本发明除了作为无线通信系统的发明和构成该系统的基站、移动台、中继台的各发明以外，也可作为在无线通信系统中实施的分组发送控制方法的发明，获得同样的作用和效果。即，可如以下那样说明。
本发明的无线通信系统的分组发送控制方法中的无线通信系统包括基站、移动台和具有由多中继段进行分组传输的中继功能的中继台，并且基于无线分组传输方式进行通信，其特征在于，该分组发送控制方法包括以下步骤：干扰电平测量步骤，由上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；期望信号电平计算步骤，由该接收侧的台计算用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；期望信号电平通知步骤，由该接收侧的台向发送侧的台通知计算出的期望信号电平；发送功率量计算步骤，由上述发送侧的台计算用于实现上述所通知的期望信号电平的分组的发送功率量；判断步骤，由该发送侧的台根据计算出的发送功率量与规定的基准值的比较结果，或者根据基于多个接收侧的台发出的期望信号电平计算出的与多个接收侧的台有关的发送功率量的相对比较结果，来判断是否可向上述接收侧的台发送分组；和分组发送步骤，由该发送侧的台利用与该接收侧的台相关的发送功率量的功率向被判断为可进行分组发送的接收侧的台发送分组。
在某一分组传输的局面，基站、移动台、中继台都可能成为“接收侧的台”。同样，基站、移动台、中继台都可能成为“发送侧的台”。
本发明的分组发送控制方法在由无线通信系统从移动台通过中继台向基站发送分组时实施，该无线通信系统包括基站、移动台、具有分组传输的中继功能的中继台，分组传输的无线复用方式使用CDMA；其特征在于：具有由分组接收侧的台测定接收了分组的自身台的干涉电平的干涉电平测定工序、由该接收侧的台根据测定得到的干涉电平计算出期望信号电平的期望信号电平计算工序、由该接收侧的台向上述分组发送侧的台通知计算出的期望信号电平的期望信号电平通知工序、由上述发送侧的台根据上述通知的期望信号电平计算出分组的发送信号功率量的发送信号功率量计算工序、由该发送侧的台根据计算出的发送信号功率量判断是否可向上述接收侧的台发送分组的判断工序、及该发送侧的台相对判断可进行分组发送的接收侧的台使用与该接收侧的台相关的发送信号功率量的功率进行分组发送的分组发送工序。
另外，最好还包括移动台发送目的地决定步骤，由作为上述接收侧的台的移动台根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平以及从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
另外，上述分组发送控制方法最好还包括基站发送目的地决定步骤，由作为上述接收侧的台的基站根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平以及从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
另外，上述分组发送控制方法最好还包括中继台发送目的地决定步骤，由作为上述接收侧的台的中继台根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平以及从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
另外，上述分组发送控制方法最好还包括：解码步骤，由上述中继台通过使从移动台、基站及其它中继台接收到的信号反扩散来解码成信息序列信号；和扩散信号生成步骤，由该中继台通过使解码后的信息序列信号扩散而生成扩散信号。
另外，上述分组发送控制方法最好还包括：信道组选择步骤，由上述移动台和上述中继台根据从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数或分组的发送方向这两者或其中之一来选择用于收发的信道组，并由上述基站根据分组的发送方向选择用于收发的信道组；和信号发送步骤，由上述移动台、上述中继台和上述基站将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道后发送。
另外，在上述分组发送控制方法中，如以下那样，最好进行传输信道向多个信道组的分割和向上行信号和下行信号的分配。
例如，在上述信道组选择步骤中，将用于信号传输的传输信道分成2个信道组，在基站、中继台及移动台中，共同地将一个信道组分配给移动台作为发送源的上行信号，将另一个信道组分配给基站作为发送源的下行信号。另外，在上述信道组选择步骤中，将用于信号传输的传输信道分成4个信道组，在基站、从基站起的第偶数个中继台以及从与移动台相关的基站起的中继段个数为偶数情况下的该移动台中，共同地将第1信道组分配给基站作为发送源的下行信号，将第2信道组分配给移动台作为发送源的上行信号，在从基站起的第奇数个中继台和从与移动台相关的基站起的中继段个数为奇数情况下的该移动台中，共同地将第3信道组分配给上述下行信号，将第4信道组分配给上述上行信号。
另外，在上述信道组选择步骤中，将用于信号传输的传输信道分成N个信道组，在基站、中继台、及移动台中分别分配上述N个信道组，并将相同的信道组分配给1个台中所发送的上行信号和下行信号，将不同的信道组分配给所接收的上行信号和下行信号。
另外，在上述信道组选择步骤中，将用于信号传输的传输信道分成2个信道组，通过第1信道组进行来自基站、从基站起的第偶数个中继台以及移动台的发送，通过第2信道组进行接收，通过第2信道组进行来自从基站起的第奇数个中继台和移动台的发送，通过第1信道组进行接收。
另外，上述信道组可由按频率分割的信道组构成，也可由按时间分割的信道组构成，还可由按频率和时间双方分割的信道组构成。这些具体的形式将在后面说明。
如以上说明的那样按照本发明，可解决由基站的配置不能确立移动台的通信的问题，还可解决使用现有的CSMA和TDMA方式的多中继段方式下的终端隐蔽问题等的发生、通信量的增加和系统的处理量下降的问题。另外，可由特异的信道组分配方法减少干涉和提高频率利用效率。
附图说明
图1为多中继段蜂窝移动通信方式的概念图。
图2为移动台的中继台搜索的概念图。
图3A为根据信道组分配方法对各中继选择信道组的场合的中继台的全体构成图。
图3B为根据信道组分配方法对各中继选择信道组的场合的中继台内的控制信号处理部的构成图。
图4A为移动台的全体构成图。
图4B为根据信道组分配方法对各中继选择信道组的场合的移动台内的控制信号处理部的构成图。
图5A为基站的全体构成图。
图5B为基站内的控制信号处理部的构成图。
图6A为干涉消除器的构成图。
图6B为具有干涉消除器的中继台的构成图。
图7为使中继段数为最小的中继台的选择处理的流程图。
图8为使控制信号的SIR为最大的中继台的选择处理的流程图。
图9为第1信道组分配方法的概念图。
图10A为示出按频率分割设定2个信道组的例子的图。
图10B为示出按时间分割设定2个信道组的例子的图。
图11为第2信道组分配方法的概念图。
图12A为示出按频率分割设定4个信道组的例子的图。
图12B为示出按时间分割设定4个信道组的例子的图。
图12C为示出按频率分割和时间分割双方设定4个信道组的例子的图。
图13为第3信道组分配方法的概念图。
图14A为示出按频率分割设定3个信道组的例子的图。
图14B为示出按时间分割设定3个信道组的例子的图。
图14C为示出按频率分割和时间分割双方设定3个信道组的第1例的图。
图14D为示出按频率分割和时间分割双方设定3个信道组的第2例的图。
图15为第4信道组分配方法的概念图。
图16为具有中继台功能的基站的构成图。
图17A为不选择信道组的场合的中继台的全体构成图。
图17B为不进行信道组的选择的场合的中继台内的控制信号处理部的构成图。
图18为不进行信道组的选择的场合的移动台内的控制信号处理部的构成图。
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明的一实施形式。
(移动通信系统全体的大体内容)
在本实施形式的移动通信系统，作为与1个通信相关的台，可列举出“基站”、“中继台”、“移动台”这样3者。其中基站为可通过核心网络与其它基站连接的台，移动台为最初要求了分组发送或最后接收分组的终端。另外，中继台为起到将来自移动台的分组中继到基站或将来自基站的分组中继到移动台的作用的终端(中继终端)，该中继台由分组中继消耗电力，所以，除了过去的由电池动作的终端外，还可考虑接受太阳能电池或发电机或线路的电力供给的终端，通信事业者为了覆盖区域，可考虑为了降低成本而用来替代基站设置的终端、机动车或电车那样在移动的状态下接受电供给的终端、自动售货机等在受到固定的状态下接受电源供给的终端等。即，中继台除了具有移动台的功能并且具有中继功能的终端外还包含设置于机动车、电车等交通工具及自动售货机的中继装置。
下面，着眼于移动通信系统中的1个通信局面，将在该通信中成为分组发送源或分组发送目的地的移动台作为“移动台”，将可作为中继台起作用的终端或中继装置作为“中继台”。
在本系统中，基站需要直接或经由1个以上的中继台确保与移动台的连接。为此，各基站通过每经过规定时间更新和保持可直接通信的移动台的所属信息，以及可直接通信的中继台的所属信息和并不能直接通信但可经由中继台连接的移动台的所属信息，从而可保持能够直接和间接通信的所有移动台的所属信息，可确保能够与基站直接或间接地通信的所有移动台的连接。
各移动台和中继台按规定的时间间隔(或发送分组发生时)发送为了确保与基站的连接路径而作为信息具有自身台的ID的请求信号。接收了请求信号的所有台将中继信息(包含例如自身台的ID、发送了请求信息的移动台的ID、在自身台的干涉电平、到基站的中继段数等信息)加载到表示可与移动台连接的这一状态的控制信号后发送。接收到控制信号的移动台根据该信号的信息决定连接路径，相对连接的台发送ACK信号，确定连接路径。
例如，图2所示的移动台21为了确保到基站24的连接路径，发送请求信号。虚线圆表示来自移动台21的请求信号的到达范围，存在于该到达范围的中继台22、23接收到请求信号时，发送附加了中继信号的控制信号。移动台21接收该控制信号时，根据该控制信号的中继信息决定连接路径，相对连接的台(例如中继台22)发送ACK信号，确定连接路径(移动台21-中继台22-基站24)。
下面，以与本发明相关的部位为中心说明构成本系统的中继台、移动台、基站的构成。
(关于中继台)
在本实施例中，中继台不起到作为将接收到的信号以原状态中继的中继器的作用，而是这样的终端，该终端具有将从其它移动台或基站接收到的信号解调、解码、变换成信息系列的功能，计算出与从应接收分组的台(分组发送目的地)通知的期望信号电平相应的发送信号功率，将信息系列再次编码、调制，加载到期望的信道。在接入方式使用CDMA的场合，上述中继台还具有使接收信号反扩散的功能和将获得的信息再次扩散的功能。
通过具有计算出与分组发送目的地期望信号电平相应的发送信号功率的功能，可实现使用该发送信号功率的稳定的可靠性高的发送。另外，通过在中继台将接收信号一时解码成信息系列，可进行信号的增益修正。
在这里，以接入方式为CDMA的场合为例根据图17A和图17B说明中继台的构成。如图17A所示，中继台30包含处理用于确保到基站的线路的信号的控制信号处理部31和处理分组数据的数据处理部32，具有与可并列地中继的分组数(这与可同时中继的分组数对应，在图17A的例子中为“3”)对应的台数的数据处理部32。
在数据处理部32，从接收信号取出所期望的信号，再生为信息系列。再生的信息系列再次进行编码、D/A变换，加载到相应于根据从发送信号功率控制部(未在图中示出)获得的信息(例如分组发送目的地的干涉电平和传输损失信息)计算出的发送信号功率量放大了的载波后发送。发送信号功率控制部可设置到控制信号处理部31内，也可与控制信号处理部31独立地设置到中继台30内。
控制信号处理部31如图17B所示那样，包含测定自身台的干涉电平的干涉电平测定部31A、进行输入的信号的解调/解码的解调器/信道解码器31B、进行中继台的选择的中继台选择器31C、用于存储中继段信息等的中继段信息用缓冲器31E、生成ACK信号的ACK信号生成器31F、生成控制信号的控制信号生成器31G、及生成请求信号的请求信号生成器31H。
在该控制信号处理部31中，决定由怎样路径连接基站与移动台(使用哪个中继台)。如图17B所示那样，输入到控制信号处理部31的请求信号、控制信号、ACK信号由解调器/信道解码器31B按信号的种类和发送源台区别，请求信号作为控制信号生成器31G的触发信号输入，控制信号输入到中继台选择器31C，ACK信号输入到中继段信息用缓冲器31E，并进一步将该信息转移到上位(接近基站的)台。
在中继台选择器31C，接收从近旁的台发送的控制信号，根据关于控制信号的接收信号功率与干涉信号功率比(Signal to InterferenceRatio：以下称“SIR”)和控制信号发送源的干涉电平和到基站的中继段数等信息，决定接下来连接的中继台或基站(以下称“连接台”)。
下面，根据图3A和图3B说明由后述的信道分配方法对各中继选择中继所用的信道组的场合的中继台的构成。
在图3A所示数据处理部32，根据从后述的图3B的信道组选择器31D获得的信息从接收信号取出所期望的信号，使其反扩散，从而再生信息。再生的信息系列再次进行编码、扩散、D/A变换，加载到相应于根据从发送信号功率控制部(未在图中示出)获得的信息(例如分组发送目的地的干涉电平和传输损失信息)计算出的发送信号功率量放大了的载波(由信道选择器31D决定的载波)后发送。发送信号功率控制部可设置到控制信号处理部31内，也可与控制信号处理部31独立地设置到中继台30内。
控制信号处理部31如图3B所示那样，包含测定接收分组时用于该接收的信道组的自身台的干涉电平的干涉电平测定部31A、进行输入的信号的解调/解码的解调器/信道解码器31B、进行中继台的选择的中继台选择器31C、进行信道组选择的信道组选择器31D、用于存储中继段数等信息的中继段信息用缓冲器31E、生成ACK信号的ACK信号生成器31F、生成控制信号的控制信号生成器31G、及生成请求信号的请求信号生成器31H。
在该控制信号处理部31中，决定由怎样路径连接基站与移动台(使用哪个中继台)。如图3B所示那样，输入到控制信号处理部31的请求信号、控制信号、ACK信号由解调器/信道解码器31B按信号的种类和发送源台区别，请求信号作为控制信号生成器31G的触发信号输入，控制信号输入到中继台选择器31C，ACK信号输入到中继段信息用缓冲器31E，并进一步将该信息转移到上位(接近基站的)台。
在中继台选择器31C，接收从近旁的台发送的控制信号，根据关于控制信号的接收信号功率与干涉信号功率比(SIR)和控制信号发送源的干涉电平和到基站的中继段数等信息，决定接下来连接的连接台(中继台或基站)，由信道组选择器31D相应于到基站的中继段数决定发收的信道。
(关于移动台)
下面，根据图4A和图18说明移动台的构成。如图4A所示那样，移动台40包含发送数据处理部41、接收数据处理部43、及控制信号处理部42；该发送数据处理部41处理输入数据，发送处理后的数据；接收数据处理部43处理接收信号，将处理后的数据变换成输出数据；该控制信号处理部42处理控制信号、请求信号、ACK信号。
其中，控制信号处理部42如图18所示那样，包含解调器/信道解码器42B、中继台选择器42C、中继段信息用缓冲器42E、ACK信号生成器42F、及请求信号生成器42G，该解调器/信道解码器42B对输入的信号进行解调/解码，该中继台选择器42C进行中继台的选择，该中继段信息用缓冲器42E用于存储中继段信息等，该ACK信号生成器42F生成ACK信号，该请求信号生成器42G生成请求信号。
另外，最好形成为在图18中由虚线示出的、包含测定自身台的干涉电平的干涉电平测定部42A的构成，可与上行方向的分组发送同样地在从基站通过中继台向移动台的下行方向的分组发送中根据移动台的干涉电平判断是否可进行中继台的分组发送。在本实施形式中，也存在由图18中的虚线示出的干涉电平测定部42A，在上行下行两方向的分组发送中进行本发明的分组发送控制。与该控制相关的连接路径的决定方法等将在后面说明。
在这样的移动台40的控制信号处理部42中，由解调器/信道解码器42B按各发送台判别的控制信号输入中继台选择器42C。由中继台选择器42C选择1个适合于连接条件的中继台或基站，相对选择的连接台，由ACK信号生成器42F发送ACK信号，同时，进行向中继段信息用缓冲器42E写入。
下面，根据图4B说明按照后述的信道组分配方法对各中继选择用于中继的信道组的场合的移动台的构成。图4A所示移动台40的示意构成与上述构成同样，所以，省略其说明。但是，控制信号处理部42的构成与上述构成不同，所以在下面进行说明。
控制信号处理部42如图4B所示那样，包含进行输入信号的解调/解码的解调器/信道解码器42B、进行中继台的选择的中继台选择器42C、用于进行信道组的选择的信道组选择器42D、用于存储中继段数等信息的中继段信息用缓冲器42E、生成ACK信号的ACK信号生成器42F、及生成请求信号的请求信号生成器42G。
另外，最好形成为在图4B中由虚线示出的、包含测定接收分组时用于该接收的信道组的自身台的干涉电平的干涉电平测定部42A的构成，可与上行方向的分组发送同样地在从基站通过中继台向移动台的下行方向的分组发送中根据移动台的干涉电平判断是否可进行中继台的分组发送。在本实施形式中，也存在虚线示出的干涉电平测定部42A，在上行下行两方向的分组发送中进行本发明的分组发送控制。与该控制相关的连接路径的决定方法等将在后面说明。可预先决定在分组发送中使用的信道，也可对各中继决定信道。另外，信道也可分成组。
在这样的移动台40的控制信号处理部42中，由解调器/信道解码器42B按各发送台判别的控制信号输入的中继台选择器42C。由中继台选择器42C选择1个适合于连接条件的中继台或基站(即连接台)，相对选择的连接台，由ACK信号生成器42F发送ACK信号，同时，进行向中继段信息用缓冲器42E写入和由信道组选择器42D进行的发收使用信道组的选择。
(关于基站)
下面，根据图5A和图5B说明基站的构成。如图5A所示，基站50由发送信号处理部51、接收信号处理部53、及控制信号处理部52构成；该发送信号处理部51处理来自核心网络的发送数据，并发送处理后的数据；该接收信号处理部53处理接收信号，生成应送到核心网络的接收数据；该控制信号处理部52处理请求信号、控制信号、及ACK信号。
其中，控制信号处理部52如图5B所示那样，包含干涉电平测定部52A、解调器/信道解码器52B、中继段信息用缓冲器52C、及控制信号生成器52D，该干涉电平测定部52A测定自身台的干涉电平，该解调器/信道解码器52B对输入的信号进行解调/解码，该中继段信息用缓冲器52C用于存储中继段数等信息，该控制信号生成器52D生成控制信号。
在这样的基站50的控制信号处理部52中，接收信号首先由解调器/信道解码器52B解调、解码，按各发送台判别请求信号和ACK信号。请求信号作为使控制信号生成器52D动作的触发信号起作用。接收到ACK信号的场合，将信号发送源的中继段信息写入中继段信息用缓冲器52C。
(移动台、中继台、基站的连接路径的决定方法)
各台间的通信是否可能，由用于该台间的通信的信道的分组接收侧的台的接收SIR判定。即，在接收分组的台的接收SIR超过所需要的值的场合，判定可进行通信，在该接收SIR低于所需要的值的场合，判定不能通信。该判定可由接收侧的台根据自身台的干涉电平进行，也可通过接收侧的台相对发送侧的台通知干涉电平，在发送侧的台进行。
这样判定可通信的台有可能存在多个，下面详细说明决定到该场合的到基站的连接路径的方法。作为决定连接路径的方法，可列举出使中继段数(即从基站到自身台的中继段数)为最小的方法(图7)和选择根据控制信号的接收SIR和控制信号发送源的干涉电平计算出的相对的发送信号功率最小的台的方法(图8)等。下面，以移动台为主体的场合为例说明这些方法。
在其中使中继段数为最小的方法(图7)中，移动台选定发送控制信号的中继台或基站中的中继段数最小的台，基站的中断段数为0，在中断段数相同的场合，选定在这些台中SIR最大的基站。
具体地说，在移动台进行图7的处理。首先，检测来自周边的中继台或基站的控制信号s并解码(S001)。计数器i在初期设定为0(S002)后，取出中继段数(Nhop)＝i的控制信号s的集合S(S003)。在这里，判定集合S是否为空(null)(S004)，如集合S为空，则判定计数器i是否达到在系统中规定的最大中继段数(S005)。如计数器i未达到最大中继段数，则计数器i递增1(S006)，对于递增后的i再实施S003以后的处理。
在S004，如中继段数＝i的控制信号s的集合S为空，则相对集合S的所有要素计算出相对发送信号功率(S007)。选择计算出的相对发送信号功率中的与最小的相对发送信号功率对应的台(S008)。将在该选择的台的中继段数i增加1后获得的值代入到中继段数Nhop(S009)，结束处理。
这样，移动台可选定发送了控制信号的中继台或基站中的中继段数最小的台。而且，在中继段数最小的台存在多个的场合，在这些台中可选定SIR最大的台。
在S004中，检测出中继段数＝i的控制信号s的集合S不为空之前，当在S005中计数器i达到最大中继段数时，可判断能够成为中继台的台不存在，所以，作为中继段失败，将负数(例如“-1”)代入到中继段数Nhop(S010)，结束处理。
另一方面，在选择相对的发送信号功率量最小的台的方法(图8)中，对于接收到的控制信号，按各信号求出发送信号功率，从发送信号功率较小的信号开始依次分类，按分类顺序检查中继段数是否在规定值以内，如在规定值以内，将该台选定为连接台。
作为在这里的发送信号功率量Ptx的计算方法，例如使用分组接收台的干涉电平1(dBm)和控制信号的接收信号电平S(dB)，由下式(1)表示。
Ptx＝I-S+常数项…(1)
具体地说，在移动台实施图8的处理。首先，检测来自周边中继台或基站的控制信号s(S101)。然后，相对控制信号s计算出相对发送信号功率(S102)，对于计算出的相对发送信号功率成为上升顺序地对控制信号s进行分类(S103)。
在计数器i初期设定为1(S104)后，判定第i个控制信号s(i)是否为空(null)(S105)，如控制信号s(i)存在，则判定该控制信号s(i)的中继段数是否在规定值以下(S106)。在控制信号s(i)的中继段数比规定值大的场合，计数器i递增1(S107)，对于递增后的i再实施S015以后的处理。
在S106，如控制信号s(i)的中继段数在规定值以下，则发送该控制信号s(i)的台可判断为在中继段数为规定值以下这样的条件下相对的发送信号功率量最小的台，所以，选择发送该控制信号s(i)的台(S108)。将1加到该选择的台的中继段数Nhop(i)后获得的值代入到中继段数Nhop(S109)，结束处理。
这样，移动台可选择在中继段数为规定值以下这样的条件下相对的发送信号功率量最小的台。在S105，当判定控制信号s(i)为空时，可判断不存在可成为中继台的台，所以，作为中继段失败，将负数(例如“-1”)代入到中继段数Nhop(S110)，结束处理。
由移动台发生的朝基站发送的上行的分组或从核心网络到基站并朝移动台发送的下行方向的分组通过由上述方法决定的连接路径进行分组通信。
作为决定此时的分组的发送信号功率的方法，可考虑这样的方法，该方法在分组发送之前发送用于决定期望信号电平的训练信号，将根据训练信号的接收电平和接收台的干涉电平决定的期望信号电平通知分组发送源。
(信道组分配方法)
下面，详细说明作为本发明的1个特征的信道组分配方法。作为信道组分配方法，例如可列举出以下4种。即，①使用2个信道组的第1方法、②使用4个信道组的第2方法、③使用N个(N为3以上的整数)的信道组的第3方法、④使用2个信道组的第4方法这样4个。下面依次进行说明。
在第1方法中，将用于传输信号的传输信道分成2个信道组G1、G2。作为其方法，如图10A所示那样，可按频带区分成2个，也可如图10B所示那样按时间分成2个。图9示出第1方法的信道组分配的概念，在基站(BS)、中继台(HS1、HS2、HS3)、及移动台(MS)中通用，信道组G1分配给下行信号，信道组G2分配给上行信号。
在中继台中，当中继连续的分组时，由于发送和接收使用同一信道，所以，可能会发生自身台发送的信号与自身台的接收信号干涉的所谓远近问题，但图6A所示干涉消除器35如图6B所示那样，一起输入接收信号和发送信号地内装到中继台30内。在干涉消除器35内装使输入信号的相位偏移180度的180度相位器35A和调整发送信号到达接收天线33之前的发送信号的衰减量的振幅调整器35B，来自发送天线34的发送信号由180度相位器35A、振幅调整器35B变换成抵消干涉信号(由接收天线33接收的发送信号)的信号。通过将抵消该干涉信号的信号与接收信号(也包含干涉信号的信号)相加，将包含于接收信号中的干涉信号部分抵消，获得除去了干涉的信号。
在上述第1方法中，可在信道组G1、G2对图10A的频带分配宽度或图10B的时间分配宽度适当设置差异。为此，例如，在下行信号的信息量比上行信号的信息量多得多的场合，通过将下行信号用的信道组G1的分配宽度设定得比上行信道组G2的分配宽度大得多，可提高频率利用效率或时间利用效率。另外，通过使分割数为最小的2，还可减小所谓的分割损失。
在第2方法中，传输信道分成4个信道组G1、G2、G3、G4。作为该方法，可如图12A所示那样，按频带分割成4个，也可如图12B所示那样按照时间分割成4个，还可如图12C所示那样按频带和时间的组合分割成4个。在图11中示出第2方法的信道组分配的概念，在基站(BS)、从基站起第偶数个的中继台(HS2)、及从基站的中继段数为偶数的移动台(MS)中通用，信道组G1分配给下行信号，信道组G2分配给上行信号。另外，在从基站起第奇数个的中继台(HS1、HS3)中通用，信道组G3分配给下行信号，信道组G4分配给上行信号。
在该第2方法中，与上述第1方法不同，在各中继台中，由于在发送和接收中使用不同的信道，所以，具有自身台发送的信号与自身台的接收信号干涉的所谓远近问题的发生的危险少的优点。因此，不需要在中继台设置上述图6A的干涉消除器35。
另外，在该第2方法中，可在图12A-图12C的各信道组的分配宽度设置适当的差异。为此，例如，当下行信号的信息量比上行信号的信息量大得多时，通过将下行信号用的信道组G1、G3的分配宽度设定得比上行信号用的信道组G2、G4的分配宽度大得多，可提高频率利用效率或时间利用效率。
在第3方法中，传输信道分成N个(N为3以上的整数)的信道组，在基站、中继台、及移动台中，分别相对发送的上行信号和下行信号分配相同信道组，对接收的上行信号与下行信号分配不同的信道组。在这里，说明N＝3的场合。
作为将传输信道分成3个信道组G1、G2、G3的方法，可如图14A所示那样按频带分成3个，也可如图14B所示那样按时间分成3个，还可如图14C所示那样，对于规定的时间带，与频率无关地一律作为信道组G2，对于规定时间带以外将不到规定频率的区域作为信道组G1，将规定频率以上的区域作为信道组G3。另外，也可如图14D所示那样，对于规定频带，与时间无关地一律作为信道组G2，对于规定频带以外将规定时间带作为信道组G1，将规定时间带以外作为信道组G3。
图13示出第3方法的信道组分配的概念，在基站(BS)和从基站起第N个(第3个)中继台(HS3)，相对发送的上行信号和下行信号分配相同的信道组1，在从基站起第1个中继台(HS1)和从基站起位于第4个的移动台(MS)相对发送的上行信号和下行信号分配相同信道组2，在从基站起第2个中继台(HS2)，相对发送的上行信号和下行信号分配相同信道组3。这样，基站、移动台、各中继台都对接收的上行信号和下行信号分配不同的信道组。例如，对于中继台(HS1)，将信道组2分配给上行·下行发送信号，将信道组3分配给上行接收信号，将信道组1分配给下行接收信号，可事前防止信号相互间的干涉。
在第4方法中，将传输信道分成2个信道组G1、G2。作为其分割方法，可如图10A所示那样，按频率分割，也可如图10B所示那样按照时间分割。在图15中示出第4方法的信道组分配的概念，基站和从基站起第偶数个中继台及移动台的发送由第1信道组进行，接收由第2信道组进行，从基站起第奇数个的中继台和移动台的发送由第2信道组进行，接收由第1信道组进行。例如，在图15中，将信道组G1分配给基站(BS)、从基站起第2个中继台HS2、及从基站起第4个移动台(MS)的各发送信号，将信道组G2分配给接收信号。另外，将信道组G2分配给从基站起第1个中继台HS1和从基站起第3个中继台HS3的各发送信号，将信道组G1分配给接收信号。
这样，由于可用不同的信道组进行某一中继台的发送和接收地构成，所以，可防止发收信号间相互干涉，同时，由于为最小的分割数，所以，可减少分割损失。
按照以上那样的特异的信道组分配方法，可减少干涉，提高频率利用效率。
接收侧的台也可不如上述实施形式那样为了确保自身接收到的信号的接收电平而向发送侧的台通知期望信号电平，而是通知根据干涉电平推定的发送台的发送信号电平。
可是，在下一代的移动通信所期待的技术中具有阿德哈克(ad-hoc)无线网络。该无线网络不采用通过过去的固定基站的通信形式，终端自身具有中继功能，由多中继段功能构筑柔性的无线信息网络。
为了对应于该阿德哈克的无线网络，也可使基站具有中继功能，使该基站进行向其它基站中继通信的动作地构成。
例如，如图16所示，可在图5A的基站构成中追加设置可并列中继的分组数(这与CDMA的多码数对应，在图16的例中为“ 3”)的台数的数据处理部54，将控制信号处理部52构成为处理用于确保到其它基站的路线的信号的处理部。在这里，追加的数据处理部54与上述中继台的数据处理部32(图3A)同样地构成，控制信号处理部52也可与中继台的控制信号处理部31(图3A、图3B)同样地构成。
这样使基站也具有中继台的功能，可灵活地对应阿德哈克无线网络。
另外，本发明的无线通信系统当然也可适用到具有无线LAN那样的控制台和子台的那样的局域网、由分级移动IPv6代表的分组通信网络、无线标签等小型无线设备、通过可连接到网络的白物家电通信的遍布(パ-ベィシブ)网络中。在该场合，被称为无线控制台、接入点、白物家电的设备与本实施形式的基站相当，被称为无线台和移动节点、小型无线设备(例如无线标签等)的装置与本实施形式的移动台相当。
另外，无线控制台、无线台、接入点、移动节点、小型无线设备、无线标签、白物家电当然根据通信形式都可成为本实施形式的移动台、中继台、或基站。
另外，在本实施形式中被称为蜂窝的区域当然也可为上述记载的网络中的各发送侧的台可照射电波的区域。在该场合，通信方式不限于CDMA，可为其它无线传输方式，也可为IrDA和Bluetooth等红外线通信和非接触式磁读取等近距离通信、读取人体间的肌肉电(从肌肉发生的微弱的电)进行通信的接触式通信。
如上述说明那样按照本发明，可由基站的配置消除不能确立移动台的通信的问题，可一并消除使用过去的CSMA和TDMA方式的多中继段方式的终端隐蔽问题等的发生、通信量增加及系统处理能力下降的问题。另外，根据特异的信道组分配方法可减少干涉，提高频率利用效率。

Claims (53)

1.一种无线通信系统，包括基站、移动台和具有由多中继段进行分组传输的中继功能的中继台，并且基于无线分组传输方式进行通信，其特征在于：
上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台具有：
干扰电平测量装置，测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；
期望信号电平计算装置，计算用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；和
期望信号电平通知装置，向上述发送侧的台通知所计算出的期望信号电平，
上述发送侧的台具有：
发送功率量计算装置，计算用于实现上述接收侧的台所通知的期望信号电平的分组的发送功率量；和
判断装置，根据上述发送功率量计算装置计算出的发送功率量与规定的基准值的比较结果，或者根据基于多个接收侧的台发出的期望信号电平计算出的、与多个接收侧的台有关的发送功率量的相对比较结果，来判断是否可向上述接收侧的台发送分组。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：上述接收侧的台还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：由上述干扰电平测量装置测量的干扰电平是在分组的接收中使用的信道组的自身台中的干扰电平。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：上述基站还具有保持装置，该保持装置保持有与可与自身台直接通信的移动台和中继台有关的识别信息，和与不能与自身台直接通信但可与中继台直接通信的移动台和中继台有关的识别信息。
5.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：上述基站还具有：
信道组选择装置，根据分组的发送方向选择进行收发的信道组；和
信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上进行发送。
6.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：上述移动台还具有：
信道组选择装置，根据从基站到自身台的中继段个数或分组的发送方向这两者或其中之一来选择进行收发的信道组；和
信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上进行发送。
7.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：上述中继台还具有：
解码装置，通过使从移动台、基站及其它中继台接收到的信号反扩散来解码成信息序列信号；和
扩散信号生成装置，通过使解码后的信息序列信号扩散来生成扩散信号。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统，其特征在于：在上述中继台至少具有上述发送功率量计算装置的情况下，
将由上述发送功率量计算装置计算出的发送功率分配给由上述扩散信号生成装置生成的扩散信号，并进行该扩散信号的发送。
9.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：上述中继台还具有：
信道组选择装置，根据从基站到自身台的中继段个数或分组的发送方向这两者或其中之一来选择进行收发的信道组；和
信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上进行发送。
10.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：上述中继台由具有上述移动台功能的台或设置于交通工具或位置固定的设施中的中继装置构成。
11.一种无线通信系统，包括基站、移动台和具有由多中继段进行分组传输的中继功能的中继台，并且基于无线分组传输方式进行通信，其特征在于：
上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台具有：
干扰电平测量装置，测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；
期望信号电平计算装置，计算用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；
判断装置，就上述干扰电平、上述期望信号电平、控制信号的接收电平，以及从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，根据与各自的相关规定基准值进行比较后得到的比较结果，来判断是否可以从上述一个中继段上的发送侧的台发送分组；和
通知装置，与上述判断装置的判断结果相对应地将上述期望信号电平通知给上述发送侧的台。
12.根据权利要求11所述的无线通信系统，其特征在于：上述接收侧的台还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
13.根据权利要求11所述的无线通信系统，其特征在于：由上述干扰电平测量装置测量的干扰电平是在分组的接收中使用的信道组的自身台中的干扰电平。
14.根据权利要求11所述的无线通信系统，其特征在于：上述基站还具有保持装置，该保持装置保持有与可与自身台直接通信的移动台和中继台有关的识别信息，和与不能与自身台直接通信但可与中继台直接通信的移动台和中继台有关的识别信息。
15.根据权利要求11所述的无线通信系统，其特征在于：上述基站还具有：
信道组选择装置，根据分组的发送方向选择进行收发的信道组；和
信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上进行发送。
16.根据权利要求11所述的无线通信系统，其特征在于：上述移动台还具有：
信道组选择装置，根据从基站到自身台的中继段个数或分组的发送方向这两者或其中之一来选择进行收发的信道组；和
信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上进行发送。
17.根据权利要求11所述的无线通信系统，其特征在于：上述中继台还具有：
解码装置，通过使从移动台、基站及其它中继台接收到的信号反扩散来解码成信息序列信号；和
扩散信号生成装置，通过使解码后的信息序列信号扩散来生成扩散信号。
18.根据权利要求17所述的无线通信系统，其特征在于：在上述中继台至少具有上述发送功率量计算装置的情况下，
将由上述发送功率量计算装置计算出的发送功率分配给由上述扩散信号生成装置生成的扩散信号，并进行该扩散信号的发送。
19.根据权利要求11所述的无线通信系统，其特征在于：上述中继台还具有：
信道组选择装置，根据从基站到自身台的中继段个数或分组的发送方向这两者或其中之一来选择进行收发的信道组；和
信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上进行发送。
20.根据权利要求11所述的无线通信系统，其特征在于：上述中继台由具有上述移动台功能的台或设置于交通工具或位置固定的设施中的中继装置构成。
21.一种基站，与移动台和具有分组传输中继功能的中继台一起构成基于无线分组传输方式进行通信的无线通信系统，其特征在于：
作为上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台的功能，该基站具有：
干扰电平测量装置，测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；
期望信号电平计算装置，计算用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；和
期望信号电平通知装置，将计算出的期望信号电平通知给上述分组的发送侧的台。
22.根据权利要求21所述的基站，其特征在于：由干扰电平测量装置测量的干扰电平是在分组的接收中使用的信道组的自身台中的干扰电平。
23.根据权利要求21或22所述的基站，其特征在于：还具有：
发送信号功率量计算装置，计算用于在发送分组的情况下实现其它台所通知的期望信号电平的分组的发送功率量；和
判断装置，根据由上述发送功率量计算装置计算出的发送信号功率量与规定的基准值的比较结果，或者根据基于多个接收侧的台发出的期望信号电平计算出的、与多个接收侧的台有关的发送功率量的相对比较结果，来判断是否可向作为上述期望信号电平的通知源的台进行分组发送。
24.根据权利要求23所述的基站，其特征在于：还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平，和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
25.根据权利要求21或22所述的基站，其特征在于：还具有保持装置，该保持装置保持有与可与自身台直接通信的移动台和中继台有关的识别信息和与不能与自身台直接通信但可与中继台直接通信的移动台和中继台有关的识别信息。
26.根据权利要求21或22所述的基站，其特征在于：还具有：
信道组选择装置，根据分组的发送方向选择进行收发的信道组；和
信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上进行发送。
27.一种移动台，与基站和具有分组传输中继功能的中继台一起构成基于无线分组传输方式进行通信的无线通信系统，其特征在于：
作为上述分组传输的一个中继段上的发送侧的台的功能，该移动台具有：
发送功率量计算装置，计算用于实现分组的发送侧的台所通知的期望信号电平的分组的发送功率量；和
判断装置，根据由上述发送功率量计算装置计算出的发送功率量与规定的基准值的比较结果，或者根据基于多个接收侧的台发出的期望信号电平计算出的、与多个接收侧的台有关的发送功率量的相对比较结果，来判断是否可向上述接收侧的台进行分组发送。
28.根据权利要求27所述的移动台，其特征在于：
作为上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台的功能，该移动台还具有：
干扰电平测量装置，测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；
期望信号电平计算装置，算出用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；和
期望信号电平通知装置，向上述分组的发送侧的台通知计算出的期望信号电平。
29.根据权利要求28所述的移动台，其特征在于：由上述干扰电平测量装置测量的干扰电平是在分组的接收中使用的信道组的自身台中的干扰电平。
30.根据权利要求27或28所述的移动台，其特征在于：还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平，和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
31.根据权利要求27或28所述的移动台，其特征在于：还具有：
信道组选择装置，根据从基站到自身台的中继段个数或分组的发送方向这两者或其中之一来选择进行收发的信道组；和
信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上进行发送。
32.一种中继台，与基站和移动台一起构成基于无线分组传输方式进行通信的无线通信系统，并且具有分组传输的中继功能，其特征在于：
作为上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台的功能，该中继台具有：
干扰电平测量装置，测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；
期望信号电平计算装置，计算用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；和
期望信号电平通知装置，将计算出的期望信号电平通知给上述分组的发送侧的台。
33.根据权利要求32所述的中继台，其特征在于：
作为上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台的功能，
还具有判断装置，该判断装置就上述干扰电平、上述期望信号电平、控制信号的接收电平，和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，根据与各自的相关规定基准值比较后得到的比较结果，来判断是否可以从上述一个中继段上的发送侧的台发送分组，
上述期望信号电平通知装置依据上述判断装置的判断结果将上述期望信号电平通知给发送侧的台。
34.根据权利要求32所述的中继台，其特征在于：由干扰电平测量装置测量的干扰电平是在分组的接收中使用的信道组的自身台中的干扰电平。
35.根据权利要求32或33所述的中继台，其特征在于：
作为上述分组传输的一个中继段上的发送侧的台的功能，还具有：
发送功率量计算装置，计算用于实现上述接收侧的台所通知的期望信号电平的分组的发送功率量；和
判断装置，根据由上述发送功率量计算装置计算出的发送功率量与规定的基准值的比较结果，或者根据基于多个接收侧的台发出的期望信号电平计算出的、与多个接收侧的台有关的发送功率量的相对比较结果，来判断是否可向上述接收侧的台进行分组发送。
36.根据权利要求32或33所述的中继台，其特征在于：还具有发送目的地决定装置，该发送目的地决定装置根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平，和从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
37.根据权利要求32或33所述的中继台，其特征在于：还具有：
解码装置，通过使从移动台、基站及其它中继台接收到的信号反扩散来解码成信息序列信号；和
扩散信号生成装置，通过使解码后的信息序列信号扩散来生成扩散信号。
38.根据权利要求37所述的中继台，其特征在于：
在该中继台至少具有上述发送功率量计算装置的情况下，
将由上述发送功率量计算装置计算出的发送功率分配给由上述扩散信号生成装置生成的扩散信号，并进行该扩散信号的发送。
39.根据权利要求32或33所述的中继台，其特征在于：还具有：
信道组选择装置，根据从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数来选择进行收发的信道组；和
信号发送装置，将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上进行发送。
40.根据权利要求32或33所述的中继台，其特征在于：该中继台由具有上述移动台功能的台或设置于交通工具或位置固定的设施中的中继装置构成。
41.一种无线通信系统的分组发送控制方法，该无线通信系统包括基站、移动台和具有由多中继段进行分组传输的中继功能的中继台，并且基于无线分组传输方式进行通信，其特征在于，该分组发送控制方法包括以下步骤：
干扰电平测量步骤，由上述分组传输的一个中继段上的接收侧的台测量上述一个中继段上的发送侧的台发出的控制信号的干扰电平；
期望信号电平计算步骤，由该接收侧的台计算用于在测量得到的干扰电平下实现期望的通信品质的期望信号电平；
期望信号电平通知步骤，由该接收侧的台向发送侧的台通知计算出的期望信号电平；
发送功率量计算步骤，由上述发送侧的台计算用于实现上述所通知的期望信号电平的分组的发送功率量；
判断步骤，由该发送侧的台根据计算出的发送功率量与规定的基准值的比较结果，或者根据基于多个接收侧的台发出的期望信号电平计算出的、与多个接收侧的台有关的发送功率量的相对比较结果，来判断是否可向上述接收侧的台发送分组；和
分组发送步骤，由该发送侧的台利用与该接收侧的台相关的发送功率量的功率向被判断为可进行分组发送的接收侧的台发送分组。
42.根据权利要求41所述的分组发送控制方法，其特征在于：还包括移动台发送目的地决定步骤，由作为上述接收侧的台的移动台根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平以及从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
43.根据权利要求41所述的分组发送控制方法，其特征在于：还包括基站发送目的地决定步骤，由作为上述接收侧的台的基站根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平以及从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
44.根据权利要求41所述的分组发送控制方法，其特征在于：还包括中继台发送目的地决定步骤，由作为上述接收侧的台的中继台根据控制信号的接收电平、自身台的干扰电平以及从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数中的至少1个，来决定上述一个中继段的下一中继段上的接收侧的台。
45.根据权利要求41所述的分组发送控制方法，其特征在于还包括：
解码步骤，由上述中继台通过使从移动台、基站及其它中继台接收到的信号反扩散来解码成信息序列信号；和
扩散信号生成步骤，由该中继台通过使解码后的信息序列信号扩散而生成扩散信号。
46.根据权利要求41所述的分组发送控制方法，其特征在于还包括：
信道组选择步骤，由上述移动台和上述中继台根据从作为发送侧起点的台到自身台的中继段个数或分组的发送方向这两者或其中之一来选择进行收发的信道组，并由上述基站根据分组的发送方向选择进行收发的信道组；和
信号发送步骤，由上述移动台、上述中继台和上述基站将应发送的信号加载到与上述选择出的信道组相对应的规定信道上进行发送。
47.根据权利要求46所述的分组发送控制方法，其特征在于：
在上述信道组选择步骤中，
将用于信号传输的传输信道分成2个信道组，
在基站、中继台及移动台中，共同地将一个信道组分配给移动台作为发送源的上行信号，将另一个信道组分配给基站作为发送源的下行信号。
48.根据权利要求46所述的分组发送控制方法，其特征在于：
在上述信道组选择步骤中，
将用于信号传输的传输信道分成4个信道组，
在基站、从基站起的第偶数个中继台以及从与移动台相关的基站起的中继段个数为偶数情况下的该移动台中，共同地将第1信道组分配给基站作为发送源的下行信号，将第2信道组分配给移动台作为发送源的上行信号，
在从基站起的第奇数个中继台和从与移动台相关的基站起的中继段个数为奇数情况下的该移动台中，共同地将第3信道组分配给上述下行信号，将第4信道组分配给上述上行信号。
49.根据权利要求46所述的分组发送控制方法，其特征在于：
在上述信道组选择步骤中，
将用于信号传输的传输信道分成N个信道组，
在基站、中继台、及移动台中分别分配上述N个信道组，并将相同的信道组分配给1个台中所发送的上行信号和下行信号，将不同的信道组分配给所接收的上行信号和下行信号。
50.根据权利要求46所述的分组发送控制方法，其特征在于：
在上述信道组选择步骤中，
将用于信号传输的传输信道分成2个信道组，
通过第1信道组进行来自基站、从基站起的第偶数个中继台以及移动台的发送，通过第2信道组进行接收，
通过第2信道组进行来自从基站起的第奇数个中继台和移动台的发送，通过第1信道组进行接收。
51.根据权利要求47～50中任何一项所述的分组发送控制方法，其特征在于：上述信道组由按频率分割的信道组构成。
52.根据权利要求47～50中任何一项所述的分组发送控制方法，其特征在于：上述信道组由按时间分割的信道组构成。
53.根据权利要求48或49中任何一项所述的分组发送控制方法，其特征在于：上述信道组由按频率和时间两者分割的信道组构成。
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